2021—2022学年人教(2019)物理必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究(附答案)
人教(新教材)必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究
一、选择题。
1、(多选)一个质点沿x轴做直线运动,它的位置坐标随时间变化规律是x=3t2-4t,其中x与t的单位分别为m和s,则下列说法中正确的是 ( )
A.t=0时,质点的坐标是x=0 m
B.在最初的1 s内,质点的位移大小为1 m,方向沿x轴正方向
C.质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/s
D.质点先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动
2、如图所示是某质点运动的速度—时间图像,由图像可知( )
A.在t=2 s时,该质点的速度方向发生了改变
B.在2~4 s内该质点的位移是24 m
C.在0~2 s内该质点的位移是6 m
D.在4~6 s内该质点运动的加速度是3 m/s2
3、2018年1月9日,中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288 km/h,假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为( )
A.28.8 m/s2 B.10 m/s2
C.8 m/s2 D.2 m/s2
4、(双选)若一质点从t=0时刻开始由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图所示,则该质点( )
A.t=1 s时离原点最远
B.t=2 s时离原点最远
C.t=3 s时回到原点
D.t=4 s时回到原点
5、如图:
如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.一定满足关系x1:x2:x3=1:4:9
B.一定满足关系x1:x2:x3=1:3:5
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落的加速度大小为
6、(多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中正确的是( )
A.这2 s内平均速度是2.25 m/s
B.第3 s末瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点的加速度是0.5 m/s2
7、如图所示,纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景.某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18 m/s,经过3 s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内纯电动汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2
8、(双选)利用传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的“速度—时间”图像如图所示,由此图像可知 ( )
A.小车做曲线运动
B.18 s末时的加速度大于13 s末的加速度
C.小车前10 s内的平均速度比后10 s内的小
D.13 s末小车距离出发点最远
9、(双选)用相同材料做成的A、B两木块的初速度大小之比为2:3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行直至停止,则它们滑行的( )
A.时间之比为1:1 B.时间之比为2:3
C.距离之比为4:9 D.距离之比为2:3
10、某辆汽车在一次刹车测试中,初速度大小为18 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2
C.15 m/s2 D.18 m/s2
11、一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x=24t-6t2,x与t的单位分别是m和s,则它的速度等于零的时刻t为( )
A. s B.2 s C.6 s D.24 s
12、一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )
A.小球在2 s末的速度为20 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.该星球上的重力加速度为5 m/s2
D. 小球在5 s内的位移是50 m
13、一物体做自由落体运动,在第n s内通过的位移比在前1 s内通过的位移多(g=9.8 m/s2)( )
A.9.8 m B.4.9(2n+1)m
C.0 D.m
14、小球以某一较大初速度冲上一足够长光滑斜面,加速度大小为5 m/s2则小球在沿斜面上滑过程中最后一秒的位移是( )
A.2.0 m B.2.5 m C.3.0 m D.3.5 m
二、非选择题。
15、图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s,则:(计算结果保留两位有效数字)
(1)下列操作中正确的有________(填选项代号)。?
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(2)D点的瞬时速度大小为________m/s。?
(3)运动小车的加速度大小为________m/s2。?
(4)若电源实际频率高于50 Hz,计算时仍按照50 Hz计算,则加速度大小的测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变)。?
16、汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)画出汽车在0~60 s内的v-t图线;
(2)求在这60 s内汽车行驶的路程。
2021—2022学年人教(2019)物理必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究(附答案)
人教(新教材)必修第一册第二章 匀变速直线运动的研究
一、选择题。
1、(多选)一个质点沿x轴做直线运动,它的位置坐标随时间变化规律是x=3t2-4t,其中x与t的单位分别为m和s,则下列说法中正确的是 ( )
A.t=0时,质点的坐标是x=0 m
B.在最初的1 s内,质点的位移大小为1 m,方向沿x轴正方向
C.质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/s
D.质点先做匀减速直线运动,然后做匀加速直线运动
【答案】ACD
2、如图所示是某质点运动的速度—时间图像,由图像可知( )
A.在t=2 s时,该质点的速度方向发生了改变
B.在2~4 s内该质点的位移是24 m
C.在0~2 s内该质点的位移是6 m
D.在4~6 s内该质点运动的加速度是3 m/s2
【答案】D
3、2018年1月9日,中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288 km/h,假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为( )
A.28.8 m/s2 B.10 m/s2
C.8 m/s2 D.2 m/s2
【答案】C
4、(双选)若一质点从t=0时刻开始由原点出发沿直线运动,其速度-时间图像如图所示,则该质点( )
A.t=1 s时离原点最远
B.t=2 s时离原点最远
C.t=3 s时回到原点
D.t=4 s时回到原点
【答案】BD
5、如图:
如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.一定满足关系x1:x2:x3=1:4:9
B.一定满足关系x1:x2:x3=1:3:5
C.苹果下落的加速度大小为
D.羽毛下落的加速度大小为
【答案】C
6、(多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中正确的是( )
A.这2 s内平均速度是2.25 m/s
B.第3 s末瞬时速度是2.25 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点的加速度是0.5 m/s2
【答案】ABD
7、如图所示,纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景.某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18 m/s,经过3 s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内纯电动汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2 C.15 m/s2 D.18 m/s2
【答案】B
8、(双选)利用传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的“速度—时间”图像如图所示,由此图像可知 ( )
A.小车做曲线运动
B.18 s末时的加速度大于13 s末的加速度
C.小车前10 s内的平均速度比后10 s内的小
D.13 s末小车距离出发点最远
【答案】BC
9、(双选)用相同材料做成的A、B两木块的初速度大小之比为2:3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行直至停止,则它们滑行的( )
A.时间之比为1:1 B.时间之比为2:3
C.距离之比为4:9 D.距离之比为2:3
【答案】BC
10、某辆汽车在一次刹车测试中,初速度大小为18 m/s,经过3 s汽车停止运动。若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内汽车加速度的大小为( )
A.3 m/s2 B.6 m/s2
C.15 m/s2 D.18 m/s2
【答案】B
11、一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x=24t-6t2,x与t的单位分别是m和s,则它的速度等于零的时刻t为( )
A. s B.2 s C.6 s D.24 s
【答案】B
12、一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )
A.小球在2 s末的速度为20 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.该星球上的重力加速度为5 m/s2
D. 小球在5 s内的位移是50 m
【答案】D
13、一物体做自由落体运动,在第n s内通过的位移比在前1 s内通过的位移多(g=9.8 m/s2)( )
A.9.8 m B.4.9(2n+1)m
C.0 D.m
【答案】A
14、小球以某一较大初速度冲上一足够长光滑斜面,加速度大小为5 m/s2则小球在沿斜面上滑过程中最后一秒的位移是( )
A.2.0 m B.2.5 m C.3.0 m D.3.5 m
【答案】B
二、非选择题。
15、图示纸带记录的为在研究匀变速直线运动规律的实验中小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s,则:(计算结果保留两位有效数字)
(1)下列操作中正确的有________(填选项代号)。?
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(2)D点的瞬时速度大小为________m/s。?
(3)运动小车的加速度大小为________m/s2。?
(4)若电源实际频率高于50 Hz,计算时仍按照50 Hz计算,则加速度大小的测量值比真实值________(选填“偏大”“偏小”或“不变)。?
【答案】(1)A、C (2)0.34 (3)0.40 (4)偏小
【解析】(1)选A、C。在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故A正确;打点计时器应放在长木板有滑轮的另一端,故B错误;实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故C正确;电火花计时器应使用220 V的交流电源,故D错误。
(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度,可得:
vD==×10-3 m/s=0.34 m/s;
(3)根据匀变速直线运动推论Δx=aT2可得:
a==×10-3 m/s2=0.40 m/s2;
(4)若交流电频率为50 Hz,则其打点周期为0.02 s,当电源频率高于50 Hz时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用0.02 s,因此测出的加速度数值比真实数值偏小。
16、汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)画出汽车在0~60 s内的v-t图线;
(2)求在这60 s内汽车行驶的路程。
【答案】(1)如图所示。 (2)900 m
【解析】本题考查了运动学图像问题。
(1)设t=10 s,40 s,60 s时刻的速度分别为v1,v2,v3。
由图知0~10 s内汽车以加速度2 m/s2匀加速行驶,由运动学公式得
v1=2×10 m/s=20 m/s ①
由图知10~40 s内汽车匀速行驶,因此
v2=20 m/s ②
由图知40~60 s内汽车以加速度1 m/s2匀减速行驶,由运动学公式得
v3=(20-1×20)=0 ③
根据①②③式,可画出汽车在0~60 s内的v-t图线。
(2)由速度图线可知,在这60 s内汽车行驶的路程为
x=×20 m=900 m