物理人教版 (2019)第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试精练

这是一份物理人教版 (2019)第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试精练，共7页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

此卷只装订不密封
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子已经成为全民健身活动之一。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示。对此下列分析正确的是( )
A．毽子的自由下落是自由落体运动
B．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上
C．如果在月球上踢毽子，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象
D．总是铜钱在下羽毛在上是因为有空气阻力的存在
2．小汽车在嘉峪关至山丹高速公路上行驶限速120 km/h，大雾天气的时候高速公路经常封路，以免发生严重的交通事故。如果某人大雾天开车在此段高速公路上行驶时，能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m，该人的反应时间为0.5 s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2，为能安全行驶，汽车行驶的最大速度是( )
A．10 m/s B．15 m/s C．10eq \r(3) m/s D．20 m/s
3．一坐在火车上的同学在火车进站前发现铁路边有等距电线杆，于是从某根电线杆经过他面前（可视为该同学与电线杆相遇）时开始计时，同时记为第1根电线杆，5 s时第10根电线杆恰好经过他面前，火车在25 s时停下，此时恰好有1根电线杆在他面前。若火车进站过程做匀减速直线运动，则火车速度为0时，在地面前的电线杆的根数为( )
A．第18根 B．第22根 C．第25根 D．第26根
4．如图所示为物体做直线运动的v－t图像。若将该物体的运动过程用x－t图像表示出来(其中x为物体相对出发点的位移)，则下面的四幅图描述正确的是( )
5. 如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则( )
A．A、B两物体是从同一地点出发
B．3 s内物体A的平均速度比物体B的大
C．A、B两物体在减速段的加速度大小之比为3∶1
D．t＝1 s时，两物体第一次相遇
6．一物体自某高度静止释放，忽略空气阻力，落地之前瞬间的速度为v。在运动过程中( )
A．物体在前一半时间和后一半时间发生的位移之比为1∶2
B．物体在位移中点的速度等于eq \f(1,2)v
C．物体通过前一半位移和后一半位移所用时间之比为1∶(eq \r(2)－1)
D．物体在中间时刻的速度等于eq \f(\r(2),2)v
7．宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．t＝1 s时急动度是0.5 m/s3
B．t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度等大反向
C．2～4 s内质点做减速运动
D．t＝4 s时质速度方向改变
8．新冠疫情让2020届高三学生少了很多在校学习的时间，返校后为节约时间，小尧同学都是跑步去食堂吃饭。跑步过程中的图象如图所示，为一条不过坐标原点的直线，假定从小尧的教室门口到食堂的道路为一水平直线道路，以教室门口为坐标原点，教室到食堂方向为x轴正方向，下列说法正确的是( )
A．小尧运动到x1的时间为
B．小尧运动到x1的时间为
C．小尧运动的速度与位移成线性规律变化
D．小尧运动的速度随位移的增加而增加，但不成线性规律
9．汽车正以20 m/s的速度做匀速运动，司机因故立即刹车，刹车过程中加速度大小为5 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．经过4 s汽车速度变为零
B．汽车刹车后6 s内的位移为40 m
C．汽车速度均匀增加
D．汽车刹车后位移越来越小
10．小球从静止开始做匀加速直线运动，在第15 s内的位移比前1 s内的位移多0.2 m，则下列说法正确的是( )
A．小球加速度为0.2 m/s2
B．小球前15 s内的平均速度为1.5 m/s
C．小球第14 s的初速度为2.8 m/s
D．第15 s内的平均速度为0.2 m/s
11．新交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，驾驶员发现有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2。下列说法中正确的是( )
A．驾驶员立即刹车制动，则至少需1.6 s汽车才能停止
B．在距停车线6 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
12．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方v2随位移x的变化图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲的初速度为36 m/s
B．甲的加速度为2 m/s2
C．两车在9 m处相遇
D．甲停止前，两车在2 s时相距最远
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
14．(6分)如图甲所示，点光源位于S，右侧为竖直放置屏幕的横截面，P点位于S与屏幕之间中点，且SP连线垂直于屏幕。让一个小球从P点静止释放，光照射小球在屏幕上形成影子，影子在屏幕上的移动情况被数码相机连拍功能拍摄下来。图乙为拍摄到影子下落过程中的部分图象，已知该数码相机每秒拍摄10次，空气阻力忽略不计。
(1)影子运动至位置C时的速度为___________m/s，此时小球的速度为_________m/s。(保留两位有效数字)
(2)若影子的v－t图象如图丙所示，可求得当地重力加速度g＝___________。(用字母表示)
15．(8分)飞机着陆后做匀变速直线运动，10 s内前进450 m，此时速度减为着陆时速度的一半。试求：
(1)飞机着陆时的速度；
(2)飞机着陆后30 s时距着陆点的距离。
16．(8分)一矿井深45 m，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第7个小球从井口下落时，第一个小球恰好落至井底，取g＝10 m/s2，问：
(1)相邻两个小球下落的时间间隔是多少；
(2)这时第3个小球和第5个小球相距多远。
17．(12分)甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其v－t图像如图所示。试计算：
(1)从乙车开始运动多少时间后两车相遇？
(2)相遇处距出发点多远？
(3)相遇前两车的最大距离是多少？
18．(12分)某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1＝40 m/s，v2＝25 m/s，轿车在与货车相距s0＝22 m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s＝160 m才停下。两车可视为质点。
(1)在上述情况下，轿车刹车过程中的加速度为多大？
(2)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？
(3)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0＝2 s收到信号后立即以加速度大小a2＝2.5 m/s2匀加速前进，通过计算分析两车会不会相撞？
高一上学期第二章训练卷
物理答案 （二）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．【答案】D
【解析】毽子的自由下落过程中，羽毛受到了较大的阻力，故不能看作自由落体运动，A错误；总是铜钱在下羽毛在上是因为有空气阻力的存在，月球上没有空气阻力，铜钱和羽毛单独下落的加速度相同，故一起下落时不存在铜钱拖着羽毛的情况，B、C错误，D正确。
2．【答案】D
【解析】在人的反应时间内，汽车做匀速直线运动，之后做匀减速直线运动，在速度减为0前，汽车运动的位移为x＝50 m时初速度最大，设最大初速度为v，则有vt＋eq \f(v2,2a)＝x，解得v＝20 m/s，即汽车行驶的最大速度是20 m/s，D正确。
3．【答案】D
【解析】设相邻两根电线杆之间的距离为l，根据逆向思维，将火车的运动看做初速度为零的匀加速直线运动，运动时间为25 s，取5 s为一个周期，则每个周期内所走位移之比为1∶3∶5∶7∶9，第5个周期内的位移为9l，则总位移为，即总共有26根电线杆，所以在地面前的电线杆的根数为第26根，D正确。
4．【答案】C
【解析】0～t1时间内物体沿正方向匀速运动，故A错误；t1～t2时间内，物体静止，位移不变，且此时离出发点有一定距离，B、D错误；t2～t3时间内，物体沿负方向运动，且速度大小仍为v1，即x－t图像中，0～t1和t2～t3两段时间内的图线斜率大小相等，故C正确。
5. 【答案】D
【解析】由v－t图像与t轴围成的面积表示位移，可知两物体在3 s内的位移不相等，而在第3 s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同，故A错误；由图像与t轴围成的面积表示位移，可知在3 s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；图像的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度大小a1＝eq \f(4－2,1) m/s2＝2 m/s2，B在减速过程的加速度大小a2＝eq \f(4－2,2) m/s2＝1 m/s2，故C错误；1～3 s内B的位移xB＝eq \f(1,2)×(4＋2)×2 m＝6 m，A的位移xA＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)×2×2＋2×2)) m＝6 m，且第3 s末两个物体在途中相遇，所以t＝1 s时，两物体第一次相遇，D正确。
6．【答案】C
【解析】物体某高度静止释放，做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论可知在相等的时间内通过的位移之比为1∶3，故A错误；设总位移为h，根据h＝eq \f(1,2)gt2可得v中＝eq \f(\r(2),2)v，故B错误；根据推论可知通过相等的位移所用时间之比为1∶(eq \r(2)－1)，故C正确；根据推论可知中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度又等于初末速度之和的一半，即vt/2＝eq \f(1,2)v，故D错误。
7．【答案】A
【解析】t＝1 s时急动度eq \f(Δa,Δt)＝eq \f(2－1,2) m/s3＝0.5 m/s3，A正确；图线的斜率表示急动度，则t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度完全相同，B错误；0～4 s内质点的加速度方向不变，做加速运动，C错误；由v－t图线与t轴所围成的面积表示位移类比可知，a－t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量，又由题知t＝0时v＝0，则0～4 s内质点做加速度方向不变的加速运动，4～6 s做加速度反向但速度方向不变的减速运动，D错误。
8．【答案】A
【解析】由运动公式，可知在图象中图象与横坐标围成的面积为运动时间，故运动到x1的时间为图中梯形的面积，即，故A正确，B错误；根据图象可知斜率为定值，即，可见运动的速度与位移不成线性规律变化，且速度随位移的增加而减小，故CD错误。
9．【答案】AB
【解析】汽车刹车后做匀减速直线运动，故C、D错误；取初速度方向为正方向，则加速度a＝－5 m/s2，根据速度时间关系知汽车停车时间t＝eq \f(v－v0,a)＝eq \f(0－20,－5) s＝4 s，A正确；由于汽车经过4 s就已经停止运动，故6 s内的位移即为4 s内的位移，x＝eq \f(v0＋v,2)t＝eq \f(20＋0,2)×4 m＝40 m，B正确。
10．【答案】AB
【解析】根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2得a＝eq \f(0.2,1) m/s2＝0.2 m/s2，A正确；小球15 s末的速度v15＝at15＝0.2×15 m/s＝3 m/s，则小球前15 s内的平均速度eq \x\t(v)15＝eq \f(0＋v15,2)＝eq \f(3,2) m/s＝1.5 m/s，B正确；小球第14 s的初速度等于第13 s的末速度，则v13＝at13＝0.2×13 m/s＝2.6 m/s，C错误；小球第14 s末的速度v14＝at14＝0.2×14＝2.8 m/s，则第15 s内的平均速度为eq \x\t(v)15′＝eq \f(v14＋v15,2)＝eq \f(3＋2.8,2) m/s＝2.9 m/s，D错误。
11．【答案】AC
【解析】车从开始刹车到停止所需时间t＝eq \f(v0,a)＝eq \f(8,5) s＝1.6 s，A正确；对车的刹车过程有0－veq \\al(2,0)＝－2ax0，解得刹车距离x0＝6.4 m，即在距停车线6.4 m处开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，B错误；由上述结论可得，汽车还能匀速行驶的时间Δt＝eq \f(x－x0,v0)＝0.2 s，即经0.2 s后开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，C正确，D错误。
12．【答案】CD
【解析】由v2 – x图象可知，甲、乙两车做匀变速直线运动，两车的初速度分别为v1＝6 m/s、v2＝0，故A错误；由v2－v02＝2ax得v2＝2ax＋v02，可知图象的斜率k＝2a，则甲、乙两车的加速度分别为a1＝eq \f(1,2)k1＝－2 m/s2、a2＝eq \f(1,2)k2＝1 m/s2，故B错误；甲车做减速运动的时间，甲、乙两车的位移分别为x1＝v1t＋eq \f(1,2)a1t2、x2＝eq \f(1,2)a2t2，甲、乙两车相遇，则x1＝x2，解得t＝4 s，因为t＞t1，所以两车相遇时，甲车已经静止，即两车在9 m处相遇，故C正确；甲、乙两车的速度与时间的关系分别为v1′＝v1＋a1t′，v2′＝v2＋a2t′，甲停止前，两车速度相等时相距最远，则v1′＝v2′，解得t′＝2 s，故D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)
【答案】(1)从右向左 (2)0.25 0.67
【解析】(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T＝eq \f(30 s,46－1)＝eq \f(2,3) s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA＝eq \f(0.117＋0.133,2T)(m/s)≈0.19 m/s。由Δx＝aT2和逐差法可得，小车运动的加速度大小为a＝eq \f(（0.150－0.117）＋（0.133－0.100）,4T2)(m/s2)≈0.037 m/s2。
14．(6分)
【答案】(1)3.6 1.8 (2)
【解析】(1)影子运动至位置C时的速度为，因P点在光源S与屏幕的中点，则影子的位移等于小球位移的2倍，则小球的速度等于影子速度的一半，即此时小球的速度为1.8 m/s。
(2)由图象可知影子的加速度，则小球的加速度也就是当地的重力加速度为。
15．(8分)
【解析】(1)设着陆时的速度为v，则x＝eq \f(v＋\f(v,2),2)t
v＝60 m/s。
(2)设飞机从开始着陆到停下来所用的时间为t′，则
a＝eq \f(v－\f(v,2),t)＝eq \f(60－\f(60,2),10) m/s2＝3 m/s2
t′＝eq \f(v,a)＝eq \f(60,3) s＝20 s<30 s
故x′＝eq \f(v2,2a)＝eq \f(602,2×3) m＝600 m。
16．(8分)
【解析】(1)设相邻两个小球下落的时间间隔是t，则：
H＝eq \f(1,2)g(6t)2
解得t＝0.5 s。
(2)设第三个小球下落的位移为h3，第五个小球下落的位移为h5，由题可知，第三个小球下落的时间为4t，第五个小球下落的时间为2t，则可得
h3＝eq \f(1,2)g(4t)2＝20 m
h5＝eq \f(1,2)g(2t)2＝5 m
故h3－h5＝15 m，这时第3个小球和第5个小球相距15 m。
17．(12分)
【解析】由图像知两车初速度均为v0＝0，甲车的加速度a1＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(3,4) m/s2，乙车的加速度a2＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(3,2) m/s2，均做匀加速运动。
(1)两车相遇时位移相等，设乙车运动t时间后两车相遇，则甲、乙两车的位移为
x1＝eq \f(1,2)a1(t＋2 s)2，x2＝eq \f(1,2)a2t2
由x1＝x2得eq \f(1,2)a1(t＋2 s)2＝eq \f(1,2)a2t2
代入数据解得t1＝(2－2eq \r(2)) s(舍去)，t2＝(2＋2eq \r(2)) s≈4.83 s。
(2)相遇点离出发点的距离为
x1＝x2＝eq \f(1,2)a2t2＝eq \f(1,2)×eq \f(3,2)×(2＋2eq \r(2))2 m≈17.5 m。
(3)如图知甲车行驶t′＝4 s时两车速度相等，此时两车距离最大，二者距离为
Δx＝x1′－x2′＝eq \f(1,2)a1t′2－eq \f(1,2)a2(t′－2 s)2＝3 m。
18．(12分)
【解析】(1)轿车经过s＝160 m的过程，由0－v12＝2a1s
得轿车刹车过程的加速度a1＝－5 m/s2。
(2)恰好不相撞时两车的速度相等，即v1＋a1t1＝v2
解得t1＝3 s
轿车前进的距离
货车前进的距离s2＝v2t1＝75 m
因s1－s2＝22.5 m＞s0，故两车会相撞。
(3)假设轿车刹车后经t s两车的速度相等，即v1＋a1t＝v2＋a2(t－t0)
解得
轿车前进的距离s1′＝v1t＋eq \f(1,2)a1t2
货车前进的距离s2′＝v2t0＋v2(t－t0)＋eq \f(1,2)v2(t－t0)2
解得，
因s1′－s2′≈21.7 m＜s0，故两车不会相撞。