高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试精品当堂达标检测题

第二章 匀变速直线运动的研究基础巩固

一、选择题（1-8单选，9-12多选）

1. 关于速度、速度改变量、加速度。下列说法正确的是（　　）

A. 物体运动的速度改变量很大，它的加速度一定很大

B. 速度很大的物体，其加速度可以很小，可能为零

C. 某时刻物体的速度为零，其加速度一定为零

D. 加速度很大时，运动物体的速度一定很大

【答案】B

【解析】

A．根据可知加速度a由速度的变化量△v和速度发生改变所需要的时间△t共同决定，虽然△v大，但△t更大时，a可以很小。故A错误；

B．根据可知物体的加速度就是速度的变化率，与物体的速度的大小无关。所以即使物体的速度很大，但速度的变化率可能很小，其加速度也很小；若保持匀速，则加速度为零，故B正确；

C．当物体的速度为0时，若物体所受的合外力不为0，其加速度不为0，如火箭刚点火时，速度为零而加速度不为零，故C错误；

D．物体的加速度很大，代表物体速度的变化率很大，而物体的速度可以大，也可以小，故D错误。

故选B。

2．如图所示，分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象，则　　

A．甲的加速度大小为 B．乙的加速度大小为

C．甲在4s内的位移大小为40 m D．乙在4 s内的位移大小为20 m

【答案】B

【解析】

A、在图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A错误；

B、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为 ，故B正确；

C、甲在内的位移大小为，故C错误；

D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在内的位移大小为，故D错误．

3. 如图所示为某物体做直线运动的速度图象．则关于物体在前8 s内的运动，下列说法正确的是(　　)

A．物体在第4 s末改变运动方向

B．0～4 s内的加速度大于6～8 s内的加速度

C．前8 s内的位移为16 m

D．第6 s末物体离出发点最远

【答案】D

【解析】

A、由图象知，物体在第6 s末改变运动方向，选项A错误；

B、0～4 s内的加速度a1＝ m/s2＝1 m/s2,6～8 s内的加速度a2＝ m/s2＝－2 m/s2，选项B错误；

C、前8 s内的位移x＝ m－ m＝8 m，选项C错误；

D、根据题图，物体前6 s沿正方向运动，6 s后沿负方向运动，因此第6 s末物体离出发点最远，选项D正确．

4．下雨天有雨水从教室屋檐滴下，屋檐到地面的距离是5m，已知取重力加速度g=10m/s2，则雨滴到达地面所需时间为（　　）

A．0.1s B．1s C．5s D．10s

【答案】B

【解析】由得   故B正确，ACD错误。 故选B。

5.某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为

A.5m/s   B.10m/s   C.15m/s   D.20m/s

【答案】B

【解析】由由运动学公式得：

6.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s。汽车运动的v-t图如图所示，则汽车的加速度大小为

A.    B.     C.    D.

【答案】C

【解析】根据速度时间图像可以知道，在驾驶员反应时间内，汽车的位移为，所以汽车在减速阶段的位移，由运动学公式得出 ， a=5m/s2，故选C

7.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是

A.      B.      C.       D.

【答案】B

【解析】根据题意，物体做匀加速直线运动，t时间内的平均速度等于t/2时刻的瞬时速度，在第一段时间内中间时刻的瞬时速度为：；在第二段时间内中间时刻的瞬时速度为：；则物体的加速度为，选项B正确。

8．一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s内的位移是42 m，小球仍在空中运动，则(　　)

A．小球在2 s末的速度大小是16 m/s

B．该星球上的重力加速度为12 m/s2

C．小球在第4 s末的速度大小是42 m/s

D．小球在4 s内的位移是80 m

【答案】B

【解析】设该星球的重力加速度为g，小球第4 s内的位移是42 m，有gt42－gt32＝42 m，t4＝4 s，t3＝3 s，解得g＝12 m/s2，所以小球在2 s末的速度大小为v2＝gt2＝24 m/s，故A错误，B正确；小球在第4 s末的速度大小是v4＝gt4＝48 m/s，选项C错误；小球在4 s内的位移是gt42＝96 m，选项D错误。

9．如图所示，A、B两个物体在同一地点，沿同一直线做匀变速直线运动的速度图象，则(　　)

A．A、B两物体运动方向一定相反

B．前4 s内A物体的位移小于B物体的位移

C．t＝4 s时，A、B两物体的速度相同

D．A物体的加速度比B物体的加速度大

【答案】BC

【解析】由图象可知，A、B两物体的速度均为正值，所以运动方向相同，A错误；由v－t图象中的“面积”表示位移可知，前4 s内B的位移大于A的位移，B正确；t＝4 s时A、B的速度相同，C正确；由图线的斜率表示加速度的大小可知，A物体的加速度小于B物体的加速度．

10．一辆汽车以12 m/s的速度行驶，遇到紧急情况，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车加速度的值为5 m/s2，则(　　)

A．经3 s汽车的速度为27 m/s

B．经3 s汽车的速度为0

C．经3 s汽车的位移为13.5 m

D．经3 s汽车的位移为14.4 m

【答案】BD　

【解析】汽车从制动到停止所用的时间t＝＝ s＝2.4 s．因此经3 s汽车的速度为0，选项B正确；经3 s汽车的位移等于刹车后2.4 s内的位移，则x＝v0t＋at2＝12×2.4 m－×5×2.42 m＝14.4 m，选项D正确．

11．物体由静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则    (　　)

A. 第3 s内平均速度是1 m/s

B. 物体的加速度是1.2 m/s2

C. 前3 s内的位移是6 m

D. 3 s末的速度是3.6 m/s

【答案】BD

【解析】

A．第3s内的平均速度为：故A错误．

B．设加速度大小为a，则有：x=at32-at22得：a=1.2m/s2故B正确．

C．前3s内位移为：x3=at32=×1.2×32m=5.4m选项C错误；

D．3s末的速度是：v3=at3=3.6m/s故D正确．           故选BD．

12.甲、乙两个质点同时同地点向同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示．则(　　)

A．2 s后乙比甲运动得快

B．在2 s末乙追上甲

C．4 s内甲的平均速度大于乙的平均速度

D．乙追上甲时距出发点40 m

【答案】AD　

【解析】观察速度—时间图象，2 s后乙的速度大于甲的速度，选项A对；前2秒，甲的速度一直大于乙的速度，2秒末甲乙速度相等，2 s末二者距离最大，选项B错；速度—时间图线与横轴包围的面积代表位移，4 s内甲乙的位移相同，时间相同，所以平均速度相同，选项C错；4秒末甲乙位移等于40 m，此时乙刚好追上甲，选项D对．

二、填空题

13.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动．

（1）打点计时器是利用________（选填“直流”或“交流”）电源进行的计时仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔________秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为_________伏。

（2）在实验中，某同学由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上每两个计数点间还有四个点未画出，其中s1=3.00cm，s2=6.50cm，s3=10.0cm，s4=13.50cm，s5=17.00cm，s6=20.50cm。

①接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操作的时间关系应当是（____）

A．先接通电源，再释放纸带

B．先释放纸带，再接通电源

C．释放纸带的同时接通电源

D．不同的实验要求不同

②本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是________（用数据前的符号表示，该数据不影响后面的计算结果）;

③小车运动的加速度大小是________m/s2（结果保留到小数点后两位）;

④利用以上数据可求得A点的瞬时速度大小为（____）（结果保留两位有效数字）

A．0.47m/s    B．0.53m/s    C．0.85m/s    D．0.48m/s

⑤若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，但是做实验的同学并不知道，那么由此测量计算出的加速度值比实际值偏________。（填“大”或“小”）

【答案】交流    0.02    220    A    s3    3.50    D    偏大　

【解析】   

 (1)[1][2][3]打点计时器是利用交流电源进行的计时仪器，若电源频率为50Hz，则它们每隔0.02s秒打一个点，其中电火花打点计时器所用电压为220伏。

(2)[4]开始记录时，应先给打点计时器通电，让打点计时器工作稳定以后再松开纸带。如果先松开纸带，再接通电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，另外，先打点再松开纸带，可以使打点稳定，还可以使纸带上打满点，从而提高了纸带利用率，故选A。

[5]本实验记录的s1、s2、s3、s4、s5、s6六组数据中记录有误的数据是s3，因为最小分度是mm，读数时还要估读一位，所以要读到0.01mm，而s3只读到了0.1mm。

[6]小车运动的加速度大小

[7]A点的瞬时速度大小为

故选D。

[8]若当时电网中交变电流的频率是49Hz，导致打点周期变大，由可知

则代入计算的周期T小于实际的周期T，故由此测量计算出的加速度值比实际值偏大。

三、解答题（解答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）

14.一物体做匀加速度直线运动，初速度为v0=5m/s，加速度为a=0.5m/s2，求：

（1）物体在第3s末的速度；

（2）物体在第3s内的位移.

【答案】（1）6.5m/s；（2）6.25m

【解析】

（1）物体在第3s末的速度

（2）物体在第2s末的速度

第3s内的位移

15.汽车匀减速刹车，初速度大小为 7m/s，第 1s内的位移大小为 6m，求：

(1)汽车刹车的加速度大小；

(2)汽车刹车后 4s内的位移大小。

【答案】(1) 2m/s2；(2) 12.25m

【解析】

 (1)根据匀变速直线运动的位移时间关系可得汽车运动的加速

负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为。

(2)根据速度时间关系知汽车停车时间

故汽车刹车后4s内的位移等于汽车刹车后 3.5s内的位移

16．如图所示，木块m1从光滑的斜面上的A点以a=2m/s2的加速度由静止开始下滑，与此同时小球m2在距C点的正上方h=20m处自由落下，木块m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在粗糙的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球m2相遇，若斜面AB段长L1=lm，水平BC段长L2=1.2m，不计空气阻力，试求：（g=10m/s2）

（1）m2下落到地面的时间；

（2）m1运动到B点时速度的大小和在BC段加速度的大小；

（3）相遇时木块m1的速度大小．

【答案】(1) 2s  (2)2m/s  1.6m/s2  (3) 0.4m/s

【解析】(1)设m2运动至C点的时间为t，根据自由落体运动的位移与时间的公式，有：

解得：

t＝2s

(2)木块m1在斜面上运动到B点速度：

m1运动到B点的时间：

则m1在BC段运动的时间为：

t2＝t﹣t1＝2﹣1＝1s

由位移公式得：

解得：

a＝﹣1.6m/s2

加速度的大小为 1.6m/s2

(3)由，解得C点相遇时木块速度为：

vC＝0.4m/s