高中物理沪科版 (2019)必修 第一册2.1 伽利略对落体运动的研究课后测评

【优编】2.1伽利略对落体运动的研究-1优选练习

一．填空题

1．如图所示为一质点做直线运动的v﹣t图象，此质点运动的加速度大小为　     　m/s2，加速度的方向为　    　．

2．某质点在0－9s内沿直线运动，其v－t图像如图所示，由图像可知，在0－3s内质点做____（选填“匀加速”或“匀减速”）直线运动；在3－9s内质点做_____（选填“匀加速”或“匀减速”）直线运动；3s末质点速度大小为_____m/s。

3．如图为某汽车直线运动的速度-时间图象。从图象可知， 0～2s汽车做______直线运动（选填“匀加速”或“匀速”或“匀减速”）；4～6s加速度为______m/s2；第5s末的瞬时速度为______m/s；前6s通过的位移为______m。

4．升降机提升重物时重物运动的v－t图象如图所示，利用该图象分析并求解以下问题：

(1)0~2s的加速度是___；

(2)2~5s的运动性质为___；

(3)5~8s内的加速度是___；

(4)8s内的位移___。

5．一物体在一个水平拉力作用下在粗糙水平面上沿水平方向运动的v—t图像如图甲所示，水平拉力的P—t图像如图乙所示，g = 10m/s2，图中各量的单位均为国际制单位。若此水平拉力在6s内对物体所做的功相当于一个恒定力F′沿物体位移方向所做的功，则F′ = ___________，物体与水平面间的动摩擦因数为___________。

6．做直线运动的物体的v﹣t图象如图所示，则物体前10秒物体的加速度为　    　m/s2，15秒内物体的总位移为　    　m．

7．如图所示，是一个物体向东运动的速度时间图像。该物体在10~40s内做__________直线运动，加速度大小为__________m/s2；在40~60s内的运动方向向__________。

8．在空中某点竖直上抛物体经8s落地，其v﹣t图象如图所示，抛出后经　    　s到达最大高度，最高点离地面高度是　    　m，抛出点的高度是　    　m．

9．一质点从静止开始沿直线运动的速度与时间的关系如图所示，该质点远离起点的时间范围为______s，质点在第9 s内的位移为______m。

10．如下图所示为某物体的x﹣t图象，在第1s内物体的速度是　   　，从第2s至第3s内物体的速度是　    　，4s内通过的路程是　   　，位移是　    　．

11．a．b两质点同时从同一位置出发，向同一方向做直线运动，速度图象如下．在0﹣4s时间间隔内，t=___s的时刻a．b相距最远．

12．有四个运动的物体A．B．C．D，物体A．B运动的x-t图象如图甲所示，物体C．D运动的v-t图象如图乙所示，由图象可以判断出物体A做的是_______运动；物体D做的是_______运动。在3 s末，物体B运动的速度为_______m/s，物体C运动的位移为_______m。

13．如图所示是物体在某段运动过程中的 图象，在和 时刻的瞬时速度分别为和，则在t 到 t 的时间内，物体运动的加速度是______选填“不变”．“增大”或“减小”的，它的平均速度v______选填“等于”．“大于”或“小于”

14．如图是某质点做直线运动的速度图象．由图可知物体运动的初速度　   　m/s，加速度为　   　m/s2．可以推算经过　   　s，物体的速度是60m/s．

15．如所示是物体运动的v﹣t图象．由图象可知，物体做的是　             　，0时刻的速度是　        　，1s末的速度是　         　，速度达到10m/s所用时间为，物体的加速度是　          　，与初速度方向　         　．（填相同或相反）

16．为测定气垫导轨（气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器．它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔，空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层．滑行器就浮在气垫层上，与轨面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差．配用数字计时器记录滑行器在气轨上运动的时间，可以对多种力学物理量进行测定，对力学定律进行验证）上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板．滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.29s，通过第二个光电门的时间为△t2=0.11s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为△t=3.57s，滑块过第二个光电门的瞬时速度大小　    　m/s滑块的加速度大小　   　m/s2．（保留小数点后两位）

17．图甲．乙．丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图象，推导中把整个运动过程划分成很多小段，在每一小段内，可粗略认为物体做___________运动。甲．乙两图相比，___________（选填“甲”或“乙”）阴影部分面积更贴近梯形的面积，丙图中图像包围的面积表示的物理量是___________。

18．下图表示一架作匀变速直线飞行的飞机的速度-时间图象，利用速度-时间图象可以看出飞机的初速度是_____米/秒，10秒后飞机的速度是_____米/秒。飞机的速度达到250米/秒，需要_____秒。

参考答案与试题解析

1．【答案】0.5；与运动方向相反

【解析】【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负．

【解答】解：根据图象的斜率表示加速度可知，a=，则加速度大小为0.5m/s2，方向 与运动方向相反．

故答案为：0.5；与运动方向相反

【点评】本题关键要理解速度﹣时间图象斜率的物理意义：斜率代表加速度，求出斜率即可得到加速度

2．【答案】  (1). 匀加速    (2). 匀减速    (3). 9

【解析】[1][2][3]速度图像的斜率表示加速度，斜率不变．加速度不变，所以在0－3s内质点做匀加速直线运动；在3－9s内质点做匀减速直线运动；3s末质点速度大小为9m/s。

3．【答案】匀加速    -3    3    24   

【解析】【来源】广西桂林市逸仙中学2019-2020学年高一（上）期中物理试题

[1]由图可知，0～2s汽车做匀加速直线运动；

[2]由图可知，4～6s加速度为

[3]由图可知，第5s末的瞬时速度为3m/s；

[4]由图可知，前6s通过的位移为

4．【答案】2.5m/s2    匀速直线运动    ﹣m/s2    27.5m   

【解析】

(1)[1]物体在0~2s，物体的加速度为

(2)[2]2~5s速度不变，故为匀速直线运动。

(3)[3]5~8s内的加速度是

(4)[4]图象与坐标轴围成的面积代表位移，故8s内的位移为

5．【答案】N    0.6   

【解析】

[1]由图11甲知图线与时间轴所围面积表示位移，故物体在6s内发生的位移为

x = × 2 × 6m + 2 × 6m + × (2 + 6) × 2m = 26m

由图11乙知图线与时间轴所围面积表示拉力做功，故物体在6s内水平拉力所做的功为

W = × 2 × 9J + 2 × 6J + × (3 + 6) × 2J = 30J

而恒力F′做功W = F′·x，代入数值得

F′ = N

[2]由图11甲知物体在0到2s内做匀加速直线运动时的加速度大小为

a = = 3m/s2

由P = Fv及图甲知匀加速过程中水平拉力

F = N = 1.5N

由图11甲知物体在2到4s内做匀速直线运动，摩擦阻力为

f = 1N

由牛顿第二定律知

F - f = ma

代入数值得

m = kg

而

f = μmg

所以

μ = 0.6

6．【答案】0.5；37.5

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像

【分析】根据速度随时间的变化规律判断物体的运动情况，图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．

【解答】解：物体在前10秒内做匀加速直线运动，加速度a==0.5m/s2；

图线与时间轴围成的面积表示位移，则15秒内物体的总位移为x=s=

故答案为：0.5；37.5

【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线斜率．图线与时间轴围成的面积表示的含义．

7．【答案】匀速    0    东   

【解析】

[1]由图像可知10~40s内物体速度保持不变，做匀速直线运动；

[2]根据v-t图像的斜率表示加速度，由图可知，该物体在 10s~40s 内的加速度为0；

[3]在 40s~60s 内，速度仍为正，所以物体运动方向仍向东。
 

8．【答案】3，125，80

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像；竖直上抛运动

【分析】竖直上抛物体，当速度为零时，到达最高点，由图读出时间．求出从最高点到落回地面过程图象的面积，即可求出最高点离地面的高度．由图求出下落高度，则上升与下落的高度差即为抛出点的高度．

【解答】解：当速度v为零时，到达最高点，由图读出时间t=3s．

物体在3～8s内图象的“面积”S=m=125m，

则最高点离地面高度是125m．

由图求出物体上升的最大高度H=m=45m

抛出点的高度是h=S﹣H=80m．

故本题答案是：3，125，80．

【点评】本题是没有空气阻力的竖直上抛运动的速度图象，抓住两点：斜率表示加速度，面积表示位移来理解．

9．【答案】    -3   

【解析】

[1] 速度为正表示向正方向运动，由图可知在内质点向正方向运动，内质点向负方向运动，且速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，故内质点位移大小大于内质点位移大小，故该质点远离起点的时间范围为。

[2]速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，由图知，质点在第8s的速度为-2m/s，故质点在第9 s内的位移

10．【答案】1m/s；0；4m；﹣2m．

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

【分析】根据位移图线的斜率读出速度．纵坐标的变化量等于位移大小，读出位移大小关系，路程等于各段位移大小之和．

【解答】解：由图象可以看出：物体在0﹣1s内，物体做匀速直线运动，则在第1s内物体的速度为：v===1m/s

第2s至第3s内物体处于静止状态，速度为0．

4s内通过的路程是 S=（3m﹣2m）+（3m﹣0）=4m，位移为△x=0﹣2m=﹣2m

故答案为：1m/s；0；4m；﹣2m．

11．【答案】1或3

【解析】试题分析：在v﹣t图象中与时间轴所面积为物体运动的位移，而相距最远的点为速度相同的点，即可判断．

a．b两质点同时从同一位置出发，向同一方向做直线运动，开始时的速度不同，当速度相同时，a和b的距离最大，所以该图中的a与b出现最大值的时间点为t=1s和t=3s

12．【答案】匀速直线运动    匀减速直线运动    5    15   

【解析】

[1]位移图像的斜率表示速度，物体A向正方向做匀速直线运动

[2]速度图像的斜率表示加速度，物体D做匀减速直线运动

[3]物体B做匀速直线运动，其速度为

[4]速度图像的面积表示位移，物体C的位移为

13．【答案】减小；小于

【解析】

【分析】

速度图象的“斜率”等于物体加速度，根据斜率的变化确定加速度变化连接图线上AB两点，虚线AB表示物体做匀减速直线运动，其平均速度等于将实线AB曲线与虚线AB直线进行比较，由“面积”比较位移大小，由平均速度公式比较平均速度的大小．

【详解】

在t到t的时间内，图线的斜率减小，则物体的加速度减小．连接AB，则直线AB表示物体做匀减速直线运动，其平均速度．由“面积”等于位移，可知，在t到t的时间内，物体的位移小于匀减速直线运动的位移由平均速度公式，时间t相同，由物体的平均速度小于匀减速直线运动的平均速度度，即．

14．【答案】10；2；25

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度；图象的斜率表示物体的加速度，向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负．

【解答】解：物体运动的初速度为10m/s，加速度a=，

根据t=得：t=

故答案为：10；2；25

15．【答案】匀减速直线运动，30m/s，20m/s，2s，﹣10m/s2，相反

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像． 

【专题】运动学中的图像专题．

【分析】v﹣t图象倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．速度由v﹣t图象能直接读出．倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动．图象的斜率等于物体的加速度．

【解答】解：物体做的是匀减速直线运动，由图知，0时刻的速度是30m/s，1s末的速度是20m/s，速度达到10m/s所用时间为2s，物体的加速度是 a===﹣10m/s2，与初速度方向相反．

故答案为：匀减速直线运动，30m/s，20m/s，2s，﹣10m/s2，相反．

【点评】熟练掌握速度图象的物理意义，能够利用速度图象求物体运动的加速度，位移，是解决此类问题的关键．

16．【答案】0.27，0.05

【解析】【考点】测定匀变速直线运动的加速度．

【分析】滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动，则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块速度，根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度．

【解答】解：滑块通过光电门的时间很短，可将平均速度看成瞬时速度；

滑块通过第一个光电门的速度为：v1===0.1m/s；

滑块通过第二个光电门的速度为：v2===0.27m/s；

滑块的加速度为：a====0.05m/s2；

故答案为：0.27，0.05．

17．【答案】匀速直线    乙    位移   

【解析】

[1]推导中把整个运动过程划分成很多小段，在每一小段内，速度变化很小，可粗略认为物体做匀速直线运动；

[2]由图甲．乙可知，乙图阴影部分面积更贴近梯形的面积；

[3]丙图中图像包围的面积

即丙图中图像包围的面积表示的物理量是位移。

18．【答案】50；100；40

【解析】

试题分析: 由速度-时间图象可以看出飞机的初速度是50m/s，10s后飞机的速度是100m/s．可知，飞机的速度每10s增大50m/s，则飞机的速度达到250m/s时，需要时间为40s．

考点：考查匀变速直线运动的图像．

名师点睛：本题关键明确v-t图象的截距．斜率的物理意义，能直接读出速度和对应的时刻