第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(含解析)

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第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(含解析)

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第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试
一、单选题
1.汽车刹车时做匀减速直线运动,下列能反映其运动v-t图像的是(  )
A. B. C. D.
2.图示为甲、乙两个质点在同一条直线上运动的图像。若以甲的出发点为原点,出发时间为计时起点,则下列说法错误的是( )
A.甲先做减速运动,再静止,之后做匀速直线运动
B.时,甲、乙相遇,且甲的速度大于乙的
C.乙的速度大小为
D.内,甲的平均速度大小为
3.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和在1.40~2.00s之间.若高速公路上两辆汽车行驶的速度为108km/h,前车发现紧急情况立即刹车,后车发现前车开始刹车时,也立刻采取相应措施,两车刹车时的加速度大小均相同.为确保两车不追尾,两车行驶的间距至少应为
A.18m B.42m C.60m D.100m
4.如图所示,汽车制动后的5s时间内,每1s前进的距离分别是10m、8m、6m、4m、2m。已知汽车制动过程做匀减速运动。由以上数据可以判断(  )
A.1s时汽车的瞬时速度为10m/s
B.该减速过程,汽车的加速度大小为2m/s2
C.汽车在5s内的平均速度为5.5m/s
D.第5秒内汽车只运动了0.75s,有0.25s处于静止状态
5.如图所示,左图为甲、乙两质点的v-t图像,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的x-t图像。下列说法正确的是( )
A.质点甲、乙的速度相同
B.丙的运动速率大于丁的运动速率
C.丙的出发点在丁前面x0处
D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
6.如图为一质点做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.在18~22s时间内,质点的位移为24m B.BC段表示质点通过的位移大小为34m
C.整个过程中,BC段的加速度最大 D.整个过程中,E点所对应的时刻离出发点最远
7.城市电动助力车在确保安全规范骑行的前提下既能方便市民出行,也可净化城市环境,减少尾气排放。在一条平直的公路上,某同学以公路上某一位置为原点,记录了骑行电动助力车的甲、乙两位同学的位移(x)–时间(t)图像,如图所示,甲的图像t2前是曲线、t2后是直线,乙的图像是一条直线,在0 ~ t3时间内,下列说法正确的是(  )
A.甲先做曲线运动,后又做直线运动,乙做单向直线运动
B.途中有两个时刻,甲、乙的速度相同
C.全程甲、乙的位移相同
D.途中甲、乙只相遇一次,然后又分开
二、多选题
8.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是 ( )
A.同一地点轻重物体的g值一样大 B.重物体的g值大
C.g值在地面任何地方一样大 D.g值在赤道处小于南北两极处
9.物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2),则下列选项中正确的是(  )
A.物体运动3 s后落地 B.物体落地时的速度大小为30 m/s
C.物体在落地前最后1 s内的位移为15 m D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
10.甲、乙两物体沿同一条直线做匀变速直线运动,它们的速度随时间变化的规律分别如图中的直线A、B所示。下列说法正确的是(  )
A.0~8s内,甲、乙均做匀减速直线运动
B.t=5s时,甲的速度大小为9m/s
C.0~8s内,甲、乙的加速度大小之比为5:3
D.t=8s时,乙的速度大小为11.4m/s
三、实验题
11.如图所示为实验室利用气垫导轨测定滑块运动加速度大小的装置图,一同学在实验中给滑块上安装了宽度为2.00cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1=0.20s,通过光电门2的时间为Δt2=0.04s,则:(所有结果小数点后面均保留两位数字)
(1)滑块经过光电门1时的速度为 m/s;
(2)若已知两光电门间距为L=20.00cm,则滑块的加速度大小为 。
12.实验过程:
(1)按照实验装置,把打点计时器固定在长木板 的一端,接好电源;
(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;
(3)把小车停在靠近打点计时器处,先 ,后 ;
(4)小车运动一段时间后, ,取下纸带;
(5)更换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量、分析。
13.某同学利用如图(a)所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图(b)所示。

(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1s.以打出A点时小车位置为初始位置,将打出B、C、D、E、F各点时小车的位移填到表中,小车发生对应位移和平均速度分别为和,表中 cm, 。

位移区间 AB AC AD AE AF
6.60 14.60 34.90 47.30
66.0 73.0 87.3 94.6
(2)根据表中数据得到小车平均速度随时间的变化关系,如图(c)所示。在答题卡上的图中补全实验点 。

(3)从实验结果可知,小车运动的图线可视为一条直线,此直线用方程表示,其中 , cm/s。(结果均保留3位有效数字)
(4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A点时小车速度大小 ,小车的加速度大小 。(结果用字母k、b表示)
14.某同学测定匀变速直线运动的加速度时,得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5、…,如图所示甲、乙、丙三段纸带,分别是从三条不同纸带上撕下的。
(1)在甲、乙、丙三段纸带中,属于纸带A的是 (填“甲”、“乙”或“丙”);
(2)打纸带A时,小车的加速度大小为 m/s2;
(3)打点计时器打计数点1时小车的速度为 m/s(结果保留三位有效数字)。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B C B B AD AB BD
1.C
【详解】A.做匀速直线运动,故A错误;
B.做加速度逐渐变小的变减速直线运动,故B错误;
C.做匀减速直线运动,故C正确;
D.做加速度逐渐变大的变减速直线运动,故D错误。
2.C
【详解】A.据图像切线的斜率表示速度可知,甲先做减速运动,再静止,之后做匀速直线运动,选项A不符合题意;
B.3h时,甲、乙相遇,并且甲的斜率比乙的大,故甲的速度大于乙的,选项B不符合题意;
C.乙的速度大小为,选项C符合题意;
D.0~3h内,甲的平均速度大小为,选项D不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】由于行驶速度相同,都为,刹车加速度也相同,所以只要后车在前车开始刹车的位置之前开始刹车就能避免追尾,否则一定追尾;最大反应时间为,所以两车行驶的间距至少应为:,故C正确,A、B、D错误;
故选C.
4.B
【详解】A.汽车制动后做匀减速直线运动,根据匀变速运动某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得1s时汽车的瞬时速度为
故A错误;
B.汽车制动后做匀减速直线运动,在相等时间1s内的位移差为
根据匀变速直线运动的推论,由题意可知,可得汽车的加速度为
负号表示加速度方向,故该减速过程,汽车的加速度大小为2m/s2,故B正确;
CD.由匀变速运动速度与时间的关系可得,汽车制动时的初速度为
因此汽车从开始制动到静止的总时间为
故汽车在第5s末还未停止,因此汽车在5s内的平均速度为
故CD错误。
故选B。
5.C
【详解】A.由图读出,甲、乙两物体的速度大小都是2 m/s,甲的速度沿正方向,乙的速度沿负方向,说明两物体速度方向相反,而速度是矢量,则质点甲、乙的速度不同,故A错误;
D.由于甲乙出发点的位置关系未知,无法判断它们之间的距离如何变化,故D错误;
C.由图看出丙由距原点正方向x0处出发沿正方向做匀速直线运动,丁从原点出发沿同一方向做匀速直线运动,所以丙的出发点在丁前面x0处,故C正确;
B.丙图线的斜率小于丁图线的斜率,则丙的运动速率小于丁的运动速率,故B错误。
故选C。
6.B
【详解】A.图像与时间轴围成的面积表示位移,由图可知18~22s时间内,质点的位移为0,故A错误;
B.图像与时间轴围成的面积表示位移,所以质点在BC段即内通过的位移大小为
故B正确;
C.图像的斜率的绝对值表示加速度的大小,由图可知CE段的加速度最大,故C错误;
D.图像与时间轴围成的面积表示位移,由图可知D点所对应的时刻离出发点最远,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】A.位移—时间图像描述的是直线运动的图像,因此甲、乙都做直线运动,A错误;
B.图像中图线的切线斜率表示瞬时速度,甲的图线上有两个位置的切线与乙的图线平行,切线斜率相等,表明速度相同,B正确;
C.甲有折返运动,全程的位移较小,C错误;
D.图中两图线分别在t1、t2两个时刻位置重合,相遇两次,D错误。
故选B。
8.AD
【详解】同一地点重力加速度相同,重力加速度随纬度增大而增大,故AD正确,BC错误;
故选AD。
9.AB
【详解】A.根据位移公式h=gt2,有:,故A正确;
B.根据速度与位移的关系公式v2=2gh,得:v==30m/s,故B正确;
C.物体在落地前最后1 s内的位移为,选项C错误;
D.由平均速度定义可得,物体在整个下落过程中的平均速度:,故D错误;
故选AB.
10.BD
【详解】A.由图可知,0~8s内,甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,故A错误;
B.t=5s时甲乙速度相等,由图可得甲做匀减速运动的加速度为
根据速度时间公式有
故B正确;
C.速度时间图象的斜率表示加速度
则,故C错误;
D.根据速度时间公式,当t=8s时,乙的速度大小为
故D正确。
故选BD。
11. 0.10 0.60
【详解】(1)[1]遮光时间较短,取平均速度为瞬时速度,则滑块经过光电门1时的速度为
(2)[2]同理滑块经过光电门2时的速度为
则由
代入数据解得滑块的加速度大小为
a=0.60m/s2
12. 无滑轮 接通电源 放开小车 断开电源
【详解】[1]实验原理图如下
打点计时器应固定在无滑轮的一端,接好电源;
[2][3]把小车停在靠近打点计时器处,为更好地利用纸带,应先接通电源,再放开小车;
[4]小车运动一段时间后,应先断开电源,再取下纸带。
13. 24.00 80.0 71.5 58.7 b 2k
【详解】(1)[1]根据纸带的数据可得
[2]平均速度为
(2)[3]根据第(1)小题结果补充表格和补全实验点图像得

(3)[4][5]从实验结果可知,小车运动的图线可视为一条直线,图像为

此直线用方程表示,由图像可知其中

(4)[6][7]小球做匀变速直线运动,由位移公式,整理得

故根据图像斜率和截距可得

14. 乙 3.11 0.456
【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动的特点(相邻的等长时间间隔位移之差相等)得出
x34-x23=x23-x12=x12-x01
所以属于纸带A的是乙。
(2)[2]根据运动学公式
Δx=aT2

(3)[3]利用匀变速直线运动的推论

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