届人教版匀变速直线运动的研究 单元测试.docx
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届人教版匀变速直线运动的研究单元测试
一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)
1.一物体做加速度为-1m/s2的直线运动,t=0时速度为-5m/s,下列说法正确的是( )
A.初速度为-5m/s说明物体在做减速运动
B.加速度为-1m/s2说明物体在做减速运动
C.t=1s时物体的速度为-4m/s
D.初速度和加速度方向相同,物体在做加速运动
2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如图所示,由图象可知( )
A.在0t2时间内火箭上升,t2t4时间内火箭下落
B.0t1时间内火箭的加速度大于t1t2时间内火箭的加速度
C.t2时刻火箭离地面最远
D.t3时刻火箭的加速度为0
3.一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为v,则物体在这段时间内的位移( )
A.
B.
C.
D.无法确定
4.如图所示,AB两物体在同一直线上运动,当它们相距s=7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度为10m/s,方向向右,它在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为2m/s2,以此刻A位置为参考点,则A追上B时A的位移大小为()
A.32mB.40mC.35mD.34m
5.一质点做匀变速直线运动,其速度 v与时间t的关系为v=4+2t(m/s),关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.初速度为4m/sB.加速度为4 m/s2
C.在第2s末的速度大小为10m/sD.在2s内的位移大小为14m
6.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联,大大缩短了车辆通过收费站的时间。
一辆汽车以20m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4s的时间速度减为5m/s且收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5m/s2,假设汽车可视为质点。
则下列说法正确的是( )
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110 m
B.汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s
C.汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
7.在平直的公路上以72m/h的速度行驶的汽车,因发现前方有危险而进行紧急刹车,已知刹车过程中的加速度大小为5m/s2,则刹车后6.0s时间内汽车的位移为( )
A.30mB.40mC.216mD.342m
8.大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50m,该人的反应时间为0.5s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度( )
A.25 m/sB.20 m/sC.15 m/sD.10 m/s
9.关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.质点位移的大小就是路程
10.一物体以大小为2m/s的初速度做匀加速直线运动,4s内位移大小为16m,则
A.物体的加速度大小为2m/s2B.4s内的平均速度大小为6m/s
C.4s末的瞬时速度大小为6m/sD.2s内的位移大小为2m
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11.
小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示.已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.由此可知小球( )
A.在位置“1”是小球的初始位置
B.下落过程中的加速度大小约为
C.经过位置4时瞬时速度大小约为
D.从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为
12.物体从静止开始作匀加速直线运动,第10s末速度为2m/s,则下列说法中正确的是( )
A.前10s内的位移为10m
B.第10s内的位移为2m
C.任意1s内的速度的增量都是0.2m/s
D.第6s末的速度为2m/s
13.一物体由静止开始以恒定加速度下落,经过时间1s落至地面,落地时速度是9m/s.下列说法中正确的是( )
A.物体下落高度为4.5 mB.物体下落高度为4.9 m
C.物体下落的加速度为9 m/s2D.物体下落的加速度为9.8 m/s2
14.从地面上以20m/s的初速度竖直向上抛一小球,不计空气阻力,取g=l0m/s2.以下判断正确的是( )
A.小球到达最大高度时的速度为0B.小球到达最大高度时的加速度为0
C.小球上升的最大高度为30mD.小球上升阶段所用的时间为2s
15.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是( )
A.
B.
C.
D.
三、实验题探究题(本大题共1小题,共10.0分)
16.某同学利用打点计时器研究做匀加速直线运动的小车的运动情况,所用电源频率为50H.如图所示,为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点,相邻计数点间有4个点迹未画出。
该同学测得:
x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm,则打下点B时,小车运动的速度大小是______m;小车运动的加速度大小是______m/s2.(以上结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)
17.道路交通安全法中规定,汽车过隧道时应该慢速通行。
某汽车在通过隧道前将速度从25m/s减小到10m/s,然后匀速通过100m长得隧道,整个过程总共用了15s时间。
假设整个过程汽车做直线运动,求:
(1)汽车减速过程中的加速度大小
(2)汽车在整个过程中的总位移
18.在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,甲车以20m/s的速度做匀速直线运动,乙车从静止开始以1m/s2的加速度作匀加速直线运动,问:
(1)甲、乙两车出发后何时再次相遇?
(2)在再次相遇前两车何时相距最远?
最远距离是多少?
19.屋檐边缘距水平地面7.2m高,从屋檐上落下的水滴作自由落体运动.已知屋檐上每隔T=0.2s落下一滴水,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)水滴落到地面时的速度大小.
(2)当第一滴水落到地面时,第二滴水距离地面的高度.
答案和解析
【答案】
1.D2.B3.A4.A5.A6.C7.B
8.B9.B10.C11.CD12.AC13.AC14.AD
15.BD
16.0.80;0.63
17.解:
(1)匀速过隧道的时间:
减速时间
(2)减速过程中的位移:
所以总位移为
18.解:
(1)设甲、乙车出发后经过时间t再次相遇,则:
(2)设甲、乙车出发后经过时间
,两车相距最远,此时两车速度相等,则:
这一段时间内甲车的位移为
乙车的位移为
两车相距最远时的距离为
19.解:
(1)根据v2=2gh得,水滴落到的速度
.
(2)水滴落地的时间
,当第一滴水落地时,第二滴水下落了1.0s,
则第二滴水下落的高度
,
距离地面的高度△h=7.2-5m=2.2m。
【解析】
1.解:
A、加速度和零时刻速度均为负值,即加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,故A错误,B错误,D正确。
C、根据速度时间公式得,物体在1s时的速度v=v0+at=-5-1×1m/s=-6m/s,故C错误。
故选:
D。
根据加速度方向与速度方向的关系判断物体做加速运动还是减速运动,结合速度时间公式求出物体的速度大小。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
2.解:
A、只要图象在时间轴上方,说明物体即向上运动,故t2t3时间内物体仍在向上运动,故A错误;
B、由图象可知0t1斜率大于t2t3的斜率,因此0t1的加速度大于t1t2的加速度,故B正确;
C、从图象可知0t3时间段内火箭都在上升,而且在t3时刻到达最高点,故C错误;
D、t3时刻火箭的速度为零,但速度仍在变化,故加速度不为0;故D错误;
故选:
B.
要明确v-t图象的物理意义:
其斜率表示加速度的大小,和横坐标围成的面积表示位移.
对于图象题目一定明确两个坐标轴的含义,本题中很多学生会错误认为tb时刻火箭到达最高点而且开始下降.
3.解:
加速度逐渐增大的加速运动和匀加速直线运动的速度时间图线如图,从图中可以看出,匀加速直线运动的位移大于加速度逐渐增大的加速运动位移,匀加速直线运动的位移x′=
.所以x
.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
在v-t图线中,图线与时间轴所围成的面积表示位移,根据速度时间图线比较匀加速直线运动和加速度逐渐增大的直线运动的位移.
本题用速度时间图线解决比较方便,知道速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.
4.【分析】
假设经过时间t,物块A追上物体B,根据位移时间公式结合几何关系列式求解即可。
本题是追及问题,特别要注意物体B做匀减速运动,要分清是减速过程追上还是静止后被追上。
【解答】
设速度减为零的时间为t1,有
在t1=5s的时间内,物体B的位移为
,物体A的位移为xA1=vAt1=20m,由于xB1+S>xA1,故物体A未追上物体B; 5s后,物体B静止不动,故物体A追上物体B时A的位移为x=25+7-20=32m,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.解:
根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at由质点运动的速度有关系v=4+2t可知质点运动的初速度v0=4m/s,加速度a=2m/s2,则有:
A、初速度v0=4m/s,故A正确;
B、加速度a=2m/s2,故B错误;
C、在第2s末的速度大小为v2=v0+at=4+2×2=8m/s,故C错误;
D、根据位移时间有关系有前2s内的位移x2=v0t2+at22-(v0t1+at12)=7m,故D错误。
故选:
A。
根据匀变速直线运动的速度时间关系求出质点运动的初速度及加速度,再根据匀变速直线运动规律求解即可。
本题主要是考查匀变速直线运动的计算,掌握匀变速直线运动的速度时间关系和位移时间关系是正确解题的关键。
6.解:
A、根据平均速度的推论知,汽车开始减速时距离自动收费装置的距离
,故A错误。
B、汽车恢复到20m/s所需的时间
,故B错误。
C、汽车加速运动的位移
,则总路程x=x1+x2=50+75m=125m,故C正确。
D、这段路程匀速运动通过的时间
,则通过自动收费装置耽误的时间△t=t1+t2-t=4+6-6.25s=3.75s,故D错误。
故选:
C。
根据匀变速直线运动平均速度推论求出减速运动的位移和加速运动的位移,根据速度时间公式求出汽车恢复20m/s所需的时间。
根据总路程,结合匀速运动的速度求出匀速运动的时间,从而得出汽车通过自动收费装置耽误的时间。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
7.解:
72m/h=20m/s,
汽车速度减为零的时间
,
则汽车在6s内的位移等于4s内的位移,
。
故选:
B。
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出刹车后的位移.
本题考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动.
8.解:
设汽车行驶的最大速度是v:
发现危险目标时:
在反应时间内:
x1=vt=v×0.5=0.5v
刹车过程中由:
0-v2=2ax2=2×(-5)×x2
解得:
x2=
为安全行驶:
x1+x2=50m,即:
0.5v+
=50m
解得:
v=20m/s
故选:
B
发现危险目标时,在反应时间内汽车做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,总位移小于50m即可.
本题关键明确汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,两位移之和小于30m,才能保证安全.
9.解:
A、质点运动的加速度为零,速度不一定为零,故A错误.
B、加速度等于速度的变化率,速度变化率越大,加速度越大,故B正确.
C、质点在某时刻的加速度不为零,速度变化率不为零,但是速度可能为零,故C错误.
D、质点的位移大小不一定等于路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,故D错误.
故选:
B.
加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,等于速度的变化率.
解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关.
10.【分析】
根据位移时间公式求出汽车加速度的大小和方向,平均速度为位移与时间的比值求得平均速度,由位移时间关系求得位移。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的各个公式,并能灵活运用。
【解答】
A.物体做匀加速直线运动的位移时间关系
解得a=1m/s2,故A错误;
B.平均速度为
,故B错误;
C.有速度时间公式可得v=v0+at=2+1×4m/s=6m/s,故C正确;
D.第2s内的位移为
,故D错误。
故选C。
11.解:
根据△x=d=aT2得,加速度a=
,故B错误.
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,位置3的瞬时速度
,根据速度时间公式得,位置的速度
,可知位置1不是小球的初始位置,故A错误.
根据速度时间公式得,位置4的速度
,故C正确.
从位置1到位置4的过程中平均速度大小
,故D正确.
故选:
CD.
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球下落过程中的加速度,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度气促位置3的速度,结合速度时间公式求出位置1和位置4的速度,判断位置1是否是初始位置.
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.
12.解:
A、物体加速度a=
,则前10s内的位移
,故A正确.
B、第10s内的位移
=
m=1.9m,故B错误.
C、任意1s内的速度增量△v=a△t=0.2×1m/s=0.2m/s,故C正确.
D、第6s末的速度v=at6=0.2×6m/s=1.2m/s,故D错误.
故选:
AC.
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度,结合位移时间公式求出前10s内和第10s内的位移,根据速度时间公式求出第6s末的速度,以及任意1s内的速度变化量.
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式,并能灵活运用,基础题.
13.解:
AB、自由落体1s时的速度接近v=gt=9.8×1=9.8m/s,而此物只有9 m/s,可见阻力不能忽略.物体不是做自由落体运动,下落高度为:
h=t=
1=4.5m/s,故A正确,B错误.
CD、根据v=gt得加速度为g===9 m/s2,故C正确,D错误.
故选:
AC
由于经过1s的时间速度是9m/s,故可判定物体不是做自由落体运动,进而由一般的匀变速运动规律来解答各个选项
该题的关键是要分析出空气阻力的存在,进而得到物体不是自由落体运动
14.解:
A、上升过程小球做匀减速运动,到最大高度时的速度为0,故A正确;
B、小球到最大高度时会受到重力作用,加速度不为0,为g,故B错误;
C、根据速度位移关系公式,小球上升的最大高度为:
H=
=
m=20m,故C错误;
D、小球上升阶段所用的时间为:
t=
=
s=2s,故D正确.
故选:
AD
竖直向上抛的小球向上做加速度为g的匀减速直线运动,当速度等于0时达到最大高度,根据运动学基本公式列式分析即可.
本题主要考查了竖直上抛运动的基本规律,解题时我们可以把运动的整个过程看成匀减速直线运动去求解,因为加速度始终为g.
15.【分析】
位移图象的斜率等于速度、速度的正负表示速度方向,这两个图象可直接读出速度的方向.而加速度图象,要分析物体的运动过程,进行判断。
本题考查物理图象,关键抓住图象的数学意义来理解其物理意义。
【解答】
A.位移图象的斜率等于速度,由图看出,物体在奇数秒内速度为正,而偶数秒内速度为负,说明速度方向在改变,故A错误;
B.由图看出,速度均正值,说明物体始终沿正方向做单向直线运动,故B正确;
C.速度的正负存在周期性,说明物体的速度方向存在周期性,做往复运动,故C错误;
D.分析物体在一个周期内的运动情况:
第1s内沿正方向做匀加速运动,第2s内沿正方向做匀减速运动,接着周而复始,物体做单向直线运动,故D正确。
故选BD。
16.解:
打下B点时,小车运动的速度大小为:
vB=
=0.80m/s。
根据△x=aT2,运用逐差法得:
a=
=
m/s2=0.63m/s2。
故答案为:
0.80,0.63。
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出打下B点时,小车运动的速度大小;根据连续相等时间内位移之差是一恒量,运用逐差法求出小车运动的加速度。
解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动推论的运用。
17.
(1)汽车过隧道先做匀减速直线运动,接着做匀速直线运动,利用速度和时间关系求加速度;
(2)汽车汽车在整个过程中的总位移等于匀减速运动的位移和匀速直线运动位移之和。
本题主要考查匀变速运动的位移公式,要求能熟练掌握公式中各个量的含义。
18.
(1)当甲乙两车再次相遇时,位移相等,根据位移关系,结合运动学中的位移公式求出再次相遇的时间.
(2)两车速度相等之前,甲车的速度大于乙车的速度,两车之间的距离逐渐增大,两车的速度相等之后,甲车的速度小于乙车的速度,两车之间的距离逐渐减小,当两车的速度相等时,两车之间的距离最远.根据速度相等,求出时间,再根据位移公式求出相距的最远距离。
解决本题的关键知道甲乙两车再次相遇时,位移相等.当两车速度相等时,相距最远。
19.根据匀变速直线运动的速度位移公式求出水滴落到地面时的速度大小.根据速度时间公式求出水滴落地的时间,从而得出第二滴水下落的时间,根据位移时间公式求出第二滴水距离地面的高度。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点,结合运动学公式灵活求解,基础题。
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