人教版高中物理必修一《匀变速直线运动的研究》综合评估Ⅱ.docx
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人教版高中物理必修一《匀变速直线运动的研究》综合评估Ⅱ
高中物理学习材料
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《匀变速直线运动的研究》综合评估(Ⅱ)
限时:
90分钟
总分:
100分
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.一辆电车,原来的速度是8m/s,在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20s时的速度为( )
A.20m/s B.8m/s
C.18m/sD.10m/s
答案:
C
2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后加速度大小是5m/s2,则刹车后6s的位移是( )
A.30mB.40m
C.10mD.0
答案:
B
3.物体做匀变速直线运动,第n秒内的位移为xn,第n+1秒内的位移是xn+1,则物体在第n秒末的速度是(n为自然数)( )
A.B.
C.D.
答案:
B
4.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为( )
A.5mB.11.25m
C.20mD.31.25m
答案:
B
5.如图1所示,a、b分别表示先后从同一地点以相同初速度做匀变速直线运动的两个物体的v—t图象,则下列说法正确的是( )
图1
A.4s末两个物体速率相等
B.5s末两个物体速率相等
C.4s末两个物体相遇
D.5s末两个物体相遇
解析:
由图象知,4s末两物体的速度大小相等,方向相反,均为10m/s,故A正确.0~4s内两物体位移为:
xa=×30×3m-×10×1m=40m,xb=×(30+10)×2m=40m,故C正确.5s末a物体速度为-20m/s,b物体速度为0,此时位移分别为:
xa=×30×3m-×20×2m=25m,xb=×30×3m=45m,故B、D错误.
答案:
AC
6.做匀变速直线运动的物体,在某一段时间Δt内的位移大小为Δs,则可以表示( )
A.物体在Δt时间内速度的增加量
B.物体在经过Δs轨迹中点的瞬时速度
C.物体在Δt时间内中间时刻的瞬时速度
D.物体在Δt时间内的平均速度
解析:
据=可知D选项正确,A、B选项错误,根据匀变速直线运动的特点——某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度可知C正确.
答案:
CD
7.如图2所示,A物体从地球的赤道正上方h处由静止释放,经过时间t1落到地面,B物体从北极正上方h高处由静止释放,
图2
经过时间t2落到地面上,不计空气阻力,且h远小于地球表面半径,A、B释放后均做自由落体运动,则t1、t2的大小关系为( )
A.t1=t2
B.t1>t2
C.t1 D.条件不足,无法判断 解析: 赤道上的重力加速度比北极的重力加速度小,由h=gt2知t1>t2. 答案: B 8.质点以5m/s2的加速度做匀加速运动,下列说法中正确的是( ) A.质点的加速度越来越大 B.质点的速度每经1s增加5m/s C.质点在任1s内位移比前1s内位移大5m D.质点在任1s内的平均速度比前1s内的平均速度大5m/s 答案: BCD 9.甲、乙两物体在同一直线上运动,它们的v—t图象如图3可知( ) 图3 A.在t1时刻,甲和乙的速度相同 B.在t1时刻,甲和乙的速度大小相等,方向相反 C.在t2时刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方向相反 D.在t2时刻,甲和乙的速度相同,加速度也相同 解析: 速度图象表示物体做直线运动的速度随时间变化的关系,纵坐标表示从计时开始任一时刻物体的瞬时速度,斜率表示物体在该点的加速度. 答案: AC 10.做自由落体运动的物体,先后经过空中的M、N两点时的速度分别为v1和v2,则下列说法中正确的是( ) A.M、N间的距离为 B.物体经过MN中点时的速度为 C.物体经过MN时所用的时间为 D.物体经过MN的平均速度为v= 答案: ABCD 二、填空题(每小题5分,共20分) 11.一水滴做自由落体运动,经过巨形玻璃窗的上沿时的速度为5m/s,经过下沿时的速度是15m/s,该窗的高度是________m.(g取10m/s2) 解析: 由v-v=2gh,得h==m=10m. 答案: 10 12.做匀加速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移xAB=xBC,已知物体在AB段的平均速度大小为3m/s,在BC段的平均速度为6m/s,那么物体在B点的瞬时速度的大小为________m/s. 解析: 物体做匀加速直线运动,依次通过A、B、C三点,位移xAB=xBC,那么在这两段的平均速度之比应与它们所用的时间成反比,即===,而物体通过AB段中间时刻的速度和物体通过BC段中间时刻的速度分别为3m/s和6m/s,(6-3)m/s=,即3m/s=,atAB=4m/s,vB=3+=3+2=5m/s. 答案: 5 13.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度,电源频率f=50Hz.在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点.因保存不当,纸带被污染.如题图4所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离: sA=16.6mm、sB=126.5mm,sD=624.5mm. 图4 若无法再做实验,可由以上信息推知: ①相邻两计数点的时间间隔为________s; ②打C点时物体的速度大小为________m/s(取2位有效数字); ③物体的加速度大小为________(用sA、sB、sD和f表示). 解析: 本题考查应用打点计时器研究匀变速直线运动,意在考查考生应用纸带分析匀变速直线运动的速度与加速度问题. ①因相邻的两计数点间还有4个计时点,故t=5T=0.1s. ②由匀变速直线运动的特点可知: vC==×10-3=2.5m/s. ③设sB-sA=s1,sC-sB=s2,sD-sC=s3,则s3-s1=2at2,s2-s1=at2,即s3+s2-2s1=3at2,t=5T=,故sD-3sB+2sA=,所以a=. 答案: ①0.1 ②2.5 ③ 14.滑块在某一水平面上滑行,利用速度采集器获取其初速度v,并测量出不同初速度的最大滑行距离x,得到下表所示几组数据: 数据组 1 2 3 4 5 6 v/(m·s-1) 0 0.16 0.19 0.24 0.30 0.49 x/m 0 0.045 0.075 0.111 0.163 0.442 (1)一同学根据表中数据,作出x—v图象如图5甲所示.观察该图象,该同学作出如下推理: 根据x—v图象大致是一条抛物线,可以猜想,x可能与v2成正比.请在图5乙所示坐标纸上选择适当的坐标轴作出图线验证该同学的猜想. 图5 (2)根据你所作的图象图4乙,你认为滑块滑行的最大距离x与滑块初速度的平方v2的关系是____________________. 答案: (1)如图6所示 (2)x∝v2 图6 三、计算题(共40分) 15.(8分)有一架U—2高空侦察机正以300m/s的速度向某城市飞来,它将通过该城市上空的A点.某导弹基地离A点的距离为9km,设导弹以80m/s2的加速度做匀加速直线运动,要想在A点击中敌机,当敌机离A点多远时,开始发射导弹? 解析: 先求出导弹运动到A点的时间,再根据时间求出敌机到A点的距离. 根据x=v0t+at2,因为v0=0, 所以t==s=15s. x1=v1t=300×15m=4500m. 答案: 4500m 16.(10分)某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,以2m/s2的加速度匀减速前进,此人需要多长时间才能追上汽车? 解析: 汽车匀减速前进的时间t==5s,此时汽车距骑车人的初始位置为 s=s0+(v0t-at2)=32m, 在时间t内骑车人前进的距离s′为 s′=vt=20m 这说明骑车人应在汽车停下后才能追上汽车,设骑车人追上汽车所需时间为t′,则 t′==8s. 解答此题常犯的错误是直接根据二者位移相等建立下面方程 vt=s0+v0t-at2, 即4t=7+v0t-×2t2, 由此解得t=7s(t=-1舍去). 所求时间之所以小于8s,是因为此解法中的汽车刹车刹得倒回去了一段,这显然不符合实际,所以在解答此类(刹车)问题时,一定要注意分析判断,先由题给数据计算出刹车停下需要多长时间后,再决定以后的求解应采用的方法步骤,不可不加分析的乱套公式. 答案: 8s 17.(12分)一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落了一块石头. (1)经历1s,它落下多少距离? 第1秒末的速度多大? (2)在第2秒内(从第1秒末至第2秒末),它落下多少距离? (3)经历8s后他听到石头落到地面.问石头落地时的速度有多大? 这个山峰有多高? (4)若考虑到声音传播的时间,讨论一下,石头落地时的速度和山峰的高度值跟上面算出的结果会有怎样的差别? (g取10m/s2) 答案: (1)5m;10m/s (2)15m (3)80m/s;320m (4)若考虑声音传播时间,则石头下落的时间实际小于8s,这样山峰的高度小于320m. 18.(10分)如图7所示,公路上一辆汽车以v1=10m/s的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30m的C处开始以v2=3m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果车和人同时到达B点,已知AB=80m,问: 汽车在距B多远处开始刹车,刹车后汽车的加速度有多大? 图7 解析: 人从C到B用时t=30/3s=10s,10s内汽车由A到B且停在B点,设车过A经t1开始刹车,v1t1+(10-t1)×v1/2=x,把x=80m,v1=10m/s代入,得t1=6s,x1=v1t1=60m.a=m/s2=2.5m/s2 答案: 在距B点20m远处开始刹车 2.5m/s2
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- 匀变速直线运动的研究 人教版 高中物理 必修 变速 直线运动 研究 综合 评估
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