高中物理第二章匀变速直线运动的研究.docx

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高中物理第二章匀变速直线运动的研究

匀变速直线运动的研究

匀变速直线运动的研究

一．选择题（共30小题）

1．（2014•陕西三模）伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（　　）

A．

倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B．

倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C．

斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D．

斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

2．（2013•重庆）如1图，为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图2中（　　）

A．

①、②和③

B．

③、②和①

C．

②、③和①

D．

③、①和②

3．（2013•四川）甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v﹣t图象如图所示，则（　　）

A．

甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动

B．

乙在t=0到t=7s之间的位移为零

C．

甲在t=0到t=4s之间做往复运动

D．

甲、乙在t=6s时的加速度方向相同

4．（2013•上海）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

5．（2013•山东）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（　　）

A．

力不是维持物体运动的原因

B．

物体之间普遍存在相互吸引力

C．

忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快

D．

物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反

6．（2013•海南）一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a﹣t图象如图所示．下列v﹣t图象中，可能正确描述此物体运动的是（　　）

A．

B．

C．

D．

7．（2013•广东）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

8．（2013•海南）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是（　　）

A．

亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B．

伽利略通过“理想实验”得出结论：

运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去

C．

笛卡儿指出：

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

D．

牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

9．（2013•广东）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（　　）

A．

甲的切向加速度始终比乙的大

B．

甲、乙在同一高度的速度大小相等

C．

甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D．

甲比乙先到达B处

10．（2012•山东）以下叙述正确的是（　　）

A．

法拉第发现了电磁感应现象

B．

惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大

C．

牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因

D．

感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

11．（2012•海南）如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β，且α＞β．一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑．在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（　　）

A．

B．

C．

D．

12．（2011•重庆）某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）（　　）

A．

10m

B．

20m

C．

30m

D．

40m

13．（2011•天津）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位），则该质点（　　）

A．

第1s内的位移是5m

B．

前2s内的平均速度是6m/s

C．

任意相邻的1s内位移差都是1m

D．

任意1s内的速度增量都是2m/s

14．（2011•上海）受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v﹣t图线如图所示，则（　　）

A．

在0～t1秒内，外力F大小不断增大

B．

在t1时刻，外力F为零

C．

在t1～t2秒内，外力F大小可能不断减小

D．

在t1～t2秒内，外力F大小可能先减小后增大

15．（2011•海南）一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（　　）

A．

在0～6s内，物体离出发点最远为30m

B．

在0～6s内，物体经过的路程为40m

C．

在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/s

D．

在5～6s内，物体所受的合外力做负功

16．（2010•上海）如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v﹣t图象．由图可知（　　）

A．

在t时刻两个质点在同一位置

B．

在t时刻两个质点速度相等

C．

在0﹣t时间内质点B比质点A位移大

D．

在0﹣t时间内合外力对两个质点做功相等

17．（2010•山东）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

18．（2010•宁夏）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（　　）

A．

奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象

B．

麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C．

库仑发现了点电荷的相互作用规律：

密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D．

安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：

洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律

19．（2010•内江二模）下列说法中正确的是（　　）

A．

玛丽⋅居里首先提出原子的核式结构

B．

卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子

C．

查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子

D．

爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

20．（2010•广东）如图所示是某质点运动度v﹣t图象，由图象得到的正确结果是（　　）

A．

0﹣1s内的平均速度是2m/s

B．

0﹣2s内的位移大小是3m

C．

0﹣1s内的加速度大于2﹣4s内的加速度

D．

0﹣1s内的运动方向与2﹣4s内的运动方向相反

21．（2010•福建）质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为（　　）

A．

18m

B．

54m

C．

72m

D．

198m

22．（2009•宁夏）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）

A．

伽利略发现了行星运动的规律

B．

卡文迪许通过实验测出了引力常量

C．

牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

D．

笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

23．（2009•江苏）如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大时速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2．此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（　　）

A．

如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线

B．

如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速

C．

如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线

D．

如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处

24．（2009•海南）甲乙两车在平直道路上同向运动，其v﹣﹣t图象如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2（S2＞S1），初始时甲车在乙车前方S0处，则下列说法正确的是（　　）

A．

若S0=S1+S2，两车不会相遇

B．

若S0＜S1，两车相遇2次

C．

若S0=S1，两车相遇1次

D．

若S0=S2，两车相遇1次

25．（2009•广东）如图是甲、乙两物体做直线运动的v一t图象．下列表述正确的是（　　）

A．

乙做匀加速直线运动

B．

0﹣1s内甲和乙的位移相等

C．

甲和乙的加速度方向相同

D．

甲的加速度比乙的小

26．（2009•广东）物体在合外力作用下做直线运动的υ一t图象如图4所示．下列表述正确的是（　　）

A．

在0﹣1s内，合外力做正功

B．

在0﹣2s内，合外力总是做负功

C．

在1﹣2s内，合外力不做功

D．

在0﹣3s内，合外力总是做正功

27．（2009•广东）某物体运动的速度图象如图，根据图象可知（　　）

A．

0﹣2s内的加速度为1m/s2

B．

0﹣5s内的位移为10m

C．

第1s末与第3s末的速度方向相同

D．

第1s末与第5s末的加速度方向相同

28．（2009•广东）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v﹣t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（　　）

A．

B．

C．

D．

29．（2009•广东）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（　　）

A．

牛顿发现了万有引力定律

B．

洛伦兹发现了电磁感应定律

C．

光电效应证实了光的波动性

D．

相对论的创立表明经典力学已不再适用

30．（2009•广东）发现通电导线周围存在磁场的科学家是（　　）

A．

洛伦兹

B．

库仑

C．

法拉第

D．

奥斯特

匀变速直线运动的研究

参考答案与试题解析

一．选择题（共30小题）

1．（2014•陕西三模）伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（　　）

A．

倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比

B．

倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比

C．

斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D．

斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关

考点：

伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．菁优网版权所有

专题：

实验分析法．

分析：

伽利略通过实验观察和逻辑推理发现，小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动，换用不同的质量的小球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的；不断增大斜面的倾角，重复上述实验，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．

解答：

解：

A、B、伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A错误，B正确；

C、若斜面光滑，小球从顶端滚到底端时的速度大小的确与倾角无关；但由于实际斜面有摩擦，故伽利略并没有能够用实验证明这一点；故C错误；

D、斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D错误；

故选B．

点评：

本题关键要明确伽利略对自由落体运动的研究的实验过程，可以通过阅读课本了解，同时实验事实与理论应该是一致的，故可结合匀变速运动的知识求解．

2．（2013•重庆）如1图，为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图2中（　　）

A．

①、②和③

B．

③、②和①

C．

②、③和①

D．

③、①和②

考点：

自由落体运动．菁优网版权所有

专题：

压轴题；自由落体运动专题．

分析：

对小球进行受力分析，根据力的合成与分解原则求出小球对斜面压力的表达式，根据牛顿第二定律求出小球运动的加速度，重力加速度始终为g，恒定不变，从而找出图象．

解答：

解：

对小球进行受力分析，则有：

N=mgcosθ，随着θ的增大，N减小，对应③

根据牛顿第二定律得：

a=

，随着θ的增大，a增大，对应②

重力加速度始终为g，恒定不变，对应①，故B正确

故选B

点评：

本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确对小球进行受力分析，知道重力加速度始终为g，恒定不变，难度不大，属于基础题．

3．（2013•四川）甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v﹣t图象如图所示，则（　　）

A．

甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动

B．

乙在t=0到t=7s之间的位移为零

C．

甲在t=0到t=4s之间做往复运动

D．

甲、乙在t=6s时的加速度方向相同

考点：

匀变速直线运动的图像．菁优网版权所有

专题：

压轴题；运动学中的图像专题．

分析：

本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向，图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析．

解答：

解：

A、在t=0到t=ls之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，故A错误；

B、根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”表示位移是正值，t轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零．故B正确；

C、在t=0到t=4s之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动．故C错误；

D、根据斜率等于物体的加速度知，甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向，方向相同．故D正确．

故选：

BD．

点评：

本题关键要掌握速度图象的数学意义：

图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析．

4．（2013•上海）汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（　　）

A．

B．

C．

D．

考点：

匀变速直线运动的位移与时间的关系．菁优网版权所有

专题：

压轴题；直线运动规律专题．

分析：

汽车以恒定功率行驶，功率P=Fv，匀速匀速时牵引力和阻力平衡；当驶入沙地后，受到的阻力变大，故合力向后，做减速运动，根据功率P=Fv可知，牵引力增加，故汽车加速度减小，当加速度减为零后，汽车匀速．

解答：

解：

汽车驶入沙地前，做匀速直线运动，牵引力和阻力平衡；

汽车刚驶入沙地时，阻力增加，牵引力小于阻力，加速度向后，减速；根据功率P=Fv可知，随着速度的减小，牵引力不断增加，故加速度不断减小；

当加速度减为零后物体匀速运动；

汽车刚离开沙地，阻力减小，牵引力大于阻力，故加速度向前，物体加速运动；根据功率P=Fv可知，随着速度的增加，牵引力不断减小，故加速度不断减小；即物体做加速度减小的加速运动；最后匀速；

故汽车进入沙地减速，中途匀速，离开沙地加速；

s﹣t图线上某点的斜率表示该点对应时刻的瞬时速度，B图两端是曲线，且最后的斜率大于开始的斜率，即最后的速度比开始的最大速度还要大，不符合实际；

故A正确，B错误，C错误，D错误；

故选A．

点评：

本题关键分析出物体的运动规律，然后根据s﹣t图线的切线表示对应时刻的瞬时速度判断．

5．（2013•山东）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（　　）

A．

力不是维持物体运动的原因

B．

物体之间普遍存在相互吸引力

C．

忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快

D．

物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反

考点：

物理学史．菁优网版权所有

分析：

本题要掌握伽利略关于运动和力关系的观点、落体运动的规律理论等等．

解答：

解：

A、伽利略根据理想斜面实验，发现了力不是维持物体运动的原因，故A正确．

B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律．故B错误．

C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法，发现了忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快的规律．故C正确．

D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反的规律．故D错误．

故选AC

点评：

伽利略是物理学的奠基人之一，要学习他的成就和科学研究的方法．

6．（2013•海南）一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a﹣t图象如图所示．下列v﹣t图象中，可能正确描述此物体运动的是（　　）

A．

B．

C．

D．

考点：

匀变速直线运动的图像．菁优网版权所有

专题：

直线运动规律专题．

分析：

本题应根据a﹣t图象分析物体的运动情况：

当加速度与速度同向时，物体做加速运动，0～1s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，当加速度与速度反向时，物体做减速运动，若加速度一定，物体做匀变速直线运动．匀变速直线运动的v﹣t图象是一条倾斜的直线．

解答：

解：

在0～

s内，物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动，v﹣t图象是向上倾斜的直线；

在

～T内，加速度为0，物体做匀速直线运动，v﹣t图象是平行于t轴的直线；

在T～2T，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，物体先做匀减速运动，到

时刻速度为零，接着反向做初速度为零的匀加速直线运动．v﹣t图象是向下倾斜的直线．故D正确，A、B、C错误．

故选D

点评：

本题关键要根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况．

7．（2013•广东）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

考点：

匀变速直线运动的速度与位移的关系．菁优网版权所有

专题：

直线运动规律专题．

分析：

已知飞机的末速度、加速度和位移，代入公式，即可求出初速度．

解答：

解：

由运动学公式v2﹣v02=2as

代人数据得：

m/s，故选B正确．

故选：

B

点评：

该题考察导出公式的应用，直接代入公式即可．

8．（2013•海南）科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是（　　）

A．

亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变

B．

伽利略通过“理想实验”得出结论：

运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去

C．

笛卡儿指出：

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向

D．

牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质

考点：

物理学史．菁优网版权所有

分析：

本题应抓住亚里士多德、伽利略、笛卡儿和牛顿关于力和运动关系的一些理论和观点，进行分析．

解答：

解：

A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动．故A错误．

B、伽利略“理想实验”得出结论：

力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去．故B正确．

C、笛卡儿指出：

如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实．故C正确．

D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，符合事实．故D正确．

故选BCD

点评：

本题考查了一些力学物理学史，对于牛顿、伽利略和笛卡儿关于运动和力的观点，要理解并记牢．

9．（2013•广东）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（　　）

A．

甲的切向加速度始终比乙的大

B．

甲、乙在同一高度的速度大小相等

C