2020年高中物理 第二章 匀变速直线运动单元同步训练 新人教版必修1

2020年高中物理 第二章 匀变速直线运动单元同步训练 新人教版必修1

第二章 匀变速直线运动 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）‎ 1. 假设帆船从静止开始起动先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，能反映这个运动过程的图象是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ 2. 如图所示，完全相同的三个木块并排固定在水平面上，一子弹以速度v水平射入，若子弹在木块中做匀减速运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零．则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比正确的是（　　）‎ ‎ A. v1：v2：v3=3：2：1 B. v1：v2：v3=1：： C. t1：t2：t3=l：： D. t1：t2：t3=-：（-1）：1‎ 3. 若物体做加速直线运动．则它的（　　）‎ A. 加速度方向一定发生变化 B. 速度方向一定发生变化 C. 加速度方向与速度方向相反 D. 加速度方向与速度方向相同 4. 一辆匀加速行驶的汽车，以过路两旁的两根电线杆共用5s的时间，汽车的加速度为‎2m/s2，它经过第二根电线杆时的速度为‎15m/s，则汽车经过第一根线杆的速度为（　　）‎ A. 2 m/s B. 10 m/s C. 2.5 m/s D. 5 m/s 5. 如图所示为甲、乙两物体做直线运动的v-t图线，由图知（　　） ‎ A. 甲、乙两物体都做匀变速直线运动 B. 0～1s内甲和乙的位移相同 C. 甲和乙的加速度方向相同 D. 甲和乙的运动方向相反 ‎ 6. 一辆汽车以‎20m/s的速度在平直的公路上行驶，看到前面有一障碍物时以‎5m/s2加速度紧急刹车，则小车在开始刹车后6s内的位移是（　　）‎ A. ‎40m B. ‎30m C. ‎120m D. ‎‎60m 7. 某物体沿一直线运动，其位移x与时间t的关系式为x=2t-2t2，则（　　）‎ A. 其初速度v0=‎2m/s B. 其加速度大小为a=‎2m/s‎2 ‎C. 物体2s内的位移为‎4m D. 物体的运动方向一直不变 9‎ 1. 自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为（　　）‎ A. 1：2 B. 1：（-） C. （-1）：（-） D. ：2‎ 2. 甲、乙两物体所受的重力之比为1：2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2：l，它们各自做自由落体运动，则（　　）‎ A. 落地时的速度之比是2：1 B. 落地时的速度之比是 C. 下落过程中的加速度之比是1：2 D. 下落过程中时间之比是1：2‎ 3. 甲物体自高处自由落下，同时乙物体自地面以初速度v0竖直上抛，重力加速度为g不计空气阻力。当乙上升到最高点时，甲、乙恰好相遇，则甲物体原来距地画的高度为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）‎ 4. 一个物体（可视为质点）以‎20m/s的速度从地面竖直向上抛出（忽略空气阻力，g=‎10m/s2），则（　　）‎ A. 2s末到最高点 B. 1s末、3s末的速度相同 C. 它能上升的最大高度为‎30m D. 它在空中运动过程中的平均速度为0‎ 5. 关于伽利略的理想斜面实验下列说法正确的是（　　）‎ A. 伽利略的理想实验是假想的，没有科学依据 B. 伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法，是科学研究中的一种重要方法 C. 伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点 D. 在科学发展的今天，伽利略的斜面实验是可以通过实验验证的 6. 物体沿一直线运动，在t时间通过的路程为s，在中间位置处的速度为v1，在中间时刻时速度为v2，则v1与v2关系为（　　）‎ A. 当物体做匀速直线运动时v1=v2 B. 当物体做匀加速直线运动时v1＞v‎2 ‎C. 当物体做匀减速直线运动时v1＞v2 D. 当物体做匀减速直线运动时v1＜v2‎ 7. 一物体以‎20m/s的初速度作竖直上抛运动，则物体运动到距抛出点‎15m处所用时间t为（　　）（g=‎10m/s2）‎ A. 1s B. 2s C. 3s D. （2+）s 8. 汽车从静止启动做匀加速直线运动，加速度大小恒为‎2 m/s2，在加速运动时间内，下列说法正确的是 A. 每1 s速度增加‎2 m/s B. 第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶‎4 ‎C. 第2 s内和第3 s内的位移之比为2∶3 D. 第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为‎5 m 三、实验题探究题（本大题共1小题，共10.0分）‎ 9. 9‎ 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为______ s．用刻度尺量得OA=‎1.50cm，AB=‎1.90cm，BC=‎2.30cm，CD=‎2.70cm，打C点时纸带的速度大小为______ m/s．该匀变速直线运动的加速度的大小a= ______ m/s2． ‎ 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）‎ 1. 假设航母静止在海面上，航载机在航母跑道上从静止开始做匀加速直线运动，航载机发动机产生的最大加速度a=‎5m/s2，航载机所需的起飞速度为v=‎60m/s，求： （1）航载机从启动到起飞，至少滑行多长时间； （2）航母跑道至少需要多长． ‎ 2. A、B两车在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为，B车的速度大小为，如图所示．当A、B两车相距时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=‎2m/s2，从此时开始计时，求： ‎ ‎(1)A车追上B车之前，两者相距的最大距离；‎ ‎(2)A车追上B车所用的时间； ‎ 3. 9‎ 一辆汽车在高速公路上以v0=‎30m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为a=‎5m/s2，求： （1）汽车刹车后t1=10s内滑行的距离； （2）从开始刹车到汽车滑行x1=‎50m所经历的时间． ‎ 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. C 2. D 3. D 4. D 5. A 6. A 7. A 8. D 9. B 10. C 11. AD 12. BC 13. ABC 14. ACD 15. AB ‎ ‎16. 0.1‎‎；0.25；0.4  ‎ ‎17. 解：（1）由匀变速直线运动规律得：v=at    得：t==12s （2）由匀变速直线运动规律得：==‎360m 答：（1）从启动到起飞，至少滑行12s； （3）航母跑道至少需要‎360m．  ‎ ‎18. 解：‎ ‎（1）当A、B两车速度相等时，相距最远 　　根据速度关系得： 　　解得：t1=6 s                          　根据位移公式得：    代入数据解得：               （2）B车刹车停止运动所用时间： 所发生位移： 此时：xA=v1 t0=‎80m 则：xA＜x0+xB，可见此时A车并未追上B车，而是在B车停止后才追上 之后A车运动时间为：                    故所求时间为：t=to+t2=16 s    答：（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离为‎64m；   （2）A车追上B车所用的时间为16s。‎ ‎  ‎ ‎19. 解：（1）设汽车经时间t停止，由vt=v0-at得： t=6s＜10s 知汽车在10s内的位移等于6s内的位移．                                ‎ 9‎ 故10秒内的位移为：． （2）由位移公式得：             代入数据解得t1=2s，t2=10s（为速度减为零，再返回到位移为‎50m位置所需的时间，不符合题意，舍去） 答：（1）汽车刹车后10s内的位移为‎90m． （2）从开始刹车汽车滑行‎50m所经历的时间为2s．  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：A、帆船从静止匀加速，速度均匀增加，之后匀速直线运动，速度大小不变，故A错误，C正确； 帆船匀加速运动位移，故匀加速运动阶段，x-t图象是曲线，故BD错误． 故选：C 帆船从静止加速，之后匀速运动，根据速度时间公式和位移时间公式可分析． 对于物理图象，往往根据物理规律得到解析式，再分析图象的形状和物理意义．‎ ‎2. 解：子弹匀减速穿过三木块，末速度为零，我们假设子弹从右向左作初速度为零的匀加速直线运动，从左到右木块我们分别标记为1、2、3。 则：子弹依次穿过321三木块所用时间之比：t3：t2：t1=1：（）：（） 得：子弹依次穿过123三木块所用时间之比：t1：t2：t3=（）：（）：1 设子弹穿过第三木块所用时间为1秒，则穿过3，2两木块时间为：t3+t2=s，穿过3，2，1三木块时间为：t3+t2+t1=s 则：子弹依次穿过3，2，1三木块时速度之比为：1：：，所以，子弹依次穿过1，2，3三木块时速度之比为：：：1； 故D正确，ABC错误； 故选：D． 在解匀减速直线运动题目时，由于初速度不等于零，在用公式解题时，方程组非常难解，这时我们可以用逆过程解题，相当于物体做初速度为零的匀加速直线运动． 在研究匀减速直线运动，且末速度为零时，合理运用逆过程可以使题目变得简单易做．要灵活应用匀变速直线运动的推论．‎ ‎3. 解：物体做加速直线运动，加速度方向与速度方向相同，加速度方向、速度方向保持不变，故D正确，ABC错误． 故选：D． 当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，加速度方向与速度变化量的方向相同． 解决本题的关键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．‎ ‎4. 解：汽车做匀加速行驶运动，加速度为‎2m/s2，经过第二根电线杆时的速度是‎15m/s，用5s时间，根据速度时间关系公式，有： v=v0+at 解得：v0=v-at=15-2×5=‎5m/s 故选：D． 汽车做匀加速行驶运动，根据速度时间关系公式求解初速度即可． 本题关键明确汽车的运动性质，然后选择恰当的运动学公式列式求解，基础题．‎ ‎5. 解：A、根据速度时间图象的斜率等于加速度，则两个物体的加速度均不变，都做匀变速直线运动，故A正确． B、根据“面积”表示位移，知0～1s内甲的位移比乙的大，故B错误． C、速度时间图线的斜率表示物体的加速度，斜率的符号表示加速度的方向，则知甲和乙的加速度方向相反，故C错误． ‎ 9‎ D、速度的正负表示速度的方向，则知甲和乙的运动方向相同，故D错误． 故选：A 速度时间图线的斜率表示物体的加速度，倾斜的直线表示匀变速直线运动．图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移．速度的正负表示速度的方向． 本题关键从速度图象的形状、斜率、“面积”等数学知识来理解质点的运动情况．要知道在v-t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动．‎ ‎6. 解：取初速度方向为正方向，则，根据速度时间关系可知，汽车做匀减速运动的时间为：t=， 故刹车后6s内的位移实为刹车后匀减速运动4s内的位移，即：． 故选：A 汽车刹车后做匀减速运动，根据匀变速直线运动的位移时间关系求解即可． 考查匀变速直线运动的位移时间关系，关键是要注意刹车问题的停车时间，不能死套公式直接代入6s时间得出错解．‎ ‎7. 解：A、直线运动的位移与时间的关系式为x=2t-2t2=v0t+at2，满足匀变速直线运动的位移时间关系式，加速度a=‎-4m/s2，初速度为v0=‎2m/s，故物体做匀减速直线运动，故A正确，B错误； C、物体2s内的位移为x=2×2-2×‎22m=‎-4m，故C错误； D、物体做减速运动，减速到零后，做反向的匀加速运动，故D错误； 故选：A 直线运动的位移与时间的关系式为x=2t-2t2，以及匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2求出物体的初速度和加速度．根据公式判断任意时间内的位移 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+at2．‎ ‎8. 解：根据，h=得：．故ABC错误，D正确 故选：D 根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间之比． 解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用．‎ ‎9. 解：ABC、自由落体运动快慢与物体的质量无关，与高度无关，都为g，所以加速度之比为1：1； 由v=，故落地速度之比是：1，故A错误，B正确，C错误； D、由自由落体运动的规律知，自由落体运动快慢与物体的质量无关，高度h=gt2，故t=，故下落时间之比是1：，故D错误． 故选：B 本题考查自由落体运动的规律，自由落体运动快慢与物体的质量无关，高度h=gt2；速度v=gt或v=． 本题考查匀变速直线运动的特例：自由落体运动．掌握自由落体运动的定义和基本规律即可解决此问题 ‎10. 解：竖直上抛运动的时间为： 甲自由落体的位移为：‎ 9‎ ‎； 乙上升的位移； 故甲原来离地高度为：，故C正确，ABD错误； 故选：C。 由题意可知二者在乙上升到最高点时相遇，则由竖直上抛规律求得相遇的时间及两物体的位移，则可求得甲的离地高度。 本题主要是考查了自由落体运动和竖直上抛运动，解答本题要知道自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，满足匀变速直线运动的计算公式。‎ ‎11. 解：A、以初速度方向为正方向，加速度a=-g，到达最高点的时间，故A正确； B、1s末速度为 3s末速度为，速度大小相等，方向相反，所以1s末、3s末的速度不相同，故B错误； C、根据速度位移关系式，物体能上升的最大高度为，故C错误； D、竖直上抛运动在空中运动的全过程位移为0，根据平均速度的定义为，故D正确； 故选：AD 由运动学公式可求得1s末、3s末的速度和到达最高点的时间；根据速度位移公式求到达最大高度；根据平均速度的定义求出全过程的平均速度． 本题考查竖直上抛运动的规律，注意竖直上抛运动可分为向上运动和向下运动两段进行分析，而向上和向下为互逆过程，即向上的匀减速运动可看作向下的匀加速运动；能够利用全过程来计算位移大小．‎ ‎12. 解：A、在伽利略研究力与运动的关系时，是在斜面实验的基础上，成功地设计了理想斜面实验，他以实际的实验为依据，抓住了客观事实的主要因素， 忽略了次要因素，从而能够更深刻地揭示了自然规律．因此，理想实验是实际实验的延伸，而不是实际的实验，是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断， 故A错误，B正确，D错误； C、伽利略的理想实验推翻了亚里士多德的关于力与运动的观点，即力不是维持物体运动的原因，故C正确； 故选：BC． 伽利略在研究力与运动关系时成功地设计了理想斜面实验抓住了主要因素，忽略次要因素，依靠客观事实加大胆的科学推理得到正确的力与运动的关系． 掌握理想实验的方法：以事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，加以科学推理，得出的结论就是可靠的．‎ ‎13. 解：A．当物体做匀速直线运动时速度不变，v1=v2，故A正确； B．作出匀加速和匀减速运动的v-t图象如图所示。 ‎ 9‎ 对于左图匀加速运动，中间时刻的速度v2，因图象与时间图围成的面积表示物体通过的位移，故由图可知时刻物体的位移小于总位移的一半，故中间位置应在中间时刻的右侧，故此时对应的速度一定大于v2，故B正确； CD．对于右图匀减速运动，中间时刻的速度v2，因图象与时间图围成的面积表示物体通过的位移，故由图可知时刻物体的位移大于总位移的一半，故中间位置应在中间时刻的左边侧，故此时对应的速度一定大于v2．故C正确，C错误。 故选：ABC。 本题可由图象得出位移中点及时间中间的速度大小，即可比较出两速度的大小。 v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，故由图象可知中间时刻和中间位移。本题还可以对运动过程运用速度位移公式、平均速度公式和位移时间公式列式后联立，求解出中间位置和中间时刻的瞬时速度的一般表达式，再进行分析讨论。要注意不管是匀加速还是匀减速，中间位置的速度都比较大。‎ ‎14. 解：规定向上为正方向，根据x= 若末位置在抛出点以上，x=‎15m 代入数据有：15=20t-5t2 解得：t1=1s，t2=3s． 若末位置在抛出点以下，x=‎-15m： 代入数据有：-15=20t-5t2 解得，（负值，舍去）， 故ACD正确，B错误． 故选：ACD． 竖直上抛运动做有初速度的匀变速直线运动，结合初速度、位移和加速度，根据位移时间公式求出运动的时间，注意物体距离抛出点‎15m，可能在抛出点以上，可能在以下． 解决本题的关键知道竖直上抛运动的规律，可以分过程求解，也可以全过程求解．‎ ‎15. 略 ‎16. 解：打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s， 纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动． 利用匀变速直线运动的推论得： vC==m/s=‎0.25m/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：a==m/s2=‎0.4m/s2． 故答案为：0.1，0.25，0.4． 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小． 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．‎ ‎17. （1）根据速度时间公式即可求得速度到达‎60m/s时所用的时间； （2）根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，或位移速度公式都可以计算出跑道的长度． 解决此类题目找准题目给出的已知量，选择合适的匀变速直线运动公式．其中跑道长度的计算可以根据匀变速直线运动的位移时间关系公式，或根据位移速度公式计算即可．‎ 9‎ ‎18. （1）两车速度相等时相遇前相距最大的临界条件，据此分析求解最大距离即可； （2）根据位移关系分析A车追上B车所用时间； 掌握相遇前两车相距最远的临界条件和相遇的位移关系条件是正确解题的关键，较容易。‎ ‎19. （1）根据速度时间公式求出汽车速度减为零所需的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出汽车刹车后的位移． （2）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车刹车滑行‎50m所经历的时间． 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．‎ 9‎