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1、2022-2023高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律章末檢測試卷 滬科版必修1
一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分.每小題給出的選項(xiàng)中只有一項(xiàng)符合題目要求.)
1. 物體在做勻減速直線運(yùn)動(運(yùn)動方向不變),下面結(jié)論正確的是( )
A.加速度越來越小
B.加速度方向總與運(yùn)動方向相反
C.位移隨時間均勻減小
D.速率隨時間有可能增大
答案 B
解析 勻減速直線運(yùn)動加速度不變,A錯;加速度方向與運(yùn)動方向同向時加速,反向時減速,B對;單方向減速的過程中位移越來越大,C錯;單方向勻減速到零之前速率越來越小,D錯.
2.做勻變速直線運(yùn)動的物體位移隨時間的變化規(guī)律
2、為s=24t-1.5t2(m),根據(jù)這一關(guān)系式可以知道,物體速度為零的時刻是( )
A.1.5 s B.8 s C.16 s D.24 s
答案 B
3.如圖1所示為某物體運(yùn)動的v-t圖像,t2=2t1,t3=3t1.若將該物體的運(yùn)動過程用s-t圖像表示出來,下列四幅圖像中正確的是( )
圖1
答案 C
解析 根據(jù)v-t圖像可知,在0~t1時間內(nèi)物體以速度v1沿正方向做勻速直線運(yùn)動,則其運(yùn)動位移滿足s1=v1t,是一條過原點(diǎn)的傾斜直線;在t1~t2時間內(nèi),物體靜止,位移不隨時間變化,靜止在正方向離原點(diǎn)s1處;在t2~t3時間內(nèi),速度大小等于v1,但方向與v1反向,
3、物體返回出發(fā)點(diǎn).因此,選項(xiàng)C正確.
4.在平直公路上,汽車以15 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動,從某時刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以2 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,則剎車后10 s內(nèi)汽車的位移大小為( )
A.50 m B.56.25 m
C.75 m D.150 m
答案 B
解析 先判斷汽車剎車后經(jīng)過多長時間停止,由vt=v0+at知:t=7.5 s.
因此汽車剎車后10 s內(nèi)的位移大小等于7.5 s內(nèi)的位移大小,s=×2×7.52 m=56.25 m.B正確.
5.汽車進(jìn)行剎車試驗(yàn),若速率從8 m/s勻減速至零,用時1 s.按規(guī)定速率為8 m/s的汽車剎車后
4、拖行距離不得超過5.9 m,那么對上述剎車試驗(yàn)的拖行距離的計(jì)算及是否符合規(guī)定的判斷正確的是( )
A.拖行距離為8 m,符合規(guī)定
B.拖行距離為8 m,不符合規(guī)定
C.拖行距離為4 m,符合規(guī)定
D.拖行距離為4 m,不符合規(guī)定
答案 C
解析 汽車平均速度為4 m/s,剎車位移為4 m,符合規(guī)定,C對.
6.跳傘運(yùn)動員以5 m/s的速度豎直勻速降落,在離地面h=10 m的地方掉了一顆扣子,跳傘運(yùn)動員比扣子晚著陸的時間為(扣子所受的空氣阻力可忽略,g取10 m/s2)( )
A.2 s B. s
C.1 s D.(2-) s
答案 C
解析 設(shè)扣子著陸的時間
5、為t1,則由h=v0t1+gt可得t1=1 s.設(shè)運(yùn)動員著陸的時間為t2,則由h=v0t2,可得t2=2 s,所以t2-t1=1 s,選項(xiàng)C正確.
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.每小題給出的選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分)
7.一個物體以初速度1 m/s做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過一段時間后速度增大為7 m/s,則( )
A.該加速過程中物體平均速度為4 m/s
B.物體在該運(yùn)動過程位移中點(diǎn)的瞬時速度為4 m/s
C.將該過程分為兩段相等時間,則物體先后兩段相等時間內(nèi)的位移之比是5∶11
D.將該過程分為兩段相
6、等位移,則物體先后兩段位移所用時間之比是1∶(-1)
答案 AC
解析 該加速過程的平均速度== m/s=4 m/s,故A正確;物體在該運(yùn)動過程位移中點(diǎn)的瞬時速度== m/s=5 m/s,故B錯誤;將該過程分為兩段相等時間,前一半時間的位移s1=·=·=·,后一半時間的位移s2=·=·=·,則物體先后兩段相等時間內(nèi)的位移之比=,故C正確;前一半位移平均速度1== m/s=3 m/s,后一半位移的平均速度2== m/s=6 m/s,根據(jù)t=,得時間與平均速度成反比,==,故D錯誤.
8.在如圖2所示的位移—時間(s-t)圖像和速度—時間(v-t)圖像中,給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表
7、四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動的情況,則下列說法正確的是( )
圖2
A.t1時刻,乙車追上甲車 B.0~t1時間內(nèi),甲、乙兩車的平均速度相等
C.丙、丁兩車在t2時刻相遇 D.0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
答案 AB
解析 它們由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動,在t1時刻前,甲的位移大于乙的位移,在t1時刻甲、乙位移相等,則A正確;在t1時刻兩車的位移相等,由=,甲、乙兩車在0~t1時間內(nèi)的平均速度相等,B正確;由v-t圖像與時間軸圍成的面積表示位移可知:丙、丁兩車在t2時刻對應(yīng)v-t圖線的面積不相等,即位移不相等,C錯誤;0~t2時間內(nèi),丁的位移大于丙的位移,時間相等,
8、所以丁的平均速度大于丙的平均速度,故D錯誤.
9.甲、乙兩個質(zhì)點(diǎn)同時同地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動,它們的v-t圖像如圖3所示.則( )
圖3
A.2 s后乙比甲運(yùn)動得快
B.在2 s末乙追上甲
C.4 s內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度
D.乙追上甲時距出發(fā)點(diǎn)40 m
答案 AD
解析 觀察v-t圖像,2 s后乙的速度大于甲的速度,選項(xiàng)A對.前2 s,甲的速度一直大于乙的速度,2 s末甲、乙速度相等,2 s末二者距離最大,選項(xiàng)B錯.v-t圖像的面積代表位移,4 s內(nèi)甲、乙的位移相同,時間相同,所以平均速度相同,選項(xiàng)C錯.4 s末甲、乙位移等于40 m,此時乙剛好追上甲,選項(xiàng)D
9、對.
10.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下列說法中正確的是( )
A.它是方向豎直向下、v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動
B.在開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5
C.在開始連續(xù)的三個1 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D.從開始運(yùn)動起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所經(jīng)歷的時間之比為1∶2∶3
答案 ABC
解析 自由落體運(yùn)動是初速度為零、a=g的勻加速直線運(yùn)動,所以滿足初速度為零的勻加速直線運(yùn)動規(guī)律,則A、B、C正確.當(dāng)h1=4.9 m,h2=9.8 m,h3=14.7 m時,h1∶h2∶h3=1∶2∶3,因?yàn)閠=,所以t1∶t2∶t3=∶∶=1∶∶,D錯誤.
10、
三、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共12分)
11.(6分)實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:
A.長度為1 m、最小刻度為毫米的刻度尺;
B.長度為1 m、最小刻度為分米的刻度尺;
C.秒表;
D.打點(diǎn)計(jì)時器;
E.低壓交流電源(50 Hz);
F.低壓直流電源;
G.天平.
(1)為了測量重物下落的加速度的數(shù)值,上述器材中必須有的是______________(填字母代號),實(shí)驗(yàn)是通過研究重物做______________運(yùn)動來測量重物下落的加速度的.
(2)把重物固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,當(dāng)重物自由下落時,打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出一系列的點(diǎn).取連續(xù)清晰的7個點(diǎn),用刻度尺測出第2
11、、3、4、5、6、7各點(diǎn)與第1點(diǎn)的距離d如下表所示:
點(diǎn)的次序
1
2
3
4
5
6
7
距離d/cm
0
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
根據(jù)這些數(shù)據(jù)可求出重力加速度的測量值為________.
答案 (1)ADE 自由落體 (2)9.72 m/s2
解析 (1)實(shí)驗(yàn)時,必須有的器材是:低壓交流電源(50 Hz)和打點(diǎn)計(jì)時器(用來打點(diǎn)),以及長度為1 m、最小刻度為毫米的刻度尺(用來測量點(diǎn)跡之間的距離).
(2)我們用逐差法來求重力加速度的測量值.根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得a=
m/s2≈9.72 m/s2
12.
12、(6分)如圖4所示,為測量勻加速直線運(yùn)動的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測得兩者間距為d.
圖4
(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時,測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間為Δt1和Δt2,則小車的加速度a=________.
(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采用的方法有________.
A.增大兩擋光片寬度b B.減小兩擋光片寬度b
C.增大兩擋光片間距d D.減小兩擋光片間距d
答案 (1)[-] (2)BC
解析 (1)兩擋光片通過光電門的速度分別為
vA=,vB=,
根據(jù)v-v=2ad,
得:a=[-]
(2)本實(shí)驗(yàn)測速度的原理是用擋光片通過光電門時的平均
13、速度代替瞬時速度,所以擋光片通過光電門的時間越短,即寬度越小,誤差越??;另外,兩擋光片間距越大,誤差越?。?
四、計(jì)算題(本題共4小題,共44分.要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)
13.(10分)在公園的草坪上主人和小狗正在玩飛碟游戲.設(shè)飛碟在空中飛行的時間為t0=5 s,飛碟水平方向做勻速直線運(yùn)動,v0=10 m/s;小狗在1 s內(nèi)勻加速到v=8 m/s,然后做勻速直線運(yùn)動.當(dāng)拋出飛碟的同時小狗應(yīng)在離主人多遠(yuǎn)的地方向飛碟跑去才能恰好接住飛碟?(小狗與飛碟的運(yùn)動同向共線)
答案 14 m
解析 設(shè)小狗應(yīng)在離主人s處向飛碟跑去才能恰好接住飛碟.
根據(jù)位移關(guān)系,飛碟的
14、位移為:s=v0t0
小狗的位移:s′=+v(t0-1)
兩者滿足的關(guān)系是:Δs=s-s′
代入得Δs=10×5-(+8×4) m=14 m
14.(10分)飛機(jī)著陸后做勻變速直線運(yùn)動,10 s內(nèi)前進(jìn)450 m,此時速度減為著陸時速度的一半.試求:
(1)飛機(jī)著陸時的速度.
(2)飛機(jī)著陸后30 s時距著陸點(diǎn)多遠(yuǎn)?
答案 (1)60 m/s (2)600 m
解析 (1)設(shè)著陸時的速度為v,則s=t,v=60 m/s
(2)設(shè)飛機(jī)從開始著陸到停下來所用的時間為t′,則
a== m/s2=3 m/s2
t′== s=20 s<30 s,
故s′== m=600 m.
1
15、5.(12分)如圖5所示,自屋檐自由落下的一個小球在Δt=0.25 s內(nèi)通過高度為Δh=2 m的窗口,求窗口的上沿距屋檐的高度?(g取10 m/s2)
圖5
答案 2.28 m
解析 設(shè)窗口上沿離屋檐的距離為s,球落到窗口上沿處的速度為v1,落到窗口下沿處的速度為v2,根據(jù)v=gt得v1=gt1,v2=g(t1+Δt)
由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有v-v=2gΔh
代入得g2(t1+Δt)2-g2t=2g·Δh
代入數(shù)據(jù):Δt=0.25 s,Δh=2 m,g=10 m/s2,解得t1=0.675 s.
所以s=gt=×10 m/s2×(0.675 s)2≈2.28 m.
16.(
16、12分)某一長直的賽道上,有一輛F1賽車,前方200 m處有一安全車以10 m/s的速度勻速前進(jìn),這時賽車從靜止出發(fā)以2 m/s2的加速度追趕.
(1)求賽車出發(fā)3 s末的瞬時速度大?。?
(2)賽車何時追上安全車?
(3)追上之前與安全車最遠(yuǎn)相距多少米?
(4)當(dāng)賽車剛好追上安全車時,賽車手立即剎車,使賽車以4 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,問兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過而不發(fā)生相撞)
答案 (1)6 m/s (2)20 s (3)225 m (4)20 s
解析 (1)賽車在3 s末的速度
v=at3=2×3 m/s=6 m/s.
(2)賽車追上安全車時有v0t+s=at2,
代入數(shù)據(jù)解得t=20 s;
(3)當(dāng)兩車速度相等時,相距最遠(yuǎn),
則有t′== s=5 s,
則相距的最遠(yuǎn)距離Δs=v0t′+s-at′2=(10×5+200-×2×52) m=225 m.
(4)兩車相遇時賽車的速度v1=at=40 m/s,
賽車減速到靜止所用的時間t1== s=10 s,
賽車減速到靜止前進(jìn)的距離smax==200 m,
相同的時間內(nèi)安全車前進(jìn)的距離
s′=v0t1=100 m