高三物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究章末检测

第1章运动的描述匀变速直线运动的研究(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共13小题，每小题5分，共65分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．(2015·浙江嘉兴学考一模)在下列各物体中，可视为质点的物体是( )A．研究公路上行驶的汽车B．研究乒乓球运动员拉出的弧圈球C．研究表演旋转动作的芭蕾舞演员D．研究在双杠上表演动作的体操运动员A[物体的大小和形状对所研究的问题没有影响时，可视为质点，故A项正确．]2．如图1所示，小李坐在甲船上看到乙船驶过并渐渐远去，则站在河岸边观察的小张不可能看到的现象是( )【导学号：】图1A．甲船运动，乙船不动B．甲船不动，乙船运动C．甲船运动，乙船运动D．甲船不动，乙船不动D[本题考查选取不同物体作为参考系时，描述物体运动情况．若甲船不动，则乙船运动；若乙船不动，则甲船运动；若甲船运动，则乙船也可能运动．故站在河岸边观察的小张不可能看到的“甲船不动，乙船不动”，应选D.]3．(2016·绍兴联考)物体在做直线运动，则下列对物体运动的描述中正确的是( ) A．当加速度为负值时，则一定是匀减速直线运动B．加速度大小不变的运动，一定是匀变速直线运动C．加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动D．若物体在运动的过程中，速度的方向发生改变，则一定不是匀变速运动C[若速度为负值，加速度为负值且保持不变时，也可能是匀加速直线运动，A错误；加速度是矢量，加速度大小不变，若方向改变，则加速度是变化的，不是匀变速直线运动，B错误，C正确；速度的方向发生改变，也可能加速度保持不变，即可能为匀变速直线运动，例如，物体在做匀减速直线运动时，当速度减小到零后，运动的方向会发生改变，变为反向匀加速，D错误．]4．(2017·杭州联考)如图2所示，坐高铁从杭州到南京，原需经上海再到南京，路程为s1，位移为x1.杭宁(南京)高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s2，位移为x2，则( )【导学号：】图2A．s1>s2，x1>x2B．s1>s2，x1<x2C．s1>s2，x1＝x2D．s1＝s2，x1＝x2C5．如图3所示为甲、乙两物体运动的x-t图象，下列关于甲、乙两物体运动的说法，正确的是( )图3A．甲、乙两个物体同时出发B．甲、乙两个物体在同一位置出发C．甲的速度比乙的速度小D．t2时刻两个物体速度相同C[由题图可知甲物体从t＝0时刻开始出发，而乙物体从t1时刻开始出发，故A错误；由题图可知甲物体从坐标x1开始出发，而乙物体从坐标为0的位置开始出发，故B错误；位移—时间图象的斜率等于物体运动的速度，由题图可知甲的斜率小于乙的斜率，故乙运动的速度大于甲的速度，故C正确；t2时刻两物体相遇，但由选项C的分析可知乙的速度大于甲的速度，故D错误．]6．某航母跑道长为200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为50 m/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．5 m/sB．10 m/sC．15 m/sD．20 m/sB [本题考查匀变速直线运动规律公式的应用．由v 2－v 20＝2ax 得v 0＝v 2－2ax ＝10 m/s ，选项B 正确．]7．(2017·宁波市联考)某同学自编了这样一道题“一架小型客机从静止开始在跑道上滑行，经过时刻t ＝20 s 离开地面．它在跑道上滑行过程中的位移x ＝400 m ，离开地面的平均速度v 1＝40 m/s ，求它滑行的瞬时速度v 2.”从题中可以看出，该同学用对的概念有( )【导学号：】A ．时刻tB ．位移xC ．平均速度v 1D ．瞬时速度v 2B [“经过时刻t ＝20 s 离开地面”中的“时刻”应为时间，离开地面的速度v 1＝40 m/s 应是瞬时速度，它滑行的速度v 2应是平均速度，故应选B.]8．一辆做直线运动的汽车，以速度v 行驶了全程的一半，然后匀减速行驶了后一半，到达终点时恰好停止，全程的平均速度为( )A ．v /2B ．2v /3C ．3v /2D ．v /3B [设全程为x ，前半程的运动时间t 1＝x2v ＝x2v，后半程做匀减速直线运动，后半程的平均速度为v 2，则后半程的运动时间t 2＝x2v 2＝x v ，则全程的平均速度v ＝x t 1＋t 2＝2v3，故B 正确．]9．一辆汽车以20 m/s 的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小为5 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s 内与刹车后6 s 内汽车通过的位移大小之比为( )【导学号：】A ．1∶1B ．3∶4C ．3∶1D ．4∶3B [汽车的刹车时间t 0＝－20－5 s ＝4 s ，故刹车后2 s 内及6 s 内汽车的位移大小分别为x 1＝v 0t 1＋12at 21＝20×2 m＋12×(－5)×22m ＝30 m ，x 2＝20×4 m＋12×(－5)×42 m ＝40 m ， x 1∶x 2＝3∶4，B 正确．]10．一辆汽车从车站沿直线由静止匀加速开出去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启动到停止一共经历t ＝10 s ，前进了15 m ，在此过程中，汽车的最大速度为( )A ．1.5 m/sB ．3 m/sC ．3.5 m/sD ．4 m/sB [设最大速度为v m ，根据平均速度推论知：v m 2t 1＋v m 2t 2＝x ，解得最大速度为：v m ＝2xt 1＋t 2＝2×1510m/s ＝3 m/s.故选B.]11. (2017·嵊州市调研)如图4所示，高速动车出站时能在150 s 内匀加速到180 km/h ，然后正常行驶．某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向，则下列说法不正确的是( )图4A ．列车加速时的加速度大小为13m/s 2B ．列车减速时，若运用v ＝v 0＋at 计算瞬时速度，其中a ＝－13 m/s 2C ．若用v -t 图象描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t 轴的下方D ．列车由静止加速，1 min 内速度可达20 m/sC [列车的加速度大小a ＝Δv Δt ＝50150 m/s 2＝13 m/s 2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a ′＝－13 m/s 2，故选项A 、B 都正确；列车减速时，v -t 图象中图线依然在时间轴t 轴的上方，选项C 错误；由v ＝at 可得v ＝13×60 m/s＝20 m/s ，选项D 正确．]12．(加试要求)如图5所示，一质点做匀加速直线运动先后经过A 、B 、C 三点，已知从A 到B 和从B 到C 速度的增加量Δv 均为2 m/s ，AB 间的距离x 1＝3 m ，BC 间的距离x 2＝5 m ，则物体的加速度为( )【导学号：】图5A ．1 m/s 2B ．2 m/s 2C ．3 m/s 2D ．4 m/s 2B [因为从A 到B 和从B 到C 速度的增加量Δv 均为2 m/s ，可知A 到B 的时间和B 到C 的时间相等，设时间间隔为T ，根据平均速度公式知，B 点的速度v B ＝x 1＋x 22T ＝82T ＝4T，根据速度位移公式得v 2B －v 2A ＝2ax 1，即⎝ ⎛⎭⎪⎫4T 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫4T－22＝2×2T ×3，解得T ＝1 s ，则加速度a ＝Δv T＝2 m/s 2.故选项B 正确．]13.(加试要求)(2017·金华选考模拟)(多选)A 、B 两物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图6所示，则( )图6A ．t ＝4 s 时，A 、B 两物体相遇B ．t ＝4 s 时，A 、B 两物体的速度大小相等，方向相反C ．t ＝4 s 时，A 、B 两物体的速度相同D ．A 物体的加速度比B 物体的加速度大C [t ＝4 s 时，只能说明A 、B 两物体的速度大小相等，方向相同，不能说明位移相等和两物体相遇，选项A 、B 错误，C 正确；从题图中可以算出A 的加速度大小为a 1＝ΔvΔt＝错误! m/s 2＝0.625 m/s 2，B 的加速度大小为a 2＝Δv ′Δt ′＝15－4 m/s 2＝1.875 m/s 2，故a 2>a 1，选项D错误．]二、非选择题(共4小题，共35分)14．(7分)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：(1)在如下基本步骤中，正确的排列顺序为________． A ．把电火花计时器固定在桌子上 B ．安放纸带C ．松开纸带让物体带着纸带运动D ．接通220 V 交流电源E ．按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在两纸带之间.【导学号：】【解析】 根据实验原理，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法是一种重要的实验能力．电火花计时器的特点是打点靠放电针和墨粉纸盘之间的火花放电来实现，故其操作步骤和电磁打点计时器是类似的．墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用．墨粉纸盘夹在两条白纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动．【答案】 (1)ABDEC (2)纸盘轴 墨粉纸盘15．(7分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动，如图7是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A 、B 、C 、D 、E ，已知交流电频率为50 Hz ，纸带上每相邻两个计数点间还有4个点未画出．现把一刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A 对齐．请回答以下问题：图7(1)用该刻度尺测量出计数点A 、B 之间的距离为________cm. (2)打B 点时纸带的瞬时速度v B ＝________m/s. (3)小车运动的加速度大小是________m/s 2.【导学号：】【解析】 (1)由刻度尺读数知，AB 之间的距离为1.50 cm.(2)B 点的瞬时速度v B ＝x AC2T ＝错误! m/s ＝0.18 m/s.(3)根据Δx ＝aT 2，运用逐差法得，a ＝错误!＝错误! m/s 2＝0.60 m/s 2.【答案】 (1) (2) (3)16．(10分)一辆汽车以20 m/s 的速度在平直公路上做匀速直线运动，由于在正前方出现了险情，司机采取紧急刹车，其加速度的大小是4 m/s 2.求：(1)汽车刹车3 s 后速度的大小； (2)汽车刹车后前进32 m 所用的时间； (3)刹车后10 s 内汽车经过的位移大小．【解析】 规定初速度方向为正方向，由题意知，v 0＝20 m/s ，a ＝－4 m/s 2，设开始刹车到最后速度为零时所用时间为t 0.由速度公式v ＝v 0＋at 0得t 0＝v －v 0a ＝0－20－4s ＝5 s ．(1)t 1＝3 s<t 0,3 s 末汽车的速度v ′＝v 0＋at 1＝20 m/s －4×3 m/s＝8 m/s.(2)设刹车后汽车前进32 m 所用时间为t ，由位移公式x ＝v 0t ＋12at 2，代入数据解得t ＝2 s ，t ′＝8 s(不合理，舍去)．(3)由于10 s>t 0＝5 s ，所以刹车后10 s 内的位移大小等于5 s 内汽车经过的位移，即x 10＝x 5＝v 0t 0＋12at 20＝20×5 m＋12×(－4)×52m ＝50 m.【答案】 (1)8 m/s (2)2 s (3)50 m17．(11分)(加试要求)随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显，分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命．如图8所示为某型号货车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的v 2-x 图象(v 为货车的速度，x 为制动距离)，其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象．某路段限速72 km/h ，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h 的速度行驶．通过计算求解：图8(1)驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求； (2)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s ，则该型号货车满载时以72 km/h 速度正常行驶的跟车距离至少应为多远？【导学号：】【解析】 (1)根据速度位移公式v 2－v 20＝2ax ，有v 2＝2ax ＋v 20，图线斜率的一半表示加速度；根据题图得到：满载时，加速度大小为a 1＝5 m/s 2，严重超载时加速度大小为a 2＝2.5m/s 2；设该型号货车满载时以72 km/h(20 m/s)的速度减速，制动距离x 1＝v 202a 1＝4002×5m ＝40m ，制动时间为t 1＝v 0a 1＝205s ＝4 s ；设该型号货车严重超载时以54 km/h(15 m/s)的速度减速，制动距离x 2＝v 0′22a 2＝错误! m ＝45 m>x 1，制动时间为t 2＝错误!＝错误! s ＝6 s>t 1；所以驾驶员紧急制动时，该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求．(2)货车在反应时间内做匀速直线运动x 3＝v 0t 3＝20×1 m＝20 m ，跟车距离x ＝v 202a 1＋x 3＝40 m＋20 m＝60 m.【答案】(1)不符合(2)60 m。