第02章 匀变速直线运动的研究-章末检测(A卷)-2018-2019学年高一物理同步单元双基双测“AB”卷(必修1)
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2018-2019学年度上学期高一物理(人教版必修一)同步单元双基双测AB卷《第二章匀变速直线运动的研究》
【满分:110分时间:90分钟】
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求;9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.甲球的重力是乙球的3倍,甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下(H足够大),下列说法正确的是()A.同一时刻甲的速度比乙大
B.下落1m时,甲、乙的速度相同
C.下落过程中甲的加速度大小是乙的3倍
D.在自由下落的全过程,两球平均速度大小相等
【答案】 B
【解析】
【分析】
因为甲乙物体均做自由落体运动,所以它们的初速度为零,加速度为g,根据运动学关系式求解.
2.物体甲、乙的位置—时间(x--t)图象如图所示,由图可知()
A.从第10s起,两物体运动方向相同,且v甲>v乙
B.两物体由同一位置开始运动,但乙比甲迟10s才开始运动
C.25s末甲、乙相遇
D.25s内甲、乙的平均速度相等
【答案】 C
【解析】
【点睛】
做本题的关键是知道x-t图像的斜率表示物体运动的速度,与纵坐标的截距表示物体的初始位置,
3.如图所示I、II两条直线分别描述P、Q两个物体的位移—时间图像,下列说法正确的是()
A.两物体从同一地点出发做匀速直线运动
B.M点表示两物体在0-t时间内有相同的位移
C.0-t时间,P的位移较小
D.0-t时间,P的速度比Q大,t时刻以后P的速度比Q小
【答案】 C
【解析】
【分析】
位移时间图象描述的是物体的位移随时间的变化关系,由图像可得出物体的位置的变化,由图像的斜率可以得出物体的速度.
【详解】
A、由图可知,两物体初始位置不同,但图像都是倾斜直线,所以两物体做的是同时不同地的匀速直线运动,故A错误;
B、M点时两物体的位置相同,但两物体的起点不同,故两物体经过的位移不同,故B错误;
C、由图可知,t时间内P物体经过的位移较小,故C正确;
D、图像的斜率表示物体的速度,由图可知Q物体的图像斜率一直大于P物体的,故Q的速度一直大于P物
体的速度;故D错误;故选C.
【点睛】
本题考查位移时间图像,要注意物体在某一时间内经过的位移为初位置与末位置的纵坐标的差值.
4.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到2v时经过的位移是x,则它的速度从3v增加到4v时所发生
的位移是
A.B.C.D.
【答案】 D
【解析】
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用。
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5.有几位同学为了测试某款汽车的性能,记录了该汽车沿平直公路启动、匀速行驶和制动三个过程速度的
变化情况如表,若汽车启动和制动可看作是匀变速直线运动,则下列说法正确的是
A.汽车加速到6s末才开始匀速运动
B.加速阶段位移为90m
C.前8s内汽车通过的位移大小为
D.制动过程加速度大小一定为
【答案】 C
【解析】
【详解】
A、汽车加速时的加速度,加速的末速度为v=28m/s,由v=at得t=5.6s,即汽车加速到5.6s末才开始匀速运动;故A错误。
B、加速阶段位移为;故B错误。
C、前8s匀速运动的位移x′=vt′=28×(8-5.6)m=67.2m,则前8s内汽车通过的位移大小为x总=x+x′=145.6m;
故C正确。
D、制动过程的末速度为0,速度从20.0m/s减至0所用时间不一定是2s,所以加速度大小不一定为10m/s2;故D错误。
故选C。
【点睛】
解决本题的关键是理清汽车的运动过程,掌握运动学的基本公式,并抓住各个过程之间的联系,如速度关系、位移关系。
6.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶并开始计时经警车发动起来,以加速度做匀加速运动,试问警车追上货车的时间以及警车追上货车之前两车间的最大距离分别为( )
A.,36m B.15s,40m C.,40m D.15s,36m
【答案】 A
【解析】
【点睛】
两物体在同一直线上运动,往往涉及到追击、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。
7.做匀加速直线运动的物体先后通过A、B两点的速度分别为3v和4v,所经历的时间为T,则下列说法正
确的是
A.经过A、B中点的速度为
B.经过A、B中间时刻的速度为
C.再运动T时间通过的距离比A、B间距离大
D.再运动T时间通过的距离比A、B间距离大vT
【答案】 D
【解析】
【分析】
解决本题需要掌握:匀变速直线运动的时间中点和位移中点的速度公式,明确公式适用条件和物理量意义,然后直接利用公式求解即可;
【点睛】
本题考查了匀变速直线运动推论公式的应用,对于这些推论公式既要会推导也要明确其适用条件并能灵活应用。
8.甲车以加速度a1=5m/s2由静止开始做匀加速直线运动,过1s后乙车从同一地点由静止开始以加速度a2=6m/s2做匀加速直线运动,两车运动方向相同,在乙车追上甲车之前,两者间的最大距离是()A.15m B.10m C.24m D.60m
【答案】 A
【解析】
【分析】
当甲乙两车的速度相等时,相距最远,结合速度时间公式求出速度相等经历的时间,根据位移关系求出两者间的最大距离;
【详解】
设乙车运动时间后速度相等,则有:
代入数据解得:
则相距的最远距离为:,故选项A正确,选项BCD 错误。
【点睛】
本题考查了运动学中的追及问题,知道速度相等时相距最远,结合速度公式和位移公式进行求解。
9.一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m,则下列说法正确的
是()
A.小球前15s内的平均速度为1.5m/s
B.小球加速度为0.2m/s2
C.小球第14s的初速度为2.8m/s
D.第15s内的平均速度为0.2m/s
【答案】AB
【解析】
【分析】
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球的加速度,根据速度时间公式求出小球的速度,结合平均速度推论求出小球的平均速度.
10.如图是在同一条直线上运动的A、B两质点的位移—时间图象,由图可知()
A.t=0时,两者同时出发,A在B前面
B.B在t2时刻追上A并在此后跑在A的前面
C.在0~t1时间内B的运动速度比A大
D.B开始运动时速度比A小,t2秒后才大于A的速度
【答案】AB
【解析】
【详解】
A、t=0时刻,A的位置坐标为x1,B的位置坐标为0,知A在B的前面.故A正确.
B、在t2秒末,A、B的位置坐标相等,以后B的位移大于A的位移,知B在t2秒末追上A并在此后跑在A
的前面.故B正确.
C、在0-t1时间内,A图线的斜率大,则A的速度大.故C错误.
D、开始B图线的斜率小于A图线的斜率,知B的速度小,在t1时刻后,A的速度为零,B的速度大于A的速度.故D错误.故本题选AB。
11.如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d 到达最高点e,已知ab=bd=6m,bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s.设小球经b、c时的速度分别为v b、v c,则()
A.v b=m/s B.v c=3m/s
C.de=5m D.从d到e所用时间为4s
【答案】ABD
【解析】
12.一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时( )
A.每节车厢末端经过观察者的速度之比是
B.每节车厢经过观察者所经历时间之比是
C.经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是
D.在连续相等时间里经过观察者的车厢数之比是
【答案】AD
【解析】
C、由速度公式可知,经过连续相等的时间间隔时车厢经过观察者的速度之比是1:2:3:4…;故C错误。
D、据初速度为零匀加速运动的推论,在相等时间里物体位移之比1:3:5:…,则经过观察者的车厢数之比是1:3:5:…;故D正确。
故选AD。
【点睛】
本题的技巧是利用匀加速直线运动的推论.对于匀加速直线运动推导的一些推论,应在理解的基础上记忆,解选择题时加以运用,可大大提高解题速度.学科&网
二、实验题(本大题共2小题,第13题4分、14题6分;共10分)
13.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出.打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源.
(1)每两个相邻的计数点的时间间隔为__s,打点计时器使用的是___(选填“交流”或“直流”)电源.(2)打下E点时纸带的速度v E=__(用题中给定字母表示);
(3)若测得d6=65.00cm,d3=19.00cm,物体的加速度a=__m/s2;
(4)如果当时电网中交变电流的频率f>50Hz,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”).
【答案】0.1;交流;; 3.0;偏小;
考点:研究匀变速直线运动
【名师点睛】解答此题要知道相邻的计数点之间的时间间隔相等.要注意单位的换算.知道运用平均速度代替瞬时速度的思想。
14.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,并测重力加速度.
(1)实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列小点.
①为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有______.(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因:_____________。
(2)在打出的纸带上取得连续的清晰的7个计数点,打点计时器所用电源的频率为50Hz。
用米尺测得1、2、3、4、5、6各计数点与计数点0的距离d如下表:
利用这些数据:
①测出当地重力加速度g值为____________;(取三位有效数字);
②打计数点1时纸带运动的速度是________m/s;(取三位有效数字);
③计数点0_____(选填“是”或“不是”)自由落体运动的起点。
【答案】 C 打点计时器对纸带的摩擦力9.72 3.13 不是
【解析】
②打第1点时纸带运动的速度,③根据运动学基本公式得:
,所以0不是自由落体运动的起点.
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.根据逐差法,利用求出自由下落的加速度,根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解1的速度,根据运动学基本公式求解0的速度,判断是否为自由落体运动的起点.
三、计算题(本大题共4小题,第15、16题每题9分;第17、18题每题11分;共40分)
15.某公交车从站点出发,由静止开始做匀加速直线运动,行驶8.0m时,发现站点上还有一名乘客没有上车,司机立即刹车做匀减速直线运动至停车.公交车开始做减速运动1.0s时,该乘客发现公交车减速,立即匀速追赶,公交车停止运动时该乘客恰好赶到.公交车从启动到停止总共历时9.0s,行进了24m.人和车均可视为质点.求:
(1)公交车运行的最大速度(结果保留两位有效数字);
(2)追赶公交车过程中该乘客的速度大小(结果保留两位有效数字).
【答案】(1) 5.3m/s (2) 4.8m/s
【解析】
(1)设公交车运行的最大速度为v,加速过程所用时间为t1,减速过程所用时间为t2.由运动学规律
可得:
t1+t2=x ①
其中t1+t2=t ②
联立①②式解得:v= m/s=m/s=5.3m/s
点睛:汽车先匀加速运动后匀减速运动,用平均速度乘以时间得到两个过程的位移,位移之和等于24m,列式求解最大速度;运用运动学公式求出汽车匀速和匀减速运动的总时间,再求出人两段匀速过程的总时间,最后求出该乘客的速度大小.学科&网
16.跳伞运动员做低空跳伞表演,离地面179m离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落80m时打开降落伞,伞张开后做匀减速运动,跳伞运动员到达地面时速度为,
问:运动员打开降落伞时速度多大?
伞张开后运动员的加速度多大?
离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?
【答案】(1)40m/s (2)8m/s2(3)8.5s
【解析】
【详解】
运动员自由下落过程,有
运动员打开伞时的速度为
运动员打开伞后做匀减速运动,由
伞张开后运动员的加速度为
在自由落体运动中,由
得到自由落体运动的时间为
伞张开后匀减速时
则打开伞后运动的时间为
所以离开飞机后运动的时间为
【点睛】
本题是多过程问题,要抓住各个过程之间的关系,如前一过程的末速度就是后一过程的初速度、位移关系.17.研究表明,正常情况下司机刹车反映时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后甲车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m.汽车刹车减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比正常人增加了多少;
(3)醉驾反应时间比酒驾更长,若某人醉酒后驾驶小汽车以v1=108km/h的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现正前方46m处有一卡车以36km/h的速度匀速同向行驶,此人经过1.5s的反应时间后,紧急制动,制动时加速度大小为8m/s2,则小汽车是否会追尾,请计算说明.
【答案】(1),(2)(3)小汽车会追尾
【解析】
(2)反应时间内的位移:,
志愿者的反应时间:,
增加的反应时间:;
18.从斜面上某一位置每隔0.1s释放一些相同的小球,在连续释放几个小球之后,对斜面上运动的小球摄下照片如图所示,测得AB=15cm,BC=20cm.试求:
(1)小球运动的加速度;
(2)拍摄时B球的速度;
(3)D、C两球间的距离;
(4)A球上面正在运动着的小球共有多少个?
【答案】(1) (2) (3) (4)2个
【解析】
(1)由匀变速直线运动规律可得:,
将数据代入式可解得小球的加速度,
(2)B点的速度等于AC段的平均速度,
将数据代入式可解得:
(3)由于相邻相等时间的位移差恒定,即:
代入数据得
综上所述本题答案是:(1) (2) (3) (4)2个。