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1、章末檢測
(時間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10個小題,每小題4分,共40分.1~6小題只有一個選項符合要求,選對得4分,選錯得0分;7~10小題有多個選項符合要求,全部選對得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分.)
1.(2020·湖北武漢市調(diào)研)通常情況下,人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和在1.39s~1.98s之間.若高速公路上兩輛汽車行駛的速度均為100km/h,剎車時的加速度大小相同,前車發(fā)現(xiàn)緊急情況立即剎車,后車發(fā)現(xiàn)前車開始剎車時,也立刻采取相應(yīng)措施.為避免兩車追尾,兩車行駛的間距至少應(yīng)為( )
A.39mB.55mC.100mD.139m
2、答案 B
解析 由于兩車的加速度大小相同,所以兩車行駛的安全距離即為在反應(yīng)時間內(nèi)汽車的位移,有:Δx=×1.98m=55m,故B正確.
2.(2019·河南省天一大聯(lián)考上學(xué)期期末)在港珠澳大橋通車儀式上,甲、乙兩輛試驗車在同一車道上勻速行駛,甲車在前面以54km/h的速度行駛,乙車在后面以72km/h的速度行駛.當二者相距12.5m時,甲車立即以3m/s2的加速度制動,乙車司機看到甲車的制動紅燈后也立即剎車制動,不計司機反應(yīng)時間,則為避免兩車相撞,乙車制動的加速度至少為( )
A.2.5m/s2B.3m/s2C.4m/s2D.5m/s2
答案 C
解析 甲車從剎車到停止的位移x甲=
3、=m=37.5m,時間t甲==s=5s,則乙車的最大位移為x乙=37.5 m+12.5 m=50 m;乙車制動的加速度至少為a乙==m/s2=4m/s2,此時t乙==5s=t甲,則選項C正確.
3.(2018·安徽蚌埠二中期中)在輕繩的兩端各拴一個小球,一個人用手拿著繩子上端的小球,站在三樓的陽臺上,釋放小球,使小球自由下落,兩小球相繼落地的時間差為Δt,如果人站在四樓的陽臺上,用同樣的方法釋放小球,讓小球自由下落,則兩小球相繼落地的時間差將( )
A.不變 B.變小
C.變大 D.無法確定
答案 B
解析 設(shè)兩球分別為球a和球b,如圖所示.無論是從3樓還是4樓陽臺上自由下落,兩小
4、球落地前,兩球的距離差始終為繩長,則人站在4樓陽臺上放手后,a球在b球落地瞬間的瞬時速度及之后a球下落繩長距離內(nèi)的平均速度均比在3樓陽臺釋放時大,而位移相同,則時間差變小,B正確.
4.(2019·廣西桂林、梧州、貴港、玉林、崇左、北海市第一次聯(lián)合調(diào)研)甲、乙兩物體沿同一直線運動,運動過程中的位移—時間圖象如圖1所示,下列說法中正確的是( )
圖1
A.0~6s內(nèi)甲物體做勻變速直線運動
B.0~6s內(nèi)乙物體的速度逐漸減小
C.0~5s內(nèi)兩物體的平均速度相等
D.0~6s內(nèi)存在某時刻兩物體的速度大小相等
答案 D
解析 x-t圖象為直線表示物體做勻速直線運動,故A錯誤;
5、x-t圖象的斜率表示速度,由圖線乙可知,圖線的斜率大小逐漸增大,即速度逐漸增大,故B錯誤;0~5s甲的位移為5m,平均速度為甲=1m/s,乙的位移為-3m,平均速度為:乙=-m/s,故C錯誤;x-t圖象的斜率表示速度,由甲、乙圖線可知,在0~6s內(nèi)存在某時刻兩物體的速度大小相等,故D正確.
5.(2019·安徽“江南十?!本C合素質(zhì)檢測)將固定在水平地面上的斜面分為四等份,如圖2所示,AB=BC=CD=DE,在斜面的底端A點有一個小滑塊(可視為質(zhì)點)以初速度v0沿斜面向上運動,剛好能到達斜面頂端E點.則小滑塊向上運動經(jīng)過D點時速度大小是( )
圖2
A.B.C.D.
答案 D
解
6、析 根據(jù)逆向思維法,末速度為零的勻減速直線運動可以看作反向的初速度為零的勻加速直線運動,v2=2ax,則v02∶vD2=4∶1,解得vD=.
6.(2019·河南駐馬店市第二次質(zhì)檢)甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛,其v-t圖象如圖3所示,下列對汽車運動狀態(tài)的描述正確的是( )
圖3
A.在第20s末,甲、乙兩車相遇
B.若乙車在前,則可能相遇兩次
C.在第10s末,乙車改變運動方向
D.在第10s末,甲、乙兩車相距150m
答案 B
解析 在第20s末,甲通過的位移比乙通過的位移大,但由于它們初始位置關(guān)系未知,所以不能判斷是否相遇,故A錯誤;若t=0時刻乙車在前,則在第
7、20s末前,兩車可能相遇一次,此后,由于乙做勻加速運動,甲做勻速運動,且20 s后乙的速度大于甲的速度,乙可能追上甲,再相遇一次,故B正確;由題圖知,乙車的速度一直為正,說明乙一直沿正方向運動,運動方向沒有改變,故C錯誤;第10 s末,甲、乙兩車的位移之差為:Δx=20×10 m-×10×10 m=150 m,由于出發(fā)點的位置關(guān)系未知,所以不能確定它們之間的距離,故D錯誤.
7.(2020·安徽安慶市調(diào)研)一質(zhì)點在連續(xù)的6s內(nèi)做勻加速直線運動,在第一個2s內(nèi)位移為12m,最后一個2s內(nèi)位移為36m,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點的加速度大小是3m/s2
B.質(zhì)點在第2個2s內(nèi)的平均速
8、度大小是18m/s
C.質(zhì)點在第2s末的速度大小是12m/s
D.質(zhì)點在第1s內(nèi)的位移大小是4.5m
答案 AD
解析 設(shè)第一個2s內(nèi)的位移為x1,第三個2s內(nèi),即最后1個2s內(nèi)的位移為x3,根據(jù)x3-x1=2aT2得加速度a=3m/s2,故A正確;由勻變速直線運動連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移差為定值即x3-x2=x2-x1,解得:x2=24m,所以質(zhì)點在第2個2s內(nèi)的平均速度大小是m/s=12m/s,故B錯誤;第1s末的速度等于第一個2s內(nèi)的平均速度,則v1=6m/s,第2s末的速度大小v2=v1+at=(6+3×1) m/s=9m/s,故C錯誤;在第1s內(nèi)反向看為勻減速運動,則有:x=
9、v1t-at2=6×1m-×3×12m=4.5m,故D正確.
8.(2019·貴州部分重點中學(xué)3月聯(lián)考)甲、乙兩質(zhì)點某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻作為計時起點,得到兩質(zhì)點的x-t圖象如圖4所示,則下列說法正確的是( )
圖4
A.0~t1時間內(nèi),乙質(zhì)點做勻加速直線運動
B.t1時刻,乙質(zhì)點從后面追上甲質(zhì)點
C.t1時刻,兩質(zhì)點相距最遠
D.0~t1時間內(nèi),兩質(zhì)點的平均速度相等
答案 BD
解析 由x-t圖象的斜率表示速度,知乙做勻速直線運動,甲做減速直線運動,故A錯誤.兩質(zhì)點在同一時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,t1時刻之前乙在甲的后面,經(jīng)過
10、時間t1位移相等,則在t1時刻乙質(zhì)點剛好從后面追上甲質(zhì)點,兩質(zhì)點相遇,故B正確,C錯誤;0到t1時間內(nèi),甲、乙兩質(zhì)點位移相等,根據(jù)平均速度=可知,0到t1時間內(nèi),乙質(zhì)點的平均速度等于甲質(zhì)點的平均速度,故D正確.
9.(2019·河北唐山市上學(xué)期期末)甲、乙兩車沿同一平直公路同向運動,運動的v-t圖象如圖5所示.t1時刻兩車相遇,下列說法正確的是( )
圖5
A.t2時刻兩車再次相遇
B.t2時刻后,兩車會再次相遇
C.0時刻,乙在前,甲在后
D.0~t1時間內(nèi)甲的加速度先增大后減小
答案 BC
解析 t1時刻兩車相遇,而t1到t2時間內(nèi)乙車的位移大于甲車的位移,可知t2時
11、刻乙車在甲車前面,選項A錯誤;t2時刻后,甲車的速度大于乙車的速度,則兩車會再次相遇,選項B正確;因0~t1時間內(nèi)甲車的位移大于乙車的位移,t1時刻兩車相遇,則0時刻,乙在前,甲在后,選項C正確;由v-t圖線的斜率表示加速度,可知0~t1時間內(nèi)甲的加速度一直減小,選項D錯誤.
10.(2019·貴州黔東南州第一次模擬)物體A以10m/s的速度做勻速直線運動.A出發(fā)后5s,物體B從同一地點由靜止出發(fā),做勻加速直線運動,加速度大小是2m/s2,且A、B運動方向相同.則( )
A.物體B追上物體A所用的時間為5s
B.物體B追上物體A所用的時間為(5+5) s
C.物體B追上物體A前,兩者
12、的最大距離為75m
D.物體B追上物體A前,兩者的最大距離為50m
答案 BC
解析 設(shè)B出發(fā)后經(jīng)時間t追上A,則:xA=xB,即vAt=a(t-5s)2,解得t=(10±5) s,物體B追上物體A所用的時間為t′=t-5s,且t′>0,故t′=(5+5) s,故A錯誤,B正確;相遇前相距最大距離時vA=vB,用時為Δt,則aΔt=10m/s,解得Δt=5s,則sA=vA(5s+Δt)=10×(5+5) m=100m,sB=a(Δt)2=×2×52m=25m,故Δs=sA-sB=75m,故C正確,D錯誤.
二、實驗題(共2個小題,共16分)
11.(8分)(2019·云南第二次統(tǒng)一檢
13、測)某同學(xué)用圖6甲所示的實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣?,正確操作后獲得圖乙所示的一條紙帶.他用天平測得小車的質(zhì)量為M,鉤碼質(zhì)量為m,用毫米刻度尺測得紙帶上自0點到連續(xù)點1、2、3、4、5、6的距離分別為:d1=1.07cm、d2=2.24cm、d3=3.48cm、d4=4.79cm、d5=6.20cm、d6=7.68cm.
已知實驗所用交流電頻率為f=50Hz.
圖6
(1)打點2時小車的速度大小為________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);
(2)小車運動過程中的平均加速度大小為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
答案 (1)0.60 (2)2.0
解析
14、 (1)打點2時小車的速度大小為v2==m/s≈0.60m/s
(2)由逐差法可得,小車運動過程中的平均加速度大小為
a===m/s2=2.0m/s2.
12.(8分)(2019·安徽蕪湖市期末)阿特武德機是早期測量重力加速度的裝置,由英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家阿特武德于1784年制成.某同學(xué)根據(jù)其原理設(shè)計出測量當?shù)刂亓铀俣鹊难b置如圖7所示,一根不可伸長的輕繩繞過光滑的輕質(zhì)定滑輪,兩端分別連接正方體物塊A和物塊B(A、B的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1<m2),讓兩物塊組成的系統(tǒng)從靜止開始做勻加速運動,測出物塊A先后通過光電門1和光電門2的遮光時間.保持物塊A的質(zhì)量不變,逐漸增大物塊B的質(zhì)量,
15、重復(fù)以上操作,測出物塊B質(zhì)量不同時A、B的加速度.
圖7
(1)測得物塊A的邊長為d,在某次實驗中它先后通過兩個光電門的遮光時間分別為Δt1和Δt2,則其通過光電門的速度分別為________、________.
(2)為了測算A、B的加速度大小,還需要測量的物理量為________.
A.兩個光電門的間距
B.物塊B的邊長
C.物塊A的初始高度
D.輕繩的長度
答案 (1) (2)A
解析 (1)A通過光電門的速度分別為:v1=和v2=
(2)根據(jù)v22-v12=2ah可知,為了測算A、B的加速度大小,還需要測量的物理量為兩個光電門的間距h,故選A.
三、計算
16、題(共3個小題,共44分)
13.(14分)跳傘運動員做低空跳傘表演,他在離地面224m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運動.一段時間后,立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不得超過5m/s(g取10m/s2).問:
(1)運動員展開降落傘時,離地面高度至少為多少?著地時相當于從多高處自由落下?
(2)運動員在空中的最短時間是多少?
答案 (1)99m 1.25m (2)8.6s
解析 (1)設(shè)運動員做自由落體運動的位移為h時速度為v,此時打開降落傘開始做勻減速運動,落地時速度剛好為vt=5m/s,這種情況運動員在空中
17、運動時間最短,則有v2=2gh,vt2-v2=-2a(H-h(huán)),
解得h=125m,v=50m/s.
為使運動員安全著地,他展開降落傘時的高度至少為H-h(huán)=224m-125m=99m.
運動員以5m/s的速度著地時,相當于從h′高處自由落下,由vt2=2gh′得
h′==m=1.25m.
(2)運動員在空中自由下落的時間為:
t1==s=5s,
勻減速運動的時間為:
t2==s=3.6s,
則運動員在空中的最短時間為t=t1+t2=8.6s.
14.(14分)(1)做勻加速直線運動的火車,在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s,求火車的加速度大小和位移大?。?
(2)汽
18、車緊急剎車時做勻減速直線運動,在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零,求汽車的加速度大小和位移大小.
答案 見解析
解析 (1)根據(jù)加速度的定義式a=可知,
火車加速時的加速度為a1==m/s2=0.25m/s2,
火車的位移為x1=t1=t1=×40m=600m.
(2)汽車剎車時的加速度為a2==m/s2=-5m/s2,
負號表示加速度的方向與初速度方向相反.
汽車的位移為x2=v0t2+a2t22=[10×2+×(-5)×22] m=10m.
15.(16分)在某學(xué)校田徑運動會的800m比賽中,王明很想得冠軍,他一直沖在最前面,由于開始體力消耗太大,最后在直道上距終點50m處時
19、便只能保持5m/s的速度勻速前進而不能加速沖刺,此時一直保持在王明后面的李華在直道上距王明6.25m,速度為4m/s,李華立即發(fā)力并以恒定的加速度勻加速沖刺,到達終點時的速度為8.5m/s.試分析:
(1)李華沖刺的加速度多大?
(2)王明、李華誰先到達終點而獲得冠軍?
(3)王明和李華中任意一個跑到終點前,他們之間的最大距離是多少?
答案 見解析
解析 (1)李華最后做勻加速直線運動的位移x2=x1+Δx=50m+6.25m=56.25m,
根據(jù)速度—位移公式,有v22-v12=2ax2,
解得a=0.5m/s2.
(2)王明最后50m用時t1==s=10s,
李華最后沖刺用時t2==s=9s