2018年高中物理 第二章 勻變速直線運動單元同步訓練 新人教版必修1.doc

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第二章 勻變速直線運動 一、單選題（本大題共10小題，共40.0分） 1. 假設帆船從靜止開始起動先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，能反映這個運動過程的圖象是（　?。? A. B. C. D. 2. 如圖所示，完全相同的三個木塊并排固定在水平面上，一子彈以速度v水平射入，若子彈在木塊中做勻減速運動，且穿過第三塊木塊后速度恰好為零．則子彈依次射入每塊木塊時的速度比和穿過每塊木塊所用的時間比正確的是（　?。? A. v1：v2：v3=3：2：1 B. v1：v2：v3=1：： C. t1：t2：t3=l：： D. t1：t2：t3=-：（-1）：1 3. 若物體做加速直線運動．則它的（　?。? A. 加速度方向一定發(fā)生變化 B. 速度方向一定發(fā)生變化 C. 加速度方向與速度方向相反 D. 加速度方向與速度方向相同 4. 一輛勻加速行駛的汽車，以過路兩旁的兩根電線桿共用5s的時間，汽車的加速度為2m/s2，它經過第二根電線桿時的速度為15m/s，則汽車經過第一根線桿的速度為（　?。? A. 2m/s B. 10m/s C. 2.5m/s D. 5m/s 5. 如圖所示為甲、乙兩物體做直線運動的v-t圖線，由圖知（　　） A. 甲、乙兩物體都做勻變速直線運動 B. 0～1s內甲和乙的位移相同 C. 甲和乙的加速度方向相同 D. 甲和乙的運動方向相反 6. 一輛汽車以20m/s的速度在平直的公路上行駛，看到前面有一障礙物時以5m/s2加速度緊急剎車，則小車在開始剎車后6s內的位移是（　?。? A. 40m B. 30m C. 120m D. 60m 7. 某物體沿一直線運動，其位移x與時間t的關系式為x=2t-2t2，則（　?。? A. 其初速度v0=2m/s B. 其加速度大小為a=2m/s2 C. 物體2s內的位移為4m D. 物體的運動方向一直不變 8. 自由下落的物體，它開始下落全程的高度所用的時間和下落全程所用的時間的比值為（　?。? A. 1：2 B. 1：（-） C. （-1）：（-） D. ：2 9. 甲、乙兩物體所受的重力之比為1：2，甲，乙兩物體所在的位置高度之比為2：l，它們各自做自由落體運動，則（　?。? A. 落地時的速度之比是2：1 B. 落地時的速度之比是 C. 下落過程中的加速度之比是1：2 D. 下落過程中時間之比是1：2 10. 甲物體自高處自由落下，同時乙物體自地面以初速度v0豎直上拋，重力加速度為g不計空氣阻力。當乙上升到最高點時，甲、乙恰好相遇，則甲物體原來距地畫的高度為（　　） A. B. C. D. 二、多選題（本大題共5小題，共20.0分） 11. 一個物體（可視為質點）以20m/s的速度從地面豎直向上拋出（忽略空氣阻力，g=10m/s2），則（　?。? A. 2s末到最高點 B. 1s末、3s末的速度相同 C. 它能上升的最大高度為30m D. 它在空中運動過程中的平均速度為0 12. 關于伽利略的理想斜面實驗下列說法正確的是（　?。? A. 伽利略的理想實驗是假想的，沒有科學依據 B. 伽利略的理想實驗是在可靠的事實基礎上進行抽象思維而創(chuàng)造出來的一種科學推理方法，是科學研究中的一種重要方法 C. 伽利略的理想實驗有力地否定了亞里士多德的觀點 D. 在科學發(fā)展的今天，伽利略的斜面實驗是可以通過實驗驗證的 13. 物體沿一直線運動，在t時間通過的路程為s，在中間位置處的速度為v1，在中間時刻時速度為v2，則v1與v2關系為（　?。? A. 當物體做勻速直線運動時v1=v2 B. 當物體做勻加速直線運動時v1＞v2 C. 當物體做勻減速直線運動時v1＞v2 D. 當物體做勻減速直線運動時v1＜v2 14. 一物體以20m/s的初速度作豎直上拋運動，則物體運動到距拋出點15m處所用時間t為（　?。╣=10m/s2） A. 1s B. 2s C. 3s D. （2+）s 15. 汽車從靜止啟動做勻加速直線運動，加速度大小恒為2 m/s2，在加速運動時間內，下列說法正確的是 A. 每1 s速度增加2 m/s B. 第3 s末速度與第4 s末速度之比為3∶4 C. 第2 s內和第3 s內的位移之比為2∶3 D. 第3 s內的位移與第2 s內的位移之差為5 m 三、實驗題探究題（本大題共1小題，共10.0分） 16. 在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，某同學打出了一條紙帶，已知計時器打點的時間間隔為0.02s，他按打點先后順序每5個點取1個計數點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數點，如圖所示，則相鄰兩個計數點之間的時間間隔為______ s．用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm，打C點時紙帶的速度大小為______ m/s．該勻變速直線運動的加速度的大小a= ______ m/s2． 四、計算題（本大題共3小題，共30.0分） 17. 假設航母靜止在海面上，航載機在航母跑道上從靜止開始做勻加速直線運動，航載機發(fā)動機產生的最大加速度a=5m/s2，航載機所需的起飛速度為v=60m/s，求： （1）航載機從啟動到起飛，至少滑行多長時間； （2）航母跑道至少需要多長． 18. A、B兩車在同一直線上向右勻速運動，B車在A車前，A車的速度大小為，B車的速度大小為，如圖所示．當A、B兩車相距時，B車因前方突發(fā)情況緊急剎車（已知剎車過程的運動可視為勻減速直線運動），加速度大小為a=2m/s2，從此時開始計時，求： (1)A車追上B車之前，兩者相距的最大距離； (2)A車追上B車所用的時間； 19. 一輛汽車在高速公路上以v0=30m/s的速度勻速行駛，由于在前方出現險情，司機采取緊急剎車，剎車加速度的大小為a=5m/s2，求： （1）汽車剎車后t1=10s內滑行的距離； （2）從開始剎車到汽車滑行x1=50m所經歷的時間．  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）由勻變速直線運動規(guī)律得：v=at 得：t==12s （2）由勻變速直線運動規(guī)律得：==360m 答：（1）從啟動到起飛，至少滑行12s； （3）航母跑道至少需要360m． 18. 解： （1）當A、B兩車速度相等時，相距最遠 　　根據速度關系得： 　　解得：t1=6s 　根據位移公式得： 代入數據解得： （2）B車剎車停止運動所用時間： 所發(fā)生位移： 此時：xA=v1t0=80m 則：xA＜x0+xB，可見此時A車并未追上B車，而是在B車停止后才追上 之后A車運動時間為： 故所求時間為：t=to+t2=16s 答：（1）A車追上B車之前，兩者相距的最大距離為64m； （2）A車追上B車所用的時間為16s。 19. 解：（1）設汽車經時間t停止，由vt=v0-at得： t=6s＜10s 知汽車在10s內的位移等于6s內的位移． 故10秒內的位移為：． （2）由位移公式得： 代入數據解得t1=2s，t2=10s（為速度減為零，再返回到位移為50m位置所需的時間，不符合題意，舍去） 答：（1）汽車剎車后10s內的位移為90m． （2）從開始剎車汽車滑行50m所經歷的時間為2s． 【解析】 1. 解：A、帆船從靜止勻加速，速度均勻增加，之后勻速直線運動，速度大小不變，故A錯誤，C正確； 帆船勻加速運動位移，故勻加速運動階段，x-t圖象是曲線，故BD錯誤． 故選：C 帆船從靜止加速，之后勻速運動，根據速度時間公式和位移時間公式可分析． 對于物理圖象，往往根據物理規(guī)律得到解析式，再分析圖象的形狀和物理意義． 2. 解：子彈勻減速穿過三木塊，末速度為零，我們假設子彈從右向左作初速度為零的勻加速直線運動，從左到右木塊我們分別標記為1、2、3。 則：子彈依次穿過321三木塊所用時間之比：t3：t2：t1=1：（）：（） 得：子彈依次穿過123三木塊所用時間之比：t1：t2：t3=（）：（）：1 設子彈穿過第三木塊所用時間為1秒，則穿過3，2兩木塊時間為：t3+t2=s，穿過3，2，1三木塊時間為：t3+t2+t1=s 則：子彈依次穿過3，2，1三木塊時速度之比為：1：：，所以，子彈依次穿過1，2，3三木塊時速度之比為：：：1； 故D正確，ABC錯誤； 故選：D． 在解勻減速直線運動題目時，由于初速度不等于零，在用公式解題時，方程組非常難解，這時我們可以用逆過程解題，相當于物體做初速度為零的勻加速直線運動． 在研究勻減速直線運動，且末速度為零時，合理運用逆過程可以使題目變得簡單易做．要靈活應用勻變速直線運動的推論． 3. 解：物體做加速直線運動，加速度方向與速度方向相同，加速度方向、速度方向保持不變，故D正確，ABC錯誤． 故選：D． 當加速度方向與速度方向相同，物體做加速運動，當加速度方向與速度方向相反，物體做減速運動，加速度方向與速度變化量的方向相同． 解決本題的關鍵掌握判斷物體做加速運動還是減速運動的方法，關鍵看加速度方向與速度方向的關系． 4. 解：汽車做勻加速行駛運動，加速度為2m/s2，經過第二根電線桿時的速度是15m/s，用5s時間，根據速度時間關系公式，有： v=v0+at 解得：v0=v-at=15-25=5m/s 故選：D． 汽車做勻加速行駛運動，根據速度時間關系公式求解初速度即可． 本題關鍵明確汽車的運動性質，然后選擇恰當的運動學公式列式求解，基礎題． 5. 解：A、根據速度時間圖象的斜率等于加速度，則兩個物體的加速度均不變，都做勻變速直線運動，故A正確． B、根據“面積”表示位移，知0～1s內甲的位移比乙的大，故B錯誤． C、速度時間圖線的斜率表示物體的加速度，斜率的符號表示加速度的方向，則知甲和乙的加速度方向相反，故C錯誤． D、速度的正負表示速度的方向，則知甲和乙的運動方向相同，故D錯誤． 故選：A 速度時間圖線的斜率表示物體的加速度，傾斜的直線表示勻變速直線運動．圖線與時間軸所圍成的面積表示物體的位移．速度的正負表示速度的方向． 本題關鍵從速度圖象的形狀、斜率、“面積”等數學知識來理解質點的運動情況．要知道在v-t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運動． 6. 解：取初速度方向為正方向，則，根據速度時間關系可知，汽車做勻減速運動的時間為：t=， 故剎車后6s內的位移實為剎車后勻減速運動4s內的位移，即：． 故選：A 汽車剎車后做勻減速運動，根據勻變速直線運動的位移時間關系求解即可． 考查勻變速直線運動的位移時間關系，關鍵是要注意剎車問題的停車時間，不能死套公式直接代入6s時間得出錯解． 7. 解：A、直線運動的位移與時間的關系式為x=2t-2t2=v0t+at2，滿足勻變速直線運動的位移時間關系式，加速度a=-4m/s2，初速度為v0=2m/s，故物體做勻減速直線運動，故A正確，B錯誤； C、物體2s內的位移為x=22-222m=-4m，故C錯誤； D、物體做減速運動，減速到零后，做反向的勻加速運動，故D錯誤； 故選：A 直線運動的位移與時間的關系式為x=2t-2t2，以及勻變速直線運動的位移時間公式x=v0t+at2求出物體的初速度和加速度．根據公式判斷任意時間內的位移 解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的位移時間公式x=v0t+at2． 8. 解：根據，h=得：．故ABC錯誤，D正確 故選：D 根據勻變速直線運動的位移時間公式求出運動的時間之比． 解決本題的關鍵知道自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，掌握勻變速直線運動的運動學公式，并能靈活運用． 9. 解：ABC、自由落體運動快慢與物體的質量無關，與高度無關，都為g，所以加速度之比為1：1； 由v=，故落地速度之比是：1，故A錯誤，B正確，C錯誤； D、由自由落體運動的規(guī)律知，自由落體運動快慢與物體的質量無關，高度h=gt2，故t=，故下落時間之比是1：，故D錯誤． 故選：B 本題考查自由落體運動的規(guī)律，自由落體運動快慢與物體的質量無關，高度h=gt2；速度v=gt或v=． 本題考查勻變速直線運動的特例：自由落體運動．掌握自由落體運動的定義和基本規(guī)律即可解決此問題 10. 解：豎直上拋運動的時間為： 甲自由落體的位移為：； 乙上升的位移； 故甲原來離地高度為：，故C正確，ABD錯誤； 故選：C。 由題意可知二者在乙上升到最高點時相遇，則由豎直上拋規(guī)律求得相遇的時間及兩物體的位移，則可求得甲的離地高度。 本題主要是考查了自由落體運動和豎直上拋運動，解答本題要知道自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，滿足勻變速直線運動的計算公式。 11. 解：A、以初速度方向為正方向，加速度a=-g，到達最高點的時間，故A正確； B、1s末速度為 3s末速度為，速度大小相等，方向相反，所以1s末、3s末的速度不相同，故B錯誤； C、根據速度位移關系式，物體能上升的最大高度為，故C錯誤； D、豎直上拋運動在空中運動的全過程位移為0，根據平均速度的定義為，故D正確； 故選：AD 由運動學公式可求得1s末、3s末的速度和到達最高點的時間；根據速度位移公式求到達最大高度；根據平均速度的定義求出全過程的平均速度． 本題考查豎直上拋運動的規(guī)律，注意豎直上拋運動可分為向上運動和向下運動兩段進行分析，而向上和向下為互逆過程，即向上的勻減速運動可看作向下的勻加速運動；能夠利用全過程來計算位移大?。? 12. 解：A、在伽利略研究力與運動的關系時，是在斜面實驗的基礎上，成功地設計了理想斜面實驗，他以實際的實驗為依據，抓住了客觀事實的主要因素， 忽略了次要因素，從而能夠更深刻地揭示了自然規(guī)律．因此，理想實驗是實際實驗的延伸，而不是實際的實驗，是建立在實際事實基礎上的合乎邏輯的科學推斷， 故A錯誤，B正確，D錯誤； C、伽利略的理想實驗推翻了亞里士多德的關于力與運動的觀點，即力不是維持物體運動的原因，故C正確； 故選：BC． 伽利略在研究力與運動關系時成功地設計了理想斜面實驗抓住了主要因素，忽略次要因素，依靠客觀事實加大膽的科學推理得到正確的力與運動的關系． 掌握理想實驗的方法：以事實為依據，抓住主要因素，忽略次要因素，加以科學推理，得出的結論就是可靠的． 13. 解：A．當物體做勻速直線運動時速度不變，v1=v2，故A正確； B．作出勻加速和勻減速運動的v-t圖象如圖所示。 對于左圖勻加速運動，中間時刻的速度v2，因圖象與時間圖圍成的面積表示物體通過的位移，故由圖可知時刻物體的位移小于總位移的一半，故中間位置應在中間時刻的右側，故此時對應的速度一定大于v2，故B正確； CD．對于右圖勻減速運動，中間時刻的速度v2，因圖象與時間圖圍成的面積表示物體通過的位移，故由圖可知時刻物體的位移大于總位移的一半，故中間位置應在中間時刻的左邊側，故此時對應的速度一定大于v2．故C正確，C錯誤。 故選：ABC。 本題可由圖象得出位移中點及時間中間的速度大小，即可比較出兩速度的大小。 v-t圖象中圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，故由圖象可知中間時刻和中間位移。本題還可以對運動過程運用速度位移公式、平均速度公式和位移時間公式列式后聯立，求解出中間位置和中間時刻的瞬時速度的一般表達式，再進行分析討論。要注意不管是勻加速還是勻減速，中間位置的速度都比較大。 14. 解：規(guī)定向上為正方向，根據x= 若末位置在拋出點以上，x=15m 代入數據有：15=20t-5t2 解得：t1=1s，t2=3s． 若末位置在拋出點以下，x=-15m： 代入數據有：-15=20t-5t2 解得，（負值，舍去）， 故ACD正確，B錯誤． 故選：ACD． 豎直上拋運動做有初速度的勻變速直線運動，結合初速度、位移和加速度，根據位移時間公式求出運動的時間，注意物體距離拋出點15m，可能在拋出點以上，可能在以下． 解決本題的關鍵知道豎直上拋運動的規(guī)律，可以分過程求解，也可以全過程求解． 15. 略 16. 解：打點先后順序每5個點取1個計數點，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s， 紙帶上相鄰計數點的距離在增大，而且相鄰計數點的距離之差不變，所以紙帶做勻加速運動． 利用勻變速直線運動的推論得： vC==m/s=0.25m/s 根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小， 得：a==m/s2=0.4m/s2． 故答案為：0.1，0.25，0.4． 根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大?。? 要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用． 17. （1）根據速度時間公式即可求得速度到達60m/s時所用的時間； （2）根據勻變速直線運動的位移時間關系公式，或位移速度公式都可以計算出跑道的長度． 解決此類題目找準題目給出的已知量，選擇合適的勻變速直線運動公式．其中跑道長度的計算可以根據勻變速直線運動的位移時間關系公式，或根據位移速度公式計算即可． 18. （1）兩車速度相等時相遇前相距最大的臨界條件，據此分析求解最大距離即可； （2）根據位移關系分析A車追上B車所用時間； 掌握相遇前兩車相距最遠的臨界條件和相遇的位移關系條件是正確解題的關鍵，較容易。 19. （1）根據速度時間公式求出汽車速度減為零所需的時間，判斷汽車是否停止，再結合位移公式求出汽車剎車后的位移． （2）根據勻變速直線運動的位移時間公式求出汽車剎車滑行50m所經歷的時間． 本題考查了運動學中的剎車問題，是道易錯題，注意汽車速度減為零后不再運動．