2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究檢測試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究檢測試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學思維 科學探究 科學態(tài)度與責任 勻變速直線運動基本規(guī)律 2(易),4(易),6(易), 7(易),8(中),12(中), 15(易),16(中) 6(易) 12(中) 自由落體運動的特點及規(guī)律 1(易),3(易),10(中) 1(易),14(中) 1(易),10(中) vt圖象的特點及應用 5(易),9(中),11(中) 追及、相遇類問題 17(中),18(難) 17(中),18(難) 勻變速直線運動的實驗 13(

2、中),14(中) 13(中),14(中) 一、選擇題(第1～6題為單項選擇題,第7～12題為多項選擇題,每小題4分,共48分) 1.如圖是某研究者在地面上拍攝的小球做自由落體運動的頻閃照片.假設在月球上使用相同的設備,并保持頻閃光源閃光的時間間隔不變,拍攝小球在月球表面做自由落體運動的頻閃照片,可能是圖中的(　C　) 解析:因月球表面的重力加速度為地球重力加速度的;由運動學公式v=gt可得,在月球上速度的增加量要小,相同時間內(nèi)通過的位移也小,故只有C正確. 2.做勻加速直線運動的物體,下列說法正確的是(　C　) A.在t秒內(nèi)的位移決定于末速度大小 B.第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、

3、第3秒內(nèi)的位移之比是1∶2∶3 C.連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差相等 D.初速度為0的勻加速直線運動連續(xù)相等位移的時間之比為1∶3∶5 解析:根據(jù)s= t知,t秒內(nèi)的位移決定于平均速度的大小,故A錯誤;初速度為零的勻加速直線運動在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)的位移之比是1∶3∶5,故B錯誤;勻變速直線運動的位移在連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移差為一定值,即Δs=aT2,故C正確;初速度為零的勻加速直線運動通過連續(xù)相等位移的時間比為1∶(-1)∶(-),故D 錯誤. 3.一物體從離地面H高處自由下落,下落位移為h時,物體的速度恰好是它著地時速度的一半,則h等于(　B　) A. B. C.

4、 D. 解析:設落地時的速度為v,有v2=2gH,()2=2gh,聯(lián)立兩式得,h=,故選項B正確. 4.某一物體做勻變速直線運動.當t=0時,物體的速度大小為10 m/s,方向向東,當t=6 s時,物體的速度大小為2 m/s,方向向西,則在t為多少時,物體的速度大小為4 m/s(　D　) A.4 s B.5 s C.8 s D.7 s 解析:物體運動的加速度為a== m/s2=-2 m/s2, 當末速度與初速度同向時,所用時間t1== s=3 s, 當末速度與初速度方向相反時,所用時間t2== s=7 s, 故D正確. 5.甲、乙兩個物體在同一直線上運動,它們的速度

5、圖象如圖所示,下列說法正確的是(　B　) A.在0～t1時間內(nèi),甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反 B.在0～t1時間內(nèi),甲、乙加速度方向相同 C.在0～t2時間內(nèi),甲、乙運動方向相同 D.在0～t2時間內(nèi),甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同 解析:速度圖象的斜率等于加速度,在0～t1時間內(nèi),甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率,而且均為正值,則甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故選項A錯誤,B正確;在0～t1時間內(nèi),甲的速度為正值,說明甲物體均沿正方向運動,乙物體的速度為負值,說明乙沿負方向運動,兩者運動方向相反,t1～t2時間內(nèi)兩者速度均沿正方向,方向相同,故選項C錯誤;在0

6、～t2時間內(nèi),甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率,而且均為正值,加速度均沿正方向,則甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故選項D錯誤。 6.從三亞飛往西安的波音737航班,到達咸陽國際機場著陸的速度為60 m/s,然后以大小為5 m/s2的加速度做勻減速直線運動直到停下,則飛機在著陸后第14 s 內(nèi)的位移為(　A　) A.0 B.350 m C.360 m D.1 330 m 解析:飛機著陸后到停止所需的時間t0== s=12 s<14 s.所以飛機在第14 s內(nèi)是靜止的,位移等于0,故選項A正確. 7.某物體的運動經(jīng)儀器監(jiān)控掃描,輸入計算機后得到物體的位移s(m)和時間t(s)

7、的關系式為s=6t-t2.則物體(　AC　) A.初速度為6 m/s B.加速度為1 m/s2 C.前4 s的位移是8 m D.前4 s的路程是8 m 解析:根據(jù)s=v0t+at2=6t-t2得,物體的初速度v0=6 m/s,加速度a= -2 m/s2,故A正確,B錯誤.前4 s內(nèi)的位移s=(6×4-16)m=8 m,故C正確.物體速度減為零的位移s1== m=9 m,速度減為零的時間t1= = s=3 s,則反向勻加速直線運動的時間t2=(4-3)s=1 s,則反向勻加速直線運動的位移大小s2=a=×2×1 m=1 m,前4 s內(nèi)的路程s0=s1+s2=(9+1)m=10 m

8、,故D錯誤. 8.一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動,然后保持勻速運動,最后勻減速直線運動,直到停止,下表給出了不同時刻汽車的速度(　ABD　) 時刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度/(m·s-1) 3 6 9 12 12 9 3 A.汽車做勻加速運動時,加速度的大小為3 m/s2 B.與勻加速運動時相比,汽車做勻減速運動時速度變化較快 C.汽車做勻加速運動過程中速度的變化量與勻減速運動過程中速度的變化量相同 D.汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時間是11 s 解析:從表中數(shù)據(jù)分析知,在1.0～2.0 s內(nèi),做勻加速直線

9、運動,加速度為a1==3 m/s2;從表中數(shù)據(jù)分析知,在9.5～10.5 s內(nèi),汽車做勻減速直線運動,勻減速運動的加速度為a2==-6 m/s2,汽車做減速運動時的加速度大小是6 m/s2,故選項A,B正確;根據(jù)數(shù)據(jù)分析可以知道汽車做勻加速運動過程中速度的變化量與勻減速運動過程中速度的變化量相同,大小與方向均不相同,故選項C錯誤;汽車從12 m/s減到9 m/s需要的時間是0.5 s,所以9.0 s后做勻減速直線運動,減速到停止的時間為t== s=2 s,所以4.0～9.0 s內(nèi)做勻速直線運動,即汽車做勻速運動經(jīng)歷的時間為5 s,所以汽車從開出到停止共經(jīng)歷了11 s,故選項D正確. 9.質點

10、做直線運動的vt圖象如圖所示,則(　BC　) A.在前4 s內(nèi)質點做勻變速直線運動 B.在1～3 s內(nèi)質點做勻變速直線運動 C.3 s末質點的速度大小為5 m/s,方向與規(guī)定的正方向相反 D.2～3 s內(nèi)與3～4 s內(nèi)質點的速度方向相反 解析:由圖象可知,質點在0～1 s內(nèi)加速度為5 m/s2,在1～3 s 內(nèi)加速度為-5 m/s2,故選項B正確;3～4 s內(nèi)加速度為5 m/s2,選項A錯誤; 3 s末v=-5 m/s,所以其大小為5 m/s,方向與選定的正方向相反,選項C正確;2～3 s內(nèi)與3～4 s內(nèi)速度方向都與選定的正方向相反,選項D錯誤. 10.為了測出樓房的高度,讓一

11、石塊從樓頂自由落下(不計空氣阻力,已知重力加速度g),只測出下列哪個物理量能夠算出樓房的高度(　ABD　) A.石塊下落到地面的總時間 B.石塊落地前的瞬時速度 C.石塊下落后在第一秒內(nèi)通過的位移 D.石塊落地前通過最后1 m位移的時間 解析:根據(jù)自由落體的位移時間公式h=gt2,知道下落的總時間,可以求出樓房的高度,故A正確;知道石塊的落地速度,根據(jù)v2=2gh可求出樓房的高度,故B正確;石塊下落后第一秒內(nèi)通過的位移為h=gt2= ×10×12 m=5 m,與運動總時間無關,所以無法求出樓房的高度,故C錯誤;已知石塊通過最后1 m位移的時間,根據(jù)s=v0t+gt2,求出最后 1

12、m內(nèi)的初速度,根據(jù)v=v0+gt,求出落地時速度大小,再根據(jù)v2=2gh,求出下落的高度,即樓房的高度,故D正確. 11.甲、乙兩個物體在t=0時的位置如圖(a)所示,它們沿x軸正方向運動的速度圖象分別如圖(b)中圖線甲、乙所示,則(　BC　) A.t=2 s時甲追上乙 B.t=4 s時甲追上乙 C.甲追上乙前t=1 s時二者相距最遠 D.甲追上乙前t=3 s時二者相距最遠 解析:由(b)圖可知:甲做加速度為a== m/s2=2 m/s2的勻加速直線運動,乙做2 m/s的勻速運動,當甲追上乙時有x甲-x乙=8 m,則at2-v乙t=8 m,解得t=4 s,故A,D錯誤,B正確;

13、當at=v乙時,兩者距離最大,解得t=1 s,故C正確. 12.如圖所示,以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時汽車距離停車線18 m,該車加速時最大加速度大小為 2 m/s2,減速時最大加速度大小為5 m/s2,此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s,下列說法中正確的有(　AC　) A.如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線 B.如果立即做勻加速運動,在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速 C.如果立即做勻減速運動,在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線 D.如果距停車線5 m處減速,汽車能停在停車線處 解析:如果立即做勻加速直線運動

14、,t1=2 s內(nèi)的位移s=v0t+at2=(8×2+×2×22)m=20 m>18 m,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線,故A正確;如果立即以最大加速度做勻減速直線運動,速度減為零需要時間t2== s=1.6 s,此過程通過的位移為s2=a2=×5× 1.62 m=6.4 m<18 m,即剎車距離為6.4 m,提前18 m減速,汽車不會過停車線,故B錯誤,C正確;如果距停車線5 m處減速,小于6.4 m,則會過線,故D錯誤. 二、非選擇題(共52分) 13.(8分)某探究小組在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中,用打點計時器記錄了小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定的A,B,C,D,E

15、,F,G共7個計數(shù)點,其相鄰點間的距離如圖所示,每相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為0.10 s. (1)通過計算分析,在誤差允許的范圍內(nèi)小車做的是　　　 　運動;? (2)由紙帶求得小車的加速度a=　　　 　 m/s2;? (3)打點計時器打計數(shù)點B時,小車的瞬時速度vB=　　　　 m/s.? 解析:(1)因相鄰相等時間內(nèi)的位移之差Δs接近0.80 cm,可知小車做勻加速直線運動; (2)由紙帶求得小車的加速度大小 a= = m/s2 =0.80 m/s2; (3)打點計時器打計數(shù)點B時小車的瞬時速度 vB== m/s=0.40 m/s. 答案:(1)勻加速直線(2分)

16、(2)0.80(或0.8均可)(3分) (3)0.40(3分) 14.(6分)某同學用如圖(甲)所示裝置測量重力加速度,他得到的一條紙帶如圖(乙)所示,A,B,C是打點計時器連續(xù)打下的3個點,但O(速度不為零),A間還有若干點未標出.該同學按正常的讀數(shù)要求,用刻度尺測量O到A,B,C各點的距離,并記錄在圖中.已知電火花計時器的周期為0.02 s.[均保留三位有效數(shù)字] (1)打點計時器打下點B時,物體的速度大小vB= m/s. (2)計算出當?shù)氐闹亓铀俣葹間=　　　　m/s2.? 解析:由圖示紙帶可知9.51 cm=0.095 1 m,12.42 cm=0

17、.124 2 m, 15.70 cm=0.157 0 m; (1)物體的速度大小為vB== m/s≈1.55 m/s.　 (2)勻變速直線運動的推論Δx=at2可知,重力加速度為 g= = m/s2=9.25 m/s2. 答案:(1)1.55(3分)　(2)9.25(3分) 15.(6分)一個自由下落的物體到達地面的速度是40 m/s,這個物體是從多高落下的?落到地面用了多長時間?(g取10 m/s2) 解析:物體做自由落體運動,由v2=2gh得下落高度為 h==m=80 m.(3分) 由v=gt得下落時間為t== s=4 s.(3分) 答案:80 m　4 s 16.(

18、10分)一個小球從斜面頂端無初速度勻加速滑下,接著又在水平面上做勻減速運動(經(jīng)過交接點時速度大小不變),直至停止,小球共運動了6 s,斜面長4 m,在水平面上運動的距離為8 m,求: (1)小球在運動過程中的速度的最大值; (2)小球在斜面和水平面上運動的加速度大小. 解析:設在AO過程的加速度為a1,這個過程的時間為t1,在OB過程的加速度為a2,這個過程的時間為t2,在O點的速度為vm,由題意得 總時間為t1+t2=6 s(1分) 速度時間關系為vm=a1t1=a2t2(1分) 位移間的關系為a1+a2=12 m(1分) 加速過程的位移為4 m=(2分) 減速過程的位移

19、為8 m=(2分) 聯(lián)立以上各式解得vm=4 m/s,a1=2 m/s2,a2=1 m/s2.(3分) 答案:(1)4 m/s　(2)2 m/s2　1 m/s2 17.(10分)汽車正以v1=10 m/s的速度在平直公路上前進,突然發(fā)現(xiàn)正前方s0=6 m處有一輛自行車以v2=4 m/s速度做同方向勻速直線運動,汽車立即剎車做加速度為a=-5 m/s2的勻減速運動,則經(jīng)過t=3 s, (1)汽車的速度變?yōu)槎嗌? (2)此時汽車與自行車相距多遠? 解析:(1)汽車剎車到停止的時間為 t0== s=2 s,(2分) 故t=3 s時速度已經(jīng)變?yōu)榱懔?(2分) (2)t=3 s內(nèi)汽車的

20、位移等于剎車2 s內(nèi)的位移為 s1=v1t0+a=10×2 m-×5×22 m=10 m.(2分) 自行車3 s內(nèi)的位移s2=v2t=4×3 m=12 m(2分) 所以經(jīng)過t=3 s,兩者之間的距離為 s=s2+s0-s1=(12+6-10)m=8 m.(2分) 答案:(1)零　(2)8 m 18.(12分)汽車前方120 m有一自行車正以6 m/s 的速度勻速前進,汽車以18 m/s的速度追趕自行車,若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運動,求: (1)經(jīng)多長時間,兩車第一次相遇? (2)若汽車追上自行車后立即剎車,汽車剎車過程中的加速度大小為 2 m/s2,則再經(jīng)多長時間兩車第二次相遇? 解析:(1)設經(jīng)t1時間,汽車追上自行車,由題意得 v汽t1=v自t1+s,解得t1=10 s.(2分) (2)若汽車加速度一直為a=-2 m/s2,設第二次相遇所用的時間為t2,則v自t2=v汽t2+a(2分) 解得t2=12 s(1分) 設汽車從剎車到停下用時t3,則 t3==9 s