2017_2018版高中物理第二章匀变速直线运动检测试题新人教版必修.doc

1《《匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究》》检测试题检测试题(时间:90 分钟 满分:100 分) 【测控导航】知识点题号及难易度1.速度公式、位移公式2(易),3(易),6(中),2.匀变速直线运动的推论5(中)3.运动图像的应用1(易),4(中),7(中), 8(中),10(中),12(难)4.自由落体运动9(难)5.匀变速直线运动的综合应用11(中),15(中),16(难), 17(难),18(难),19(难)6.实验13(易),14(中)一、选择题(第 1～6 题为单项选择题,第 7～12 题为多项选择题,每小题 4 分,选对但选不全 得 2 分,共 48 分) 1.如图所示,是甲、乙两物体从同一地点运动的 v t 图像,下列说法中正确的是( D )A.甲做的是曲线运动,乙做的是直线运动 B.甲做的是先向前后返回的直线运动,乙做的是匀速直线运动 C.甲与乙在 t1时刻相遇 D.甲与乙在 t1和 t2两个时刻之间某时刻相遇 解析:图线是速度随时间的变化规律,甲、乙两物体速度均为正值,即沿同一方向做直线运动,选 项 A,B 错误.在 0～t1时间,甲、乙图线与时间轴围成的面积不等,则位移不等,t1时刻未相 遇,选项 C 错误.甲、乙图线围成的面积相等的时刻在 t1和 t2两个时刻之间,知在 t1和 t2两 个时刻之间某时刻相遇,选项 D 正确. 2.做匀加速直线运动的物体,依次通过 A,B,C 三点,位移 xAB=xBC,已知物体在 AB 段的平均速 度大小为 1 m/s,在 BC 段的平均速度大小为 3 m/s,那么物体在 B 点的瞬时速度大小为( D )A.1.5 m/s B.2 m/sC. m/s D.2.5 m/s解析:设加速度大小为 a,xAB=xBC= ,经 A,C 的速度大小分别为 vA,vC. 据匀加速直线运动规律可得-=2a-=2a而=1 m/s2=3 m/s联立可得 vB=2.5 m/s.选项 D 正确. 3.目前我市交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚 款、扣分的严厉处罚,如图所示,以 8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人 行横道,此时汽车的车头距离停车线 8 m.该车减速时的加速度大小为 5 m/s2.则下列说法中 正确的是( D )A.如果驾驶员立即刹车制动,则 t=2 s 时,汽车离停车线的距离为 2 m B.如果在距停车线 6 m 处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住停车让人 C.如果驾驶员的反应时间为 0.4 s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人 D.如果驾驶员的反应时间为 0.2 s,汽车刚好能在停车线处刹住停车让人解析:汽车做匀减速运动,速度减为零的时间 t0==a2 D.条件不足,无法确定 解析:设物体 AB 段和 BC 段位移均为 x,第一段位移中加速度 a1,第二段加速度 a2在 AB 段有=2a1x在 BC 段有-=2a2x而 vB=得 a2=3a1,选项 A 正确. 7.如图所示,图(甲)为质点 a 和 b 做直线运动的位移-时间图像,图(乙)为质点 c 和 d 做直线 运动的速度-时间图像,由图可知( AD )4A.若 t1时刻 a,b 两质点第一次相遇,则 t2时刻两质点第二次相遇 B.若 t1时刻 c,d 两质点第一次相遇,则 t2时刻两质点第二次相遇 C.t1到 t2时间内,四个质点中只有 b 和 d 两个质点的运动方向发生 改变 D.t1到 t2时间内,四个质点中只有 b 和 d 两个质点的速度先减小后 增大 解析:在 x t 图像中,两图线的交点表示两质点位移相同而相遇,由(甲)图可知,t1时刻 a,b 两质点第一次相遇,则 t2时刻两质点第二次相遇,选项 A 正确;在 v t 图像中,图线与 t 轴所 围面积表示位移,在 t1到 t2时间内 c 的位移大于 d 的位移,若 t1时刻 c,d 两质点第一次相 遇,则 t2时刻两质点没有相遇,选项 B 错误;两质点中只有 b 运动方向改变,a,c,d 质点的运 动方向未发生改变,选项 C 错误;根据 x t 图像的斜率表示速度,知 t1到 t2时间内,a 质点的 速度不变,b 质点的速度先减小后增大.由 v t 图像知,c 的速度均匀减小,d 的速度先减小后 增大,选项 D 正确. 8.竖直升空的模型火箭,其 v t 图像如图所示,由图可知( BC )A.火箭经过 6 s 落回地面 B.火箭经过 6 s 到达最高点 C.火箭上升的最大高度为 120 m D.火箭上升过程中的加速度大小始终是 20 m/s2 解析:由 v t 图像可知,0～6 s 速度均为正值,6 s 时速度为 0,即火箭 6 s 时位移最大,达到最高点,其值为 x= ×6 s×40 m/s=120 m,选项 A 错误,B,C 正确;根据图像可知,前 2 s 火箭加速度为 a1===20 m/s2,2～6 s 内加速度为 a2===-10 m/s2,选项 D 错误.9.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球 a,b,c,离桌面高度分别为 h1∶h2∶h3=3∶2∶1.若 先后依次释放 a,b,c 三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是( ABC )5A.三者到达桌面时的速度之比是∶∶1 B.三者运动的平均速度之比是∶∶1 C.b 与 a 下落的时间差小于 c 与 b 下落的时间差 D.b 与 a 下落的时间差大于 c 与 b 下落的时间差解析:下落过程中,由 v2=2gh 解得 v=,所以三者到达桌面时的速度之比是∶∶=∶∶1,选项 A 正确;三者都做匀变速直线运动,初速度为零,所以 = ,故平均速度之比为∶∶=∶∶1,选项 B 正确;根据 h= gt2可得 a,b 运动时间差为Δt1=-=(-),b,c 运动的时间差为Δt2=-=(-1),所以 Δt1<Δt2,选项 C 正确,D 错误. 10.一物体从一行星表面某高度处自由下落(无空气阻力).自开始下落计时,得到物体离行星 表面高度 h 随时间 t 变化的图像如图所示,则( AD )A.行星表面重力加速度大小为 8 m/s2 B.行星表面重力加速度大小为 10 m/s2 C.物体落到行星表面时的速度大小为 25 m/s D.物体落到行星表面时的速度大小为 20 m/s 解析:设物体下落的加速度为 a,物体做初速度为零的匀加速直线运动,从图中可以看出下落高度 h=25 m,所用的时间 t=2.5 s,由自由落体运动规律有 h= gt2,解得:g星=8 m/s2,选项 A 正确,B 错误.由速度时间关系式得 v=at=gt=20 m/s,选项 C 错误,D 正确. 11.如图所示,在一平直公路上 OA 和 AB 间距相等且为 L,一物体从 O 点由静止开始向右运动 依次通过 A,B 两点.物体在 OA 间加速度大小恒为 2a,方向向右,在通过 A 点时加速度大小变 为 a 且方向改为向左,则下列说法正确的是( BD )A.物体到达 A 点时的速度大小为 B.物体到达 B 点时的速度大小为C.物体通过 OB 段所用的时间为(2-)D.物体在 OA 段与 AB 段的平均速度之比为(2-)∶16解析:由 O 到 A,由速度位移公式得-0=2×2aL,则 vA=,选项 A 错误;由 A 到 B 有-=2(-a)L,得 vB=,选项 B 正确;由 x= t 得 OA 段时间为 t==,AB 段时间 t′==,总时间为 t+t′==(3-),选项 C 错误;OA 段与 AB段的平均速度之比为=(2-)∶1,则 D 正确.12.甲、乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动.质点甲做初速度为零、加 速度大小为 a1的匀加速直线运动.质点乙做初速度为 v0,加速度大小为 a2的匀减速直线运 动至速度减为零保持静止.甲、乙两质点在运动过程中的 x v 图像如图所示(虚线与对应的 坐标轴垂直)( AC )A.在 x v 图像中,图线 a 表示质点甲的运动,质点乙的初速度 v0=6 m/s B.质点乙的加速度大小 a2=2 m/s2 C.质点甲的加速度大小 a1=2 m/s2 D.图线 a,b 的交点表示两质点同时到达同一位置 解析:由于甲、乙两质点在同一时刻、同一地点沿同一方向做直线运动,a 图像的速度随位 移增大而增大,b 图像的速度随位移增大而减小,所以图像 a 表示质点甲的运动,而 x=0 时乙 的速度为 6 m/s,即质点乙的初速度 v0=6 m/s,选项 A 正确.设质点乙、甲先后通过 x=6 m 处 时的速度均为 v,对质点甲有 v2=2a1x对质点乙有 v2-=-2a2x联立得 a1+a2=3 m/s2 当质点甲的速度 v1=8 m/s、质点乙的速度 v2=2 m/s 时,两质点通过相同的位移均为 x′.对质点甲有=2a1x′对质点乙有-=-2a2x′联立解得 a1=2a27即 a1=2 m/s2,a2=1 m/s2,选项 B 错误,C 正确;图线 a,b 的交点表示两质点在同一位置,由x=v0t+ at2可知甲、乙物体到达 x=6 m 时的时间分别为 s,2 s,选项 D 错误. 二、非选择题(共 52 分) 13.(6 分)如图(甲)所示,一位同学利用光电计时器等器材测定当地的重力加速度 g.有一直 径为 d 的金属小球由 O 处静止释放,下落过程中能通过 O 处正下方、固定于 P 处的光电门, 测得 OP 间的距离为 H(H 远大于 d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为 t.(1)如图(乙)所示,用游标卡尺测得小球的直径 d= mm. (2)多次改变高度 H,重复上述实验,作出随 H 的变化图像如图(丙)所示,已知图线的倾斜程度(斜率)为 k,则重力加速度的表达式 g= (用题中所给的字母表示). 解析:(1)小球的直径为d=5 mm+0.05 mm×5=5.25 mm.(2)小球经过光电门的时间极短,平均速度可视为金属球经过光电门的瞬时速度,故 v= .小球由静止到经过光电门这一过程,根据运动学公式有( )2=2gH,即=H,则 k=,故g= kd2.答案:(1)5.25 (2) kd2 14.(8 分)(2017·全国Ⅱ卷,22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度 和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.实验步骤如下: ①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对 于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始8下滑; ②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间 Δt; ③用 Δs 表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示], 表示滑块在挡光片遮住光线的 Δt 时间内的平均速度大小,求出 ; ④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中位置相同,令滑块由静止开始下 滑,重复步骤②,③; ⑤多次重复步骤④; ⑥利用实验中得到的数据作出 Δt 图,如图(c)所示.完成下列填空: (1)用 a 表示滑块下滑的加速度大小,用 vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大 小,则 与 vA,a 和 Δt 的关系式为 = . (2)由图(c)可求得 vA= cm/s,a= cm/s2.(结果保留 3 位有效数字) 解析:(1)设遮光片末端到达光电门的速度为 v,则由速度时间关系可知,v=vA+aΔt,且 =,联立解得 =vA+ aΔt; (2)由(1)中结果可知,vA为 -Δt 图线的纵截距,由图(c)可求得 vA=52.1 cm/s,而图线斜率k= a, 则 a=16.0 cm/s2.答案:(1) vA+ aΔt (2)52.1 16.0 15.(6 分)2015 年中科院理化所与清华大学医学院联合研究小组研发出世界首个自主运动的 可变形液态金属机器.研究揭示:置于电解液中的镓基液态合金可通过“摄入”铝作为食物 或。