第二章勻變速直線運動的研究（單元測試）

第二章勻變速直線運動的研究單元測試卷班級姓名學(xué)號分數(shù)（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第18題只有一項符合題目要求，第912題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1．下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確的是（）A．勻變速直線運動是速度變化率恒定不變的運動B．勻變速直線運動是位移隨時間均勻變化的運動C．勻變速直線運動是速度變化量恒定不變的運動D．勻變速直線運動是速率恒定不變的運動【答案】A【詳解】ACD．勻變速直線運動是加速度保持不變的運動，加速度表示速度變化的快慢，又稱為速度變化率，故A正確；CD錯誤；B．由勻變速直線運動的位移隨時間的關(guān)系可知位移隨時間不是均勻變化的，故B錯誤。故選A。2．關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（

）A．樹葉在空中的飄落是自由落體運動B．物體剛下落時，速度和加速度都為零C．自由落體運動（總時間大于1s）第1s內(nèi)和最后1s的位移相同D．自由落體運動的重力加速度隨維度增大而增大【答案】D【詳解】A．樹葉在空中的飄落時受到阻力作用，不是自由落體運動，故A錯誤；B．物體剛下落時，速度為零，加速度為重力加速度，故B錯誤；C．自由落體運動（總時間大于1s）的質(zhì)點速度越來越大，第1s內(nèi)和最后1s的位移不相同，故C錯誤；D．自由落體運動的重力加速度與維度和海拔有關(guān)，隨維度增大而增大，故D正確；故選D。3．一物體做勻加速直線運動，第一個4秒內(nèi)的位移為24米，第二個4秒內(nèi)的位移為64米，則物體的初速度和加速度分別為（）A．0m/s

3m/s2 B．2m/s

3m/s2C．1m/s

2.5m/s2 D．3m/s

2.5m/s2【答案】C【詳解】由題可知物體做勻加速直線運動，其中T=4s，x1=24m，x2=64m；根據(jù)推論解得2.5m/s2根據(jù)位移—時間給公式有解得v0=1m/s故選C。4．我國的深海探測技術(shù)在國際上處于領(lǐng)先水平，“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器是迄今為止我國自主設(shè)計的最復(fù)雜的海洋調(diào)查裝備，具有世界第一的下潛深度。在某次試驗時，“蛟龍?zhí)枴睆乃骈_始豎直下潛，其運動的vt圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．40s末開始上浮B．40s～60s內(nèi)加速度方向向下C．80s～100s內(nèi)加速度大小為D．下潛的最大深度為300m【答案】C【詳解】A．40s末速度最大，“蛟龍?zhí)枴崩^續(xù)下潛，A錯誤；B．40s～60s內(nèi)“蛟龍?zhí)枴彼俣葴p小，所以加速度方向向上，B錯誤；C．80s～100s內(nèi)加速度大小為，C正確；D．下潛的最大深度為，D錯誤。故選C。5．時，將一小球從地面以某一初速度豎直向上拋出，時落回地面。不計空氣阻力，重力加速度取，下列說法正確的是（）A．時小球處于上升過程中B．小球上升的最大高度為C．小球拋出時的初速度為D．時小球離地面的高度為【答案】D【詳解】A．小球做豎直上拋運動，由于時落回地面，根據(jù)對稱性可知，時小球運動至最高點，即在3s時間內(nèi)，小球處于上升過程，之后小球處于下落過程，故A錯誤；B．結(jié)合上述，利用逆向思維，可知小球上升的最大高度為故B錯誤；C．利用逆向思維，根據(jù)速度公式，小球拋出時的初速度為故C錯誤；D．根據(jù)位移公式，時，小球距離地面的高度故D正確。故選D。6．如圖所示，物體A在斜面上由靜止開始勻加速滑行距離后，又在水平面上勻減速滑行距離后停下，測得，物體經(jīng)過兩平面交接處速率不變，則物體在斜面上的加速度與在水平面上的加速度的大小關(guān)系為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】設(shè)物體經(jīng)過兩平面交接處的速度大小為，則物體在斜面上運行時有物體在水平面上運行時有又聯(lián)立可得故選D。7．研究某公交車的剎車性能時，讓公交車沿直線運行到最大速度后開始剎車，公交車開始剎車后位移與時間的關(guān)系滿足x=16tt2（物理量均采用國際制單位），下列正確的是（）A．公交車運行的最大速度為4m/sB．公交車剎車的加速度大小為1m/s2C．公交車從剎車開始10s內(nèi)的位移為60mD．公交車剎車后第1s內(nèi)的平均速度為15m/s【答案】D【詳解】AB．根據(jù)汽車剎車時的位移與時間的關(guān)系x=16tt2可知公交車運行的最大速度為v0=16m/s公交車剎車的加速度大小為a=2m/s2選項AB錯誤；公交車剎車停止的時間為從剎車開始10s內(nèi)的位移為選項C錯誤；公交車剎車后第1s內(nèi)的位移x1=(16×112)m=15m第1s內(nèi)的平均速度為選項D正確。故選D。8．長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為，要通過前方一長為L的隧道，當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v（）。已知列車減速和加速時加速度的大小分別為0.5a和a，則列車從減速開始至回到正常行駛速率所用時間至少為（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過（），可知列車進入隧道前需減速至v，然后勻速通過隧道，全部出隧道后需加速到，則減速時間為勻速時間為加速時間為列車從減速開始至回到正常行駛速率所用時間至少為解得。故選B。9．如圖所示為港珠澳大橋上四段的等跨鋼箱連續(xù)梁橋，若汽車（車頭）從a點由靜止開始做勻加速直線運動，汽車（車頭）通過段的時間為t，則（）A．汽車（車頭）通過cd段的時間為B．汽車（車頭）通過be段的時間為C．汽車（車頭）通過段的平均速度等于b點的瞬時速度D．汽車（車頭）通過段的平均速度小于b點的瞬時速度【答案】CD【詳解】AB．初速度為零的勻加速直線運動，通過連續(xù)相等位移所用時間之比為汽車（車頭）通過cd段的時間為,通過be段的時間為故AB錯誤；CD．根據(jù)可知汽車（車頭）通過段的時間為所以b點是段中間時刻所處的位置，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，汽車（車頭）通過段的平均速度等于b點的瞬時速度。段的中間時刻在b點左側(cè)，故汽車（車頭）通過段的平均速度小于b點的瞬時速度。故CD正確。故選CD。10．如圖所示是甲、乙兩輛汽車在平直公路上從同一地點同時開始沿同一直線運動的圖像，圖線甲是一條傾斜的直線，圖線乙是起點過原點、4s為頂點開口向下的拋物線，則（）A．甲的速度大小為B．內(nèi)乙的速度總比甲的速度大C．內(nèi)乙的平均速度大小為D．內(nèi)兩汽車均作單向直線運動【答案】AC【詳解】ABD．根據(jù)圖像中斜率表示速度，由圖可知，甲做勻速直線運動，速度大小為B．內(nèi)，乙的斜率先大于甲的斜率，后小于甲的斜率，即內(nèi)乙的速度先比甲的速度大，后比甲的速度小，時，乙的速度方向改變，故A正確，BD錯誤；C．由圖可知，內(nèi)乙的位移為，則乙的平均速度大小為故C正確。故選AC。11．2022年9月27日，“鯤龍”AG600M滅火機以全新消防涂裝在湖北荊門漳河機場成功完成12噸投汲水試驗?！蚌H龍”AG600M滅火機在水面高速滑行15秒完成12噸汲水，隨即騰空而起。假設(shè)“鯤龍”AG600M滅火機在水平面上汲水的過程中做初速度為10m/s、加速度為2m/s2的勻加速直線運動，則（）A．“鯤龍”AG600M滅火機在第10s末的速度大小為30m/sB．“鯤龍”AG600M滅火機前10s通過的總位移為110mC．“鯤龍”AG600M滅火機在15s內(nèi)的平均速度為15m/sD．“鯤龍”AG600M滅火機在15s內(nèi)的中間位置的瞬時速度為【答案】AD【詳解】A．“鯤龍”AG600M滅火機在第10s末的速度大小為故A正確；B．“鯤龍”AG600M滅火機前10s通過的總位移為故B錯誤；C．“鯤龍”AG600M滅火機在15s末的速度為“鯤龍”AG600M滅火機在15s內(nèi)的平均速度為故C錯誤；D．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得“鯤龍”AG600M滅火機在15s內(nèi)的中間位置的瞬時速度為故D正確。故選AD。12．A、B兩輛汽車同時從坐標原點沿同一方向做直線運動，A車做剎車運動，它們速度的平方隨位置x變化的圖像如圖所示，分別對應(yīng)直線A和直線B，下列說法正確的是（）

A．汽車A的加速度大小為B．汽車B的加速度大小為C．汽車A、B分別經(jīng)過處的時間差是2sD．汽車A、B在處相遇【答案】AC【詳解】AB．由于圖像均為傾斜直線，則滿足即根據(jù)圖像可知，對汽車A有，解得，對汽車B有，解得，故A正確，B錯誤；C．對于B車，根據(jù)公式當(dāng)時，代入數(shù)據(jù)解得對于B車，根據(jù)公式當(dāng)時，代入數(shù)據(jù)解得則汽車A、B分別經(jīng)過處的時間差是2s，故C正確；D．時，對于A車，根據(jù)公式得對于B車，根據(jù)公式得故在時兩車不能相遇，故D錯誤。故選AC。第II卷（非選擇題共52分）二、實驗題（滿分14分）13．某物理興趣小組用如圖所示裝置探究自由落體運動的規(guī)律。(1)下面是該小組實驗時的操作步驟，正確的順序為A將鐵架臺放在水平桌面上，把打點計時器固定在鐵架臺上；B．安放紙帶C．松開紙帶讓重錘帶著紙帶下落D．接通電源(2)該小組按上述步驟打出一條紙帶，他們在紙帶上取連續(xù)的7個點進行研究，并用刻度尺測出相鄰兩點之間的距離，，，，，，，電磁打點計時器的電源頻率為。①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算，該重錘自由下落的加速度是。（保留3位有效數(shù)字）②已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋埩谐鰷y量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎涤胁町惖囊粋€原因?！敬鸢浮?1)ABDC(2)見解析【詳解】（1）將鐵架臺放在水平桌面上，把打點計時器固定在鐵架臺上，然后安放紙帶，為充分利用紙帶應(yīng)先接通電源，再松開紙帶讓重錘帶著紙帶下落，因此合理的實驗步驟是ABDC。（2）[1]電磁打點計時器的電源頻率為50Hz，打點時間間隔，由勻變速直線運動的推論可得，重錘自由下落的加速度是[2]重錘下落過程受到空氣阻力作用、紙帶與限位孔間存在摩擦力，重錘所受合力小于重力，因此所測加速度值偏小。14．如圖所示是某種打點計時器的示意圖。（1）該打點計時器是（選填“電火花”或“電磁”）打點計時器，工作時使用（選填“”、“”）交流電源。如下圖是某同學(xué)用該打點計時器（電源頻率是）在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶，是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、D兩點間距，段的平均速度是，如果電源頻率變?yōu)槎瑢W(xué)不知道，則該平均速度測量值與實際值相比（選填“偏大”或“偏小”）。（2）如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線為各計數(shù)點至同一起點的距離），斜率表示，加速度大小為m/s2（保留3位有效數(shù)字）。（3）若打點計時器額定電壓為，而實際使用的電源電壓為，則（1）中得出的速度與物體速度的真實值相比將會（填“偏大”“偏小”或“沒有影響”）?！敬鸢浮侩娀鸹?20V2.700.09偏大加速度的一半0.933沒有影響【詳解】（1）[1][2]該打點計時器是電火花打點計時器，工作時使用220V交流電源。[3]毫米刻度尺的精確度為1mm，圖中AD間的距離為[4]相鄰計數(shù)點的時間間隔AD段的平均速度為[5]由于交流電的頻率減小，周期變大，位移測量值偏大，因此平均速度測量值與實際值相比偏大。（2）[6]根據(jù)勻變速直線運動位移與時間關(guān)系，可知xt2圖像的斜率為加速度的一半。[7]xt2圖像的斜率解得（3）[8]電壓對打點計時器的打點時間間隔沒有影響，則（1）中得出的速度與物體速度的真實值相比將會沒有影響。三、計算題（滿分38分）15．以8m/s的速度行駛的汽車，零時刻以4m/s2的加速度做勻加速直線運動。求：（1）汽車3s末的速度大?。唬?）汽車在第4s內(nèi)的位移大??；（3）若汽車在零時刻以4m/s2的加速度剎車，剎車過程看做勻減速直線運動，求3s后汽車速度與位移大小。【答案】（1）20m/s；（2）22m；（3）0；8m【詳解】（1）汽車3s末的速度大小（2）汽車在第4s內(nèi)的位移大?。?）若汽車在零時刻以4m/s2的加速度剎車，則剎車的時間為則3s后汽車速度為零，位移大小16．一個小球a從離地面高處由靜止下落，忽略空氣阻力，取重力加速度。求：（1）小球在空中運動的時間和落地前內(nèi)的位移大??；（2）在小球a下落的同時，其正下方有另一個小球b以初速度v豎直上拋，若兩個小球能在空中相遇，則v需要滿足的條件。【答案】（1）15m；（2）【詳解】（1）設(shè)小球在空中運動的時間為t，則解得第內(nèi)的位移解得最后內(nèi)的位移（2）兩個小球相遇的時間為t，a球的位移為,b球的位移空間關(guān)系滿足時間關(guān)系滿足解得17．在平直的公路上，一輛小汽車發(fā)現(xiàn)前方處有一輛大客車正以的速度勻速前進，這時小汽車從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時速度為。試求：（1）小汽車的加速度大小；（2）小汽車何時追上大客車？追上時小汽車的速度有多大？（3）追上前小汽車與大客車之間的最遠距離是多少？【答案】（1）；（2），；（3）【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知小汽車的加速度為（2）當(dāng)小汽車追上大客車時，有解得。追上時小汽車的速度為（3）追上前當(dāng)兩車速度相同時相距最遠，當(dāng)兩車速度相同時所需時間為此時兩車相距18．在平直的公路上，一輛小汽車以v1=20m/s的速度行駛，某時刻小車司機發(fā)現(xiàn)前方L=15m處有一輛貨車正以v2=