人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试单元测试练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试单元测试练习题，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
匀变速直线运动的研究　综合检测一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,将最后一颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统卫星组网完成。如图所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为 v=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内(　A　)A.火箭的初速度为4 m/sB.火箭的加速度为4 m/s2C.在3 s末,火箭的瞬时速度为12 m/sD.火箭做匀减速直线运动解析:由速度公式v=v0+at对比该速度的表达式v=(2t+4)m/s可知,在这段时间内火箭的初速度v0=4 m/s,加速度a=2 m/s2,火箭做匀加速直线运动,故A正确,B、D错误;将时间t=3 s代入v=(2t+4)m/s,得v=10 m/s,故C错误。2.动物跳跃时将腿部弯曲然后伸直加速跳起。袋鼠与跳蚤跳跃时的竖直高度如表所示。若不计空气阻力,则袋鼠跃起离地的瞬时速率约是跳蚤的倍数为(　C　)名称跳跃的竖直高度/m袋鼠2.5跳蚤0.1A.1 000    B.25    C.5    D.1解析:两者跳跃时相当于做竖直上抛运动,离地速度即初速度,由v2=2gh,可得v=,h1=2.5 m,h2=0.1 m,代入得v1∶v2=5∶1,故C正确。3.如图所示为质点做直线运动时速度的倒数随位移的变化关系图线,该图中阴影部分面积S表示该过程中质点运动的(　C　)A.位移B.平均速度C.时间D.加速度解析:因为Δt=,所以题图中阴影部分面积S表示该过程中质点运动的时间,选项C正确。4.2020年11月10日8时12分,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设深潜器完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v开始计时,此后深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,则深潜器在t(t<t0)时刻距离海平面的深度为(　B　)A.vt(1-)   B.C.         D.解析:深潜器匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,可求得加速度a==-,方向与v相反,则可得深潜器在t时刻的速度v′=v+at=,设在t时刻距离海平面的深度为h,根据匀变速运动的规律可知2ah=0-v′2,解得h=,故选B。5.A、B两人在同一直线上运动的位移—时间图像如图所示,下列关于该图像的说法正确的是(　C　)A.A做匀减速直线运动B.0～5 s内,A的平均速度为零C.0～6 s内,B的平均速度为零D.0～5 s内,A、B两人相遇两次解析:由图中信息可知A做匀速直线运动,平均速度不为零,A、B错误;6 s时B回到初始位置,位移为零,平均速度为零,C正确;同一时间位于同一位置为相遇,0～5 s内,A、B只有一个交点,故相遇一次,D错误。6.上海中心大厦如图所示,某同学乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台,观光平台高度为549 m。若电梯从静止开始以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18 m/s,然后以最大速度匀速运动6 s,最后以加速度a2做匀减速运动到达观光平台时恰好停下。则从底层到观光平台需要的时间是(　C　)A.30.5 s    B.36.5 s    C.55 s    D.61 s解析:加、减速过程的平均速度相等,== m/s=9 m/s,加速时间为t1,减速时间为t2,则有×(t1+t2)=549 m-18 m/s×6 s=441 m,解得t1+t2=49 s,则总时间t=t1+t2+6 s=55 s,故C正确,A、B、D错误。7.在某高度h1处一物体A自由下落,1 s后另一物体B从另一较低高度h2处自由下落。若A从开始下落起下落了45 m时赶上B,并且再过1 s到达地面,则B从下落到着地所经历的时间是(g取10 m/s2)(　B　)A.3 s       B.约3.3 sC.3.5 s    D.4 s解析:设B被A赶上所用时间为t,则A下落赶上B所用时间为t+1 s,则h=g(t+1)2=45 m,解得t=2 s,A物体从开始下落到落地所用时间为4 s,则A物体下落高度h1=g=×10 m/s2×(4 s)2=80 m,最后1 s下落的高度为80 m-45 m=35 m,故B下落的高度h2=gt2+35 m=55 m,由h2=g,解得tB≈3.3 s,选项B正确。8.如图所示,一栋高为9 m的三层楼房,每层楼高度相等,且每层楼墙壁正中间有一个高为1 m的窗户。现将一石块从楼顶边缘自由释放,不计空气阻力,以下说法正确的是(　B　)A.石块依次到达三个窗户上边缘的速度大小之比为1∶∶B.石块依次通过三个窗户的平均速度之比为(+1)∶(+2)∶(2+)C.石块依次到达三个窗户下边缘的时间之比为2∶5∶8D.石块依次通过三个窗户的时间之比为(-1)∶(-2)∶(-)解析:石块依次到达三个窗户上边缘的位移分别为1 m、4 m、7 m,根据v2=2gh可知,石块依次到达三个窗户上边缘的速度大小之比为1∶2∶,选项A错误;石块依次到达三个窗户上、下边缘的位移分别为1 m、2 m、4 m、5 m、7 m、8 m,根据v2=2gh可知,石块依次到达三个窗户上、下边缘的速度大小之比为1∶∶2∶∶∶2,则根据=可知,石块依次通过三个窗户的平均速度之比为(+1)∶(+2)∶(2+),根据t=可知,石块依次通过三个窗户的时间之比为∶∶=(-1)∶(-2)∶(2-),选项B正确,D错误;石块依次到达三个窗户下边缘的位移为2 m、5 m、8 m,根据t=可知,石块依次到达三个窗户下边缘的时间之比为∶∶2,选项C错误。二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.科学的思想方法推动了人类的文明与进步。关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是(　BD　)A.伽利略通过逻辑推理得出了同一地点重的物体比轻的物体下落快的结论B.伽利略用斜面上物体的运动类比自由落体的运动,从而“冲淡”了重力的影响C.伽利略直接测出落体速度与下落时间成正比,从而证明落体做匀加速运动D.伽利略采用的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐地结合起来解析:伽利略通过逻辑推理得出了同一地点轻重物体下落得同样快的结论,选项A错误;伽利略用斜面上物体的运动类比自由落体的运动,从而“冲淡”了重力的影响,选项B正确;伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论,故选项C错误;伽利略采用的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理相结合,选项D正确。10.某高速公路出口的ETC通道示意图如图甲所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度v0=22 m/s,此时开始减速,到达M时速度减至v=6 m/s,并以6 m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O运动到N共用时10 s,vt图像如图乙所示。则下列选项正确的是(　ACD　)A.汽车减速运动的加速度大小a=4 m/s2B.O、M间中点的速度为14 m/sC.O、M间的距离为56 mD.汽车在ON段的平均速度大小为9.2 m/s解析:根据vt图像可知,汽车减速运动的加速度大小a===4 m/s2,故A正确;设OM中点的速度为v′,根据速度与位移公式,有v′2-=-2a·,根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知,OM的距离x=×(6+22)×4 m=56 m,解得v′= m/s,故B错误,C正确;根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知,ON段的位移x′=56 m+6×6 m=92 m,则ON段的平均速度 ===9.2 m/s,故D正确。11.甲、乙两个物体在同一直线上运动,其xt图像如图所示,其中直线b与曲线a相切于点(4,-15)。已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是(　AD　)A.前4 s内两物体运动方向相同B.前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍C.t=0时刻,甲的速度大小为9 m/sD.甲的加速度大小为2 m/s2解析:xt图像斜率的正负表示运动的方向,故前4 s内两物体运动方向相同,均为负方向,故选项A正确;甲做匀变速直线运动,则甲的xt图像对应a,前4 s内甲的平均速度v1==-6 m/s,由图线b可知乙做匀速运动,前4 s内乙的平均速度v2==-2 m/s,故前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍,故选项B错误;因为直线b与曲线a相切于点(4,-15),故t1=4 s时,甲、乙的速度相同,甲的速度v甲=-2 m/s,又因为甲做匀变速直线运动,设t=0时刻甲的速度为v0,则在前4 s内有t1=x甲,-=2ax甲,解得v0=-10 m/s,a=2 m/s2,故选项C错误,D正确。12.位移传感器由发射器A和接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号。将发射器固定在小车上,接收器固定在地面上。小车由静止开始做匀加速运动的同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此后每间隔10 s发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲。已知接收器接收到第一个红外线脉冲和第一个超声波脉冲的时差为1.25 s,接收到第二个红外线脉冲和第二个超声波脉冲的时差为1 s。已知发射器A和接收器B均视为质点,不计红外线传播的时间,超声波在空气中传播速度为340 m/s,则(　BC　)A.小车远离接收器B.小车靠近接收器C.A、B起始相距425 mD.小车做匀加速运动的加速度大小为8.5 m/s2解析:因为红外线脉冲和超声波脉冲的时差减小,所以小车靠近接收器,A错误,B正确;A、B起始相距为x1=vt1=340 m/s×1.25 s=425 m,C正确;发出第二个超声波的距离为x2=vt2=340 m/s×1.0 s=340 m,小车做匀加速运动的加速度大小为a===0.85 m/s2,D错误。三、非选择题:本题共6小题,共60分。13.(6分)如图1为某小组测量反应时间的情形。(1)图中甲同学拎着直尺的上端,乙同学将手指上沿放在直尺的下端零刻度处,该实验测的是　　　　(选填“甲”或“乙”)同学的反应时间。 (2)该实验测量反应时间的原理是利用公式t=　　　      　　　。(用下落高度h及重力加速度g等表示) (3)某次测量结果其手指上沿位置如图2箭头所示,刻度尺的读数为　　　  　cm,通过计算可得此被测者的反应时间为　　   　　s。(g取9.8 m/s2) 解析:(1)图中甲同学拎着直尺的上端,放手后,直尺做自由落体运动,乙同学用手夹住直尺,该实验测的是乙同学的反应时间。(2)该实验测量反应时间的原理是利用自由落体运动公式h=gt2,解得t=。(3)刻度尺的最小刻度为1 mm,所以读数为19.60 cm。代入数据可得t===0.2 s。答案:(1)乙　(2)　(3)19.60　0.214.(8分)某同学利用如图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器所用电源的频率为50 Hz。(结果均保留3位有效数字)(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点　　　和　　之间某时刻开始减速。 (2)打计数点5时,物块对应的速度大小为　　　　m/s。 (3)物块减速运动过程中加速度的大小为　　　　m/s2。 解析:(1)从纸带上的数据分析得出,在计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,在7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在计数点6和7之间某时刻开始减速。(2)每5个点取1个计数点,相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s,则v5==≈1.00 m/s。(3)计数点7以后做减速运动,根据逐差法得a=≈2.00 m/s2。答案:(1)6　7　(2)1.00　(3)2.0015.(7分)有一升降机在向上做加速度a=2 m/s2的匀加速直线运动。某一时刻,有一颗螺钉从升降机的顶部脱落,若升降机顶部到底板的高度h=6 m,求螺钉落到底板所需的时间。(g取10 m/s2,空气阻力不计)解析:设脱落时升降机和螺钉的速度为v,取向上为正,根据位移公式,则对螺钉h1=vt-gt2,对升降机h2=vt+at2,由几何关系得h=h2-h1,代入数据得t=1 s。答案:1 s16.(9分)一般司机的刹车反应时间为0.5 s,饮酒会导致反应时间延长,所以严禁酒后驾驶。在某次试验中,一名志愿者酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的平直道路上匀速行驶,从志愿者发现紧急情况到汽车最终停下的过程中,汽车行驶了41 m,志愿者踩下刹车后汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为25 m,汽车刹车后做匀减速直线运动。(1)汽车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小及所用时间为多少?(2)志愿者的反应时间是多少?解析:(1)72 km/h=20 m/s,在匀减速直线运动中,根据v2=+2ax,可得汽车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a===-8 m/s2,负号表示与初速度方向相反,所用时间t===2.5 s。(2)志愿者的反应时间是t′===0.8 s。答案:(1)8 m/s2　2.5 s　(2)0.8 s17.(14分)一个小球从斜面顶端无初速度下滑,做匀加速直线运动,接着又在水平面上做匀减速运动,直至停止,它总共运动了10 s,斜面长4 m,在水平面上运动的距离为6 m。求:(1)小球在运动过程中的最大速度;(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小。解析:小球在斜面上做匀加速直线运动,在斜面底端时速度达到最大,设最大速度为vmax,在斜面上运动的时间为t1,在水平面上运动的时间为t2。则(1)由(t1+t2)=x总,t1+t2=10 s,其中是两个阶段的平均速度,解得vmax=2 m/s。(2)由公式2ax=,代入数据得斜面上的加速度大小为a1= m/s2=0.5 m/s2,将水平面上的运动逆向看作初速度为零的匀加速直线运动,同理可得水平面上的加速度大小为a2= m/s2。答案:(1)2 m/s　(2)0.5 m/s2　 m/s218.(16分)在某小区门口有一橡胶减速带(如图),甲驾驶汽车正以最大速度20 m/s从小区门口经过,在离减速带50 m时甲发现乙正以10 m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而汽车要匀减速到5 m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5 m/s后立即以2.5 m/s2的加速度继续追赶乙,设在整个过程中,汽车与乙均在水平直道上运动,求从甲发现乙到追上乙需要的时间。解析:甲做匀减速直线运动,由速度—位移公式可知,加速度a===-3.75 m/s2,减速需要的时间t1===4 s,甲加速的时间t2===6 s,加速的位移x2===75 m, 设经过时间t甲追上乙,甲的位移x甲=x1+x2+v0(t-t1-t2)=50+75+20×(t-4-6)=20t-75,乙的位移x乙=v乙t=10t,甲追上乙时满足的条件为x甲-x乙=50,即20t-75-10t=50,解得t=12.5 s。答案:12.5 s