人教版高中物理必修一 同步精讲精练第2章 匀变速直线运动研究（基础版）（2份，原卷版+教师版）

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2.5匀变速直线运动研究本章测试基础版一、选择题（本题共10小题，1-6每小题4分，共24分。每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.7-10每小题4分，共16分。每小题所给的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选的得0分）1．物体做变速直线运动，则 （　　）A．若任意相等的时间内速度的改变相等，则是匀变速直线运动B．若物体的加速度均匀增加，则是匀加速直线运动C．若速度在减小，则加速度一定与速度方向相反，且在变小D．若速度在减小，则加速度一定与速度方向相反，且在变大【答案】A【详解】A．相等的时间内速度的改变相等，则相等，所以物体做匀变速直线运动，故A正确；B．加速度均匀增加，物体做变加速运动，故B错误；CD．当速度方向与加速度方向相反时，物体速度减小。与加速度是否变化无关。故CD错误；故选A。2．某人做测量人的反应时间实验时，如图图甲所示，A、B两人合作，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的准备，但不与尺接触，当看到A放开手时，B立刻握住尺。若B做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为（重力加速度g取）（　　）A．0.5s B．0.4s C．0.3s D．0.2s【答案】D【详解】人的反应时间等于尺的下落时间，尺做自由落体运动有B同学的反应时间约为故选D。3．初速度为8m/s的汽车在平直公路上做匀减速直线运动直到停止，经过2 s后速度减小到，则开始减速10 s内的位移大小是（    ）A．80 m B．40 m C．32 m D．30 m【答案】C【详解】由题可知，汽车的加速度解得当汽车停下时，末速度为0，即解得所以汽车减速了8s，静止了2s，则汽车10s内的位移解得故选C。4．做直线运动的物体，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）  A．物体在1s末运动方向发生改变B．物体在1s末距离出发点最远C．物体在2s末的加速度与4s末的加速度相同D．物体在0~4s内始终做匀变速直线运动【答案】C【详解】A．物体在0-3s内一直沿正方向运动，故A错误；B．物体在0-3s内一直沿正方向运动，应是在3s末距离出发点最远，故B错误；C．v-t图像图线斜率表示加速度，由图可知物体在2s末与4s末处在同一直线，直线斜率相同，所以物体在2s末的加速度与4s末的加速度相同，故C正确；D．物体的加速度在1s末发生改变，所以物体在0~4s内不是做匀变速直线运动，故D错误；故选C。5．一辆火车停靠在站台，站台上靠近火车第一节车厢的车头旁有一工作人员静止站立，火车现从站台开始出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，关于火车的运动下列说法正确的是（　　）A．火车在、、内通过的位移大小之比是B．火车在、、内的平均速度大小之比是C．火车在末，末，末的瞬时速度大小之比是D．工作人员看到前三节车厢分别通过自己所用的时间之比是1：：【答案】C【详解】A．根据运动学公式可知，火车在10s、20s、30s内通过的位移大小之比是1：4：9，故A错误；B．根据匀变速直线运动的规律可知，火车在10s、20s、30s内的平均速度大小分别等于5s时，10s时和15s时的瞬时速度，根据公式v=at可知，火车在10s、20s、30s内的平均速度大小之比是1：2：3，故B错误；C．根据公式v=at可知，火车在10s末，30s末，50s末的瞬时速度大小之比是1：3：5，故C正确；D．根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系，工作人员看到前三节车厢分别通过自己所用的时间之比，故D错误。故选C。6．将小物块从离地面15m高的阳台边缘以10m/s的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取g = 10m/s2，则小物块在落地前运动的时间为（   ）A．1s B．2s C．3s D．4s【答案】C【详解】取竖直向下为正有解得t = 3s故选C。7．物体沿一直线运动，它在某段时间内中间位置处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则以下说法正确的是（　　）A．当物体做匀加速直线运动时， B．当物体做匀变速直线运动时， C．当物体做匀加速直线运动时， D．当物体做匀减速直线运动时， 【答案】AB【详解】物体做匀变速直线运动，对于前一半路程，有对于后一半路程，有联立解得在中间时刻时的速度为根据不等式，可知当物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动时，有故选AB。8．物体从静止开始做匀加速直线运动，第内通过的位移是，则（　　）A．第内的平均速度是 B．第末的速度是C．物体的加速度是 D．前内的位移是【答案】AC【详解】第内的平均速度为根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知的速度为可知物体的加速度为第末的速度为前内的位移为故选AC。9．甲、乙两物体从同一地点同时在同一直线上运动，它们的v-t图像如图所示，已知t2=2t1由图可知（　　）  A．在t1时刻，甲、乙两物体相遇B．在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C．在0-t2时间内，t1时刻甲、乙相距最远D．在t2时刻，甲、乙两物体相遇【答案】CD【详解】t1时刻，甲、乙两物体速度相等，方向相同，根据图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移可知在0-t2时间内，t1时刻甲、乙相距最远，且根据题意，由于t2=2t1，所以在t2时刻，甲、乙两物体的位移相等，两物体相遇。故选CD。10．如图所示，一固定斜面长，物体（可视为质点）以的初速度从斜面底端匀减速上滑，A、是中途经过的两点。已知它通过A点时速度是通过点时速度的3倍，过点后再经，物体滑到顶端，速度恰好减小到零，A、间的距离为，则下列说法正确的是（　　）A．物体的加速度大小为 B．物体通过A点的速度大小为C．、间的距离为 D．物体的初速度【答案】BC【详解】AB．设加速度大小为a，物体通过B点速度为v，则通过A点速度为3v，有联立，可得物体通过A点的速度大小为故A错误；B正确；CD．、间的距离满足解得同理，设斜面长L，初速度，有解得故C正确；D错误。故选BC。二、实验题（本题共2小题，共16分每空2分）11．在测定匀变速直线运动的加速度实验中：（1）在实验过程中，使用电磁打点计时器时，应 （请选择“先释放纸带，再接通电源”、“先接通电源，再释放纸带”）（2）在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上。①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源；⑤细线和纸带；⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺。选出不需要的器材有 。（填选项序号即可）（3）下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图中的数据可求得：①该物体的加速度为 m/s2.（保留两位有效数字）②第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm。（保留三位有效数字）③打第2个记数点时该物体的速度约为 m/s。（保留两位有效数字）【答案】 先接通电源，再释放纸带 ②④⑦ 0.74 4.36. 0.40【详解】（1）[1] 电磁打点计时器使用低压交流电源；使用打点计时器时，应先接通电源，再拉动纸带。（2）[2] 在本实验中不需要测量小车或砝码的质量因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交流电源，因此低压直流电源本实验中不需要，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表。故选②④⑦。（3）[3] 设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；两个点之间的时间间隔根据解得[4]根据解得[5] 第2个记数点时该物体的速度12．张同学研究自由落体运动规律的实验装置如图甲所示，已知电火花计时器的工作频率为50Hz。该同学把电火花计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔，然后扶着重锤停靠在电火花计时器附近，重锤与纸带相连。接通电源后，待电火花计时器工作稳定后放开重锤。  （1）实验中电火花计时器必须接 （填“220V交流”、“低压交流”或“低压直流”）电源。（2）实验中获得的纸带如图乙所示（每相邻两点之间还有四个点未画出），则电火花计时器打C点时，重锤的瞬时速度大小 m/s（结果保留两位有效数字）。  （3）根据实验记录的数据可知，当地的重力加速度大小 （结果保留三位有效数字）。【答案】 220V交流 2.2 9.85【详解】（1）[1] 电火花计时器使用220V交流电源；（2）[2] 电火花计时器的工作频率为50Hz，每隔0.02s打一次电，每相邻两点之间还有4个记录点未画出，共5个0.02s，故T=5×0.02s=0.1s根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度（3）[3] 根据逐差法可知重力加速度三、解答题（本题共4小题，13题10分，14题10分，15题12分，16题12分，共44分。要求写出必要的文字说明和方程式）13．一只足球以的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球以的速度向正西方向飞去，运动员与足球的作用时间为，求：（1）踢球时足球的平均加速度；（2）足球被踢出后沿草地作匀减速直线运动，加速度大小为，足球在草地上运动了多长时间？【答案】（1），方向向西；（2）【详解】（1）设正西方向为正方向，则踢球时足球的平均加速度为可知平均加速度大小为，方向向西。（2）足球被踢出后沿草地作匀减速直线运动，加速度大小为，则有足球在草地上运动了。14．为检测某赛车的加速性能，试验人员在一段平直公路上启动了该赛车。启动后赛车的运动可看成匀加速直线运动。经测定启动后6s内赛车的位移为90m。求：（1）该赛车的加速度大小；（2）该赛车在4s末的速度大小；（3）该赛车在第3s内的位移大小。【答案】（1）=5m/s2；（2）=20m/s；（3）=12.5m【详解】（1）根据解得=5m/s2（2）根据可得=20m/s该赛车在4s末的速度为20m/s。（3）根据可知，汽车在2s内的位移大小为=10m汽车在3s内的位移大小为=22.5m所以汽车在第3s内的位移大小=12.5m15．一辆小汽车某时刻以的初速度沿直线方向做匀减速直线运动，加速度的大小为，此时在其后方相距的一辆自行车以的速度沿相同方向做匀速直线运动，从此时开始计时，求：（1）自行车追上小汽车前，两车间的最大距离d是多大？（2）经过多长时间自行车追上小汽车？【答案】（1）36m；（2）9s【详解】（1）设经历时间，两车速度相等，则此时两车间的距离为最大（2）设经历时间，小汽车停止，判断此时是否追上此时汽车有此时自行车有因为所以当汽车停下时，自行车还没有追上汽车，两者间距离为30m，此后自行车匀速运动时间追上汽车。有所以自行车追上汽车需要时间为16．在一次低空跳伞训练中，当直升飞机悬停在离地面高处时，伞兵离开飞机竖直向下做自由落体运动，经过打开降落伞，开始做匀减速直线运动，且落地速度刚好为零。取重力加速度。求：（1）打开降落伞时伞兵下落的位移，和此时速度v的大小；（2）伞兵在空中运动的总时间t。【答案】（1）180m，60m/s；（2）10s【详解】（1）打开降落伞时，伞兵自由落体的位移解得伞兵的速度解得（2）伞兵做匀减速直线运动过程设匀减速过程的时间为，则解得则伞兵在空中运动的总时间