物理必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试练习

这是一份物理必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试练习，共7页。
(时间：60分钟 分值：100分)


一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)


1．(2019·辛集校级月考)中国到2030年将拥有4个完整的处于现役状态的航母作战编队，第三艘航空母舰已在江南造船厂开工建设．航母上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“歼15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s2，起飞速度为50 m/s，若该飞机滑行100 m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )


A．30 m/s B．40 m/s


C．20 m/s D．10 m/s


解析：选B.根据v2－veq \\al(2,0)＝2ax得：v0＝eq \r(v2－2ax)＝eq \r(502－2×4.5×100) m/s＝40 m/s，故B正确．


2．动物跳跃时将腿部弯曲然后伸直加速跳起．下表是袋鼠与跳蚤跳跃时的竖直高度．若不计空气阻力，则袋鼠跃起离地的瞬时速率约是跳蚤的多少倍( )


A.1 000 B．25


C．5 D．1


解析：选C.由v2＝2gh，可得v＝eq \r(2gh)，h1＝2.5 m，h2＝0.1 m，代入得v1∶v2＝5∶1，故C正确．


3．一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设每列车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离，一站台上的观察者站在第一列车厢最前面，他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0，则第n列车厢尾驶过他时的速度为( )


A．nv0 B．n2v0


C.eq \r(n)v0 D．2nv0


解析：选C.设一节车厢的长度为x0.当列车通过nx0时，速度为vn，由v0∶vn＝1∶eq \r(n)得vn＝eq \r(n)v0，故C正确．


4.(2019·安徽六安高一期末)如图所示，甲同学用手拿着一把长50 cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备．某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20 cm；重复以上实验，乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g＝10 m/s2.则下列说法中不正确的是( )


A．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”


B．若某同学的“反应时间”大于0.4 s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”


C．乙同学第一次抓住直尺的瞬间，直尺的速度约为4 m/s


D．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长


解析：选C.将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”，故A正确；若某同学的反应时间为0.4 s，则下落的高度：h0＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,0)＝0.8 m，大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间，故B正确；由v2＝2gh可知，乙第一次抓住直尺的速度v＝eq \r(2×10×0.2) m/s＝2 m/s，故C错误；直尺下降的高度h，根据h＝eq \f(1,2)gt2得，t＝eq \r(\f(2h,g))所以下落的高度大的用的时间长，所以第一次测量的反应时间比第二次长，故D正确．


5．在某高度h1处自由下落一物体A，1 s后从另一较低高度h2处自由下落另一物体B.若A从开始下落起下落了45 m 时赶上B，并且再过1 s到地，则B从下落到着地所经历的时间是( )


A．3 s B．约3.3 s


C．3.5 s D．4 s


解析：选B.设当A下落赶上B时所用时间为t＋1 s，则B下落时间为t.则eq \f(1,2)g(t＋1 s)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h1＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,A)＝eq \f(1,2)×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下落的高度为：h2＝eq \f(1,2)gt2＋35 m＝55 m，由h2＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,B)得tB≈3.3 s，故选项B正确．


6.(2019·历城校级月考)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperlp(超级高铁)”. 据英国《每日邮报》2016年7月6日报道，Hyperlp One公司计划，将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperlp)，连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩，速度可达每小时700英里(约合1 126公里/时)．如果乘坐Hyperlp从赫尔辛基到斯德哥尔摩，600公里的路程需要40分钟，Hyperlp先匀加速，达到最大速度1 200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperlp的说法正确的是( )


A．加速与减速的时间不一定相等


B．加速时间为10分钟


C．加速时加速度大小为2 m/s2


D．如果加速度大小为10 m/s2，题中所述运动最短需要32分钟


解析：选B.加速与减速的加速度大小相等，由逆向思维可得：加速与减速时间相等，故A错误；加速的时间为t1，匀速的时间为t2，减速的时间为t1，匀速运动的速度为v，由题意得：2t1＋t2＝t，2t1＋t2＝2 400①，2×eq \f(1,2)ateq \\al(2,1)＋vt2＝x，ateq \\al(2,1)＋eq \f(1 000,3)t2＝600 000②，v＝at1，eq \f(1 000,3)＝at1③，联立①②③式，解得：t1＝600 s ，t2＝1 200 s，a＝eq \f(5,9) m/s2，故B正确，C错误；当a′＝10 m/s2时，加速时间为t′1，匀速时间为t′2，减速时间为t′1，总时间为t′，则2t′1＋t′2＝t′④，a′t′eq \\al(2,1)＋vt′2＝600 000⑤，v＝a′t′1⑥，联立④⑤⑥式，代入数据解得：t′＝eq \f(5 500,3) s≈30.6 min.


二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)


7．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图象是( )





解析：选AD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v－t图象是一过原点的倾斜直线，a－t图象是一平行时间轴的直线，故A、D对，C错；B图中的图象表示物体匀速下落，故B错．


8．将一物体在空中以v0＝20 m/s的速度竖直上抛，不计空气阻力，当物体的位移大小为15 m时，所需时间可能是(g＝10 m/s2)( )


A．1.0 s B．2.0 s


C．3.0 s D．4.6 s


解析：选ACD.选竖直向上为正方向，若物体在抛出点上方，则x＝15 m．由x＝v0t－eq \f(1,2)gt2得：15＝20t－eq \f(1,2)×10t2，解得t＝1.0 s或t＝3.0 s．若物体在抛出点下方，则x＝－15 m，由x＝v0t－eq \f(1,2)gt2得：－15＝20t－eq \f(1,2)×10t2，解得：t≈4.6 s，故A、C、D正确．


9．一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s，有三种行进方式：a.一直匀速直线运动；b.先减速再加速；c.先加速再减速，则( )


A．a种方式先到达


B．b种方式先到达


C．c种方式先到达


D．b种方式所需时间最长


解析：选CD.作出v－t图象如图所示，接到报警点到出事地点位移一定，根据v－t图象的意义，图线与横轴所围的面积相等，则只能tc