高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试练习，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一辆电车做直线运动，速度v与时间t的关系遵守v=kt，其中k=0.7，则下列说法正确的是（ ）
A．电车做匀速直线运动
B．电车速度变化量大小是0.7m/s
C．电车做匀变速直线运动
D．电车的初速度为0.7m/s
2．如图为一个做直线运动物体的v-t图象，则
A．0~3s物体做匀速直线运动
B．3~6s物体做匀速直线运动
C．2 s和4s时刻的速度方向相反
D．第3s时刻物体速度方向发生改变
3．将某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（ ）
A．路程为
B．速度改变量的大小为50m/s
C．平均速度大小为13m/s，方向竖直向上
D．加速度方向先向上后向下
4．如图所示，光滑斜面上一滑块（视为质点）沿斜面向上滑行，加速度大小2m/s2，t=0时经过A点，速度大小为6m/s，斜面足够长，滑块不会滑离斜面，下列四个时刻滑块所处位置离A点最远的是（ ）
A．t=1s
B．t=3s
C．t=5s
D．t=7s
5．甲、乙、丙、丁四辆车由同一地点向同一方向运动，甲、乙的位移—时间图象和丙、丁的速度—时间图象如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．时间内甲车路程小于乙车路程
B．时间内的某时刻甲乙两车速度相等
C．时刻，丙、丁两车相遇
D．时刻丙车加速度比丁车的小
6．物体以2m/s2的加速度作匀加速直线运动，那么在运动过程中的任意1s内，物体的
A．末速度是初速度的2倍
B．末速度比初速度大2m/s
C．初速度比前一秒的末速度大2m/s
D．末速度比前一秒的初速度大2m/s
7．一质点做直线运动的v–t图象如图所示．下列说法正确的是
A．质点在0~1 s的位移与1~2 s的位移可能相等
B．质点在1~2 s做加速度逐渐减小的直线运动
C．质点在1~2 s中某时刻的加速度等于质点在2~3 s的加速度
D．质点在1 s时刻，离出发点最远，在2 s时刻，返回出发点
8．快递小哥用遥控飞行器向80m的高楼送邮包，从地面竖直向上飞行，飞行器的v－t图象如图所示，则下列说法正确的是( )
A．飞行器做减速运动的时间为12s
B．飞行器上升到目的地所需时间为12s
C．飞行器加速上升的加速度大小为10m/s2
D．飞行器减速上升的加速度大小为1m/s2
9．袋鼠跳是一项很有趣的运动．如图所示，一位质量m=60kg的老师参加袋鼠跳游戏，全程10m，假设该老师从起点到终点用了相同的10跳，每一次跳起后，重心上升最大高度为h=0.2m．忽略空气阻力，下列正确的是（ ）
A．该老师起跳时，地面对该老师做正功
B．该老师每跳跃一次克服重力做功约60J
C．该老师从起点到终点的时间可能是7s
D．该老师从起点到终点的时间可能是4s
二、多选题
10．物体做匀加速直线运动，相继经过连续两段距离均为15m的路程，第一段用时5.0s，第二段用时3.0s。则物体的加速度和初速度分别是（ ）
A．B．C．0D．
11．不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，则（ ）
A．两石块具有相同的加速度
B．在下落这段时间内平均速度不相等
C．在下落过程中每个石块第1 s内、第2 s内位移之比都为1∶3
D．重的石块先落地，轻的石块后落地
12．在公式v=v0+at中，涉及到四个物理量，除时间t是标量外，其余三个v、v0、a都是矢量．在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其他两个量的方向与其相同的取正值，与其相反的取负值，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．匀加速直线运动中，加速度a取负值
B．匀加速直线运动中，加速度a取正值
C．匀减速直线运动中，加速度a取负值
D．无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a均取正值
13．已知为同一直线上的四点，间的距离为，间的距离为，物体自点由静止开始沿此直线做匀加速运动，依次经过三点.已知物体通过段与通过段所用时间相等.则下列说法正确的是（）
A．物体通过三点的速度大小一定满足
B．
C．物体通过B点的速度等于在段的平均速度
D．间的距离为
14．甲、乙两质点同时、同地点向同一方向作直线运动，它们的v-t图象如图所示，则（ ）
A．乙在2s末追上甲
B．乙追上甲前两者最远距离为40m
C．乙追上甲时距出发点80m远
D．4s内乙的平均速度等于甲的速度
三、实验题
15．一个小球沿斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示．即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.1s，测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表：
则：小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属________直线运动．加速度是__________m/s2。
16．某同学利用如图甲所示的实验装置，可以探究物块在水平桌面上的运动规律，也可以根据相关知识测出物块与桌面的滑动摩擦力．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）．已知打点计时器电源频率为50Hz，从纸带上便于测量的点开始，每5个计时点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．
（1）打点计时器打点的时间间隔为_____，相邻两个计数点的时间间隔为_____．
（2）通过分析纸带数据，计数点3对应的速度大小为_____m/s，计数点5对应的速度大小为_____m/s．（保留二位有效数字）．
（3）物块在减速运动过程中加速度的大小为a=_____m/s2．若在实验过程中，电源频率由50Hz变为60Hz，但该同学并不知道，则加速度的计算结果比真实值_____．（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
17．某同学用打点计时器测量做匀速直线运动的物体的加速度，电源频率，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔个点取个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，、、、是依次排列的个计数点，仅能读出其中个计数点到零点的距离：，、
根据以上信息回答：
（1）电磁打点计时器的工作电压是：__________________________________________；
（2）相邻两个计数点的时间间隔为_____________；
（3）打点时物体的速度大小为____________（取位有效数字）
（4）设之间的距离为，之间的距离为，相邻计数点之间的时间间隔为，则物体加速度的表达式为______________________（用、和表示）
（5）根据匀变速直线运动的特点可以推测点到零点的距离是_____ ．
A．
B．
C．
D．
四、解答题
18．在平直的公路上一辆汽车和一辆摩托车同向匀速行驶，汽车的速度大小；摩托车的速度大小。如图所示，在两车并排相遇时汽车因故开始刹车，加速度大小，在以后的运动中，求：
⑴汽车从开始刹车到停止所经历的时间；
⑵从汽车开始刹车，经过多长时间两车再次并排相遇。
19．有一辆摩托车，由静止开始，以加速度匀加速追正前方相距处的一辆汽车，已知汽车以向前匀速行驶，求：
（1）摩托车追上汽车前，经过多长时间两车相距最远？此时相距多少？
（2）若摩托车的最大速度，要想从静止开始用的时间正好追上汽车，则摩托车的加速度至少多大？
20．（1）在某届东亚运动会男子4×200米自由泳接力决赛中，中国队以7分20秒的成绩获得冠军。已知赛道长50米，则中国队在整个比赛过程中的平均速度和平均速率各为多少？
（2）测定气垫导轨上滑块的速度的实验中，滑块上安装了宽度为1.0 cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.20 s，通过第二个光电门的时间为0.11 s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为3.75 s，求滑块的加速度大小。
参考答案
1．C
【详解】
AC．由v=kt可知，速度随时间均匀变大，所以电车做匀加速直线运动，故C正确，A错误；
B．由k=0.7可知，加速度为0.7m/s2，则单位时间内速度的变化量为0.7 m/s，故B错误；
D．当时间为零时，速度为零，所以电车的初速度为零，故D错误。
故选C。
2．B
【解析】
【详解】
A、物体的速度均匀增大，说明做匀加速直线运动，故A错误；
B、物体的速度不变，物体做匀速直线运动，故B正确；
C、由图看出，在内物体的速度均为正值，说明速度一直沿正方向，方向没有变化，故CD错误．
3．B
【详解】
A．上升的时间为
上升的距离为
下降的距离为
路程为
A错误；
B．根据速度公式得
B正确；
C．根据平均速度公式得
方向向上。C错误；
D．加速度为重力加速度，一直竖直向下。D错误。
故选B。
4．B
【详解】
当滑块的速度为0时，滑块离A点最远，则有
解得
故选B。
5．B
【详解】
A．由x-t图像可知，时间内甲乙速度方向相同，则甲车路程等于乙车路程，A错误；
B．因x-t图像的斜率等于速度，可知时间内的某时刻甲乙两车速度相等，B正确；
C．因v-t图像的面积等于位移，可知时刻，乙的位移大于丙，则丙、丁两车没有相遇，C错误；
D．因v-t图像的斜率等于加速度，可知时刻丙车加速度比丁车的大，D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．加速度为2m/s2，物体的末速度不一定等于初速度的2倍，故A错误；
B．由△v=at可知，加速度为2m/s2，任意1秒时间内，末速度一定比初速度大2m/s，故B正确；
C．某一秒初与前一秒末是同一时刻，速度应相同，故C错误；
D．某一秒末与前一秒初的时间差是2s，某一秒的末速度比前一秒的初速度大4m/s，故D错误。
故选B。
7．C
【详解】
在v–t图象中，图线下的面积表示位移，质点在0~1 s的位移小于在1~2 s的位移，选项A错误；在v–t图象中，图线的斜率表示加速度，质点在1~2 s做加速度逐渐增大的直线运动，选项B错误；质点在1~2 s中某时刻的斜率等于质点在2~3 s的斜率，质点在1~2 s中某时刻的加速度等于质点在2~3 s的加速度，选项C正确；质点在3 s时刻，离出发点最远，在2 s时刻，没有返回出发点，选项D错误．
8．A
【详解】
AB．由图像可看出飞行器运动总时间为16s，减速运动时间为12s，故A正确，B错误；
C．根据公式，故飞行器加速上升时的加速度大小为
2.5m/s2
减速上升时的加速度大小为
故CD错误。
故选A。
9．C
【详解】
A．老师起跳时，地面虽然对老师有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对老师没有做功，故A错误；
B．因重心上升的最大高度h=0.2m，老师每跳跃一次克服重力做的功W=mgh=120J，故B错误；
CD．因老师上升时间等于下降时间，且上升时间t=0.2s，则人在空中运动的时间t1=2t=0.4s，老师从起点到终点用了相同的十跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间t总＞10t1=4s，故C正确，D错误。
10．AD
【详解】
第一段平均速度为
第二段平均速度为
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，两个中间时刻的时间间隔为
则加速度为
由速度公式可得
解得
故选AD。
11．AC
【详解】
AD．轻重不同的物体自由下落的加速度相等，任一时刻速度、位移也相等，两石块同时落地，故A正确，D错误；
B．根据
知下落相等的时间，位移相等，则根据
可知平均速度相等，B错误；
C．根据
知，从开始下落第1s内的位移为
第2s内的位移为
故每个石块第1s内、第2s内位移之比都为1∶3，C正确．
故选AC。
12．BC
【详解】
若取初速度方向为正方向，物体做匀加速运动，表示初速度方向和加速度方向相同，加速度为正值，故A错误，B正确；若物体做匀减速运动，加速度与速度方向相反，即物体加速度为负值，故C正确；综上可知D错误．所以BC正确，AD错误．
13．ACD
【详解】
由于物体通过AB段与通过BC段所用的时间相等，根据，有，故A正确；由于物体在A点速度不为，有，故B错误；根据匀变速直线运动的推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故物体通过B点的速度等于在AC段的平均速度，故C正确；由得，物体在B点的速度，由速度一位移公式有，根据几何关系得，联立可得，故D正确.
14．CD
【详解】
试题分析：0­—2s内乙的速度小于甲的速度，甲乙两物体的间距在逐渐增大，2s时甲乙间距最大；2s后，乙的速度大于甲的速度，甲乙间距逐渐减小．在速度时间图像中，所包的面积即为位移，可知2s时相距20m，到4s时，甲与乙的位移相等为80m,可知A、B错，C、D对．
【考点】
速度时间图像、追击与相遇．
【点睛】
速度时间中图线与时间轴围成的“面积”的意义：
图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的物体的位移．若该面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若该面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．
15． 相等 匀变速 1.1
【解析】从图中数据可以看出，连续相等时间内的位移差为∆x=1.1cm，是常数，因此由匀变速运动规律可小球做匀加速直线运动；
根据∆x=at2可知加速度a=Δxt2=1.1×10−20.12m/s2=1.1m/s2
16．（1）0.02s 0.1s （2）0.60 0.95； （3）3.00； 偏小
【解析】
试题分析：（1）根据打点计时器的工作原理求出相邻两个计数点的时间间隔是0.02s，相邻两个计数点的时间间隔为T=5t=5×0.02s=0.1s。
（2）根据某段的平均速度等于中时刻的速度，则有：v3=x242T＝(5.01+7.01)×10−22×0.1=0.60m/s，
v5=x462T=(9.00+10.07)×10−22×0.1=0.95m/s。
（3）由纸带可知，计数点6往后做减速运动，根据作差法得：所以：a=x8+x9−x6−x74T2
代入数据得：a=−3.00m/s2，若在实验过程中，电源频率由50Hz变为60Hz，则打点计时器打下的点之间的时间间隔减小，小于0.02s，若仍然以0.02s代入公式减速，则计算结果比真实值偏小。
考点：测定匀变速直线运动的加速度
【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，掌握求瞬时速度与加速度的方法，会分析产生误差原因。
17．低压交流电 0.1 2.5 B
【解析】
（1）电磁打点计时器的工作电压是0-6V的低压交流电
（2）由于每隔个点取个计数点，所以相邻两个计数点的时间间隔为
（3）利用中点时刻的速度等于平均速度可知
（4）根据 可求得
（5）设OC之间的距离为x，则根据可知：
解得，故选B
点睛：利用中点时刻的速度等于平均速度可求出某点的瞬时速度．再利用相邻相等时间内的位移差是一定值，可求出OC之间的距离．
18．(1)5s； (2)6.25s
【详解】
(1)汽车自开始刹车至停止
得。
(2)设经时间t两车间的距离最大，此时两车速度相等
联立解得，两车速度相等之前，汽车位移
摩托车位移
汽车停止前，两车之间的最大距离
汽车自开始刹车至停止，设汽车运动位移，摩托车运动位移
解得，。因为，在汽车停止时，摩托车还没追上汽车，汽车停止后
得，汽车开始刹车至两车再次并排相遇的所用时间
19．（1）；（2）
【详解】
试题分析：（1）设经相距最远，最大距离为，则：得：
得：
（2）设摩托车经达到最大速度，摩托车先加速到速度最大，后匀速加速度有最小值则：
，得：．
考点：追及、相遇
【名师点睛】本题考查运动学中的追及问题，知道两车速度相等时，两车相距最远，抓住两车位移相等，结合运动学公式求出追及的时间．
20．（1）平均速度为零；平均速率为1.82m/s；（2）0.011 m/s2
【详解】
（1）中国队在整个比赛过程中的位移是0，所以整个比赛过程中的平均速度是0；
中国队在整个比赛过程中的路程是
所以整个比赛过程中的、平均速率为
（2）遮光条通过第一个光电门的速度
遮光条通过第一个光电门的速度
根据加速度的定义可知，滑块的加速度大小