高中物理沪科版 (2019)必修 第一册2.1 伽利略对落体运动的研究随堂练习题

【精编】2.1伽利略对落体运动的研究-1课时练习

一．填空题

1．如图所示是一个物体向东运动的速度图象．由图可知在0～10s内物体的加速度是       ；在10﹣40s内物体的加速度为0，在40﹣60s内物体的加速度是        ．

2．四个质点A．B．C．D分别做直线运动，其x-t图象或v-t图象如图所示。前2s内速度恒定不变的质点是______；前2s内位移为0的质点是______。

3．竖直上抛物体经8s落地，其v-t图象如图所示，则抛出点距地面的高度为_______m，抛出后经_____s 物体到达最高点，最高点离地面的高度是_______m。

4．一小车在一条直线上运动时的v一t图像如图所示，以刚开始运动的速度方向为正方向，则 第1s内小车的加速度大小为 ________m/s2；前5s内小车的平均速度为________m/s.

5．一质点t=0时位于坐标原点,下图为该质点做直线运动的速度---时间图线,由图可知,在时间t=______s时质点距坐标原点最远；从t=0到t=20s内通过的路程是_______m.

6．从图可知此图为某汽车直线运动的图线，从图中可以看出汽车的初速度为______m/s，汽车在前10s内的加速度为______m/s2，在50s时间内的总位移为_______m。

7．A和B两物体在同一直线上运动的v﹣t图线如图所示．已知在第3s末两个物体在途中相遇，则出发时B在A前　   　 m处．

8．某同学探究滑块运动规律的v-t图像如图所示。由图可知，滑块的初速度大小为_______m/s；在0~1s内做_________（选填“匀速”或“匀加速”）直线运动；2s末速度大小为_________m/s。

9．甲．乙两质点在同一时刻．从同一地点沿同一方向做直线运动．质点甲做初速度为零．加速度大小为a1的匀加速直线运动．质点乙做初速度为v0．加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止．甲．乙两质点在运动过程中的位置x－速度v图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直．

(1)在x－v图象中，图线a表示质点________(填“甲”或“乙”)的运动，质点乙的初速度v0=________；

(2)求质点甲．乙的加速度大小a1．a2.

10．一辆摩托车沿平直公路行驶，其运动v-t图象如图所示。则摩托车在t=0到 t=5s这段时间内做____（“匀速”或“匀加速”直线运动，位移的大小为____m。

11．一质点在Ox坐标轴上运动，t=0时，位于坐标原点，图为质点做直线运动的v﹣t图线．则由图线可知，该质点的位移﹣时间关系式为　           　．在时刻t=　　时，质点与坐标原点有最大距离，从0到t=20s，质点位移为　 　m，通过路程为　 　m．

12．甲．乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其图像如图所示，时刚好并排，则第末两车相距__________m，前乙车的平均速率为__________。

13．图中的三条直线a．b．c描述了A．B．C三个物体的运动。

（1）哪个物体的加速度最大__________；

（2）根据图中的数据b．c的加速度分别为ab=____________，ac=___________；（保留2位有效数字）

（3）请写出b．c两条直线的解析式分别为_______________，_______________。

14．判断下列说法的正误。

（1）加速度是表示物体运动快慢的物理量。（____）

（2）物体速度变化越大，加速度越大。（____）

（3）物体速度变化越快，加速度越大。（____）

（4）物体A的加速度为2m/s2，物体B的加速度为－3m/s2，则A的加速度大于B的加速度。（____）

（5）物体的加速度是2m/s2，则该物体是做加速运动。（____）

（6）在同一v－t图像中，图线倾角越大，对应物体的加速度越大。（____）

15．如图，物体运动的v-t图像，规定向西为正方向，则4秒末物体的速度大小为________ m/s；4-5秒内物体向_________运动（填东或西），4-5秒内物体的加速度为________

16．a．b．c三质点的v-t图线如图所示， 其中加速度最大的质点是______，其加速度大小是________m/s2。

17．光电门是一种可以测量物体瞬时速度的器材，它利用的基本原理是：极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小.下图为测定气垫导轨上滑块加速度的装置图，滑块上安装一宽度为3.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为

(1)则滑块通过第一个光电门的瞬时速度大小_________m/s，通过第二个光电门的瞬时速度大小________m/s；

(2)若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s，则滑块的加速度大小_________m/s2.(结果保留两位有效数字)

18．某物体运动的v-t图象如图所示，则由图象可知，0-2s内的加速度为_____m/s2，0-5s内的位移为______m。

参考答案与试题解析

1．【答案】3m/s2，0，1.5m/s2．

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．

【专题】运动学中的图像专题．

【分析】在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；切线的斜率表示加速度，加速度向右上方倾斜，加速度为正，向右下方倾斜加速度为负．

【解答】解：在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度，

所以0～10s内物体的加速度大小：a1=m/s2=3m/s2；

在10s～40s内物体的加速度大小：a2=m/s2=0m/s2

在40s～60s内物体的加速度：a3=m/s2=﹣1.5m/s2负号代表加速度方向与规定的正方向相反．

故答案为：3m/s2，0，1.5m/s2．

【点评】本题是为速度﹣﹣时间图象的应用，要明确斜率即表示加速度的含义，加速度的定义式a=．

2．【答案】B    A   

【解析】【来源】【市级联考】浙江省嘉兴市2018-2019学年高一（上)期末物理试题

【详解】

位移时间图象中，斜率等于速度，知前2s内速度恒定不变的质点是B ；速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，图象在t轴上方表示的位移为正，图象在t轴下方表示的位移为负； 位移时间图象中坐标的变化量为零表示位移为零，则2s内位移为零的是质点A；

3．【答案】    (1). 80    (2). 3    (3). 125

【解析】图线与时间轴围成的面积表示位移，可知3s末物体到达最高点，最高点和抛出点的高度h1＝×3×30m＝45m．物体下降的高度h2＝×5×50m＝125m，则抛出点距离地面的高度△h=h2-h1=125-45m=80m．

4．【答案】    (1). 2    (2). 1

【解析】

【分析】

由v-t图象的斜率求出加速度，根据图象与时间轴围成的面积可求出质点在前5s内的位移，再求得平均速度；

【详解】第1s内根据加速度的定义式可以得到：，即加速度大小为

在v一t图像中“面积”代表位移，可知前5s内的位移为：

则根据平均速度公式可知前5s内的平均速度为：。

【点睛】对于速度-时间图象，关键要抓住这三点来分析：一点．注意横纵坐标的含义；二线，注意斜率的意义；三面，速度-时间图象中图形与时间轴围成的面积为这段时间内物体通过的位移。

5．【答案】    ①. 10    ②. 40

【解析】

【详解】[1]．在0～10s内，质点从原点出发向正方向做匀减速直线运动，10s末速度为零；在10～20s内，质点为沿负方向返回做匀加速直线运动．则10s末质点离坐标原点最远．

[2]．由图质点在前10s内的位移大小为

在后10s内的位移大小为x2=20m．

则从t=0到t=20s内通过的路程是40m．

6．【答案】    ①. 5    ②. 0.5    ③. 425

【解析】

【详解】[1]从图中可以直接看出开始时刻，汽车的初速度为5m/s；

[2]根据图像的斜率表示加速度，可求得汽车在前10s内的加速度为

[3]根据图像围成的面积表示位移，可求得在50s时间内汽车的总位移为

7．【答案】3

【解析】【考点】匀变速直线运动的图像．

【分析】由速度图象的“面积”读出两物体在3s内的位移，而在第3s末两个物体相遇，可得出出发时两物体间的距离．

【解答】解：两物体在3s内的位移分别为：

 xA=×5×3m=7.5m，

xB=×3×3m=4.5m，

位移之差为：△x=xA﹣xB=7.5m﹣4.5m=3m

已知在第3s末两个物体在途中相遇，则出发时B在A前3m处．

故答案为：3

8．【答案】    (1). 1    (2). 匀加速    (3). 2

【解析】由v-t图象可知，滑块的初速度大小为1m/s，在0～1s内，速度随时间均匀增加，做匀加速直线运动，2s末的速度大小为2m/s。

9．【答案】    (1). 甲  6 m/s    (2). 2 m/s2  1 m/s2

【解析】试题分析：（1）质点甲匀加速直线运动，速度随位移增大而增大，对照图像可得a是甲的位移速度图像。乙匀减速，速度虽位移的增大而减小，对照图像b是乙的位移速度图像，初速度为

（2）设质点乙．甲先后通过x=6m处时的速度均为v，对质点甲：①

对质点乙：②

联立①②解得：③

当质点甲的速度．质点乙的速度时，两质点通过相同的位移均为。

对质点甲：④1分

对质点乙：⑤

联立④⑤解得：⑥

联立③⑥解得：

考点：匀变速直线运动

10．【答案】    (1). 匀加速    (2). 15

【解析】图像的斜率代表了加速度的大小，由图像可以看出斜率不变，说明摩托车一直做匀加速运动，图像包围的面积即为摩托车走过的位移，则位移为：

综上所述本题答案是：(1). 匀加速    (2). 15

11．【答案】10t﹣（0＜t＜20s），10，0，100

【解析】　

考点：匀变速直线运动的图像．

专题：运动学中的图像专题．

分析：根据v﹣t图象看出质点做匀减速运动，初速度为v0=10m/s，加速度a等于直线的斜率，由位移公式x=v0t+，即可得到质点的位移与时间的关系式．质点做往复运动，在t=10s时离原点的距离最大；将t=20s代入位移表达式求出位移．根据速度图象的“面积”等于位移，分别求出前10s和后10s内质点的位移，即可求得路程．

解答：解：由图读出质点的初速度为v0=10m/s，加速度a==m/s2=﹣1m/s2，则质点的位移﹣﹣时间关系式为x=v0t+=10t﹣（0＜t＜20s）．

在0﹣10s内质点沿x轴正方向运动，在10﹣20s内沿x轴负方向运动，故在t=10s时质点与坐标原点有最大距离；

在0﹣10s内质点为x1==50m，在10﹣20s内质点为x2=﹣=﹣50m，故从0到t=20s，质点位移为x=x1+x2=0，路程为S=x1+|x2|=100m

故答案为：10t﹣（0＜t＜20s），10，0，100

点评：本题关键要掌握速度图象两个数学意义：斜率等于加速度．“面积”大小等于位移，即可得到位移的表达式，求解位移和路程．

12．【答案】150    7.5   

【解析】

[1][2]图像与时间轴围成的面积表示位移，由图知第末两车相距

前乙车的位移大小即路程为

平均速率为

13．【答案】A    0.08    －0.25           

【解析】

（1）[1]v-t图像的斜率表示加速度，所以A物体的加速度最大。

[2][3]由题图可得

[4][5]根据匀变速运动速度与时间关系可得b．c两条直线的解析式分别为

14．【答案】错误    错误    正确    错误    错误    正确   

【解析】

略

15．【答案】4    西    -4   

【解析】【来源】甘肃省天水市实验中学2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1]由图像可知，4秒末物体的速度大小为4m/s；

[2]4-5秒内物体速度为正，则向西运动；

[3]4-5秒内物体的加速度为

方向向东。

16．【答案】a    0.625   

【解析】

[1]v-t图像特征可知，斜率代表加速度，可知a的加速度最大

[2]加速度大小

17．【答案】    (1). 0.12    (2). 0.30    (3). 0.050

【解析】

【详解】(1)[1]滑块通过第一个光电门的瞬时速度大小为：

[2]滑块通过第二个光电门的瞬时速度大小为：

(2)[3]根据速度和时间的关系有：

代入数据解得a=0.050 m/s2

18．【答案】1    7   

【解析】【来源】浙江省嘉兴市2019-2020学年高一（上)期末检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]0-2s内的加速度为

[2]0-5s内的位移等于梯形面积的大小，为