高考物理一轮复习 单元测试 运动的描述匀变速直线运动的研究（含答案解析）

2020版高考物理 单元测试

运动的描述匀变速直线运动的研究

1.下表是D3111次动车宁德至福州南站区间运行时刻表，则(　　)

A.表中“12：15”表示时刻

B．该动车从宁德至福州南站的位移为88 km

C．能从表中数据求出该动车从宁德至福州南站的平均速度

D．该动车从宁德至福州南站全程做匀速直线运动

2.卡车以v0=10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机立即刹车,使卡车匀减速直线前进直至停止。停止等待6 s后,交通灯变为绿灯,司机立即启动卡车做匀加速直线运动。已知从开始刹车到恢复到原来的速度所用时间t=12 s,匀减速过程的加速度是匀加速过程的2倍,反应时间不计。则下列说法正确的是(　　)

A.卡车匀减速所用时间t1=2 s

B.匀加速的加速度为5 m/s2

C.卡车刹车过程通过的位移是20 m

D.从卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中,通过的位移大小为40 m

3.如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量．由图中所示信息可知(   )

A．汽车在做加速直线运动

B．汽车的加速度方向与v1的方向相同

C．汽车的加速度方向与Δv的方向相同

D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反

4.一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始物体的t的图象如图所示，图线与横、纵坐标轴的交点分别为－1 s和0.5 m/s，由此可知(　　)

A．物体的速度大小为0.5 m/s

B．物体做变加速直线运动

C．物体做匀加速运动，加速度的大小为0.5 m/s2

D．物体做匀加速运动，初速度大小为0.5 m/s

5.对于体育比赛的论述，下列说法正确的是(　　)

A．运动员跑完800 m比赛，指的是路程大小为800 m

B．运动员铅球成绩为4.50 m，指的是位移大小为4.50 m

C．某场篮球比赛打了两个加时赛，共需10 min，指的是时刻

D．足球比赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜测正反面，该硬币可以看作质点

6.如图所示为高速摄像机拍摄的子弹射过扑克牌的照片,已知子弹穿过扑克牌的时间大约为6.25×10-5s,试估算子弹穿过扑克牌的平均速度约为　(　　)

A.8 m/s         B.80 m/s         C.800 m/s         D.8 000 m/s

7.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图象不可能的是(图中x是位移、v是速度、t是时间)(　　)

8.一质点由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1，经时间t后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经时间t恰能回到出发点，则a1∶a2应为(　　)

A．1∶1         B．1∶2        C．1∶3         D．1∶4

9. (多选)下列有关速度和加速度的说法中正确的是　(　　)

A.物体的速度变化量越小,加速度越小

B.物体的速度变化越快,加速度越大

C.在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值

D.加速度在减小,速度可能在增大

10. (多选)如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象，则下列说法中正确的是(　　)

A．A质点以20 m/s的速度做匀速运动

B．B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动

C．B质点最初4 s做加速运动，后4 s做减速运动

D．A、B两质点在4 s末相遇

实验题

11.某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……这样，就可测出多个小球下落的总时间．

(1)(多选)在实验中，下列做法正确的有(　　)

A．电路中的电源只能选用交流电源

B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方

C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度

D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时

(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m，10个小球下落的总时间T=6.5 s．可求出重力加速度g=______m/s2(结果保留两位有效数字)．

(3)在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？请推导说明．

12.一质点由静止从A点出发，先做匀加速直线运动，加速度大小为a，后做匀减速直线运动，加速度大小为3a，速度为零时到达B点．A、B间距离为x，求质点运动过程中的最大速度．

13.如图甲所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2 kg的物体。物体同时受到两个水平力的作用,F1=4 N,方向向右,F2的方向向左,大小随时间均匀变化,如图乙所示。物体从零时刻开始运动。

(1)求当t=0.5 s时物体的加速度大小。

(2)物体在t=0至t=2 s内何时物体的加速度最大?最大值为多少?

(3)物体在t=0至t=2 s内何时物体的速度最大?最大值为多少?

答案解析

1.答案为：A；

解析：题表中“12：15”表示时刻，选项A正确；该动车从宁德至福州南站的路程为88 km，选项B错误；从表中数据无法知道该动车从宁德至福州南站的位移，故无法求出该动车从宁德至福州南站的平均速度，选项C错误；该动车从宁德至福州南站全程中不是做直线运动，故不可能做匀速直线运动，选项D错误．

2.答案为：A；

解析：

因为汽车做匀加速直线运动的末速度等于汽车做匀减速直线运动的初速度,匀减速过程的加速度是匀加速过程的2倍,根据t=知匀减速运动的时间是匀加速运动时间的一半,所以卡车匀减速运动的时间t1=2s,故选项A正确。匀加速直线运动的时间t2=2t1=4s,则匀加速直线运动的加速度a2==2.5m/s2,故选项B错误。卡车刹车过程中的位移x1=t1=10m,故选项C错误。卡车匀加速直线运动的位移x2=t2=20m,则卡车从开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中,通过的位移大小为30m,故选项D错误。

3.答案为：C；

解析：由于v2＜v1，汽车做减速直线运动，A错误．该过程中，加速度的方向与速度反向，与速度变化的方向同向，C正确，B、D错误．

4.答案为：D；

解析：由于t图线为一倾斜的直线，故物体做匀变速直线运动．由上面的分析可知，

加速度a==1 m/s2，v=0.5 m/s，只有D正确．

5.答案为：A；

解析：运动员跑完800 m比赛，指的是路程大小为800 m，选项A正确；运动员铅球成绩为4.50 m，指的是抛出点和落地点水平距离的大小，选项B错误；某场篮球比赛打了两个加时赛，共需10 min，指的是时间，选项C错误；上抛的硬币落回地面猜测正反面，该硬币的形状、大小不能忽略，不可以看作质点，选项D错误．

6.答案为：C；

解析：

由于扑克牌宽度约5 cm,子弹头长度约1.5 cm,子弹头穿过扑克牌所走位移为x=5 cm+1.5 cm=6.5 cm,所以子弹头穿过扑克牌的平均速度为v=   = m/s=1.04×103m/s,故C正确。

7.答案为：C；

解析：物体可能先向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，根据x=v0t＋at2得知，

位移是时间的二次函数，图线是曲线，A是可能的，故A正确；物体可能先向上做匀减速直线运动，停在最高点，故B、D正确；由C项图知：物体返回时速度大于出发时，不符合物体的运动情况，

违反了能量守恒定律，不可能，故C错误；本题选不可能的，故选C.

8.答案为：C；

解析：规定初速度方向为正方向，在加速阶段有x=a1t2，减速阶段有－x=v0t－a2t2，

其中v0=a1t，可得a1∶a2=1∶3，C正确．

9.答案为：BD；

10.答案为：ABD；

解析：x-t图象中，图线的斜率表示速度大小，A质点图线的斜率等于20 m/s，

则知A质点以20 m/s的速度做匀速运动，故A正确；B质点图线的斜率先正后负，

说明B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动，故B正确；由图线斜率可知，

B质点最初4 s内做减速运动，后4 s做加速运动，故C错误；4 s末二图线相交，

说明两个质点到达同一位置相遇，故D正确．

11.答案为：

(1)BD；

(2)9.4；

(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值(其他答案只要合理也可)；

(4)见解析

解析：

(1)电磁铁可以使用交流电或直流电．小型电磁铁一般使用直流电，A项错误；为保证小球下落能把触头断开，M应调整到电磁铁的正下方，B项正确；电磁铁下端到M的竖直距离，再减去一个小球的直径，即为小球下落的高度，C项错误；手动敲击M的同时按下秒表开始计时，D项正确．

(2)根据H=gt2，则有g== m/s2≈9.4 m/s2.

(3)增加小球下落的高度；多次重复实验，结果取平均值．

(4)由H1=g和H2=g，可得g=，

因此可以消去Δt的影响．

12.解：

设运动过程中的最大速度为v，则匀加速直线运动的位移x1=，

匀减速直线运动的位移x2=，由题意x=＋，解得v= .

13.解：

(1)由题图乙可知F2=(2+2t)N,

当t=0.5s时,F2=(2+2×0.5)N=3N,

由F1-F2=ma得a=m/s2=0.5m/s2。

(2)物体所受的合外力为F合=F1-F2=2-2t(N),

作出F合-t图像如图所示

从图中可以看出,在0~2s范围内

当t=0时,物体有最大加速度am,

由Fm=mam得am=m/s2=1m/s2;

当t=2s时,物体也有最大加速度am',

由Fm'=mam'得am'=m/s2=-1m/s2,

负号表示加速度方向向左。

(3)由牛顿第二定律得a==1-t(m/s2),

画出a-t图像如图所示

由图可知t=1s时速度最大,

最大值等于a-t图像在t轴上方与横、纵坐标轴所围的三角形的面积,

即v=0.5×1×1m/s=0.5m/s。