高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 匀变速直线运动的位移与时间的关系同步达标检测题
展开
这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 匀变速直线运动的位移与时间的关系同步达标检测题,共22页。试卷主要包含了单选题,多选题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
1、物体沿光滑的斜面由静止开始匀加速下滑,在第3秒内的位移是2.5m,那么它的( )
A.加速度是B.第3s末的速度是2.5m/s
C.在前3秒内的位移是4.5mD.内的位移
2、“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在时刻距离海平面的深度为( )
A.B.C.D.
3、如图所示相邻两点之间的距离均为50m,一质点从计时开始由a点以大小为的初速度向右做匀加速直线运动,经过的时间刚好运动c点。则下列说法中不正确的是( )
A.质点做匀加速直线运动的加速度大小为
B.质点运动到g点时速度大小为25m/s
C.质点在之间的平均速度大小为20m/s
D.质点由c点运动到g点的时间应为20s
4、物体在水地面上由静止:开始先匀加速前进10m后,又匀减速前进40mオ停止,求该物体在这两个阶段中运动时间之比为( )
A.1:5B.2:5C.1:4D.1:2
5、2018年3月29日晚上10点36分左右,地处吉林省白山市江源区的通化矿业有限责任公司八宝煤矿发生一起瓦斯爆炸事故.截止到30日凌晨5∶30,当班作业149人中安全升井108人,28人遇难,13人受伤.假设某次矿难中部分矿工乘坐救生舱由300m深的地底升井获救,若救生舱在升井过程中的最大速度为5m/s,加速和减速过程的最大加速度均为,则救生舱将一名矿工自井底升至井口停下所需的时间至少为( )
A.55sB.60sC.65sD.70s
二、多选题
6、如图所示,一个小球从光滑固定斜面顶端由静止滑下。依次经过四点,已知经过和CD段所用时间分别为和,通过AB段和BC段的位移分别为和,下列说法正确的是( )
A.一定有B.小球在B点的瞬时速度大小为
C.小球的加速度大小为D.CD段位移大小为
7、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,由于前方出现险情,刹车后汽车的位移与时间关系为(X单位为m,t单位为s)。则下列说法中正确的是( )
A.汽车刹车的加速度为
B.刹车的最初2秒内汽车的平均速度为21m/s
C.第5秒内的位移为0.75m
D.刹车5秒内的位移为60m
8、一物以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小为的匀减速运动,又以同样大小的加速度沿斜面滑下,则经过多长时间物体位移的大小为5m。( )
A.1sB.3sC.5sD.
9、一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况后,司机紧急刹车使车做匀减速直线运动。已知汽车速度在1s内减小了8m/s,下列说法正确的是( )
A.汽车在减速过程中的加速度大小为
B.在减速行驶的全过程中,汽车的平均速度大小为10m/s
C.汽车刹车后,在3s内滑行的距离是25m
D.汽车刹车后,在3s末的速度大小为4m/s
10、某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方50 m处停着一辆汽车乙,立即刹车,刹车后做匀减速直线运动.已知汽车甲刹车后第1个2 s内的位移大小是24 m,第4个2 s内的位移大小是1 m.则下列说法正确的是( )
A.汽车甲刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为
B.汽车甲刹车后最后1 s内的位移大小为
C.汽车甲刹车后停止前,一定撞不上汽车乙
D.汽车甲刹车前的速度大小为14 m/s
11、物体以速度v匀速通过直线上的两点需要的时间为t.现在物体由A点静止出发,先做加速度大小为的匀加速运动到某一最大速度后立即做加速度大小为的匀减速运动至B点停下,历时仍为t,则物体的( )
A.最大速度只能为,无论为何值
B.最大速度可为许多值,与的大小有关
C.值必须是一定的,且的值与最大速度有关
D.必须满足
三、计算题
12、在动画片《熊出没》中,熊二在山坡顶部放置了一块球形滚石,当光头强在山上砍树时,放下滚石,来赶跑光头强。为简化过程,我们将山坡看成一个固定的斜面,假设滚石从长为的斜面顶端静止滚下,在斜面上做加速度的匀加速直线运动,滚到水平地面后,开始做加速度大小为的匀减速直线运动,假设滚石在斜面底端滚到水平面时的速度大小不变。一开始光头强在斜面上距底端处伐树,当他发现滚石开始运动立即以的速度沿斜坡往山下匀速逃跑,到达水平地面后速度大小保持不变,且运动方向始终和滚石在同一竖直平面内,求:
(1)滚石沿斜面下滑时,经过多长时间和光头强相距最远?最远距离是多少?
(2)滚石最终是否会“压”到光头强,如果会,求出何时在距斜坡底端多远处压到。如果不会,求何时两者相距最近和两者的最小间距。(以滚石开始下落为计时起点)
13、一艘客轮因故障需迅速组织乘客撤离。乘客在甲板上须利用绳索下滑到救援快艇上。绳索与竖直方向的夹角,设乘客下滑过程绳索始终伸直且与竖直方向夹角不变,为保证行动快捷安全,乘客先从静止开始以的加速度下滑至某位置并立即以同样大小的加速度匀减速下滑,滑至快艇时乘客速度刚好为零。在乘客开始下滑时,刚好这位乘客的钥匙掉了下去钥匙掉入水中后过了3s乘客滑到快艇上,如图所示。快艇高度和钥匙下落时的空气阻力不计,重力加速度g取,,。
(1)求客轮甲板距离水面的高度H;
(2)为了加快撤离同时保证安全,乘客滑至快艇时的最大速度可以达到4m/s,求乘客下滑所需最短时间t.
14、爆炸性的加速度往往是跑车的卖点,某品牌跑车由静止加速至108km/h只需4.5s.
(1)求该品牌跑车的平均加速度的大小.
(2)假设普通私家车的平均加速度为,它需要多长时间才能由静止加速至108km/h?
(3)在(2)中私家车的位移是多大?
15、如图所示,小球在光滑斜面上做匀减速直线运动,途中依次经过三点,且经过两段的时间间隔分别为,,且,,求:
(1)小球的加速度;
(2)小球通过C点的速度;
(3)小球能沿斜面上滑最大的距离.
16、一辆肇事汽车以15m/s的速度匀速沿笔直的公路逃逸,经过警察岗亭时,警察骑摩托车以的加速度由静止开始追击,求:
(1)第2s内警察的摩托车的位移;
(2)在警察的摩托车追上肇事汽车之前,与汽车的最大距离;
(3)当警察的摩托车追上肇事汽车时,摩托车的速度大小。
参考答案
1、答案:C
解析:由中时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,所以第3秒内的位移是2.5m,则有第2.5秒的瞬时速度为
A、可知,,故A错误;
B、第3s末的速度为,故B错误;
C、前3秒内的位移是,故C正确;
D、由公式可得,内的位移为,故D错误;
故选:C。
2、答案:C
解析:“蛟龙号”上浮时的加速度大小为:,根据逆向思维,可知蛟龙号在时刻距离海平面的深度为:,故选C。
3、答案:D
解析:根据可得,解得,选项A正确;根据可得质点运动到g点时速度大小为,选项B正确;质点从a到g的时间:;从a到c的时间:,解得,则质点由c点运动到g点的时间应为10s,选项D错误;质点在之间的平均速度大小为,选项C正确;此题选择不正确的选项,故选D。
4、答案:C
解析:根据题意可知物体的初末速度都为零,根据可知加速度之比为4:1,再根据可知时间之比为1:4,故C对;ABD错。
5、答案:C
解析:救生舱匀加速运动的时间
救生舱加速运动的位移:
由于加速和减速的加速度相等,所以减速的时间及位移与加速的时间及位移是相等的,
所以救生舱匀速运动的位移
救生舱匀速运动的时间
故所需的时间为故C对,ABD错;
综上所述本题选:C。
6、答案:CD
解析:经过AB段所用时间为t,经过BC段所用时间为,因为A点速度不为0且时间不相等,AB与BC位移之比不等于1:3,故A错误;设A点速度为,根据位移时间关系,有
AB段:
AC段:
解得:,故C正确:小球在B点的瞬时速度,故B错误;AD段位移:,故CD段位移,故D正确。
7、答案:BC
解析:由匀变速直线运动的位移时间关系,由汽车刹车后的位移满足可知,汽车刹车时的初速度为27m/s,加速度为.所以:
A.汽车刹车的加速度为,故A错误;
B.刹车后2s末的速度,所以2s内的平均速度.故B正确;
CD.汽车停车时间,则刹车5秒内的位移为
汽车刹车后第5s内的位移等于刹车总位移减去4s内的位移,即
所以C正确,D错误。
8、答案:ACD
解析:若物体的位移在初始位置的上方,根据匀变速直线运动的位移时间公式得,,解得或。若物体的位移在初始位置的下方,根据匀变速直线运动的位移时间公式得,,解得或(舍去)。故ACD正确,B错误。故选ACD。
9、答案:ABC
解析:根据题意,加速度,加速度大小为,故A正确;根据平均速度的定义,,故B正确;汽车速度减为0的时间,,汽车在3s内滑行的距离等于2.5s内滑行的距离,故C正确;汽车刹车后,在2.5s末已经停止运动,则3s末的速度大小为0,选项D错误;故选ABC。
10、答案:CD
解析:若汽车甲在第4个2 s末还末停止,根据得,根据得初速度为,速度减为零的时间为,可知甲车在8 s前速度减为零.设汽车甲的加速度为a,则有,甲车速度减为零的时间为,采用逆向思维,第4个2 s内的位移为,联立解得,汽车甲刹车后最后1 s内的位移大小为,故A、B错误,D正确.甲车从刹车到停止的距离,可知汽车甲不会撞上汽车乙,故C正确.
11、答案:AD
解析:当物体匀速通过两点时,.当物体先匀加速后匀减速通过两点时,根据平均速度公式,总位移,则,得,与的大小无关;故A正确,B错误.匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和,而,代入得,整理得:;故C错误,D正确.故选AD.
12、答案:(1)5s;162.5m;(2)会;;
解析:
13、答案:(1)20m
(2)
解析:(1)设钥匙从开始下到水面上所用时间为,由自由落体运动,则有:
由几何关系可知,绳子的长度
乘客的运动时间,
由乘客先做匀加速后做匀减速到零,可知,;
联立可得,,
(2)要求乘客滑到快艇用时越少,应该先加速到某一速度v,再开始减速到4m/s到快艇上即可,取沿着绳子斜向下为正方向,由此,加速阶段,
设位移为所用时间为,则有:;
而;
对于减速阶段,设位移为所用时间为,
则有:,
且;
代入数据,解得:
;
;
所以:;
答:(1)求客轮甲板距离水面的高度20m;
(2)乘客下所需最短时间。
14、答案:(1);(2)10s;(3)150m
解析:(1),品牌跑车的平均加速度大小;
(2)所需时间;
(3)汽车从静止开始加速,加速过程中的位移为。
15、答案:(1);(2)0.5m/s;(3)10.125m
解析:(1)设小球在斜面上运动的加速度为a,经过A点时的速度为,那么有:,,,,联立各式可解得:;。
(2)有公式可求得C点速度为:。
(3)设小球沿斜面上滑最大距离为,根据速度位移关系式有:。
16、答案:(1)4.5m;(2)37.5m;(3)30m/s
解析:(1)摩托车在第2s内的位移
(2)当两车速度相等时,经历的时间,相距的最大距离。
(3)设经过时间,摩托车追上汽车,则有:,解得,此时摩托车的速度大小。