1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 章末自测卷章末自测卷 (时间：45 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。其中 15 题为单项选择题，68 题为多 项选择题。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 4 分，错选和不选的得 0 分) 1.(2020 华中科技大学附属中学高一月考)伽利略对落体运动的研究， 不仅确立了落体运动的规 律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。他的研究思路可概括为( ) A.提出问题假设(猜想)数学推理实验验证得出结论 B.提出问题假设(猜想)实验验证数学推理得出结论合理外推 C.提出问题假设(猜想)
2、数学推理实验验证合理外推得出结论 D.提出问题假设(猜想)实验验证合理外推得出结论 答案 C 解析 这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现 象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验检验，紧接着要对实 验结论进行修正推广。 2.(2020 贵州省思南中学期中)一质点沿直线 Ox 方向做加速运动，它离开 O 点的距离 x 随时间 变化的关系 x32t3(m)，它的速度随时间变化的关系为 v6t2(m/s)。则该质点在 t2 s 时的 瞬时速度和 t0 到 t2 s 间的平均速度分别为( ) A.24 m/s、8 m/s B.8 m/s、
3、24 m/s C.24 m/s、12 m/s D.12 m/s、24 m/s 答案 A 解析 该质点在 t2 s 时的瞬时速度为 v6t2622 m/s24 m/s，质点在 t0 到 t2 s 间的 平均速度为v x t ，xx2x0，t2 s，解得v 8 m/s，A 正确，B、C、D 错误。 3.(2020 绵阳南山中学实验学校高二月考)沿直线做匀变速运动的质点在第一个 0.5 s 内的平均 速度比它在第一个 1.5 s 内的平均速度大 2.45 m/s， 以质点的速度方向为正方向， 则质点的加速 度为( ) A.2.45 m/s2 B.2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.4.9
4、0 m/s2 答案 C 解析 由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度及加速度的定义式可知，第一个 0.5 s 内平均速度等于 0.25 s 末的速度 v1， 第一个 1.5 s 内的平均速度等于 0.75 s 末的速度 v2， 所以 a v t v2v1 t 2.45 m/s 0.5 s 4.90 m/s2，A、B、D 错误，C 正确。 4.(2020 湖南雅礼中学月考)甲、乙两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动，其 vt 图 像如图所示，下列说法正确的是( ) A.20 s 末甲、乙两物体相遇 B.前 40 s 内甲、乙两物体间的距离逐渐减小，40 s 末乙追上甲 C.前 40 s
5、内甲、乙两物体间距离一直在增大，40 s 末达到最大 D.前 40 s 内甲、乙两物体间的距离先增大后减小，40 s 末乙追上甲 答案 D 解析 由图知，020 s 内甲的速度大于乙的速度，所以甲、乙两物体间的距离增大，到 20 s 末时甲、乙两物体间的距离最大，A 错误；2040 s 内乙的速度大于甲的速度，所以甲、乙两 物体间的距离减小，到 40 s 末时乙追上甲，甲、乙两物体相遇，B、C 错误，D 正确。 5.如图是中国第一艘国产航母“山东”号，2019 年 12 月 17 日在海南省三亚军港正式交付。 若 某战斗机在“山东”号甲板上起飞，起飞距离约为 200 m，此过程可视为匀加速直线
6、运动(忽 略“山东”号的运动)。战斗机的最大加速度为 6 m/s2，离开甲板时速度要达到 50 m/s 才能安 全起飞。则要保证此战斗机安全起飞的最小初速度约为( ) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 答案 B 解析 设此战斗机安全起飞的最小初速度为 v0，因忽略“山东”号的运动，则由 v2v202ax 得 v0 v22ax 代入数据解得 v010 m/s。 6.(2020 北京一七一中期中)某同学在研究做直线运动的物体的运动规律时， 将不同时刻物体的 瞬时速度用“”号标在了图 1 的 vt 图像中。从这些点的走向能够大致看出纸带速度随时 间的变化规律。甲同
7、学将这些点用折线连接起来，如图 2；乙同学将这些点用平滑的曲线来拟 合，如图 3。下列说法中正确的有( ) A.甲、乙两同学的做法都比图 1 更清晰地描述了该物体速度随时间的变化规律 B.图 2 反映的 vt 关系比图 3 反映的 vt 关系与实际情况更接近 C.图 3 反映的 vt 关系比图 2 反映的 vt 关系与实际情况更接近 D.图 3 图线上的每一个点都准确反映了物体运动的实际情况 答案 AC 解析 运动是连续不断的，用折线或者平滑曲线连接点，更能反映速度随时间变化的规律，故 A 正确；平滑曲线连接比折线连接更能反映真实情况，故 B 错误，C 正确；图 3 图线中只有描 的点反映物体
8、实际情况，其他是拟合出来的，只能近似反映物体运动情况，故 D 错误。 7.(2020 山东师范大学附中高一月考)为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落(不计空 气阻力)，测出下列哪些物理量(重力加速度 g 已知)，就可以算出楼房的高度( ) A.石块下落到地面的总时间 B.石块落地前的瞬时速度 C.石块落地前最后 1 秒的位移 D.石块通过第一个 1 米的时间 答案 ABC 解析 测出石块下落到地面的总时间，根据 h1 2gt 2 可知高度；测出石块落地前的瞬时速度， 根据 hv 2 2g可知高度；测出石块落地前最后一秒的位移，根据 hvt 1 2gt 2，t1 s 可求得 v， 根据 H
9、v 2 2g，可计算出之前的位移，再加上最后一秒的位移，即为楼房高度。测出石块通过第 一个 1 米的时间，不能算出楼房的高度。所以 A、B、C 正确。 8.某质点由静止开始自南向北做直线运动，其 vt 图像如图所示，由图可知，该质点( ) A.在 01 s 内的位移大小为 3 m B.在 t4 s 时的速度方向向北 C.在 35 s 内的加速度大小为 1.5 m/s2 D.在 t5 s 时回到出发点 答案 BC 解析 因为 vt 图像与时间轴所围的面积等于物体的位移，则由图像可知，在 01 s 内质点 的位移大小为1 213 m1.5 m，选项 A 错误；在 t4 s 时的速度仍为正值，则方向
10、向北，选 项B正确； 因vt图像的斜率等于加速度， 则在35 s内的加速度大小为a v t 03 m/s 2 s 1.5 m/s2，选项 C 正确；在 05 s 内物体一直向北运动，则在 t5 s 时没有回到出发点，选 项 D 错误。 二、实验题(本题共 1 小题，共 16 分) 9.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中， 打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz， 记录小车运动的一段纸带如图甲所示，在纸带上选择 A、B、C、D、E、F 六个计数点，相邻 两计数点之间还有四个点未画出。 甲 (1)由纸带提供的数据求出打下 C、E 点时小车的速度，填入表中： 计数点序号 B C D E
11、计数点对应的时刻 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 通过计数点时小车 的速度 v/(m s 1) 0.25 0.45 (2)根据表中的数据， 在图乙中作出小车运动的 vt 图线， 并分析小车速度随时间的变化规律。 乙 (3)根据作出的 vt 图线可得小车运动的加速度大小为_ m/s2。 答案 (1)0.35 0.55 (2)见解析 (3)1 解析 (1)vCBD 2T ADAB 2T 0.35 m/s， vEDF 2T AFAD 2T 0.55 m/s。 (2)根据表中数据描点， 画出小车运动的 vt 图线如图所示， vt 图线是一条向上倾斜的直线， 说明速度随时间均匀增加，小车做匀加速
12、直线运动。 (3)由图线的斜率可求得加速度 av t1 m/s 2。 三、计算题(本题共 3 小题，共 36 分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明 单位) 10.(12 分)(2020 鸡泽县一中高一月考)汽车以 45 km/h 的速度匀速行驶。 (1)若汽车以 0.6 m/s2的加速度加速，则 10 s 后速度能达到多少？ (2)若汽车刹车以 0.6 m/s2的加速度减速，则 10 s 后速度能达到多少？ (3)若汽车刹车以 3 m/s2的加速度减速，则 10 s 后速度为多少？ 答案 (1)18.5 m/s (2)6.5 m/s (3)0 解析 规定以初速度方向为正方向；
13、(1)初速度 v045 km/h12.5 m/s，加速度 a0.6 m/s2，时间 t10 s。10 s 后汽车的速度为 v v0at(12.50.610) m/s18.5 m/s。 (2)汽车匀减速运动，a10.6 m/s2，减速到停止的时间 tm0v 0 a1 012.5 0.6 s20.83 s10 s 所以 10 s 后汽车的速度为 vv0a1t(12.50.610) m/s6.5 m/s。 (3)汽车刹车所用时间 t2v0 a2 12.5 3 s10 s 所以 10 s 后汽车已经刹车完毕，则 10 s 后汽车速度为零。 11.(12 分)(2020 山东师范大学附中高一月考)某物理
14、实验小组在游泳池做了一个实验：将一个 小木球在离水面 5 m 高处由静止释放(不计空气阻力)，经 1.40 s 后落入池底速度刚好为零。假 定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度 g 10 m/s2。求： (1)木球刚接触水面时的速度的大小； (2)木球在水中运动的加速度的大小； (3)游泳池水的深度。 答案 (1)10 m/s (2)25 m/s2 (3)2 m 解析 (1)小木球在离水面 5 m 高处由静止释放，做自由落体运动直到水面，根据位移与时间 关系式得 h11 2gt 2 1 解得 t11 s，所以木球刚接触水面时的速度为 v1gt110 m/s。 (2)在水中运动的时间为 t2
15、tt1 所以有 av t2 10 m/s 1.4 s1 s25 m/s 2。 (3)木球在水中做匀减速直线运动，平均速度等于v 10 2 ， 所以 h2v 10 2 t210 m/s0 2 0.4 s2 m。 12.(12 分)(2020 山东省邹城一中高一月考)某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演 员从高 80 m 的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上， 若演员开始下落的同时汽车从 60 m 远处由 静止向楼底先匀加速运动 3 s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上。(不计空气 阻力，人和汽车看作质点，g 取 10 m/s2)求： (1)汽车开到楼底的时间； (2)汽车匀速行驶的速度； (3)汽车匀加速运动时的加速度。 答案 (1)4 s (2)24 m/s (3)8 m/s2 解析 (1)人做自由落体运动，所以 h1 2gt 2 解得 t 2h g 280 10 s4 s 所以汽车开到楼底的时间也为 4 s。 (2)(3)因为汽车匀加速运动的时间为 t13 s 所以汽车匀速运动的时间为 t2tt11 s 匀加速运动的位移为 x11 2at 2 1 汽车匀速行驶的速度为 vat1 匀速运动的位移为 x2vt2，x1x260 m 解得 a8 m/s2，v24 m/s。