高一物理人教版必修一 第二章匀变速直线运动的研究单元复习.docx

高一物理人教版必修一 第二章匀变速直线运动的研究单元复习.docx

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高一物理人教版必修一第二章匀变速直线运动的研究单元复习

高一物理必修一第二章：

匀变速直线运动的研究单元练

一、单选题

1.关于匀变速直线运动，以下说法正确的是：

（）

A.匀加速直线运动就是加速度均匀增加的运动

B.匀减速直线运动就是加速度均匀减少的运动

C.如果加速度方向与初速度方向相同，则速度均匀增加

D.不管加速度方向与初速度方向相同还是相反，速度都会增加

2.关于匀变速直线运动规律，下面结论正确的是（　　）

A.加速度为正一定是匀加速直线运动

B.加速度为负一定是匀减速直线运动

C.初速度为正一定是匀加速直线运动

D.初速度为负，可能是匀加速直线运动

3.汽车由静止开始做匀加速直线运动，经1s速度达到3m/s，则（　　）

A.在这1s内汽车的平均速度是3m/s

B.在这1s内汽车的平均速度是1.5m/s

C.在这1s内汽车通过的位移是3m

D.汽车的加速度是1.5m/s2

4.

如图所示，一列以72km/h的速度行驶的火车在驶近一座石拱桥时做匀减速运动，加速度大小为0.1m/s2，减速行驶了2min，则减速后火车速度（　　）

A.6.0m/sB.8.0m/sC.10.0m/sD.12.0m/s

5.一做匀加速直线运动的小轿车，当速度由v增大到2v时的过程中通过的位移为x，则当速度由4v增大到8v时的过程中通过的位移为（　　）

A.64xB.16xC.4xD.x

6.物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2s内的位移为4.0m，第3s内的位移为6.0m，则下列判断中正确的是（）

A.它的加速度大小是2.0m/s2B.它在前7s内的位移是49m

C.它的初速度为零D.它在第2s末的速度为10m/s

7.关于自由落体运动，正确的说法是（）

A.自由落体运动是一种匀变速运动

B.自由落体的快慢与物体质量的大小有关

C.在地球表面上各处，物体自由落体运动的加速度大小相等

D.在地球表面上经度较大处，物体自由落体运动的加速度较大

8.一石块由高出地面上方H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（）

A.

B.

C.

D.

9.“道路千万条，安全第一条。

”《道路交通安全法》第四十七条规定：

“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。

”一辆汽车以5m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止。

若驾驶员的反应时间为0.5s，汽车在最后2s内的位移为4m，则汽车距斑马线的安全距离至少为（）

A.5.5mB.6.25mC.7.5mD.8.75m

二、多选题

10.物体从离地面45m高处做自由落体运动

取

，则下列说法正确的是（  ）

A.物体运动3s后落地

B.物体落地时的速度大小为

C.物体在落地前最后1s内的位移为25m

D.物体在整个下落过程中的平均速度为

11.如图所示是物体沿直线运动的v-t图象，在开始运动的4s时间内

A.物体运动方向不变

B.前2s内物体运动的加速度为3m/s2

C.后2s内物体运动的平均速度为2m/s

D.物体在前后2s内运动的位移相等

12.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。

甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。

下列说法正确的是（）

A.在t1时刻两车速度相等

B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等

C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等

D.在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等

13.一辆汽车以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，则（　　）

A.汽车在减速过程中的加速度大小为8m/s2

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24m

D.汽车刹车后，在2s末的速度大小为4m/s

三、实验题

14.同学们利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。

请你完成下列有关问题：

（1）实验室提供如图“甲”、“乙”两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花打点计时器，则应选用图中的______（填“甲”或“乙”）计时器。

（2）另一实验小组使用的是电磁打点计时器，下面接线正确的是______（填“甲”或“乙”）

（3）小宇同学选取一条清晰纸带进行研究，在纸带上确定出九个计数点，如图所示，相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s，根据纸带提供的信息，纸带上3、5两点间距离为______mm。

（4）纸带上计数点6的瞬时速度为______m/s，小车运动的加速度为______m/s2（瞬时速度保留3位有效数字，加速度保留2位有效数字）。

（5）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中对于减小实验误差有益的是______

A．垫高长木板的一端，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动

B．使小车运动的加速度尽量小些

C．舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量

D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

四、计算题

15.一物体在距离地面高为h=125m处由静止释放做自由落体运动，g取10m/s2

求：

（1）物体的落地时间

（2）物体的落地速度

（3）最后一秒下落的高度

16.一辆客车在平直公路以30m/s的速度行驶，突然发现正前方20m处有一货车正以20m/s的速度沿同一方向匀速行驶，于是客车立刻刹车，以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，试通过计算说明：

（1）此后的过程中客车能否撞到货车？

（2）若会相撞，则计算出为避免相撞，客车刹车的最小加速度；若不会相撞，则求出两车之间最小的距离是多少。

17.

一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。

一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上139m高处，然后让座舱自由下落。

当落到离地面高

59m时开始制动，之后做匀减速运动，在下落到离地面9m高处时速度刚好减小到零，求：

（1）自由下落的时间；

（2）匀减速运动的加速度大小；

（3）若座舱中某人用手托着重5kg的铅球，当座舱落到离地面15m高的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？

答案和解析

1.【答案】C

【解析】【分析】

匀变速直线运动的加速度不变，若加速度与初速度方向相同，物体速度增加，如果相反，速度减小。

本题主要考查对匀变速直线运动的理解及物体加速还是减速的判断，理解匀变速直线运动的概念和速度增大还是减小的条件是解题关键。

【解答】

AB.匀变速直线运动的加速度是不变的，速度均匀变化，故AB错误；

CD.物体速度的增减取决于加速度和速度的方向关系，如果加速度与初速度方向相同，物体速度增加，如果相反，速度减小，故C正确，D错误。

故选C。

2.【答案】D

【解析】解：

A、加速度为正时，若速度为负，则物体可能做减速运动；故A错误；

B、加速度为负时，若初速度也为负，则物体做加速运动；故B错误；

C、初速度为正，若加速度为负，则物体做减速运动；故C错误；

D、初速度为负，若加速度也为负，则物体做匀加速直线运动；故D正确；

故选：

D。

速度和加速度均为矢量，当二者方向相同时，物体做加速运动；但二者方向相反时，二者做减速运动．

本题考查匀变速直线运动的规律，要注意明确物体做匀加速的条件为初速度和加速度方向相同．

3.【答案】B

【解析】解：

AB、根据匀变速直线运动的平均速度公式可得：

=

=

m/s=1.5m/s，故A错误，B正确；

C、汽车在这1s内汽车通过的位移为：

x=

t=1.5×1m=1.5m，故C错误；

D、根据加速度公式可知：

a=

=

m/s2=35m/s2，故D错误。

故选：

B。

（1）根据

=

求出汽车在这1s内汽车的平均速度；

（2）根据x=

t求出汽车在这1s内汽车通过的位移；

（3）根据a=

求出汽车的加速。

本题主要考查匀变速直线运动规律的应用，灵活选择公式的形式即可快速解题，比较简单。

4.【答案】B

【解析】解：

72km/h=20m/s，2min=120s

速度减为0的时间为：

，行驶2min还未停止

根据速度时间关系式

有：

v=20+（-0.1）×120=8m/s，故B正确，ACD错误；

故选：

B。

根据匀变速直线运动的速度时间公式求出火车减速后的速度大小．

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式，注意汽车速度减为零后不再运动．

5.【答案】B

【解析】解：

根据匀变速直线运动的速度位移关系

有：

汽车速度由v增大到2v时，（2v）2-v2=2ax⇒

当汽车速度由4v增大到8v时，汽车的位移

=

故选：

B。

汽车做匀加速直线运动，加速度保持不变，故据

=2ax，两次应用直接求解即可．

正确掌握匀变速直线运动的速度位移关系并灵活运用是解决本题的关键．

6.【答案】A

【解析】【分析】

​根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出物体的加速度，结合平均速度推论求出第2s末的速度；根据速度时间公式求出初速度；结合位移时间公式求出前7s内的位移。

掌握匀变速直线运动的速度时间关系、位移时间关系及其推论△x=aT2是正确解题的关键。

​【解答】

A、根据△x=aT2得，物体的加速度：

a=

，故A正确；

BCD、根据平均速度推论知，第2s末的速度：

m/s=5m/s，

物体的初速度：

v0=v2-at2=5-2×2=1m/s，

物体在前7s内的位移：

=56m，故BCD错误。

故选：

A。

7.【答案】A

【解析】解：

A、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

故A正确。

   B、自由落体运动的快慢与质量无关，不管轻重如何，下落的快慢相同。

故B错误。

   CD、在地球上的各点，重力加速度不同，随着纬度的升高而增大。

故C、D错误。

故选：

A。

自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，地球上各点的重力加速度不同．

解决本题的关键知道自由落体运动的特点以及其运动规律，知道地球上各点的重力加速度随着纬度的升高而增大．

8.【答案】C

【解析】【分析】

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据速度位移关系公式列式求解即可。

本题关键是明确自由落体运动的运动性质，然后根据速度位移关系公式列式求解。

【解答】

根据速度位移关系，全程有：

v2=2gH

前半程：

（

）2=2gH′

联立解得：

故离地高度为：

H1=H-H′=

，故ABD错误，C正确。

故选C。

9.【答案】D

【解析】解：

设汽车匀减速的加速度大小为a，由汽车在最后2s内的位移为4m得：

，解得：

，

故汽车的刹车位移为：

，故ABC错误，D正确；

故选：

D。

根据题意结合运动学运动规律求出汽车刹车的加速度大小，汽车的刹车位移包含反应时间内的匀速运动的位移和匀减速运动的位移；

本题要求同学们掌握匀变速直线运动的速度时间关系式和位移时间关系式，知道在驾驶员反应时间内汽车做匀速运动。

注意汽车刹车的末速度为0。

10.【答案】ABC

【解析】【分析】

本题考查了自由落体运动的规律；记住并理解自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度的公式是解本题的关键，还要知道第几秒的位移表示什么，怎么求。

根据自由落体的位移公式、速度与位移的关系公式和平均速度公式求解，要理解第几秒的位移的含义：

第n秒的位移等于前n秒的位移减去前

秒的位移。

【解答】

A.根据自由落体位移公式

计算的t=3s，故A正确；

B.物体落地时的速度大小

，故B正确；

C.根据公式知前两秒位移是20m，所以物体在落地前最后1s内的位移为

，故C正确；

D.物体在整个下落过程中的平均速度

，故D错误。

故选ABC。

11.【答案】AC

【解析】【分析】

v-t图象斜率表示加速度，面积表示位移，结合平均速度定义式即可求解。

熟练应用v-t图象分析问题是求解的关键。

【解答】

A.因为图线在时间轴以上，所以物体运动方向不变，故A正确；

B.前2s内物体运动的加速度为

，故B错误；

C.后2s内物体运动的位移为

，所以平均速度为

=2m/s，故C正确；

D.物体在前2s内运动的位移为

，所以物体在前后2s内运动的位移不相等，故D错误。

故选AC。

12.【答案】CD

【解析】【分析】

x-t图象的斜率表示速度，根据斜率的变化分析速度的变化；交点表示相遇，由此分析路程大小。

对于图象问题，我们学会“五看”，即：

看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提。

【解答】

A.位移-时间图象的斜率大小表示速度的大小，根据图象可知在

时刻两车速度不相等，故A错误；

B.由于甲、乙的起点位置不同，所以在0到

时间内，两车走过的路程不相等，故B错误；

C.从

到

时间内，两车的初、末位置都相同，两车均做直线运动，故两车走过的路程相等，故C正确；

D.图象的斜率表示速度，从

到

时间内的某时刻，甲的斜率等于乙的斜率，该时刻两车速度相等，故D正确。

故选CD。

13.【答案】ABD

【解析】【分析】

根据加速度的定义即可求解汽车在减速过程中的加速度；根据推论

求解减速行驶全过程中的加速度；求出汽车速度减为0的时间，根据位移公式即可求解在3s内滑行的距离；由速度时间关系式求解汽车在2s末的速度

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式和平均速度公式

，以及知道汽车刹车停止后不再运动，所以3s内的位移等于在2.5s内的位移．

【解答】

​A、根据题意，加速度

，加速度大小为

，故A正确；

B、根据平均速度的定义，

，故B正确；

C、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

=25m，故C错误；

D、根据

，得汽车刹车后2s末速度大小为

=20+（-8）×2=4m/s，故D正确；

故选：

ABD。

14.【答案】乙 乙 34.5mm～35.5mm 0.252～0.256 0.38～0.40 CD

【解析】解：

（1）电火花计时器使用220V交流电源，乙图是电火花计时器。

（2）电磁打点计时器使用低压交流电源，乙图正确。

（3）刻度尺的精度为1mm，需要估读到下一位，根据刻度尺读数规则可知，纸带上3、5两点间的距离为34.8mm。

（4）纸带做匀变速直线运动，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则计数点6的瞬时速度为：

=0.253m/s。

根据△x=aT2确定加速度为：

a=

=0.39m/s2。

（5）A、探究小车速度随时间变化的规律，不需要平衡摩擦力，故A错误。

B、小车的加速度小，运动慢，点迹密集，读数困难，故B错误。

C、数据处理时，舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量，可以减少实验误差，故C正确。

D、选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，可以保证加速度恒定，减少实验误差，故D正确。

故答案为：

（1）乙；

（2）乙；（3）34.5mm～35.5mm；（4）0.252～0.256；0.38～0.40；（5）CD。

根据电火花计时器的构造确定。

根据电磁打点计时器的工作原理确定接线方式。

根据刻度尺的读数规则确定距离，注意估读。

根据匀变速直线运动的规律确定瞬时速度和加速度。

本题考查了探究小车速度随时间变化的规律的实验，明确实验目的，掌握实验步骤，了解实验器材，处理实验数据，得出实验结论，分析实验误差，是处理实验问题的基本。

15.【答案】解：

（1）由h=

得：

t=

=

s=5s；

（2）根据速度公式，落地速度为：

v=gt=10×5m/s=50m/s；

（3）前3s内的位移为：

h3=

gt

=

m=45m，

故最后1s内的位移为：

h4=h-h3=125-45=80m；

答：

（1）物体经过5s时间落到地面上；

（2）到达地面时的速度为50m/s；

（3）最后一秒的位移为80m。

【解析】

（1）根据位移公式h=

列式求解运动时间；

（2）根据速度公式v=gt求解落地速度；

（3）先根据位移公式求解前3s的位移，得到第4s位移。

本题考查自由落体运动的运动性质、位移时间关系公式、速度时间关系公式，关键是灵活选择运动学公式列式求解，基础题。

16.【答案】解：

（1）能否相撞关键看，当客车刹车到速度与货车速度相同时两者的位置关系，

即：

，

解得：

t=5s，

此时：

；

，

因

，故客车能撞到货车；

（2）为避免相撞，设客车刹车的最小加速度为

，

两车速度相等时相遇是避免相碰的临界条件速度关系：

，

两者位移关系：

，

即：

，

联立解得：

，

。

答：

（1）客车能撞到货车；

​

（2）为避免相撞，客车刹车的最小加速度为

。

【解析】本题考查匀变速直线运动的追击相遇问题，根据两个物体的运动情况和位移关系分析问题，基础题。

当客车和货车速度相等时，两者间距最小，若此时没有相撞，那就不可能再相撞了，分析这时两者的位置关系来判断。

匀减速运动物体追赶匀速运动物体，速度相等时二者间距最小，这是判断能否追上的关键。

17.【答案】解：

自由落体运动过程中，根据h1=

gt12

解得t1=4s

（2）匀减速位移h2=59-9=50m

据v21=2ah2

又v1=gt1=10×4=40m/s

代入得a=16m/s2

（3）当座舱落到离地面15m高的位置时做匀减速运动，匀减速下降过程a向上，设为正方向，

据牛顿第二定律F-mg=ma

解得F=130N

答：

（1）自由下落的时间为4s；

（2）匀减速运动的加速度大小16m/s2

（3）若座舱中某人用手托着重5kg的铅球，当座舱落到离地面15m高的位置时，手要用130N的力才能托住铅球。

【解析】

（1）由自由落体规律可求做自由落体的时间，

（2）由匀变速规律可求得加速度的大小；

（3）前45m人和铅球都处于完全失重；后30m由牛顿第二定律可得人对球的支持力，进而可得球对受的压力。

本题考查匀变速运动的基本规律和自由落体运动，要注意多过程的连接问题，这个连接量一般是转折处的速度；用好自由落体规律和匀变速规律