高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究总结(重点)(带答案).docx

高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究总结(重点)超详细

单选题
1、根据国家标准规定，电动自行车的最高速度不得超过20km/h。假定甲、乙、丙、丁四人骑行电动车时一段时间内的x-t图像或v-t图像如图所示，则没有超速的是（  ）

A．甲B．乙C．丙D．丁
答案：B
AB．x-t图像的斜率为速度，则甲的速度为
110.5km/h=22km/h
则甲超速；同理乙的速度为
11--111.1km/h=20km/h
则乙未超速，故B正确,A错误；
CD．由图可知，丙的速度为30km/h，丁的速度为28km/h，丙和丁均超速，故CD错误。
故选B。
2、在时间、距离与速度之间关系的测量实验中，拟合出来的位置－－时间直线的斜率代表（　　）
A．所选的那段运动期间的速度B．所选的那段运动期间的加速度
C．所选的那段时间内你（或运动物体）走过的距离D．没有物理意义。
答案：A
位置—时间直线的斜率为
k=x2-x1t2-t1=ΔxΔt=v
表示所选的那段运动期间的速度。
故选A。
3、初速度为零的匀加速直线运动的物体，1s末、2s末、3s末的速度之比是（  ）
A．1:2:4B．1:4:9C．1:3:5D．1:2:3
答案：D
由初速度是零的匀加速直线运动的速度时间公式可得：在1s末的速度为
v1=at1=a×1=a
在2s末的速度为     
v2=at2=a×2=2a
在3s末的速度为
v3=at3=a×3=3a
因此有
v1:v2:v3=1:2:3
ABC错误，D正确。
故选D。    
4、测量小车运动的瞬时速度时，甲、乙同学根据实测数据所描的点作图如下，甲用直线段连接各点，乙用平滑的曲线连接各点。两位同学做法正确的是（　　）

A．甲正确B．乙正确
C．甲、乙都正确D．甲、乙都不正确
答案：B
速度不会发生突变，故用一条平滑的曲线来描出这些点，曲线所反映的情况就会与实际更加接近。
故选B。
5、在离水平地面高H处，以大小均为v0的初速度同时竖直向上和向下抛出甲、乙两球，不计空气阻力，下列说法中正确的是（  ）
A．甲球相对乙球做匀变速直线运动B．在落地前甲、乙两球间距离均匀增大
C．两球落地的速度差与v0、H有关D．两球落地的时间差与v0、H有关
答案：B
AB．本题考查相对运动问题。甲、乙两球加速度相同，故甲球相对乙球做匀速直线运动，二者距离不断均匀增大，A错误，B正确；
C．根据竖直上抛的对称性，甲球回到抛出点时速度为v0，方向竖直向下，两球落地的速度差为零，与v0、H无关，C错误；
D．由竖直上抛的对称性可知，两球落地的时间差
Δt=2v0g
与v0有关，与H无关，D错误。
故选B。
6、每隔0.2s从同一高度竖直向上抛出一个初速度大小为6m/s的小球，设小球在空中不相碰。g取10m/s2，则在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为（  ）
A．6B．7C．8D．9
答案：B
小球做竖直上抛运动，从抛出到落回抛出点的整个过程是匀变速直线运动，根据位移公式有
h＝v0t－12gt2
可知小球位移－时间图像为开口向下的抛物线，从抛出到落回抛出点所用时间t＝1.2s，每隔0.2s抛出一个小球，故位移—时间图像如图所示，图线的交点表示两小球位移相等，可数得在抛出点以上能和第3个小球所在高度相同的小球个数为7。
故选B。

小提示：v-t图像隐含信息较多，我们经常借助v-t图像解决有关运动学或动力学问题，而忽视对xt图像的利用，实际上x-t图像在解决相遇问题时有其独特的作用，解题时要会灵活运用各种图像。
7、某物理兴趣小组的同学们利用课堂上学到的物理知识，动手对自由落体运动的规律进行了实验研究，实验装置如图所示。关于自由落体运动的描述不正确的是（　　）

A．初速度一定为零B．初速度可不为零
C．只受重力作用D．是匀加速运动
答案：B
自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。故自由落体运动的两个条件是：初速度为零、只受重力。
A．自由落体运动初速度为零，故A正确，不符合题意；
B．自由落体运动初速度为零，故B错误，符合题意；
C．自由落体运动的物体只受重力，故C正确，不符合题意；
D．自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动，故D正确，不符合题意。
故选B。
8、某物理兴趣小组的同学们利用课堂上学到的物理知识，动手对自由落体运动的规律进行了实验研究，实验装置如图所示。下列有关该实验操作方法不正确的是（　　）

A．让重物从靠近打点计时器处释放
B．先开打点计时器，再释放重物
C．重物落地后立刻关闭电源
D．先释放重物，再开打点计时器
答案：D
A．释放重物时应让重物从靠近打点计时器处释放，A正确，不符合题意；
B．释放重物时应先开打点计时器，再释放重物，B正确，不符合题意；
C．实验时重物落地后应立刻关闭电源，C正确，不符合题意；
D．释放重物时应先开打点计时器，再释放重物，D错误，符合题意。
故选D。
多选题
9、有一质点从t=0开始由原点出发，其运动的速度—时间图像如图所示，则（    ）

A．t=1s时，质点离原点的距离最大B．t=2s时，质点离原点的距离最大
C．t=2s时，质点回到原点D．t=4s时，质点回到原点
答案：BD
根据v-t图像可知，质点在0~1s内向正方向做匀加速直线运动，在1~2s内向正方向做匀减速直线运动；在2~3s内向负方向做匀加速直线运动，在3~4s内向负方向做匀减速直线运动；可知质点在t=2s时，质点离原点的距离最大，t=4s时，质点回到原点。
故选BD。
10、如图所示，图甲为质点a和b做直线运动的位移-时间（x-t）图像，图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间（v-t）图像，由图可知（  ）

A．若t1时刻a、b两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇
B．若t1时刻c、d两质点第一次相遇，则t2时刻两质点第二次相遇
C．t1到t2时间内，b和d两个质点的运动方向发生了改变
D．t1到t2时间内，b和d两个质点的速度先减小后增大
答案：AD
A．位移-时间图像中两图线的交点表示两者相遇，根据图甲可知，选项A正确；
B．速度-时间图像中两图线的交点表示两者速度相等，根据图乙可知，选项B错误；
C．位移-时间图线斜率的正负表示运动方向，根据图甲可知，t1到t2时间内质点b的运动方向发生改变。速度—时间图线在t轴上方表示速度方向为正，根据图乙可知，t1到t2时间内质点d的运动方向不变，选项C错误；
D．位移-时间图线的斜率表示速度，根据图甲可知，t1到t2时间内，质点b的速度先减小后增大。根据图乙可知，t1到t2时间内，质点d速度先减小后增大，选项D正确。
故选AD。
11、如图甲所示，一个物体放在粗糙的水平地面上。从t=0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动。在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。则（  ）

A．在0到t0时间内，物体速度逐渐变小
B．t0时刻，物体速度增加到最大值
C．在0到t0时间内，物体做直线运动
D．在0到t0时间内，物体的速度保持不变
答案：BC
根据题意，由图像可知，物体在0到t0时间内，从静止开始做加速度逐渐减小的加速直线运动，其速度逐渐增大，到t0时刻，物体速度增加到最大值。
故选BC。
12、如图所示的位移—时间（x-t）图像和速度—时间（v-t）图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（  ）

A．甲车做匀速直线运动，丙车做匀加速直线运动
B．0∼t1时间内，乙车通过的位移大于甲车通过的位移
C．0∼t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0∼t2时间内，丙的平均速度大于丁的平均速度
答案：AC
A．由图象可知，x-t图象中图象的斜率表示速度，故甲车做匀速直线运动，v-t图象中图象的斜率表示加速度，故丙车做匀加速直线运动，A正确；
B．由于在t1时刻，甲、乙两车位置相同，因此0～t1时间内，甲车通过的位移等于乙车通过的位移，B错误；
C．在t2时刻之前，丁车的速度大于丙车的速度，两车距离越来越大，在t2时刻之后，丙车的速度大于丁车的速度，两车距离越来越近，因此丙、丁两车在t2时刻相距最远，C正确；
D．在v-t图象中，图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，显然在0～t2时间内，丁车的位移大于丙车的位移，因此丁车的平均速度大于丙车的平均速度，D错误。
故选AC。
13、关于重力加速度g，下列说法正确的是（  ）
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2
B．在地球上的不同地点，g值大小不同，但相差不是很大
C．在地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小
答案：BCD
A．重力加速度g是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g取9.8 m/s2或10 m/s2，选项A错误；
C．在地球上同一地点，重力加速度相同，选项C正确；
BD．在地球上的不同地点，重力加速度一般不同，但相差不大，纬度越低的地方，g值越小，选项BD正确。
故选BCD。
填空题
14、在图中A点上方某点自由释放一个直径为4cm的铁球。照相机拍摄到球在空中下落的照片如图所示。该照片的曝光时间为0.025s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条拖影AB。小球在曝光的0.025s内的平均速度为______m/s，小球释放的位置在A点上方距离A点______m处。（结果保留3位有效数字）

答案：     8.00     3.20
[1]由题图可看出，在曝光时间0.025s内，照片上留下了连续5个球的拖影，则拖影长
xAB = 5 × 4cm = 0.20m
小球在曝光的0.025s内的平均速度为
v=xt=0.200.025m/s=8.00m/s
[2]由于AB间的时间间隔非常短，则小球在曝光的0.025s内的平均速度也可近似看作A点的瞬时速度，则根据自由落体运动有
v2=2gh
解得
h = 3.20m
15、如图所示为某物体做单向直线运动的v-t图像，图像的形状为一个14圆弧，则在物体运动的10秒时间内，加速度_________（填“变大”、“变小”、“不变”），总位移为_________米。

答案：     变小     25π
[1]根据v-t图像中斜率表示加速度，由图可知，图像的斜率变小，则物体运动的10秒时间内，加速度变小。
[2]根据v-t图像中面积表位移，由图可知，物体运动的10秒时间内的总位移为
x=14πr2=25πm
16、汽车以10m/s的速度在一平直公路上匀速行驶，突然遇到特殊情况刹车，已知利车过程中汽车做匀变速直线运动，且加速度大小为2m/s2，若从开始刹车计时，经3s时汽车速度大小是______m/s，经6s时汽车位移大小是______m。
答案：     4m/s     25m
[1]由于汽车做匀减速直线运动，即
a=-2m/s2
令末速度v=0，则有
v=v0+at
代入数据，解得
t=5s
可知，3s时汽车未停止，将t1=3s代入下式
v=v0+at
解得
v1=4m/s
[2]由于6s时汽车已经停止，则经过6s时的位移只用计算出t=5s时的位移即可，则由
x=v0t+12at2
代入数据，解得
x=25m
即经6s时汽车位移大小是x=25m。
解答题
17、A、B两质点做直线运动，它们的速度的平方v2与位置x的变化图像如图所示。求：
（1）质点B的加速度大小；
（2）质点A由x=0到x=9m过程所用的时间。

答案：（1）aB=1m/s2；（2）3s
（1）由速度位移公式有
v2=2ax
由质点B的v2-x图像可得质点B的加速度为
2aB=189m/s2=2m/s2 
可得
aB=1m/s2 
（2）由v2-x图像可知质点A的初速度大小为
v0=36m/s=6m/s 
质点A的加速度大小为
2aA=369m/s2=4m/s2
aA=2m/s2     
质点A的位移为9m时，质点A的速度为0，则质点A在0~9m所用时间为
t=v0aA=3s
18、我国“奋斗者”号全海深载人潜水器于北京时间2020年11月10日完成万米级海试，首次探底全球海洋最深处——马里亚纳海沟“挑战者深渊”，下潜深度达到10909米，创造我国载人深潜新纪录。“奋斗者”号下潜过程简化如下，“奋斗者”号由静止开始以加速度a1匀加速直线下潜3600m，紧接着以加速度a2做匀减速直线运动，经历3h下潜到最大深度（按10800m计算），求“奋斗者”号下潜过程中的最大速度vm和加速度a1、a2的大小。（结果均保留两位有效数字）

答案：vm=2.0m/s，a1=5.6×10-4m/s2，a2=2.8×10-4m/s2
设“奋斗者”号匀加速和匀减速过程的时间分别为t1、t2，则有
vm=a1t1=a2t2
匀加速过程的位移大小
h1=12a1t12
匀减速过程的位移大小
h2=12a2t22
又
t1+t2=10800s
h1=3600m
h1+h2=10800m
解得
vm=2.0m/s
a1=5.6×10-4m/s2
a2=2.8×10-4m/s2