20xx年高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究(二十三).docx

20xx年高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究(二十三)1单选题1、一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动，最后静止。若物体在最初5s内通过的位移与最后5s内通过的位移之比为x1x2115，物体运动的加速度大小为a1m/s2，则（）A物体运动的时间可能大于10sB物体在最初5s内通过的位移与最后5s内通过的位移之差为x1x215mC物体运动的时间为7sD物体的初速度为10m/s答案：BAC把此过程看成反向初速度为0的匀加速直线运动，设运动时间为tx2=12at22=12152m=12.5mx1=12at2-12a(t-5)2=(5t-12.5)mx1x2=115解得t=8sAC错误；B物体在最初5s内通过的位移与最后5s内通过的位移之差x=x1-x2=5t-25=15mB正确；D物体的初速度，逆向看v=at=8m/sD错误。故选B。2、秋风吹过，树叶纷纷落下，就像翩然飘落的蝴蝶，默默品味秋天秋日。如果有一片梧桐叶从高为5m的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（）A0.3sB0.6sC1.0sD4s答案：D如果没有空气阻力，树叶做自由落体，则有h=12gt2解得所用时间为t=2hg=2510s=1.0s实际因为空气阻力太大，树叶不是自由落体运动，下落时间一定大于1s。故选D。3、在“探究小车的速度随时间的变化规律”的实验中，下列说法正确的是（）A先释放小车，后接通电源B实验中不需要用秒表测量时间C实验时要保证钩码的质量远小于小车质量D实验前必须先平衡摩擦力答案：BA应先接通电源，后释放小车，故A错误；B打点计时器本身就是测量时间的仪器，故不需要秒表，故B正确；CD本实验不需要保证钩码质量远小于小车质量，也不需要平衡摩擦力，只需要研究速度随时间的变化规律即可，故CD错误。故选B。4、如图是某轮船在海面上运动的速度时间图像，则下列说法正确的是（）A轮船在066s内的平均速度大小等于7.5m/sB轮船在66s末运动方向改变C轮船在6696s内运动了225mD轮船在96116s内做匀减速直线运动答案：CA根据图像可知轮船在066s内做加速度减小的加速运动，所以平均速度大小大于v=0+152m/s=7.5m/s故A错误；B由题图知，轮船在66s末速度方向没有发生改变，故B错误；Cvt图线与时间轴围成的面积等于位移，则轮船在6696s内运动了x=12(96-66)15m=225m故C正确；D轮船在96116s内做反向的匀加速直线运动，故D错误。故选C。5、小明和小华操控各自的玩具赛车甲、乙在小区平直的路面上做直线运动，t=0时刻两赛车恰好并排，此后两赛车运动的位移x与时间t的比值随时间t的关系如图所示，对于甲、乙两赛车前2s的运动，下列说法正确的是（）At=1s时，甲在乙的前面且相距最远Bt=1s时，甲、乙两赛车相遇Ct=2s时，甲在乙的前面且相距最远Dt=2s时，甲、乙两赛车相遇答案：B甲赛车xt恒定不变，故做匀速直线运动，速度为v甲=1m/s。根据x=v0t+12at2可得xt=12at+v0可知乙赛车初速度为零，加速度为a=2m/s2，故两质点在t=0.5s时速度相等，此时两者相距最远；当两者相遇时v甲t=12at2解得t=1s甲、乙相遇，此后乙的速度大于甲的速度，乙在甲的前面，ACD错误，B正确。故选B。6、汽车驾驶员手册规定：具有良好刹车性能的汽车，以v180km/h的速度行驶时，应在s156m的距离内被刹住；以v248km/h的速度行驶时，应在s224m的距离内被刹住。假设两种情况下刹车后的加速度大小相同，驾驶员在这两种情况下的反应时间相同，则反应时间约为（）A0.5sB0.7sC0.9sD1.2s答案：B在反应时间t内，汽车仍按原来的速度做匀速运动，刹车后汽车做匀减速直线运动。设刹车后汽车的加速度大小为a，反应时间内的位移x=vt刹车的末速度是0，根据速度位移公式可得匀减速阶段的位移为x=v22a总位移为s=x+x由题设条件则有v1tv122as1v2tv222as2联立解得反应时间为t0.7s故选B。7、一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以x表示它相对于出发点的位移，图为汽车在t0到t40s这段时间的x-t图像。下列分析正确的是（）A汽车离出发点最远的距离为750mB汽车在1020s内匀速运动C汽车在40s末回到出发点D汽车在2040s内加速度为1.5m/s2答案：CABC汽车在010s内匀速驶离出发点，1020s内静止，2040s内匀速驶回出发点，离出发点最远的距离为30m，40s末回到出发点，故C正确，AB错误；D汽车在2040s内做匀速直线运动，加速度a0，故D错误。故选C。8、春节是我国的传统节日，以前人们常在过节时放烟花（如图甲所示）来表示庆祝，礼花弹在地面上从发射筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开后，形成漂亮的球状礼花（如图乙所示）。现有某烟花筒的结构如图丙所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹。现假设某次放烟花中，礼花弹获得的初速度大小为35m/s，延期引线的燃烧速度为2cm/s，要求爆炸发生在超过礼花弹上升最大高度的96%。忽略空气阻力的作用和烟花筒的长度，则延期引线的长度至少为（）A7cmB5.6cmC6.86cmD8.4cm答案：B设礼花弹上升的最大高度为h，假设当礼花弹上升至0.96h时刚好发生爆炸，且此时礼花弹的速度大小为v1，根据运动学规律有2gh=v022g(0.96h)=v02-v12联立解得v1=7m/s所以延期引线燃烧的最短时间为t=v0-v1g=2.8s则延期引线的长度至少为l=vt=5.6cm故选B。9、如图所示为一物体做直线运动的速度时间图像，根据图像做如下分析，(分别用v1、a1表示物体在0t1时间内的速度与加速度；v2、a2表示物体在t1t2时间内的速度与加速度)分析正确的是（）Av1与v2方向相同，a1与a2方向相反Bv1与v2方向相反，a1与a2方向相同Cv1与v2方向相反，a1与a2方向相反Dv1与v2方向相同，a1与a2方向相同答案：A由图知，v10，v20，斜率代表加速度，a10，a20。即0t1，物体沿正方向做加速运动；t1t2，加速度反向，物体沿正方向做减速运动。故选A。10、一辆汽车由静止开始运动，其v-t图像如图所示。下列说法正确的是（）A汽车在01s内做匀速直线运动B汽车在12s内反向做匀减速直线运动C汽车在2s末回到出发点D汽车在01s内和12s内的平均速度相同答案：DA由图可知，汽车在01s内做匀加速直线运动，故A错误；B汽车在12s内速度仍为正，故仍向正向运动，故B错误；C汽车在2s前一直向正方向运动，所以2s末没有回到出发点，故C错误；D汽车在01s内和12s内的平均速度相同，均为v=0+52m/s=2.5m/s故D正确。故选D。多选题11、某物体以40m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。对物体的运动情况，下列描述正确的是（）A6s内物体的位移大小为60m，方向向上B6s末物体的速度大小为20m/s，方向向上C6s内物体的速度变化量为60m/s，方向向下D6s内物体平均速度大小为10m/s，方向向下答案：AC取竖直向上为正方向，则v0=40m/s，a=g=-10m/s2。A6s内物体的位移大小为s=v0t+12at2=(406-121062)m=60m方向向上，故A正确；B6s末物体的速度大小为vt=v0+at=(40-610)m/s=-20m/s方向向下，故B错误；C6s内物体的速度变化量为v=at=-106m/s=-60m/s方向向下，故C正确；D6s内物体平均速度大小为v=st=606m/s=10m/s方向向上，故D错误。故选AC。12、在离水面高h处的跳台上，运动员以大小为v0的初速度竖直向上起跳，重力加速度大小为g，为估算运动员从起跳到落水的时间t，可选用的方程是（）Ah=v0t-12gt2Bh=-v0t+12gt2C-h=v0t+12gt2D-h=v0t-12gt2答案：BD根据题意可知，运动员近似做竖直上抛运动，以起跳位置为原点，向上为正方向，由运动学公式x=v0t+12at2可得-h=v0t-12gt2取向下为正方向，由运动学公式x=v0t+12at2可得h=-v0t+12gt2故AC错误BD正确。故选BD。13、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A在t=1s时，甲车在乙车后B在t=0时，甲车在乙车前7.5mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m答案：BDA由题图中的图像下的面积表示位移可知，t=3s时两车并排行驶，则t=1s时两车也并排行驶，A错误；Bt=1s时，乙车比甲车多运动x=(10+521)m=7.5m故t=0时，甲车在乙车前7.5m，B正确；Ct=2s时，乙在甲前，C错误；D从t=1s到t=3s，甲的位移为x甲=(10+3022)m=40mD正确。故选BD。14、如图所示为A、B两质点在一直线上运动的图像，由图像可知A、B的运动情况是（）At1到t2时间内A的位移比B的大B0到t1时间内A的加速度比B的大CA在t1后改为匀速运动，t2时B追上ADt2时，A与B速度相等，A在B的前面答案：ABA根据v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移，由图像可知，t1到t2时间内A的位移比B的大，故A正确；B根据v-t图像中图线的斜率表示加速度，由图像可知，0到t1时间内A的加速度比B的大，故B正确；CD由图可知，A在t1后改为匀速运动，t2时，A与B速度相等，且0t2时间内，A的位移大于B的位移，但不知道A、B开始运动的位置关系，则无法确定t2时，A、B的位置关系，故CD错误。故选AB。15、a和b两个小球沿同一直线运动，其位置时间（x-t）图像分别为图中的直线和曲线，已知b的加速度恒定，曲线过点（1，0），且与直线在点（3，4）相切，则下列判断正确的是（）Aa做匀速直线运动，且va=43m/sBt=3s时a和b相遇，此时二者速度相同Cb做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2Db做匀加速直线运动且加速度大小为1m/s2答案：BCA根据x-t图像的斜率表示速度，则a做匀速直线运动，其速度大小va=xt=4m-1m3s=1m/s故A错误；Ba、b在点（3，4）相切，即在t=3s时a和b相遇，此时两线斜率相同，所以此时二者速度相同，故B正确；CDb的加速度恒定，所以其位置时间关系、速度时间关系分别为x-x0=v0t+12at2v=v0+atb线过点（1，0），且与直线在点（3，4）相切，则0-x0=v01s+12a1s24m-x0=v03s+12a3s21m/s=v0+a3s解得x0=-3.5mv0=4m/sa=-1m/s2所以b做匀减速直线运动且加速度大小为1m/s2，故C正确，D错误。故选BC。16、一辆汽车从ETC高速口进入时开始计时，加速进入高速路主道的过程可看成匀加速直线运动，其平均速度v随时间t变化关系如图所示，已知这段距离为1km，t0是进入高速路主道的时刻，下面说法正确的是（）A汽车的加速度为0.1m/s2B汽车的加速度为0.3m/s2C020s内的位移是160mD020s内的位移是120m答案：BCAB根据x=v0t+12at2v=xt得v=v0+12at由图知t=0时v0=5m/s，设t0时刻的速度为v，由v=v0+v2=15m/s解得v=25m/s则汽车的加速度为a=v2-v022x=252-5221000m/s2=0.3m/s2故A错误，故B正确；CD020s内的位移是x=v0t+12at2=520+120.3202m=160m故C正确，D错误。故选BC。17、选初速度为正方向，物体加速度a=5m/s2，关于它的物理意义正确的是（）A在1秒时间内，速度增大5m/sB在1秒内质点的位移一定是5mC在第N秒初到第N+1秒末的时间内，速度增大10m/sD质点可能做减速运动。答案：ACAD初速度方向为正方向，物体加速度a=5m/s2，加速度方向与初速度方向相同，做加速运动，根据v=at知，1s内速度增大5m/s，A正确，D错误；B若初速度为零，在第一秒位移x=12at2=12512m=2.5mB错误；C从第N秒初到第N+1秒末，经历的时间为2s，根据v=at速度增大10m/s。C正确。故选AC。18、做直线运动的物体，其v-t图像如图所示，下列判断正确的是（）A物体在2s末速度方向发生改变B物体在第3s内做减速直线运动C物体在第3s内的加速度大小为-2m/s2D物体在4s末时回到出发点答案：ADA物体在2s末速度方向由由正方向，变为负方向，故A正确；B物体在第3s内沿负方向做加速速运动，故B错误；Cv-t图像的斜率表示加速度，物体在第3s内的加速度为a=vt=-2m/s2所以加速的大小为2m/s2，负号表示加速度方向为负方向，故C错误；Dv-t图线与坐标轴所围图形的面积表示位移，所以物体在04s内的位移为0，则4s末时回到出发点，故D正确。故选D。19、如图所示是一辆汽车做直线运动的xt图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（）AOA段运动最快BAB段静止CCD段表示的运动方向与初始运动方向相反D4内汽车的位移大小为30km答案：BCABCxt图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，在OA段v1=151m/s=15m/s在AB段v2=15-152-1m/s=0在BC段v3=30-153-2m/s=15m/s在CD段v4=0-304-3m/s=-30m/s可知，CD段运动最快，AB段静止，CD段的运动方向与初始运动方向相反，A错误，BC正确；D4内汽车的始末位置坐标均为0，则4内汽车的位移大小为0，D错误。故选BC。20、如图甲所示，小球从斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面后做匀减速直线运动，最后停在C点，小球在水平面上的运动时间为0.4s；整个过程中，速率的平方v2与运动路程x之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）Av2x图像斜率表示加速度B小球沿斜面下滑的加速度为16m/s2C小球在水平面上运动的距离为0.8mD整个过程小球的平均速率为2m/s答案：CDA根据匀变速直线运动的速度与位移关系有v2=2ax可知，v2x图像斜率为2a，并非表示加速度，故A错误；B由图乙的斜率可得k=2a1=16-01m/s2则下滑时的加速度为a1=8m/s2故B错误；C由图乙可知，小球在B点的速度为vB=4m/s则小球在水平面上的加速度大小为a2=vB-0t2=10m/s2则小球在水平面上运动的距离为x2=12a2t22=0.8m故C正确；D小球下滑的时间为t1=vBa1=0.5s小球运动路程为s=x1+x2=1m+0.8m=1.8m则整个过程小球的平均速率为v=st1+t2=2m/s故D正确。故选CD。填空题21、若有初速，一般规定初速方向为正；若无初速，一般规定加速度方向为正。即匀加速直线运动中，加速度取_；匀减速直线运动中，加速度取_。答案：正负1匀加速直线运动的条件是加速度与速度方向相同，所以匀加速直线运动中，加速度取正；2匀减速直线运动的条件是加速度与速度方向相反，所以匀减速直线运动中，加速度取负。22、目前全球最快的电梯是位于上海中心的三座主电梯。它从B2（地面-13m）到118（地面546m）层观上海之巅光厅仅需55s，最快速度达到18m/s。整个过程中，电梯先加速到最高速，随后匀速上升一段，最后减速到停止。假设加速和减速的过程均为匀变速，且加速度大小相同。电梯加速和减速加速度的大小为_，电梯达到最高速度时所处位置约为地面以上_m处。（精确到1m）答案：0.75201#202#20312设电梯匀加速直线时加速度大小为a，加速时间为t1，根据题意由对称性可知电梯匀减速直线运动时加速度大小也为a，减速时间也为t1，根据匀变速直线运动速度与时间关系可得v=at1=18m/s电梯匀加速直线运动的位移为x1=12at12设电梯匀速直线运动时间为t2，由题意可得电梯总运行时间为t总=2t1+t2=55s匀速直线运动的位移为x2=vt2电梯总位移为x总=2x1+x2=546m-(-13m)=559m联立解得a0.75m/s2t123.9s故匀加速直线运动过程位移大小为x1=12at12214.2m电梯达到最高速度时所处位置约为地面以上的高度为h=x1-13=201.2m精确到1m即为201m，考虑到位移计算方式有可能不同，201m至203m均算正确。23、如图所示为某质点做直线运动的v-t图像，质点运动的加速度大小为_m/s2答案：1.21由图可知斜率表示加速度，则a=6.4-4.03-1m/s2=1.2m/s224、子弹垂直射入叠在一起固定的相同木板，穿过第16块木板后速度变为0。可以把子弹视为质点，已知子弹在木板中运动的总时间是t，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同。则子弹穿过第16块木板所用的时间是_，子弹穿过第812块木板所用的时间是_。答案：t4#0.25tt4#0.25t1设木板的厚度均为d，子弹的加速度大小为a。将子弹的匀减速直线运动逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动，则16d=12at2设子弹穿过第16块木板所用的时间是t1，则d=12at12联立解得t1=t42设子弹穿过第816块木板的时间为t2，穿过第1316块木板的时间为t3，则9d=12at224d=12at32联立解得t2=34t，t3=12t所以子弹穿过第812块木板所用的时间是t=t2-t3=t425、匀变速直线运动的条件：加速度不为零，加速度不变，加速度与速度_。答案：共线1匀变速直线运动的条件：加速度不为零，加速度不变，加速度与速度共线。20