2022-2022高中物理第二章探究匀变速直线运动规律章末检测试卷粤教版必修.doc

第二章 探究匀变速直线运动规律
章末检测试卷(二)
(时间：90分钟　总分值：100分)
一、选择题(此题共12小题，每题4分，共48分.其中1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分)
1.物体在做匀减速直线运动(运动方向不变)，下面结论正确的选项是(　　)
A.加速度越来越小
B.加速度方向总与运动方向相反
C.位移随时间均匀减小
D.速率随时间有可能增大
答案　B
解析　匀减速直线运动加速度不变，A错；加速度方向与运动方向同向时加速，反向时减速，B对；单方向减速的过程中位移越来越大，C错；单方向匀减速到零之前速率越来越小，D错.
2.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为s＝24t－1.5t2 (m)，根据这一关系式可以知道，物体速度为零的时刻是(　　)
s B.8 s
C.16 s D.24 s
答案　B
3.如图1所示，甲、乙两物体从地面上某点正上方不同高度处，同时做自由落体运动.甲的质量比乙的质量大，以下说法正确的选项是(空气阻力不计)(　　)
图1
A.甲、乙可能在空中相撞
B.甲、乙落地时的速度相等
C.下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同
D.从开始下落到落地，甲、乙的平均速度相等
答案　C
解析　物体做自由落体运动，加速度为g，与物体的质量无关，下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同，甲、乙不可能在空中相撞，选项A错误，C正确；根据vt2＝2gs，物体落地时的速度vt＝，故两物体到达地面时速度不相等，选项B错误；由平均速度＝＝知两物体平均速度也不相等，选项D错误.
4.汽车进行刹车试验，假设速率从8 m/s匀减速至零，用时1 s.按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行距离不得超过5.9 m，那么对上述刹车试验的拖行距离的计算及是否符合规定的判断正确的选项是(　　)
A.拖行距离为8 m，符合规定
B.拖行距离为8 m，不符合规定
C.拖行距离为4 m，符合规定
D.拖行距离为4 m，不符合规定
答案　C
5.在平直公路上，汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，那么它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为(　　)
A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s
答案　A
解析　根据s＝v0t＋at2，将v0＝20 m/s，a＝－5 m/s2，
s＝37.5 m
代入得：t1＝3 s，t2＝5 s
但因刹车时间t0＝＝4 s，所以t2＝5 s应舍去.故只有选项A正确.
6.甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移s与时间t的图象如图2所示，那么(　　)
图2
A.甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动
B.t2时刻两物体速度相等
C.出发时乙在甲前s0处
D.甲、乙两物体有一次相遇
答案　C
解析　由于图象是s－t图象，图象中直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错误，t2时刻，乙物体速度大于甲物体的速度，B错误；甲从原点出发，乙从s0处出发，C正确；由题图看出，甲、乙的图线有两个交点，故两物体有两次相遇，D错误.
7.一可视为质点的物体以初速度v0＝20 m/s从斜面底部沿光滑固定斜面匀减速向上滑动，当上滑距离s0＝30 m时，速度减为10 m/s，物体恰滑到斜面顶部速度减为零，那么斜面长度为(　　)
A.40 m B.50 m C.32 m D.60 m
答案　A
解析　根据vt2－v02＝2as，得加速度为a＝＝ m/s2＝－5 m/s2，物体到达斜面顶部时速度为0，那么斜面长度L＝＝40 m，选项A正确，选项B、C、D错误.
【考点】速度与位移关系的理解与应用
【题点】速度与位移关系的应用
8.某物体运动的速度与时间关系如图3所示，由图象可知(　　)
图3
A.该物体做匀减速运动
B.它的初速度为20 m/s
C.加速度为10 m/s2
D.前20 s内的位移为600 m
答案　A
解析　物体的速度均匀减小，做匀减速直线运动，选项A正确；t＝0时刻的速度即初速度，由题图知，初速度为30 m/s，选项B错误；加速度a＝＝－1 m/s2，选项C错误；图线与时间轴所围“面积〞表示位移，那么前20 s内的位移s＝×20 m＝400 m，选项D错误.
9.一个物体以初速度1 m/s做匀加速直线运动，经过一段时间后速度增大为7 m/s，那么(　　)
A.该加速过程中物体平均速度为4 m/s
B.物体在该运动过程位移中点的瞬时速度为4 m/s
C.将该过程分为两段相等时间，那么物体先后两段相等时间内的位移之比是5∶11
D.将该过程分为两段相等位移，那么物体先后两段位移所用时间之比是1∶(－1)
答案　AC
解析　该加速过程的平均速度＝＝ m/s＝4 m/s，故A正确；物体在该运动过程位移中点的瞬时速度＝＝ m/s＝5 m/s，故B错误；将该过程分为两段相等时间，前一半时间的位移s1＝·＝·＝·，后一半时间的位移s2＝·＝·＝·，那么物体先后两段相等时间内的位移之比＝，故C正确；前一半位移平均速度1＝＝ m/s＝3 m/s，后一半位移的平均速度2＝＝ m/s＝6 m/s，根据t＝，得位移相同时，时间与平均速度成反比，那么＝＝，故D错误.
【考点】匀变速直线运动规律的综合应用
【题点】匀变速直线运动规律的综合应用
10.如图4所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，在第3 s末两个物体在途中相遇，那么(　　)
图4
A.A、B两物体是从同一地点出发
B.3 s内物体A的平均速度比物体B的大
C.A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为2∶1
D.t＝1 s时，两物体第一次相遇
答案　CD
解析　由图线与时间轴所围的“面积〞读出两物体在3 s内的位移不等，而在第3 s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同，故A错误；由图线与时间轴所围的“面积〞读出两物体在3 s内B的位移大于A的位移，那么B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；图象的斜率表示加速度，知在减速阶段A的加速度大于B的加速度，aA＝－2 m/s2，aB＝－1 m/s2，故aA∶aB＝2∶1，故C正确；由图线与时间轴所围的“面积〞表示位移可知，1～3 s内A、B两物体位移相等，且第3 s末两个物体在途中相遇，所以t＝1 s时，两物体相遇，选项D正确.
11.以下给出的四组图象中，能够反映同一直线运动的是(　　)
答案　BC
解析　A、B选项中的左图说明0～3 s内物体做匀速运动，位移正比于时间，加速度为零，3～5 s内物体做匀加速运动，加速度大小a＝＝2 m/s2，A错，B对；C、D选项中左图0～3 s内位移不变，表示物体静止(速度为零，加速度为零)，3～5 s内位移与时间成正比，表示物体做匀速运动，v＝＝2 m/s，a＝0，C对，D错.
12.竖直的墙壁上AE被分成四段相等的局部，一物体由A点从静止释放做自由落体运动，如图5所示，以下结论正确的选项是(　　)
图5
A.物体到达各点的速率vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2
B.物体通过每一局部时，其速度增量vB－vA＝vC－vB＝vD－vC＝vE－vD
C.物体从A到E的平均速度＝vB
D.物体从A到E的平均速度＝vC
答案　AC
解析　由t＝，物体到达B、C、D、E的时间之比为tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2，根据vt＝gt，得vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2，A正确，B错误；显然vB＝，而＝，所以物体从A到E的平均速度＝vB，C正确，D错误.
二、实验题(此题共2小题，共12分)
13.(6分)某同学用图6甲所示装置测定重力加速度.(打点频率为50 Hz)
图6
(1)实验时下面步骤的先后顺序是 .
A.释放纸带 B.接通电源
(2)打出的纸带如图乙所示，可以判断实验时重物连接在纸带的 (填“左〞或“右〞)端.
(3)图乙中是连续的几个计时点，每个计时点到0点的距离d如下表所示：
计时点
1
2
3
4
5
6
距离d/cm
6.00
12.50
19.30
26.50
34.10
42.10
根据这些数据可求出重力加速度的测量值为 .(保存三位有效数字)
答案　(1)BA　(2)左　(3)9.72 m/s2
解析　(1)根据打点计时器的使用步骤，应先接通电源，后释放纸带，故顺序为B、A.
(2)纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比拟密集些，所以重物连接在纸带的左端.
(3)我们用逐差法来求重力加速度的测量值.根据表中的数据可得
g＝ m/s2≈9.72 m/s2.
14.(6分)如图7所示，为测量做匀加速直线运动的小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得两者间距为d.
图7
(1)当小车匀加速向左行驶经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间为Δt1和Δt2，那么小车的加速度a＝ .
(2)为减小实验误差，可采用的方法有 .
A.增大两挡光片宽度b
B.减小两挡光片宽度b
C.增大两挡光片间距d
D.减小两挡光片间距d
答案　(1)[－]　(2)BC
解析　(1)两挡光片通过光电门的速度分别为
vA＝，vB＝
根据vB2－vA2＝2ad，得：a＝[－].
(2)本实验测速度的原理是用挡光片通过光电门时的平均速度代替瞬时速度，所以挡光片通过光电门的时间越短，即宽度越小，误差越小；另外，两挡光片间距越大，误差越小.
三、计算题(此题共4小题，共40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)
15.(8分)如图8所示，自屋檐自由落下的一个小球在Δt＝0.25 s内通过高度为Δh＝2 m的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？(g取10 m/s2)
图8
答案　2.28 m
解析　设窗口上沿离屋檐的距离为s，球落到窗口上沿处的速度为v1，落到窗口下沿处的速度为v2，根据vt＝gt得v1＝gt1，v2＝g(t1＋Δt)
由匀变速直线运动规律有v22－v12＝2gΔh
代入得g2(t1＋Δt)2－g2t12＝2g·Δh
代入数据：Δt＝0.25 s，Δh＝2 m，g＝10 m/s2，解得t1＝0.675 s.
所以s＝gt12＝×10 m/s2×(0.675 s)2≈2.28 m.
【考点】自由落体运动规律的应用
【题点】自由落体运动公式的应用
16.(10分)跳伞运发动做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时翻开降落伞，伞张开后运发动就以14.3 m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s，取g＝10 m/s2.问：
(1)运发动离开飞机时距地面的高度为多少？
(2)离开飞机后，运发动经过多长时间才能到达地面？(结果保存三位有效数字)
答案　(1)305 m　(2)9.85 s
解析　(1)设运发动自由下落的高度为s1，那么此时速度为v1，有
v12＝2gs1 ①
翻开降落伞做减速运动时满足：v22－v12＝2as2 ②
式中v2＝5 m/s，a＝－14.3 m/s2，s2＝125 m
联立①②解得s1＝180 m ③
所以总高度为s＝s1＋s2＝(180＋125) m＝305 m ④
(2)设第一过程经过的时间是t1，有s1＝gt12 ⑤
第二过程经过的时间是t2＝＝ s≈3.85 s ⑥
所以总时间为t＝t1＋t2＝9.85 s ⑦
17.(10分)甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其v－t图象如图9所示.试计算：
图9
(1)乙车开始运动多长时间后两车相遇？
(2)相遇处距出发点多远？
(3)相遇前两车的最大距离是多少？
答案　(1)4.83 s　(2)17.5 m　(3)3 m
解析　从图象知两车初速度是v0＝0，加速度分别为a1＝＝ m/s2，a2＝＝ m/s2，做匀加速运动.
(1)两车相遇时位移相等，设乙车运动t时间后两车相遇，那么甲、乙两车位移为s1＝a1(t＋2 s)2，s2＝a2t2，由于s1＝s2，所以a1(t＋2 s)2＝a2t2，代入数据解得t′＝(2－2) s(舍去)，t＝(2＋2) s≈4.83 s.
(2)相遇点离出发点的距离s2＝a2t2＝××4.832 m≈17.5 m.
(3)由图可知甲车行驶t4＝4 s时两车速度相等，此时两车距离最大，Δs＝s甲－s乙＝×3×4 m－×3×2 m＝3 m.
18.(12分)某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方200 m处有一平安车以10 m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶.
(1)求赛车出发3 s末的瞬时速度大小；
(2)赛车何时追上平安车？
(3)追上之前与平安车最远相距多少米？
(4)当赛车刚好追上平安车时，赛车手立即刹车，使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？(设赛车可以从平安车旁经过而不发生相撞)
答案　(1)6 m/s　(2)20 s　(3)225 m　(4)20 s
解析　(1)赛车在3 s末的速度
v＝at3＝2×3 m/s＝6 m/s.
(2)赛车追上平安车时有v0t＋s＝at2，代入数据解得t＝20 s；
(3)当两车速度相等时，相距最远，那么有t′＝＝ s＝5 s，那么相距的最远距离Δs＝v0t′＋s－at′2＝(10×5＋200－×2×52) m＝225 m.
(4)两车相遇时赛车的速度v1＝at＝40 m/s，赛车减速到静止所用的时间t1＝＝ s＝10 s，赛车减速到静止前进的距离smax＝＝200 m，相同的时间内平安车前进的距离s′＝v0t1＝100 m<smax，所以赛车停止后平安车与赛车再次相遇，所用时间t2＝＝ s＝20 s.