1、人教版必修 1 第 2 章 匀变速直线运动的研究单元综合题第部分 选择题一、选择题:本题共 8 小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。1我们研究的匀变速直线运动是指( )A位移随时间均匀变化 B速度随时间均匀变化C路程随时间均匀变化 D加速度随时间均匀变化【答案】B【解析】匀变速直线运动是指加速度不变的直线运动,其速度随时间均匀变化,由公式 x=v0t+可知位移随时间不是均匀变化,路程随时间也不是均匀变化,故 B 正确。21at2如图是某物体做直线运动的 v t 图象,由图象可得到的正确结果是( )A t=1 s 时物体的加速度大小为 2 m/s2B物体 3 s 内的平均速度大小为 2.5
2、m/sC物体 7 s 内的位移 12 mD物体第 3 s 内位移 6 m【答案】C3两个物体从同一地点同时出发,向同一方向做匀变速直线运动,若他们的初速度不同而加速度相同,则在运动过程中( )A它们的速度之差保持不变B它们的速度之差与时间成正比C它们的位移之差与时间的平方成正比D它们的位移之差与时间成正比【答案】AD【解析】两物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,初速度不同,加速度相同。根据匀变速直线运动规律,有 v1 v01 at, v2 v02 at,得 v2 v1 v02 v01,故 A 正确,B错误;又 x1 v01t at2, x2 v02t at2,得 x2 x1(
3、v02 v01)t,故 C 错误,D 正确。14如图所示,甲从 A 地由静止匀加速跑向 B 地,当甲前进距离为 x1时,乙从距 A 地 x2处的 C点由静止出发,加速度与甲相同,最后二人同时到达 B 地,则 AB 两地距离为( )A x1+x2B21()4C D12()21()x【答案】B5动车把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,而动车组就是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组而成的。若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个 60 m 所用的时间是 10 s,通过第二个 60 m 所用的时间是 6 s。则 ( )A动车组的加速度为 1 m/s
4、2,接下来的 6 s 内的位移为 78 mB动车组的加速度为 0.5 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 78 mC动车组的加速度为 0.5 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 96 mD动车组的加速度为 1 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 96 m【答案】B【解析】动车组在匀加速运动过程中。通过第一个 60 m 所用的时间是 10 s,中间时刻的速度为 m/s=6 m/s;通过第二个 60 m 所用的时间为 6 s,中间时刻的速度为 =10 160xvt 2xvtm/s,两个中间时刻的时间差为 t=8 s;则加速度为 a= m/s20.5 m/s2;6 s 末21vt08的速
5、度为 v 10 m/s0.53 m/s11.5 m/s;接下来的 6 s 内的位移为 x =vt3+2ta m=78 m,B 正确。231at 21(.560.)6如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从 O 点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过 a、 b、 c、 d 四个位置,下列说法正确的是( )A质点由 O 到达各点的时间之比 ta tb tc td=1 223B质点通过各点的速率之比 va vb vc vd=1 2C在斜面上运动的平均速度 =vbD在斜面上运动的平均速度 = 2d【答案】ABD7一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点 A 的时间间隔是 5 s,两次经
6、过一个较高点 B 的时间间隔是 3 s,则 AB 之间的距离是( g=10 m/s2)( )A80 m B40 m C20 m D初速度未知,无法确定【答案】C【解析】小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到 A 点的时间为 ,最高点到 B 点的时间为 , AB 间距离为:2At 2BthAB= g g = 10(2.5 21.5 2)m=20 m,选项 C 正确。1t2t18汽车 A 在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以 0.4 m/s2的加速度做匀加速直线运动,30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动,设在绿灯亮的同时,汽车 B 以 8 m/s 的速度从 A 车旁边驶
7、过,且一直以此速度做匀速直线运动,运动方向与 A 车相同,则从绿灯亮时开始 ( )A A 车在加速过程中与 B 车相遇B A、 B 两车相遇时速度相同C相遇时 A 车做匀速运动D A 车追上 B 车后,两车不可能再次相遇【答案】CD【解析】 A 车在匀加速直线运动过程中的位移 xA1 aAt 180 m,此过程中 B 车的位移221xB1 vBt1240 mxA1,故 A 车在加速过程中没有与 B 车相遇,A 错,C 对;之后因 vA aAt112 m/svB,故 A 车一定能追上 B 车,相遇之后不能再相遇, A、 B 相遇时的速度一定不相同,B 错,D对。第部分非选择题二、非选择题:本题
8、4 个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。9某同学用如图甲所示装置测量重力加速度 g,所用交流电频率为 50 Hz。在所选纸带上取某点为 0 计数点,然后每 3 个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如图乙所示。该同学用两种方法处理数据( T 为相邻两计数点的时间时隔):方法 A:由 g1= , g2= , g5= ,取平均值 =8.667 m/s2。21x32x652xTg方法 B:由 g1= , g2= , g3= ,取平均值 =8.673
9、 m/s2。41T52632从数据处理方法看,在 x1、 x2、 x3、 x4、 x5、 x6中,对实验结果起作用的,方法 A 中有 ,方法 B 中有 。因此,选择方法 (填“A”或“B”)更合理,这样可以减小实验的(填“系统”或“偶然”)误差。本实验误差的主要来源有 (试举出两条)。 【答案】 x1、 x6 x1、 x2、 x3、 x4、 x5、 x6 B 偶然 测量误差、空气阻力等从计算结果可看出 x1、 x2、 x3、 x4、 x5、 x6六个数据都参与了运算,因此方法 B 的误差更小,选择方法 B 更合理,更易减小偶然误差。本实验的误差来源除了上述由测量和计算带来的误差外,其他的误差还
10、有阻力(包括空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等)、交流电频率变动、长度测量、数据处理方法等。10 (1)在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下列步骤的代号填在横线上。A把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面B把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路C换上新的纸带,再重复做两次D把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面E使小车在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动F把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码G断开电源,取下纸带(2)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题:()图乙是(
11、填“电磁”或“电火花” )打点计时器,电源采用的是(填“交流 4 6 V” “交流 220 V”或“四节干电池” ) 。()某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 共 7 个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有 4 个打印点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下 B、 C、 D、 E、 F 五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表,要求保留 3 位有效数字。速度 vB vC vD vE vF数值(m/s)0.479 0.560 0.640将
12、B、 C、 D、 E、 F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。由所画速度时间图象求出小车加速度为m/s 2。()根据速度时间图象判断,在打 A 计数点时,小车的速度 vA=m/s。【答案】 (1)DBAFEGC (2) (I)电火花交流 220 V (II)0.400 0.721 如图所示0.80 (III)0.320(2) (I)如图乙,这是一个电火花打点计时器,这种打点计时器的工作电源须是 220 V 的交流电源。(II) B 点的瞬时速度为: vB= = m/s =0.400 m/s2ACxT23.64810.( )F 点的瞬时速度为 vF=
13、= m/s =0.721 m/sEG2.807.1( )将 B、 C、 D、 E、 F 各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线见答案。由所画速度时间图象,在图线上取一点(0.4,0.64) ,结合图线的斜率知, a= =0.80 m/s2。0.64.3(III)根据速度时间图象判断,图线与纵坐标的交点,即为 A 点的速度大小,那么在打 A 计数点时,小车的速度为 vA=0.320 m/s。11在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度 vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路。汽车司机发现前方有危险(游客正在 D 处)经 0.7 s 作出
14、反应,紧急刹车,但仍将正步行至 B 处的游客撞伤,该汽车最终在 C 处停下,事故现场如图所示, AC 段是汽车轮胎在路面上的擦痕。为了判断汽车司机是否超速行驶,警方用一规格相同警车进行模拟实验,以速度 vm=14.0 m/s 行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车起始制动点 A 急刹车,经 14.0 m 后停下来。在事故现场测得 xAB=17.5 m, xBC=14.0 m, xBD=2.6 m。问:(1)该肇事汽车的初速度 vA是多大?有无超速?(2)游客横过马路的速度大小?【答案】 (1)21 m/s 超速 (2)1.53 m/s12.某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从 31.
15、25 m 高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 30 m 远处由静止向楼底先匀加速运动 2 s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车弹簧垫上。(不计空气阻力,人和汽车可视为质点,g10 m/s 2)求:(1)汽车经多长时间到达楼底;(2)汽车加速度的大小。【答案】(1)2.5 s (2) 10 m/s 2【解析】(1)汽车运动时间应与演员自由落体时间相等,设此时间为 t演员做自由落体运动有 h gt21解得 t2.5 s(2)设汽车加速的时间为 t1,加速的位移为 x1,加速的末速度为 v,匀速运动的时间为 t2,运动位移为 x2x1 a tv at1 汽车匀速运动时间 t2 t t10.5 sx2 vt2 x x1 x2 由得 a10 m/s 2