2019-2020年新教材高中物理 章末綜合測評2 勻變速直線運(yùn)動的研究（含解析）新人教版必修1

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1、章末綜合測評(二)　勻變速直線運(yùn)動的研究 (時間：90分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～10題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．下列四幅圖中，能大致反映自由落體運(yùn)動圖像的是(　　) A　　　 　B　　　　　C　　　　　D D　[自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，故它的v-t圖像是一過原點(diǎn)的傾斜直線，a-t圖像是一平行時間軸的直線，故D對，A、C錯；B圖中的圖像表示物體勻速下落．故選D.] 2．做勻加速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在第一個

2、7 s內(nèi)的平均速度比它在第一個3 s內(nèi)的平均速度大6 m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為(　　) A．1 m/s2　　　　 B．1.5 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 C　[根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可知，第一個3 s內(nèi)的平均速度為第1.5 s末的速度；第一個7 s內(nèi)的平均速度為第3.5 s末的速度；則有：a＝＝ m/s＝3 m/s2，故選C.] 3．一個質(zhì)點(diǎn)沿x軸做勻加速直線運(yùn)動，其位移—時間圖像如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2 B．該質(zhì)點(diǎn)在t＝1 s時的速度大小為2 m/s C．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0到t＝2 s時間內(nèi)的位移大

3、小為6 m D．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0時速度為零 D　[質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)t＝0時質(zhì)點(diǎn)的速度為v0，加速度為a，由題圖知t1＝1 s時，x1＝2 m，t2＝2 s時，x2＝8 m，利用公式x＝v0t＋at2得x1＝v0t1＋at，x2＝v0t2＋at，代入數(shù)據(jù)解得a＝4 m/s2，v0＝0，t＝1 s時的速度大小為4 m/s，故只有D正確．] 4.甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿同一方向出發(fā)，如圖所示是甲、乙兩車的速度—時間圖像，由圖可知(　　) A．甲車的加速度大于乙車的加速度 B．t1時刻甲、乙兩車的加速度相等 C．t1時刻甲、乙兩車相遇 D．0～t1時間內(nèi)，甲車的平均速度大于乙車的

4、平均速度 D　[由所給甲、乙兩車的速度—時間圖像的斜率知，甲車的加速度小于乙車的加速度，A、B錯誤；t1時刻甲、乙兩車速度相等，由于之前甲車的速度一直大于乙車的速度，故此時甲車位于乙車的前方，C錯誤；由甲、乙兩車的速度—時間圖像與時間軸所圍圖形的面積知，0～t1時間內(nèi)，甲車比乙車的位移大，故該段時間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度，D正確．] 5．a(chǎn)、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動，它們的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b加速時，物體a的加速度大于物體b的加速度 B．20 s時，a、b兩物體相距最遠(yuǎn) C．60 s時，物體a在物體b的前方 D．40 s時

5、，a、b兩物體速度相等，相距200 m C　[由圖像可知a、b加速時，a的加速度大小為 m/s2＝1.5 m/s2，b的加速度大小為 m/s2＝2 m/s2，A錯誤；t＝20 s時，a的速度為40 m/s，而b的速度為0，在繼續(xù)運(yùn)動的過程中，兩者距離繼續(xù)增大，B錯誤；t＝40 s時，a、b兩物體速度相同，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)；v-t圖像中，圖線與t軸所圍的面積表示位移，故面積之差表示位移之差，所以最大間距為×20 m＋×20 m＝900 m，故D錯誤；t＝60 s時，圖線a與t軸圍成的面積大于圖線b與t軸圍成的面積，故a物體的位移大于b物體的位移，C正確．] 6．如圖所示，光滑斜面被分成四

6、個長度相等的部分AB、BC、CD、DE，一個物體由A點(diǎn)靜止釋放，下面結(jié)論中不正確的是(　　) A．物體到達(dá)各點(diǎn)的速度vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2 B．物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時間tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2 C．物體從A到E的平均速度＝vB D．通過每一部分時，其速度增量均相等 D　[設(shè)每一部分的長度為x，根據(jù)v2－v＝2ax得v＝2ax，v＝2a·2x，v＝2a·3x，v＝2a·4x，所以vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2，A正確；根據(jù)x＝at2得tB＝，tC＝，tD＝，tE＝，所以tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2，B正確；從A到E的平均速度等于中間時刻的速度，從A到

7、E的時間為tE＝，中間時刻為tE＝＝＝tB，所以＝vB，C正確；由vB、vC、vD、vE之比可知每一部分的速度增量不相等，D錯誤．故本題應(yīng)選D.] 7．一物體從一行星表面的某高度處自由下落(不計表層大氣阻力)．自開始下落計時，得到物體離行星表面的高度h隨時間t變化的圖像如圖所示，則(　　) A．行星表面的重力加速度大小為8 m/s2 B．行星表面的重力加速度大小為10 m/s2 C．物體落到行星表面時的速度大小為20 m/s D．物體落到行星表面時的速度大小為25 m/s AC　[設(shè)物體下落的加速度為a，物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，從圖中可以看出下落高度h＝25 m，所用

8、的時間t＝2.5 s，由位移時間關(guān)系式：h＝at2，解得：a＝8 m/s2，故A正確；物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由速度時間關(guān)系式得：v＝at＝20 m/s，故C正確，故選A、C.] 8．如圖所示，放在水平地面上相距9 m的兩個物體A、B，分別以大小vA＝6 m/s和vB＝2 m/s的初速度同時相向減速滑行，若兩物體因受地面阻力而產(chǎn)生的加速度大小均為2 m/s2，且不計兩物體的大小，取g＝10 m/s2.則(　　) A．它們經(jīng)過2 s相遇 B．它們經(jīng)過4 s相遇 C．它們在距離物體A出發(fā)點(diǎn)8 m處相遇 D．它們在距離物體A出發(fā)點(diǎn)5 m處相遇 AC　[設(shè)B速度減為0時的位移

9、為xB，則0－v＝－2axB，得xB＝1 m．設(shè)B的運(yùn)動時間為tB，則0＝vB－atB，得tB＝1 s．在1 s內(nèi)，A的位移為xA＝vAtB－at＝5 m，顯然當(dāng)B停止時兩者相距3 m．設(shè)經(jīng)過時間t，兩者相遇，則s－xB＝vAt－at2，解得t＝2 s(t＝4 s不符合實(shí)際，舍去)．故經(jīng)過2 s相遇，相遇處在距離物體A出發(fā)點(diǎn)8 m處，選項A、C正確．] 9．如圖所示，汽車以10 m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20 m處時，綠燈還有3 s熄滅．而該汽車在綠燈熄滅時剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動的v-t圖像可能是(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D BC　[v-t

10、圖線與時間坐標(biāo)軸所圍“面積”表示位移，A、D選項中v-t圖像的“面積”不等于20 m，A、D錯誤；B中v-t圖像的“面積”可能等于20 m，B正確；C中v-t圖像的“面積”正好等于20 m，C正確．] 10．將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時間間隔2 s，它們運(yùn)動的v-t圖像分別如圖中直線甲、乙所示．則(　　) A．t＝2 s時，兩球高度相差一定為40 m B．t＝4 s時，兩球相對于各自拋出點(diǎn)的位移相等 C．兩球從拋出至落到地面所用的時間相等 D．甲球與乙球從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)的時間相等 BD　[t＝2 s時，兩球運(yùn)動的位移相差40 m，但兩小

11、球是從距地面不同高度處豎直向上拋出，故無法判斷兩小球的高度差，A錯；根據(jù)v-t圖像中圖線與t軸包圍的面積表示位移知，t＝4 s時兩球的位移都是40 m，B對；兩小球是從距地面不同高度處豎直向上拋出的，落地的時間不確定，C錯；兩小球豎直向上的初速度相同，由v＝v0＋at，其中a＝－g，解得t＝，用時相等，D對．] 二、非選擇題(本題共6小題，共60分) 11．(6分)某學(xué)生利用“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗裝置來測量一個質(zhì)量為m＝50 g的重錘下落時的加速度值，該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計時器，實(shí)驗裝置如圖甲所示． 甲 (1)以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗操作和計算過程，請?zhí)顚?/p>

12、其中的空白部分： ①實(shí)驗操作：________，釋放紙帶，讓重錘自由落下， _______________________________________________________ ______________________________________________________. ②取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點(diǎn)如圖乙所示，測出相鄰計數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1＝2.60 cm，x2＝4.14 cm，x3＝5.69 cm，x4＝7.22 cm，x5＝8.75 cm，x6＝10.29 cm，已知打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)間隔T＝0.02 s，則重錘運(yùn)動的加速度計算表達(dá)式為a＝____

13、____，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a＝________m/s2.(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 乙 (2)該同學(xué)從實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重錘下落時的加速度比實(shí)際的重力加速度小，為了有效地縮小這個實(shí)驗測得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請你提出一個有效的改進(jìn)方法： _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________.

14、 [答案]　(1)①接通電源　實(shí)驗結(jié)束關(guān)閉電源 ②　9.60　(2)將重錘換成較大質(zhì)量的重錘(或者采用頻閃照相法) 12．(6分)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實(shí)驗中，用打點(diǎn)計時器打出一條紙帶．A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點(diǎn)．相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1 s，各點(diǎn)間的距離如圖所示，則打D點(diǎn)時，小車的速度為________m/s.小車的加速度大小為________m/s2.若當(dāng)交流電的實(shí)際頻率小于50 Hz時，仍按50 Hz計算，則測量的加速度值比真實(shí)的加速度值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)． [解析]　T＝0.1 s，vD＝＝ m/s＝0.34

15、 m/s，vB＝＝0.26 m/s，a＝＝0.4 m/s2.交流電實(shí)際頻率變小時，T較真實(shí)值偏小，則測量的加速度較真實(shí)值偏大． [答案]　0.34　0.4　偏大 13.(12分)雨后，屋檐上還在不斷滴著水滴，如圖所示．小紅認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)，這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時才由靜止開始下落．她測得屋檐到窗臺的距離H＝3.2 m，窗戶的高度為h＝1.4 m．g取10 m/s2，試計算： (1)水滴下落到窗臺時的速度大??； (2)水滴經(jīng)過窗戶的時間． [解析]　(1)水滴下落至窗臺通過的距離為H＝3.2 m 由v2＝2gH得v＝＝ m/s＝8 m/s. (2)水滴下落至窗戶上邊緣的時

16、間為 t1＝＝ s＝0.6 s 水滴下落至窗臺的時間為 t2＝＝ s＝0.8 s 水滴經(jīng)過窗戶的時間為 Δt＝t2－t1＝0.8 s－0.6 s＝0.2 s. [答案]　(1)8 m/s　(2)0.2 s 14．(12分)飛機(jī)起飛過程可分為兩個勻加速運(yùn)動階段，其中第一階段飛機(jī)的加速度為a1，運(yùn)動時間為t1.當(dāng)?shù)诙A段結(jié)束時，飛機(jī)剛好達(dá)到規(guī)定的起飛速度v0.飛機(jī)起飛過程中，在水平直跑道上通過的路程為s.求第二階段飛機(jī)運(yùn)動的加速度a2和時間t2. [解析]　第一、二階段結(jié)束時飛機(jī)運(yùn)動速度分別為： v1＝a1t1，v0＝v1＋a2t2 運(yùn)動距離分別為：s1＝a1t，s2＝v1t2

17、＋a2t 總距離為s＝s1＋s2 解得：a2＝　t2＝. [答案]　　 15．(12分)一電梯啟動時勻加速上升，加速度為2 m/s2；制動時勻減速上升，加速度為－1 m/s2，樓高52 m. (1)若上升的最大速度為6 m/s，電梯上升到樓頂?shù)淖疃虝r間是多少？ (2)如果電梯先加速上升，然后勻速上升，最后減速上升，全程共用時間為16 s，則上升的最大速度是多少？ [解析]　(1)要使時間最短，就要使電梯以v＝6 m/s的速度上升的時間盡量多．啟動加速的時間t1＝＝3 s，制動減速的時間t3＝＝6 s，勻速運(yùn)動的時間為t2，因為x＝t1＋vt2＋t3，解得t2＝ s，故tmin＝t

18、1＋t2＋t3＝ s≈13.17 s. (2)因t′2＝t′－t′1－t′3＝t′－－，又x＝＋v′t′2＋，整理可得3v′2－64v′＋208＝0，解得v′＝4 m/s . [答案]　(1)13.17 s　(2)4 m/s 16．(12分)近年來隧道交通事故成為道路交通事故的熱點(diǎn)之一．某日，一轎車A因故障恰停在某隧道內(nèi)離隧道入口50 m的位置．此時另一轎車B正以v0＝90 km/h的速度勻速向隧道口駛來，轎車B到達(dá)隧道口時駕駛員才發(fā)現(xiàn)停在前方的轎車A并立即采取制動措施．假設(shè)該駕駛員的反應(yīng)時間t1＝0.57 s，轎車制動系統(tǒng)響應(yīng)時間(開始踏下制動踏板到實(shí)際制動)t2＝0.03 s，轎車

19、制動時加速度大小a＝7.5 m/s.問： (1)轎車B是否會與停在前方的轎車A相撞？ (2)若會相撞，撞前轎車B的速度大小為多少？若不會相撞，停止時轎車B與轎車A的距離是多少？ [解析]　(1)轎車B在實(shí)際制動前做勻速直線運(yùn)動，設(shè)其發(fā)生的位移為x1，由題意可知：x1＝v0(t1＋t2)＝15 m 實(shí)際制動后，轎車B做勻減速運(yùn)動，位移為x2，有v＝2ax2，則x2＝41.7 m， 轎車A離隧道口的距離為d＝50 m，因x1＋x2>d，故轎車B會與停在前方的轎車A相撞． (2)設(shè)撞前轎車B的速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式得v－v2＝2a(d－x1)， 解得v＝10 m/s. [答案]　(1)會，理由見解析　(2)10 m/s - 8 -