高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究綜合評估練習(xí)（含解析）

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二章勻變速直線運(yùn)動的研究綜合評估時間：90分鐘分值：100分一、選擇題（16為單選每小題4分，710為多選每小題5分，共44分)1.近來,我國大部分地區(qū)都出現(xiàn)了霧霾天氣，給人們的正常生活造成了極大的影響在一霧霾天，某人駕駛一輛小汽車以30 m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30 m處有一輛大卡車以10 m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈如圖a、b分別為小汽車和大卡車的vt圖象，以下說法正確的是（）a因剎車失靈前小汽車已減速，不會追尾b在t5 s時追尾c在t3 s時追尾d由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾2甲、乙兩物體在t

2、0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運(yùn)動，其vt圖象如圖所示,則()a甲、乙在t0到t1 s之間沿同一方向運(yùn)動b乙在t0到t7 s之間的位移為零c甲在t0到t4 s之間做往復(fù)運(yùn)動d甲在t6 s時的加速度為零3。下圖是伽利略1604年做斜面實驗時的一頁手稿照片,照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表表中第二列是時間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動的距離,第一列是伽利略在分析實驗數(shù)據(jù)時添加的根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是（)113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104a。物體具有慣性b斜面傾角一定時，加速度與質(zhì)量無關(guān)c物體運(yùn)動的距離與時間的平方成正比d物體運(yùn)動的加速

3、度與重力加速度成正比4一質(zhì)點(diǎn)沿直線ox方向做加速運(yùn)動，它離開o點(diǎn)的距離隨時間變化的關(guān)系為s42t3(m）,它的速度隨時間變化的關(guān)系為v6t2(m/s)則該質(zhì)點(diǎn)在t2 s時的瞬時速度和t0到t2 s間的平均速度分別為（）a8 m/s、24 m/s b24 m/s、8 m/sc24 m/s、10 m/s d24 m/s、12 m/s5汽車以20 m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車時的加速度大小為5 m/s2,則自駕駛員急踩剎車開始，2 s與5 s時汽車的位移之比為（）a54 b45c34 d436四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力,從開始運(yùn)動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰

4、到地面下列各圖中,能反映出剛開始運(yùn)動時各小球相對面的位置的是()7關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是（)a它是豎直向下、v00、ag的勻加速直線運(yùn)動b在開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比是135c在開始連續(xù)的三個1 s末的速度大小之比是123d從開始運(yùn)動起依次下落4.9 m、9。8 m、14.7 m，所經(jīng)歷的時間之比為18.近兩年來，某品牌電梯在北京、上海等地頻出事故，為此檢修人員對電梯進(jìn)行檢修，檢修人員搭乘電梯的vt圖象如圖以下說法正確的是（)a6 s末電梯離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)b24 s電梯做勻速直線運(yùn)動c在45 s和56 s內(nèi)電梯的加速度方向相反d在45 s和56 s內(nèi)電梯的運(yùn)動方向相反答案1c

5、根據(jù)圖象時間軸所圍“面積”表示位移的大小，由圖知,t3 s時，大卡車的位移為xbvbt103 m30 m,小汽車的位移為xa(3020)1(2015）260 m，則xaxb30 m，所以在t3 s時追尾，故選項c正確2b乙在t0到t1 s之間做了往返運(yùn)動，選項a錯誤;乙在t0到t7 s之間的面積為零，位移為零，選項b正確；甲在t0到t4 s之間單向直線運(yùn)動，選項c錯誤;甲在t6 s時的速度為零,加速度不為零，選項d錯誤3c從表格中的數(shù)據(jù)可知，時間變?yōu)樵瓉淼?倍,下滑的位移大約變?yōu)樵瓉淼?倍，時間變?yōu)樵瓉淼?倍，位移變?yōu)樵瓉淼?倍可知，物體運(yùn)動的距離與時間的平方成正比，故選項c正確4b將t2 s

6、代入質(zhì)點(diǎn)的速度隨時間變化的關(guān)系式v6t2（m/s）得，t2 s瞬時速度為v622 m/s24 m/s。將t0 s和t2 s分別代入距離隨時間變化的關(guān)系式x42t3（m）得,x14 m,x220 m,則質(zhì)點(diǎn)在2 s時間內(nèi)通過的位移為xx2x120 m4 m16 m，t0 s到t2 s間的平均速度為 m/s8 m/s;選項b正確5c汽車剎車到停止所需的時間t0 s4 s，2 s時位移x1v0tat2202522 m30 m,5 s時的位移就是4 s時的位移,此時車已停，x2 m40 m，故2 s與5 s時汽車的位移之比為x1x234,選項c正確6c依題意可設(shè)第1個小球經(jīng)時間t落地，則第2個小球經(jīng)時

7、間2t落地，第3個小球經(jīng)時間3t落地，第4個小球經(jīng)時間4t落地又因為四個小球做的都是初速度為零的勻加速運(yùn)動，因此它們下落的高度之比為1 4916，只有c正確7abc自由落體運(yùn)動為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為g，所以a對；第一個1 s內(nèi)的位移x1gt，第二個1 s內(nèi)的位移x2g(2t0)2gtgt，第三個1 s內(nèi)的位移x3g(3t0)2g（2t0)2gt，則x1x2x3135，所以b對；第1 s末的速度v1gt0，第2 s末的速度v22gt0，第3 s末的速度v33gt0，則v1v2v3123，所以c對；通過4。9 m的時間t1 s再下落9.8 m的時間t2 s s，再下落14。7 m的

8、時間t3 s s，則t1t2t31(1）(）,所以d不對8bd圖象的“面積等于位移大小,由圖看出，5 s末位移最大，故選項a錯誤；在24秒內(nèi)圖象的斜率為零，說明電梯做勻速直線運(yùn)動，故選項b正確；在46 s內(nèi),速度圖象是一條直線，其斜率保持不變，說明加速度保持不變，故選項c錯誤；在45 s內(nèi)速度為正，在56 s內(nèi)速度為負(fù),說明電梯的運(yùn)動方向相反，故選項d正確-9一觀察者站在第一節(jié)車廂前端的旁邊,當(dāng)列車從靜止開始做勻加速運(yùn)動時（)a每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的速度之比是1b每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的時間之比是135nc在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是135d在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是123

9、10一個做勻加速直線運(yùn)動的物體先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中正確的有(）a物體經(jīng)過ab位移中點(diǎn)的速度大小為b物體經(jīng)過ab位移中點(diǎn)的速度大小為 c物體通過ab這段位移的平均速度為d物體通過ab這段位移所用時間的中間時刻的速度為二、填空題(共2小題,每小題8分，共16分)11科學(xué)探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、評估交流等一組同學(xué)研究“運(yùn)動物體所受空氣阻力與運(yùn)動速度關(guān)系”的探究過程如下：a有同學(xué)認(rèn)為：運(yùn)動物體所受空氣阻力可能與運(yùn)動速度有關(guān)b他們計劃利用一些“小紙杯作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中沿直線下落時的下落距離、速

10、度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設(shè)c在相同的實驗條件下，同學(xué)們首先測量了單個“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，圖甲是對應(yīng)的xt圖線；然后將不同數(shù)量的“小紙杯疊放在一起從空中下落，分別測出它們的vt圖線，如圖乙中圖線1、2、3、4、5所示d同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，證實了他們的假設(shè)。時間/s0.00。40.81.21。62.0下落距離/m0.0000.0360.4690.9571.447x回答下列問題：（1）與上述過程中a、b步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是_、_；(2)圖甲中的ab段反映了運(yùn)動物體在做_運(yùn)動，表中x處的值為_；（3）圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)，“小

11、紙杯”在下落的開始階段做_運(yùn)動，最后“小紙杯”做_運(yùn)動；（4）比較圖乙中的圖線1和5，指出在1.01.5 s內(nèi)，速度隨時間變化關(guān)系的差異12。利用如圖所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門甲的位置可移動當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用刻度尺測量甲、乙之間的距離x，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。x/m0。5000。6000。7000.8000.9000。950t/ms292。9

12、371。5452。3552。8673.8776。4x/t(ms1）1。711.621.551.451.341。22完成下列填空和作圖:(1）若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度vt、測量值x和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是_;(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在下圖給出的坐標(biāo)紙上畫出t圖線；（3)由所畫出的t圖線，得出滑塊加速度的大小為a_m/s2(保留2位有效數(shù)字)答案9.ac由v22ax可知：v2ax，v2a2x，v2a3x,，v2anx，所以v1v2v3vn1，a正確由xat2知:t,t，tt，所以t1t2t3tn1,b錯由相同時間通過位移比例可知,c正確

13、,d錯10bcd設(shè)經(jīng)過位移中點(diǎn)時的速度為v,則對前半段的位移有2av2v，對后半段的位移有2avv2,由這兩式得v，選項a錯誤，選項b正確；對勻變速直線運(yùn)動而言,總有v,選項c、d正確11(1）作出假設(shè)制定計劃(2)勻速直線1。937 m(3）加速度減小的加速直線勻速直線（4）見解析解析：（1）a、b步驟相應(yīng)的環(huán)節(jié)分別是作出假設(shè)和制定計劃(2)從圖甲可以看出，ab段是向上傾斜的直線，所以是勻速直線運(yùn)動由于從1。21.6 s和1.62.0 s兩個時間段相等(都是0。4 s)故兩段下落的高度相等,則x1。447(1。4470。957)m1。937 m。(3)從圖乙可以看出,“小紙杯在開始階段加速度

14、逐漸減小，最后減為0，故開始先做加速度減小的加速直線運(yùn)動，最后做勻速直線運(yùn)動（4）由圖乙可以看出，在1。01.5 s內(nèi),圖線1反映速度不隨時間而變化（或圖線1反映紙杯做勻速直線運(yùn)動)，圖線5反映速度隨時間繼續(xù)增大(或圖線5反映紙杯依然在做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動)12(1)atvt（或?qū)懗蓌at2vtt也可)(2)t圖線如圖所示（3）2。0(答案在1.82。2范圍內(nèi)都可)解析：沿斜面向下是勻加速運(yùn)動，反過來也可以看成是初速度為vt的沿斜面向上的勻減速運(yùn)動，由位移公式有xvttat2。由于要畫t圖象,所以可將上式變形得tvt,可知圖象的斜率k，a2k，求出a值-三、計算題（共4小題，每小題1

15、0分）13從足夠高處先后讓兩個鋼球自由下落，兩球間用長為9。8 m的細(xì)繩連接第一個球下落1 s后第二個球開始下落不計空氣阻力及繩的質(zhì)量，試求在第二個球開始下落后多長時間，連接兩球的細(xì)繩剛好被拉直？(g取9.8 m/s2）14。甲、乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動，加速度方向一直不變在第一段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半求甲、乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程之比答案13。0。5 s解析：設(shè)第二個球開始下落后經(jīng)時間t連接兩球的細(xì)繩剛好被拉直對第一個球：h

16、1g（tt）2對第二個球：h2gt2細(xì)繩剛好被拉直時有：h1h2l由以上三式解得：t0.5 s.14。解析：設(shè)汽車甲在第一段時間間隔末(時刻t0）的速度為v，第一段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s1,加速度為a；在第二段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s2.由運(yùn)動學(xué)公式得：vat0，s1at,s2vt0（2a）t。設(shè)汽車乙在時刻t0的速度為v,在第一、二段時間間隔內(nèi)行駛的路程分別為s1、s2。同樣有：v(2a)t0，s1(2a）t，s2vt0at，設(shè)甲、乙兩車行駛的總路程分別為s、s，則有：ss1s2，ss1s2，聯(lián)立以上各式解得，甲、乙兩車各自行駛的總路程之比為.-15。汽車一般有五個前進(jìn)擋位，對應(yīng)不同的速度

17、范圍，設(shè)在每一擋汽車均做勻變速直線運(yùn)動，換擋時間不計某次行車時,一擋起步，起步后馬上掛入二擋，加速度為2 m/s2，3 s后掛入三擋，再經(jīng)過4 s速度達(dá)到13 m/s,隨即掛入四擋,加速度為1.5 m/s2，速度達(dá)到16 m/s時掛上五擋，加速度為1 m/s2.求：（1)汽車在三擋時的加速度大小;（2）汽車在四擋行駛的時間；(3)汽車掛上五擋后再過5 s的速度大小16。汽車啟動的快慢和能夠達(dá)到的最大速度,是衡量汽車性能指標(biāo)體系中的兩個重要指標(biāo)汽車啟動的快慢用車的速度從0到100 km/h的加速時間來表示，這個時間越短，汽車啟動時的加速度就越大下表中列出了兩種汽車的性能指標(biāo)（為了簡化計算，把10

18、0 km/h取為30 m/s)。啟動的快慢/s(0 m/s30 m/s的加速時間)最大速度/(ms1）甲車1240乙車650現(xiàn)在，甲、乙兩車在同一條平直公路上,車頭向著同一個方向，乙車在前，甲車在后,兩車相距85 m甲車先啟動，經(jīng)過一段時間t0乙車再啟動若兩車從速度為0到最大速度的時間內(nèi)都以最大加速度做勻加速直線運(yùn)動，在乙車開出8 s時兩車相遇，則:（1）t0應(yīng)滿足的條件是什么?(2）在此條件下，兩車相遇時甲車行駛的路程是多少?答案15。（1）1.75 m/s2(2)2 s(3)21 m/s解析:(1)汽車的運(yùn)動過程草圖如圖所示在二擋時(ab），a12 m/s2，t13 s，這一過程的末速度v1a1t123 m/s6 m/s在三擋時（bc)，v213 m/s，t24 s加速度a2 m/s21。75 m/s2即汽車在三擋時的加速度大小為1.75 m/s2。（2）在四擋時（cd），a31.5 m/s2v316 m/s，運(yùn)動時間t3 s2 s即汽車在四擋行駛的時間為2 s.（3）在五擋時(de），a41 m/s2