勻變速直線運動的研究試題及詳解

1、第一章 運動描述 勻變速直線運動的研究(時間90分鐘，滿分100分)1下列說法正確的是 ( B )A加速度為零的質點一定處于靜止狀態(tài)B做加速度不斷減小的加速直線運動的質點，在加速度不為零之前，速度不斷增大，位移不斷增大C某質點的加速度方向向東，且做直線運動，則該質點一定在向東做加速直線運動D質點做曲線運動時，它的加速度一定變化解析：加速度為0時，即速度不發(fā)生變化，即物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動，選項A不正確質點做加速直線運動時，雖然加速度在不斷減小，但速度仍然在不斷增大，只是單位時間內速度增加量不斷地減小，其位移也是不斷地增加，選項B正確質點做直線運動，雖加速度方向向東，但速度方向可以向東、

2、也可以向西，即可以向東做加速直線運動，也可向西做減速直線運動，選項C錯誤質點做曲線運動時，速度不斷地變化，單位時間內速度變化可以保持不變，如平拋運動，故選項D是錯誤的2沿直線做勻變速運動的質點在第一個0.5 s內的平均速度比它在第一個1.5 s內的平均速度大2.45 m/s，以質點的運動方向為正方向，則質點的加速度為 ( D )A2.45 m/s2 B2.45 m/s2 C4.90 m/s2 D4.90 m/s2解析：做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，所以原題意可解釋為：0.25 s時刻的瞬時速度v1比0.75 s時刻的瞬時速度v2大v2v124.52

3、.45 m/s，即v2v1at，加速度am/s24.90 m/s2. t0.53某軍事試驗場正在平地上試射地對空導彈，若某次豎直向上發(fā)射導彈時發(fā)生故障，造成導彈的vt圖象如圖1所示，則下述說法中正確的是 ( D )A01 s內導彈勻速上升B1 s2 s內導彈靜止不動C2 s3 s內導彈勻速下落D5 s末導彈恰好回到出發(fā)點解析：在vt圖象中，圖線的斜率表示加速度，故01 s內導彈勻加速上升，1 s2 s內導彈勻速上升，第3 s時導彈速度為0，即上升到最高點，故選項A、B、C錯；vt1圖線與時間軸包圍的面積表示位移，在03 s內，x1×(13)×30 m60 m，在3 s215

4、 s內，x22×60 m60 m，所以xx1x20，即5 s末導彈又回到出發(fā)點，2選項D對4如圖2所示為物體做直線運動的vt圖象若將該物體的運動過程用xt圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移)，則圖3中的四幅圖描述正確的是 ()圖2 圖3解析：0t1時間內物體勻速正向運動，故選項A錯；t1t2時間內，物體靜止，且此時離出發(fā)點有一定距離，選項B、D錯；t2t3時間內，物體反向運動，且速度大小不變， 即xt圖象中，0t1和t2t3兩段時間內，圖線斜率大小相等，故C對答案：C5甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動，t0時刻同時經過公路旁的同一個路標在描述兩車運動的vt圖中

5、(如圖4所示)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在020秒的運動情況關于兩車之間的位置關系，下列說法正確的是( )A在010秒內兩車逐漸靠近B在10秒20秒內兩車逐漸遠離C在5秒15秒內兩車的位移相等D在t10秒時兩車在公路上相遇 圖4解析：由vt圖象可知，010 s內，v乙v甲，兩車逐漸遠離，10 s20 s內， v乙v甲，兩車逐漸靠近，故選項A、B均錯；vt圖線與時間軸所圍的面積表示位移，5 s15 s內，兩圖線與t軸包圍的面積相等，故兩車的位移相等，選項C對；t20 s時，兩車的位移再次相等，說明兩車再次相遇，故選項D錯答案：C6(2010·泰州模擬 )利用速度傳感器與計算機結合

6、，可以自動作出物體運動的圖象，某同學在一次實驗中得到的運動小車的vt圖象如圖5所示，由此可以知道 ( )A小車先做勻加速運動，后做勻減速運動B小車運動的最大速度約為0.8 m/sC小車的最大位移是0.8 mD小車做曲線運動解析：本題考查對v t圖象的理解vt圖線上的點表示某一時刻的速度，從圖象可以看出小車先做加速運動，后做減速運動，但加速度是變化的，運動的最大速度約0.8 m/s，A項錯誤、B項正確；小車的位移可以通過vt圖線下面的面積求得：查格84格，位移約為84×0.1×1 m8.4 m，C項錯誤；vt圖線為曲線，表示速度大小變化，但小車并不做曲線運動，D項錯誤正確選項

7、A、B.答案：B二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分每小題有多個選項符合題意，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分)7某人在靜止的湖面上某高度處豎直上拋一個鐵球，鐵球上升到最高點后自由下落，穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假設泥中阻力大小恒定)不計空氣阻力，以v、F、Ek分別表示鐵球的速度、所受合外力和動能三個物理量的大小如圖6所示的圖象中能正確反映鐵球運動過程的是 ()圖6解析：鐵球的運動分四個階段第一階段，鐵球上拋階段，此過程只受重力作用，加速度為g，速度減??；第二階段，自由下落過程，此過程只受重力作用，加速度為g，速度 增大；第三階段，在水中運動過程

8、，此過程受重力和浮力作用，加速度向下但小于g，速度增大；第四階段，在泥中運動過程，此過程受重力和泥的阻力作用，加速度向上，速度減小直到減為0.根據(jù)對鐵球運動過程分析知，A、C項正確、B項錯誤；鐵球1的動能Ekmv2，因為v是t的一次函數(shù)，故動能是t的二次函數(shù)，D項錯誤 2答案：AC8(2008·山東高考)質量為1500 kg的汽車在平直的公路上運動，其vt圖象如圖7所示由此可求 ()A前25 s內汽車的平均速度B前10 s內汽車的加速度C前10 s內汽車所受的阻力D15 s25 s內合外力對汽車所做的功解析：vt圖象圖線與時間軸包圍的面積的數(shù)值就是物體的位移，所以能求出位移，還知道時

9、間，所以能求出平均速度，A對；vt圖象的斜率就是物體的加速度，所以能得到10秒內的加速度，B對；不知道汽車的牽引力，所以求不出受到的阻力，C錯；15 s25 s汽車的初速度和末速度都知道，由動能定理可以求出合外力做的功，D對 答案：ABD9(2010·淮安模擬)在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學把一測量加速度的裝置(重力不計)固定在一個質量為1 kg的手提包上進入電梯，到達某一樓層后停止該同學將采集到 的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中，為此，該同學在計算機上畫出了如圖8所示的圖象，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)和所學知識判斷下列圖象正確的是(設F為手提包受到的拉力，取g9.8 m/s2) ( )圖8解

10、析：3 s末物體的速度，vat0.4×3 m/s1.2 m/s，然后以1.2 m/s做了8 s的勻速直線運動，最后3 s做勻減速運動，末速度vvat1.20.4×3 m/s0，由此可得A正確，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律在前3 s有F1mgma，得F110.2 N；緊接著的8 s，F(xiàn)2mg0，F(xiàn)29.8 N；最后3 s，F(xiàn)3mgma，F(xiàn)39.2 N所以C項正確；手提包一直在運動，D項錯誤答案：AC10一只氣球以10 m/s的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋，若g取10 m/s2，不計空氣阻力，則以下說法正確的是( )A石子一

11、定能追上氣球B石子一定追不上氣球C若氣球上升速度等于9 m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1 s末追上氣球D若氣球上升速度等于7 m/s，其余條件不變，則石子在到達最高點時追上氣球解析：以氣球為參考系，石子的初速度為10 m/s，石子做勻減速運動，當速度減為零時，石子與氣球之間的距離縮短了5 m，還有1 m，石子追不上氣球，故A錯，B對；若氣球上升速度等于9 m/s，其余條件不變，1 s末石子與氣球之間的距離恰好縮短了6 m，石子能追上氣球，所以C對；若氣球上升速度等于7 m/s9 m/s，石子會在1 s內追上氣球，而石子要在2 s末才會到達最高點，故D錯答案：BC三、簡答題(本題共2小題，

12、共18分請將解答填寫在相應的位置)11(9分)如圖9所示為用打點計時器記錄小車運動情況的裝置，開始時小車在水平玻璃板上勻速運動，后來在薄布面上做勻減速運動，所打出的紙帶如圖10所示(附有刻度尺)，紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為0.02 s.圖9圖10從紙帶上記錄的點跡情況可知，A、E兩點跡之間的距離為_cm，小車在玻璃板上做勻速運動的速度大小為_m/s；小車在布面上運動的加速度大小為_m/s2.解析：A、E兩點的刻度分別為xA13.20 cm，xE6.00 cm，AExAxE7.20 cm(答案AE在7.197.21間均正確)，勻速運動的速度為v0.90 m/s(答案在0.89 m/s0.91

13、 m/s4T均正確)2x0.2×102F點以后做減速運動，相鄰T內的位移差為x0.2 cm.由xaT得：aT0.02m/s25.0 m/s2(答案在4.9 m/s25.1 m/s2間均正確)答案：7.197.21 0.890.91 4.95.112(9分)在“探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車運動的紙帶如圖11所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著有最小分度為毫米的刻度尺，零點跟“0”計數(shù)點對齊，由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中圖11計算小車通

14、過計數(shù)點“2”的瞬時速度為v2_m/s.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出小車的加速度是a_m/s2.(計算結果保留三位有效數(shù)字) 解析：由圖可以讀出：d11.20 cm，d25.40 cm，d312.02 cm，1由題意知T0 s0.02 s 50ddT5T00.1 s，v20.210 m/s 2Tddv40.331 m/s 2T再由v4v2a·2T得：v4v2a0.605 m/s2. 2T答案：1.20(1.181.20)540(5.385.40)1202(12.0112.02)0210(0.2090.215)0605(0.5980.615)四、計算題(本題共4小題，共48分解答時請寫出必要的

15、文字說明、方程式和重要的演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)如圖12所示，公路上一輛汽車以v110 m/s的速度勻速行駛，汽車行至A點時，一人為搭車，從距公路30 m的C處開始以v23 m/s的速度正對公路勻速跑去，司機見狀途中剎車，汽車做勻減速運動，結果車和人同時到達B點，已知AB80 m，問：汽車在距A多遠處開始剎車，剎車后汽車的加速度有多大？30解析：人從C到B用時t10 s，這一時間內汽車由A到B且停在B點，設車從A3經t1，開始剎車v1v1t1(tt1)x 2代入數(shù)據(jù)解得：t16 s所以x1v1t160 m，v2101am/s2

16、2.5 m/s2. 2(xx1)4答案：60 m 2.5 m/s214(12分)因測試需要，一輛汽車在某雷達測速區(qū)沿平直路面從靜止開始勻加速一段時間后，又接著做勻減速運動直到最后停止下表中給出了雷達測出的各個時刻對應的汽車速度數(shù)值求：(1)汽車在勻加速和勻減速兩階段的加速度a1、a2分別是多少？(2)汽車在該區(qū)域行駛的總位移x是多少？v163解析：(1)由表數(shù)據(jù)：a1m/s23 m/s2 t121v224a2m/s22 m/s2 t298“”表示與車前進方向相反(2)由表可知勻加速的最大速度是v12 m/sv20勻加速的位移x124 m 2a10v2勻減速的位移x236 m 2a2總位移xx1

17、x260 m.答案：(1)3 m/s2 2 m/s2 (2)60 m15(14分)在豎直的井底，將一物塊以11 m/s的速度豎直地向上拋出，物塊沖過井口時被人接住，在被人接住前1 s內物塊的位移是4 m，位移方向向上，不計空氣阻力，g取10 m/s2，求：(1)物塊從拋出到被人接住所經歷的時間；(2)此豎直井的深度解析：(1)設人接住物塊前1 s時刻速度為v，1則有：hvt2 21即4 mv×1 m×10×12 m 2解得v9 m/s.則物塊從拋出到被人接住所用總時間為vv0911tt1 s1.2 s. g10(2)豎直井的深度為11hv0tgt211×1.2 m×10×1.22 m6 m. 22答案：(1)1.2 s (2)6 m16(12分)甲、乙兩車同時同向從同一地點出發(fā)，甲車以v116 m/s的初速度，a12 m/s2的加速度做勻減速直線運動，乙車以v24 m/s的初速度，a21 m/s2的加速度做勻加速直線