2020-2021高一物理1章末綜合測評2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年高一物理人教版必修1章末綜合測評2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究含解析章末綜合測評（二）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究（時(shí)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(gè)選項(xiàng)中,第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)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(cuò)的得0分）1．兩個(gè)小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若它們的初速度之比為1∶2，則它們運(yùn)動(dòng)的最大位移之比為(）A．1∶2B．1∶4C．1∶2D．2∶1B［減速運(yùn)動(dòng)中位移最大時(shí)末速度為零，由v2－veq\o\al（2，0）＝2ax得x＝eq\f（－v\o\al(2,0）,2a)，故eq\f(x1，x2）＝eq\f(v\o\al(2，01）,v\o\al（2,02））＝eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1（\f(1,2)）)eq\s\up8（2)＝eq\f（1，4），故選B。]2．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)7s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度大6m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為（)A．1m/s2 B．1.5m/s2C．3m/s2 D．4m/s2C［根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度為第1.5s末的速度；第一個(gè)7s內(nèi)的平均速度為第3.5s末的速度;則有：a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f（6,2)m/s＝3m/s2，故選C。]3．某人用手表估測火車的加速度，先觀測3分鐘，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)540米,隔3分鐘后，又觀測1分鐘,發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)360米，若火車在這7分鐘內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則火車的加速度為()A．0。03m/s2 B．0.01m/s2C．0.5m/s2 D．0。6m/s2B[前3分鐘內(nèi)的平均速度即t1＝1。5分鐘時(shí)的瞬時(shí)速度v1＝540m/180s＝3m/s.后觀測的1分鐘內(nèi)的平均速度即t2＝6。5分鐘時(shí)的瞬時(shí)速度v2＝360m/60s＝6m/s.故加速度a＝eq\f(v2－v1，t2－t1）＝0.01m/s2，故B項(xiàng)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(shí)間圖象，由圖可知（）A．甲車的加速度大于乙車的加速度B．t1時(shí)刻甲、乙兩車的加速度相等C．t1時(shí)刻甲、乙兩車相遇D．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度大于乙車的平均速度D[由所給甲、乙兩車的速度—時(shí)間圖象的斜率知，甲車的加速度小于乙車的加速度，A、B錯(cuò)誤；t1時(shí)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(shí)甲車位于乙車的前方，C錯(cuò)誤;由甲、乙兩車的速度—時(shí)間圖象與時(shí)間軸所圍圖形的面積知，0～t1時(shí)間內(nèi),甲車比乙車的位移大,故該段時(shí)間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度，D正確．］5.a、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的v.t圖象如圖所示,下列說法正確的是（)A．a(chǎn)、b加速時(shí)，物體a的加速度大于物體b的加速度B．20s時(shí),a、b兩物體相距最遠(yuǎn)C．60s時(shí),物體a在物體b的前方D．40s時(shí)，a、b兩物體速度相等,相距200mC［由圖象可知a、b加速時(shí)，a的加速度大小為eq\f(40－10，20）m/s2＝1.5m/s2，b的加速度大小為eq\f（40,40－20)m/s2＝2m/s2,A錯(cuò)誤;t＝20s時(shí)，a的速度為40m/s,而b的速度為0，在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中，兩者距離繼續(xù)增大，B錯(cuò)誤;t＝40s時(shí)，a、b兩物體速度相同，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)；v-t圖象中，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eq\f(10＋40,2)×20m＋eq\f（40，2)×20m＝900m，故D錯(cuò)誤；t＝60s時(shí)，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，光滑斜面被分成四個(gè)長度相等的部分AB、BC、CD、DE，一個(gè)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∶eq\r（2）∶eq\r（3）∶2B．物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tB∶tC∶tD∶tE＝1∶eq\r（2)∶eq\r(3）∶2C．物體從A到E的平均速度eq\x\to(v)＝vBD．通過每一部分時(shí)，其速度增量均相等D［設(shè)每一部分的長度為x,根據(jù)v2－veq\o\al（2,0)＝2ax得veq\o\al(2,B)＝2ax，veq\o\al(2,C）＝2a·2x，veq\o\al(2，D）＝2a·3x，veq\o\al（2，E）＝2a·4x,所以vB∶vC∶vD∶vE＝1∶eq\r（2)∶eq\r(3）∶2，A正確；根據(jù)x＝eq\f（1，2)at2得tB＝eq\r（\f（2·x，a）)，tC＝eq\r(\f(2·2x,a))，tD＝eq\r（\f(2·3x，a）)，tE＝eq\r(\f(2·4x，a）),所以tB∶tC∶tD∶tE＝1∶eq\r(2）∶eq\r（3）∶2,B正確；從A到E的平均速度等于中間時(shí)刻的速度，從A到E的時(shí)間為tE＝eq\r（\f（2·4x，a）),中間時(shí)刻為eq\f(1，2)tE＝eq\r（\f（2·4x,4a））＝eq\r(\f（2x,a））＝tB,所以eq\x\to（v)＝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(cuò)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(jì)表層大氣阻力）．自開始下落計(jì)時(shí),得到物體離行星表面的高度h隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,則()A．行星表面的重力加速度大小為8m/s2B．行星表面的重力加速度大小為10m/s2C．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為20m/sD．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為25m/sAC［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(dòng),從圖中可以看出下落高度h＝25m，所用的時(shí)間t＝2。5s，由位移時(shí)間關(guān)系式：h＝eq\f(1,2）at2，解得：a＝8m/s2，故A正確;物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由速度時(shí)間關(guān)系式得：v＝at＝20m/s，故C正確，故選A、C.］8.如圖所示，放在水平地面上相距9m的兩個(gè)物體A、B，分別以大小vA＝6m/s和vB＝2m/s的初速度同時(shí)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2m/s2，且不計(jì)兩物體的大小，取g＝10m/s2.則()A．它們經(jīng)過2s相遇B．它們經(jīng)過4s相遇C．它們在距離物體A出發(fā)點(diǎn)8m處相遇D．它們在距離物體A出發(fā)點(diǎn)5m處相遇AC[設(shè)B速度減為0時(shí)的位移為xB，則0－veq\o\al(2，B)＝－2axB，得xB＝1m．設(shè)B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB，則0＝vB－atB，得tB＝1s．在1s內(nèi)，A的位移為xA＝vAtB－eq\f(1，2)ateq\o\al(2,B)＝5m，顯然當(dāng)B停止時(shí)兩者相距3m．設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,兩者相遇，則s－xB＝vAt－eq\f(1，2）at2，解得t＝2s（t＝4s不符合實(shí)際,舍去)．故經(jīng)過2s相遇，相遇處在距離物體A出發(fā)點(diǎn)8m處，選項(xiàng)A、C正確．]9．甲、乙、丙是三個(gè)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的物體，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是（)A．丙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反B．丙與乙的運(yùn)動(dòng)方向相同C．乙的加速度大于甲的加速度D．丙的加速度小于乙的加速度BC［由速度—時(shí)間圖象可知，甲、乙、丙是三個(gè)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的物體，速度均為正值，故三者的運(yùn)動(dòng)方向相同，B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；速度－時(shí)間圖象的斜率表示物體的加速度，由圖象可知，丙的加速度最大，甲的加速度最小，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤．］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(shí)間間隔2s，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象分別如圖中直線甲、乙所示．則（)A．t＝2s時(shí),兩球高度相差一定為40mB．t＝4s時(shí)，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(shí)間相等D．甲球與乙球從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間相等BD［t＝2s時(shí)，兩球運(yùn)動(dòng)的位移相差40m,但兩小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(cuò)；根據(jù)v.t圖象中圖線與t軸包圍的面積表示位移知，t＝4s時(shí)兩球的位移都是40m，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(shí)間不確定，C錯(cuò)；兩小球豎直向上的初速度相同，由v＝v0＋at,其中a＝－g，解得t＝eq\f（v0，g)，用時(shí)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(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置來測量一個(gè)質(zhì)量為m＝50g的重錘下落時(shí)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(jì)時(shí)器,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．甲（1）以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑孩賹?shí)驗(yàn)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(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示，測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1＝2.60cm，x2＝4。14cm,x3＝5.69cm,x4＝7。22cm,x5＝8。75cm，x6＝10.29cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T＝0.02s,則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a＝________,代入數(shù)據(jù)，可得加速度a＝________m/s2.（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)乙（2)該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重錘下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度小，為了有效地縮小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差,請你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.（1）①接通電源實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源②eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3，36T2)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）如圖是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶,O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),加速度大小用a表示．（1）O、D間的距離為________cm.（2)如圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的x-t2圖線（x為各計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離)，斜率表示________,加速度的大小為________m/s2(保留三位有效數(shù)字）．[解析](1)1cm＋1mm×2.0＝1。20cm.(2）斜率表示加速度的一半,a＝eq\f(2×2。8－0×10－2，0.06－0）m/s2＝0。933m/s2。［答案](1)1.20(2)加速度的一半0.93313.(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(shí)才由靜止開始下落．她測得屋檐到窗臺(tái)的距離H＝3.2m，窗戶的高度為h＝1.4m．g取10m/s2,試計(jì)算:(1）水滴下落到窗臺(tái)時(shí)的速度大??；(2)水滴經(jīng)過窗戶的時(shí)間．［解析]（1)水滴下落至窗臺(tái)通過的距離為H＝3。2m由v2＝2gH得v＝eq\r(2gH）＝eq\r（2×10×3。2)m/s＝8m/s.（2)水滴下落至窗戶上邊緣的時(shí)間為t1＝eq\r（\f(2H－h(huán),g）)＝eq\r(\f(2×3。2－1。4，10）)s＝0。6s水滴下落至窗臺(tái)的時(shí)間為t2＝eq\r(\f(2H,g))＝eq\r（\f（2×3.2,10))s＝0。8s水滴經(jīng)過窗戶的時(shí)間為Δt＝t2－t1＝0.8s－0。6s＝0。2s.［答案]（1)8m/s(2)0。2s14．(12分)飛機(jī)起飛過程可分為兩個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng)階段，其中第一階段飛機(jī)的加速度為a1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1.當(dāng)?shù)诙A段結(jié)束時(shí),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(dòng)的加速度a2和時(shí)間t2。[解析］第一、二階段結(jié)束時(shí)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)速度分別為：v1＝a1t1，v0＝v1＋a2t2運(yùn)動(dòng)距離分別為：s1＝eq\f(1，2)a1teq\o\al（2，1）,s2＝v1t2＋eq\f(1，2)a2teq\o\al(2,2）總距離為s＝s1＋s2解得：a2＝eq\f(v\o\al（2,0）－a\o\al（2，1）t\o\al(2,1）,2s－a1t\o\al(2,1））t2＝eq\f（2s－a1t\o\al（2，1)，v0＋a1t1).［答案］eq\f（v\o\al(2,0)－a\o\al（2，1)t\o\al（2,1）,2s－a1t\o\al（2,1））eq\f(2s－a1t\o\al（2，1）,v0＋a1t1）15．（12分）某人離公共汽車尾部20m,以速度v＝6m/s向汽車勻速跑過去,與此同時(shí)，汽車以1m/s2的加速度從靜止啟動(dòng),做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．試問，此人能否追上汽車？如果能，要用多長時(shí)間？如果不能，則他與汽車之間的最小距離是多少?［解析]設(shè)人的出發(fā)點(diǎn)為初位置，則人與車的位移分別為x人＝vtx車＝v0t＋eq\f（1,2)at2要追上汽車，則應(yīng)滿足x車＋20－x人＝0將v＝6m/s代入上式可得Δx＝eq\f(1,2)t2－6t＋20＝0因?yàn)棣?lt;0所以Δx不能為零，不能追上且Δx＝eq\f（1,2）(