第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究（單元測試） （解析版）

學(xué)而優(yōu)教有方學(xué)而優(yōu)教有方試卷第=page1616頁，共=sectionpages1717頁第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究單元測試學(xué)校:_______姓名：________班級：________考號：_______一、單選題（共28分）1．（本題4分）物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．瞬時(shí)速度的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反B．加速度大小不變，方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反C．加速度大小逐漸減小，方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反D．物體運(yùn)動(dòng)的位移逐漸減小【答案】B【詳解】A．物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，瞬時(shí)速度的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。故A錯(cuò)誤；BC．物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小不變，方向總與運(yùn)動(dòng)方向相反。故B正確；C錯(cuò)誤；D．物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度方向不變，其位移逐漸增大。故D錯(cuò)誤。故選B。2．（本題4分）如圖，是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像，則關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（

）

A．沿某一方向做曲線運(yùn)動(dòng) B．做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為0C．做往復(fù)運(yùn)動(dòng) D．以上說法均不正確【答案】D【詳解】根據(jù)圖像可知，物體先向正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，接著再向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到速度減為零，如此反復(fù)，可知物體一直向正方向做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。故選D。3．（本題4分）圖是小球從O點(diǎn)自由下落時(shí)的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04s閃光一次，照片中的數(shù)字記錄了小球在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置（單位是厘米）（）

A．小球從O點(diǎn)下落到A點(diǎn)所用的時(shí)間為0.20sB．小球從O點(diǎn)下落到A點(diǎn)所用的時(shí)間為0.24sC．通過這幅照片可以求出小球下落的加速度D．通過這幅照片無法求出小球下落的加速度【答案】C【詳解】AB．頻閃儀每隔0.04s閃光一次，小球從O點(diǎn)下落到A點(diǎn)所用的時(shí)間為故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)逐差法結(jié)合圖中數(shù)據(jù)根據(jù)可以計(jì)算自由落體加速度，故C正確D錯(cuò)誤。故選C。4．（本題4分）一物塊在水平外力作用下由靜止開始沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng)，其速度v隨位移x變化的圖像如圖所示，下列關(guān)于物塊速度v隨時(shí)間t、加速度a隨速度v變化的圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】D【詳解】由速度v隨位移x變化的圖像可知?jiǎng)t有解得可知位移增大，速度增大，加速度隨速度的增大且與速度成正比。故選D。5．（本題4分）如圖所示，一物塊從一光滑且足夠長的固定斜面頂端O點(diǎn)無初速度釋放后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，先后通過P、Q、N三點(diǎn)，已知物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)與從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)所用的時(shí)間相等，且PQ長度為4m，QN長度為6m，則由上述數(shù)據(jù)，可以求出OP的長度為（

）A． B． C．1m D．2m【答案】B【詳解】設(shè)相等的時(shí)間為t，加速度為a，由Q點(diǎn)的速度為PN段的平均速度為OQ間的距離為代入數(shù)據(jù)得則有故選B。6．（本題4分）物體B、C的位置坐標(biāo)x與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。虛線A是實(shí)線C在時(shí)刻的切線，已知虛線A與實(shí)線B平行，實(shí)線C是一條開口向下的拋物線。則以下說法正確的是（）

A．在2s~4s內(nèi)的某一時(shí)刻，物體C的速度可能大于物體B的速度B．0~2s內(nèi)，物體C的平均速度大于物體B的平均速度C．0~4s內(nèi)，物體B運(yùn)動(dòng)的路程比物體C運(yùn)動(dòng)的路程多16mD．物體C做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為【答案】D【詳解】A．因?yàn)閷?shí)線C是一條開口向下的拋物線，則物體C做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度先減小后反向增大，虛線A與實(shí)線B平行，則只有時(shí)刻與時(shí)刻物體C的速度與B速度大小相等，且是速度最大的時(shí)刻，因此在2s~4s內(nèi)的某一時(shí)刻，物體C的速度不可能大于物體B的速度，故A錯(cuò)誤；B．0~2s內(nèi)，平均速度則有故B錯(cuò)誤；C．0~4s內(nèi)，物體B做單向直線運(yùn)動(dòng)，路程物體C在t=2s時(shí)刻運(yùn)動(dòng)發(fā)生反向，路程為則有故C錯(cuò)誤；D．物體C先勻減速運(yùn)動(dòng)、后反向勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小故D正確。故選D。7．（本題4分）如圖所示，圖線是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖像，為開口向下拋物線的一部分，為圖像上一點(diǎn)。已知為過點(diǎn)的切線，與軸交于處的點(diǎn)，則（）A．質(zhì)點(diǎn)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率為D．質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖像切線的斜率表示速度，可知質(zhì)點(diǎn)做減速直線運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；C．時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速率C項(xiàng)錯(cuò)誤；BD．質(zhì)點(diǎn)的圖像為拋物線，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，當(dāng)時(shí)，有根據(jù)速度一時(shí)間公式，當(dāng)時(shí)有聯(lián)立解得所以質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為，加速度的大小為，B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。故選D。二、多選題（共18分）8．（本題6分）如圖為港珠澳大橋上四段110m的等跨鋼箱連續(xù)梁橋，若汽車從a點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過ab段的時(shí)間為t。則（）A．通過cd段的時(shí)間為 B．通過ce段的時(shí)間為C．a(chǎn)b段和ae段所用時(shí)間比為1:2 D．a(chǎn)e段的平均速度等于c點(diǎn)的瞬時(shí)速度【答案】BC【詳解】ABC．汽車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過相鄰相等位移所用的時(shí)間之比為則通過cd段的時(shí)間為通過ce段的時(shí)間為ab段和ae段所用時(shí)間比為故BC正確，A錯(cuò)誤；D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段中間時(shí)刻速度等于該段的平均速度，c不是ae段的中間時(shí)刻，ae段的平均速度等于b點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故D錯(cuò)誤。故選BC。9．（本題6分）子彈垂直射入疊在一起的相同木塊，穿過第20塊木板后的速度剛好為0，把子彈視為質(zhì)點(diǎn)，子彈在各塊木板中運(yùn)動(dòng)的加速度相同，已知子彈在木板中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，則（）A．子彈穿過第一塊木板所用時(shí)間是B．子彈穿過最后一塊木板所用時(shí)間是C．子彈穿過前15塊木板所用時(shí)間是D．子彈穿過最后5塊木板所用時(shí)間是【答案】AC【詳解】設(shè)每塊木板的厚度為d，子彈的初速度為，子彈在木板中的加速度為a。逆向分析，將子彈的運(yùn)動(dòng)看作的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。A．根據(jù)由題意知，穿過20塊木板時(shí)穿過后面19塊木板時(shí)穿過第1塊木板所用的時(shí)間解得故A正確；B．穿過后面一塊木板時(shí)解得故B錯(cuò)誤；CD．穿過后面5塊木板時(shí)解得因此穿過前15塊木板所用的時(shí)間也是，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10．（本題6分）在某個(gè)惡劣天氣中，能見度很低。甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上，甲在前、乙在后同向行駛。某時(shí)刻兩車司機(jī)聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時(shí)開始剎車，兩車剎車后的圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．甲車的加速度大于乙車的加速度B．若時(shí)兩車未發(fā)生碰撞，則此時(shí)兩車相距最近C．兩車一定不會(huì)發(fā)生碰撞，因?yàn)橐臆嚤燃总囅韧Ｏ聛鞤．為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時(shí)兩車的間距至少為48m【答案】BD【詳解】A．由v-t圖像的斜率表示加速度，甲車的加速度大小乙車的加速度大小則甲車的加速度小于乙車的加速度，故A錯(cuò)誤；B．開始時(shí)，甲在前、乙在后，在0-24s內(nèi)，乙車的速度比甲車的大，兩車間的距離逐漸減小。24s后，乙車的速度比甲車的小，兩車間的距離逐漸增大，所以t=24s時(shí)兩車相距最近，故B正確；CD．t=24s時(shí)兩車的速度均為0-24s內(nèi)，甲車的位移為乙車的位移為兩者位移之差為所以為避免兩車發(fā)生碰撞，開始剎車時(shí)兩車的間距至少為48m，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（共18分）11．（本題8分）小祥同學(xué)過年期間偶然發(fā)現(xiàn)，屋檐上冰柱滴下的水滴時(shí)間間隔幾乎是一樣的，于是他突發(fā)奇想，想利用手機(jī)的拍攝視頻功能來測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｋ扰臄z了一段冰柱滴水的視頻，然后將視頻分成一幀一幀進(jìn)行查看，他發(fā)現(xiàn)每隔10幀拍攝的圖片一模一樣，搜索發(fā)現(xiàn)該型號手機(jī)拍攝視頻為一秒鐘30幀。隨后他將其中一幀打印出來，如圖所示。經(jīng)過測量，墻面每塊磚厚，而打印出來的圖片上僅為。他用直尺分別測量出來滴落下的水滴中距離冰柱最近的三個(gè)點(diǎn)1、2、3之間的間距如下圖所示。（1）該冰柱每秒鐘滴下______滴水滳。（2）2號水滴此時(shí)的速度是______，測出的重力加速度為______。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）小祥同學(xué)將其他幾組照片的水滴也進(jìn)行了測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)均小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑒t可能的原因是______（答案合理即可）?！敬鸢浮?3.119.64水滴受到空氣阻力【詳解】（1）[1]一秒鐘30幀，所以每相鄰的兩幀之間的時(shí)間間隔為每隔10幀拍攝的圖片一模一樣，所以相鄰的兩個(gè)水滴之間的時(shí)間間隔為那每秒鐘可以滴下的水滴個(gè)數(shù)為（2）[2]根據(jù)題意可知，圖片與實(shí)物比例為1：10，又因?yàn)槟扯螘r(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知2號水滴此時(shí)的速度是[3]根據(jù)逐差法可知重力加速度為（3）[4]測量的重力加速度小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊脑蚩赡苁怯捎谒蜗侣溥^程受到空氣阻力的作用。12．（本題10分）在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出），電火花計(jì)時(shí)器接220V、50Hz交變電源。他經(jīng)過測量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度如下表：對應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度（m/s）0.1410.1850.2200.2540.301（1）設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，計(jì)算vF的公式為vF＝______；（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為t＝0，在圖乙所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v－t圖像______；（3）利用該圖像求得小車的加速度a＝______m/s2；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮?.40不變偏小【詳解】（1）[1]電火花計(jì)時(shí)器接220V、50Hz交變電源。則有打點(diǎn)周期T=0.02s，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為5T，由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度，可得打F點(diǎn)時(shí)的速度公式為（2）[2]由題表中的數(shù)據(jù)在圖乙所示坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫圖。如圖所示。（3）[3]由v?t圖像的斜率表示加速度，可得小車的加速度為

（4）[4]當(dāng)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210V，可交流電的頻率沒變，打點(diǎn)周期不變，則不會(huì)影響加速度的測量值，因此加速度的測量值與實(shí)際值相比不變。[5]電網(wǎng)中交變電流的頻率是f＝51Hz時(shí)，由可知打點(diǎn)周期變小，測量時(shí)仍按T=0.02s計(jì)算，則測量值與實(shí)際值相比偏小。四、解答題（共36分）13．（本題10分）從離地面500m的空中自由落下一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，取?(1)小球經(jīng)過多長時(shí)間落到地面？(2)自小球開始下落計(jì)時(shí)，求小球在第1s內(nèi)及最后1s內(nèi)的位移?(3)求小球下落時(shí)間為下落的初始時(shí)刻到總時(shí)間的一半時(shí)的位移?【答案】(1)10s；(2)5m，95m；(3)125m【詳解】(1)由，得落地時(shí)間(2)第1s內(nèi)的位移因?yàn)閺拈_始運(yùn)動(dòng)起前9s內(nèi)的位移為所以最后1s內(nèi)的位移為(3)下落時(shí)間為下落的初始時(shí)刻到總時(shí)間的一半時(shí)，即下落時(shí)間其位移為14．（本題12分）利用圖像分析問題是物理學(xué)中常用的方法，其中截距、斜率面積、通常具有明確的物理意義。例如v-t圖中，我們可以通過圖線與縱軸的截距知道物體運(yùn)動(dòng)的初速度，同時(shí)圖線的斜率表示加速度、圖線與橫軸所圍的面積為物體在這一段時(shí)間的位移。為檢測某新能源動(dòng)力車的剎車性能，現(xiàn)在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn)，如圖所示是動(dòng)力車整個(gè)剎車過程中位移與速度的平方之間的關(guān)系圖像，根據(jù)圖像請回答：（1）該新能源動(dòng)力車的初速度是多少？（2）試求該車剎車過程中的加速度？（3）從開始剎車計(jì)時(shí)，經(jīng)過6s該車的位移是多少？

【答案】（1）20m/s；（2）-5m/s2；（3）40m【詳解】（1）由圖像可知該新能源動(dòng)力車的初速度解得（2）剎車過程是勻減速運(yùn)動(dòng)，由，得該車剎車過程中的加速度（3）從剎車時(shí)計(jì)時(shí)，到靜止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則經(jīng)過6s該車的位移等于經(jīng)過4s該車的位移15．（本題14分）在某次軍事演習(xí)中，殲擊機(jī)以的恒定速度追擊前面同一直線上勻速飛行的無人靶機(jī)。當(dāng)兩者相距時(shí)；殲擊機(jī)發(fā)射一枚導(dǎo)彈，導(dǎo)彈脫離殲擊機(jī)后沿水平方向做加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)擊中無人靶機(jī)并將其擊落。已知發(fā)射導(dǎo)彈的時(shí)間不計(jì)，發(fā)射導(dǎo)彈對殲擊機(jī)速度無影響。求：（1）無人靶機(jī)被擊中前飛行的速度大??；（2）導(dǎo)彈飛行過程中與無人靶機(jī)的最大距離；（3）若導(dǎo)彈擊中無人靶機(jī)后，殲擊機(jī)須盡快到達(dá)無人靶機(jī)被擊落的空中位置且要求殲擊機(jī)到達(dá)時(shí)速度為零繼而懸停在空中。已知?dú)灀魴C(jī)以最大加速度加速后達(dá)到最大速度，且殲擊機(jī)加速和減速過程最大加速度大小相等，忽略殲擊機(jī)從發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈擊中無人靶機(jī)到開始加速的反應(yīng)時(shí)間，求從導(dǎo)彈擊中無人靶機(jī)至殲擊機(jī)到達(dá)無人靶機(jī)所在位置的最短時(shí)間。（結(jié)果保留3位