2019-2020年新教材高中物理 章末综合测评2 匀变速直线运动的研究（含解析）新人教版必修1

章末综合测评(二)匀变速直线运动的研究(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列四幅图中，能大致反映自由落体运动图像的是()A BCDD自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的vt图像是一过原点的倾斜直线，at图像是一平行时间轴的直线，故D对，A、C错；B图中的图像表示物体匀速下落故选D.2做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大6 m/s，则质点的加速度大小为()A1 m/s2B1.5 m/s2C3 m/s2 D4 m/s2C根据匀变速直线运动的规律可知，第一个3 s内的平均速度为第1.5 s末的速度；第一个7 s内的平均速度为第3.5 s末的速度；则有：a m/s3 m/s2，故选C.3一个质点沿x轴做匀加速直线运动，其位移时间图像如图所示，则下列说法正确的是()A该质点的加速度大小为2 m/s2B该质点在t1 s时的速度大小为2 m/sC该质点在t0到t2 s时间内的位移大小为6 mD该质点在t0时速度为零D质点做匀加速直线运动，设t0时质点的速度为v0，加速度为a，由题图知t11 s时，x12 m，t22 s时，x28 m，利用公式xv0tat2得x1v0t1at，x2v0t2at，代入数据解得a4 m/s2，v00，t1 s时的速度大小为4 m/s，故只有D正确4.甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，如图所示是甲、乙两车的速度时间图像，由图可知()A甲车的加速度大于乙车的加速度Bt1时刻甲、乙两车的加速度相等Ct1时刻甲、乙两车相遇D0t1时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度D由所给甲、乙两车的速度时间图像的斜率知，甲车的加速度小于乙车的加速度，A、B错误；t1时刻甲、乙两车速度相等，由于之前甲车的速度一直大于乙车的速度，故此时甲车位于乙车的前方，C错误；由甲、乙两车的速度时间图像与时间轴所围图形的面积知，0t1时间内，甲车比乙车的位移大，故该段时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度，D正确5a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的vt图像如图所示，下列说法正确的是()Aa、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B20 s时，a、b两物体相距最远C60 s时，物体a在物体b的前方D40 s时，a、b两物体速度相等，相距200 mC由图像可知a、b加速时，a的加速度大小为 m/s21.5 m/s2，b的加速度大小为 m/s22 m/s2，A错误；t20 s时，a的速度为40 m/s，而b的速度为0，在继续运动的过程中，两者距离继续增大，B错误；t40 s时，a、b两物体速度相同，a、b两物体相距最远；vt图像中，图线与t轴所围的面积表示位移，故面积之差表示位移之差，所以最大间距为20 m20 m900 m，故D错误；t60 s时，图线a与t轴围成的面积大于图线b与t轴围成的面积，故a物体的位移大于b物体的位移，C正确6如图所示，光滑斜面被分成四个长度相等的部分AB、BC、CD、DE，一个物体由A点静止释放，下面结论中不正确的是()A物体到达各点的速度vBvCvDvE12B物体到达各点所经历的时间tBtCtDtE12C物体从A到E的平均速度vBD通过每一部分时，其速度增量均相等D设每一部分的长度为x，根据v2v2ax得v2ax，v2a2x，v2a3x，v2a4x，所以vBvCvDvE12，A正确；根据xat2得tB，tC，tD，tE，所以tBtCtDtE12，B正确；从A到E的平均速度等于中间时刻的速度，从A到E的时间为tE，中间时刻为tEtB，所以vB，C正确；由vB、vC、vD、vE之比可知每一部分的速度增量不相等，D错误故本题应选D.7一物体从一行星表面的某高度处自由下落(不计表层大气阻力)自开始下落计时，得到物体离行星表面的高度h随时间t变化的图像如图所示，则()A行星表面的重力加速度大小为8 m/s2B行星表面的重力加速度大小为10 m/s2C物体落到行星表面时的速度大小为20 m/sD物体落到行星表面时的速度大小为25 m/sAC设物体下落的加速度为a，物体做初速度为零的匀加速直线运动，从图中可以看出下落高度h25 m，所用的时间t2.5 s，由位移时间关系式：hat2，解得：a8 m/s2，故A正确；物体做初速度为零的匀加速直线运动，由速度时间关系式得：vat20 m/s，故C正确，故选A、C.8如图所示，放在水平地面上相距9 m的两个物体A、B，分别以大小vA6 m/s和vB2 m/s的初速度同时相向减速滑行，若两物体因受地面阻力而产生的加速度大小均为2 m/s2，且不计两物体的大小，取g10 m/s2.则()A它们经过2 s相遇B它们经过4 s相遇C它们在距离物体A出发点8 m处相遇D它们在距离物体A出发点5 m处相遇AC设B速度减为0时的位移为xB，则0v2axB，得xB1 m设B的运动时间为tB，则0vBatB，得tB1 s在1 s内，A的位移为xAvAtBat5 m，显然当B停止时两者相距3 m设经过时间t，两者相遇，则sxBvAtat2，解得t2 s(t4 s不符合实际，舍去)故经过2 s相遇，相遇处在距离物体A出发点8 m处，选项A、C正确9如图所示，汽车以10 m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20 m处时，绿灯还有3 s熄灭而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的vt图像可能是()ABCDBCvt图线与时间坐标轴所围“面积”表示位移，A、D选项中vt图像的“面积”不等于20 m，A、D错误；B中vt图像的“面积”可能等于20 m，B正确；C中vt图像的“面积”正好等于20 m，C正确10将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2 s，它们运动的vt图像分别如图中直线甲、乙所示则()At2 s时，两球高度相差一定为40 mBt4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C两球从抛出至落到地面所用的时间相等D甲球与乙球从抛出至到达最高点的时间相等BDt2 s时，两球运动的位移相差40 m，但两小球是从距地面不同高度处竖直向上抛出，故无法判断两小球的高度差，A错；根据vt图像中图线与t轴包围的面积表示位移知，t4 s时两球的位移都是40 m，B对；两小球是从距地面不同高度处竖直向上抛出的，落地的时间不确定，C错；两小球竖直向上的初速度相同，由vv0at，其中ag，解得t，用时相等，D对二、非选择题(本题共6小题，共60分)11(6分)某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来测量一个质量为m50 g的重锤下落时的加速度值，该学生将重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图甲所示甲(1)以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请填写其中的空白部分：实验操作：_，释放纸带，让重锤自由落下，_.取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x12.60 cm，x24.14 cm，x35.69 cm，x47.22 cm，x58.75 cm，x610.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T0.02 s，则重锤运动的加速度计算表达式为a_，代入数据，可得加速度a_m/s2.(计算结果保留3位有效数字)乙(2)该同学从实验结果发现，重锤下落时的加速度比实际的重力加速度小，为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：_.答案(1)接通电源实验结束关闭电源9.60(2)将重锤换成较大质量的重锤(或者采用频闪照相法)12(6分)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，用打点计时器打出一条纸带A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，各点间的距离如图所示，则打D点时，小车的速度为_m/s.小车的加速度大小为_m/s2.若当交流电的实际频率小于50 Hz时，仍按50 Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)解析T0.1 s，vD m/s0.34 m/s，vB0.26 m/s，a0.4 m/s2.交流电实际频率变小时，T较真实值偏小，则测量的加速度较真实值偏大答案0.340.4偏大13.(12分)雨后，屋檐上还在不断滴着水滴，如图所示小红认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落她测得屋檐到窗台的距离H3.2 m，窗户的高度为h1.4 mg取10 m/s2，试计算：(1)水滴下落到窗台时的速度大小；(2)水滴经过窗户的时间解析(1)水滴下落至窗台通过的距离为H3.2 m由v22gH得v m/s8 m/s.(2)水滴下落至窗户上边缘的时间为t1 s0.6 s水滴下落至窗台的时间为t2 s0.8 s水滴经过窗户的时间为tt2t10.8 s0.6 s0.2 s.答案(1)8 m/s(2)0.2 s14(12分)飞机起飞过程可分为两个匀加速运动阶段，其中第一阶段飞机的加速度为a1，运动时间为t1.当第二阶段结束时，飞机刚好达到规定的起飞速度v0.飞机起飞过程中，在水平直跑道上通过的路程为s.求第二阶段飞机运动的加速度a2和时间t2.解析第一、二阶段结束时飞机运动速度分别为：v1a1t1，v0v1a2t2运动距离分别为：s1a1t，s2v1t2a2t总距离为ss1s2解得：a2t2.答案15(12分)一电梯启动时匀加速上升，加速度为2 m/s2；制动时匀减速上升，加速度为1 m/s2，楼高52 m.(1)若上升的最大速度为6 m/s，电梯上升到楼顶的最短时间是多少？(2)如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为16 s，则上升的最大速度是多少？解析(1)要使时间最短，就要使电梯以v6 m/s的速度上升的时间尽量多启动加速的时间t13 s，制动减速的时间t36 s，匀速运动的时间为t2，因为xt1vt2t3，解得t2 s，故tmint1t2t3 s13.17 s.(2)因t2tt1t3t，又xvt2，整理可得3v264v2080，解得v4 m/s.答案(1)13.17 s(2)4 m/s16(12分)近年来隧道交通事故成为道路交通事故的热点之一某日，一轿车A因故障恰停在某隧道内离隧道入口50 m的位置此时另一轿车B正以v090 km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B到达隧道口时驾驶员才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施假设该驾驶员的反应时间t10.57 s，轿车制动系统响应时间(开始踏下制动踏板到实际制动)t20.03 s，轿车制动时加速度大小a7.5 m/s.问：(1)轿车B是否会与停在前方的轿车A相撞？(2)若会相撞，撞前轿车B的速度大小为多少？若不会相撞，停止时轿车B与轿车A的距离是多少？解析(1)轿车B在实际制动前做匀速直线运动，设其发生的位移为x1，由题意可知：x1v0(t1t2)15 m实际制动后，轿车B做匀减速运动，位移为x2，有v2ax2，则x241.7 m，轿车A离隧道口的距离为d50 m，因x1x2d，故轿车B会与停在前方的轿车A相撞(2)设撞前轿车B的速度为v，由运动学公式得vv22a(dx1)，解得v10 m/s.答案(1)会，理由见解析(2)10 m/s- 8 -