【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：匀变速直线运动 加速度 匀变速直线运动公式及其图像

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：匀变速直线运动 加速度 匀变速直线运动公式及其图像

【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：匀变速直线运动 加速度 匀变速直线运动公式及其图像 一、单项选择题（共18小题；共72分）1. 奥迪车有多种车型，如 30TFSI 、 35TFSI 、 50TFSI（每种车型字母前的数字称为 G 值）；G 值用来表示车型的整体加速度，数字越大，加速越快。G 值的大小为车辆从静止开始加速到 100 km/h 的平均加速度数值（其单位为 m/s2）再乘 10。则车型为 50TFSI 的奥迪车从静止开始加速到 100 km/h 的时间约为   A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s 2. 安徽宿松籍科学家吴宜灿获 2018 年欧洲聚变核能创新奖。物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。关于科学家的贡献，下列说法正确的是   A. 亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B. 胡克用逻辑推理的方法得出了弹簧的伸长与外力的关系 C. 牛顿做了著名的斜塔实验，得出轻重物体自由下落一样快的结论 D. 伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 3. 下列说法中不正确的是   A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法 B. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 C. 牛顿在研究运动和力的关系时，提出了著名的理想斜面实验，该实验运用了理想实验法 D. 在探究加速度、力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法 4. 汽车以 20 m/s 的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为 5 m/s2，那么开始刹车后 2 s 内与开始刹车后 6 s 内汽车通过的位移之比为   A. 1:1 B. 1:2 C. 3:4 D. 4:3 5. 一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程最后 1 s 初的瞬时速度的大小和最后 1 s 内的位移大小分别是（g 取 10 m/s2）   A. 10 m/s，10 m B. 10 m/s，5 m C. 5 m/s，5 m D. 由于不知道初速度的大小，故无法计算 6. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为 H。上升第一个 H4 所用的时间为 t1，第四个 H4 所用的时间为 t2。不计空气阻力，则 t2t1 满足   A. 1x乙 ，得 v甲>v乙 ，C 对.9. B【解析】由于两车刹车的初速度和加速度大小相同，所以两车行驶的间距至少为汽车在最长反应时间内匀速行驶的距离，由此可得两车行驶的间距至少应为 Δx=1003.6×1.98 m=55 m，B正确。10. B【解析】做自由落体运动的物体，其加速度相同，均为自由落体加速度；根据 h=12gt2 可求出下落时间之比为：1:2，故A、C错误。根据 v=gt 可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，故B正确。甲、乙同时下落，在相等的时间内它们下落的位移相等，甲落地前，两者间距离不变，故D错误。11. D【解析】v−t 图象中纵坐标代表速度大小和方向，斜率表示加速度，面积表示位移。由题图可知，B 先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，速度为正值，为单向直线运动；物体 A 做加速度增大的直线运动；在 0∼1 s 内，B 物体在前，A 物体在后，距离越来越远；由题图可求 B 物体在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内的位移比为 1:3:2，由 v=xt，可知平均速度大小之比为 1:3:2。综上分析，D正确。12. A【解析】由 v−t 图象中图线的斜率大小表示小车的加速度大小可知，18 s 时小车的加速度大于 13 s 时小车的加速度，选项A正确；v−t 图象只表示直线运动，选项B错误；小车在 0∼20 s 内速度方向不变，20 s 时小车距出发点最远，选项C错误；由 v−t 图线与时间轴围成的面积表示物体在这段时间内的位移知前 10 s 内的位移小于后 10 s 内的位移，由 v=xt 知小车前 10 s 内的平均速度比后 10 s 内的小，选项D错误。13. D【解析】在反应时间里汽车仍做匀速直线运动，酒后驾驶将明显增加反应时间，图乙对应于酒后驾驶，故A错误；设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为 t1 、 t2，由题图甲、乙可得 t1=0.5 s，t2=1.5 s，汽车初速度 v0=30 m/s，两种情况下减速时间为 t3=4.0 s，由图象可得正常驾驶时全程的制动距离为：x=v0t1+v0+02t3=75 m，同理可求出酒后驾驶时全程的制动距离为：xʹ=v0t2+v0+02t3=105 m，故B、C错误；根据 v=xt 可得正常驾驶时的平均速度 v=xt=754.5 m/s≈16.7 m/s，同理可求出酒后驾驶时的平均速度 vʹ=xʹtʹ=1055.5 m/s≈19.1 m/s，故D正确。14. D【解析】古希腊哲学家亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快，即物体越重下落得越快，A符合史实。伽利略通过逻辑推理发现亚里士多德的理论在逻辑上有矛盾，B符合史实。伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，C符合史实。伽利略先大胆地猜测下落物体的速度是随时间均匀增加的，然后通过实验验证，铜球从斜面的不同位置由静止下落，得到结论即速度是随时间均匀增加的，最后合理外推，随着 θ 的增大，应该有相同的结论，当 θ=90∘ 时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，所以D不符合史实。15. D【解析】由 h=12gt2 可得 t=2hg，所以甲、乙两个小铁球运动时间不同，由于甲、乙两个小铁球同时落地，所以甲、乙两个小铁球中必有一个先释放，有一个后释放，即甲、乙的运动图象中必有一个图线的起点不在 t=0 时刻，故A、C错误；由于甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，所以甲、乙两个小铁球的位移不同，而B选项的位移相同，B错误；根据 v=gt 可得，甲、乙两个小铁球的速度 − 时间图象均为一条倾斜的直线，且图象的斜率相等，即图线的倾斜程度相同，D正确。16. B【解析】5 个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为 1:3:5:7。可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为 1:3:5:7。因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为 1:3:5:7，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等。故A错误，B正确。因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为 1:2:3:4，根据 v=gt 可知，速率之比为 1:2:3:4。故CD错误。17. C【解析】设加速过程结束时的速度为 v，由匀变速直线运动的速度与位移关系可得 v22a+v22⋅2a=s，解得 v=4as3，则整个过程中的平均速度为 v=v2=as3，故火车从 A 地到 B 地所用时间 t=sv=3sa，C正确。18. C【解析】根据竖直方向速度变化与时间关系可知 t=Δvyg，两球的速度变化量即 Δvy 不同，则运动时间不同，故A、B错误；根据动能定理可知 mgh=ΔEk，由于重力做功相等，初动能相等，可知落地时的动能相等，动能的变化量相同，故C正确；根据 Δp=mΔv=mΔvy，由于速度变化量不同，动量变化量也不同，故D错误。第二部分19. B， C【解析】自由落体运动的速度公式为 v=gt，可知 t=0 时 v=0，且 v 与 t 成正比，故A错误，B正确。自由落体运动的加速度恒为 g，故C正确。由自由落体运动的位移公式 x=12gt2 可知，x 与 t2 成正比关系，故D错误。20. A， B【解析】两铅球做自由落体运动的加速度都为 g，由 h=12gt2，v=gt 可判断A正确；两铅球做自由落体运动的时间由高度决定，故落地的时间间隔也由高度决定，B正确；第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内位移之比为 1:3:5，C错误；因为同时释放，任意时刻速度相同，故速度之差为 0，任意时间内下落的高度相同，故两球距离不变等于释放时高度之差，D错误。21. B， C【解析】由 v=v0+v2 知，v1=v2，故B对，D错；由 a=ΔvΔt 得 a1:a2=1:2，故A错；由 x=v⋅t 知 x1:x2=2:1，故C对。22. B， C【解析】螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的速度，故螺钉松脱后做竖直上抛运动，A错误；由运动学公式可得，螺钉自松脱至落到井底的位移大小 h1=−v0t+12gt2，升降机在这段时间内的位移大小 h2=v0t，故矿井的深度为 h=h1+h2=45 m，B正确；螺钉落到井底时的速度大小为 v=−v0+gt=25 m/s，C正确；设螺钉松脱前运动的时间为 tʹ，则 h1=v0tʹ，解得 tʹ=6 s，所以螺钉运动的总时间为 t+tʹ=9 s，D错误。23. A， C【解析】由题图可知，甲在整个 t=6 s 时间内一直沿正向运动，运动方向一直不变，做匀速直线运动，通过的总位移大小为 Δx=2 m−(−2 m)=4 m，故A正确，B错误。乙在 0∼3 s 内沿负向做匀减速直线运动，位移为：x1=−3 m；3 s 后沿正向做匀加速直线运动，位移为 x2=3 m；故总位移为 x=x1+x2=0，故C正确，D错误。24. A， B【解析】0∼2 s 内做匀加速直线运动，平均速度 v=v0+v22=0+162=8 m/s，根据图象可知，第 10 s 的初速度为 8 m/s，则第 10 s 秒初速度等于前两秒的平均速度，故A正确； 14 s 末后做匀速直线运动，加速度为零，故B正确；根据图象的斜率表示加速度可知，0∼2 s 内做匀加速直线运动，加速度 a=ΔvΔt=162=8 m/s280 m，故酒后驾驶者不能安全停车，故D正确。30. A， C， D【解析】小球被竖直向上抛出，做的是匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式 v=v0+v2 求出。规定竖直向上为正方向，当小球的末速度大小为 10 m/s，方向竖直向上时，v=10 m/s，求得平均速度为 15 m/s，方向竖直向上，A正确；当小球的末速度大小为 10 m/s，方向竖直向下时，v=−10 m/s，求得平均速度大小为 5 m/s，方向竖直向上，C正确，B错误；末速度大小为 10 m/s 时，球的位置一定，距起点的位移 h=v2−v02−2g=15 m，D正确。