第二章 匀变速直线运动的研究 -高一物理精讲精练（人教版必修第一册）

第二章  匀变速直线运动的探究 (时间：90分钟　分值：100分)一、选择题（每题4分，1~7单选，8~12多选。共48分）1．在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展(　　)A．伽利略　　　　　　　　　 B．亚里士多德C．牛顿   D．爱因斯坦2．假设某无人机靶机以300 m/s的速度匀速向某个目标飞来，在无人机离目标尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m/s2 的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s的速度在目标位置击中该无人机，则导弹发射后击中无人机所需的时间为(　　)A．3.75 s   B．15 s C．30 s   D．45 s3．一个质点沿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t＝1 s时的速度大小为2 m/sC．该质点在t＝0到t＝2 s时间内的位移大小为6 mD．该质点在t＝0时速度为零4．一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距80 m的电线杆共用8 s时间，它经过第二根电线杆时的速度为12 m/s，则经过第一根电线杆时的速度为(　　)A．2.5 m/s   B．5 m/sC．8 m/s   D．10 m/s5．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v－t图象如路图所示，下列说法正确的是(　　)A．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动B．t2时刻，乙物体追上甲C．t1时刻，两者相距最远D．0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大6．甲、乙两车同时刹车、同时停下，甲车的初速度为12 m/s，刹车距离为24 m，乙车的刹车距离为36 m。则乙车刹车时加速度的大小为(　　)A．2 m/s2   B．3 m/s2C．4.5 m/s2   D．6 m/s27．(2021·江西五校联考)如图所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点。已知AB＝18 m，BC＝30 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(　　)A．12 m/s，13 m/s，14 m/s   　B．10 m/s，14 m/s，18 m/sC．8 m/s，10 m/s，16 m/s  　 D．6 m/s，12 m/s，18 m/s8．(多选)甲和乙两个物体同地同向做直线运动，它们的位移s随时间t变化的关系图像如图所示，则在0～t1时间内(　　)A．甲的速度始终比乙的速度大B．甲的平均速度等于乙的平均速度C．甲始终在乙的前面，直到t1时刻相遇D．0～t0时间内，甲在乙的前面，t0～t1时间内，乙在甲的前面9．(多选)(2020·赣州)如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是(　　)A．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶4∶9            B．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶3∶5C．苹果下落的加速度大小为               D．羽毛下落到C点时的速度大小为10．(多选)一物体以5 m/s的初速度在光滑斜面中间某位置向上运动，其加速度大小为2 m/s2，设斜面足够长，经过t时间物体的位移大小为4 m，则时间t可能为(　　)A．1 s   B．3 sC．4 s   D． s11．(多选)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/s12．(多选)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(　　)A　　　　B　　　　C　　　　D二、非选择题（共52分）13．(8分)利用打点计时器研究小车做变速直线运动的实验，得到如图甲所示的一条纸带，在纸带上共取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，从每一个计数点处将纸带剪开分成六条(分别为a、b、c、d、e、f)，将这六条纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，得到如图乙所示的直方图，最后将各纸带上端中心连起来，于是得到表示v－t关系的图象。已知打点计时器的工作频率为50 Hz，为表示v－t关系，图中x轴对应的物理量是时间t，y轴对应物理量是速度v。（1）若纸条c的长度为6.0 cm，则图中t3为__________s，v3是纸条c段的__________速度，v3＝________m/s；(保留2位有效数字)（2）若测得a段纸带的长度为2.0 cm，f段纸带长度为12.0 cm，则可求出加速度的大小为________m/s2。(保留2位有效数字)14．(12分)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下:a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图乙中A、B、C、D、E、F……所示。c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图丙所示。结合上述实验步骤,请你完成下列任务:（1）在下列仪器和器材中,还需要使用的有__________和__________(填选项前的字母)。 A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)（2）在图丙中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象。（3）观察v-t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是________________。v-t图象斜率的物理意义是__________。 （4）描绘v-t图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是_______________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差__________(选填“有关”或“无关”)。 （5）早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图丁所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。 15．(8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H＝3.2 m，窗户的高度为h＝1.4 m。g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。      16．(8分)(2021·贵州三校联考)如图所示，在光滑的水平地面上，相距L＝10 m的A、B两小球均以v0＝10 m/s向右运动，随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取g＝10 m/s2。求：（1）B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离；（2）A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。  17．(8分)强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。 下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1＝5m、货车长L2＝8m，货车在甲车前s＝3m处。若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2。假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度。求：（1）甲车完成超车至少需要多长时间；（2）若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h。甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车。     18．(8分)跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为9.9 m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时速度为5 m/s，(g取10 m/s2)问：（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？（2）离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？