高一上学期期中物理真题汇编专题08匀变速直线运动规律的应用含解析答案

这是一份高一上学期期中物理真题汇编专题08匀变速直线运动规律的应用含解析答案，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示为研究匀变速直线运动规律打出的一条纸带，A、B、C、D为连续选择的计数点（相邻两计数点之间还有四个计时点没有画出），已知打点频率为50Hz，则物体运动的加速度大小为（ ）

A．5.50m/s2B．4.40m/s2C．2.90m/s2D．2.20m/s2
2．为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度（轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示，如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度为（ ）
A．1m/s2B．2.25m/s2
C．3m/s2D．4.25m/s2
3．2021年8月1日．在东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添跑出9秒83的成绩，成功闯入决赛并创造亚洲新纪录，成为中国首位闯入奥运男子百米决赛的运动员。假设运动员比赛时，做变加速直线运动，在冲过终线瞬间的速度大小为v，位移，成绩时间用t表示，则下列说法正确的是（ ）
A．全程的平均速度大小为B．全程的平均速度大小为
C．加速度的大小为D．加速度大小
4．物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内与第2s内的位移之差是8m。则下列说法错误的是（ ）
A．物体运动的加速度为8m/s2B．第2s末的速度为8m/s
C．第2s内的位移为6mD．物体在0~3s内的平均速度为6m/s
5．一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（ ）
A．1 ∶ 22 ∶ 32，1：2：3B．1 ∶ 23 ∶ 33，1 ∶ 22 ∶ 32
C．1：2：3，1：1：1D．1：3：5，1：2：3
6．云南龙江大桥是亚洲最大的高速公路悬索桥，总长2470.58米，桥面宽33.5米，为双向四车道设计，设计速度为80千米/小时，如图甲所示，图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处停下，汽车通过吊索D时的瞬时速度为vD，通过DE段的时间为t，则（ ）

A．汽车通过吊索A时的速度大小为4vD
B．汽车减速的时间大于2t
C．汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D．汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
7．一小球沿斜面以恒定加速度滚下，依次通过A、B、C三点，已知，，小球通过AB、BC所用时间均是2s，则小球通过A、B、C三点时的速度分别是（ ）
A．2m/s，3m/s，4m/sB．1m/s，5m/s，9m/s
C．2m/s，4m/s，6m/sD．3m/s，5m/s，7m/s
8．若汽车刹车视为匀减速直线运动，则在某次汽车急刹车时滑行距离7米时停下，刹车前4米所用时间为t1，接着滑行的2米所用的时间为t2，最后滑行的1米所用的时间为t3，下列选项中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．港珠澳大桥上的四段长度均为110m的等跨钢箱连续梁桥如图所示，汽车从处开始做匀减速直线运动，恰好行驶到处停下。汽车通过段所用的时间为，汽车通过段所用的时间为，则满足（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
10．物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的位移是6m，则（ ）
A．第3s内的平均速度大小是2m/sB．物体的加速度大小是
C．前3s内的位移大小是12mD．第3s末的速度大小是7.2m/s
11．物体从点O出发，沿一直线做初速度为零的匀加速运动，已知通过段时间各为，AB长为，BC长为，则下列说法中正确的是（ ）

A．它在B点的速度为
B．通过OA段所需时间为
C．OA段的长度为
D．它的加速度大小是
12．若、，如图所示。已知质点沿着直线做匀加速直线运动，在A、B间的速度增加量为，在B、C间的速度增加量为，则下列说法中正确的是（ ）
A．质点在A、B间的平均速度大小为3m/s
B．质点从B点运动到C点的时间为3s
C．质点经过A点时的速度大小为3m/s
D．质点的加速度大小为2m/s2
13．如图所示，水平地面上有固定两块木板AB、BC，紧挨在一起，木板AB的长度是BC的三倍，一颗子弹以初速度从A端射入木板，并恰能从C端射出，用的时间为t，子弹在木板中的运动可以看成是匀变速运动，则以下说法中正确的是（ ）
A．子弹到B点的速度为B．子弹到B点的速度为
C．子弹从A到B的时间为D．子弹从A到B的时间为
14．2022年2月中国成功举办第24届冬奥会，北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛，将冰壶运动简化成如下模型：从A点以初速度掷出，沿直线AD做匀减速直线运动，恰好停在营垒中心点D处，，下列说法中正确的是（ ）

A．冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比
B．冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C．冰壶从A运动到D的平均速度为
D．冰壶运动到AD中点位置的速度为
15．一物体以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回至a点，c是ab的中点，如图所示，已知物块从a上滑至b所用的时间为t，（整个过程物体加速度恒定）下列分析正确的是（ ）
A．物块从c运动到b上滑所用的时间等于从b运动到c下滑所用的时间
B．向上运动过程中，经过a点的速度大小是经过点c速度大小的2倍
C．物块下滑时从b运动至c所用时间为
D．物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小
三、解答题
16．一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶过6节车厢和8节车厢，每节车厢长8 m（相邻车厢连接处长度不计），求：
（1）火车加速度的大小；
（2）人刚开始观察时火车速度的大小．
17．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光板，滑块匀加速通过两个光电门，数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为。求：
（1）滑块通过两个光电门的平均速度各为多大?
（2）估算滑块的加速度大小?
（3）估算滑块在两个光电门之间的平均速度大小?

18．一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点。已知，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，求小球经过A点时的速度大小和加速度大小。
19．如图所示为匀变速直线运动的图像，已知初速度为，末速度为v，运动时间为t。
（1）已知某段时间中间时刻的速度为，这段时间发生的位移中间位置的速度为，这段时间内平均速度为。请在图像中添加必要的辅助线，通过分析，比较、和的大小关系；
（2）把加速度为a的匀变速直线运动过程按时间等分，试通过图像证明：匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值，并用a、T表示该值。
（3）用（1）、（2）中的结论解决问题：
某轿车在平直路上由静止开始匀加速启动，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如图所示。如果拍摄时每隔曝光一次，轿车车身总长为，求这辆轿车的加速度及在B处时的速度大小，并判断A处是否为起点处。
20．让小球以恒定加速度从斜面的顶端滚下，如图所示，是用闪光照相机拍摄小球在斜面上运动的一段，已知闪频为10Hz，且O点是0.3s时小球所处的位置，试根据此图估算小球：
（1）从O点到C点的平均速度大小；
（2）在A点和B点的瞬时速度大小；
（3）加速度大小。
21．一个小球从空中某点静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取，依次经过A、B、C、D四点，已知经过段所用时间为1s，段、段和段的位移分别为10m、20m和50m，求：
（1）小球在段中间时刻的速度大小；
（2）小球经过D点时速度大小；
（3）请判断小球是否从A点静止释放，若是请说明理由；若不是求出释放点到A点的距离。
参考答案：
1．D
【详解】根据逐差法求出物体运动的加速度大小为
故选D。
2．B
【详解】轿车车身总长4.5 m，则图中每一小格为1.5 m，可得两段距离分别为
，
又曝光周期为
T＝2 s
据匀变速直线运动规律
解得
故选B。
3．B
【详解】AB．由于是变加速运动，因此平均速度不能用
来表示，只能用平均速度的定义式
来计算，A错误，B正确；
CD．由于是变加速运动，加速度是变化的，不能用匀变速运动的公式计算加速度，C、D错误。
故选B
4．A
【详解】A．由
可知，物体运动的加速度为
故A错误；
B．由速度公式
可得
故B正确；
C．由
可得
故C正确；
D．由平均速度定义
可得
故D正确。
故选A。
5．B
【详解】从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续在相邻的1s内的位移之比为1：3：5：7：9：11……，因连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，则这三段位移的长度之比
1：(3+5)：(7+9+11)=1：8：27=1 ∶ 23 ∶ 33
根据可得三段位移上的平均速度之比
1 ∶ 22 ∶ 32
故选B。
6．D
【详解】ABD．汽车减速到零，可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系，可知汽车通过DE、AD段所用的时间之比为1∶1，可得汽车减速的时间等于，汽车通过吊索A时的速度为，故A、B错误，D正确；
C．汽车通过吊索D为AE段的中间时刻，故通过吊索D的速度等于AE段的平均速度，故C错误。
故选D。
7．B
【详解】小球做匀加速直线运动，根据题意可知
根据匀变速运动推论得
B点时刻是AC间的中间时刻，中间时刻速度等于平均速度
由速度公式得
故选B。
8．B
【详解】将汽车刹车的过车运用逆向思维法变成初速度为零的匀加速直线运动，7m的位移分为七段等长的1m，连续相等的七段位移的总时间比为
故刹车前4米的时间占最后四段的时间，接着滑行的2米所用的时间t2占最初两段，最后滑行的1米所用的时间t3占第一段时间，即
，，
则三段时间的比值为
故选B。
9．C
【详解】将汽车的运动过程反向来看，即从e到a进行匀加速运动，设加速度大小为，每段梁跨长度为，根据初速度为零的匀变速运动公式
可得
同理可得
所以有
即
故选C。
10．BD
【详解】A．第3s内的平均速度大小是
故A错误；
B．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知2.5s时的速度大小等于第3s内的平均速度大小，则有
解得物体的加速度大小为
故B正确；
C．前3s内的位移大小为
故C错误；
D．第3s末的速度大小是
故D正确。
故选BD。
11．BD
【详解】
A．根据题意，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，它在B点的速度为
故A错误；
BCD．根据题意，由逐差法有
解得
由运动学公式可得，物体运动到点的时间为
则通过OA段所需时间为
由公式可得，OA段的长度为
故C错误，BD正确。
故选BD。
12．AD
【详解】CD．设汽车经过A路标时速度为v，又由于汽车在AB段速度增加量为，故通过B时速度为v+2，同理通过C时速度为v+6，根据匀变速直线运动的速度与位移关系
联立解得
故C错误，D正确；
A．汽车在AB段的平均速度大小
故A正确；
B．汽车在BC段的平均速度大小为
汽车从B处运动到C处的时间为
故B错误。
故选AD。
13．BD
【详解】CD．初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的位移比为，可以把子弹的运动反向看成初速度为零的匀加速直线运动，由于木板AB的长度是BC的三倍，故子弹经过AB和BC的时间相等，均为，故C错误，D正确；
AB．初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的速度比为，由于子弹以初速度从A端射入木板，可知子弹到B的速度为，故A错误，B正确。
故选BD。
14．BCD
【详解】A．冰壶运动过程为匀减速直线运动，且减速为零，运用逆行思维，可以将其看成反向的匀加速直线运动，设加速度为a，有
综上所述，整理有
故A项错误；
B．运用逆向思维，对CD段、BD段、AD段分别有
整理有
故B项正确；
C．因为冰壶AD段运动属于匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的推论有
故C项正确；
D．设AD运动重点速度为v，则其前半段运动和后半段运动有
整理有
故D项正确。
故选BCD。
15．AC
【详解】A．由于小球只受重力和支持力，故小球的加速度方向始终相同，均为
方向向下，故bc和cb过程是可逆的，故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间，故A正确；
B.设ab的距离为x，a点速度为v1,c点速度为v2，上滑过程中加速为a，则在ab段有
则在ac段有
联立可得
故B错误；
C．由上分析可知从b上滑至a所用的时间与从a上滑至b所用的时间相等，均为t，小球从由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动，则根据推论可知 可知
而
解得
故C正确；
D．由于c是位移中点，而不是时间中点，而上滑过程中小球做匀减速直线运动。故物块上滑通过c点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小，故D错误。
故选AC。
【点睛】对小球进行受力分析，明确小球的受力情况，根据受力情况结合牛顿第二定律分析小球的加速度情况。再根据匀变速直线运动规律及运动的可逆性进行解答。
16．（1）0.16 m/s2 （2）4.0m/s
【详解】(1)由题知，火车做匀加速运动，设火车加速度大小为a，L=8m，由公式△x=aT2有
解得
(2)设人开始观察时火车速度大小为v0，10s末的速度
由速度公式代入数据解得解得
17．（1）0.10m/s ，0.20m/s；（2）0.025m/s2；（3）0.15m/s
【详解】（1）由题
通过第一个光电门的平均速度
通过第二个光电门的平均速度
（2）根据加速度定义可知，则加速度
（3）根据匀变速直线运动的规律可得平均速度
18．2m/s，1m/s2
【详解】（1）（2）小球做匀加速直线运动，经过B点时的瞬时速度等于在A、C两点间的平均速度，即
根据匀变速直线运动规律的推论有
解得
小球经过A点时的速度
19．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）如图
由图可知
由平均速度的定义可知
结合图像及匀变速度直线运动的特点，图像与时间轴围成的面积为位移，由于1的面积与2的面积相等，则
则可推知
由图可知，内的位移小于内的位移，则中间位移的时刻在之后，从而可知
综合可知
（2）如图
由于图像与时间轴围成的面积为位移，则由图可知，内的位移与内的位移的差值和内的位移与内的位移的差值和内的位移与内的位移的差值相当于上图中的两个小三角形的面积，则位移的差值为
（3）由图可知，AB的长度为个车长，BC的长度为个车长，则
则根据（2）的结论有
解得加速度为
根据（1）的结论有
如果A点是起点则有
故A不是轿车的起点。
20．（1）1.2m/s；（2）1m/s，1.4m/s；（3）4m/s2
【详解】（1）已知闪频为10Hz，则每一个时间间隔为
根据平均速度的计算公式有
（2）由于小球以恒定加速度从斜面的顶端滚下，则小球做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动有
代入数据有
（3）加速度大小为
21．（1） ；（2）；（3）1.25m
【详解】（1）由匀变速直线运动特点，中间时刻速度等于平均速度
（2）根据平均速度得
由匀变速直线运动位移速度关系可得
解得
，
由匀变速直线运动位移速度关系
解得
（3）由匀变速直线运动位移速度关系，释放点到B点的距离为
解得
释放点到A点的距离为