高中物理人教版 (2019)必修 第一册匀变速直线运动的速度与时间的关系综合训练题

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物 理
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第Ⅰ卷 选择题 （共46分）
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．下列关于做直线运动物体的运动图像，说法正确的是（ ）
A．甲图中物体运动的加速度和速度成正比
B．乙图中物体运动的最大速度为
C．丙图中物体做匀变速直线运动
D．丁图中物体做匀变速直线运动的加速度为，初速度为
2．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，，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（ ）
A．5m/s；11m/s；17m/s
B．6m/s；12m/s；18m/s
C．8m/s；11m/s；14m/s
D．12m/s；13m/s；14m/s
3．如图所示，两个光滑斜面在B处平滑连接，小球在A点获得大小为8m/s的速度沿斜面向上运动，到达B点时速度大小为6m/s，到达C点时速度减为0。已知AB=BC，下列说法正确的是（ ）
A．小球在、段的加速度大小之比为：
B．小球在、段运动时间之比为：
C．小球经过中间位置时速度大小为
D．小球由A运动到C平均速率为
4．某人驾驶一辆汽车以速度匀速行驶，某时刻汽车开始刹车，测得第内的位移大小为，第内的位移大小为。若汽车刹车可看做匀减速直线运动，则（ ）
A．汽车第末还未停下来
B．汽车初速度
C．汽车第末的速度大小为
D．汽车前的平均速度大小为
5．如图所示，滑块从位置由静止开始向左做加速度大小为的匀加速直线运动，经过S到达点，处有弹性挡板未画出，滑块在处速度大小不变反弹，做加速度大小为的匀减速运动，、间距离为，滑块在处碰撞时间不计，滑块在S点左右两侧滑动的总时间之比为，S点距离点的距离为（ ）
A．B．C．5mD．
6．甲、乙两物体从同一位置、沿同一方向，同时开始运动，乙物体的初速度为零。如图所示为甲物体的速度—时间图像，也是乙物体的加速度—时间图像，题中物理量的单位均为国际单位。由以上可知，时间内，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两物体运动方向始终相同B．甲、乙两物体间的最大距离为
C．时甲、乙两物体间距离最大D．时甲、乙两物体相遇
7．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5、……所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（ ）
A．位置1是小球释放的初始位置
B．位置1离小球释放点的距离为
C．小球下落的加速度为
D．小球在位置3的速度为
8．2024年6月2日，嫦娥六号成功着陆月球背面南极——艾特肯盆地。嫦娥六号利用向下喷射气体产生的反作用力，有效地控制了探测器着陆过程中的运动状态。其中在一段接近月球表面时的着陆过程中，探测器减速的加速度大小a随时间t变化的关系如图所示，t=3t0时刻探测器的速度恰好为零。下列说法正确的是 （ ）
A．0~t0时间内，探测器做匀速直线运动
B．t0~3t0时间内，探测器做匀减速直线运动
C．探测器在t=0时刻的速度大小为2a0t0
D．探测器在t=t0时刻的速度大小是t=2t0时刻的4倍
9．如图为港珠澳大桥上四段长度均为110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则（ ）
A．ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
B．ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
C．通过ce段的时间为
D．汽车通过b、c、d、e的速度大小之比为1∶2∶3∶4
10．如图所示，长为的细杆以初速度从离地足够高处竖直向上抛出，同时在细杆的正上方处长为的圆筒由静止开始下落，运动过程中细杆和圆筒始终保持竖直，细杆从圆筒中穿过时两物体的运动互不影响，不计空气阻力，重力加速度为，假设细杆和圆筒均未落地，则以下说法正确的是（ ）
A．细杆穿过圆筒时间为
B．若，则细杆在上升过程中穿过圆筒
C．若，则细杆在下降过程中穿过圆筒
D．抛出后经时间，细杆恰好完全在圆筒中
第Ⅱ卷 非选择题（共54分）
二、实验题（本题共2小题，每空1分，共12分。）
11．（7分）小明与他的同伴进行探究小车的匀变速直线运动实验：
（1）由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器、直流电源、纸带、毫米刻度尺、钩码和小车、一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得不妥，请你思考一下不妥之处是
（2）小明在实验过程中正确的做法是
A．先接通电源，后释放纸带
B．释放纸带的同时接通电源
C．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
D．使小车运动的加速度尽量小些
（3）小明经过实验获得如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点A，然后按打点先后顺序每5个计时点取1个计数点，得到了A、B、C、D、E、F、G等几个计数点，测得x1=6.19 cm，x2=6.60cm，x3=6.98 cm，x4=7.39 cm，x5=7.80cm，x6=8.20cm。打点计时器使用交流电的频率为50Hz。两计数点之间的时间间隔为T，则T= s，则打点计时器在打F点时小车的瞬时速度表达式为vF= ，计算结果为vF= m/s（保留两位有效数字）。
（4）小车加速度表达式为a= ，计算结果为a= m/s2（保留两位有效数字）。
12．（5分）为测量广西某一中学所在地自由落体运动的加速度，一同学将一纯铜材料制作梯阶等间距的梯子模型通过细线悬挂在铁架台上，如图甲所示，在梯子下端梯阶（第一个梯阶）中心P点正下方固定一个光电门。实验步骤如下：
①用游标卡尺测出梯阶（遮光条）的宽度d；用刻度尺量出相邻两个梯阶中心Q点到P点距离h；
②让梯子由静止开始自由下落，每个梯阶依次通过光电门时的遮光时间分别用t1、t2、t3…表示。回答下列问题：
（1）用游标卡尺测出梯阶的宽度d如图所示，则 cm；
（2）若某个梯阶通过光电门时的遮光时间为t，则此梯阶通过光电门时梯子的速度 （用题中所给的字母表示）；
（3）实验中 （填“需要”或“不需要”）考虑梯子下落所受的空气阻力；
（4）根据实验记录的多组数据，作出图像如图丙所示，则第一个梯阶通过光电门的速度 ，重力加速度大小 （用a、b、c、d和h表示）。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（12分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以15m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。（汽车可视为质点并假设汽车始终做直线运动。）
（1）汽车走人工收费通道时，开始减速的位置距离收费站中心线是多远?
（2）通过ETC通道的车辆从开始减速到恢复初始速度所经历的时间是多少?
（3）汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?
14．（14分）如图所示，在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长L=5m的小车，其前端M距离抛出点的正下方s=4m，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做匀加速直线运动，已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m，忽略空气阻力及小车的高度，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）小球离地的最大高度；
（2）要使小车接住小球，小车加速度的范围。
15．（16分）武汉大桥是1957年建成的一座公路、铁路两用大桥，主桥长。某次由于交通管制，将汽车拦停在了桥头处，汽车排成笔直的一列。假设汽车车长均为，前车尾部与后车头部之间距离均为。一辆长的列车抵达武汉，以的速度匀速通过大桥，当列车车头恰与轿车头部平齐时（如图所示），汽车交通管制解除，汽车开始以的加速度启动过桥，汽车的最大限速为。
（1）求第一辆汽车通过主桥所用时间t；
（2）求第一辆汽车与列车完成错车的时间；
（3）事实上由于人反应时间的存在，现假设解除交通管制时，第一个司机滞后启动汽车，后面司机都比以前一辆车滞后启动汽车。在该情况下，在汽车达到最大速度前，同时在列车驶离桥头前，总共有多少辆车能与列车完成错车？