第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试 -江苏省镇江中学2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

这是一份第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试 -江苏省镇江中学2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册，共14页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列物理量不属于矢量的是（ ）
A. 时间B. 加速度C. 位移D. 速度
2.对匀变速直线运动的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 速度保持不变
B. 速度随时间均匀变化
C. 位移随时间均匀变化
D. 加速度随时间均匀变化
3.一质点做直线运动，当时间t＝t0时，位移x＞0，速度v＞0，加速度a＞0，此后a逐渐减小至a＝0，则它的( )
A. 速度逐渐减小B. 位移始终为正值，速度变为负值
C. 速度的变化越来越慢D. 位移逐渐减小
4.用同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照，得到的照片如图所示，则小球在图中整个运动过程的平均速度是（ ）
A 0.17m/sB. 0.33m/s
C. 0.40m/sD. 0.64m/s
5.下列描述的运动中，可能存在的是（ ）
①速度变化很大，加速度却很小 ②速度方向为正，加速度方向为负
③速度变化的方向为正，加速度方向为负 ④速度变化越来越快，加速度越来越小
A. ①②B. ①③
C. ②③D. ②④
6.美国“华盛顿号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F-18大黄蜂”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为（ ）
A. 40m/sB. 30m/sC. 20m/sD. 10m/s
7. 某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶，再从坡顶到坡底往返一次，已知上坡时的平均速度大小为4m/s，下坡时的平均速度大小为6m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是（ ）
A. 10m/s；10m/sB. 5m/s；4.8m/s
C. 0；4.8m/sD. 0；5m/s
8.物体由静止开始做匀加速直线运动，第内通过的位移是，则（ ）
A. 第内平均速度是
B. 第末的速度是
C. 第内的位移是
D. 物体的加速度是
9.A、B两个物体从同一地点沿同一直线做匀变速直线运动，它们的v—t图象如图所示，则（ ）
A A、B两物体加速度相同
B. t=4s时，A、B两物体相遇
C. t =2s时，A、B两物体运动方向相反
D. 在相遇前，A、B两物体最远距离20m
10.中国自主研发的 “暗剑”无人机，时速可超过2马赫．在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离，用时分别为2s和l s，则无人机的加速度大小是
A. 20m/s2
B. 40m/s2
C. 60m/s2
D. 80m/s2
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11.在“研究匀变速直线运动”实验中，某同学得到的一条清晰纸带如图1所示，他在纸带上选取了A、B、C、D、E、F、G七个计数点，相邻两计数点之间还有4个点未画出，相邻计数点之间的距离分别用x1、x2、x3、x4、x5、x6表示，其中x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm，已知打点计时器所用电源频率为50Hz；
(1)计数点F、G之间的时间间隔t=______s；
(2)图2是该同学用刻度尺测量计数点A、B间距离x1时的场景，则x1=______cm；
(3)在打点计时器打D点时，小车的速度vD=______m/s；(结果保留两位小数)
(4)该同学在利用纸带求小车的加速度时，对数据进行了如图3所示的处理：他在纸带上仅保留了A、D、G三个计数点，将计数点A、D和D、G间距离分别记为xⅠ、xⅡ，时间间隔记为t＇，由此可得计算小车加速度的表达式为a=______(用xⅠ、xⅡ、t＇表示)，据此求得小车的加速度a=______m/s2。(结果保留两位小数)
12. 某班同学利用如图所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花计时器使用的是频率为的交流电源。
（1）电火花计时器的工作电压为_______（选填“约8V”或“”）
（2）第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出）、、、、、，则小车的加速度a=_______，打点计时器在打B点时小车的速度=_______m/s。（结果均保留两位有效数字）
（3）第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图所示，请根据这些点在图中作出图像______，并根据图像计算出小车运动的加速度a=_______（结果保留三位有效数字）。
13.一个滑雪运动员，从85m长的山坡上匀加速滑下，初速度为1.8m/s，滑到山坡底端的末速度为5.0m/s，求：
（1）下滑过程中的平均速度的大小；
（2）下滑的时间t；
（3）最后1s内的位移。
14. 甲、乙两物体同时从同一地点沿同一直线朝同一方向运动，它们的位移随时间变化的关系式分别为x甲＝20t，x乙＝10t＋t2（所有物理量均取国际单位制单位），问：
(1)甲和乙分别做什么运动；
(2)乙经过多长时间追上甲；
(3)乙追上甲前，甲、乙间的最大距离是多少。
15.跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s。（g取10m/s2）
（1）若以5m/s的速度落地，相当于从多高处自由下落；
（2）求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少；
（3）求运动员在空中运动的最短时间是多少。
1.【答案】A
【解析】
【详解】时间只有大小，没有方向，是标量；加速度、位移、速度既有大小，又有方向，是矢量。
故选A。
2.【答案】B
【解析】
【详解】ABD．匀变速直线运动是加速度恒定，速度均匀变化的直线运动，故AD错误，B正确；
C．匀变速直线运动的位移是
位移与时间是二次函数关系，故C错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】
【详解】速度v＞0，加速度a＞0，此后a逐渐减小至a=0，因为加速度与速度同向，知速度仍然增大，速度为正值．故AB错误．因为加速度逐渐减小，则速度变化越来越慢．故C正确．速度为正值，位移也为正值，位移越来越大．故D错误．故选C．
4.【答案】B
【解析】
【详解】由图知，小球运动的位移为
x=6cm-1cm=5cm=0.05m
运动时间
则小球的运动平均速度为
代入数据解得v=0.33m/s，故B正确，ACD错误。
故选B。
5.【答案】A
【解析】
【详解】①速度变化很大，但时间的大小不清楚，所以加速度大小不能确定。可能很小，也可能较大，所以可能存在，故①是可能的；
②速度方向为正，但速度变化为负，所以加速度方向也为负。故②是可能的；
③速度变化的方向为正，则加速度方向一定为正，故③是不可能的；
④速度变化越来越快，则加速度大小也越来越大，故④是不可能的。
综上分析 可知，A正确，BCD错误。
故选A。
6.【答案】A
【解析】
【详解】根据v2-v02=2ax得：
故选A。
7.【答案】C
【解析】
【详解】此人往返一次的位移为0，由平均速度的定义可知此人往返一次的平均速度的大小为0。设由坡顶到坡底的路程为s，则此过程的平均速率为：
故C正确，ABD错误。
故选C。
8.【答案】B
【解析】
【详解】A．根据平均速度的定义，可得第3s内的平均速度为
故A错误；
D．第3s内的位移等于前3s内位移减去前2s内的位移，由位移时间公式得
解得
a=2.4m/s2
故D错误。
B．根据速度-时间公式，可得3s末的速度为
v3=at3=2.4×3m/s=7.2m/s
故B正确；
C．第内的位移是
故C错误；
故选B。
9.【答案】D
【解析】
【详解】A．v—t图象的斜率表示加速度，由图可知两个物体的斜率不同，所以两物体的加速度不相同，故A错误；
B．两个物体从同一地点沿同一直线做匀变速直线运动。t=4s时，两物体速度相同，但位移不相同，没有相遇，故B错误；
C．v的正负表示运动方向，t =2s时，A、B两物体的v都是正的，说明二者运动方向相同，故C错误；
D．t=4s时，两物体速度相同，相距最远。由v—t图象下面的面积表示位移，可得此时二者的距离

故在相遇前，A、B两物体最远距离为20m，D正确。
故选D。
10.【答案】B
【解析】
【详解】第一段的平均速度；第二段的平均速度，中间时刻的速度等于平均速度，则，故选B.
11.【答案】 ①. 0.1 ②. 7.05 ③. 0.86 ④. ⑤. 0.64
【解析】
【详解】(1) 打点计时器所用电源频率为50Hz，则打点周期为0.02s，相邻两计数点之间还有4个点未画出，计数点F、G之间的时间间隔t=0.1s；
(2)A对应直尺的0刻度， B点对应在7和7.1之间，可估读为7.05，则x1=7.05cm；
(3)D是C、E的中间时刻的点，所以打点计时器打D点时，小车的速度
(4) xⅠ、xⅡ是相邻相等时间t＇的位移，则
则小车加速度为
12.【答案】 ①. ②. ③. ④. 见解析 ⑤. （内均可）
【解析】
【详解】（1）电火花计时器的工作电压为220V。
（2）根据逐差法可得小车的加速度为
打B点时小车的速度等于打A、C两点间小车的平均速度，即
（3）将误差较大的点忽略，将其他点用一条直线拟合，如图所示。
v-t图像的斜率表示加速度，则
13.【答案】（1）3.4m/s；（2）25s；（3）
【解析】
【详解】（1）根据匀变速直线运动中平均速度公式
则有
（2）由匀变速直线运动位移速度公式
可得
代入数据得
由
可得
代入数据解得
（3）由逆向思维可得，位移为
代入数据解得
14.【答案】(1)甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动；(2)10s；(3)25m
【解析】
【详解】(1)由x甲＝20t，x乙＝10t＋t2知，甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动。
(2)乙追上甲时，有
x甲＝x乙
即
20t＝10t＋t2
解得
t＝10s（t＝0舍去）
(3)乙追上甲前v甲＝v乙时，两者之间距离最大，设最大距离为d，时间为t1，则
v＝v0＋at1
解得
t1＝5s
d＝20t1－（10t1＋t12）＝25m
15.【答案】（1）1.25m；（2）99m；（3）8.6s
【解析】
【详解】(1)设运动员以5m/s的速度着地时，相当于从h′高处自由落下，由
代入数据解得
h′=1.25m
(2)设运动员做自由落体运动高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，则有
v2＝2gh
－v2＝2a（H－h）
解得
h＝125m
v＝50m/s
为使运动员安全着地，他展开伞时的高度至少为
H－h＝224m－125m＝99m
(3)他在空中自由下落，根据
解得时间为
t1=5s
他减速运动的时间为
t2===3.6s
他在空中运动的最短时间为
t=t1+t2=8.6s