高一物理必修1第二章_测试题及答案
第二章 匀变速直线运动的研究
一、选择题
1.物体做自由落体运动时,某物理量随时间的变化关系如图所示,由图可知,纵轴表示的这个物理量可能是( )
A .位移
B .速度 D .路程
C .加速度
2.物体做匀变速直线运动,初速度为10 m/s,经过2 s后,末速度大小仍为10 m/s,方向与初速度方向相反,则在这2 s内,物体的加速度和平均速度分别为( )
A .加速度为0;平均速度为10 m/s,与初速度同向 B .加速度大小为10 m/s2,与初速度同向;平均速度为0 C .加速度大小为10 m/s2,与初速度反向;平均速度为0
D .加速度大小为10 m/s2,平均速度为10 m/s,二者都与初速度反向
3.物体做匀加速直线运动,其加速度的大小为2 m/s2,那么,在任一秒内( )
A .物体的加速度一定等于物体速度的2倍 B .物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s C .物体的末速度一定比初速度大2 m/s D .物体的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s
4.以v 0 =12 m/s的速度匀速行驶的汽车,突然刹车,刹车过程中汽车以a =-6 m/s2的加速度继续前进,则刹车后( )
A .3 s内的位移是12 m
B .3 s内的位移是9 m D .3 s末速度的大小是6 m/s
C .1 s末速度的大小是6 m/s
5.一个物体以v 0 = 16 m/s的初速度冲上一光滑斜面,加速度的大小为8 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动。则( )
A .1 s末的速度大小为8 m/s C .2 s内的位移大小是16 m
B .3 s末的速度为零 D .3 s内的位移大小是12 m
6.从地面上竖直向上抛出一物体,物体匀减速上升到最高点后,再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( )
7.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移大小为5 m,则该物体( ) A .3 s内位移大小为45 m C .1 s末速度的大小为5 m/s
B .第3 s内位移大小为25 m D .3 s末速度的大小为30 m/s
8.将自由落体运动分成时间相等的4段,物体通过最后1段时间下落的高度为56 m ,那么物体下落的第1段时间所下落的高度为( )
A .3.5 m
B .7 m
C .8 m
D .16 m
9.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5s 时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A .2 m/s B .10 m/s C .2.5 m/s D .5 m/s
10.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( )
A .上木块做加速运动,下木块做匀速运动 B .上木块在时刻t 2与下木块在时刻t 5速度相同
C .在时刻t 2以及时刻t 5间,上木块的平均速度与下木块平均速度相同 D .在时刻t 1瞬间两木块速度相同
1 2 3 4 5 6 7二、填空及实验题
11.从静止开始做匀加速直线运动的物体,第1 s内的位移是4 m,则物体第1 s末的速度大小是m/s,运动的加速度大小是 m/s2,第2 s内的位移是 m 。
12.如图所示,质点A 点从高为h 的窗台上方H 处,自由下落。则A 通过窗台所用的时间为 __________。
A
13.一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其示。那么0~t 和t ~3 t 两段时间内,加速度的大小之比为
,平均速度的大小之比为,
速度图象如图所位移的大小之比为的大小之比为,中间时刻速度
14.实验室备有下列仪器:
A .长度为1 m最小刻度为毫米的刻度尺; B .长度为1 m最小刻度为分米的刻度尺; C .秒表;D .打点计时器; E .低压交流电源(50 Hz);F .低压直流电源; G .天平。
为了测量重锤下落的加速度的数值,上述仪器中必须有的是 (填字母代号),实验是通过研究重锤做 运动来测量重锤下落加速度的。
15.在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示,若A ,B ,C „„点间的时间间隔均为0.10 s ,从图中给定的长度,求小车的加速度大小是 ,打下C 点时小车的速度大小是
三、计算题
16.为了比较汽车的加速性能,请计算下列汽车的加速度。 (单位用m/s2,结果保留到小数点后两位。)
17.物体做匀加速直线运动,到达A 点时的速度为5 m/s,经
2 s到达B 点时的速度为11 m/s,再经过3 s到达C 点,则它到达C 点时的速度为多大?AB 、BC 段的位移各是多大?
18.物体以10 m/s的初速度冲上一足够长的斜坡,当它再次返回坡底时速度大小为 6 m/s,设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动,则上行和下滑阶段,物体运动的时间之 比多大?加速度之比多大?
。
cm
19.一个屋檐距地面9 m高,每隔相等的时间,就有一个水滴从屋檐自由落下。当第四滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,求此时第二滴水离地的高度。(g = 10 m/s2)
20.竖直上抛的物体,上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动,它们的加速度都等于自由落体加速度。一个竖直上抛运动,初速度是30 m/s,经过2.0 s、3.0 s、4.0 s,物体的位移分别是多大?通过的路程分别是多长?各秒末的速度分别是多大?(g 取10 m/s2)
21.矿井里的升降机从静止开始做匀加速运动,经过3 s,它的速度达到3 m/s;然后做匀速运动,经过6 s;再做匀减速运动,3 s后停止。求升降机上升的高度,并画出它的速度图象。
1.B 2.C 解析:规定初速度v 0方向为正,则a =
∆v v -v 0-10-10x ==m/s2=-10 m/s2,v == 0, ∆t 2t t
3.C 解析:改A :在任一秒内物体的加速度不变,而物体速度增加2 m/s。改B :在任一秒内物体的初速度一定跟前一秒的末速度相等。改D :在任一秒内物体的末速度一定比前一秒的初速度大4 m/s。
4.AC 解析:以v 0方向为正,汽车做匀减速直线运动,a =-6 m/s2。 停下所需时间 t' =
v -v 00-12v +v 0
=s = 2 s 3 s内的位移x =t' = 12 m -6a 2
12
at 将3 s代入,求得x = 9 m是错误的。 2
∴若不经判断分析,而直接选用公式 x = v 0t +
5.ACD 解析:此题情景中,物体先做匀减速直线运动速度到零后,又做反向匀加速直线运动。所以1 s末的速度大小为8 m/s,2 s内的位移大小是16 m,3 s末的速度大小为8 m/s,3 s内的位移大小是12 m。A 、C 、D 正确。
6.A 解析:竖直上抛运动,虽然速度方向有改变,但加速度大小、方向始终未改变,所以是匀变速直线运动,速度时间图象应是一条直线。A 正确。
7.ABD 解析:根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知,3 s内位移是1 s内的位移大小的9倍,应为45 m;第3 s内位移大小是第1 s内的位移大小的5倍,应为25 m。由第1 s内的位移大小为5 m,可知第1 s内的平均速度大小为5 m/s,这一秒的初速度为零,所以未速度的大小为10 m/s。由于初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间成正比,3 s末速度的大小为30 m/s。
8.C 解析:自由落体运动符合初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,第1段时间与第4段时间内的高度比应是1∶7。所以第1段时间下落的高度为8 m。
9.D 解析:汽车通过两根电线杆的平均速度v =
v +v d 50
== 10 m/s,又v =01,所以经过第一根电线杆的速度为52t
5 m/s。D 正确。此题也可以用匀变速直线运动的位移公式来解,但计算起来用平均速度来解更容易些。
10.AC 解析:很明显A 正确,下面木块做4格/次的匀速直线运动,但上面木块是否做匀加速运动不能确定。t 1
时刻两物体的速度也不一定相同。在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度也不相同。在时刻t 2以及时刻t 5间,两物体的位移相同,因此,上木块的平均速度与下木块平均速度相同。
二、11.8;8;12解析:运用平均速度及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可解。 gt 22h
12. 解析:根据h =,得到t =
2g
所求时间t =
2(h +H ) 2H - g g
注意,公式t =
2h
须在初速为零的条件下运用。 g
13.2 : 1;1 : 2;1 : 1;1 : 1
14.ADE ;自由落体 15.4.0 m/s2;1.1 m/s
解析:d 1 = AB = 5.0 cm; d 2 = AC-AB = 9.0 cm 。
d 3 = AD -AC = 13.0 cm; d 4 = AE -AD = 17.0 cm。 Δd = d -d = d -d = d -d = 4. 0 cm
时间之比
t 上3= t 下5a 上25
=
a 下9
加速度之比
19.解析:5 m
由初速度为零的匀加速直线运动规律
213243a =
∆d
= 4.0 m/s2T
2 由v c =BD
AE 2T 或v c =4T
得v c = 1.1 m/s 三、计算题
16.解析:1.98 m/s2,2.06 m/s2 1.85 m/s2 a
羚
=∆v 100∆t =. 614m/s2 = 1.98 m/s2
13a ∆v 奇=∆t =100613. 5
m/s2 = 2.06 m/s2 23. a ∆v 悦=
∆t =100615
m/s2 = 1.85 m/s2
33. 17.解析:20 m/s;16 m,46.5 m
5 m/s 11 m/s
2s
3s
由AB 段,可得加速度a =
v B -v A
= 3 m/s2t 1
AB 段位移x AB = v AB t 1 = 16 m 则BC 段,v C = v B +a t 2 = 20 m/s BC 段位移x BC = v BC t 2 = 46.5 m 18.解析:
3255;9
由平均速度v v 平均 =
0+v t
2
上行和下滑阶段的平均速度大小分别为: v 平上= 5 m/s v 平下= 3 m/s
由于上行和下滑阶段的位移大小相等,所以
可知,
h 43∶h 32∶h 21 = 1∶3∶5
h 21 =
5H
1+3+5
= 5 m
20.解析:40 m,45 m,40 m。40 m,45 m,50 m。10 m/s向上,0 m/s,10 m/s向下。
初速度30 m/s的上抛过程,与末速度30 m/s的自由落体过程对称。
0 m/s
第4 s
5 m
10 m/s 10 m/s
第第5 s 15 m 20 m/s
第第6 s 25 m 30 m/s
30 m/s
21.解析:27 m
升
降机
t /s
H = S 梯形 =1
2
(6+12) ×3 m = 27 m