高一物理必修一第二章《匀变速直线运动规律的研究》单元测试题(较难)(含详细解答)

书利华教育网第二章《匀变速直线运动规律的研究》单元测试题第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分1．关于重力加速度，下列说法正确的是()A．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度的快慢C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢D．轻重物体的重力加速度不同答案：C解析：加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，故ABD错，C对．2．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是()A．加速度与速度没有直接的联系，速度很大时，加速度可大可小也可负B．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体却做加速运动C．物体的速度变化量越大，加速度越大D．物体的速度变化越快，加速度越大答案：ABD3．1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹：5月9日下午，一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难，设每层楼的高度为3m，这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是1.3s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是(g＝10m/s2)()A．3.0sB．1.7sC．0.4sD．1.3s答案：B解析：15层楼顶距离地面的高度h为：h＝15×3m＝45m小孩下落的时间为th＝12gt2，t＝2hg＝2×4510s＝3s因此Δt＝1.7s4．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启运到停止一共经历t＝10s，前进了15m，在此过书利华教育网程中，汽车的最大速度为()A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定答案：B解析：做出汽车运动的v－t图象如图所示，则12×10vm＝15，∴vm＝3m/s5．在t＝0的时刻，从地面附近的空中某点释放一小球，它自由下落，落地后反弹，且每次反弹都能到达最初的出发点，取竖直向上为正方向．设小球与地面的碰撞时间和小球在空中所受空气阻力都忽略不计，则小球的速度v随时间t变化的关系可表示为图中的哪个()答案：C解析：取向上为正方向，由题意知，小球先负方向的速度越来越大，落地时速度达最大值，然后速度又变为正方向，向上运动时速度越来越小，到最高点速度为零，然后又向下速度为负，速度值越来越大，所以选C6．(贵州清华实验中学09－10学年高一上学期期中)甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的v－t图象如右图所示，则前4s内()A．乙比甲运动得快B．2s末乙追上甲C．甲的平均速度大于乙的平均速度D．乙追上甲时距出发点40m远书利华教育网答案：D7．如图所示，一辆汽车做匀加速直线运动，经过路旁两棵相距50m的树共用时间5s，它经过第二棵树时的速度是15m/s，则它经过第一棵树时的速度是()A．2m/sB．10m/sC．2.5m/sD．5m/s答案：D8．如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d…，下列说法正确的是()A．质点由O到达各点的时间之比ta∶tb∶tc∶td＝1∶2∶3∶2B．质点通过各点的速率之比va∶vb∶vc∶vd＝1∶2∶3∶2C．在斜面上运动的平均速度v＝vbD．在斜面上运动的平均速度v＝vd/2答案：ABD解析：设每段距离为x，加速度为a.①由于初速度为零，可知x＝12at2a，2x＝12at2b，3x＝12at2c，4x＝12at2d，可得ta∶tb∶tc∶td＝2xa∶4xa∶6xa∶8xa＝1∶2∶3∶2②初速度为v0＝0，则va＝ata，vb＝atb，vc＝atc，vd＝atd，可得va∶vb∶vc∶vd＝ta∶tb∶tc∶td＝1∶2∶3∶2③斜面长为12at2，t是质点在斜面上的运动时间，则平均速度v＝(12at2)/t＝at/2.对这个结果可以有两种解释：①at＝vd，是全过程的末速度(vt)，而初速度v0＝0，可见v＝(v0＋v)/2＝vd/2；②v＝at2，at2是全程中间时刻的瞬时速度．9．科技馆中有一个展品，如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头，在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当的情况，可看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动一般，要出现这种现象，照明光源应该满足(g取10m/s2)()书利华教育网．普通光源即可B．间歇发光，间隙时间为1.4sC．间歇发光，间隙时间为0.14sD．间歇发光，间隙时间为0.2s答案：C解析：由题目描述的物理情景可知：光源为间歇发光，发光间隔可由h＝12gt2求出．则0.1＝12×10×t2得t＝0.12s＝0.14s.10．为了测定某辆轿车在平直公路上运动时的加速度(轿车起动时的运动可以近似看做匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如下图)，如果拍摄时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆车的加速度约为()A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2答案：B解析：本题考查看图分析能力和熟练应用推论解题的能力．从图中可看出，车身占标尺上3个小格，总长4.5m，故每小格是1.5m.每小格又有5分格，每分格应是0.3m.因此第1、第2张照片相距s1＝12m，第2、第3张照片相距约s2＝20m.由Δs＝s2－s1＝aT2，得：a＝ΔsT2＝20－1222m/s2＝2m/s2.第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．右图是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次．通过这幅照片测量自由落体运动的加速度是________．答案：9.86m/s2解析：根据Δx＝gt2可解得g＝9.86m/s212．海滨浴场的滑梯从顶端到入水处约12m，一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动，开始运动后第1s内通过的路程是0.75m，则人的加速度大小是________，从顶端开始到入水所需要的时间是________，人入水时的速度大小是________．书利华教育网答案：1.5m/s2,4s,6m/s解析：根据x＝12at2得a＝1.5m/s2根据v2＝2ax0得v＝6m/s而t0＝va＝4s13．(湖南师大附中09－10学年高一上学期期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．(1)关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是________．A．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短B．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短C．打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为________，求出小车的加速度为________．(要求计算结果保留三位有效数字)答案：(1)C(2)0.314m/s0.510m/s2三、论述、计算题(本题共4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)14．(10分)一隧道限速36km/h.一列火车长100m，以72km/h的速度行驶，驶至距隧道50m处开始做匀减速运动，以不高于限速的速度匀速通过隧道．若隧道长200m.求：(1)火车做匀减速运动的最小加速度；(2)火车全部通过隧道的最短时间．(如图所示)书利华教育网答案：(1)3m/s2(2)30s解析：(1)72km/h＝20m/s36km/h＝10m/s当火车头到达隧道口时速度为36km/h时，加速度最小，设为a由v2－v20＝2(－a)x得a＝v20－v22x＝202－1022×50m/s2＝3m/s2(2)火车以36km/h的速度通过隧道，所需时间最短火车通过隧道的位移为100m＋200m＝300m由x＝vt得t＝xv＝30010s＝30s15．(10分)如图所示，某种类型的飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速运动，加速度大小为4.0m/s2，飞机速度达到85m/s时离开地面升空．如果在飞机达到起飞速度时，突然接到命令停止起飞，飞行员立即使飞机制动，飞机做匀减速运动，加速度大小为5.0m/s2.如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道，使在这种情况下飞机停止起飞而不滑出跑道，你设计的跑道长度至少要多长？答案：1626m解析：这种先由静止加速随即又减速到静止的问题，画出v－t图象比较简单：第一阶段为初速度为零的匀加速直线运动：v＝a1t1.第二阶段为末速度为零的匀减速直线运动，也可以按反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理，则v＝a2(t2－t1)．解得t1＝854s，t2－t1＝855s.书利华教育网跑道长x＝v2[t1＋(t2－t1)]＝852×(854＋855)m≈1626m.16．(11分)某晚，美军在伊拉克进行的军事行动中动用了空降兵(如图)美机在200m高处超低空水平飞行，美兵离开飞机后先自由下落，运动一段时间后立即打开降落伞，展伞后美兵以14m/s2的平均加速度匀减速下降．为了安全要求，美兵落地的速度不能超过4m/s(g＝10m/s2)．伊方地面探照灯每隔10s扫描一次，求美兵能否利用探照灯的照射间隔安全着陆．答案：能安全着陆解析：设展伞时离地h米，自由下落阶段2g(H0－h)＝v21，匀减速阶段v2t－v21＝2ah解得h＝83mv1＝48.4m/s自由下落时间t1＝v1/g＝4.84s，减速时间t2＝hv1＋vt2＝3.17s，t＝t1＋t2＝8s10，所以能安全着陆．只要下落时间小于10s，就能充分利用探照灯的间隔时间安全着陆．17．(11分)在某市区内，一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路．汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应，紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤，该汽车最终在C处停下，为了清晰了解事故现场，现以下图示之，AC段是汽车轮胎在路面上的擦痕．为了判断汽车司机是否超速行驶，警方派一警车以法定最高速度vm＝14.0m/s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车起始制动点A紧急刹车，经14.0m后停下来，在事故现场测得AB＝17.5m.BC＝14.0m，BD＝2.6m.问：(1)该肇事汽车的初速度vA是多大？有无超速？(2)游客横过马路的速度大小？答案：(1)vA＝21m/s；超速(2)v人＝1.53m/s解析：(1)警车刹车后的加速度大小为a，则书利华教育网＝v2m2s＝14.022×14.0m/s2＝7.0m/s2.因为警车行驶条件与肇事汽车相同，所以肇事汽车的加速度也为7.0m/s2.肇事汽车的速度vA＝2aAC＝2×7.0×31.5m/s＝21m/s，大于规定的最高速度14.0m/s.(2)AB＝vAt－12at2，代入数据，解出t＝1.0s.游客的速度v人＝BDt1＋t2＝2.61＋0.7m/s＝1.53m/s.