2016-2017学年人教版物理必修1第2章《匀变速直线运动的研究》

第二章测评B(高考体验)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。其中第1~7题为单选题;第8~10题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.(2013·广东理综)某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s解析:由=2as,代入数据解得v0=10m/s。答案:B2.(2015·广东理综)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1h内的位移—时间图象如图所示。下列表述正确的是()A.0.2~0.5h内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5h内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8h内,甲的位移比乙的小D.0.8h内,甲、乙骑行的路程相等解析:题图为位移—时间图象,倾斜直线表示匀速直线运动,所以0.2~0.5h内甲、乙均做匀速直线运动,加速度为0,故选项A错误;由题图可得0.2~0.5h内,甲的速度v甲=km/h=km/h,乙的速度v乙=km/h=km/h,所以甲的速度比乙的大,故选项B正确;由题图知,在0.6~0.8h内,甲的位移为x甲=(5-10)km=-5km,乙的位移为x乙=(5-8)km=-3km,其中“-”表示位移沿负方向,所以甲的位移比乙的大,故选项C错误;由题图知,0.8h内,甲骑行的路程s甲=(10+10-5)km=15km,乙骑行的路程s乙=(8+8-5)km=11km,所以甲骑行的路程比乙的大,故选项D错误。答案:B3.(2014·广东理综)物体做直线运动的v-t图象如图所示。由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不相等D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等解析:由题图可知,物体在第1s内和第3s内的运动方向相同,选项A错误;由图线的斜率表示加速度可知,物体在第3s内和第4s内加速度相同,选项B正确;第1s内和第4s内图线与坐标轴所包围的“面积”大小相等,即物体的位移大小相等,选项C错误;0~2s和0~4s内物体的位移相等,但时间不同,平均速度大小不相等,选项D错误。答案:B4.(2014·课标全国Ⅱ)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内()A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于C.甲、乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大解析:在v-t图象中,图线与时间轴所包围的面积表示运动物体的位移。由题中图象可知,汽车甲的位移大于汽车乙的位移,选项C错误;由v=可知,汽车甲的平均速度比乙的大,选项A正确;汽车的运动不是匀变速运动,平均速度不等于,选项B错误;在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,根据图象知,甲、乙两汽车的加速度都是逐渐减小的,选项D错误。答案:A5.(2013·海南单科)一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示。下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()解析:由a-t图象可知,物体的加速度在0~和T~2T时间内的加速度大小相等方向相反,根据v-t图象中倾斜直线的斜率表示物体做匀变速直线运动的加速度可知,选项D正确。答案:D6.导学号19970065(2015·江苏单科)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是()A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5解析:根据题意,画出该同学的v-t图象,由图易知该同学被挡在第4关卡前,选项C正确。答案:C7.(2013·安徽示范高中联考)空降兵超低空跳伞示意图如图所示。若跳伞空降兵在离地面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的平均加速度匀减速下降。为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2)。则()A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从2.5m高处自由落下B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从1.25m高处自由落下C.空降兵展开伞时离地面髙度至少为99m,相当于从1.25m高处自由落下D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从2.5m高处自由落下解析:设空降兵做自由落体运动的高度为h时的速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5m/s,这种情况空降兵在空中运动时间最短,则有v2=2gh,v'2-v2=2a(H-h),解得h=125m,v=50m/s。为使空降兵安全着地,他展开伞时的高度至少为H-h=224m-125m=99m,选项A、B错误;他以5m/s的速度着地时,相当于从高度h'处自由落下,由v'2=2gh',得h'=1.25m,选项C正确,D错误。答案:C8.(2015·浙江台州高一期中考试)小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。由此可知小球()A.下落过程中的加速度大小约为B.经过位置3时的瞬时速度大小约为2gTC.经过位置4时的瞬时速度大小约为D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为解析:由Δx=aT2,得a=,选项A错误;小球经过位置3时的瞬时速度v3=,选项B错误;小球经过位置4时的瞬时速度v4=,选项C正确;小球从位置1到4过程中的平均速度,选项D正确。答案:CD9.(2015·福建莆田高一测试)A、B是一条平直公路上的两块路牌,一辆汽车由右向左经过B路牌时,一只小鸟恰自A路牌向B飞去,小鸟飞到汽车正上方立即折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示,图中t2=2t1,由图可知()A.小鸟的速率是汽车的3倍B.小鸟飞行的总路程是汽车的3倍C.小鸟和汽车在0~t2时间内位移相等D.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3∶1解析:设A、B之间的距离为L,小鸟的速率是v1,汽车的速率是v2,小鸟从出发到与汽车相遇的时间与它返回的时间相同,故它们相向运动的时间为,则在小鸟和汽车相向运动的过程中有v1+v2=L,即(v1+v2)=L,对于汽车来说有v2t2=L,联立以上两式可得v1=3v2,选项A、D正确。汽车通过的总路程为x2=v2t2,小鸟飞行的总路程为x1=v1t1=3v2×t2=x2,选项B错误。小鸟回到出发点,故小鸟的位移为0,选项C错误。答案:AD10.(2013·四川理综)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同解析:乙物体的运动方向在0.5s时刻发生改变,选项A错误;根据速度—时间图象的物理意义,乙物体t=0到t=7s内图象与时间轴所围图形的“面积”为零,故位移为零,选项B正确;甲物体在t=0到t=4s速度方向没有发生改变,一直向x轴正方向运动,选项C错误;甲和乙在t=6s时,图线均向下倾斜,加速度都是负值,方向相同,选项D正确。答案:BD二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在题中的横线上)11.(8分)(2015·重庆理综)同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住刻度尺上端,使刻度尺保持竖直状态,刻度尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时,立即用手指捏刻度尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为(重力加速度为g)。基于上述原理,某同学用刻度尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4s,则所用刻度尺的长度至少为cm(g取10m/s2);若以相等时间间隔在该刻度尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在刻度尺上对应的长度是(选填“相等”或“不相等”)的。解析:根据自由落体运动规律x=gt2可得t=;当反应时间最长为t=0.4s时,刻度尺下落的高度为h=0.80m=80cm,故刻度尺的长度至少为80cm;因刻度尺做自由落体运动,速度越来越大,所以相等时间内下落高度不同,所以在刻度尺上对应的长度不相等。答案:80不相等12.(10分)(2013·江苏单科)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关S,电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样,就可测出多个小球下落的总时间。(1)在实验中,下列做法正确的有。A.电路中的电源只能选用交流电源B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方C.用刻度尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下落的总时间T=6.5s。可求出重力加速度g=m/s2。(结果保留两位有效数字)(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法。(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差。为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2。他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响?请推导说明。解析:(1)用直流电源也能完成实验,选项A错误;M应在电磁铁的正下方,以保证小球能击中M,选项B正确;小球下落的高度应为倾斜的球槽的末端到M的竖直距离,选项C错误;敲击M时,小球下落,应同时记录时间,选项D正确。(2)每个小球的下落时间t=0.65s,由H=gt2可得g=9.4m/s2。(3)适当增大小球的下落时间,以使计时更为准确;多次重复实验,结果取平均值,以减小实验的偶然误差。(4)由H1=g(-Δt)2和H2=g(-Δt)2可得g=,因此可以消去Δt的影响。答案:(1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值。(其他答案只要合理也可)(4)见解析三、解答题(本题共3小题,共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)(2015·福建理综)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图象如图所示。求:(1)摩托车在0~20s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0~75s这段时间的平均速度大小。解析:(1)加速度a=由v-t图象并代入数据得a=1.5m/s2。(2)设20s时速度为vmax,0~20s的位移x1=t120~45s的位移x2=vmaxt245~75s的位移x3=t30~75s这段时间的总位移x=x1+x2+x30~75s这段时间的平均速度代入数据得=20m/s。答案:(1)1.5m/s2(2)20m/s14.(10分)(2014·海南单科)短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求：（1）该运动员的加速度（2）该运动员的在运动中能达到的最大速度（3）在匀速阶段通过的距离。答案:【解析】试题分析：（1）×t2×(2t)2依题意：?s=s2－s1联立以上各式，得：a＝5m/s2（2）L=，v＝at，t=2s，v=10m/s（3）s==90m)在某次新型飞机的试飞中,一架新型飞机由静止开始沿直线跑道做匀加速运动,经6s时飞行员突然接到停飞命令,便立即制动(不计反应时间)而做匀减速运动至停止,该飞行员从机舱中的记录仪上观察到这一全过程的运动总时间为11s,运