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第二章 匀变速直线运动的探究
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(每题4分,1~7单选,8~12多选。共48分)
1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )
A.伽利略 B.亚里士多德
C.牛顿 D.爱因斯坦
【答案】A
【解析】伽利略通过对运动性质和速度均匀变化的猜想与假设,推动了人类科学的发展,故选项A正确.
2.假设某无人机靶机以300 m/s的速度匀速向某个目标飞来,在无人机离目标尚有一段距离时发射导弹,导弹以80 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,以1 200 m/s的速度在目标位置击中该无人机,则导弹发射后击中无人机所需的时间为( )
A.3.75 s B.15 s C.30 s D.45 s
【答案】 B
【解析】 导弹由静止做匀加速直线运动,即v0=0,a=80 m/s2,据公式v=v0+at,有t== s=15 s,即导弹发射后经15 s击中无人机,选项B正确。
3.一个质点沿x轴做匀加速直线运动,其位移—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为2 m/s2
B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/s
C.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 m
D.该质点在t=0时速度为零
【答案】D
【解析】质点做匀加速直线运动,设t=0时质点的速度为v0,加速度为a,由题图知t1=1 s时,x1=2 m,t2=2 s时,x2=8 m,利用公式x=v0t+at2得x1=v0t1+at,x2=v0t2+at,代入数据解得a=4 m/s2,v0=0,t=1 s时的速度大小为4 m/s,故D正确。
4.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距80 m的电线杆共用8 s时间,它经过第二根电线杆时的速度为12 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A.2.5 m/s B.5 m/s
C.8 m/s D.10 m/s
【解析】C 汽车做匀加速直线运动,经过两根电线杆的平均速度为== m/s=10 m/s,有=,且v2=12 m/s,得v1=8 m/s,即汽车经过第一根电线杆时的速度为8 m/s,选项C正确。
5.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的v-t图象如路图所示,下列说法正确的是( )
A.乙物体先向负方向运动,t1时刻以后反向向正方向运动
B.t2时刻,乙物体追上甲
C.t1时刻,两者相距最远
D.0~t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大
【答案】 D
【解析】 乙物体的速度一直都是正值,说明乙物体一直沿正方向运动,选项A错误;根据速度图象面积表示位移可知,t2时刻,甲物体位移大于乙物体,乙物体没有追上甲,选项B错误;t2时刻,在甲后面的乙速度增大到等于甲物体的速度,以后乙物体速度将大于甲物体,此时两者相距最远,选项C错误;0~t2时间内,乙的速度和加速度都是先减小后增大,选项D正确。
6.甲、乙两车同时刹车、同时停下,甲车的初速度为12 m/s,刹车距离为24 m,乙车的刹车距离为36 m。则乙车刹车时加速度的大小为( )
A.2 m/s2 B.3 m/s2
C.4.5 m/s2 D.6 m/s2
【解析】C 甲、乙两车同时刹车、同时停下,则运动的时间相等,设为t,则对甲车有t=x甲,解得t=4 s;对乙车,对其逆过程进行分析,可知x乙=a乙t2,解得a乙== m/s2=4.5 m/s2,选项C正确。
7.(2021·江西五校联考)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AB=18 m,BC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )
A.12 m/s,13 m/s,14 m/s B.10 m/s,14 m/s,18 m/s
C.8 m/s,10 m/s,16 m/s D.6 m/s,12 m/s,18 m/s
【答案】 D
【解析】 根据Δx=at2得a== m/s2=3 m/s2,小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB== m/s=12 m/s,小球在C点的速度vC=vB+at=(12+3×2) m/s=18 m/s,小球在A点的速度vA=vB-at=(12-3×2) m/s=6 m/s,故D正确。
8.(多选)甲和乙两个物体同地同向做直线运动,它们的位移s随时间t变化的关系图像如图所示,则在0~t1时间内( )
A.甲的速度始终比乙的速度大
B.甲的平均速度等于乙的