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匀变速直线运动章末测试
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一、单项选择题
1、 (2021·1月辽宁普高校招生适应性测试,1)甲、乙两物体沿直线同向运动,其位置x随时间t的变化如图1所示,甲、乙图线分别为圆弧、直线。下列说法正确的是( )
图1
A.甲做匀减速直线运动 B.乙做匀加速直线运动
C.第4 s末,二者速度相等 D.前4 s内,二者位移相等
【答案】D
【解析】x-t图像的斜率k=表示速度,可知甲物体做减速直线运动,但不是匀减速直线运动,选项A错误;乙物体做匀速直线运动,选项B错误;x-t图像中图线交点表示相遇,所以前4 s内二者位移相等,选项D正确;第4 s末二者相遇,但此时二者速度不相等,选项C错误。
2、(2020·湖南长郡中学月考)2020年1月3日,我国的嫦娥四号探测器在月球背面成功实现软着陆,这是第一次有人类制造的探测器在月球背面实现软着陆,标志着人类太空探索的又一里程碑。已知月球表面的重力加速度大约为地球表面重力加速度的,那么以相同的初速度在月球表面原地竖直起跳的最大高度大约是在地球表面原地竖直起跳的最大高度的( )
A.36倍 B.6倍 C. D.
【答案】B
【解析】根据v2=2gh可知h=∝,因月球表面的重力加速度大约为地球表面重力加速度的,那么以相同的初速度在月球表面原地竖直起跳的最大高度大约是在地球表面原地竖直起跳的最大高度的6倍。
3、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行频闪照相,闪光时间间隔为1 s,分析照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了2 m,在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此可以知( )
A.质点运动的初速度为0 m/s
B.质点运动的加速度大小为6 m/s2
C.第一次闪光时质点的速度大小为1 m/s
D.从第二次闪光到第三次闪光这段时间内质点的位移大小为5 m
【答案】D
【解析】设第一次到第二次闪光的时间内质点的位移为x1=2 m,第三次到第四次闪光的时间内质点的为x3=8 m,则有x3-x1=6 m=2aT2,得aT2=3 m,已知T=1 s,可解得a=3 m/s2,B错误,第二次闪光到第三次闪光的位移x2=x1+aT2=5 m,D正确;由于不知道第一次闪光时质点已运动了多长时间,所以无法求出初速度,A错误;设第一次闪光时质点速度为v1,由x1=v1T+aT2,可解得v1=0.5 m/s,C错误。
4、一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第4 s内的位移是42 m,小球仍在空中运动,则( )
A.小球在2 s末的速度大小是16 m/s
B.该星球上的重力加速度为12 m/s2
C.小球在第4 s末的速度大小是42 m/s
D.小球在4 s内的位移是80 m
【答案】B
【解析】设该星球的重力加速度为g,小球第4 s内的位移是42 m,有gt42-gt32=42 m,t4=4 s,t3=3 s,解得g=12 m/s2,所以小球在2 s末的速度大小为v2=gt2=24 m/s,故A错误,B正确;小球在第4 s末的速度大小是v4=gt4=48 m/s,选项C错误;小球在4 s内的位移是gt42=96 m,选项D错误。
5、一列火车沿平直轨道从静止出发由A地驶向B地,列车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为2a,到达B地时恰好静止,若A、B两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设加速结束时的速度为v,由匀变速直线运动的速度与位移关系可得+=s,解得v= ,则整个过程中的平均速度为==,故火车从A地到B地所用时间t==,C正确。
6、(2020·河南省九师联盟质检)某质点做匀减速直线运动,经过2.5 s后静止,则该质点在第1 s内和第2 s内的位移之比为( )
A.7∶5 B.5∶3
C.3∶1 D.2∶1
【答案】D
【解析】质点做匀减速直线运动到停止,其逆过程是初速度为零的匀加速直线运动,将2.5 s分成相等的5个0.5 s,根据x=at2知,在这相等的5个0.5 s内的位移之比是9∶7∶5∶3∶1,则该质点在第1 s 内和第2 s内的位移之比为(9+7)∶(5+3)=16∶8=2∶1,故选项D正确。
7、水平面上某物体从t=0时刻起以4 m/s的速度做匀速直线运动,运动3 s后又立即以大小为 2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,停止后物体不再运动。则下列判断正确的是( )
A.该物体从t=0时刻算起6 s内运动的位移大小为15 m
B