章末强化练(二) 匀变速直线运动（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（粤教版2019）

章末强化练(二)　匀变速直线运动 (时间：60分钟　满分：100分) 一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．第1～5小题只有一个选项正确，第6～8小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1．“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是(　　) A．运动时间相同，加速度相同 B．运动时间相同，加速度不同 C．运动时间不同，加速度相同 D．运动时间不同，加速度不同 A　[轻重不同的物体在真空管中，不受空气阻力，做自由落体运动，所以加速度相同，都为g.高度相同，根据s＝gt2知运动时间相同，故A正确，B、C、D错误．] 2．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(s­t)图线．由图可知(　　) A．在时刻t1，a、b两车运动方向相同 B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 C　[从题图中可知a车的位置不随时间变化，所以a车静止，b车的位移先增大，后减小，所以b车先朝着正方向运动，后朝着负方向运动，图像的斜率表示速率，b车图线斜率先减小后增大，则b车的速率先减小后增加，A、B错误，C正确；曲线b在顶点处的斜率为零，即速度为零，所以b车的速率不是一直都比a车的大，D错误．] 3．两辆完全相同的汽车，沿平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中行驶的距离为x，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为(　　) A．x　　　B．2x　　　C．3x　　　D．4x B　[由题意作出两辆车的v­t图像，如图所示，前面的车刹车位移为x，此过程中后面的汽车匀速行驶，前面的汽车刚刹住时，后面汽车开始刹车，由图可知，后面汽车共行驶了3x，所以应保持距离为Δx＝3x－x＝2x，故A、C、D均错误，B正确．] 4．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下．某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB(照片中轨迹长度与实际长度相等).该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示．已知拍摄时用的曝光时间为 s，则小石子出发点离A点约为(　　) A．20 m　　　B．10 m　　　C．6.5 m　　　D．45 m A　[由题图可知AB的长度为2 cm，即0.02 m，曝光时间为 s，所以AB段的平均速度的大小为：v＝＝ m/s＝20 m/s，由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为20 m/s，由自由落体的速度位移的关系式v2＝2gs，可得s＝＝ m＝20 m．] 5．2020年7月16日，在韩国光州世界游泳锦标赛跳水项目男女混合团体决赛中，中国组合林珊/杨健获得该项目金牌．将林珊进入水中后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的总时间为t.林珊入水后前时间内的位移为s1，后时间内的位移为s2，则为(　　) A．1∶16 B．1∶7 C．1∶5 D．1∶3 D　[将运动员入水后的运动逆过来看，可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据其运动规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7…，可得林珊入水后前时间内的位移为s1，后时间内的位移为s2，则＝.] 6．汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了10 s的时间通过一座长120 m的桥，过桥后汽车的速度为16 m/s，汽车自身长度忽略不计，则(　　) A．汽车的加速度为0.8 m/s2 B．汽车过桥头时的速度为12 m/s C．汽车从出发到过完桥所用时间为16 s D．汽车从出发点到桥头的距离为40 m AD　[车通过桥的平均速度＝＝ m/s＝12 m/s，又＝，vt＝16 m/s，故上桥头的速度v0＝8 m/s，车的加速度a＝＝ m/s2＝0.8 m/s2，故A正确，B错误；汽车从出发到过完桥所用时间为t＝＝ s＝20 s，故C错误；从出发点到桥头的距离s＝＝ m＝40 m，故D正确．] 7．甲、乙两质点自同一地点沿同一直线运动，其v­t图像如图所示．下列说法正确的是(　　) A．第1 s末，两质点相遇 B．第2 s末，甲的加速度方向发生改变 C．第4 s末，两质点相距20 m D．0～1 s内，两质点间的距离越来越大 CD　[甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇．根据速度图像与坐标轴围成面积表示位移可知，在t＝1 s时，甲的位移大于乙的位移，没有相遇，故A错误；速度图像的斜率表示加速度，则甲做匀变速直线运动，加速度一直没有变，故B错误；根据速度图像与坐标轴围成面积表示位移可知，0～4 s内甲的位移为0，回到出发点，乙的位移s＝5×4 m＝20 m，所以第4 s末，两质点相距20 m，故C正确；0～1 s内，甲的速度大于乙的速度，距离越来越大，1～2 s内甲的速度小于乙的速度，距离越来越小，故D正确．] 8．在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4 s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是(　　) A．加速、减速中的加速度大小之比为2∶1 B．加速、减速中的平均速度大小之比为1∶1 C．加速、减速中的位移之比为2∶1 D．加速、减速中的加速度大小之比为1∶2 BCD　[加速过程中的初速度为零，末速度为vt，减速过程中的初速度为vt，末速度为0，根据匀变速直线运动平均速度规律可得1＝＝，2＝＝，故加速、减速中的平均速度大小之比1∶2等于1∶1，因为a＝，故加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2＝1∶2，B、D正确，A错误；因为s1＝t1、s2＝t2，故＝＝，C正确．] 二、实验题(本题共2小题，共18分) 9．(8分)某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5、…，如图所示为纸带A的一部分． (1)如下图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是________． 甲 乙 丙 (2)打点计时器打1号计数点时小车的速度为________m/s.(保留两位有效数字) 解析　(1)根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出： s34－s23＝s23－s12＝s12－s01 所以属于纸带A的是乙图． (2)打第“1”个点时物体的速度为 v1＝ m/s＝0.46 m/s. 答案　(1)乙　(2)0.46 10．(10分)小雯同学进行“用打点计时器研究自由落体运动”实验． (1)图甲中为电磁打点计时器，应选________(“4～6 V”或“220 V”)__________(“直流”或“交流”)电源； (2)指出图甲装置中一处操作不合理的地方__________________________________； (3)正确操作后得到如图乙的一条纸带，计数点1、2、3、4、5、6与计数点0之间的距离标在上方(单位cm)，则打下计数点5时纸带速度的大小为v5＝________m/s，利用逐差法可求得当地的重力加速度g＝__________m/s2(以上结果均保留3位有效数字) (4)小雯同学把计数点0作为计时起点，利用图乙的纸带求得计数点1、2、3、4的瞬时速度的大小分别为v1＝0.61 m/s、v2＝0.80 m/s、v3＝0.99 m/s、v4＝1.18 m/s，并在坐标纸上作出图丙的v­t图像，老师看后指出作图有不合理的地方，请指出_______________________ __________________________________________________________(写出一条即可). 解析　(1)电磁打点计时器是使用4到6 V的交流电源． (2)在实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放，因此不合理的地方是重物没有从靠近打点计时器处释放． (3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上5时小车的瞬时速度大小v5＝＝×10－2m/s＝1.39 m/s. 根据匀变速直线运动的推论公式Δs＝aT2可以求出加速度的大小，得：a＝＝×10－2m/s2＝9.36 m/s2. (4)由题图丙的v­t图像可知，横纵坐标有物理量，但没有单位，同时纵坐标标度不合理，导致图线离坐标原点太远． 答案　(1)4～6 V　交流　(2)重锤没有从靠近打点计时器处释放　(3)1.39　9.36　(4)纵坐标和横坐标物理量没有单位 三、计算题(本题共2小题，共34分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位) 11．(16分)猎豹奔跑的速度很快，但由于身体因素，其高速奔跑不能维持较长时间，否则将会身体过热而危及生命，一只猎豹发现猎物，思考了t0＝2 s的时间后，它决定追击猎物，经过t1＝4 s的时间，其速度由零匀加速到最大，然后匀速运动了t2＝8 s的时间仍然没有追上猎物，为了保护自己，它放弃了这次追捕．并以大小a＝5 m/s2的加速度减速，经过t3＝6 s的时间停下．将猎豹这次追捕过程视为直线运动． (1)求猎豹在这次追捕过程中的最大速度vmax以及加速过程的加速度大小a′； (2)已知猎豹在这次追捕过程中的位移大小s＝390 m，求猎豹在这次追捕过程中(含思考阶段)的平均速度大小； (3)请在坐标系中作出猎豹在这次追捕过程中(含思考阶段)的v­t图像． 解析　(1)猎豹开始减速时的速度即为最大速度，有 －a＝， 解得vmax＝30 m/s. 猎豹由静止加速到最大速度的过程中，有a′＝， 解得a′＝7.5 m/s2. (2)由平均速度公式有＝， 代入数据解得＝19.5 m/s. (3)猎豹在这次追捕过程中的v­t图像如图所示 答案　(1)30 m/s　7.5 m/s2　(2)19.5 m/s　(3)见解析图 12．(18分)在游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力作用而做匀减速运动，下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程历经的时间是6 s，(g取10 m/s2)求： (1)座椅被释放后自由下落的高度和时间； (2)在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？ 解析　(1)设全过程下落高度为s，历时为t；自由落体阶段下落高度为s1，历时t1，末速度为vt 则有s1＝t1 ① 对后阶段匀减速运动有s－s1＝(t－t1) ② 联立①②两式，解得vt＝＝ m/s＝12 m/s 下落高度为s1＝＝7.2 m 所以下落时间为t1＝＝ s＝1.2 s. (2)对后阶段匀减速运动的逆过程，有s－s1＝ 所以a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2. 答案　(1)7.2 m　1.2 s　(2)2.5 m/s2 学科网（北京）股份有限公司 $$