第2章 匀变速直线运动的研究(B卷) （教用Word）-【赢在微点·轻松课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版2019）

第二章　匀变速直线运动的研究(B卷) (时间:45分钟　满分:100分) 　 一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分) 1.伽利略以前的学者认为:物体越重,下落得越快。伽利略等一些物理学家否定了这一看法。但是,我们在生活中看到的在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这是因为(　　) A.它们的质量不同 B.它们的密度不同 C.它们的材料不同 D.它们受到的空气阻力不同 解析　自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动,下落时间与物体的质量、密度、材料无关;之所以不同物体下落速度不同是由于它们受到的空气阻力不同,对物体下落快慢影响不同。综上所述,只有D项正确。 答案　D 2.沿直线运动的汽车刹车后匀减速行驶,经3 s恰好停止,在刹车开始后的第1 s、第2 s、第3 s内汽车通过的位移之比为(　　) A.5∶3∶1 B.(-)∶(-1)∶1 C.9∶4∶1 D.5∶8∶9 解析　汽车制动后匀减速运动到零,采用逆向思维,看作汽车做初速度为零的匀加速直线运动,因为初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5,则制动开始的第1 s内、第2 s内、第3 s内通过的位移之比为5∶3∶1,A项正确。 答案　A 3.汽车由静止开始匀加速前进,经过10 s速度达到5 m/s,则在这10 s内(　　) A.汽车的平均速度是0.5 m/s B.汽车的平均速度是2.5 m/s C.汽车的平均速度是5 m/s D.汽车的位移是50 m 解析　汽车的平均速度==2.5 m/s,汽车的位移x=·t=25 m,即A、C、D三项均错误,B项正确。 答案　B 4.物体做匀加速直线运动,已知第2 s末的速度为5 m/s,第3 s末的速度为7 m/s,则下列结论正确的是(　　) A.物体的初速度为2 m/s B.物体的加速度为2 m/s2 C.第2 s内物体的平均速度为6 m/s D.前3 s内物体的平均速度为3.5 m/s 解析　物体做匀加速直线运动,2 s末的速度为5 m/s,3 s末的速度为7 m/s,则物体的加速度为a== m/s2=2 m/s2,对前2 s过程,运用速度—时间关系式,初速度v0=v2-at2=(5-2×2) m/s=1 m/s,A项错误,B项正确;第2 s的初速度为v1=v0+at1=(1+2×1) m/s=3 m/s,由匀变速直线运动的平均速度=知,第2 s内物体的平均速度为== m/s= 4 m/s,C项错误;前3 s内物体的平均速度为== m/s=4 m/s,D项错误。 答案　B 5.做匀加速直线运动的质点在第一个7 s内的平均速度比它在第一个3 s内的平均速度大6 m/s,则质点的加速度大小为(　　) A.1 m/s2 B.1.5 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2 解析　根据匀变速直线运动的规律可知,第一个3 s内的平均速度为第1.5 s末的速度,第一个7 s内的平均速度为第 3.5 s末的速度,则有a== m/s2=3 m/s2,C项正确。 答案　C 6.铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是(　　) 解析　铯原子团仅受重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在v-t图像中,斜率为加速度,故斜率不变,所以图像应该是一条倾斜的直线,A、B两项错误;因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,C项错误,D项正确。 答案　D 7.A、B两质点从同一地点开始运动,其v-t图像如图所示,已知图中两阴影部分的面积相等,则(　　) A.A沿直线运动,B沿曲线运动 B.在0~4 s内,B的加速度等于A的加速度的时刻有两个 C.在0~2 s内,A的平均速度大于B的平均速度 D.在2~4 s内,A的速度增加量大于B的速度增加量 解析　v-t图像描述的是直线运动,即A、B均沿直线运动,A项错误;因图像的斜率等于加速度,由题图可知,在0~4 s内, B的加速度等于A的加速度的时刻有两个,B项正确;v-t图线与时间轴所夹的面积表示位移,则在0~2 s内,A的位移小于B的位移,A的平均速度小于B的平均速度,C项错误;在2~4 s内,A、B的初、末速度相同,速度变化量相同,D项错误。 答案　B 8.某同学利用位移传感器和速度传感器研究物块沿斜面运动的情况,实验装置如图甲所示,速度传感器在斜面底部,图中没有画出。木块沿斜面下滑过程中,其经过的位置x、对应的时刻t及速度v均被记录下来,同时与传感器连接的计算机处理采集的数据后,绘制出如图乙所示的直线。图乙中纵轴为x,横轴物理量未标出,且x1、x2、x3为木块先后经过的三个位置坐标,经过这些位置的时间间隔都相同。下列说法正确的是(　　) A.图乙中直线一定通过坐标原点 B.图乙中横轴一定是木块运动时间t的平方,即t2 C.若x1∶x2∶x3=1∶3∶5,则木块做匀加速直线运动 D.若只增大斜面的倾角,图乙中直线斜率可能减小 解析　木块下滑过程是从静止开始的匀加速直线运动,x=at2或x=v2,由题图乙可知,其横轴可能为t2或v2,题中没有明确坐标原点是否在木块开始下滑的位置,所以图线不一定通过坐标原点,A、B两项错误;由运动学推论得,当坐标原点在木块开始运动的位置时,x1∶x2∶x3=1∶4∶9,C项错误;若只增大斜面的倾角,木块下滑的加速度会随之增大,当横轴为v2时,题图乙中直线斜率减小,D项正确。 答案　D 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分) 9.将一物体从某位置在t=0时刻以一定初速度竖直向上抛出,t=0.4 s时物体的速度大小变为4 m/s,(不计空气阻力,g= 10 m/s2),则下列说法正确的是(　　) A.0.4 s时物体的运动方向可能向下 B.物体一定是在1.6 s时回到抛出点 C.物体的初速度一定等于8 m/s D.0.9 s时物体一定在初始位置下方 解析　若0.4 s时物体的运动方向向下,则物体下落的时间为t== s=0.4 s,与竖直上抛相矛盾,A项错误;因0.4 s时物体的运动方向向上,可知物体抛出时的初速度v0=v+gt=(4+10×0.4) m/s=8 m/s,则物体上升的时间和下落的时间均为0.8 s,则物体一定是在1.6 s时回到抛出点,B、C两项正确;物体在1.6 s时回到抛出点,则0.9 s时物体的位移一定在初始位置上方,D项错误。 答案　BC 10.t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是(　　) A.t=2t0时,P回到原点 B.t=2t0时,P的运动速度最小 C.t=t0时,P到原点的距离最远 D.t=t0时,P的运动速度与t=t0时相同 解析　质点在0~t0时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动,再做加速度减小的加速运动,此过程一直向前加速运动,t0~2t0时间内加速度方向和速度方向相反,先做加速度增加的减速运动,再做加速度减小的减速运动,2t0时刻速度减小到零,此过程一直向前做减速运动,2t0~4t0重复此过程的运动,即质点一直向前运动,A、C两项错误,B项正确;a-t图像的面积表示速度变化量,~t0内速度的变化量为零,因此t0时刻相同,D项正确。 答案　BD 11.如图,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s,第4 s末速度大小为12 m/s,则(　　) A.运动员在第4 s末恰好经过B点 B.运动过程中的最大速度为 m/s C.运动员在第10 s末恰好停在C点 D.运动员在第8 s末恰好停在C点 解析　运动员从A点由静止开始匀加速下滑,第2 s末的速度大小为8 m/s,则有v2=a1t2,解得运动员在AB段的加速度大小a1== m/s2=4 m/s2,若运动员在第4 s末恰好经过B点,则此时的速度最大为v=a1t4=16 m/s,与题干不符,故运动员是在第2 s到第4 s间到达B点,则运动员在BC段的加速度为a2== m/s2=-2 m/s2,设在第2 s后经过t时间到达B点,则有vB=v2+a1t,v4=vB+a2(t4-t2-t),联立解得t= s,vB= m/s,A项错误,B项正确;设在第6 s后经过t0时间,运动员停止在C点,则有0=v6+a2t0,解得t0=4 s,运动员在第10 s末恰好停在C点,C项正确,D项错误。 答案　BC 12.如图所示为某小球做匀变速直线运动的频闪照片,相邻像之间的时间间隔为0.5 s,已知1、2小球之间的距离为15 cm,3、4小球之间的距离为30 cm,则下列说法正确的是(　　) A.小球运动的加速度大小为0.3 m/s2 B.小球运动的加速度大小为3 m/s2 C.2、3小球之间的距离为22.5 cm D.2、3小球之间的距离为20 cm 解析　根据逐差法x3-x1=2aT2,小球运动的加速度大小为a=0.3 m/s2,A项正确,B项错误;根据x2-x1=aT2得2、3小球之间的距离为x2=22.5 cm,C项正确,D项错误。 答案　AC 三、非选择题(本题共3小题,其中13题12分,14题14分,15题18分) 13.某同学利用如图甲所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与时间的关系。让小车左端和纸带相连。右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连。钩码下落,带动小车运动,打点计时器打出纸带。某次实验得到的纸带和相关数据如图乙所示。 (1)已知打出图乙中相邻两个计数点的时间间隔均为0.1 s。以打出A点时小车位置为初始位置,将打出B、C、D、 E、F各点时小车的位移Δx填到表中,小车发生对应位移和平均速度分别为Δx和,表中ΔxAD=________cm, =________cm/s。 位移区间 AB AC AD AE AF Δx/cm 6.60 14.60 ΔxAD 34.90 47.30 / (cm·s-1) 66.0 73.0 87.3 94.6 (2)根据表中数据得到小车平均速度随时间Δt的变化关系,如图丙所示,补全图中的实验点。 (3)从实验结果可知,小车运动的-Δt图线可视为一条直线,此直线用方程=kΔt+b表示,其中k=________cm/s2,b=________cm/s。(结果均保留三位有效数字) (4)根据(3)中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动,得到打出A点时小车速度大小vA=________,小车的加速度大小a=________。(结果用字母k、b表示) 解析　(1)根据纸带的数据得ΔxAD=xAB+xBC+xCD=6.60 cm+8.00 cm+9.40 cm=24.00 cm,平均速度== cm/s= 80.0 cm/s。 (2)根据第(1)问计算结果补全实验点如图(a)所示。 (3)画出图线如图(b)所示,直线方程为=kΔt+b,结合图像得k= cm/s2=70.0 cm/s2,b=59.0 cm/s。 (4)小车做匀变速直线运动,由位移公式x=v0t+at2,整理得=v0+at,即=vA+at,故vA=b,a=2k。 答案　(1)24.00　80.0　(2)见解析图　(3)70.0　59.0　(4)b　2k 14.汽车在路上出现故障而停车时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过。由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方60 m的物体。在夜间,有一货车因故障停车,后面有一小轿车以108 km/h的速度向前驶来,发现警示牌后小轿车司机的反应时间为0.5 s,小轿车制动后最大加速度为5 m/s2,求: (1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间; (2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。 解析　(1)小轿车制动前速度v0=108 km/h=30 m/s,小轿车以最大加速度制动,刹车时间最短,设最短时间为t2,则 t2==6 s。 (2)小轿车在司机的反应时间内做匀速运动,其位移 x1=v0t1=15 m, 从刹车到停止小轿车做匀减速直线运动,其位移 x2==90 m, 从发现警示牌到小轿车停止,小轿车运动总距离为 x=x1+x2=105 m, 三角警示牌距车的最小距离为Δx=x-d=45 m。 答案　(1)6 s　(2)45 m 15.某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从地面发射后,始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过2 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完,接着做竖直上抛运动。若不计空气阻力,取g=10 m/s2,求: (1)燃料恰好用完时火箭的速度; (2)火箭上升离地面的最大高度; (3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间(计算结果用根号表示)。 解析　(1)设燃料用完时火箭的速度为v1,所用时间为t1。火箭的上升运动分为两个过程,第一过程做匀加速上升运动,第二个过程做竖直上抛运动至最高点,对第一个过程,自制火箭做匀加速运动有 h1=a, 解得a=20 m/s2, 燃料恰好用完时火箭的速度v1=at1=40 m/s, 方向竖直向上。 (2)对第二个过程,由位移与速度关系式得h2=, 代入数据解得h2=80 m, 所以火箭上升离地面的最大高度为 h=h1+h2=40 m+80 m=120 m。 (3)从燃料用完到运动至最高点的过程中,有v1=gt2, 解得t2== s=4 s, 从最高点落回地面的过程中,有h=g, 解得t3=2 s, 故总时间为t=t1+t2+t3=(6+2) s。 答案　(1)40 m/s,方向竖直向上　(2)120 m　(3)(6+2) s 学科网（北京）股份有限公司 $$