第2章 匀变速直线运动的研究 练习题-2024-2025学年高一上册物理人教版（2019）必修第一册

第2章 匀变速直线运动的研究 练习题2024--2025学年高一上册物理人教版（2019）必修第一册 一、选择题。 1、如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤32.4 km/h、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取3～6 m/s2之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为(　　) A．10.8 s　　B．3 s C．5.4 s　　 D．1.5 s 2、如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为4 m/s2，使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为(　　) A．40 m　　　B．25 m C．12.5 m　 D．2 m 3、某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3s，小球开始下落的位置距光电门的距离为1.28 m，则该同学所测出的重力加速度约为(　　) A．9.5 m/s2　　 B．9.6 m/s2 C．9.8 m/s2　　 D．10 m/s2 4、一物体做自由落体运动，在第n s内通过的位移比在前1 s内通过的位移多(g＝9.8 m/s2)(　　) A．9.8 m B．4.9(2n＋1)m C．0 D.m 5、在平直公路上，一辆汽车刹车做匀减速直线运动，经过4 s停止运动。最后1 s内汽车的位移大小是2 m，则刹车后的第1 s内汽车位移大小为(　　) A．14 m B．10 m C．8 m D．6 m 6、如图所示，A、B两物体相距s＝7 m，物体A以vA＝4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度为vB＝10 m/s，向右做匀减速运动，加速度a＝－2 m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为(　　) A．7 s　　　 B．8 s C．9 s D．10 s 7、有A、B两个小球在不同高度上做自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始下落，两球同时落到地面．已知B球离地面高度为20 m，则A球从多高处下落(g取10 m/s2)(　　) A．25 m B．30 m C．45 m D．60 m 8、如图所示为某质点的v－t图像，下列说法正确的是(　　) A．在0～6 s内，质点做匀变速直线运动 B．在6～10 s内，质点处于静止状态 C．在4 s末，质点向相反方向运动 D．在t＝12 s末，质点的加速度为－1 m/s2 9、(双选)物体甲的x－t图像和物体乙的v－t图像分别如图所示，则这两物体的运动情况是(　　) A．甲在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m B．甲在整个t＝6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 C．乙在整个t＝6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D．乙在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移为4 m 10、甲球的重力是乙球的5倍，甲和乙从同一高度同时释放，不考虑空气阻力，则(　 　) A．两球同时落地 B．甲球先落地 C．乙球先落地 D．无法确定 11、(双选)在冰壶世锦赛上中国女子冰壶队夺得世界冠军，如图所示，一冰壶以速度v垂直进入两个相同的矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第二个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是(设冰壶可看成质点)(　　) A．v1:v2＝2:1 B．v1:v2＝:1 C．t1:t2＝1: D．t1:t2＝(－1) :1 12、（双选）我国的“复兴号”列车正在飞驰运行的情境如图所示，列车在匀加速运动过程中，从计时开始，通过第一个60 m所用时间是10 s。通过第二个60 m所用时间是6 s。则(　　) A．动车组的加速度为0．5 m/s2，接下来的6 s内的位移为78 m B．动车组的加速度为1 m/s2，接下来的6 s内的位移为96 m C．动车组计时开始的速度为3．5 m/s D．动车组计时开始的速度为2．5 m/s 13、某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知，启用ABS后(　　) A．t1时刻车速更小 B．0～t1时间内加速度更大 C．加速度总比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短 14、如图所示是物体做直线运动的v ­ t图像，由图像可知，该物体(　　) A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B．第3 s内和第4 s内的加速度方向相反 C．第1 s内和第4 s内的位移大小相等 D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等 15、物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度为6 m/s，第2 s末的速度为8 m/s，则下列结论中错误的是(　 　) A．物体的加速度为2 m/s2 B．任何1 s内物体速度的变化都为2 m/s C．物体的初速度为3 m/s D．第1.5 s末物体的速度为7 m/s 16、(双选)对于如图所示的情景，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．驾驶员立即刹车制动，则至少需要2 s汽车才停止 B．在距停车线6.4 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处 C．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 D．若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 二、填空题。 17、某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系： (1)电磁打点计时器接_ __(填“低压直流”“低压交流”或“220 V”交流)电源。 (2)实验时，使小车靠近打点计时器，先__ __再__ __。(填“接通电源”或“放开小车”) (3)若所接电源的频率是50 Hz，则每隔__ __秒打一个点。 (4)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为： a＝__ __ m/s2。(保留三位有效数字) 18、如图甲所示，小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动。某同学用打点计时器记录小车的运动情况，所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0．02 s。 (1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小，填入表中。 计数点序号 1 2 3 4 5 速度vn/(m·s－1) 0．75 ____ ____ 0．45 0．35 (2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v­t图像。 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。 三、计算题。 19、磁悬浮列车由静止开始加速出站,加速度为0.6 m/s2,2 min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432 km/h,如果以0.8 m/s2的加速度减速进站,求减速160 s时速度为多大?[ 20、某一做直线运动的物体的v ­ t图像如图所示，根据图像求： (1)物体距出发点的最大距离． (2)前4 s内物体的位移大小． (3)前4 s内通过的路程. 21、比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹．如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h1＝6.8 m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球从第一层顶部到达地面的时间为t1＝0.2 s。求：(重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力) (1)求小球下落过程中，通过第一层的平均速度大小； (2)求斜塔离地面的总高度h.。 22、春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲＝20 m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车。 (1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？ (2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0．5 s的反应时间后开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？ 第2章 匀变速直线运动的研究 练习题2024--2025学年高一上册物理人教版（2019）必修第一册 一、选择题。 1、如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤32.4 km/h、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取3～6 m/s2之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为(　　) A．10.8 s　　B．3 s C．5.4 s　　 D．1.5 s 【答案】B 2、如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为4 m/s2，使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为(　　) A．40 m　　　B．25 m C．12.5 m　 D．2 m 【答案】C 3、某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3s，小球开始下落的位置距光电门的距离为1.28 m，则该同学所测出的重力加速度约为(　　) A．9.5 m/s2　　 B．9.6 m/s2 C．9.8 m/s2　　 D．10 m/s2 【答案】C 4、一物体做自由落体运动，在第n s内通过的位移比在前1 s内通过的位移多(g＝9.8 m/s2)(　　) A．9.8 m B．4.9(2n＋1)m C．0 D.m 【答案】A 5、在平直公路上，一辆汽车刹车做匀减速直线运动，经过4 s停止运动。最后1 s内汽车的位移大小是2 m，则刹车后的第1 s内汽车位移大小为(　　) A．14 m B．10 m C．8 m D．6 m 【答案】A　 6、如图所示，A、B两物体相距s＝7 m，物体A以vA＝4 m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度为vB＝10 m/s，向右做匀减速运动，加速度a＝－2 m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为(　　) A．7 s　　　 B．8 s C．9 s D．10 s 【答案】B　 7、有A、B两个小球在不同高度上做自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始下落，两球同时落到地面．已知B球离地面高度为20 m，则A球从多高处下落(g取10 m/s2)(　　) A．25 m B．30 m C．45 m D．60 m 【答案】C 8、如图所示为某质点的v－t图像，下列说法正确的是(　　) A．在0～6 s内，质点做匀变速直线运动 B．在6～10 s内，质点处于静止状态 C．在4 s末，质点向相反方向运动 D．在t＝12 s末，质点的加速度为－1 m/s2 【答案】D 9、(双选)物体甲的x－t图像和物体乙的v－t图像分别如图所示，则这两物体的运动情况是(　　) A．甲在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为4 m B．甲在整个t＝6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 C．乙在整个t＝6 s时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D．乙在整个t＝6 s时间内运动方向一直不变，它通过的总位移为4 m 【答案】AC 10、甲球的重力是乙球的5倍，甲和乙从同一高度同时释放，不考虑空气阻力，则(　 　) A．两球同时落地 B．甲球先落地 C．乙球先落地 D．无法确定 【答案】A 11、(双选)在冰壶世锦赛上中国女子冰壶队夺得世界冠军，如图所示，一冰壶以速度v垂直进入两个相同的矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第二个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是(设冰壶可看成质点)(　　) A．v1:v2＝2:1 B．v1:v2＝:1 C．t1:t2＝1: D．t1:t2＝(－1) :1 【答案】BD 12、（双选）我国的“复兴号”列车正在飞驰运行的情境如图所示，列车在匀加速运动过程中，从计时开始，通过第一个60 m所用时间是10 s。通过第二个60 m所用时间是6 s。则(　　) A．动车组的加速度为0．5 m/s2，接下来的6 s内的位移为78 m B．动车组的加速度为1 m/s2，接下来的6 s内的位移为96 m C．动车组计时开始的速度为3．5 m/s D．动车组计时开始的速度为2．5 m/s 【答案】AC　 13、某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知，启用ABS后(　　) A．t1时刻车速更小 B．0～t1时间内加速度更大 C．加速度总比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短 【答案】D　 14、如图所示是物体做直线运动的v ­ t图像，由图像可知，该物体(　　) A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反 B．第3 s内和第4 s内的加速度方向相反 C．第1 s内和第4 s内的位移大小相等 D．0～2 s和0～4 s内的平均速度大小相等 【答案】C 15、物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度为6 m/s，第2 s末的速度为8 m/s，则下列结论中错误的是(　 　) A．物体的加速度为2 m/s2 B．任何1 s内物体速度的变化都为2 m/s C．物体的初速度为3 m/s D．第1.5 s末物体的速度为7 m/s 【答案】C 16、(双选)对于如图所示的情景，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．驾驶员立即刹车制动，则至少需要2 s汽车才停止 B．在距停车线6.4 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处 C．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 D．若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 【答案】BC 二、填空题。 17、某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系： (1)电磁打点计时器接_ __(填“低压直流”“低压交流”或“220 V”交流)电源。 (2)实验时，使小车靠近打点计时器，先__ __再__ __。(填“接通电源”或“放开小车”) (3)若所接电源的频率是50 Hz，则每隔__ __秒打一个点。 (4)图乙是绘出的小车速度—时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为： a＝__ __ m/s2。(保留三位有效数字) 【答案】（1）低压交流 （2）接通电源 放开小车 （3）0.02 （4）0.682 18、如图甲所示，小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动。某同学用打点计时器记录小车的运动情况，所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0．02 s。 (1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小，填入表中。 计数点序号 1 2 3 4 5 速度vn/(m·s－1) 0．75 ____ ____ 0．45 0．35 (2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v­t图像。 (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。 【答案】(1)0．65　0．55　(2)见解析图　(3)0．85 m/s(0．84～0．86 m/s均可) 三、计算题。 19、磁悬浮列车由静止开始加速出站,加速度为0.6 m/s2,2 min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432 km/h,如果以0.8 m/s2的加速度减速进站,求减速160 s时速度为多大?[ 【答案】72 m/s　 0[ 【解析】取列车开始运动方向为正方向。列车初速度v10=0, 则列车2 min后的速度[ v=v10+a1t1=(0+0.6×2×60) m/s=72 m/s 当列车减速进站时 a2=-0.8 m/s2 初速度v20=432 km/h=120 m/s 从减速开始到速度为0的时间 t0== s=150 s 所以160 s时列车已经停止运动,速度为0。 20、某一做直线运动的物体的v ­ t图像如图所示，根据图像求： (1)物体距出发点的最大距离． (2)前4 s内物体的位移大小． (3)前4 s内通过的路程. 【答案】(1)6 m　 (2)5 m　 (3)7 m 【解析】(1)物体距出发点的最大距离 xmax＝v1t1＝×4×3 m＝6 m. (2)前4 s内的位移大小 x＝x1＋x2＝v1t1＋v2t2 ＝×4×3 m＋×(－2)×1 m＝5 m. (3)前4 s内通过的路程 s＝x1＋|x2|＝v1t1＋|v2t2| ＝×4×3 m＋×2×1 m＝7 m. 21、比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹．如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h1＝6.8 m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球从第一层顶部到达地面的时间为t1＝0.2 s。求：(重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力) (1)求小球下落过程中，通过第一层的平均速度大小； (2)求斜塔离地面的总高度h.。 【答案】(1)34 m/s　 (2)61.25 m 【解析】(1)小球通过第一层的平均速度＝＝34 m/s. (2)设小球到达第一层顶部时的速度为v1，则有 h1＝v1t1＋gt 代入数据得v1＝33 m/s， 塔顶离第一层顶部的高度h2＝＝54.45 m 所以塔的总高度h＝h1＋h2＝61.25 m 22、春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0＝9 m区间的速度不超过v0＝6 m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲＝20 m/s和v乙＝34 m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲＝2 m/s2的加速度匀减速刹车。 (1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章？ (2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s，乙车司机在发现甲车刹车时经t0＝0．5 s的反应时间后开始以大小为a乙＝4 m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9 m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？ 【答案】(1)100 m　 (2)66 m 【解析】(1)甲车速度由20 m/s减速至6 m/s过程中的位移x1＝＝91 m x2＝x0＋x1＝100 m 即甲车司机需在离收费站窗口至少100 m处开始刹车。 (2)设甲车司机刹车后经时间t，甲、乙两车速度相同，由运动学公式得 v乙－a乙(t－t0)＝v甲－a甲t 解得t＝8 s 相同速度v＝v甲－a甲t＝4 m/s＜6 m/s，只需满足乙车到达窗口前不超速，两车不会相撞。 乙车从34 m/s减速至6 m/s的过程中位移为x3＝v乙t0＋＝157 m 所以要满足条件，甲、乙的距离至少为x＝x3－x1＝66 m。 学科网（北京）股份有限公司 $$