专题02 匀变速直线运动综合训练（期末复习专项训练）高一物理上学期沪科版

专题02 匀变速直线运动综合训练 1．福建号航母采用了先进的电磁弹射技术。某次弹射中，重达25吨的战机在静止的航母上无初速度开始加速，在甲板上加速向前运动90米达到起飞速度后顺利升空，整个过程用时3秒。若将战机在甲板上的加速过程视为匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．战机在甲板上加速时的加速度大小为 B．战机在甲板上加速时的加速度大小为 C．战机的起飞速度为 D．战机的起飞速度为 2．小明做家务时，发现家里自来水的出水情况有这样的特点：当水流不太大时，从水龙头中连续流出的水会形成水柱且可以看成自由落体运动，从上往下越来越细，如图所示。水柱的横截面可视为圆，在水柱上取两个横截面A、B，A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1：3。则A、B的直径之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C． D． 3．神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 B．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 C．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 D．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 4．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．动力车的初速度为20m/s B．刹车过程中加速度大小为2.5m/s2 C．刹车过程持续的时间为7.5s D．从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为90m 5．图为用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法正确的是（　　） A．苹果下落的加速度大小为 B．羽毛下落到点的速度大小为 C．一定满足关系 D．一段时间后苹果会在羽毛下方 6．汽车的尾部有时会对车的性能做出标识，某品牌汽车标有“45TFS”，如图所示。其中“45”称为值，表示车的加速性能，值的大小为车辆从静止加速到速度为（百公里加速）的平均加速度（国际单位制）的10倍。由此推算，该车的百公里加速时间约为（　　） A． B． C． D． 7．混合动力汽车结合了燃油发动机和电动机的优点，可从整体上降低燃油消耗，减少排放的污染物，提供更高效、环保的驾驶体验。一辆混合动力汽车某次启动时先采用电机为动力，经过位移后，速度由0增加到，之后在混合动力共同作用下又经时间，速度增加到，则两次加速过程平均加速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，下列关于两质点的运动情况的说法正确的是（　　） A．内乙图质点的加速度大小为 B．内甲图质点做匀速直线运动 C．内甲图质点的位移大小为30m D．时乙图质点开始改变运动方向 9．如图所示，某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约125 m的高处，活动面积近300 m2，可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时，一不小心，手机从手中滑落（可认为初速度为零），做自由落体运动并落到地面，g取10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．手机做自由落体运动的时间为t = 12.5 s B．手机下落62.5 m时瞬时速度的大小为25 m/s C．手机落地时速度为v = 50 m/s D．手机在第3 s内通过的位移大小为45 m 10．杂技演员表演单手抛接四球，某同学观察发现演员抛球的时间间隔均为，抛接球过程中球在手中停留时间极短，且手的位置基本不变。将球的运动视为竖直上抛运动，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．球离开手时的速度大小约为 B．球离开手时的速度大小约为 C．球上升的最大高度约为 D．球上升的最大高度约为 11．物理学中常常应用图像表达物体的运动形式，使运动可以更形象、更直观。下面四幅图中可能描述匀加速直线运动的图像有（　　） A． B． C． D． 12．弹力球是一种户外儿童玩具，将它从某高度处竖直向上抛出，它向上运动时间到达最高点，又经过时间落到水平地面，测得，最高点距地高度为1.8m。已知弹力球每次与地面碰后速度大小变为碰前速度大小的0.8倍，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力及与地面的碰撞时间。下列说法正确的是（　　） A．抛出点距地面高度为1.2m B．弹力球由抛出到第2次到达最高点用时1.6s C．弹力球第1次落地反弹后上升的最大高度为1.152m D．弹力球第2次落地时的速度大小为4.8m/s 13．如图甲所示，一金钱豹（可视为质点）捕猎时从静止开始在平直的草原上做匀加速直线运动，将此时刻记为时刻，其速度与位移变化关系可用如图乙所示的图像表示，关于金钱豹的运动，下列说法正确的是（　　） A．金钱豹做匀加速直线运动的加速度大小为 B．金钱豹做匀加速直线运动的加速度大小为 C．金钱豹在内的平均速度大小为 D．金钱豹从所用的时间为8s 14．在做“研究匀变速直线运动”的实验中： （1）实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、墨粉盘、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是 。 （2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T = 0.02s，其中x1 = 7.05 cm、x2 = 7.68 cm、x3 = 8.33 cm、x4 = 8.95 cm、x5 = 9.61 cm、x6 = 10.26 cm。 （3）下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为 vE = m/s。 位置 B C D E F 速度（m/s） 0.737 0.801 0.864 --- 0.994 （4）根据纸带信息可以求出加速度为a = m/s2（要求尽可能多的用到实验数据，结果保留两位小数。） 15．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 (1)图甲为 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为 （填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）． (2)下列操作正确或必需的是（　　） A．实验时，应将小车靠近定滑轮 B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 (3)某次实验时，通过打点计时器得到的纸带如图丁所示，已知打点计时器所接电源的频率为。该小组的同学依次选择了5个计数点，且相邻两计数点间还有4个计时点未画出，则每两个计数点间的时间间隔为 s；已知、、、到点的距离分别为、、、19.96cm，且小车做加速直线运动，则该纸带的 （填“左”或“右”）端与小车相连，打下计数点时，小车的速度大小 ，小车的加速度大小 （速度、加速度的计算结果均保留两位有效数字）。 16．某科技馆用火箭模型模拟火箭的回收过程．开始时让模型以初速度大小v0=10m/s，加速度大小a=5.0m/s2，从距离地面一定高度处竖直向下先做匀加速直线运动，4s后改做匀减速直线运动，再经历2s，模型落地且速度恰好为零，求 (1)模型在匀加速阶段下落的距离； (2)模型在匀减速阶段的加速度大小。 17．汽车甲以速度在平直公路上匀速行驶，某时刻司机发现正前方有一辆汽车乙开始启动并做匀加速运动，为防止两车相撞，甲车司机立即刹车使车做匀减速运动，以此时为0时刻，两车运动的图像如图所示。运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，忽略两车大小。求： (1)两车运动的加速度大小； (2)从汽车甲刹车到停止的过程中两车间的最远距离。 18．从斜面上某一位置每隔0.2s释放一些相同的小球，在连续释放几个小球之后，对斜面上运动的小球拍摄照片如图所示，测得AB=8cm，CD=28cm，试求： (1)小球运动的加速度大小； (2)B点速度大小； (3)拍摄时A球上面正在运动着的小球共有多少个？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 匀变速直线运动综合训练 1．福建号航母采用了先进的电磁弹射技术。某次弹射中，重达25吨的战机在静止的航母上无初速度开始加速，在甲板上加速向前运动90米达到起飞速度后顺利升空，整个过程用时3秒。若将战机在甲板上的加速过程视为匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．战机在甲板上加速时的加速度大小为 B．战机在甲板上加速时的加速度大小为 C．战机的起飞速度为 D．战机的起飞速度为 【答案】B 【详解】根据初速度为零的匀变速直线运动的位移公式 代入数据解得加速度 起飞速度 故选B。 2．小明做家务时，发现家里自来水的出水情况有这样的特点：当水流不太大时，从水龙头中连续流出的水会形成水柱且可以看成自由落体运动，从上往下越来越细，如图所示。水柱的横截面可视为圆，在水柱上取两个横截面A、B，A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1：3。则A、B的直径之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C． D． 【答案】C 【详解】A到水龙头的距离与A到B的距离之比为1：3，根据自由落体规律，可得经过A、B处的水流速度大小之比为 取很短的相同的时间，对于连续稳定的水流，单位时间流过任一横截面的水的体积是恒定的，可得 联立可得A、B的直径之比为。 故选C。 3．神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 B．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 C．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 D．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 【答案】C 【详解】飞船匀减速竖直下落至速度为零，可视为逆向的初速度为零的匀加速直线运动。 在初速度为零的匀加速直线运动中，通过连续相等位移的时间比为 ，则将飞船最后1m长的距离分成相等的两段时，对应的时间比为 AB．，位移相等，故平均速度与时间成反比，则飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为，故AB错误； CD．速度变化量，加速度恒定，则速度变化量之比与时间成正比，故飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为，C正确，D错误。 故选 C。 4．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．动力车的初速度为20m/s B．刹车过程中加速度大小为2.5m/s2 C．刹车过程持续的时间为7.5s D．从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为90m 【答案】D 【详解】AB．由图可知，该图线的斜率为 则该图线的函数关系式为 解得 上式与匀变速直线运动的位移时间关系公式 对比，可得， 故动力车的初速度为，刹车过程中加速度大小为，故AB错误； C．根据匀变速直线运动速度与时间的关系，刹车过程持续的时间为，故C错误； D．从开始刹车时计时，经动力车停止，则的位移等于的位移，得，故D正确。 故选D。 5．图为用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法正确的是（　　） A．苹果下落的加速度大小为 B．羽毛下落到点的速度大小为 C．一定满足关系 D．一段时间后苹果会在羽毛下方 【答案】B 【详解】A．根据题意，由逐差法 有 解得，故A错误； B．根据题意，匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得羽毛下落到点的速度大小为，故B正确； C．羽毛与苹果在真空中做自由落体运动，点并不一定是下落点，故点速度不一定等于零，则羽毛与苹果的位移不一定满足关系，故C错误； D．真空中苹果和羽毛只受重力，同时释放，做自由落体运动的下落快慢相同，故D错误。 故选B。 6．汽车的尾部有时会对车的性能做出标识，某品牌汽车标有“45TFS”，如图所示。其中“45”称为值，表示车的加速性能，值的大小为车辆从静止加速到速度为（百公里加速）的平均加速度（国际单位制）的10倍。由此推算，该车的百公里加速时间约为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意，G值的大小为车辆百公里加速的平均加速度（国际单位制）的10倍，则有 将车辆速度的单位换算为国际单位制 根据匀变速直线运动速度与时间的关系，则该车百公里加速时间约为 故选C。 7．混合动力汽车结合了燃油发动机和电动机的优点，可从整体上降低燃油消耗，减少排放的污染物，提供更高效、环保的驾驶体验。一辆混合动力汽车某次启动时先采用电机为动力，经过位移后，速度由0增加到，之后在混合动力共同作用下又经时间，速度增加到，则两次加速过程平均加速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】采用电机为动力时，假设该过程为匀加速直线运动，其加速度大小为，根据匀变速直线运动位移与速度的关系，得 解得 在混合动力共同作用下，平均加速度大小为 两次加速过程平均加速度大小之比为 故选A。 8．如图所示，甲图为某质点的图像，乙图为某质点的图像，下列关于两质点的运动情况的说法正确的是（　　） A．内乙图质点的加速度大小为 B．内甲图质点做匀速直线运动 C．内甲图质点的位移大小为30m D．时乙图质点开始改变运动方向 【答案】A 【详解】A．根据图像的斜率表示速度，图像的斜率表示加速度，可知甲图质点做匀速直线运动，加速度为零，乙图质点加速度为，故A正确； B．内甲图质点静止，乙图质点做匀速直线运动，故B错误； C．内甲图质点的位移为0=-10m，故C错误； D．时乙图质点开始做减速运动，但速度方向并未改变，故D错误。 故选A。 9．如图所示，某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约125 m的高处，活动面积近300 m2，可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时，一不小心，手机从手中滑落（可认为初速度为零），做自由落体运动并落到地面，g取10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A．手机做自由落体运动的时间为t = 12.5 s B．手机下落62.5 m时瞬时速度的大小为25 m/s C．手机落地时速度为v = 50 m/s D．手机在第3 s内通过的位移大小为45 m 【答案】C 【详解】A．手机做自由落体运动的时间为，A错误； B．手机下落62.5 m时瞬时速度的大小为，B错误； C．手机落地时速度为v =gt= 50 m/s，C正确； D．手机在第3 s内通过的位移大小为，D错误。 故选C。 10．杂技演员表演单手抛接四球，某同学观察发现演员抛球的时间间隔均为，抛接球过程中球在手中停留时间极短，且手的位置基本不变。将球的运动视为竖直上抛运动，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．球离开手时的速度大小约为 B．球离开手时的速度大小约为 C．球上升的最大高度约为 D．球上升的最大高度约为 【答案】AC 【详解】由题意可知，每个球在空中停留的时间为 则每个球上升的时间为 AB．根据 可得，球离开手时的速度大小约为，故A正确，B错误； CD．球上升的最大高度约为，故C正确，D错误。 故选AC。 11．物理学中常常应用图像表达物体的运动形式，使运动可以更形象、更直观。下面四幅图中可能描述匀加速直线运动的图像有（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．该图像表示速度为负值，而且均匀增大，说明物体沿负向做匀加速直线运动，故A正确； B．根据匀变速直线运动的公式有 变形可得 可知该图像的纵截距表示物体的初速度，斜率表示，即加速度与初速度方向相反，且加速度恒定，说明物体沿正方向做匀减速直线运动，故B错误； C．根据图像的斜率表示速度，可知该图像的切线斜率不断变小，故速度不断变小，说明物体做减速运动，故C错误； D．根据运动学公式有 又该过程位移不断增大，可知该公式与图像相符合，说明物体做匀加速直线运动，故D正确。 故选AD。 12．弹力球是一种户外儿童玩具，将它从某高度处竖直向上抛出，它向上运动时间到达最高点，又经过时间落到水平地面，测得，最高点距地高度为1.8m。已知弹力球每次与地面碰后速度大小变为碰前速度大小的0.8倍，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力及与地面的碰撞时间。下列说法正确的是（　　） A．抛出点距地面高度为1.2m B．弹力球由抛出到第2次到达最高点用时1.6s C．弹力球第1次落地反弹后上升的最大高度为1.152m D．弹力球第2次落地时的速度大小为4.8m/s 【答案】CD 【详解】A．因忽略空气阻力，对下落过程由 解得，故 时间内上升的高度为 故抛出点距地面高度为1.0m，故A错误； B．第一次落地前的速度为 故第一次与地面碰后速度大小 第二次上升的时间 弹力球由抛出到第2次到达最高点用时 故B错误； C．根据对称性第二次上升的高度 故C正确； D．据对称性弹力球第2次落地时的速度大小等于第1次反弹后的速度大小为 故D正确。 故选CD。 13．如图甲所示，一金钱豹（可视为质点）捕猎时从静止开始在平直的草原上做匀加速直线运动，将此时刻记为时刻，其速度与位移变化关系可用如图乙所示的图像表示，关于金钱豹的运动，下列说法正确的是（　　） A．金钱豹做匀加速直线运动的加速度大小为 B．金钱豹做匀加速直线运动的加速度大小为 C．金钱豹在内的平均速度大小为 D．金钱豹从所用的时间为8s 【答案】AC 【详解】AB．图像的斜率 根据匀加速直线运动的位移与速度的关系 则有 解得，故A正确，B错误； C．根据图像在位移为12m时，速度为，则内的平均速度，故 C正确； D．所用的时间，故D错误。 故选AC。 14．在做“研究匀变速直线运动”的实验中： （1）实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、墨粉盘、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是 。 （2）如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T = 0.02s，其中x1 = 7.05 cm、x2 = 7.68 cm、x3 = 8.33 cm、x4 = 8.95 cm、x5 = 9.61 cm、x6 = 10.26 cm。 （3）下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为 vE = m/s。 位置 B C D E F 速度（m/s） 0.737 0.801 0.864 --- 0.994 （4）根据纸带信息可以求出加速度为a = m/s2（要求尽可能多的用到实验数据，结果保留两位小数。） 【答案】 弹簧测力计 0.928 0.64 【详解】（1）[1]在本实验中不需要的器材是弹簧测力计； （3）[2]纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，则T=0.1s 打E点时小车的瞬时速度为 （4）[3]根据纸带信息可以求出加速度为 15．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。 (1)图甲为 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为 （填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）． (2)下列操作正确或必需的是（　　） A．实验时，应将小车靠近定滑轮 B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车 (3)某次实验时，通过打点计时器得到的纸带如图丁所示，已知打点计时器所接电源的频率为。该小组的同学依次选择了5个计数点，且相邻两计数点间还有4个计时点未画出，则每两个计数点间的时间间隔为 s；已知、、、到点的距离分别为、、、19.96cm，且小车做加速直线运动，则该纸带的 （填“左”或“右”）端与小车相连，打下计数点时，小车的速度大小 ，小车的加速度大小 （速度、加速度的计算结果均保留两位有效数字）。 【答案】(1) 电磁打点计时器 8V左右的交流电 (2)B (3) 0.1/0.10 左 0.70 2.0 【详解】（1）[1][2]图甲为电磁打点计时器，其工作电压为低压交流电源，即应选填8V左右的交流电。 （2）A．为了充分利用纸带，实验时应将小车靠近打点计时器，故A错误； B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定时再释放小车，故B正确。 故选B。 （3）[1]相邻两计数点间的时间间隔 [2]小车释放后速度逐渐变大，则相等时间内运动的位移越来越大，题图丁纸带从左向右打点间距越来越大，可知是纸带的左端与小车相连； [3]打下点时小车的瞬时速度等于段的平均速度，则 [4]由逐差法可得小车运动的加速度为 代入数据解得。 16．某科技馆用火箭模型模拟火箭的回收过程．开始时让模型以初速度大小v0=10m/s，加速度大小a=5.0m/s2，从距离地面一定高度处竖直向下先做匀加速直线运动，4s后改做匀减速直线运动，再经历2s，模型落地且速度恰好为零，求 (1)模型在匀加速阶段下落的距离； (2)模型在匀减速阶段的加速度大小。 【答案】(1)80m (2) 【详解】（1）模型在匀加速阶段，根据运动学公式可得 代入数据解得下落的距离 （2）模型开始做匀减速运动的初速度大小为 匀减速阶段，有 代入数据解得模型在匀减速阶段的加速度大小 17．汽车甲以速度在平直公路上匀速行驶，某时刻司机发现正前方有一辆汽车乙开始启动并做匀加速运动，为防止两车相撞，甲车司机立即刹车使车做匀减速运动，以此时为0时刻，两车运动的图像如图所示。运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，忽略两车大小。求： (1)两车运动的加速度大小； (2)从汽车甲刹车到停止的过程中两车间的最远距离。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）由图可知，时两车的瞬时速度相等，设为，则 设汽车甲刹车到停止所用时间为，则， 其中，由图可知 联立，解得，， （2）根据图线与横轴所围面积表示位移，且运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，可知两车共速，此时两车恰好没有相撞，则时两车相距最远，最远距离为 18．从斜面上某一位置每隔0.2s释放一些相同的小球，在连续释放几个小球之后，对斜面上运动的小球拍摄照片如图所示，测得AB=8cm，CD=28cm，试求： (1)小球运动的加速度大小； (2)B点速度大小； (3)拍摄时A球上面正在运动着的小球共有多少个？ 【答案】(1)2.5m/s2 (2)0.65m/s (3)0 【详解】（1）小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.2s，可以认为A、B、C、D是一个小球在不同时刻的位置。由题意知，由于相邻相等时间的位移差恒定，由得 小球沿斜面下滑的加速度 （2）由题意知，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.2s，相邻相等时间的位移差恒定 代入数据解得 B点速度大小为 （3）设B球运动了秒，根据，解得 可知A球运动了0.06s，下一个小球还没有释放，因此在A球上方没有小球在运动。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 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