寒假作业02 匀变速直线运动 单元巩固分层练习-2025-2026学年高一物理沪科版必修第一册

寒假作业02 匀变速直线运动 单元巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．伽利略对自由落体运动的研究过程如下：①提出假设②对现象的一般观察③运用逻辑得出推论④对假说进行修正和推广⑤通过实验对推论进行检验．合理的步骤是 A．①②③④⑤ B．②①③⑤④ C．②①⑤④③ D．①②⑤④③ 2．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，是一种极不文明的行为，由于落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落，大约经过3s落到地面，不计空气阻力。鸡蛋下落过程中在相等的时间内通过的位移是（   ） A．保持不变 B．越来越大 C．越来越小 D．先变大后变小 3．西安市大雁塔音乐喷泉广场是西安市著名旅游景点。它是亚洲最大的音乐喷泉广场之一，规模宏大，气势磅礴。若某喷口竖直向上喷水。其竖直喷射最大高度约为80m。如果不计空气阻力，则该喷口喷出水的初速度约为（　　） A．20m/s B．30m/s C．40m/s D．50m/s 4．若飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为60m/s，则它着陆后滑行的距离是（   ） A．288m B．300m C．150m D．144m 5．伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是（    ） A．“斜面实验”仅有理论推理过程，没有实际实验过程 B．不直接做落体实验是因为当时计时工具不够精确 C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D．“斜面实验”放大了重力的作用，便于测量小球运动的时间 6．做自由落体运动的物体，第内下落的高度为（　　） A． B． C． D． 7．已知某物体的位移随时间变化的函数关系是x=4t+3t2（m），则它运动的初速度和加速度分别是（　　） A．0、6m/s2 B．4m/s、6m/s2 C．4m/s、1ms2 D．4m/s、3m/s2 8．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是（　　） A． ∶2 B． ∶1 C．2∶1 D．4∶1 分层二：能力提升练 二、多选题 9．伽利略相信，自然界的规律是简洁明了的。他猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他通过设计铜球在斜面上的运动的实验来“冲淡”重力，进行实验探究。进一步改变铜球的质量或增大斜面倾角，得到相似的规律。于是，他外推到倾角为90°的情况，得出落体运动的规律，如图所示。这种方法的核心是把实验和逻辑推理和谐的结合起来。结合以上信息，判断下列说法正确的是（　　） A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间 B． “斜面实验”直接证明了铜球在斜面上运动的速度与时间成正比 C． “斜面实验”直接证明了铜球在斜面上运动的位移与时间成正比 D． “斜面实验”直接证明了铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比 10．从某一高度相隔释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，则在空中下落过程中，下列说法正确的有（　　） A．甲、乙两球速度之差越来越大 B．甲、乙两球速度之差不变 C．甲、乙两球距离越来越大 D．甲、乙两球距离保持不变 11．高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，若动车每节车厢长为l，站台位置和车号如图所示，动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现①号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时3号候车线的旅客刚好在③号车厢门口（③号车厢最前端），如图所示，则（    ） A．动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，经历的时间为2t B．动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，平均速度为 C．1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为 D．动车的加速度大小为 12．吉林省广播电视塔高约为218m，被吉林人亲切地称为“吉塔”，是长春市的标志性建筑之一。某同学想通过实验测量该塔的高度，从塔顶由静止释放一颗石子（忽略空气阻力，重力加速度为），下列说法中能测量出“吉塔”高度的有（　 ） A．测量石子下落的时间 B．测量石子下落最初2m所用时间 C．测量石子下落最后2m所用时间 D．测量石子下落中间过程2m所用时间 三、填空题 13．对“落体运动快慢”“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点．请完成下表： 亚里士多德的观点 伽利略的观点 落体运动的快慢 重的物体下落快， 轻的物体下落慢 力与物体运动关系 维持物体运动不需要力 14．高空抛物被称为“城市毒瘤”，刑法修正案新增高空抛物罪。某高楼住户，有一花盆从距地面20m处自由坠落，不计空气阻力，g取10m/s2，花盆经过 s落到地面，到达地面时的速度为 m/s。 15．以10m/s的速度匀速直线行驶的汽车在第2s末关闭发动机，第3s内的平均速度为9m/s，则汽车的加速度大小为 m/s2，10s内的位移大小为 m。 四、解答题 16．一阵秋雨一阵凉，小明在窗前观察，发现屋檐上每隔一段时间会掉下一滴雨水，其运动可看作自由落体运动。窗高1.2m，雨滴完全通过窗户（从上边檐到下边檐）的时间为0.2s。 （1）求屋檐距离窗户上边檐的距离； （2）求雨滴从屋檐下落到窗户中点的时间。 17．公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。 通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为（这段时间汽车仍保持原速）。晴天汽车在干燥的路面上以的速度行驶时，晴天汽车在干燥的路面上刹车过程中的加速度大小为。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的。 (1)求晴天时的安全距离x； (2)若要求雨天的安全距离与第（1）问中的安全距离相同，求汽车在雨天安全行驶的最大速度v。 18．伽利略在研究自由落体运动时，猜想自由落体运动的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。现在我们可以利用频闪照片的方法进行研究。 (1)如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪照相机每隔s闪光一次，并在同一底片上多次曝光（照片中的数字是小球落下的距离，单位是cm）。充分利用图中信息，请： ①分析说明小球下落过程是否为匀变速直线运动； ②计算出小球下落的加速度大小。（结果保留两位有效数字） (2)事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知小球做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为（为初速度，v为位移为x时的速度）。试推导证明：该小球运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。 19．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=2s的时间后，它决定追击猎物，经过t1=4s的时间，其速度由零匀加速到最大，然后匀速运动了t2=8s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=5m/s2的加速度减速，经过t3=6s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x＝390m，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v－t图像。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业02 匀变速直线运动 单元巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C B B C B B AD BC 题号 11 12 答案 ACD AC 1．B 【详解】据物理规律探究的一般过程：对现象的一般观察发现问题、提出疑问、科学猜想、通过实验探究得出结论，理论推广．即②①③⑤④；故选B． 2．B 【详解】由于不计空气阻力，则鸡蛋从15层楼的高处无初速下落可视为自由落体运动，做自由落体运动的物体，从静止开始连续相等的时间内通过的位移之比为1：3：5：7…则鸡蛋下落过程中在相等的时间内通过的位移越来越大。 故选B。 3．C 【详解】根据竖直上抛运动规律 解得喷口喷出水的初速度 故选C。 4．B 【详解】由于飞机着陆后做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动位移与速度的关系有 0 - v2 = 2ax 代入数据有 x = 300m 故选B。 5．B 【详解】A.伽利略的“斜面实验”是有实际实验过程的，并非仅有理论推理，故A错误； B.当时计时工具不够精确，自由落体运动时间太短，难以准确测量。而斜面实验中，小球运动时间变长，便于测量，所以不直接做落体实验是因为当时计时工具不够精确，B正确； C.伽利略是通过斜面实验的观察与计算，进行合理外推，才得到落体运动的规律，并非直接得到，C错误； D.“斜面实验”是减小了重力的作用效果，使小球运动时间变长，便于测量，并非放大重力作用，D错误。 故选B。 6．C 【详解】根据自由落体公式 C正确。 故选C。 7．B 【详解】根据匀变速直线运动的位移时间关系可知物体运动的初速度和加速度分别是 ， 故选B。 8．B 【详解】由 v2＝2gh v＝ 所以 v1∶v2＝∶1. 9．AD 【详解】A．自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，A正确； BCD．由“斜面实验”可知，铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比，进而由公式 得到铜球运动的速度与时间成正比，D正确，BC错误。 故选AD。 10．BC 【详解】AB．由自由落体的速度公式可知，两球的速度差为 速度差恒为定值，故A错误，B正确； CD．由自由落体的位移公式可知，两球的位移差 两球的位移差越来越大，故C正确，D错误。 故选BC。 11．ACD 【详解】AD．采用逆向思维，可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时3号候车线的旅客刚好在③号车厢门口，动车所走位移大小为，故有 动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，所走的位移大小为，则有 联立解得 ， 故AD正确； B．动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动，平均速度为 设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为，则有 解得 故B错误，C正确。 故选ACD。 12．AC 【详解】A．设塔高为H，由自由落体运动位移公式，若测得石子下落的时间t，则可计算出塔高H，A正确； B．由自由落体运动位移公式，自由落体运动最初2m的运动时间 石子下落最初2m的时间与塔的总高无关，B错误； C．设塔高为H，最后2m的高度为h，石子下落H-h的末速度为v，下落最后2m所用的时间为t，由匀加速直线运动公式 即可求得石子下落H-h的末速度v，再由 即可求得塔的总高H，C正确； D．石子下落中间过程2m的时间也与塔的总高无关，无法计算出塔高，D错误。 故选AC。 13． 物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力 【详解】物体下落快慢与物体轻重无关,这是伽利略的观点；亚里士多德根据人们的直觉经验，得出普遍性的结论：“一切物体均有保持静止或所谓寻找其‘天然去处’的本性，认为‘任何运动着的事物都必然有推动者’”.伽利略观察到一个沿着光滑斜面向上滑动的物体，因斜面的倾斜角不同而受到不同程度的减速，倾斜角越小，减速越小，如在无阻力的水平面上滑动，则应保持原速度永远滑动. 思路分析：物体下落快慢与物体轻重无关,这是伽利略的观点；亚里士多德“一切物体均有保持静止或所谓寻找其‘天然去处’的本性， 试题点评：本题考查了在研究力与运动过程中亚里士多德和伽利略的不同的观点，属于物理学史，理解记忆是关键 14． 2 20 【详解】[1][2]根据自由落体运动规律有， 代入数据解得， 15． 2 45 【详解】[1]假设汽车在3s末未停止运动，则第3s内的平均速度等于2.5s末的瞬时速度，则根据 可得汽车的加速度为 则汽车停止运动需要的时间为 假设成立，则汽车的加速度大小为2m/s2； [2]因7s末汽车停止运动，则10s内的位移大小为 16．（1）1.25 m；（2） 【详解】（1）雨滴通过窗户的过程 雨滴从屋檐下落到窗户上檐的过程 解得屋檐距离窗户上边檐的距离为 （2）雨滴从屋檐下落到窗户中点的过程 解得 17．(1)80m (2)16m/s 【详解】（1）依题意，汽车刹车过程先做匀速直线运动后做匀减速直线运动，则晴天时的安全距离 解得 （2）汽车在雨天安全行驶过程，设最大速度为v，则有 解得 18．(1)①见解析；② (2)见解析 【详解】（1）①由频闪照片可知，小球在相邻相等时间间隔T内的位移差分别为1.6cm、1.5cm、1.5cm、1.7cm，在误差允许范围内可以认为是定值，故可判断出小球下落过程是匀变速直线运动。 ②根据逐差法可得小球下落的加速度大小为 （2）依题意，速度与位移的关系式为 则有 又 趋近于零时，表示在时刻t的瞬时速度，即。 19．（1）7.5m/s2；（2）19.5m/s；（3） 【详解】（1）猎豹开始减速时的速度即为最大速度，有 解得 猎豹由静止加速到最大速度的过程中，有 解得 （2）由平均速度公式有 代入数据解得 （3）猎豹在这次追捕过程中的v－t图象如图所示 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $