内容正文:
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.在匀变速直线运动中,下列说法正确的是()
A.相同的时间内位移变化相同
B.相同的时间内速度变化相同
C.相同的时间内加速度变化相同
D.相同的时间内速度变化不相同
2.去年12月1日,嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约15公里处开始实施动力下降,7500牛变推力发动机开机,逐步将组合体相对月球速度从约1.7公里/秒降为零,成功地降落在月球表面。若以降落点为坐标原点,竖直向上方向为正方向,则组合体距月球表面的距离随时间变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
3.如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由物体带动纸带一起运动,打点计时器的振针便通过复写纸在纸带上留下一行小点。接通打点计时器的电源和物体开始运动这两个操作的先后关系是( )
A.物体运动和接通电源应同时进行
B.先让物体运动,后接通电源
C.先接通电源,后让物体运动
D.先接通电源还是后接通电源都没有关系,对实验来说效果是一样的
4.伽利略对落体运动的研究,不仅确立了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。下列有关伽利略的研究过程叙述正确的是( )
A.他让物体从高处下落,记录高度和时间,得出物体下落高度与时间的平方成正比
B.他在实验中利用斜面“冲淡”重力是为了测量时间
C.他释放两个重量不一样的物体观察是否同时着地,从而得到自由落体运动的规律
D.他采用了提出问题—假设(猜想)—数学推理—得出结论的探究方法
5.在两条平行的直车道上a、b两车同方向行驶,它们的v-t图像如图所示.在t=0时刻,两车间距离为d;t=T的时刻它们第一次相遇.关于两车之间的关系,下列说法正确的是( )
A.t=4T的时刻两车第二次相遇
B.t=3T的时刻两车第二次相遇
C.在T~3T时间内,先是a车在前,而后是b车在前
D.在2T~3T s时间内,两车间距离逐渐变大
6.某质点做直线运动,速度随时间的变化的关系式为,则对这个质点运动描述,正确的是( )
A.加速度为2m/s2 B.初速度为4m/s
C.前3s内,位移为24m D.在3s末,瞬时速度为12m/s
7.做匀变速直线运动的物体( )
A.加速度均匀变化
B.速度均匀变化
C.速度不变
D.速率不变
8.根据打点计时器打出的纸带,不能直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.加速度 D.路程
分层二:能力提升练
二、多选题
9.对匀变速直线运动的理解,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动的加速度是不变的
B.匀变速直线运动速度变化总是相等的
C.匀变速直线运动中速度保持不变
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线
10.如图所示,可视为质点的一枚象棋子,从长的水平桌面的一端以初速度沿中线做匀减速直线运动滑向另一端,加速度大小为,经从另一端滑落。下列关于的值说法正确的是( )
A.初速度的值可能为 B.初速度的值不可能为
C.加速度的大小不可能大于 D.加速度的大小可能大于
11.物体做匀加速直线运动,在时间内通过位移到达A点,接着又在时间内通过位移到达点,则物体( )
A.运动的加速度为
B.运动的加速度为
C.在A点的速度大小为
D.在点的速度大小为
12.某物体以初速度v0=20m/s竖直上抛,当速度大小变为10m/s时,所经历的时间可能是(不计空气阻力,g=10m/s2)( )
A.1s B.3s C.5s D.7s
三、填空题
13.电磁打点计时器工作时使用 (选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50Hz时,每隔 s打一次点,下图是某同学拖着纸带运动打出的一条纸带,图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点.则纸带在OE段运动的平均速度为 m/s(结果保留三位有效数字)
14.一小车以6m/s的初速度,2m/s2的加速度在水平面上做匀加速直线运动,则2s末小车的速度为 m/s,发生的位移为 m。
15.某实验小组利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔相同。他们发现,纸带上由O点到D点相邻计数点之间的距离逐渐增大,则可判断小车做 (选填“加速”或“匀速”)直线运动。打点计时器打下A点时,小车速度的大小用vA表示,打点计时器打下A点到打下C点这段时间内,小车平均速度的大小用vAC表示,则vA vAC(选填“>”或“<”)。
四、解答题
16.照相机快门是控制感光时间的装置,“快门速度”的单位是秒。本节节首如图是在一定快门速度下拍摄的照片。据此该如何估算骑手骑行的速度?需要收集哪些信息?为消除如图中的拖影,拍摄时快门速度应该如何调整?
17.汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,若驾驶员紧急刹车,汽车以恒定的加速度做减速运动,需要经过4s才能停下来。问:
(1)汽车刹车的加速度的大小。
(2)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图中的刹车反应过程所用时间)t0=0.4s,汽车以108km/h的速度行驶时,驾驶员发现前方80m处发生了交通事故,马上紧急刹车,设汽车减速的加速度与第一问相同,考虑到驾驶员的反应时间,汽车能否及时停下?
18.2025年11月5日,中国第三艘航空母舰福建舰在海南三亚正式服役,这不仅标志着中国海军迈入三航母时代,更意味着中国成为世界上少数个成功部署并稳定运行电磁弹射型航空母舰的国家。
(1)若航母静止在海面上,其电磁弹射装置可使静止的某舰载机经t=2s加速后获得v=70m/s的起飞速度。将这段运动视为匀加速直线运动,求舰载机加速度a1的大小及加速滑行的距离;
(2)舰载机在航母上降落过程水平方向可视为匀减速直线运动。若某次舰载机降落训练中,航母以=10m/s的速度匀速行驶,舰载机着舰时速度大小=80m/s,方向与航母速度同向,舰载机减速的平均加速度大小a2=40m/s2,求此过程中舰载机在甲板上滑行的距离。
19.树德中学社团活动中,某同学自制二级水火箭模拟火箭的运动,水火箭从水平地面由静止竖直向上发射,第一级启动时水火箭可以看作是加速度大小为的匀加速直线运动,经过第二级启动,水火箭可以看作是加速度大小为的匀加速直线运动,经过耗尽箭体内的水,此时从水平地面的发射点用一水平恒力推一小车从静止开始以加速度大小做匀加速直线运动。当水火箭达到最高点时,立即改用另一反向的水平恒力使小车的加速度大小变为。经过一段时间小车刚好返回发射点,此时水火箭恰好落入车中。不计水火箭和小车的体积,忽略空气的作用力,。求:
(1)水火箭上升的离地最大高度;
(2)水火箭从发射到落回地面所用的时间;
(3)小车离开发射点的最大距离。
试卷第1页,共3页
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《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
C
AD
BC
题号
11
12
答案
AC
AB
1.B
【详解】A. 根据,可知位移和时间的关系不是线性关系,速度随时间均匀变化,位移不随时间均匀变化,故A错误;
BD. 由匀变速直线运动公式v=v0+at,速度随时间均匀变化,所以相同时间内速度的变化相同,故B正确,D错误;
C. 匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,故C错误;
2.B
【详解】在图像中,斜率表示速度,组合体相对月球速度从约1.7公里/秒降为零,即速度越来越小,在图像中斜率应该是越来越小。
故选B。
3.C
【详解】为了充分利用纸带,且在纸带上能得到清晰的点迹,在实验开始时要先接通电源待打点稳定后,再让物体运动。
故选C。
4.B
【详解】ABC.在对自由落体运动的研究中,伽利略巧妙的利用斜面实验来冲淡重力影响(增加运动时间),使运动时间更容易测量,研究出初速度为零的匀加速直线运动位移与时间的关系式,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律,故AC错误,B正确;
D.伽利略采用了提出问题—假设(猜想)—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论的探究方法,故D项错误。
故选B。
5.B
【详解】AB.据题意,从图象可知在2T之前a车平均速度较大,所以出发前b车在前,在T时刻a车追上b车两车相遇,据图像可知,T-2T时间内a车在前而b车在后,2T时刻两车速度相等,此后b车速度大于a车速度,据图像的对称性,要第二次相遇需要在3T时刻,故选项B正确而选项A错误;
CD.在T-3T时间内是a车在前,在2T-3T时间内b车追a车,两车距离在减小,故选项CD错误。
故选B。
6.C
【详解】AB.由速度表达式可知,物体在做匀变速直线运动,初速度为,加速度大小为,故AB错误;
CD.前3s内,物体的位移为
3s末,物体的速度为
故C正确,D错误。
故选C。
7.B
【详解】做匀变速直线运动的物体,加速度是不变的,速度均匀变化,速度的大小也是变化的,故B正确,ACD错误。
故选B。
8.C
【详解】A.打点计时器每两个点之间的时间间隔是固定的,故A正确,不符合题意;
B.可以从纸带上直接测量出位移的大小,故B正确,不符合题意;
C.如果是匀变速直线运动可利用基本公式
求解加速度(匀速直线运动,加速度为零,不用求解),否则无法求解,但无论是不是匀变速直线运动,都不能直接从纸带上得出,故C错误,符合题意;
D.在做实验时纸带是沿某一方向做直线运动,可以从纸带上找到两点之间的距离,即路程,故D正确,不符合题意。
故选C
9.AD
【详解】A.匀变速直线运动速度均匀变化,加速度保持不变,故A正确;
B.匀变速直线运动物体的速度均匀变化,由△v=at知,在任意相等时间内速度变化量才相等,故B错误;
C.匀变速直线运动是速度是均匀变化的运动,故C错误;
D.根据匀变速直线运动速度公式v=v0+at,v与t是线性关系,根据数学知识可知v-t图象是一条倾斜的直线,故D正确;
故选AD。
10.BC
【详解】物块水平沿中线做匀减速直线运动,则
由题干知
x=2m,t=2s,v>0
代入数据有
v0<2m/s
根据位移—速度关系
整理有
由于
v0<2m/s
可得
a<1m/s2
故选BC。
11.AC
【详解】AB.根据逐差法可求得加速度为
故A正确,B错误;
C.根据匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度可得在A点的速度大小
故C正确;
D.根据速度公式可得在点的速度大小为
故D错误。
故选AC。
12.AB
【详解】物体做竖直上抛运动,设向上为正,则物体的加速度大小为g,做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的速度时间关系公式,有
速度大小变为10m/s,包括两种情况:
当速度向上时
当速度向下时
故选AB。
13. 交流 0.02 0.420
【详解】[1][2]电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器,工作电压4V~6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;
[3]由图可知,OE间的距离为4.20cm,OE段的时间间隔为
故平均速度
14. 16
【详解】[1]根据
解得2s末小车的速度
[2]根据
解得
15. 加速 <
【详解】[1]由纸带的点的轨迹可以看出,在同样时间内,小车运动的位移越来越大,故小车是加速运动的。
[2]由于小车是加速运动,从A点到C点的过程中,小车在A点时速度是最小的,因此。
16.见解析
【详解】想要估算骑手骑行的速度,需要用相机在较短时间内摁快门两下,由得到骑手的速度。则需要收集两张相片中同一骑手的位移,两次摁快门的时间间隔,以及照片的比例尺。照片中的拖影说明相机曝光时间比较长,导致位移比较大形成拖影,所以为消除如图中的拖影,拍摄时应减小相机曝光时间。
17.(1)7.5m/s2;(2)汽车能及时停下
【详解】(1)v=108km/h=30m/s
由匀变速直线运动规律有
代入数据解得
a=-7.5m/s2
则汽车刹车的加速度大小为7.5m/s2,方向和速度方向相反
(2)在反应时间内,汽车做匀速直线运动,则
在刹车阶段,由匀变速直线运动规律有
汽车行驶的位移
解得
故7.5m/s2
18.(1)35m/s2,70m
(2)61.25m
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度与时间的关系
解得
根据匀变速直线运动的规律可知,舰载机加速滑行的距离
(2)以航母为参考系,则舰载机的初速度
舰载机减速时的加速度
由匀变速直线运动规律可得
代入数据解得舰载机在甲板上滑行的距离
19.(1)45m
(2)8s
(3)6.25m
【详解】(1)第一级启动,水火箭上升的高度为
速度为
第二级启动,水火箭上升的高度为
速度为
耗尽箭体内的水后,火箭做竖直上抛运动,直到速度为零,到达最高点,则此过程上升的高度为
上升的时间为
故水火箭上升的离地最大高度
(2)水火箭从高点做自由落体运动,则有
解得
故水火箭从发射到落回地面所用的时间
(3)取水平向右为正方向,由题可知,小车从静止开始做匀加速直线运动的时间为,则小车做匀加速直线运动的位移为
速度为
当水火箭达到最高点时,小车受到一个反向的恒力,则小车开始做匀减速直线运动,经时间恰好返回到原点,根据位移时间关系有
代入数据解得
则可得小车向右做匀减速到零的位移为
故小车离开发射点的最大距离
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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