第二章:匀变速直线运动的研究 (提高卷) -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-09-01
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摘要:
**基本信息**
本卷为高一物理必修1第二章匀变速直线运动提高卷,以无人机、自动驾驶等科技前沿情境融合概念辨析与多过程运动问题,适配单元复习中物理观念建构与科学思维提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/40|加速度概念、x-t/v-t图像分析、刹车/追及模型|结合世界杯足球、物流机器人情境,第8-10题多过程运动考查科学推理|
|实验题|2/16|打点计时器操作、纸带数据处理|第11题考频率误差分析,第12题结合v-t图像求加速度,体现科学探究|
|计算题|3/44|自由落体-匀减速-匀速多过程、追及问题、相对运动|第15题空管小球运动设计,融合运动观念与模型建构,贴近真题命题趋势|
内容正文:
2026-2027学年高一物理上学期必修1测试题
(第二章:匀变速直线运动的研究)(提高卷)
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等
B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
D.a>0 表示物体做加速运动,a<0 表示物体做减速运动
2.某司机正驾驶汽车以10m/s的速度匀速驶向某干道红绿灯路口,当汽车的车头距离停车线为15m时发现有人正在通过人行横道,司机经过一定的反应时间后,立即以大小为5m/s2的加速度减速行驶,最后汽车车头刚好停在停车线处,该司机的反应时间是( )
A.0.2s B.0.3s C.0.5s D.0.6s
3.2026年“美加墨”世界杯足球比赛中,某球员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为25 m,则该队员在跑动过程中的最大速度是( )
A.4 m/s B.5 m/s C.8 m/s D.10 m/s
4.跳水运动员训练时从跳台双脚朝下自由落下,摄影师利用手机的连拍功能,连拍了多张照片,其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为和,不考虑空气阻力,重力加速度取,则( )
A.运动员从下落到双脚入水的时间为
B.运动员双脚入水时的速度大小为
C.手机连续拍摄两张照片的时间间隔为
D.运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数为10张
5.根据图像分析情境:(一)2025年7月在法国巴黎,中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命,点亮世界光影之夜。某次测试中,无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出时切断遥控器信号,经过一段时间后沿原路径回到起飞点,该无人机在某段时间内做直线运动的情况如左边的x-t图所示;(二)右图是某智能扫地机器人,该机器人在某段时间内做直线运动的情况如图像所示,则下面说法正确的是( )
A.无人机在时开始返回,在内平均速度大小为
B.时机器人的加速度大小为时的加速度比时的大
C.内机器人的位移大小为时和时的运动方向相反
D.无人机在时速度最大,在时速度大小为
6.如图,t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第1小时末,乙车改变运动方向
B.在第2小时末,甲乙两车相距最近
C.在第4小时末,甲乙两车相遇
D.若按照图示趋势继续发展,甲乙两车相遇两次
7.一智能物流分拣机器人在仓库中沿直线轨道运送包裹,轨道长为15m。它从起点由静止开始先匀加速、再匀速、最后匀减速,直至到达终点时速度恰好为0,若机器人在加速和减速阶段的加速度大小分别为1.5m/s2和0.75m/s2,运动过程中达到的最大速度为3m/s。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A.加速与减速过程的时间之比为2:1
B.全过程的运动时间为10s
C.若减速过程的加速度大小增大至1.5m/s2,则运动的总时间将增大
D.当机器人运动的位移为总位移的时,其速度为1m/s
8.如图所示,为检测一架无人机的承受摔损能力,科研小组设计了一次模拟试验:时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞,加速度大小,经时间关闭发动机,又经一段时间无人机返回地面出发点。无人机运动过程中所受空气阻力不计,重力加速度取,则( )
A.关闭发动机时无人机的速度大小为
B.无人机匀加速竖直向上运动过程中发生的位移大小为
C.无人机上升的最大高度为
D.无人机从起飞到落地所经历的时间为
9.2021年4月5日配备自动驾驶技术的某车型在上海公开试乘。据悉,该车型在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时,甲、乙两车同时从同一位置出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,甲车的加速度先减小后增大
B.时间内,两车间的距离先增大后减小
C.时间内,甲车先沿正方向运动,再沿负方向运动
D.时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
10.如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当子弹穿透第四个木块点时速度恰好为零,下列说法正确的是( )
A.子弹从点运动到点全过程的平均速度小于在点的瞬时速度
B.子弹通过每一块木块时,其速度变化量
C.子弹从进入木块到到达各点经历的时间之比为
D.子弹到达各点的速率之比为
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.(8分)某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要____________(请填选项前的字母序号)
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)实验时必要的措施是____________。(填正确选项前的字母标号)
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
(3)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为____________m/s,小车的加速度大小为____________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(8分)某同学利用如图甲所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,按如下步骤进行实验。
A.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路;
C.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
D.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;
E.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源;
F.断开电源,取下纸带;
G.换上新纸带,重复操作两次。
(1)其中有一处错误的步骤是______(填步骤前字母)。
(2)如图乙所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图乙所示。求出计数点4的瞬时速度并填入表格________。(结果保留三位有效数字)
数值/()
0.400
0.479
0.560
0.721
(3)以计数点0为计时起点,将各个时刻的瞬时速度标在图丙所示的平面直角坐标系中,并做出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________。
(4)根据图像求出小车的加速度大小为________。(计算结果保留两位有效数字)
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后可认为先做自由落体运动,当距离地面256m时开始打开降落伞做加速度大小为14m/s2匀减速运动,速度减为4m/s后做匀速运动,随后经过32s落地。g取10m/s2,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员离开飞机时距离地面的高度;
(3)运动员离开飞机后,经多少时间到达地面?
14.(16分)公路上因大雾导致车辆追尾的事故时有发生。一辆小汽车以的速度在公路上行驶,司机突然发现前方同一车道上处有一辆重型大货车正以同向行驶,为防止发生意外,司机立即采取制动措施。求:
(1)若小汽车从紧急制动,可以滑行,求小汽车制动时的加速度大小为多少?
(2)若满足(1)条件下,小汽车发现大货车后立即采取紧急制动,并从此时开始计时,则两车何时相距最近?最近距离是多少米?
15.(18分)如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为,为空管的上、下两端,空管由于受外力作用,静止在空中,同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取。
(1)若小球上抛的初速度为,求小球上升过程中离抛出点的最大高度;
(2)若小球上抛的初速度为,求小球穿过空管所需的时间;
(3)改变外力作用,空管由静止开始竖直向下做加速运动,加速度大小为,若此空管静止时端离地高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
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2026-2027学年高一物理上学期必修1测试题
(第二章:匀变速直线运动的研究)(提高卷)
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等
B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
D.a>0 表示物体做加速运动,a<0 表示物体做减速运动
【答案】B
【详解】A.匀变速直线运动的位移公式为
位移随时间呈二次函数关系,匀变速直线运动的速度是变化的,在相等的时间内,位移大小不相等,故A错误;
B.匀变速直线运动的加速度 恒定,而速度变化率即为加速度,故B正确;
C.速度变化量
仅在相等时间间隔内才恒定,但选项未限定时间相等,故C错误;
D.物体加速或减速取决于加速度与速度方向是否相同,而非仅由的正负决定,故D错误。
故选B。
2.某司机正驾驶汽车以10m/s的速度匀速驶向某干道红绿灯路口,当汽车的车头距离停车线为15m时发现有人正在通过人行横道,司机经过一定的反应时间后,立即以大小为5m/s2的加速度减速行驶,最后汽车车头刚好停在停车线处,该司机的反应时间是( )
A.0.2s B.0.3s C.0.5s D.0.6s
【答案】C
【详解】汽车做匀减速运动,根据速度-时间公式得,减速的时间为
减速的位移为
反应过程中,汽车做匀速直线运动,位移
反应的时间
故选C。
3.2026年“美加墨”世界杯足球比赛中,某球员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为25 m,则该队员在跑动过程中的最大速度是( )
A.4 m/s B.5 m/s C.8 m/s D.10 m/s
【答案】D
【详解】设队员跑动过程的最大速度为,加速时间为,减速时间为,总时间
匀加速阶段平均速度
匀减速阶段平均速度
总位移
解得
故选D。
4.跳水运动员训练时从跳台双脚朝下自由落下,摄影师利用手机的连拍功能,连拍了多张照片,其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为和,不考虑空气阻力,重力加速度取,则( )
A.运动员从下落到双脚入水的时间为
B.运动员双脚入水时的速度大小为
C.手机连续拍摄两张照片的时间间隔为
D.运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数为10张
【答案】C
【详解】A.运动员做自由落体运动,初速度为0,总下落高度,重力加速度。
根据
解得,故A错误;
B.根据
解得运动员双脚入水时速度,故B错误;
C.拍摄两张连续的照片中前一张照片时运动员下落高度
对应下落时间
拍摄两张连续的照片中后一张照片时运动员下落高度
对应下落时间
拍摄时间间隔,故C正确;
D.由C项可知,手机连拍时间间隔为,若要拍10张,至少需要9个时间间隔,所需时间至少为。
由于运动员总下落时间为,故运动员在空中下落的过程中,手机连拍照片的张数不可能为10张。故D错误。
故选C。
5.根据图像分析情境:(一)2025年7月在法国巴黎,中国无人机编队用2000架无人机践行“用艺术连接世界”的使命,点亮世界光影之夜。某次测试中,无人机从静止开始由起飞点沿直线飞出时切断遥控器信号,经过一段时间后沿原路径回到起飞点,该无人机在某段时间内做直线运动的情况如左边的x-t图所示;(二)右图是某智能扫地机器人,该机器人在某段时间内做直线运动的情况如图像所示,则下面说法正确的是( )
A.无人机在时开始返回,在内平均速度大小为
B.时机器人的加速度大小为时的加速度比时的大
C.内机器人的位移大小为时和时的运动方向相反
D.无人机在时速度最大,在时速度大小为
【答案】B
【详解】A.由x−t图像可知,图像的斜率表示速度,在t=8s时图像斜率为正,位移继续增大,直到t=12s时位移达到最大值,斜率变为零,之后位移减小,说明无人机在t=12s时才开始返回,故A错误;
B.由v−t图像的斜率表示加速度,在0∼0.2s内,加速度大小为
在0.2∼0.7s内,加速度大小为
t=0.5s时处于0.2∼0.7s阶段,加速度大小为1.0m/s2;t=0.1s时处于0∼0.2s阶段,加速度大小为6m/s2,所以0.1s时的加速度比0.5s时的大,故B正确;
C.由v−t图像与时间轴围成的面积表示位移,在0∼0.2s内,机器人的位移大小
由图可知,0.1s时和0.5s时速度均为正值,说明运动方向相同,故C错误;
D.由x−t图像的斜率表示速度,在t=12s时图像切线水平,斜率为零,速度为零(最小),在t=16s时,图像的斜率代表速度,由题无法计算其大小,故D错误。
故选B。
6.如图,t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图像如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第1小时末,乙车改变运动方向
B.在第2小时末,甲乙两车相距最近
C.在第4小时末,甲乙两车相遇
D.若按照图示趋势继续发展,甲乙两车相遇两次
【答案】D
【详解】A.由图可知,在第1小时末,乙车速度达到最大,没有改变运动方向,而在第2小时末,速度减为零,方向发生改变,故A错误;
B.由图可知,在第2小时末乙反向,与甲同向,乙相对于甲在向前运动,而甲的速度大于乙的速度,所以甲乙距离仍不断减小,即在第2小时末,甲乙两车不是相距最近,故B错误;
CD.4小时内甲车的总位移为
而乙车的总位移为
即乙车的位移为正方向的30km,两车原来相距70km,4小时末时,甲车离出发点120km,而乙车离甲车的出发点为
由此可知,在4小时之前两车已经相遇,且之后乙车的速度大于甲车速度,乙车会追上甲车,即甲乙两车相遇两次,故C错误,D正确。
故选D。
7.一智能物流分拣机器人在仓库中沿直线轨道运送包裹,轨道长为15m。它从起点由静止开始先匀加速、再匀速、最后匀减速,直至到达终点时速度恰好为0,若机器人在加速和减速阶段的加速度大小分别为1.5m/s2和0.75m/s2,运动过程中达到的最大速度为3m/s。关于该机器人,下列说法正确的是( )
A.加速与减速过程的时间之比为2:1
B.全过程的运动时间为10s
C.若减速过程的加速度大小增大至1.5m/s2,则运动的总时间将增大
D.当机器人运动的位移为总位移的时,其速度为1m/s
【答案】D
【详解】最大速度,加速时加速度大小,减速时加速度大小 ,总位移。
加速阶段,位移
减速阶段,位移
匀速阶段的位移,时间
总时间
A.加速与减速时间比,不是,故A错误;
B.全过程总时间为,不是,故B错误;
C.若减速加速度大小增大为,则,
匀速位移,匀速时间
总时间,总时间减小,故C错误;
D.位移为总位移的时,对应位移,剩余到终点的位移
将减速过程逆向看作初速度为0的匀加速直线运动
可得
解得,故D正确。
故选 D。
8.如图所示,为检测一架无人机的承受摔损能力,科研小组设计了一次模拟试验:时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞,加速度大小,经时间关闭发动机,又经一段时间无人机返回地面出发点。无人机运动过程中所受空气阻力不计,重力加速度取,则( )
A.关闭发动机时无人机的速度大小为
B.无人机匀加速竖直向上运动过程中发生的位移大小为
C.无人机上升的最大高度为
D.无人机从起飞到落地所经历的时间为
【答案】BCD
【详解】A.关闭发动机时无人机的速度大小为,故A错误;
B.无人机匀加速竖直向上运动过程中发生的位移大小为,故B正确;
C.关闭发动机后,无人机继续上升的最大高度为
则无人机上升的最大高度为,故C正确;
D.设关闭发动机后,无人机继续向上运动的时间为t2,从最高点到落地所用时间为t3,则有,
解得,
则无人机从起飞到落地所经历的时间为,故D正确。
故选BCD。
9.2021年4月5日配备自动驾驶技术的某车型在上海公开试乘。据悉,该车型在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等方面都能无干预自动驾驶。某次试乘时,甲、乙两车同时从同一位置出发,沿着同一平直路面行驶,它们的速度v随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,甲车的加速度先减小后增大
B.时间内,两车间的距离先增大后减小
C.时间内,甲车先沿正方向运动,再沿负方向运动
D.时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
【答案】AD
【详解】A.在速度-时间图像中,曲线切线斜率表示加速度。由甲车曲线在至内的斜率变化可知,加速度先减小后增大,故A正确;
B.两车在至内满足,甲车相对乙车的位移持续增大,因此两车间距离持续增大,并非先增大后减小,故B错误;
C.至内甲车的速度始终在时间轴上方,速度为正,甲车始终沿正方向运动,故C错误;
D.速度-时间图像与时间轴所围面积表示位移。在至内甲车图线始终位于乙车图线上方,甲车位移较大;两车运动时间相同,所以甲车平均速度较大,故D正确。
故选AD。
10.如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当子弹穿透第四个木块点时速度恰好为零,下列说法正确的是( )
A.子弹从点运动到点全过程的平均速度小于在点的瞬时速度
B.子弹通过每一块木块时,其速度变化量
C.子弹从进入木块到到达各点经历的时间之比为
D.子弹到达各点的速率之比为
【答案】AD
【详解】A.子弹做匀减速直线运动,全过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即
点为位移中点,根据匀变速直线运动规律,位移中点的瞬时速度
因为,所以全过程的平均速度小于在点的瞬时速度,故A正确;
B.子弹做匀减速直线运动,通过每一块木块的位移相同,但速度逐渐减小,所以通过每一块木块的时间逐渐增加。根据可知,速度变化量逐渐增大,故B错误;
C.采用逆向思维,将子弹的运动看作初速度为零的匀加速直线运动。根据
可得
从点到、、、的位移之比为,则从点到、、、的时间之比为。设从到的总时间为,则从到、、的时间分别为、、。那么从到、、、的时间分别为、、、
时间之比为,故C错误;
D.采用逆向思维,根据
可得
从点到、、、的位移之比为,则到达、、、点的速率之比为。即,故D正确。
故选AD。
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.(8分)某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要____________(请填选项前的字母序号)
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)实验时必要的措施是____________。(填正确选项前的字母标号)
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
(3)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为____________m/s,小车的加速度大小为____________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)B
(2)AB
(3) 0.90 0.56
(4)偏大
【详解】(1)除以上器材之外,还需要刻度尺来测量纸带上各点之间的距离,其他器材都不需要。
故选B。
(2)A.小车要能做匀加速直线运动,需要受到恒力作用,所以需要绳子拉力与木板平行,故A正确;
B.为充分利用纸带的长度,且需要打点稳定,需要先接通电源再释放纸带,B正确;
CD.该实验只是需要小车做匀加速直线运动,不需要研究小车的受力,所以不需要满足钩码的质量远小于小车的质量;同理,也不需要平衡摩擦力,CD错误。
故选AB。
(3)[1]实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,每相邻两个计数点间还有四个点未画出,则相邻两个计数点间的时间间隔为
打E点时小车的瞬时速度大小为
[2]由逐差法可得,小车的加速度大小为
(4)当时电网中交变电流的频率是49Hz,则实际的周期比要大。如果周期还是按照来计算,则计算出来的加速度值会比真实值要偏大。
12.(8分)某同学利用如图甲所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”,按如下步骤进行实验。
A.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路;
C.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
D.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;
E.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源;
F.断开电源,取下纸带;
G.换上新纸带,重复操作两次。
(1)其中有一处错误的步骤是______(填步骤前字母)。
(2)如图乙所示是一条打点计时器打出的纸带,电源频率为50Hz,0、1、2、3、4、5、6是七个计数点。每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计数点到0的距离如图乙所示。求出计数点4的瞬时速度并填入表格________。(结果保留三位有效数字)
数值/()
0.400
0.479
0.560
0.721
(3)以计数点0为计时起点,将各个时刻的瞬时速度标在图丙所示的平面直角坐标系中,并做出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线________。
(4)根据图像求出小车的加速度大小为________。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)E
(2)0.640
(3)
(4)0.80
【详解】(1)步骤E中操作有误。使用打点计时器时,为了使打点稳定,并充分利用纸带,应该先接通电源,待打点稳定后再放开纸带释放小车。故错误的步骤是E。
(2)电源频率为50Hz,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,说明相邻两个计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中,某段时间中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,可求得计数点4的瞬时速度
保留三位有效数字,速度为
(3)根据图乙中的数据,绘制图像如下:
(4)直线的斜率即表示小车的加速度大小。根据题目所给数据点计算
保留两位有效数字,小车加速度大小为
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后可认为先做自由落体运动,当距离地面256m时开始打开降落伞做加速度大小为14m/s2匀减速运动,速度减为4m/s后做匀速运动,随后经过32s落地。g取10m/s2,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员离开飞机时距离地面的高度;
(3)运动员离开飞机后,经多少时间到达地面?
【答案】(1)60m/s
(2)436m
(3)42s
【详解】(1)降落伞匀速下降的位移
匀减速直线运动的位移
以竖直向下为正方向,则匀减速运动的加速度
匀减速下降过程有
解得
(2)运动员做自由落体运动的位移
运动员离开飞机时距离地面的高度为
(3)运动员自由落体运动的时间
匀减速下降的时间
所以运动员离开飞机后,到达地面的时间
14.(16分)公路上因大雾导致车辆追尾的事故时有发生。一辆小汽车以的速度在公路上行驶,司机突然发现前方同一车道上处有一辆重型大货车正以同向行驶,为防止发生意外,司机立即采取制动措施。求:
(1)若小汽车从紧急制动,可以滑行,求小汽车制动时的加速度大小为多少?
(2)若满足(1)条件下,小汽车发现大货车后立即采取紧急制动,并从此时开始计时,则两车何时相距最近?最近距离是多少米?
【答案】(1)4m/s2
(2)5s,20m
【详解】(1)根据
可得
(2)当两车速度相等时距离最近,则
解得t=5s
最近距离是
15.(18分)如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为,为空管的上、下两端,空管由于受外力作用,静止在空中,同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取。
(1)若小球上抛的初速度为,求小球上升过程中离抛出点的最大高度;
(2)若小球上抛的初速度为,求小球穿过空管所需的时间;
(3)改变外力作用,空管由静止开始竖直向下做加速运动,加速度大小为,若此空管静止时端离地高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
【答案】(1)5m
(2)1s
(3)
【详解】(1)最大高度
(2)最大高度
小球从最高点到有
得
小球从最高点到有
得
穿过空管所需时间
(3)设空管经过时间到达地面
得
小球在时间内下降的位移
小球落入管内的条件是
解得
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