小练2 实验：研究匀变速直线运动 匀变速直线运动规律及应用-【衡水金卷·先享题】2027年高考物理拿满基础分自主小练

拿满基础分自主小练·物理 班级： 姓名： 小练2实验：研究匀变速直线运动 匀变速直线运动规律及应用 (建议用时：30分钟，满分62分) 考情分析主要考查：通过纸带分析或数字化测量工具的应用，探讨物体是否做匀变速直线运动，并计算加速度、瞬时~ 速度等物理量；匀变速直线运动规律：涉及速度公式、位移公式、速度一位移公式的应用。 题型：选择题、实验题、计算题难度：中，但对实验创新设计，实际生活中图像信息的提取，交通运输、现代科技等与 实际生活和生产密切联系的问题考查时，难度较大。考频（★★★★★） 第1~5小题为单项选择题，每小题4分；第5.（教材改编题）一辆长800m的列车以 6~7小题为多项选择题，每小题6分 72km/h的速度行驶，为使列车安全驶过 1.(教材改编题)下图为某质点的速度一时间 一座1km长的石拱桥，需要列车过桥时的 图像，下列说法正确的是 速度不能超过54km/h。若列车减速和加 个/(ms-1) 速时的加速度大小均为1m/s2,下列说法 正确的是 A.列车车头在离桥端87.5m前就应开始 减速 02468101214s B.列车过桥的最短时间约为67s A.06s内，质点做匀变速直线运动 C.列车因过桥而耽误的时间约为10s B.6~10s内，质点处于静止状态 D.列车车头离开桥面后就可立即加速 C.第4s末，质点的运动方向反向 6.(多选，教材改编题)一个做匀变速直线运 D.t=12s末，质点的加速度为-1m/s2 动的物体的初速度为1，经时间t运动位移 2.(教材改编题)暑假期间小华与几个同学骑 x后速度变为v2,关于该过程，下列说法正 自行车郊游，到达某长坡顶部时他们开始 确的是 骑车沿坡向下滑行，由于各个同学上车的 时间存在差异，致使他们下坡途中拉开了 A,该物体的平均速度为牙 一定的距离。若各辆自行车的性能是相同 的（自由下滑时的加速度相同），小明比小 B,该物体的平均速度为四。圆 2 华先2s骑上自行车，下列说法正确的是 C.位移中点处该物体的瞬时速度为子 A.小华看到小明匀加速离他而去 B.小明看到小华匀减速沿坡道上行 D.中间时刻该物体的速度为十 2 C.相同时间内两车速度增量不相同 D.路旁的旁观者看到两人间距一直在增大 7.（多选，教材改编题)含有16节车厢的高铁 3.(教材改编题)一汽车在水平路面上直线行 每节车厢长为L=25m(含挂钩)，高铁停在 驶，用能够连续曝光的照相机对汽车进行 站台上时第1节车厢刚好与站台旁的水泥 拍照，曝光间隔为0.2$。用最小刻度为毫 电线杆平齐。已知高铁线路上的水泥电线 米的刻度尺对照片进行测量，结果如图所 杆均匀排列，间距为50m。将车头对齐的 示。已知汽车的实际长度为2.5m。则 电线杆标为1，沿高铁行进方向的电线杆依 次计为2,3,4…。高铁接到指令匀加速离 mmpmpmmpmppmppmmmm 站，经过10s车头到第2根电线杆，则 0 23456 7 10 A.高铁经过第1根电线杆的时间为30s A.汽车做匀加速直线运动 B.高铁经过第5根电线杆的平均速度 B.汽车做匀减速直线运动 为10（√3+1）m/s C.拍中间照片时汽车的速度大小为25m/s C.车头到第4和第7根电线杆的速度之比 D.再经4s汽车车尾与拍摄第一张照片时 为1：√2 汽车车尾的间距为100m D.车头到第64根电线杆时已加速到 4.(教材改编题)以18m/s的速度行驶的汽 了288km/h 车，制动后做匀减速直线运动，在3$内前 进36m,则汽车在6s内的位移为 A.50m B.45m C.40.5m D.36m 8.(8分，教材改编题)某同学做“探究小车速9.(10分，2025济南二模)中国建成的世界首 度随时间变化的规律”实验。 个电磁推进地面超高速试验设施一一“电 正脉冲输入插座 磁橇”，在济南成功运行，对于吨级及以上 负脉冲输入插座 物体最高推进速度可达1030km/h,创造 墨粉纸盘 了大质量超高速电磁推进技术的世界最高 速度纪录。如图所示为“电磁橇”的测速原 理图，沿轨道布设一系列的速度传感器1、 纸带 甲 2、3…,当“电磁橇”到达第一个传感器时开 始计时，每个传感器均可测量并记录“电磁 橇”到达的时刻及速度。某次测试，记录数 据如下表所示，且该次测试“电磁橇”的运 动可视为由静止开始先匀加速运动后匀减 A学生电源 B照明电源插座 乙 速运动直到停止运动。求： (1)打点计时器是一种计时的仪器，图甲是 传感器 1 2 … 15 16 实验室常用的打点计时器—一电火花打点 计时器，该打点计时器所用的电源是图乙 时刻/s 0.00 0.86 …8.339.06 中的 (填“A”或“B”)。 速度/(m·s1)56.0116.2…74.845.6… (2)图丙是该同学在某次实验中获得的一 (1)电磁橇启动位置距离传感器1的距 条纸带，在所打的点中，取A、B、C、D、E为 离d; 计数点，相邻两个计数点间还有四个点未 (2)本次测试中电磁橇获得的最大速度，电 标出，打点计时器每隔0.02s打一个点。 磁橇的位移及运动时间。 若1=1.20cm,s2=3.40cm,s3= 轨道 5.60cm,s4=7.80cm,则打下C点时小车 E:::::::: 一321电磁橇 的速度大小v= m/s(结果保留两 速度传感器 位有效数字)。 B S1S2T中34 丙 (3)该同学从两次实验中得到数据后画出 小车运动的v-t图像如图丁所示，下列说 法正确的是 (填正确答案标号) 10.(12分，教材改编题)某型号的舰载飞机在 航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的 最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为 第一次 第二次 50m/s,跑道长100m。设飞机起飞对航 A.第一次实验中处理纸带时，舍掉了开头 空母舰的运动状态没有影响，飞机在跑道 些密集的打点 上的运动可以看作匀加速直线运动。 B.第二次实验中处理纸带时，舍掉了开头 (1)通过计算判断，飞机能否靠自身的发 一些密集的打点 动机从航空母舰上起飞？（√10≈3.16） C.第一次的实验误差比第二次的大 (2)为了使飞机在开始滑行时就有一定的 D.第一次的实验误差比第二次的小 初速度，航空母舰上装有弹射装置，对于 (4)若该同学先把纸带每 v/(cm's-1) 该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它至 隔T=0.1s剪断，得到 少具有多大的初速度？（√15≈3.87） 若干段纸条，再把它们并 排贴在一张纸上，使这些 纸条的下端对齐，作为时 戊 间轴。最后根据纸条上端中心位置做一条 直线得到v-t图像如图戊所示，则t1处应 标为参考答案及解析 指向D (2分) 10.【解析】(1)汽车接收到第二次信号时，距测速仪的 距离=t,=340×0,3m=51m 2 (2分) (2)汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离s1= vi=340×023m=85m (2分) 两次遇到信号的距离间隔△s=s1一s2=34m,时间 间隔△t=1.1s-0.25s十0.15s=1s (2分) 由汽车的速度v=会=34m/s=12.4km/h> △t 120km/h,故该汽车已超速 (2分) 小练2实验：研究匀变速直线运动 匀变速直线运动规律及应用 1.D【解析】0~4s内和4一6s内，质点的加速度大小 和方向均不同，0~6s内，质点做变速直线运动，A项 错误：6~10s内质点做v=4m/s的匀速直线运动，B 项错误；在0~14s内质点的运动方向不变，C项错 误；10~14s内，质点做匀变速直线运动，质点的加速 度a=98S-1m/,D项正确。 2.D【解析】各辆自行车自由下滑时加速度相同，小明 先2s上车，待小华上车时两者就存在了一定的速度 差，由△v=at知两人的速度增量相同，C项错误； 由△x=(t叶号af)-ar知二者之间的距离线 性增大，因此小华看到小明匀速离他而去，小明看到 小华匀速沿坡道上行，旁观者看到两人间距一直在增 大，A、B项错误，D项正确。 3.C【解析】由相同时间间隔内汽车运动的位移都相 同知汽车做匀速直线运动，读图知△=品×25m =5m,由=兰知图片中汽车的速度大小为v 2m/s=25m/s,A,B项错误，C项正确：再经t= 5 4s汽车车尾与拍摄第一张照片时汽车车尾的间距x =t+7.5-1.5×2.5m=110m,D项错误。 1.5 4.C【解析】根据x=wt什2a,可得36=18×3十 之aX3,解得a=一4m/s2。汽车停止运动所需的 时间1=0二心=018s=4,5s<6s,所以4.5s末 -4 汽车停止运动，则汽车在6s内的位移x=0。运-= 2a 0-182 2×(-4)m=40.5m,C项正确。 物理 5.A【解析】列车从uw=72km/h=20m/s减速到v =54km/h=15m/s的过程中耗时t=一”=5s, 移动的距离x=“2=87.5m,A项正确：列车匀 速过桥耗时。=L十=120s,B项错误：按规定车尾 过桥后才能加速，由加速度相同知加速运动的距离和 时间与减速时相同，故列车因过桥而耽误的时间为 y=21十-L+士2五=31.25s,CD项错误。 6.AD【解析】由平均速度定义知=二，因物体做匀 变速直线运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度， 是初末速度矢量和的一半，故以==心边，A,D 2 项正确，B项错误；设位移中点的速度为，由2 十近，C项 =2如号和吃-=2a受得d=√顶2” 错误。 7.BC【解析】离站时，由2L=分aG和16L=分a(得 a=1m/s3,h=20,万s,A项错误：由8L=合a和 24L=子a知车头到第5根电线杆的时间为 20s,车尾到第5根电线杆的时间为t=20√3s,经过 第5根电线杆的平均速度为0=16L=10(5+ t3-tz 1)m/s,B项正确：由=2ax得车头到第4和第7 根电线杆的速度之比为1：√2，C项正确；由=2ax 知高铁加速到288km/h需要加速的距离为x= 3200m,需有64个间隔，故为第65根电线杆，D项 错误。 8.(1)B(2分) (2)0.45(2分) (3)BC(2分) (4)0.1(2分) 【解析】(1)电火花打点计时器需要接220V的交流 电，故选B。 (2)C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，即v= g十得u=0.45m/s。 2X5t (3)第二次实验的图像中，速度没有从原点开始，即舍 掉了开头一些密集的打点，且第二次实验图像中的点 更靠近速度变化直线，误差更小，B、C项正确。 (4)t作为时间轴，标出时间为连续相等的时间间隔， 且纸带每隔T=0.1s剪断一段，故t处应标 为0.1s。 物理 9.【解析】(1)因电磁橇在轨道上由静止做匀加速直线 运动。设加速度为a1,由v=o十at (1分) 解得a1=二=116.2-56.0 m/s2=70m/s2 t2-t 0.86 (1分) 电磁橇在传感器1时的速度1=56.0m/s(1分) 由U-6=2ax (1分) 一 解得电磁橇启动处距传感器1的距离为d=2a 562 2X70m=22.4m (1分) (2)设电磁橇能达到的最大速度为，对应的时刻为 t',则有n=十a1(t-t) (1分) 设电磁橇做匀减速运动的加速度为a2 由a2=6二匹=一40m/s2和6=n十a2(t6- t16一ts (1分) 解得vn=280m/s (1分) 故电磁橇的位移为x%十0三1540m1分) 2a2 运动的时间为仁丝十0二=11s (1分) 10.【解析】(1)由运动学公式得=2ax (3分) 解得4，=10√/10m/s≈31.6m/s (2分) 因为y,<50m/s,所以飞机不能依靠自身的发动机 从航空母舰上起飞 (2分) (2)设弹射装置使舰载飞机具有的初速度为 由运动学公式得2一6=2a.x (3分) 解得w=10√15m/s≈38.7m/s (2分) ⑧规律总绌求解匀变速直线运动问题的一般步骤 (1)基本思路 画过程 判断运 选择 选用公式 解方程 分析图 动性质 正方向 列方程 并讨论 (2)应注意的问题：①选择公式时一定要注意分析已知 量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求 解，会使问题筒化。②对于刹车类问题，当车的速度为 零时，停止运动，其加速度也突变为零。利用基本公式 :求解此类问题时，应先计算车停下所用的时间，再选择 合适的公式求解。③对于双向可逆类问题，如沿光滑 :斜面上滑的物块，到最高点后仍能以原加速度匀加速 下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对 全过程列式，但必须注意x,v、a等矢量的正、负号及物 理意义。 小练3有由落体与竖直上抛 1,B【解析】运动员下落的整个过程所用的时间t= 2五=2X1s≈1,4s,下落前5m的过程所用 V&=V-10 参考答案及解析 的时间√否-√需。=1则运动员用于姿 态调整的时间t2=t一t=0,4s,B项正确，A、C、D项 错误。 易错剖析物体由静止开始的自由下落过程才是自由 落体运动，而从中间截取的一段运动过程不是自由落 :体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的 :匀交速直线运动规律去解决此类问题。 2.D【解析】自由落体运动是只在重力作用下从静止 开始下落的运动，一个棉花团由静止开始下落时，受 到的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动，A项错 误：雨滴经过窗子的这段运动初速度不为零，不是自 由落体运动，B项错误；自由落体只受重力作用，遵循 相同的规律，由心=2gh和h=号g可知重的物体 和轻的物体下落是一样快的，与物体的质量无关，C 项错误；由于物体只受重力作用，有恒定的加速度g, 因此△v=g△t都相同，D项正确。 3.B【解析】A到地面的高度h1=8.5×6cm= 0.51m,B到地面的高度h2=6.5×6cm=0.39m, 设开始下落点为O,则ha4=H-h1=1.99m,hc知= H-h:=2.11m。由ha=之g,可得i≈0.63s, 由hm=号g,可得6≈0.65s.曝光时间△=有 t=0.02s,B项正确。 8一题多解估算法：自由落体运动到A点的速度)= √2gha≈6.3m/s。图中AB的实际长度AB= 0.12m因为0.12m远小于1.99m,故可以近似地将 AB段的运动当作匀速直线运动，故1=AB≈0.02s,B 项正确。 4.D【解析】伽利略所用的科学研究方法是逻辑推理， A项错误；伽利略提出物理学的研究思路是：观察现 象、提出假设、逻辑推理、科学实验，这是一个循序渐 进、循环开放的理论，B项错误：伽利略时代有长度测 量工具和时间测量工具，但由于自由落体太快，时间 测量不准，故不能准确测出下落物体的瞬时速度，C 项错误，D项正确。 5.D【解析】自由下落的物体初速度为零，重力加速度 为g,由人=号g和口=g贴可知物体下落前1s内、 前2s内、前3s内的位移大小之比为1：4：9；1s末、 2s末、3s末的速度大小之比为1：2：3，A、B项错误； 由=2gh可知物体下落1m末、2m末、3m末的速 度大小之比为1：√2：√3，D项正确；由v=gt可知物 体下落第1个1m、第2个1m、第3个1m的时间之