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高一物理必修一匀变速直线运动单元测试卷

2023-02-27 来源:星星旅游
高一新生单元练习

一、单选题(本大题共10小题,共40.0分)

1. 物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时可视为质点的是( )

A. 研究运动员跳高的过杆动作 C. 计算轮船在海洋中的航行速度 B. 研究车轮边缘的速度 D. 研究乒乓球的接发球技术

2. 2013年11月26日上午,我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳号、石家庄号和导弹护卫舰烟台

舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练.下列说法中正确的是( )

A. 辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是海水 B. 辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母 C. 辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰一定是静止的

D. 辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动,航母一定是静止的

3. 钓鱼岛自古就是我国的领土,它到温州的直线距离为356km.若某天我国海监船为维护我国对钓鱼

岛的主权,早上8点20分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了480km,历时8时20分到达钓鱼岛.下列说法中不正确的是( )

A. 8点20分是指时刻

B. 8?时20分是指时间间隔

C. 该海监船位移大小为480?km,路程为356?km D. 尽管海监船比较大,但还可以将它看成质点

4. 一物体沿半径为R的圆周运动一周,其位移的大小和路程分别是( )

A. 2πR,0 B. 0,2πR C. 2R,2πR D. 0,2

5. 关于位移与路程,下列说法中正确的是( )

A. 位移和路程都是矢量

B. 位移的大小可能比路程大

C. 在直线运动中,物体的位移的大小等于路程

D. 在一段时间内,物体的位移为0,路程不一定为0

6. 下列物理量中,哪组物理量全是矢量( )

A. 速度、摩擦力、加速度 C. 时间、位移、质量 B. 质量、加速度、重力 D. 位移、速度、路程

7. 在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( )

A. 物体速度变化得越快,加速度一定越大 B. 速度越大的物体,运动的加速度一定越大 C. 物体速度的方向和加速度的方向一定相同 D. 物体速度为零,加速度也一定为零

8. 据中央气象台消息:

9. 2017年第1号台风“梅花(Muifa)”于4月26日在距离菲律宾马尼拉以东方向1640公里的西北

太平洋海面上生成(东经136.1°,北纬13.4°),中心附近最大风速18m/s(8级风,热带风暴级).预计“梅花”将以12km/h左右的速度向西北方向移动,强度变化不大. 10. 关于上述消息中的“18m/s、12km/h”,下述理解中正确的是( )

A. 分别指平均速度和瞬时速度的大小 B. 分别指瞬时速度和平均速度的大小 C. 均指平均速度的大小 D. 均指瞬时速度的大小

11. 一足球以10m/s的速度飞来,被一脚反向踢回,踢出时速度大小为20m/s,球与脚接触时间为0.1s,

则此过程中足球的加速度为( )

A. 100m/s2,方向与踢出方向相同

C. 300m/s2,方向与踢出方向相同

况比较( )

B. 100m/s2,方向与飞来方向相同 D. 300m/s2,方向与飞来方向相同

2

2

12. 两个做匀变速直线运动的物体,物体A的加速aA=2m/s,物体B的加速度aB=-3m/s,两物体运动情

A. 物体A加速度大 B. 物体B加速度大 C. 物体A的速度大 D. 物体B的速度大

11、如图为某物体做直线运动的v-t图象,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )

A. 物体在第1s内的加速度大小为4m/s2 B. 物体加速度方向始终不变 C. 物体始终向同一方向运动 D. 物体的位移大小为零

12、下列图中表示物体做匀减速直线运动的是( )

A.

B.

C.

D.

13、初速为10m/s的汽车遇紧急情况以大小为2m/s的加速度制动,下列说法中正确的是( )

2

A. 汽车在制动过程中任意相等时间内速度变化量均为2m/s B. 汽车在制动后第1s内的位移与第4s内的位移之比为7:1 C. 汽车在制动后6s内的位移为24m

倒数第2m、最后1m内的运动,平均速度之比是(D. 汽车在制动后的倒数第3m、

1

14、如图所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象,则下列说法正确的是( )

):():

A. B质点前4s做减速运动,4秒后做加速运动 B. A、B两质点在8s相遇 C. A质点做匀加速直线运动

D. B质点先沿负方向做直线运动,后沿正方向做直线

15、一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1v)m,下列分析正确的是(???)

2

A. 上述过程的加速度大小为10 m/s2 C. 刹车过程持续的时间为5 s B. 0时刻的初速度为10 m/s D. 第3 s内的位移为10 m

16、一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,在第2 s末司机关闭发动机,以后汽车做匀减速运动,已知第3 s内的平均速度是9 m/s,则下列说法正确的是()

A. 汽车匀减速运动时的加速度大小为1 m/s2 B. 汽车在第3 s内的位移大小为18 m

C. 关闭发动机后汽车速度减到零所需的时间为10 s D. 关闭发动机后汽车最多能滑行25 m

17、质点匀加速直线运动,加速度大小为2m/s,经过相邻两段距离均为S的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则距离S大小是( )

2

A. 8m

度为( )

B. 16m C. 20m D. 24m

18、一质点由静止开始做匀加速直线运动,当它时间为t时,未速度为vt,当它的时间为nt时,末速

A. nvt B. vt C. n2vt D. n

19、在变速直线运动中,下列关于加速度的正负与物体的运动情况判断正确的是( )

A. a>0时,物体一定做匀加速直线运动 B. a>0时,物体可能做匀减速直线运动 C. a<0时,物体一定做匀减速直线运动 D. a<0时,物体一定做减速直线运动

20、物体从静止开始做直线运动,v-t图象如图所示,则该物体( )

A. 在第8s末相对于起点的位移最大 B. 在第6s末相对于起点的位移最大 C. 在2s末到4s末时间内的加速度最大

D. 4s-6s内与6s-8s内相比较,加速度大小相等方向相反

二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)

15、图示是某质点做直线运动的速度-时间图象,由图象可知( )

A. 质点在0~4s内的平均速度为1.5m/s B. 质点在4s~8s内的位移大小为4m C. 质点在1s末与6s的运动方向相反

D. 质点在1s末的加速度大于6s末的加速度

三、实验题探究题(本大题共1小题,共10.0分)

16、某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动,得到如图乙所示的纸带,纸带上相邻计数点间还有4个点未画出.打点计时器交流电的频率为50Hz.

(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点______ 和______ 之间某时刻开始减速. (2)计数点5对应的速度大小为______ m/s,计数点6对应的速度大小为______ m/s(均保留三位有效数字).

(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a= ______ m/s(保留三位有效数字). 四、计算题(本大题共3小题,共30.0分)

17、一质点沿一直线运动,先从静止开始以2.5m/s的加速度匀加速运动4s,接着以该时刻的速度匀速前进3s,最后以大小为10m/s的加速度匀减速运动直至停止.求: (1)4s末的速度; (2)10s内的位移.

19、甲车以3m/s的加速度由静止开始做匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止开始,以6m/s的加速度做匀加速直线运动,两车的运动方向相同.求: (1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是多少.

(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车?此时它们离出发点多远.

2

2

2

2

2

答案和解析

【答案】

1. C 2. C 3. D 4. A

8. A 9. B 10. B

15. ABD

16. 6;7;1.00;1.20;2.00??

,有 17. 解:(1)根据

(2)匀加速运动的位移:匀速运动的位移:

匀减速到速度减为0的时间:匀减速位移:

5. B 6. D 7. D

答:(1)4s末的速度10m/s; (2)10s内的位移55m??

18. 解:(1)根据自由落体运动位移速度时间公式得:H=

解得:t=

=

=3s;

(2)根据v=gt得:v=10×3m/s=30m/s 答:(1)小球自由下落至地面的时间为3s; (2)小球落地时的速度大小为30m/s.??

19. 解:(1)当两车速度相同时,两车距离最大,v甲=v乙,

即:a甲t甲=v乙t乙, 又因为t甲=t乙+△t,

代入数据可解得:t乙=2s,t甲=4s, 此时甲车运动的位移:

2

x甲=a甲=×3×4m=24m,

乙车运动的位移:

x乙=a乙=×6×22m=12m,

则两车距离的最大值: △x=x甲-x乙=24m-12m=12m.

(2)设乙车出发后经过t′时间追上甲车, 由题意知,两车相遇时位移相同,即:x甲′=x乙′, 此时甲车运动的位移:x甲′=a甲(t′+2), 此时乙车运动的位移:x乙′=a乙t′, 联立以上式子可解得:t′=(2+2

)s,

2

2

将t′代入上式可解得:x甲=x乙=(36+24(2)乙车出发后经(2+2【解析】

)m≈70m.

答:(1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是12m.

)s可追上甲车;此时它们离出发点约70m远.??

1. 解:A、物体在第1s内的加速度大小为a=

==2m/s,故A错误;

2

B、图线由向上倾斜变为向下倾斜,斜率由正变为负,故加速度方向发生了改变,故B错误; C、由图线知物体速度始终为正,故物体始终向同一方向运动,故C正确;

D、由图线与t轴围成的面积表示位移,知物体的位移大小不是零,故D错误; 故选:C

速度图象的斜率等于加速度.根据速度的正负判断速度的方向.根据图线与坐标轴所围的面积分析位移的大小.

根据速度图象直接速度加速度的方向,由斜率大小求出加速度的大小是基本能力,要熟练掌握.

2. 解:A、根据x-t图象的斜率等于速度,可知该图表示匀速直线运动,故A错误.

B、匀减速直线运动的加速度保持不变,a-t图象应是平行于时间轴的直线,故B错误. C、该图表示物体的速度均匀减小,做匀减速直线运动,故C正确. D、该图表示物体的速度均匀增加,做匀加速直线运动,故D错误. 故选:C

匀减速直线运动的加速度保持不变,速度均匀减小.根据图象的形状分析即可.

解决本题的关键要抓住x-t图象的斜率等于速度,v-t图象的斜率等于加速度,来分析物体的运动性质.

3. 解:A、汽车制动速度减为零的时间

2m/s,故A错误.

,在5s前任意相等时间内速度变化量均为

B、采用逆向思维,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,相等时间内的位移之比为1:3:5:7:9,则汽车制动后第1s内的位移和第4s内的位移之比为x1:x4=9:3=3:1,故B错误. C、汽车制动后6s内的位移等于5s内的位移,即x=

,故C错误.

D、采用逆向思维,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,根据相等位移所用时间之比为

,根据平均速度的定义式知,平均速度之比为

1,故D正确. 故选:D.

根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出汽车制动后的位移.采用逆向思维,结合位移时间公式求出最后3m、最后2m、最后1m所用的时间,从而结合平均速度的定义式求出平均速度之比.

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.

=(

):(

):

4. 解:A、在x-t图象中图线的斜率表示速度,则知B质点前4s做减速运动,4秒后做加速运动.故

A正确.

B、在t=4s时,A、B两质点的图象相交,到达同一位置而相遇.在t=8?s末它们的位置不同,没有相遇,故B错误.

C、A质点的速度不变,做匀速直线运动,故C错误.

D、根据图象的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向,可知,B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动,故D错误. 故选:A

位移时间图线的斜率表示瞬时速度,倾斜的直线表示匀速直线运动.速度的正负表示速度的方向.两图象相交时表示两质点相遇.由此分析即可.

本题是位移-时间图象问题,抓住图象的数学意义:斜率等于物体的速度,来分析物体的运动情况.

5. 【分析】

由位移与速度的关系式为x=(10-0.1v?) m可知刹车时初速度和加速度,就可判断刹车时间,从而可求刹车位移。?

解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,以及掌握匀变速直线运动的速度时间公式t和速度位移公式。 【解答】

2

AB.根据公式可得:?,对比位移与速度的关系式为x=(10-0.1v?) m可

2

得刹车初速度和加速度为?,故A错误,B正确;?

由公式v=v?0+at可得:?

C.刹车时间?,故C错误;?

D.刹车位移为

故选B。

?,故D错误。

6. 【分析】

根据第1s内的平均速度求出第1s内的位移,结合位移时间公式求出汽车减速的加速度;通过速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,从而通过位移公式求出汽车滑行的距离; 解题的关键是利用匀变速直线运动的推论得到加速度,然后利用运动学公式解答。 【解答】

A.第1s内平均速度是9m/s,则第1s内的位移为9m,根据得汽车的加速度

为:,故AB错误;

C.关闭发动机后汽车速度减为零的时间为:D.关闭发动机后汽车滑行的距离为:

故选D。

,故C错误; ,故D正确。

7. 解:设初速度为,根据位移时间关系式

,有

第一段:前两段:解得:

S=24m 故选:D。

根据位移时间关系式,对第一段S和前2S分别列方程,联立方程组进行求解;

本题考查匀变速直线运动的基本应用,关键是掌握匀变速直线运动的位移公式,且要灵活运用.

8. 解:设该物体加速度为a,则t时刻有:vt=at? ①

当时间为nt时有:v=ant?? ②

联立①②可得nt时刻物体速度为:v=nvt,故BCD错误,A正确. 故选A.

本题比较简单,直接利用初速度为零的匀加速直线运动公式v=at即可求解. 对于基本物理公式要熟练掌握,正确应用.

9. 解:A、因为v为正、a为负,速度和加速度的方向相反,所以物体是做减速运动,故A错误;

B、因为v为负、a为正,速度和加速度的方向相反,所以物体是做减速运动,故B正确. CD、因为v为负、a为负时,速度和加速度的方向相同,所以物体是做加速运动,故CD错误; 故选:B

当速度的方向和加速度的方向相同时,物体就做加速运动,当速度的方向和加速度的方向相反时,物体就做减速运动

物体做加速还是减速运动,不是看速度或加速度的正负,而是看它们的方向是否相同,本题比较简单

10. 解:AB、由图可知,0-6s内物体一直沿正方向运动,6-8s时物体反向运动,故第6s末时相对于

起点的位移最大,故A错误,B正确;

C、图象的斜率表示物体的加速度,由图可知,4-8s的加速度最大,故C错误; D、4s-6s内与6s-8s内相比较,加速度大小相等方向相同,故D错误; 故选:B v-t图象中图象中图象中的点表示物体的速度,图象的斜率表示物体的加速度,图象与时间轴围成的面

积表示物体通过的位移。由此分析即可。

本题考查v-t图象的性质,要注意明确图象中点、线及面的含义,并能熟练应用。要注意加速度的方向由图象斜率的正负来表示的。

11. 解:A、图甲的实验是伽利略研究自由落体运动时采用的方法,图乙是伽利略探究力与运动的关系

时采用的方法,故A正确;

B、图乙是理想实验,该实验说明:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度永远运动下去,说明了力不是维持物体运动状态的原因,故B正确;

C、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数

学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于“冲淡”重力的作用,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推;得出自由落体也是匀加速直线运动,故C错误,

D正确. 故选:ABD.

明确伽利略关于自由落体和理想实验的基本内容,知道伽利略对运动和力的关系研究,其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来

本题考查的就是学生对于物理常识的理解,这些在平时是需要学生了解并知道的,本题中要注意体会伽利略所用到的物理方法.

12. 解:A、根据速度时间公式得:v=gt=20m/s,故A正确,B错误;

C、根据位移时间公式:h=

2s内的位移:第1s内的位移:

m m,

所以第2s内下落的距离为h2-h1=20m-5m=15?m.故C正确,D错误。 故选:AC。

根据自由落体运动的基本公式即可求解。第2s内下落的距离等于2s内的位移减去第1s内的位移。 本题主要考查了自由落体运动的基本公式的应用,难度不大,属于基础题。

13. 解:

A、重力加速度是矢量,有大小有方向.故A错误.

B、C、地球上同一地点,重力加速度相同,地球上不同的地方,重力加速度不同,但相差不大.故B、C正确.

D、地球表面的重力加速度随着纬度的升高而增大,因此两极重力加速度最大,赤道处重力加速度最小,故D错误.

本题选不正确的,故选:AD.

自由落体运动的加速度为重力加速度,方向竖直向下,在地球上的同一地点,重力加速度相同,随纬度的升高,重力加速度增大,随高度的升高,重力加速度减小.

解决本题的关键知道重力加速度的特点,同一地点重力加速度相同,随高度、纬度的变化,重力加速度会发生变化.

14. 解:A、B、全过程:由x=v0t-gt2得:

前2s的位移为:x2=15×2-5×4=10m; 第1s内的位移为:x1=15×1-5×1=10m;

所以第2s内的位移为:10-10m=0m,故A错误,B正确;

C、D、竖直上抛运动的上升和下降过程具有对称性,下降时间为t=

故高度为:h=故选BC.

=

;故C正确,D错误;

=1.5s;

竖直上抛运动的上升和下降过程具有对称性,可以用整体法和分段法求解,求第2秒内的位移,可用整体法求出前2s内的位移减去第1s内的位移即可.

本题考查竖直上抛运动的规律,竖直上抛运动可以用整体法和分段法求解,选择适当的方法求解即可.

15. 解:A、质点在0~4s内的位移为:x=m=6m,平均速度为:===1.5m/s,故A正确.

B、根据速度与坐标轴所围的“面积”大小表示位移,知质点在4s~8s内的位移大小为:x′=×2×4m=4m,

故B正确.

C、速度的符号表示速度的方向,则知质点在1s末与6s的运动方向相同,故C错误.

D、图象的斜率表示物体的加速度,斜率大小越大,加速度越大,则知质点在1s末的加速度大于6s末的加速度,故D正确. 故选:ABD

在速度-时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,图象与坐标轴所围的“面积”大小表示位移,图象的斜率表示物体的加速度,由此分析即可.

本题是速度图象问题,关键要抓住数学知识研究图象的物理意义:斜率表示加速度,面积表示位移.

16. 解:(1)从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,是加速运动,

在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;

(2)每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s, 5点的瞬时速度为:

v5==1.00m/s,

6点的瞬时速度:

v6==1.16m/s

(3)由纸带可知,计数点7往后做减速运动,根据作差法得:

a==-2.00m/s.

2

2

所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s 故答案为:(1)6、7?(2)1.00,1.16.(3)2.00

(1)由纸带两个点之间的时间相同,若位移逐渐增大,表示物体做加速运动,若位移逐渐减小,则表示物体做减速运动;

(2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度; (3)用作差法求解减速过程中的加速度;

本题考查对于纸带的数据的处理方法,要注意明确纸带上各点的速度可以利用中间时刻的瞬时速度求解,而加速度应采用逐差法进行计算,从而减小实验误差.

17. (1)根据速度时间关系式求4s末的速度;

(2)质点的运动分为三个过程,匀加速和匀速总时间7s,匀减速到停止时间1s,因此10s内的位移即总位移;

解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活应用,属于基础题.

19. (1)当两车速度相等时,两车距离最大,结合速度时间公式和位移公式求出两车的距离的最大值;(2)甲乙两车是从同一地点出发的,当乙车追上甲车时,它们的位移是相等的,由此可以求得需要的时间;然后根据位移时间公式求出此时它们离出发点的距离.

本题属于汽车的追及相遇问题,关键明确当两车速度相等时间距最大,然后根据位移时间关系公式列式求解,这道题是典型的追及问题,同学们一定要掌握住.

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