2020-2021学年新教材物理人教版必修第一册单元评估 第二章　匀变速直线运动的研究 Word版含解析

1、好好学习，天天向上第二章匀变速直线运动的研究单元评估时间：90分钟分值：100分一、选择题(16为单选每小题3分，710为多选每小题4分，共34分）1下列几种情况，不可能发生的是（d)a位移和加速度反向 b速度和加速度反向c加速度不变，速度在变 d速度不变，加速度在变解析：减速直线运动中，加速度与速度反向，与位移也反向,所有的匀变速运动,加速度不变,速度变化速度不变，加速度一定为零，故只有d符合题意2。如图所示,a物体从地球的赤道正上方h处由静止释放，经过时间t1落到地面上，b物体从北极正上方h高处由静止释放，经过时间t2落到地面上，不计空气阻力,且h远小于地球表面半径,a、b释放后均做自由落

2、体运动,则t1、t2的大小关系为(b)at1t2 bt1t2ct1t2 d条件不足,无法判断解析:赤道上的重力加速度比北极的重力加速度小，由hgt2知t1t2.3一质点做直线运动的vt关系图象如图所示，则该质点的xt关系图象可大致表示为下列四个选项中的（b）解析：从vt图象可知质点先做匀减速，后做反向的匀加速直线运动;反向加速过程的加速度比减速过程的加速度大在xt图象上曲线切线斜率表示速度，切线斜率应先减小，再增大因此选项b正确4甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的vt图象分别如图中的a和b所示,下列说法正确的是(a）a在t1时刻它们的运动方向相同b在t2时刻甲与乙相遇c甲的加速度比乙的加速

3、度大d在0t2时间内,甲比乙的位移大解析：在t1时刻，甲和乙速度均为正值，两物体均沿正方向运动，a正确；在t2时刻，甲、乙的速度相同，0t2时间内，两物体的位移不相同,乙的位移比甲的位移大，由于甲、乙的出发点不确定，所以不能确定在t2时刻甲与乙是否相遇,b、d错误;b直线的斜率的绝对值比a的斜率的绝对值大，即乙的加速度比甲的加速度大，c错误5火车沿平直轨道以20 m/s的速度向前运动，司机发现正前方50 m处有一列火车正以8 m/s的速度沿同一方向行驶，为避免相撞,司机立即刹车，刹车的加速度大小至少应是（d）a1 m/s2 b2 m/s2c0。5 m/s2 d1.44 m/s2解析:最小的刹车

4、加速度就是当后面火车刚好遇上前面火车时，其速度与前面火车速度一样，即8 m/s，另外注意位移差，从开始刹车到刚好碰上,后车比前车多跑50 m由以上分析列式得，解得a1。44 m/s2.6动车把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客而动车组就是几节自带动力的车辆（动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车）编成一组,若动车组在匀加速运动过程中，通过第一个60 m所用时间是10 s通过第二个60 m所用时间是6 s，则(a)a动车组的加速度为0。5 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 mb动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 mc动车组的加速度为0.5 m

5、/s2，接下来的6 s内的位移为96 md动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m解析:通过第一个60 m的平均速度为v1，可以替代中间时刻的瞬时速度，所以5 s末的速度v1，解得v16 m/s，通过第二个60 m的平均速度为v2,可以代替中间时刻的瞬时速度,所以13 s末的速度v2，解得v210 m/s。由v2v1at得a0。5 m/s2,由再接下来的6 s和前面的6 s是连续相等的时间，则有xat2即x60 mat2,解得x78 m。7某人站在高20 m的平台边缘,以20 m/s的初速度竖直上抛一石子，则抛出后石子距抛出点15 m处的时间可能有(不计空气阻力，g取10

6、 m/s2)（abd）a1 s b3 sc（2） s d(2) s解析：物体做竖直上抛运动,小石子运动到离抛出点15 m处，15 m可能在抛出点之上，也可能在抛出点之下，规定竖直向上为正方向，则h15 m或h15 m，分别代入hv0tgt2解得时间为1 s、3 s(h15 m）和（2） s（h15 m)8两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶，t0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始它们在四次比赛中的vt图如下所示哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆（ac）解析:由vt图象的特点可知，图线与t轴所围“面积”的大小，即为物体位移的大小观察四个图象,只有a、c选项中，a、b所围“面积”的

7、大小有相等的时刻，故选项a、c正确9我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7 020 m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6 500 m），预示着可以征服全球99。8的海底世界假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面，10 min内全过程的深度曲线（图甲）和速度图象(图乙)则下列说法正确的有(ad)a甲图中h3代表本次最大深度，应为360 mb全过程中最大加速度是0。025 m/s2c4 min6 min时间内“蛟龙号”在水面上d上升阶段“蛟龙号”的平均速度为1。5 m/s解析:h3代表本次最大深度，h3(42)602.0 m360 m

8、，a对；01 min时间内加速度最大，am m/s2 m/s20。033 m/s2，选项b错误；4 min6 min时间内“蛟龙号在最大深度处，选项c错误；上升阶段平均速度1.5 m/s,选项d正确10.如图所示，光滑斜面ae被分成四个相等的部分，一物体从a点由静止释放，它沿斜面向下做匀加速运动，依次通过b、c、d点，最后到达底端e点下列说法中正确的是(abc)a物体到达各点的速率vbvcvdve12b物体到达各点所经历的时间te2tbtctdc物体从a点到e点的平均速度vbd物体通过每一部分时，其速度增量vvbvavcvbvdvcvevd解析：设abbccddex，加速度为a，则物体从a点由

9、静止运动到e点时各段位移的时间之比为tabtbctcdtde1（1）（）(），设tabt，则tact, tadt, tae2t，则由vat可得vbvcvdve12，故选项a正确；由于tbt， tct， tdt,te2t，所以te2tbtctd，故选项b正确;由于vb为ae的中间时刻的速度，故vb，所以c正确；又由于vbat, vcat， vdat， ve2at,所以vbvaat, vcvbatat， vdvcatat， vevd2atat，所以选项d错误二、实验题(11题4分，12题12分,共16分)11某同学在探究“小车速度随时间变化规律”的实验时,设计的实验方案中选用了打点计时器，利用穿过

10、打点计时器的纸带来记录小车的运动实验后，该同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示.位置编号012345时间:t/s00。10。20。30.40.5速度：v/（ms1)0。420。670。921。161。421。67(1)分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做匀加速直线运动(2）由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x(0.420.10。670.10.920。11.160。11.420.1） m,那么，该同学得到的位移小于(选填“大于”“等于”或“小于”)实际位移为了使估算的位移尽可能

11、接近真实值，你认为采取什么方法更合适?答案：可以先计算相邻两位置之间的平均速度,再得到位移（或作出小车运动的vt图象，利用速度图象下的面积求得小车的位移）解析:（1)由表中数据可见，每经过0。1 s，速度大约增加0.25 m/s，在误差允许的范围内，小车做匀加速直线运动（2)因为小车是不断加速的，而该同学把第一个0.1 s内的运动看成是以最小速度做匀速运动，同样，其他时间段内也是这样运算的，这样算出的位移比实际位移小可以把时间分割得再细小一些，也可以利用平均速度来求位移，也可以用vt图象与坐标轴围成部分的面积求位移12伽利略在两种新科学的对话一书中,提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动

12、，同时他还进行实验并验证了该猜想某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图甲所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动实验操作步骤如下：让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角为的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（假设水流均匀稳定)；记录下量筒收集的水量v；改变滑块起始位置离挡板的距离s,重复以上操作；测得的数据见表格。次数123456s/m4。53.93。02.11。50。9v/ml9084625240（1)该实验利用量筒中收集的水量来表示c。a水箱中水的体积b水从水箱中流出的速度c滑块下滑的时间d滑块下滑的位移（2)小组同学漏

13、填了第3组数据,实验正常，你估计这组水量v74(7275均对）ml（结果保留两位有效数字）(3)下列说法中不属于该实验误差来源的是c。a水从水箱中流出不够均匀稳定b滑块开始下滑和开始流水不同步c选用的斜面不够光滑d选用了内径较大的量筒(4）如图乙所示，伽利略在自由落体运动的研究中，其科学研究方法的核心是c。a把提出问题和大胆猜想结合起来b把提出问题和实验研究结合起来c把实验研究和逻辑推理结合起来d把实验研究和大胆猜想结合起来解析：(1）对初速度为零的匀变速运动，其位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定地流出，量筒中水的体积与时间成正比,所以量筒中收集的水量可以间接地表示时间，故选c.(2)

14、该运动是匀变速直线运动,位移与时间的二次方成正比，即位移与水的体积的二次方成正比,小组同学漏填了第3组数据,实验正常，由位移与体积关系sv2可知，这组水量v74 ml.（3）本实验误差的主要来源有：水从水箱中流出不够稳定，距离测量的不准确，滑块开始下滑和开始流水不同步,选用了内径较大的量筒故选c.(4）本实验有机地将实验研究和逻辑推理结合在一起进行分析，从而得出了最终的结论，故c正确三、计算题（共50分）13(12分）一列车由等长的车厢连接而成，车厢之间的间隙可忽略不计一人站在站台上与第1节车厢的最前端相齐，当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时，测量第1节车厢通过他的时间为2 s，则从第

15、5节车厢开始至第16节车厢通过他的时间为多少？解析：人相对于列车做初速度为零的匀加速直线运动由位移公式可知，在第1节车厢通过他时有x1at，可得列车加速度a。由x4at和x16at可求得前4节、前16节车厢通过他的时间分别为t4, t16.则从第5节至第16节车厢通过他的时间为tt16t44t12t12t122 s4 s.答案：4 s14(12分)歼15战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途歼击机，短距起飞能力强大若歼15战机正常起飞过程中加速度为a,经s距离就达到起飞速度腾空而起现已知“辽宁舰起飞甲板长为l(ls），且起飞过程可简化为匀加速直线运动现有两种方法助其正常起飞，方法一：在航空母舰

16、静止的情况下，用弹射系统给飞机以一定的初速度；方法二：起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行求:（1）方法一情况下弹射系统使飞机具有的最小速度v1m；(2）方法二情况下航空母舰的最小速度及此过程中的位移解析：(1）设飞机起飞速度为v，则有v22as。答案：（1）（2）2l15。（13分）如图是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路中心o的距离均为20 m一人骑电动助力车以7 m/s的速度到达停车线（图中a点)时，发现左前方道路一辆轿车正以8 m/s的速度驶来，车头已抵达停车线（图中b)，设两车均沿道路中央做直线运动，助力车可视为质点，轿车长4。8 m，宽度可不计（1)请通过计算判

17、断两车保持上述速度匀速运动，是否会发生相撞事故？(2)若轿车保持上述速度匀速运动，而助力车立即做匀加速直线运动，为避免发生相撞事故，助力车的加速度至少要多大？解析：(1)轿车车头到达o点的时间为t1 s2.5 s，轿车通过o点的时间为：t s0。6 s,助力车到达o点的时间为:t2 s2。9 s因为t1t2t1t，所以会发生交通事故（2)助力车到达o点的时间小于t12。5 s，可避免交通事故发生,设助力车的最小加速度为am，则:x1v2t1amt,解得am0。8 m/s2。答案：(1)是(2）0。8 m/s216(13分)据英国每日邮报9月16日报道,英式触式橄榄球球员赫普顿斯托尔在伦敦成功挑

18、战地铁速度他从“市长官邸站”下车，在下一地铁站“景隆街站”顺利登上刚下来的同一节车厢已知地铁列车每次停站时间（从车门打开到关闭的时间）为ta20 s,列车加速和减速阶段的加速度均为a1 m/s2，运行过程的最大速度为vm72 km/h.假设列车运行过程中只做匀变速和匀速运动，两站之间的地铁轨道和地面道路都是平直的且长度相同，两站间的距离约为x400 m,赫普顿斯托尔出站和进站共用时tb30 s问：（1）他在地面道路上奔跑的平均速度至少多大？（2)郑州地铁一号线最小站间距离约为x1 000 m，地铁列车每次停站时间为ta45 s，按赫普顿斯托尔的奔跑速度,在郑州出站和进站最短共需用时tb60 s,列车参数和其他条件相同，试通过计算判断，若赫普顿斯托尔同样以上述平均速度在地面道路上奔跑，能否在这两个车站间挑战成功？解析：（1）列车从静止加速至最大速度过程，所用时间为t1 s20 s.运动位移为x1 m200 m。故列车加速至最大速度后立即做减速运动,列车在两站间运动总时间为t车2t1220 s40 s.赫普顿斯托尔在地面道路奔跑的最长时间为