高一物理 必修一匀变速直线运动的研究 单元检测

1、2019-2019年高一物理必修一：匀变速直线运动的研究单元检测一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1. 伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是A. 伽利略用该实验证明力不是维持物体运动的原因B. 其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论C. 运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量D. 运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显2. 一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，它下落的速度v与时间t的关系可由下列哪幅图像表示（）A. B. C. D. 3. 一

2、物体从某行星表面竖直向上抛出，从抛出瞬间开始计时，得到物体相对于抛出点的位移x于所用时间t的关系如图所示，以下说法中正确的是（）A. 物体上升的最大高度为16mB. 8s末物体上升到最高点C. 该行星表面的重力加速度大小为4m/s2D. 物体抛出时的初速度大小为4m/s4. 一物体以大小为2m/s的初速度做匀加速直线运动，4s内位移大小为16m，则（）A. 物体的加速度大小为2m/s2B. 4s内的平均速度大小为6m/sC. 4s末的瞬时速度大小为6m/sD. 2s内的位移大小为2m5. 某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A. 物体在笫1s末运动方向发生变化B. 物体在6s末

3、返回出发点C. 物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D. 物体在1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m6. 汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，发现前方有障碍物立即刹车，刹车的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为（）A. 30 m，40 mB. 30 m，37.5 mC. 12.5 m，40 mD. 12.5 m，37.5 m7. 物体沿一直线运动，在时间t内通过的路程为s。它在中间位置处的速度为，在中间时刻 时的速度为，则和的关系为（）A. 当物体做匀加速直线

4、运动时，B. 当物体做匀减速直线运动时，C. 当物体做匀加速直线运动时，D. 当物体做匀减速直线运动时，8. 某航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知某型号的战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度a5.0ms2，起飞速度v50ms。如果某静止航母甲板跑道长L90m，那么弹射系统至少应使飞机获得的初速度v0为（   ）A. 10msB. 20msC. 30msD. 40ms9. 小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如下图所示，在小车上固定遮光板，使遮光板的前端与车头齐平，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端小明同学将小车从

5、该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据：则以下表述正确的是( ) 四个遮光板中，挡光片的宽度最小四个遮光板中，挡光片的宽度最小四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A. B. C. D. 10. 平直公路上有三根电线杆A、B、C间隔均为60m，一辆汽车做匀变速直线运动，从A到B和从B到C所用时间分别为4s和6s，那么汽车经过C点时的速度（）A. 17m/sB. 13m/sC. 7m/sD. 10m/s11. 关于自由落体运动（g10ms2），下列说法中不正确的是（  &

6、#160; ）A. 它是竖直向下，v00、ag的匀加速直线运动B. 在开始连续的三个1s内通过的位移之比是135C. 在开始连续的三个1s末的速度大小之比是123D. 从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比为123二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）12. 甲、乙两物体从同一地点同时开始做直线运动的速度时间图象如图所示，根据图象提供的信息可知A. 6 s末乙追上甲B. 在乙追上甲之前，甲、乙相距最远为10 mC. 8 s末甲、乙两物体相遇，且离出发点有32 mD. 在04 s内与46 s内，甲的平均速度相等13. 如图所示为甲、乙两物体运动的x-t图象，则下列关于甲、乙

7、两物体运动的说法，正确的是（）A. 甲、乙两个物体同时出发B. 甲、乙两个物体都做匀速直线运动C. 甲的速度比乙的速度小D. t2时刻两个物体速度相同14. 关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A. 竖直方向上的位移满足h1：h2：h3：=1：4：9的运动就是自由落体运动B. 纸片由静止释放，在空气中下落可以视作自由落体运动C. 自由落体运动在开始连续的三个1s内的速度之比为1：3：5D. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动15. 一个以V0=5m/s的初速度做直线运动的物体，自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度，则当物体位移大小为6m时，物体已运动的时

8、间可能为（）A. 1sB. 2sC. 3sD. 6s三、实验题探究题（本大题共1小题，共10.0分）16. 研究匀变速直线运动的实验中，如图所示为一次用电火花打点计时器记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间有4个点没画出，测得AB、AC、AD、AE、AF、AG的位移大小分别为S1=1.30cm，S2=3.10cm，S3=5.38cm，S4=8.16cm，S5=11.45cm，S6=15.26 cm 小车加速度大小为_  m/s；打D点时小车的瞬时速度大小为_ m/s2（以上结果均保留2位有效数字）若电源频率高于50Hz，若仍按照50Hz计算

9、，则速度大小的测量值比真实值_ （填“偏大”或“偏小”）四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）17. 快速公交进站时要求定点停车，当车停稳后车门与站台候车区的屏蔽门必须对齐，以便乘客上下车公交车进站过程可视为匀减速直线运动，减速前以的速度行驶晴天时司机距停车点25m处开始刹车，公交车恰好停在停车点雨天时，公交车刹车的加速度大小为晴天时的倍求晴天时公交车刹车的加速度大小；求晴天时公交车刹车的停车时间；若雨天时公交车减速前扔以的速度行驶，且进站扔要停在停车点，司机应在距停车点多远处开始刹车？18. 一个物体从空中A点做自由落体运动，经过空中B点时速度为，物体落到地面C点时速度为已知B点离地面的

10、高度，g取，求： 物体落到地面C点时的速度v的大小；物体在空中运动的时间t；点与地面C点的高度H19. 客车以速度v1前进，在同一轨道正前方有一辆货车以速度v2同向行驶，v2<v1，货车车尾距客车的距离为x0。客车司机发觉后立即刹车，使客车以加速度做匀减速直线运动，而货车仍保持原速前进，问：（1）客车加速度至少为多少两车可避免相撞？（2）若v1=20m/s，v2=16m/s，大小为0.2m/s2，要求不相碰，x0至少多大？答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，要了解其研究过程，知道为什么要“冲淡”重力以及实验方法。本题考查的就是学生对于物理常识的理

11、解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况。【解答】A.伽利略通过自由落体研究实验直接证实了小球在小角度斜面上运动时的加速度随倾角的增大而增大，直接证实了小球在小角度斜面上运动时的加速度与质量无关，伽利略通过数学推导证明速度与时间成正比；伽利略对运动和力的关系研究中得到的结论才是力不是维持物体运动的原因，故A错误；B.实验中甲乙丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故B错误；CD.伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证v与t成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即v正比于t，那么它通过的位移与所用时间的二次方成

12、正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力，故C正确，D错误；故选C。2.【答案】D【解析】【分析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，结合物体的运动规律确定正确的图线。解决本题的关键知道自由落体运动的特点，知道物体的速度与时间成正比关系。【解答】自由落体运动的速度时间关系公式为v=gt，速度与时间成正比，故v-t图象是一条通过坐标原点的直线，故ABC错误，D正确。故选D。3.【答

13、案】A【解析】解：AB、由图读出，物体上升的最大高度为 h=16m，上升到最高点的时间为t=4s故A正确，B错误；C、由竖直向上运动规律可知，h=gt2；解得g=2m/s2；故C错误；D、由v2=2gh可得，物体抛出时的初速度v=8m/s；故D错误；故选：A物体从行星表面竖直上抛，由图读出最大高度和上升的时间，根据运动学公式求出初速度和重力加速度解决本题的关键是要掌握竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性，以及掌握自由落体运动的规律，并能熟练运用4.【答案】C【解析】解：A、根据得，物体的加速度a=，故A错误 B、4s内的平均速度，故B错误 C、4s末的瞬时速度v=v0+at=2+1

14、15;4m/s=6m/s，故C正确 D、2s内的位移=，故D错误 故选：C 根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度，结合平均速度的定义式求出4s内的平均速度根据速度时间公式求出4s末的瞬时速度根据位移时间公式求出2s内的位移 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式，并能灵活运用，基础题5.【答案】C【解析】解：A、物体在第1s末前后速度均为正值，故运动方向没有发生改变，故A错误； B、根据速度图线与坐标轴所围的面积表示位移，知物体在0-6s内位移大于0，则第6s末没有返回出发点，故B错误； C、物体在第2s内、第3s内的图线斜率相等，则加速度相同，故C正确； D

15、、物体在前4s内位移为零在4-6s内物体沿正向运动，故第2s和6s时离出发点最远，最大位移为x=1m，故D错误； 故选：Cv-t图象的斜率表示加速度，速度的正负表示运动方向，图线与坐标轴所围的面积表示位移明确v-t图象的斜率表示加速度，图线与坐标轴围城图形的面积表示位移，通过分析速度方向确定何时离出发点最远6.【答案】C【解析】解：汽车减速到0需要的时间为：t=4s，刹车后第2s初的速度为v=v0+at=20-5×1=15m/s刹车后第2s内的位移为：x1=vt+at12=15×2-×5×1=12.5m，汽车运动4s就停止运动，则刹车后5s内的位移为：x

16、=40m，故选：C。汽车做匀减速直线运动，先应用速度公式求出汽车的减速时间，然后应用位移公式求出汽车的位移，然后答题。本题考查了匀变速直线运动规律的应用，对于匀减速直线运动问题要先求出物体的运动时间，否则可能会出现错误；本题的易错点是：4s末物体已经停止运动，不能应用匀变速直线运动的位移公式代入t=5s求5s内的位移。7.【答案】B【解析】【分析】本题可由图象得出中间位置及中间时刻的速度大小，即可比较出两速度的大小。v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，故由图象可知中间时刻和中间位置的速度大小关系，在学习中要注意速度图象的正确应用。本题考查了匀变速直线运动的中间位置与中间时刻的

17、速度关系。【解答】作出匀加速和匀减速运动的v-t图象。 对于右图匀加速运动，由图可知中间时刻的速度，因图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，故由图可知时刻物体的位移小于总位移的一半，故中间位置应在中间时刻的右侧，故此时对应的速度一定大于； 对于下图匀减速运动，由图可知中间时刻的速度，因图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，故由图可知时刻物体的位移大于总位移的一半，故中间位置应在中间时刻的左边侧，故此时对应的速度一定大于； 因此不管匀加速直线运动还是匀减速直线运动，都是，当物体做匀速直线运动，；故B正确。故选B。8.【答案】D【解析】【分析】 由匀变速直线运

18、动的速度位移公式可以求出飞机的初速度。 本题考查了求飞机的初速度，分析清楚飞机的运动过程，应用匀变速直线运动的速度位移公式即可正确解题。 【解答】由匀变速直线运动的速度位移公式：v2-v02=2ax得： 飞机的初速度： 故选D。 9.【答案】D【解析】【分析】根据v2=2ax可得，而遮光板通过光电门的时间，可见遮光板通过光电门的时间越长代表遮光板越宽；遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近越趋近于车头的速度。 把握匀变速直线运动的特点和本实验的实验原理是解决此题的前提。【解答】根据v2=2ax可得由于小车每次从同一位置由静止开始下滑，故每次到光电门的速度相同。而遮光板通过光电门的时间，可见遮光板通

19、过光电门的时间越长代表遮光板越宽。显然遮光板越小，遮光板的平均速度越趋近于遮光板前端的速度即越趋近于车头的速度，故D正确,ABC错误。故选D。 10.【答案】C【解析】解：对AB段，根据位移时间公式有：L=vAt1+，即60=4vA+8a， 对AC段，根据位移时间公式有：2L=vAt2+，即120=10vA+50a， 联立解得：vA=17m/s，a=-1m/s2。 根据速度时间公式得，汽车经过C杆的速度为：vC=vA+at2=17-1×10m/s=7m/s。 故C正确、ABD错误； 故选：C。根据匀变速直线运动的位移时间公式，列方程组求出A点的速度和加速度，结合速度时间公式求出汽车通

20、过B、C的速度。解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式，并能灵活运用，本题也可以结合平均速度推论得出中间时刻的瞬时速度，根据速度时间公式求出加速度、速度等。11.【答案】D【解析】【解答】A.自由落体运动是初速度为0，加速度竖直向下且a=g的匀加速直线运动，故A正确；B.初速度为零的匀加速直线运动，开始连续的三个1s内通过的位移之比是1：3：5，故B正确；C.初速度为零的匀加速直线运动，在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1：2：3，故C正确；D.初速度为零的匀加速直线运动，在开始连续通过相同位移的时间之比是1：，则从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之

21、比为1：，故D错误。本题选错误的，故选D。【分析】自由落体运动是初速度为0，加速度竖直向下且的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的基本推论即可解题。本题考查对匀变速直线运动推论的理解能力，要学会应用比例法，基础题。12.【答案】BC【解析】略13.【答案】BC【解析】【分析】从位移图上可以知道物体在任意时刻的速度（斜率）和位置（纵坐标），位移图象的斜率等于物体运动的速度，由此分析。位移图象的特点：位移图象的斜率等于物体的速度；位移图象的纵坐标表示物体在某时刻的位置这是我们解题的关键。【解答】A.由图可知甲物体从0时刻开始出发，而乙物体从t1时刻开始运动，故A错误；B.根据位移图象的

22、斜率等于物体运动的速度，可知，甲、乙两个物体都做匀速直线运动，故B正确；C.位移图象的斜率等于物体运动的速度，由图可知甲的斜率小于乙的斜率，故甲的速度比乙的速度小，故C正确；D.t2时刻两物体的位移相同即两物体相遇，但由选项C的分析可知乙的速度大于甲的速度，故D错误。故选BC。14.【答案】CD【解析】解：A、由匀变速运动的位移公式x=，知初速度为零的匀加速运动，在位移上都满足x1：x2：x3：=1：4：9：，但加速度不一定g，所以竖直方向上的位移满足h1：h2：h3：=1：4：9：的运动不一定是自由落体运动，故A错误。 B、纸片由静止释放，由于空气阻力对其运动影响较大，所以其运动不能看作自由

23、落体运动，故B错误。 C、由v=gt知，自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1：2：3，故C正确。 D、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动，故D正确。 故选：CD自由落体运动是物体仅在重力的作用下由静止开始下落的匀加速直线运动，由匀变速运动的规律分析位移之比、速度之比。掌握了自由落体运动的特点和规律，明白匀变速直线运动的推论是顺利解决此题的基础。15.【答案】BCD【解析】解：取初速度方向为正方向 当位移与v0同向时，位移为x=6m 由x=v0t+at2 得：6=5t-t2，故t1=2s或t2=3 s，故B、C正确 当位移与v0方向相反时，位移为x=-6

24、m， 代入位移公式得：-6=5t-t2，故t3=6 s，则D正确 故选：BCD 由于只知道位移的大小，不知道位移的方向，要分两种情况讨论：位移与初速度方向相同与相反两种情况，根据位移公式求解 本题是多解问题，要考虑各种可能，防止漏解本题位移大小一定，但方向有两种可能，以初速度方向为正方向，位移一正一负有时，相同大小的位移，对应的时间有三个解16.【答案】0.50；0.25；偏小【解析】解：根据匀变速直线运动推论x=aT2可得： a=0.50m/s2； 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得： vD=0.25m/s 若交流电频率为50赫兹，则其打点周期为0.02s，当电源频率高于50Hz时，实际打点周期将变小，而进行计算时，仍然用0.02s，因此测出的速度数值将比物体的真实数值小 故答案为：0.50m/s2，0.25m/s； 偏小 根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小，明确频率和周期之间的关系即可判断测量的加速度与真实的加速度之间关系 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知