1、1第一章 运动的描述 匀变速直线运动本章综合能力提升练(限时:45 分钟)一、单项选择题1物理学中引入了“质点”的概念,从科学方法上来说属于( )A控制变量法 B类比法C理想模型法 D等效替代法答案 C2如图 1所示,飞行员跳伞后,飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是( )图 1A甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C研究物体的运动时不一定要选择参考系D参考系只能是相对于地面静止的物体答案 B解析 甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的,故 A错误,B 正确;研究物体
2、的运动一定要选择参考系,故 C错误;参考系的选择具有任意性,故 D错误3.校运动会 400m比赛中,终点在同一直线上,但起点不在同一直线上(如图 2所示)关于这样的做法,下列说法正确的是( )图 2A这样做是为了使参加比赛的同学位移大小相同B这样做是为了使参加比赛的同学路程大小相同2C这样做是为了使参加比赛的同学所用的时间相同D这样做其实是不公平的,明显对外侧比赛的同学有利答案 B4(2018温州市六校期末)某人驾车从“浙江省平阳中学”开往“温州第二高级中学” ,导航地图如图 3所示,则以下说法错误的是( )图 3A研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看成质点B根据导航图中的数据可以预估“常
3、规路线”行车的平均速度约为 59.7km/hC图中显示的“59 分钟”是指时间D途中经过“三都岭隧道” ,进入隧道前路边竖有限速标志 80,指的是车辆经过隧道过程中,瞬时速度不能超过 80km/h答案 B5(2018东阳中学期中)如图 4所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验,关于这个实验的下列说法中不符合史实的是( )图 4A伽利略以实验来检验速度与时间成正比的猜想是否真实B伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响C伽利略通过实验发现小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动D伽利略用实验而不是“外推”的方法得到斜面倾角增大到 90小球仍然会保持匀
4、加速运动答案 D解析 伽利略用斜面实验来检验速度与时间成正比的猜想是否真实,故 A正确;伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响,故 B正确;伽利略通过实验发现3小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,故 C正确;伽利略采用“外推”的方法得到斜面倾角增大到 90小球仍然会保持匀加速运动,故 D错误6.小钢球从某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到的照片如图 5所示已知连续两次曝光的时间间隔,为求出小球经过 B点的速度,需测量( )图 5A照片中 AC的距离B照片中球的直径及 AC的距离C小钢球的实际直径、照片中 AC的距离D小钢球的实际直径、照片中球的直径及 A
5、C的距离答案 D解析 根据匀变速直线运动的规律可知 vB ,为求解 AC的实际距离,需知道小钢球的xAC2T实际直径、照片中球的直径及照片中 AC的距离,然后根据比例关系可知 AC的实际距离,故选项 D正确,A、B、C 错误7在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时,以路段的起点作为 x轴的原点,通过传感器发现汽车刹车后的坐标 x与时间 t的关系满足 x30 t5 t2(m),下列说法正确的是( )A汽车刹车过程的初速度大小为 30m/s,加速度大小为 10 m/s2B汽车刹车过程的初速度大小为 30m/s,加速度大小为 5 m/s2C汽车刹车过程的初速度大小为 60m/s,加速度大小为 5 m
6、/s2D汽车刹车过程的初速度大小为 60m/s,加速度大小为 2.5 m/s2答案 A解析 根据汽车刹车后的坐标 x与时间 t的关系 x30 t5 t2(m),对比匀变速直线运动的规律 x v0t at2,可知汽车刹车过程的初速度大小为 30m/s,加速度大小为 10 m/s2,故12选 A.8.如图 6所示为甲、乙两质点做直线运动的速度时间图象,则下列说法中正确的是( )4图 6A在 0 t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B甲质点在 0 t1时间内的加速度与乙质点在 t2 t3时间内的加速度相同C甲质点在 0 t1时间内的平均速度小于乙质点在 0 t2时间内的平均速度D在 t3时刻,甲、乙
7、两质点都回到了出发点答案 A解析 因在 0 t3时间内甲、乙两质点的速度时间图线与 t轴所围“面积”相等,说明位移相等,则甲、乙两质点的平均速度相等,故 A项正确;在 0 t1时间内,甲的图线斜率为正值,加速度沿正方向,在 t2 t3时间内,乙的图线斜率为负值,加速度沿负方向,两个加速度不相同,故 B项错误;甲质点在 0 t1时间内的平均速度等于 ,乙质0 v02 v02点在 0 t2时间内的平均速度等于 ,故 C项错误;由题图可知甲、乙两质点的速0 v02 v02度均为正值,则两质点均做单向直线运动,不可能回到出发点,故 D项错误二、多项选择题9沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分
8、别为 v1和 v2, v1、 v2在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )t/s 0 1 2 3 4v1/(ms1 ) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0v2/(ms1 ) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6A.火车的速度变化较慢B汽车的加速度较小C火车的位移在减小D汽车的位移在增加答案 AD解析 从表格中可得火车的加速度 a 火 m/s20.5 m/s2,汽车的加速度 a v火 t火 0.51汽 m/s21.2 m/s2,故火车的加速度较小,火车的速度变化较慢,A 正确,B v汽 t汽 1.21错误;由于汽车和火车的速度一直为正值,速度方向不变,则位移都在
9、增加,C 错误,D 正确10给滑块一初速度 v0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为 ,当滑块速度g2大小减为 时,所用时间可能是( )v025A. B. C. D.v02g v0g 3v0g 3v02g答案 BC解析 当滑块速度大小减为 时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相v02反,因 此 要 考 虑 两 种 情 况 , 即 v 或 v , 代 入 公 式 t 得 t 或 t , 故v02 v02 v v0a v0g 3v0gB、 C正 确11物体由静止开始做加速度大小为 a1的匀加速直线运动,当速度达到 v时,改为加速度大小为 a2的匀减速直线运动,直至速度为零在匀
10、加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分别为 x1、 x2和 t1、 t2,下列各式成立的是( )A. B. x1x2 t1t2 a1a2 t1t2C. D vx1t1 x2t2 x1 x2t1 t2 2x1 x2t1 t2答案 ACD解析 由 x1 t1, x2 t2,得 ,故 A正确;v2 v2 x1x2 t1t2又 v a1t1和 v a2t2得 ,故 B错误;a1a2 t2t1整个过程 x1 x2 (t1 t2)v2故 ,故 C正确;x1 x2t1 t2 v2 x1t1 x2t2v ,故 D正确2x1 x2t1 t2三、实验题12(2018温州中学期中)在“探究小车速度随时间变
11、化的规律”实验中,从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有_;为能按实验要求达到实验目的,还缺少的器材有_(写出一种即可)电磁打点计时器 天平 低压直流电源 细绳 纸带 小车 钩码 停表 一端有带滑轮的长木板答案 (1) (2)低压交流电源(或刻度尺)解析 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,所需的实验步骤:(1)木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路(此处所需的仪器有)(2)穿纸带,挂钩码(此处所需的仪器有)6(3)先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源(此处所需的仪器有)(4)换纸带,加钩码,再做两次(5)处理纸带,求出某位置的速度和运
12、动过程的加速度由实验步骤可以看出需要的仪器有,为了得到小车的运动规律,还需要低压交流电源和刻度尺13(2018东阳中学期中)在学生实验“用打点计时器测速度”和“探究小车速度随时间变化的规律”中,都使用了电火花计时器,并打出纸带进行有关数据处理,已知所用交流电源的频率是 50Hz.(1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是_(可能有一个或多个正确选项)A实验中需用停表记下运动的时间B开始释放小车时,应使小车靠近电火花计时器C先接通电火花计时器电源,然后放开小车(2)有一次实验中某小组得到如图 7所示的纸带,并按照打点时间先后,依次选定了O、 A、 B、 C、 D、 E、 F七个计数点(每两个
13、计数点之间还有四个点没有画出),经过测量后计算得到相邻计数点间的距离请根据实验数据,判断这个纸带做的是_(填“加速”“匀速”或“减速”)运动电火花计时器打下相邻两点的时间间隔是_s根据纸带上测量的数据可以计算得到加速度大小为_(结果保留 3位有效数字)图 7答案 (1)BC (2)加速 0.02 2.00m/s 2解析 (1)打点计时器本身是计时仪器,不需要再使用停表,故 A错误;为了更有效利用纸带,开始释放小车时,应使小车靠近电火花计时器,故 B正确;为了使打点计时器稳定工作,先接通电火花计时器电源,然后放开小车,故 C正确(2)由题图知相邻时间间隔的位移越来越大,故纸带做加速运动;电火花计
14、时器使用交变电流,电源频率为 50Hz,相邻两点的时间间隔为 0.02s,由公式 a,代入数据得: a2.00m/s 2.x6 x5 x4 x3 x2 x19T2四、计算题14一列火车由静止开始出发,沿直线轨道先以恒定加速度 a1做匀加速运动,至速度 v后,再匀速前进一段时间,最后以恒定加速度 a2匀减速前进,直至停止,全程长为 L.(1)求全程所用时间;(2)速度 v为何值时,全程所用时间最短?7答案 (1) (2)Lv v2a1 v2a2 2a1a2a1 a2L解析 (1)火车加速过程: v a1t1加速位移满足 2a1x1 v2减速过程: v a2t2减速位移满足 2a2x2 v2匀速过
15、程: L x1 x2 vt3全程所用时间 t t1 t2 t3联立解得 t Lv v2a1 v2a2(2)火车先加速到 v再减速到零跑完全程,所用时间最短,即 L x1 x2,得 v .2a1a2a1 a2L15在一次低空跳伞演练中,当直升机悬停在离地面 224m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以 12.5m/s2的加速度匀减速下降为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过 5 m/s.(取 g10m/s 2)求:(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)伞兵在空中的最短时间为多少?答案 (1)99m 1.25m (2)8.6s解析 (1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为 h,此时速度为 v0,则有:v2 v022 ah即 52 v02212.5 h又 v022 g(224 h)210(224 h)联立解得 h99m, v050m/s以 5m/s的速度落地相当于从 h1高处自由落下,即: v22 gh1解得: h1 m1.25mv22g 5220(2)设伞兵在空中的最短时间为 t,则有: v0 gt1解得: t1 s5sv0g 5010t2 s3.6sv v0a 5 50 12.5故 t t1 t2(53.6) s8.6s8
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