高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第2章 单元综合 新人教版必修1

用心 爱心 专心 高中物理高中物理 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 第第 2 2 章章 单元综合单元综合 新人教版必修新人教版必修 1 1 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 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 A 1 m s2 B 2 m s2 C 0 5 m s2 D 1 44 m s2 解析解析 火车减速行驶 当速度减为 8 m s 时 刚好与列车相接触 有 a m s2 1 44 m s2 0 20 8 2 2 50 答案答案 D 2 一物体做匀减速直线运动 初速度为 10 m s 加速度大小为 1 m s2 则物体在停 止运动前 1 s 内的平均速度为 A 5 5 m s B 5 m s C 1 m s D 0 5 m s 解析解析 物体停止所用时间为 t s 10 s 所以最后 1 s 内的平均速度为 v9 5 v0 at9 5 10 v0 a 10 1v m s 1 9 5 m s 0 5 m s 答案答案 D 3 跳伞运动员以 5 m s 的速度竖直匀速降落 在离地面 h 10 m 的地方掉了一颗扣子 跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为 忽略扣子受的空气阻力 g 取 10 m s2 A 2 s B s 2 C 1 s D 2 s 2 解析解析 跳伞运动员下落时间 t1 s 2 s 扣子下落高度 h vt2 gt22 即 h v 10 5 1 2 10 5t2 10t22 解得 t2 1 s 所以 t t1 t2 1 s 1 2 答案答案 C 4 有四个运动的物体 A B C D 物体 A B 运动的 x t 图象如下图甲所示 物体 C D 从同一地点沿同一方向运动的 v t 图象如图乙所示 根据图象做出的以下判断中正 确的是 用心 爱心 专心 A 物体 A 和 B 均做匀速直线运动且 A 的速度比 B 更大 B 在 0 3 s 的时间内 物体 B 运动的位移为 10 m C t 3 s 时 物体 C 追上物体 D D t 3 s 时 物体 C 与物体 D 之间有最大间距 解析解析 由甲图可知 物体 A B 均做匀速直线运动 且 vA vB 故 A B 正确 由 乙图可知 t 3 s 时 vC vD 此时物体 C 与物体 D 之间有最大距离 故 C 错 D 正确 答案答案 ABD 5 一观察者发现 每隔一定时间有一水滴自 8 m 高处的屋檐落下 而且当看到第五滴水 刚要离开屋檐时 第一滴水正好落到地面 那么这时第二滴水离地的高度是 g 10 m s2 A 2 m B 2 5 m C 2 9 m D 3 5 m 解析解析 水滴在空中的分布如右上图所示 由初速度为 0 的匀变速运动的比例式得 h2 3 5 m h2 H 7 16 答案答案 D 6 如右图所示是某物体运动全过程的速度 时间图象 以 a1 和 a2 表示物体在加速过程 和减速过程中的加速度 以 x 表示物体运动的总位移 则 x a1 和 a2 的值为 A 30 m 1 5 m s2 1 m s2 B 60 m 3 m s2 2 m s2 C 15 m 0 75 m s2 0 5 m s2 用心 爱心 专心 D 100 m 5 m s2 3 m s2 解析解析 总位移 x m 30 m 加速时 10 6 2 a1 m s2 1 5 m s2 减速时 a2 m s2 1 m s2 v t 6 0 4 0 v t 0 6 10 4 答案答案 A 7 一辆汽车正在做匀加速直线运动 计时之初 速度为 6 m s 运动 28 m 后速度增 加到 8 m s 则 A 这段运动所用时间是 4 s B 这段运动的加速度是 3 5 m s2 C 自开始计时起 两秒末的速度是 7 m s D 从开始计时起 经过 14 m 处的速度是 5 m s 2 解析解析 由 v2 v02 2ax 得 a m s2 0 5 m s2 再由 v v0 at v2 v02 2x 82 62 2 28 得运动时间 t s 4 s 故 A 对 B 错 两秒末速度 v2 v0 at2 6 v v0 a 8 6 0 5 m s 0 5 2 m s 7 m s C 对 经 14 m 处速度为 v 则 v 2 v02 2ax 得 v m s 5 m s 即 D 亦对 62 2 0 5 142 答案答案 ACD 8 一个做匀减速直线运动的物体 在速度为零前通过连续三段位移的时间分别是 3t 2t t 这三段位移之比和在这三段位移上的平均速度之比分别是 A 3 2 1 1 1 1 B 32 22 1 3 2 1 C 5 3 1 3 2 1 D 33 23 1 9 4 1 解析解析 将物体运动反过来视为初速为零的匀加速直线运动 前 t 时间内的位移 x1 at2 前 3t 时间内的位移 x3 a 3t 2 9x1 前 6t 时间内的位移 x6 a 6t 1 2 1 2 1 2 2 36x1 故题中 3t 2t t 时间内位移之比为 x6 x3 x3 x1 x1 27 8 1 三段的 平均速度 9 4 1 x6 x3 3t x3 x1 2t x1 t 答案答案 D 9 一个做匀减速直线运动的物体 经 3 0 s 速度减为零 若测出它在最后 1 0 s 内的 位移是 1 0 m 那么该物体在这 3 0 s 内的平均速度是 A 1 0 m s B 3 0 m s C 5 0 m s D 9 0 m s 答案答案 B 10 用心 爱心 专心 甲 乙两物体沿同一方向做直线运动 6 s 末在途中相遇 它们的速度图象如右图所 示 可以确定 A t 0 时甲在乙的前方 27 m 处 B t 0 时乙在甲的前方 27 m 处 C 6 s 之后两物体不会再相遇 D 6 s 之后两物体还会再相遇 解析解析 由图象可知 0 6 s 内 x甲 m 27 m x乙 6 9 m 54 m 而 6 9 2 在 6 s 末甲 乙正好相遇 说明是乙在追甲 x x乙 x甲 27 m A 正确 B 错误 当 t 6 s 后 因为 v甲 v乙 所以乙不可能再追上甲 C 正确 D 错误 答案答案 AC 二 非选择题 11 1 2009 年广东理基 研究匀变速直线运动 的实验中 使用电磁式打点计时 器 所用交流电的频率为 50 Hz 得到如下图所示的纸带 图中的点为计数点 相邻两计 数点间还有四个点未画出来 下列表述正确的是 A 实验时应先放开纸带再接通电源 B x6 x1 等于 x2 x1 的 6 倍 C 从纸带可求出计数点 B 对应的速率 D 相邻两个计数点间的时间间隔为 0 02 s 2 我国交流电的频率为 50 Hz 因此打点计时器每隔 s 打一个点 如右图所示为 某次实验时打出的一条纸带 图中 1 2 3 4 为依次选定的计数点 根据图中标出的数据可 以判定物体做 判断的根据是 加速度是 m s2 解析解析 1 中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度 所以 vB 所以 C 正确 用心 爱心 专心 x6 x1 5 x2 x1 所以 B 错误 相邻计数点间的时间间隔是 0 1 s D 错误 按照实验要求 应该先开通电源再放开纸带 所以 A 错误 2 由 T 知周期 T s 0 02 s 相邻两计数点间的距离分别为 x1 0 032 m 3 2 cm x2 0 125 m 0 032 m 0 093 m 9 3 cm x3 0 278 m 0 125 m 0 153 m 15 3 cm 可以 判定小球做加速运动 再看两连续相等时间内位移之差分别为 x1 x2 x1 6 1 cm x x3 x2 6 0 cm 在误差允许的范围内 可以认为 x x 故小球做匀加 速直线运动 依据是 x 恒定 加速度 a cm s2 600 cm s2 6 m s2 答案答案 1 C 2 0 02 匀加速直线运动 x x 6 12 一滑块自静止开始 从斜面顶端匀加速下滑 第 5 s 末的速度是 6 m s 求 1 第 4 s 末的速度 2 运动后 7 s 内的位移 3 第 3 s 内的位移 解析解析 1 因为 v0 0 所以 vt at 即 vt t 故 v4 v5 4 5 所以第 4 s 末 的速度 v4 v5 6 m s 4 8 m s 4 5 4 5 2 前 5 s 的位移 x5 t t 5 s 15 m v 0 v5 2 0 6 m s 2 由于 x t2 所以 x7 x5 72 52 故 7 s 内的位移 x7 x5 15 m 29 4 m 72 52 49 25 3 利用 x x 1 5 x1 x5 12 52 1 25 故 x1 x5 15 m 0 6 m 1 25 1 25 则第 3 s 内的位移 x 5x1 5 0 6 m 3 m 答案答案 1 4 8 m s 2 29 4 m 3 3 m 13 汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动 当滑行 x1 30 m 时 速度恰好减为初速 度的一半 接着又滑行了 t2 20 s 才停止 求 汽车滑行的总时间 t 关闭发动机时的速 度 v0和总位移 x 解析解析 求总时间 因为汽车滑行 30 m 时速度恰好减半 所以这时的速度恰好为滑 行总过程中初 末速度的算术平均值 即滑行总过程的平均速度 故滑行 30 m 时恰好为总 过程的中间时刻 从而可知滑行 30 m 所用时间 t1也为 20 s 故汽车滑行的总时间为 t t1 t2 20 s 20 s 40 s 求初速度 设汽车的初速度为 v0 则滑行 30 m 时的速度为 v0 2 因为匀变速直线运动 中某段时间内的平均速度等于该段时间内初 末速度的算术平均值 所以在滑行 30 m 的过 程中 用心 爱心 专心 t1 x1 解之得 v0 2 m s v0 v0 2 2 求总位移 因为 v0 2 m s 所以汽车在后 20 s 内的初 末速度分别为 v1 1 m s v2 0 则后 20 s 内的平均速度为 v3 m s 0 5 m s 后 20 s 内的位 v1 v2 2 1 0 2 移 x2 v3t 10 m 则总位移为 x x1 x2 30 m 10 m 40 m 答案答案 2 m s 40 m 14 一辆值勤的警车停在公路旁 当警员发现从他旁边以 v 8 m s 的速度匀速行驶的 货车有违章行为时 决定前去追赶 经 2 5 s 警车发动起来 以加速度 a 2 m s2做匀加 速运动 试问 1 警车要多长时间才能追上违章的货车 2 在警车追上货车之前 两车间的最大距离是多少 解析解析 1 设经过 t 时间警车追上货车 两车的位移分别为 x警 at2 x货 v0 t t0 1 2 追上时两车位移相等 x警 x货 即 at2 v0 t t0 1 2 解得追上时所用时