衔接点32 第二章 匀变速直线运动的研究 自我检测（解析版）

衔接点32第二章匀变速直线运动的研究自我检测、单选题1．现在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F－A15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s。若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为（）A．30m/s B．40m/s C．20m/s D．10m/s【答案】B【解析】根据v2-v02=2ax得故选B。2．如图所示，A、B两物体（可视为质点）相距，物体A以的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为，那么物体A追上物体B所用的时间为（）A．7s B．8s C．9s D．10s【答案】B【解析】B物体减速为零的时间为此时B物体的位移为A物体的位移为因为可知B速度减为零时A还未追上B，根据代入数据解得故B正确ACD错误。故选B。3．电影特技中有一种叫做“快镜头”的方法，快镜头指拍摄影片或电视片时，用慢速拍摄的方法拍摄，再用正常速度放映或播放（比如2倍速度的快镜头是拍摄时每秒12张画面，播放时每秒24张画面），对于一个从静止开始做匀加速直线运动的汽车，不使用特技时，屏幕上汽车的加速度为a，汽车运动到某点时的速度为v，当使用4倍速度的“快镜头”时，屏幕上汽车的加速度和运动到同一点的速度分别为（）A．8a、4v B．8a、8v C．16a、4v D．16a、8v【答案】C【解析】由题意可知，使用4倍速度的“快镜头”时，则有速度有由于使用“快镜头”时，汽车的位移在屏幕上与不使用“快镜头”时相同，由速度位移公式可得“快镜头”时，屏幕上汽车的加速度为故选C。4．质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2s、第2个2s和第2s内三段位移比为（）A．2：6：5 B．2：8：7 C．4：12：3 D．2：2：1【答案】C【解析】质点从静止开始做匀加速直线运动，由位移时间公式，可得在第1个2s的位移为在第2个2s的位移为在第2s内的位移为则得故选C。5．一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向地，火车先做匀加速运动，加速度大小为，接着做匀减速运动，加速度大小为，到达地时恰好静止。若A、两地距离为，则火车从A地到地所用时间为（）A． B． C． D．【答案】C【解析】设加速结束时的速度为v，则解得则整个过程中的平均速度为则火车从A地到B地所用时间t，为故选C。6．甲、乙两物体沿同一直线运动，运动过程的位移—时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A．0~5s内两物体的平均速度相等B．0~6s内存在某时刻两物体的速度大小相等C．0~6s内甲物体做匀变速直线运动D．0~6s内乙物体的速度逐渐减小【答案】B【解析】A．0~5s内两物体的位移不相等，所以平均速度不相等，故A错误；BD．x-t图像的斜率表示速度，由图像可知t=0时乙的速度小于甲的速度，而t=6s时乙的速度大于甲的速度，在0~6s内乙的速度逐渐增大，而甲的速度不变，所以0~6s内存在某时刻两物体的速度大小相等，故B正确，D错误；C．0~6s内甲物体做匀速直线运动，故C错误。故选B。7．甲、乙两辆车在同一水平直道上运动,其运动的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是（）A．甲车先做匀减速直线运动,后做匀速直线运动B．在0～10s内,乙车速度的大小一定比甲的大C．在0～10s内,甲、乙两车相遇两次D．在0～4s内,甲、乙两车运动方向相反【答案】C【解析】A．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，甲车先做匀速直线运动，后静止不动，A错误；B．x-t图像的斜率表示速度，根据图像可知，在0～10s内，乙车速度的大小先比甲的小，后比甲的大，B错误；C．两图线的交点表示相遇，根据图像可知，在0～10s内，甲、乙两车相遇两次，C正确；D．根据x-t图像斜率的正负表示速度方向，知在0～4s内，甲、乙两车运动方向相同，D错误。故选C。8．利用传感器与计算机结合，可以自动得出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到运动小车的速度-时间图像如图所示，由此图像可知（）A．18s时的加速度大于13s时的加速度B．小车做曲线运动C．13s末小车距离出发点最远D．小车前10s内的平均速度比后10s内的大【答案】A【解析】A．由v-t图像中图线的斜率大小表示小车的加速度大小可知，18s时小车的加速度大于13s时小车的加速度，A正确；B．v-t图像只能描述一维直线运动，B错误；C．小车在0~20s内速度方向不变，20s时小车距出发点最远，C错误；D．由v-t图线与时间轴围成的面积表示位移知前10s内的位移小于后10s内的位移，由知小车前10s内的平均速度比后10s内的小，D错误。故选A。二、多选题9．如图所示，汽车以的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线处时，绿灯还有熄灭。而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的图像不可能是（）A． B．C． D．【答案】AD【解析】A．图像中图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，该图像中汽车的位移为表明汽车没有停在停车线处，该图像图像不可能，A正确；B．图像中图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，该图像中汽车的位移为表明汽车有可能停在停车线处，B错误；C．图像中图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，该图像中汽车的位移为表明汽车恰好停在停车线处，C错误；D．图像中图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，该图像中汽车的位移为表明汽车没有停在停车线处，该图像图像不可能，D正确。故选AD。10．a、b两质点在同一直线上运动的位移-时间图像如图所示，b质点的加速度大小始终为0.1m/s2，两图线相切于坐标为（5s，－2.7m）的点，则（）A．a做直线运动，b做曲线运动B．t=5s时，a、b两质点的速度均为－0.54m/sC．b质点的初速度是－1.1m/sD．图中x0应为1.55m【答案】CD【解析】A．x-t图象只能表示直线运动，不能表示曲线运动，所以两质点均做直线运动，故A错误；B．由图象可知，t＝5s时，两图线斜率相同，即速度相同，则故B错误；C．根据图像可知b质点做匀减速直线运动，由速度时间公式得解得故C正确；D．由平均速度公式得解得故D正确。故选CD。11．汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了时间经过A、B两根电线杆，已知A、B间的距离为，车经过B时的速度为，则（）A．车从出发到B杆所用时间为B．车的加速度为C．经过A杆时的速度为D．出发点到A杆的距离为【答案】AD【解析】C．据位移公式解得故C错误；B．车的加速度为故B错误；A．车从出发到B杆所用时间故A正确；D．出发点到A杆的距离为故D正确。故选AD。12．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示，图中△OPQ和△OQT的面积分别为和（）。初始时，甲车在乙车前方处，则（）A．若，两车相遇2次 B．若，两车相遇1次C．若，两车不会相遇 D．若，两车相遇2次【答案】CD【解析】由v-t图像可知，时间内甲乙两车的相对位移为，该时间内乙车比甲车多运动的距离为A．若，两车在时刻相遇，且只会相遇一次，A错误；B．若，在时刻两车速度相等且尚未相遇，则两车不会相遇，B错误；C．若，在时刻两车速度相等且尚未相遇，则两车不会相遇，C正确；D．若，在时刻之前两车第一次相遇，两车会相遇两次，D正确。故选CD。三、实验题13．（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如图（a）所示其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图；（b）所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。①部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车依靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是：________________________（用字母填写）②图（b）中标出的相邻两计数点的时间间隔T=___________________s③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=________________。④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=______________。【答案】DCBA0.10s【解析】①[1]按常规实验步骤，先安装再操作后整理，再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为DCBA；②[2]相邻两点之间还有4个记录点未画出，相邻两计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s③[3]由得④[4]为了充分利用数据，应采用逐差法a=14．小玉同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，请完成下面问题。（1）根据纸带上各个测量点间的距离，小玉同学已将1、2、3、5点对应时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应时刻的瞬时速度填入表中（计算结果保留3位有效数字）。瞬时速度v1v2v3v4v5数值（m·s-1）0.1650.2140.263_0.363（2）在图中所示的直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。()（3）由图像求出小车的加速度a=___________m/s2（计算结果保留3位有效数字）。【答案】0.3140.522（0.490~0.550范围内均可）【解析】（1）[1]第4点对应的瞬时速度等于第3点与第5点间的平均速度，即（2）[2]如图所示。（3）[3]v-t图线的斜率表示加速度，即四、解答题15．物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到斜面长度处的B点时，所用时间为t，求物体从B点运动到C点所用的时间。【答案】t【解析】设物体的初速度为，加速度大小为a，则解得16．某时刻甲车从静止出发做匀加速直线运动，加速度大小为a1=2m/s2，同时乙车以v0=8m/s的速度沿同一方向（不同车道）匀速行驶。当t0=4s时，乙车开始以加速度大小为a2=4m/s2刹车，两车初始间距为s。求：（1）若乙车在后方，要使两车相遇2次，则s应满足什么条件？（2）若乙车在前方，要使两车在第10s内相遇，则s应满足什么条件？【答案】（1）s<16m；（2）41m<s<60m【解析】（1）设间距为s0时，恰好相遇一次。4s末甲车速度为v1=a1t0=8m/s=v0此时甲位移为乙车位移为则s0=s2‒s1=16m故两车要相遇两次，s应满足s<s0=16m（2）要在第10s内相遇，即要在9s<t<10s时间内相遇。从开始运动到乙车停下，用时为故追上前乙车已经停下，乙停下来的位移为若t1=9s追上，则有解得若t2=10s追上，则有解得故要在第10s内追上，s应满足41m<s<60m17．甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方处，乙车速度，甲车速度，此时乙车离终点线尚有，如图所示。若甲车做匀加速运