1、章末目标检测卷一运动的描述匀变速直线运动的研究(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.手机导航软件不仅极大地方便了人们的出行,更是缓解了城市交通压力。下图是某位游客从北京天安门广场附近骑自行车前往北京南站,导航规划了三条路线,下列说法错误的是()A.研究人在地图上的实时位置,可以把人看成质点B.图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔C.图中的5.4 km、6.1 km、5.6 km分别表示路程D.三条路径路程不同、时间不同、位移也不同2.(2020山东济南一模)短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看
2、成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀加速阶段的时间为()A.svB.2svC.2sv-tD.2sv-2t3.(2020江西五校联考)如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点。已知xAB=18 m,xBC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是()A.12 m/s,13 m/s,14 m/sB.10 m/s,14 m/s,18 m/sC.8 m/s,10 m/s,16 m/sD.6 m/s,12 m/s,18 m/s4.(2020河北沧州模拟)甲、乙两车在同
3、一条直道上行驶,它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于t=10 s处,则下列说法正确的是()A.甲车的初速度为零B.乙车的初位置在x0=60 m处C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2D.t=5 s时两车相遇,此时甲车速度较大5.(2020山东泰安模拟)某物体做直线运动,设该物体运动的时间为t,位移为x,其xt2-1t图像如图所示,则下列说法正确的是()A.物体做的是匀加速直线运动B.t=0时,物体的速度为abC.0b时间内物体的位移为2ab2D.0b时间内物体做匀减速直线运动,b2b时间内物体做反向的匀加速直线运动6.(2021山东章丘月考)
4、甲车和乙车从同一位置出发沿平直公路行驶,它们运动的速度时间图像分别为如图所示的直线甲和曲线乙,t=3 s时,直线甲和曲线乙刚好相切。有关两车在05 s内的运动,下列说法正确的是()A.甲车做匀加速运动且其加速度为83 m/s2B.乙车一直做加速运动,加速度先增大后减小C.t=1 s时两车间隔距离为3 mD.t=3 s时甲车和乙车相距最远,最远距离大于7 m7.(2020山东临沂期末)如图甲所示,现代城市里面高楼林立。图乙是某地两高楼示意图,左边的楼高98 m,右边的楼高200 m,水平间距为136 m,左边楼顶一人拿着1 kg的E球,右边楼顶另一人拿着4 kg的F球。若右边楼顶的人静止释放F球
5、的同时大喊一声,左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E球。不计空气阻力,人和球均看成质点,声音在空气中传播的速度为340 m/s,则下列说法正确的是(本题取10=3.2,本题仅供理论讨论,严禁高空抛物)()A.F球先落地B.在两球均释放后且落地前的过程中,在相等的时间内E球的速度变化量小于F球的C.两球落地的时间差为1.92 sD.在E球落地的一瞬间,F球离地面的高度小于左边楼的高度二、多项选择题(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)8.(2020江西赣州高三检测)下图是用频闪间隔为t的相机拍摄的一张真空中羽毛
6、与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法正确的是()A.一定满足关系x1x2x3=149B.一定满足关系x1x2x3=135C.苹果下落的加速度大小为x3-x12t2D.羽毛下落到C点时的速度大小为x2+x32t9.(2020山东济宁模拟)甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动,其运动的xt-t图像如图所示。关于甲、乙两质点的运动情况,下列说法正确的是()A.乙质点做初速度为c的匀加速直线运动B.甲质点做加速度大小为2cd的匀加速直线运动C.t=d2时,甲、乙两质点速度大小相等D.t=d4时,甲、乙两质点速度大小相等10.(2021山东日照月考)在水平面
7、上,有甲、乙两物体分别沿两条彼此靠近的平行轨道相向运动,其v-t图像如图所示。下列对于两物体的描述正确的是()A.若甲、乙两物体在t=3 s时第一次相遇,则它们不会再次相遇B.若甲、乙两物体在t=3 s时第一次相遇,则它们在t=5 s时再次相遇C.若甲、乙两物体在t=4 s时第一次相遇,则它们可能会再次相遇D.若甲、乙两物体在t=4 s时第一次相遇,则它们不会再次相遇三、非选择题(本题共5小题,共60分)11.(6分)(2020四川广元第二次适应性统考)某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50 Hz的交变电源上,实验时得到一条纸带如图所示,他在纸带上便于测量的地
8、方选取第一个计数点,在这点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,他只测得AC长为14.56 cm,CD长为11.15 cm,DE长为13.73 cm。(1)为了探究匀变速直线运动的规律,该同学所取的计数点个数(填字母序号)。A.偏少B.偏多C.合适(2)若小车是做匀变速直线运动,由该同学所测的实验数据计算出小车的加速度a= m/s2,打点计时器打A点时小车的瞬时速度vA= m/s。(计算结果均保留三位有效数字)12.(9分)(2020广东珠海质量监测)在研究匀变速直线运动实验中,在打点计时器打下的纸带上,选取一段如图
9、所示,实验员告知同学们交变电流的频率为50 Hz,图中每两点中间还有四点没有画出;用刻度尺量得A到B、C、D、E各点的距离依次为1.23 cm、3.71 cm、7.44 cm和12.42 cm,则打C点时物体的瞬时速度大小为 m/s;该匀变速直线运动的加速度的大小为 m/s2。(以上结果均保留三位有效数字)若实际上交变电流的频率为51 Hz,则上面计算出的加速度值与实际值相比(选填“偏大”“偏小”或“无区别”)。13.(12分)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍爱生命。某路段机动车限速为15 m/s,一货车严重超载后的总质量为5.0104
10、kg,以15 m/s的速度匀速行驶。发现红灯时司机刹车,货车立即做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s2。已知货车正常装载时刹车的加速度大小为10 m/s2。(1)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比。(2)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离。(3)若此货车不仅超载而且以20 m/s的速度超速行驶,则刹车距离又是多少?(设此情形下刹车加速度大小仍为5 m/s2)14.(15分)如图所示,在光滑的水平地面上,相距l=10 m的A、B两小球均以速度v0=10 m/s 向右匀速运动,随后两球相继滑上倾角为30的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,g取10 m/s2。求:(1)B球刚
11、要滑上斜坡时A、B两球的距离;(2)A球滑上斜坡后两球相遇时经过的时间。15.(18分)高铁列车上有很多制动装置。在每节车厢上装有制动风翼,当风翼完全打开时,可使列车产生a1=0.5 m/s2的平均制动加速度。同时,列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。单独启动电磁制动系统,可使列车产生a2=0.7 m/s2的平均制动加速度。所有制动系统同时作用,可使列车产生最大为a=3 m/s2的平均制动加速度。在一段直线轨道上,列车正以v0=324 km/h的速度匀速行驶时,列车长接到通知,前方有一列车出现故障,需要减速停车。列车长先将制动风翼完全打开,让高速行驶的列车减速,当车速减小了1
12、3时,再通过电磁制动系统同时制动。(1)若不再开启其他制动系统,从开始制动到停车,高铁列车行驶的距离是多少?(2)若制动风翼完全打开时,距离故障车只有2 km,那么该列车最迟在距离故障车多远处打开剩余的制动装置,才能保证不与故障车相撞?章末目标检测卷一运动的描述匀变速直线运动的研究1.D解析:研究人在导航图中的位置时,人的大小和形状能够忽略,可以把人看成质点,选项A正确。图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔,选项B正确。图中的5.4km、6.1km、5.6km是轨迹的长度,分别表示路程,选项C正确。三条路径路程不同、时间不同、位移相同,选项D错误。2.D解析:设初速度为零的起跑阶段
13、加速度为a,加速阶段时间t1,则有s=12at12+vt,v=at1,解得t1=2sv-2t,故A、B、C错误,D正确。3.D解析:根据x=at2得a=xt2=30-184m/s2=3m/s2,小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB=xAC2t=18+304m/s=12m/s,小球在C点的速度vC=vB+at=(12+32)m/s=18m/s,小球在A点的速度vA=vB-at=(12-32)m/s=6m/s,故D正确。4.C解析:位移时间图像的斜率等于速度,则知甲车的速度不变,做匀速直线运动,初速度不为零,选项A错误。乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10s处,则t=10s时,
14、速度为零,反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则x=12at2,根据图像可知,x0=12a(10s)2,20m=12a(5s)2,解得a=1.6m/s2,x0=80m,选项B错误,C正确。t=5s时两车相遇,此时甲车的速度v甲=205m/s=4m/s,乙车的速度为v乙=at=1.65m/s=8m/s,选项D错误。5.D解析:据匀变速直线运动位移时间公式x=v0t+12a加t2得xt2=12a加+v01t,知12a加=-a,v0=a12b,得物体的加速度为a加=-2a,初速度为v0=2ab,故0b时间内物体做匀减速直线运动,b2b时间内物体做反向的匀加速直线运动,故A错误,D正确。t=0时刻,
15、物体的速度为v0=2ab,故B错误。0b时间内物体的位移为x=v0t+12a加t2=2abb+12(-2a)b2=ab2,故C错误。6.C解析:甲车做匀加速运动,且其加速度为a甲=vt=8-23m/s2=2m/s2,故A错误。乙车一直做加速运动,根据v-t图像的斜率表示加速度,知乙车的加速度一直减小,故B错误。t=1s时两车间隔距离等于01s内甲通过的位移大小,为s=v0t+12a甲t2=21+12212m=3m,故C正确。由于t=3s后,甲车的速度仍大于乙车的速度,两者间距逐渐增大,所以t=3s时甲车和乙车相距不是最远,故D错误。7.D解析:声音从右边楼顶的人传到左边楼顶的人所用的时间为t=
16、(200-98)2+1362340s=0.5s,根据自由落体位移公式有t=2hg,解得E球落地需要的时间为tE=29810s=4.375s,F球落地需要的时间为tF=210010s=6.4s,拿着E球的人从听到声音释放E球,到E球落地所用时间tE总=tE+0.5s=4.875s6.4s,故E球先落地,A错误。在两球均释放后且落地前的过程中,在相等的时间t内两球的速度变化量相等,为gt,故B错误。两球落地的时间差为t=6.4s-4.375s-0.5s=1.525s,故C错误。在E球落地的一瞬间,F球下落的高度为h=1210(4.375+0.5)2m=118.9m,则F球离地面的高度为h=200m
17、-118.9m=81.1m98m,故F球离地面的高度小于左边楼的高度,故D正确。8.CD解析:由于这是局部照片,A点并不一定是下落的起点,故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解,故A、B均错误。由x=at2可得a=x3-x12t2,故C正确。根据vt2=v得vC=x2+x32t,故D正确。9.BD解析:根据匀变速直线运动的位移时间公式x=v0t+12at2得xt=v0+12at。对于乙质点,由题图可知,v0乙=c,12a乙=-cd,乙的加速度为a乙=-2cd,故乙质点做初速度为c、加速度为-2cd的匀减速直线运动,故A错误。对于甲质点,由题图可知,v0甲=0,12a甲=cd,甲的加
18、速度为a甲=2cd,故甲质点做加速度大小为2cd的匀加速直线运动,故B正确。t=d2时,甲质点的速度v甲=a甲t=2cdd2=c,乙的速度v乙=v0乙+a乙t=c-2cdd2=0,故C错误。t=d4时,甲质点的速度v甲=a甲t=2cdd4=12c,乙的速度v乙=v0乙+a乙t=c-2cdd4=12c,故D正确。10.BD解析:若甲、乙两物体在t=3s时第一次相遇,在35s内,由速度时间图线知,甲、乙两图线与时间轴围成的面积相等,则在35s甲、乙两物体通过位移相等,都是x=-0.5+1.522m=-2m,可知它们在t=5s时再次相遇,故A错误,B正确。在t=4s时甲、乙两物体速度相等,若甲、乙两
19、物体在t=4s时第一次相遇,根据“面积”表示位移,知在410s内,甲的位移为x甲=-122m+422m=3m,乙的位移为x乙=-1+222m+24m=5m,x甲x乙,t=10s之后,两物体的速度方向相反,位移也不会相等,所以它们不会再次相遇,故C错误,D正确。11.解析:(1)本实验根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2求加速度的大小,应多取一些数据,而该同学只取两组数据,计数点偏少,A正确。(2)由题意知AC间的时间间隔t=5T2=0.2s,CE间的时间间隔也为0.2s,根据匀变速直线运动的推论公式可知,xCE-xAC=at2,解得a=2.58m/s2;vC=xAE2t=0.986m/s,根
20、据匀变速直线运动速度时间公式得vC=vA+at,解得vA=(0.986-0.22.58)m/s=0.470m/s。答案:(1)A(2)2.580.47012.解析:打C点时物体的速度等于物体在BD间的平均速度,即vC=(7.44-1.23)0.0120.1m/s=0.311m/s。利用逐差法求加速度:AB间的距离s1=1.23cm,BC间的距离s2=3.71cm-1.23cm=2.48cm,CD间的距离s3=7.44cm-3.71cm=3.73cm,DE间的距离s4=12.42cm-7.44cm=4.98cm。利用逐差法求加速度可得:a=s3+s4-(s1+s2)4T2=3.73+4.98-(
21、1.23+2.48)40.120.01m/s2=1.25m/s2,求加速度的公式为a=sT2=sf2,由题意知道:f测f实,所以a测a实,即计算出的加速度比实际值小。答案:0.3111.25偏小13.解析:(1)此货车在超载及正常装载情况下刹车时间之比t1t2=v0a1v0a2=21。(2)超载时,刹车距离x1=v022a1=15225m=22.5m正常装载时,刹车距离x2=v022a2=152210m=11.25m。(3)货车超载并超速情况下的刹车距离x3=v022a1=20225m=40m。答案:(1)21(2)22.5 m11.25 m(3)40 m14.解析:(1)设A球滑上斜坡后经过
22、t1时间B球滑上斜坡,则有t1=lv0=1sA球滑上斜坡后加速度大小a=mgsin30m=gsin30=5m/s2。设t1时间内A球向上运动的位移为x(即A、B两球的距离),则x=v0t1-12at12=7.5m。(2)B球刚要滑上斜坡时A球的速度v1=v0-at1=5m/sB球滑上斜坡时,加速度与A球相同,以A球为参考系,B球相对于A球以速度v=v0-v1=5m/s做匀速运动设再经过t2时间两球相遇,有t2=xv=1.5s则A球滑上斜坡后,两球相遇时经过的时间t=t1+t2=2.5s。答案:(1)7.5 m(2)2.5 s15.解析:(1)由题意可得v0=324km/h=90m/s打开制动风
23、翼时,列车的加速度大小为a1=0.5m/s2,设当速度减小了13时列车的速度为v1=23v0=60m/s在此过程中行驶的距离x1=v02-v122a1=4500m再打开电磁制动后,列车的加速度大小为a=a1+a2=1.2m/s2在此过程中行驶的距离x2=v122a=1500m则高铁列车从开始制动到停车行驶的总距离x=x1+x2=6000m。(2)设最迟需要在距离故障车x处打开其他制动装置,此时列车速度为v。由题意知,此时列车减速的加速度为最大制动加速度大小a=3m/s2,则x=v22a剩余的制动装置打开之前,列车减速行驶的距离为x0-x=v02-v22a1其中x0=2km联立解得x=1220m。答案:(1)6 000 m(2)1 220 m
