1、章末综合检测(二) 匀变速直线运动(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1下列关于匀变速直线运动的分析正确的是()A匀变速直线运动就是速度大小不变的运动B匀变速直线运动就是加速度大小不变的运动C匀变速直线运动就是加速度方向不变的运动D匀变速直线运动就是加速度大小、方向均不变的运动解析：选D匀变速直线运动就是速度均匀变化的运动，也就是加速度大小和方向均不变的运动，选项A、B、C错误，选项D正确。2以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s2的加速度，刹车后第3 s
2、内，汽车走过的路程为()A0.5 mB2 mC10 m D12.5 m解析：选A36 km/h10 m/s，汽车速度减为零的时间t2.5 s，可以知道第3 s内的位移等于最后0.5 s内的位移，采用逆向思维，最后0.5 s内的路程xat24 0.25 m0.5 m，故A正确。3物体在水平地面上由静止开始先匀加速前进10 m后，又匀减速前进40 m才停止，求该物体在这两个阶段中运动时间之比t1t2为()A15 B25C14 D12解析：选C物体在两个阶段均做匀变速直线运动，根据可知，两阶段平均速度相等，由st得，选项C正确。4一辆小汽车在某段平直公路上做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10
3、 m/s时位移为s0，则当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移s是()A.s0 B.s0C2s0 D3s0解析：选B根据匀变速直线运动中速度与位移关系式v2v022as得s，即，则ss0，选项B正确。5某物体做匀变速直线运动，初速度为6 m/s，经过2 s后，速度大小仍为6 m/s，方向与初速度方向相反，则在这2 s内，该物体()A加速度为0；平均速度为6 m/sB加速度大小为6 m/s2，与初速度同向；平均速度为0C加速度大小为6 m/s2，与初速度反向；平均速度为0D加速度大小为6 m/s2，平均速度为6 m/s，二者都与初速度反向解析：选C由题意知v06 m/s，末速度v6
4、m/s，根据速度与时间关系vv0at得加速度a m/s26 m/s2，方向与初速度方向相反；由于物体做匀变速直线运动，则 m/s0。选项C正确。6从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1 s内下落的高度为建筑物高度的，则建筑物的高度为(g取10 m/s2，不计空气阻力)()A20 m B24 mC30 m D60 m解析：选A假设总时间是t，则全程有hgt2，前h过程有hg(t1)2，联立解得t2 s，h20 m，A正确。7.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AB18 m，BC30 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过B，C两点
5、时的速度大小分别是()A13 m/s,14 m/s B14 m/s,18 m/sC10 m/s,16 m/s D12 m/s,18 m/s解析：选D根据saT2得a m/s23 m/s2，小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB m/s12 m/s，小球在C点的速度vCvBaT(1232)m/s18 m/s，故D正确。8一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v t图像正确的是()解析：选C在01 s内a11 m/s2，物体从静止开始沿正向匀加速运动，速度时间图像是一条倾斜的直线，1 s末速度v1a1t1 m/s；
6、在12 s内，a21 m/s2，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2 s末时速度v2v1a2t0。23 s内重复01 s内运动情况，34 s内重复12 s内运动情况，故C正确，A、B、D错误。二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)9汽车原来以速度v匀速行驶，刹车后加速度大小为a，做匀减速直线运动，则刹车后t秒内其位移可能为()Avtat2 B.Cvtat2 D解析：选ABD若刹车后t秒时，汽车没有停下来，由位移公式得svtat2，故A正确，C错误；若刹车后t秒时，汽车恰好停下来，则s
7、t，若刹车后七秒，汽车已经停下来，则由速度与位移关系式得s，故B、D正确。10如图所示，A、B两物体从同一地点出发，沿相同的方向做直线运动，由vt图像可知()AA比B晚5 s出发B第15 s末A、B两物体相遇C前10 s内A的位移比B的位移大50 mDA的加速度大小为2 m/s2解析：选AD由速度时间图像可知，A比B晚出发5 s，故A正确；根据vt图像与时间轴围成的面积等于位移，前15 s内，A的位移sA1020 m100 m，B的位移sB1015 m150 m，即A的位移比B的位移小50 m，两物体没有相遇，故B错误；10 s内，A的位移sA105 m25 m，B的位移sB1010 m100
8、 m，知A的位移比B的位移小75 m，故C错误；根据vt图像的斜率等于加速度，知A的加速度a m/s22 m/s2，故D正确。11对于如图所示的情境， 交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2。下列说法正确的是()A驾驶员立即刹车制动，则需1.6 s汽车才能停止B在距停车线6 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处C若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处D若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处解析：选AC汽车从开始
9、刹车到停止所需时间t s1.6 s，故A正确；汽车刹车过程有0v022as，代入数值解得刹车距离s6.4 m，若在距停车线6 m处开始刹车，则汽车前端越过停车线，故B错误；若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车位移s(80.26.4)m8 m，即汽车前端恰能止于停车线处，故C正确，D错误。12甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是()A两车在t1时刻也并排行驶B在t1时刻甲车在后，乙车在前C甲车的加速度大小先增大后减小D乙车的加速度大小先减小后增大解析：选BDt1t2时间内，v甲v乙，t2时刻相遇，则t1时
10、刻甲车在乙车的后面，故A错误，B正确；由题图中图线的斜率知，甲、乙两车的加速度大小均先减小后增大，故C错误，D正确。三、非选择题(本题共6小题，共60分)13(6分)甲、乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验。实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照。已知相机每间隔0.1 s拍1幅照片 。(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是_。(填正确答案标号)A米尺 B秒表C光电门 D天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法。答：_。(3)实验中两位同学由连续3幅照片上小球的位置a，b和c得到ab24.5 cm，ac58.7
11、cm，则该地的重力加速度大小为g_m/s2。(保留2位有效数字)解析：(1)此实验用数码相机替代打点计时器，但实验原理是相同的，仍然需要米尺来测量小球下落的位置之间的距离，故选A。(2)用米尺测量照片之间小球的位移，所以要将米尺竖直放置使小球下落时尽量靠近米尺。(3)可利用逐差法来计算加速度，bcacab34.2 cm，故g m/s29.7 m/s2。答案：(1)A(2)将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺(3)9.714(7分)打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器，两种甲、图乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器，图丙为连接光电门的数字计时器。请回答下面的问题：(
12、1)图甲是_(选填“电磁”或“电火花”)打点计时器，电源采用的是_(选填“交流46 V”“交流220 V”或“四节干电池”)。图丙中，若已知物体上挡光片宽度为d，挡光片经过光电门所用时间为t，则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为v_。(2)做“探究速度随时间的变化规律”实验装置如图所示，其中斜面倾角可调，打点计时器每隔0.02 s打一次点，纸带上计数点的间距如图所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。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将小车停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
13、位孔。上述实验步骤的正确顺序是_(用字母填写)。图中标出的相邻两计数点的时间间隔T_s。计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5_(用字母表示)。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_(用字母表示)。解析：(1)题图甲是电磁打点计时器，使用交流46 V的电压。实验中，一般挡光片通过光电门极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小，则有v。(2)在实验过程中应先固定打点计时器，再放置小车，并与穿过限位孔的纸带相连，然后打开电源后释放小车，所以正确的顺序是DCBA。因为每相邻两计数点之间还有4个记录点未画出，故相邻的两个计数点间的时间间隔为T50.02 s0.
14、1 s。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，则有v5。根据saT2，则有a。答案：(1)电磁交流46 V(2)DCBA0.115(10分)一质点做匀加速直线运动，初速度为20 m/s ，加速度为4 m/s2 。试求该质点：(1)第5 s末的速度大小；(2)第4 s内的位移大小；(3)前4 s内的平均速度大小。解析：(1)根据速度与时间公式得，第5 s末的速度v5v0at(2045) m/s40 m/s。(2)前4 s内的位移s4v0t4at42m112 m前3 s的位移s3v0t3at32m78 m所以第4 s内的位移大小ss4s334 m。(3)前4 s内的平均速度大小
15、28 m/s。答案：(1)40 m/s(2)34 m(3)28 m/s16(13分)“拾口袋跑”是一种常见的儿童游戏。具体内容是孩子自指定位置起跑，中途拾起地上口袋后再跑向终点，最先跑到终点者获胜。若起点和终点间总距离为20 m。口袋放在中点，某个孩子加速时加速度为2 m/s2，减速时加速度大小为2.5 m/s2，中途可达最大速度为4 m/s，并且孩子跑至口袋处时速度应减小为零，求孩子完成这个游戏的最短时间。解析：在加速阶段，孩子达到最大速度时，有vma1t1，则t1 s2 s加速位移s1a1t12222 m4 m在跑向口袋处，设以最大速度奔跑时间为t2，则s1s2vmt2而减速过程的位移s2
16、 m3.2 m代入数据得t20.7 s减速过程中时间t3 s1.6 s拾起地上的口袋后再次加速与第一次加速阶段情况一致，则t42 s，s3s14 m，匀速跑的时间t5 s1.5 s最短运动时间tt1t2t3t4t57.8 s。答案：7.8 s17(10分)一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m。求：(1)小球在运动过程中的最大速度；(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小。解析：(1)小球在斜面上做匀加速直线运动，在斜面底端速度最大，设最大速度为vmax，在斜面上运动的时间为t1，在水平面上运动的
17、时间为t2。则由(t1t2)10 m，t1t210 s，解得vmax2 m/s。(2)由公式2asvmax2，代入数据得a1 m/s20.5 m/s2，a2 m/s20.33 m/s2。答案： (1)2 m/s(2)0.5 m/s20.33 m/s218(14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a10.5 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。若风翼完全打开，且同时启动电磁制动系统，可使列车产生a21.2 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a3 m/s2的平均制动加
18、速度。在一段直线轨道上，列车正以v0324 km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方某一路段出现意外情况，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，距离事故点只有2 km，那么该列车最迟在距离事故点多远处打开剩余的制动装置，才能保证列车安全？解析：(1)列车行驶速度v0324 km/h90 m/s打开制动风翼当速度减小了时，列车的速度为v1v060 m/s此过程中行驶的距离s1 m4 500 m再打开电磁制动后，列车的加速度大小为1.2 m/s2此过程中行驶的距离s2 m1 500 m则列车从开始制动到停车行驶的总距离ss1s26 000 m。(2)设打开其他制动装置时列车距离事故点距离为s，列车速度为v。此后列车减速的加速度为最大制动加速度，则s在此之前，列车减速行驶的距离为s0s其中s02 km2000 m代入数据解得s1 220 m。答案：(1)6 000 m(2)1 220 m