1、阶段验收评价 (二)(本试卷满分: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如图所示,飞机起飞时,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”的照片,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法错误的是()A由“观察法”可以看出飞机做匀加速直线运动B若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动C若已知飞机做匀变速直线运动,测出各相邻相等时间内的位移,则可以用逐差法计算出飞机的加速度D若已知飞机做匀变速直线运动,测出相邻两段相等时间内的位移,可以求出这两段总时间的中间时刻的速度解析:选A因为用肉眼直接观察的
2、误差较大,故用“观察法”不能看出飞机做匀加速直线运动,选项A错误;因为曝光时间相等,若连续相等的时间内的位移差恒定,则可判断飞机做匀变速直线运动,选项B正确;用逐差法计算匀变速直线运动的加速度是处理纸带问题的基本方法,故也可以处理曝光时间间隔都相等的图片问题,选项C正确;某段时间中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度,选项D正确。2.很多智能手机都有加速度传感器,它能感知和测量加速度,使我们更加方便直观地认识物体的运动。为了记录手机自由下落时的加速度图像,手机在做好安全保护措施后,先用手水平托着手机,打开数据记录开关,手掌迅速下落,让手机脱离手掌而自由下落,然后在下方接住手机,观察手机屏幕上加
3、速度传感器的图像,如图所示。从图中可以看到,图线上有一段时间的数值是10 m/s2,有一小段时间的数值突变为19 m/s2,下列说法正确的是()A测得手机做自由落体运动的加速度是10 m/s2,方向向下B测得手机做自由落体运动的加速度是10 m/s2,方向向下C测得手机做自由落体运动的加速度是19 m/s2,方向向上D测得手机做自由落体运动的加速度是9 m/s2,方向向上解析:选A我们知道重力加速度大小为10 m/s2,方向向下,根据题意知向上为正方向,所以测得手机做自由落体运动的加速度是10 m/s2,方向向下,故A正确,B、C、D错误。3体育课上,学生进行摸高训练,某同学站在地面上静止时最
4、大摸高为1.90 m,跳起后最大摸高为3.15 m,g10 m/s2,不计空气阻力,已知月球的重力加速度是地球的,假设让该同学到月球表面上进行摸高训练,其最大摸高为()A2.10 mB7.5 mC9.40 mD18.9 m解析:选C摸高时人做竖直上抛运动,该同学在地球上摸高时的最大起跳高度为H1(3.151.90)m1.25 m,由运动学公式得v22gH1;由于该同学的起跳速度大小一定,在月球表面上摸高时有v22(g)H2 ,解得H26H17.5 m,该同学到月球上的最大摸高为(1.907.5)m9.40 m,故C正确。4某厂家测试汽车性能时,测出了汽车沿平直公路做直线运动的位移随时间变化的规
5、律,即x10t0.1t2(m)。下列叙述正确的是()A汽车的加速度大小为0.1 m/s2B该汽车做减速运动到停止的时间为50 sC该汽车刹车瞬间的初速度大小为20 m/sD该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为5 m解析:选B根据xv0tat210t0.1 t2(m)得汽车刹车时的初速度v010 m/s,加速度a0.2 m/s2,故A、C错误;汽车从开始刹车到速度减为零的时间为t s50 s,故B正确;汽车从开始刹车到停止运动通过的路程xv0tat21050 m0.2502 m250 m,故D错误。5如图所示,物体A以速度v0从地面竖直上抛,同时物体B从某高处由静止自由下落,经过时间t0物体
6、B正好以速度v0落地。规定竖直向上为正方向,不计空气阻力,两物体在时间t0内的vt图像正确的是()解析:选D规定竖直向上为正方向,物体A做竖直上抛运动,加速度为g,其速度与时间的关系为vv0gt,物体B做自由落体运动,其速度与时间的关系为vgt,可知两图像平行且斜向下,故A、B、C错误,D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的,则建筑物的高度为(g取10 m/s2,不计空气阻力)()A20 mB24 mC30 m D60 m解析:选A假设总时间是t,则全程有:hgt2,前高度过程有:hg(t1)2,联立解得:t2 s,h20 m,故A正确。7甲、乙两车某
7、时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移时间图像,即xt图像,如图所示,甲图线过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法正确的是()A在两车相遇前,t1时刻两车相距最远Bt3时刻甲车在乙车的前方C0t2时间内,甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D甲车的初速度大于乙车在t3时刻的速度解析:选A图像的纵坐标表示物体所在的位置,由题图可知t1时刻两车相距最远,故A正确;t3时刻两车的位置坐标相同,两车相遇,故B错误;图像斜率表示速度,由图可知,0t1时间甲图线的斜率大于乙图线的斜率,t1t2时间甲图线的斜率小于乙图线的斜率,所以甲车的瞬时速度先
8、大于乙车的瞬时速度,后小于乙车的瞬时速度,t1时刻两者瞬时速度相等,故C错误; xt在图像中,斜率代表速度,故甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,故D错误。8一质点从A点由静止开始沿直线AB运动,先做加速度为a的匀加速直线运动,到C点后接着又以大小为a的加速度做匀减速直线运动,到达B点恰好停止;若AB长为x,则下列说法正确的是()A质点在C点的速度为 B质点在C点的速度为 C质点走完AB所用的时间为 D质点走完AB所用的时间为 解析:选A设质点在C点的速度为v,则有:x,解得:v ,故A正确,B错误;质点加速过程最大速度也为减速过程的最大速度,则有:at1a(tt1),质点在全程的平均速度为
9、,则总位移为xt,联立可解得:t,故C、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做自由落体运动的物体,先后经过空中M、N两点时的速度分别为v1和v2,重力加速度大小为g,则()A从M到N所用时间为BMN的间距为C经过MN的平均速度为D运动过程中加速度不断变大解析:选ABC由公式v2v1gt得:t,故A正确;根据位移速度公式v22v122gh可得:h,故B正确;匀变速直线运动的平均速度为,故C正确;自由落体运动的加速度为重力加速度,恒定不变,故D错误。10甲、乙两人骑车沿同一
10、平直公路运动,t0时经过路边的同一路标,下列位移时间(xt)图像和速度时间(vt)图像对应的运动中,甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是()解析:选BC图A中,甲、乙在t0时刻之前位移没有相等,即两人在t0时刻之前不能相遇,A错误;图B中,甲、乙在t0时刻之前图像有交点,即此时位移相等,即两人在t0时刻之前能再次相遇,B正确;因vt图像的面积等于位移,图C中甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻,即两人能再次相遇,图D中甲、乙在t0时刻之前甲的位移始终大于乙的位移,则两人不能相遇,故C正确,D错误。11高楼坠物危害极大,常有媒体报道高空坠物伤人事件。某建筑工地突然一根长为l的直钢筋从高空坠下,
11、垂直落地时,恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。为了查询钢筋是从几楼坠下的,检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L,且Ll,查得当时相机的曝光时间为t,楼房每层高为h,重力加速度大小为g,则()A钢筋坠地瞬间的速度约为B钢筋坠下的楼层为1C钢筋坠下的楼层为1D钢筋在整个下落时间内的平均速度约为解析:选BD最后t时间内的位移为Ll,故平均速度为v;由于t时间极短,可以表示末时刻的瞬时速度,故钢筋坠地瞬间的速度为v,故A错误;对运动全过程,根据速度位移公式,有v22gH,解得:H,故楼层为:n11,故B正确,C错误;钢筋在整个下落时间内的平均速度:,故D正确。12如图甲所示
12、为某高速公路出口的ETC通道示意图。一汽车驶入通道,到达O点的速度v022 m/s,此时开始减速,到达M时速度减至v6 m/s,并以6 m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O运动到N共用时10 s,vt图像如乙图所示,则下列说法正确的是()A汽车减速运动的加速度大小a4 m/s2BO、M间中点的速度为14 m/sCO、M间的距离为56 mD汽车在ON段平均速度大小为9.2 m/s解析:选ACD根据vt图像可知,汽车减速运动的加速度大小a4 m/s2,故A正确;根据图线与时间轴围成的面积知,O、M间的距离x(622)4 m56 m,故C正确;设OM中点的速度为v,根据速度位移公式有:v2v022a
13、,解得v m/s,故B错误;根据图线与时间轴围成的面积知,ON段的位移x(5666) m92 m,则汽车在ON段的平均速度9.2 m/s,故D正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)13(9分)某同学实验时将打点计时器接在周期为0.02 s低压交流电源上,如图所示为物体做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中每隔4个计时点取一个计数点,但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得:(1)该物体的加速度为_m/s2。(2)第3个计数点与第2个计数点的距离为_ cm。(3)打第2个计数点时该物体的速度约为_m/s(结果保留两位有效数字)。解析:(1)设1、2间的位移为x1,2、3间的位移为x2,3
14、、4间的位移为x3,4、5间的位移为x4;因为周期为0.02 s,且每隔4个计时点取一个计数点,所以每两个计数点之间的时间间隔为T0.1 s,由匀变速直线运动的推论xmxn(mn)aT2得:x4x13aT2,代入数据解得a0.74 m/s2。(2)第3个计数点与第2个计数点的距离即为x2,由匀变速直线运动的推论:x2x1aT2,代入数据得:x24.36 cm。(3)匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故:v2102 m/s0.40 m/s。答案:(1)0.74(2)4.36(3)0.4014(12分)(2021年1月新高考8省联考福建卷)伽利略斜面实验被誉为物理学史上
15、最美实验之一。某研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法”来重现伽利略的斜面实验,研究物体沿斜面运动的规律。实验所用节拍的频率是每秒2拍,实验装置如图甲所示。在光滑倾斜的轨道上装有若干可沿轨道移动的框架,框架上悬挂轻薄小金属片,滑块下滑撞击金属片会发出“叮”的声音(金属片对滑块运动的影响可忽略)。实验步骤如下:从某位置(记为A0)静止释放滑块,同时开始计拍;调节框架的位置,使相邻金属片发出的“叮”声恰好间隔1个拍,并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3;测量A1、A2、A3到A0的距离s1、s2、s3如图乙所示。将测量数据记录于下表,并将节拍数n转换成对应时间t的平方。n123456s/cm9.
16、538.586.2153.2240.3346.4t2/s20.251.004.006.259.00(1)表格中“C”处的数据应为_;(2)由表中数据分析可得,s与t2成_(填“线性”或“非线性”)关系;(3)滑块的加速度大小为_m/s2(结果保留2位小数)。解析:(1)由题意可知,节拍的周期T0.5 s,当n3时,t31.5 s,t322.25 s2,故表格中“C”处的数据为2.25。(2)由表中数据可知,s与t2呈线性关系。(3)由表中数据可得出s0.384t2,对应sat2,可得a0.768 m/s20.77 m/s2。答案:(1)2.25(2)线性(3)0.77 (0.76或0.78均正
17、确)15(11分)“歼20”是我国第五代双发重型隐形战斗机。设“歼20”降落在跑道上的减速过程可以简化为两个匀减速直线运动,首先飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞作用下匀减速直至停下。已知飞机的减速总路程为x,求第二个阶段飞机的加速度大小和运动时间。解析:根据题意画出飞机减速过程的示意图,A为飞机着陆点,AB、BC分别对应两个匀减速直线运动过程,在C点飞机停下。根据运动示意图和运动学规律,A到B过程,有x1v0t1a1t12,vBv0a1t1,B到C过程,有x2vBt2a2t22,0vBa2t2,A到C过程,有xx1x2,联立解得a2,t2
18、。答案: 16(14分)中国首艘国产航母“山东舰”在海南省三亚军港正式服役。已知“歼15”战机在航空母舰的跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2,当“歼15”战机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞,设“山东舰”处于静止状态。求:(1)假设未来航母上应用电磁弹射技术,要求“歼15”战机滑行160 m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(2)“山东舰”上还没有安装弹射系统,要求“歼15”战机仍能在舰上正常起飞,问该舰跑道至少应为多长?(3)假设“山东舰”的飞机跑道长为L160 m,为使“歼15”战机仍能从舰上正常起飞,可采用先让“山东舰”沿飞机起飞方向以某一速度匀速航
19、行,再让“歼15”战机起飞,则“山东舰”的航行速度至少为多少?解析:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式,有v2v022ax,得飞机的初速度为v0 30 m/s。(2)根据速度位移公式得:v22ax,解得x250 m。(3)设飞机起飞所用的时间为t,在时间t内航空母舰航行的距离为L1,航空母舰的最小速度为v1。对航空母舰有:L1v1t,对飞机有:vv1at,v2v122a(LL1),联立并代入数据解得:v110 m/s。答案:(1)30 m/s(2)250 m(3)10 m/s17(14分)无人驾驶汽车试运营标志着智能网联汽车从测试走向商业化运营,开启了破冰之旅,将逐渐驶入市民的生活。(1)
20、如图所示,无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方80 m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6 m/s2,为不撞上前方静止的障碍物,汽车在该路段匀速行驶时的最大速度vmax是多少?(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30 m处,两车都以20 m/s的速度行驶,当前方无人驾驶汽车以2 m/s2的加速度刹车3 s后,后方汽车驾驶员立即以5.0 m/s2的加速度刹车。试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故?解析:(1)无人驾驶汽车刹车时做匀减速直线运动,根据速度与位移的关系式,有0vmax22ax,故有vmax24 m/s。(2)设有人驾驶的汽车从刹车到两车速度相等经历的时间为t,则有v0a有人tv0a无人(tt),其中t3 s,a有人5.0 m/s2,a无人2 m/s2,解得t2 s,两车相等的速度为vv0a有人t10 m/s,有人驾驶的汽车在tt内的位移为x有人v0tt90 m,无人驾驶汽车在tt内的位移为x无人(tt)75 m,则有xx有人x无人15 m30 m,故不会发生追尾事故。答案:(1)24 m/s(2)不会发生追尾事故