1、匀变速直线运动的研究单元检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题给出的四个选项中有一个或多个选项是正确的,全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1. 阿波罗15号飞船首次把一辆月球车送上月球,美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28千米,并做了一个落体实验:在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,如图所示,出现的现象是(月球上是真空)()A羽毛先落地,铁锤后落地B铁锤先落地,羽毛后落地C铁锤和羽毛都做自由落体运动,重力加速度为9.8 m/s2D铁锤和羽毛都做自由落体运动,同时落地2在水平面上有a、b两点,相距0.2 m,一质点在一恒定
2、的水平合外力作用下沿a向b做匀速直线运动,经过0.2 s的时间先后通过a、b两点,则该质点通过a、b中点时的速度大小()A若力的方向由a向b,则大于1 m/s,若力的方向由b向a,则小于1 m/sB若力的方向由a向b,则小于1 m/s,若力的方向由b向a,则大于1 m/sC无论力的方向如何均小于1 m/sD无论力的方向如何均大于1 m/s3某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是()A01 s内导弹匀速上升B12 s内导弹静止不动C3 s末导弹上升到最高点D5 s末导弹恰好回到出发点4一辆沿笔直的公路匀加速行驶的
3、汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5 s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为()A2 m/sB10 m/sC2.5 m/s D5 m/s5四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。下图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是()6两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。t0时两车都在同一计时处,此时比赛开始。它们在四次比赛中的v-t图象如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆()7跳伞运动员从350 m高空跳伞后,开始一段时间由于伞没打开而做自由落体运动,伞
4、张开(张开时间不计)后做加速度为2 m/s2的匀减速直线运动,到达地面时的速度为4 m/s,取g10 m/s2,则下列说法正确的是()A跳伞运动员做自由落体运动过程中的下落高度约为59 mB跳伞运动员打开伞时的速度为43 m/sC跳伞运动员加速运动时间约为3.4 sD跳伞运动员在312 m高处打开降落伞8一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,则下列说法正确的是()A这段运动所用时间是4 sB这段运动的加速度是3.5 m/s2C自开始计时起,2 s末的速度是7 m/sD从开始计时起,经过14 m处的速度是5 m/s二、实验题(每空2分,共2
5、2分)9在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T0.1 s。(1)根据_可计算各点瞬时速度,可得vD_m/s,vC_m/s,vB_m/s。(2)在如图所示坐标中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a_。(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是_,此速度的物理意义是_。10在研究匀变速直线运动的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz。(1)某同学在实验过程中得到了在不同拉力下的A、B、C、D等几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、
6、5如图所示,图甲是A纸带的一部分,图乙、丙、丁三段纸带分别是从三条不同纸带上撕下的。在乙、丙、丁三段纸带中,属于纸带A的是_。打纸带A时,小车的加速度大小是_ m/s2。打点计时器打纸带A中的1号计数点时小车的速度为_ m/s。(2)该同学在打A纸带时,不知道所使用的交流电源的实际频率已超过50 Hz,那么,他计算出来的加速度值_真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。三、计算题(11题14分,12题16分,共30分)11一条铁链AB长0.49 m,悬于A端静止,然后让它自由下落,求整个铁链通过悬点下方2.45 m处的小孔O需要的时间。(g取10 m/s2)12如图所示,A、B两同学在直跑道上
7、练习4100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。B从静止开始全力奔跑25 m才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动,现在A持棒以最大速度向B奔来,B在接力区伺机全力奔出。若要求B接棒时速度达到最大速度的80%,则:(1)B在接力区需跑出的距离s1为多少?(2)B应在离A的距离s2为多少时起跑?参考答案1. 答案:D点拨:月球上是真空,羽毛和铁锤均做自由落体运动,它们下落的快慢是相同的,即物体下落速度的变化与其质量大小无关,因为是在同一高度同时释放,它们应同时落地,故D正确。月球上的重力加速度与月球对物体的吸引力有关,我们不可能直接由物体下落这个现象来判断月球表面的重力加速度为9.8 m
8、/s2,故C错误。2. 答案:D点拨:质点沿a向b做匀变速直线运动,平均速度大小为1 m/s,通过a、b中间时刻的速度大小也为1 m/s,若质点沿a向b做匀加速直线运动,则通过a、b中点时的速度大小大于1 m/s;若质点沿a向b做匀减速直线运动,则通过a、b中点时的速度大小也大于1 m/s,故选项D正确。3. 答案:CD点拨:由v-t图象的意义知01 s内导弹速度逐渐增大且向上运动,A项错误;12 s内,速度不变,匀速运动,B项错误;vt图线与t轴包围的面积在数值上等于位移大小,且t轴上方位移为正,下方为负,故C项正确;前3 s内位移,x1(13)30 m60 m,35 s内位移x2260 m
9、60 m,故5 s内总位移xx1x20,即导弹回到出发点,D项正确。4. 答案:D点拨:用平均速度进行分析。已知x50 m,t5 s,v215 m/s,以v1表示汽车经过第一根电线杆时的速度,由平均速度的定义式和匀变速直线运动平均速度的计算式,可得解得汽车经过第一根电线杆时的速度v1v2()m/s5 m/s可见,正确选项为D。5.答案:C点拨:从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面,因此,小球下落的高度之比是h1h2h3h414916,而选项C恰好是1414916,因此C正确。6. 答案:AC点拨:由vt图象的特点可知,图线与t轴所围面积的大小,即为物体位移的大小。观察四个图象,
10、只有A、C选项中,a、b所围面积的大小有相等的时刻,故选项A、C正确。7. 答案:AC点拨:设跳伞运动员打开伞时的速度为v,取竖直向下为正方向,则运动员自由下落的高度h1,匀减速下落的高度为h2,又h1h2350 m,由以上三式得v34.35 m/s,h159 m。由vgt得加速时间t3.435 s,h2350 m59 m291 m,故A、C正确。8. 答案:ACD点拨:由v22ax得a m/s20.5 m/s2。再由vv0at得运动时间t4 s,故A项对,B项错。两秒末速度v2v0at2(60.52) m/s7 m/s,C项对。经14 m处速度为v,则v22ax,得v m/s,即D项对。9.
11、 答案:(1)该点相邻的前后两点间的平均速度代替该点的瞬时速度3.92.641.38(2)12.6 m/s2图象如点拨图所示(3)0.12 m/s表示零时刻小车经过A点的速度点拨:(1)若时间较短,该点相邻的前后两点间的平均速度代替该点的瞬时速度,则D点的瞬时速度vD390 cm/s3.9 m/sC点的瞬时速度vC264 cm/s2.64 m/sB点的瞬时速度vB138 cm/s1.38 m/s。(2)由上述数据画出小车的vt图线如图所示,由图线的斜率可求得它的平均加速度,a12.6 m/s2。(3)将图线延长后,与纵轴的交点的速度约是v0.12 m/s,它表示零时刻小车经过A点时的速度。10
12、. 答案:(1)丙3.110.46(2)小于点拨:(1)根据做匀变速直线运动的物体在连续相等时间内的位移差为恒量这一特点,可确定属于纸带A的是丙。由xaT2,代入数据解得a3.11 m/s2,v1 m/s0.46 m/s。(2)由xaT2得a,当交流电源的频率变大时,测得的加速度比其真实值偏小。11. 答案:7.4102 s点拨:解法一:作出铁链AB下落过程的示意图,如图所示,因为铁链上各点的运动情况相同,因此可选AB上的任一点进行讨论。以B端为研究对象,B端到达O点所需的时间为t1,发生的位移为x1;A点到达O点所需的时间为t2,铁链长度L0.49 m,B端发生的位移为x22.45 m,由图
13、可知x1x2L1.96 m,x1,x2。由以上三式解得tt2t17.4102 s。解法二:当铁链的B端到达O 点和铁链的A端到达O点时,铁链下降的高度分别为x1和x2,它们经过O点的速度分别为v1和v2,则:v1,v2。铁链经过O点的时间为t,位移为铁链的长度L,则有t,代入数据得:t7.4102 s。12. 答案:(1)16 m(2)24 m点拨:(1)对B:设其加速度为a,跑出的距离为s时速度达到最大值v。由2asv2,有2as1(0.8v)2解得s10.64s16 m。(2)设B接棒时运动时间为t,s1,在t时间内,对A有sAvt,解得sA40 m。所以B起跑时,应距离A为ssAs1,得ss224 m。