高中物理人教版必修1同步作業(yè)與測(cè)評(píng)：第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 水平測(cè)試 Word版含解析

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1、 第二章水平測(cè)試卷 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P69　　　　　　　　　　　　　　　　 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。 第Ⅰ卷　(選擇題，共48分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每個(gè)小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8小題，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意；第9～12小題，有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)而不全的得2分，錯(cuò)選或不選的得0分) 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．唐代大詩(shī)人李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景。如果三尺為1 m，不計(jì)空氣阻力，則水落到地面的速度約為(設(shè)初速度為

2、零)(　　) A．100 m/s B．140 m/s C．200 m/s D.1000 m/s 答案　B 解析　三千尺為1000 m，把水落到地面近似為自由落體運(yùn)動(dòng)，由v2＝2gh得v＝＝ m/s≈141 m/s，選B。 2．一顆子彈以大小為v的速度射進(jìn)一墻壁但未穿出，射入深度為x，如果子彈在墻內(nèi)穿行時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則子彈在墻內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　由＝和x＝·t得t＝，B正確。 3．兩個(gè)小車在同一水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若它們的初速度之比為1∶2，則它們運(yùn)動(dòng)的最大位移之比為(　　) A．1∶2

3、 B．1∶4 C．1∶ D．2∶1 答案　B 解析　勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移最大時(shí)末速度為零，由v2－v＝2ax得x＝，故＝＝2＝，故選B。 4．一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第3 s內(nèi)的位移是2 m，第4 s內(nèi)的位移是2.5 m，那么以下說(shuō)法中不正確的是(　　) A．這2 s內(nèi)平均速度是2.25 m/s B．第3 s末瞬時(shí)速度是2.25 m/s C．質(zhì)點(diǎn)的加速度是0.125 m/s2 D．質(zhì)點(diǎn)的加速度是0.5 m/s2 答案　C 解析　這2 s內(nèi)的平均速度＝＝ m/s＝2.25 m/s，A正確；第3 s末的瞬時(shí)速度等于這2 s內(nèi)的平均速度，B正確；質(zhì)

4、點(diǎn)的加速度a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2，C錯(cuò)誤，D正確。 5．汽車以20 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為5 m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后通過(guò)37.5 m所需時(shí)間為(　　) A．3 s B. 4 s C.5 s D.6 s 答案　A 解析　由位移公式得：x＝v0t－at2，解得t1＝3 s，t2＝5 s，因?yàn)槠嚱?jīng)t0＝＝4 s停止，故t2＝5 s舍去，應(yīng)選A。 6．四個(gè)小球在離地面不同高度處同時(shí)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，從開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔，小球依次碰到地面。下圖中，能反映出剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)各

5、小球相對(duì)地面的位置的是(　　) 答案　C 解析　據(jù)題意，由于四個(gè)小球在離地面不同高度處同時(shí)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，從開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔，小球依次碰到地面，則據(jù)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移之比為1∶3∶5∶7∶9……，即第一個(gè)t內(nèi)物體距離地面高度比為1，第二個(gè)物體距離地面高度比為4，第三個(gè)物體距離地面高度比為9，第四個(gè)物體距離地面高度比為16，圖中符合這個(gè)高度比的是C。 7．一個(gè)小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB。該愛好者用直尺量出軌跡的長(zhǎng)度，如圖所示，已知曝光時(shí)間為 s，則小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)的距

6、離約為(　　) A．6.5 m B．10 m C．20 m D．45 m 答案　C 解析　AB長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.02 m，小石子從A到B用時(shí)0.001 s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，即經(jīng)過(guò)AB的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v＝20 m/s，小石子從靜止開始下落到該處的高度為h，則v2＝2gh，解得h＝20 m，由于A點(diǎn)離AB的中間時(shí)刻的位置很小，故小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)距離約為20 m。 8．如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8 m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5 s和2 s。關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2

7、 m/s2由靜止加速到2 m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是(　　) A．關(guān)卡2 B.關(guān)卡3 C．關(guān)卡4 D.關(guān)卡5 答案　C 解析　關(guān)卡剛放行時(shí)，該同學(xué)加速的時(shí)間t＝＝1 s，運(yùn)動(dòng)的距離為x1＝at2＝1 m，然后以2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)4 s運(yùn)動(dòng)的距離為8 m，因此第1個(gè)5 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離為9 m，過(guò)了關(guān)卡2，到關(guān)卡3時(shí)再用時(shí)3.5 s，大于2 s，因此能過(guò)關(guān)卡3，運(yùn)動(dòng)到關(guān)卡4前共用時(shí)12.5 s，而運(yùn)動(dòng)到第12 s時(shí)，關(guān)卡關(guān)閉，因此被擋在關(guān)卡4前，C正確。 9．做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的加速度大小為a，初速度大小為v0，經(jīng)過(guò)時(shí)間t速度減小到零，則它

8、在這段時(shí)間內(nèi)的位移大小可用下列哪些式子表示(　　) A．v0t－at2 B.v0t C. D.at2 答案　ACD 解析　質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為－a，位移為v0t－at2, A正確，B錯(cuò)誤；平均速度為，位移大小為t，C正確；勻減速到零可看做反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)計(jì)算位移大小，為at2，D正確。 10．從地面豎直上拋物體A，同時(shí)在某高度有一物體B自由落下，兩物體在空中相遇時(shí)的速率都是v，則(　　) A．物體A的上拋初速度大小是兩物體相遇時(shí)速率的2倍 B．相遇時(shí)物體A已上升的高度和物體B已下落的高度相同 C．物體A和物體B落地時(shí)間相等 D．物體

9、A和物體B落地速度相等 答案　AD 解析　從豎直上拋運(yùn)動(dòng)速度的對(duì)稱性可知，A物體上升的最大高度與B物體自由下落的高度相同，因此兩物體落地速度相等，D正確；相遇時(shí)刻為B下落的中間時(shí)刻，由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得：v＝，即v0＝2v，A正確；由初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)比例可知，B下落高度與A上升高度之比為1∶3，B錯(cuò)誤；同時(shí)可知A運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的兩倍，C錯(cuò)誤。 11．放在水平面上的物體，在水平力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，以物體靜止時(shí)的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，力F的方向?yàn)檎较蚪軸，物體的加速度隨位移的變化圖象如圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．位移為x1時(shí)，物體

10、的速度大小為 B．位移為x2時(shí)，物體的速度達(dá)到最大 C．位移為x3時(shí)，物體的速度達(dá)到最大 D．0～x2過(guò)程中物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x2～x3過(guò)程中物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 答案　BD 解析　物體的位移在0～x2過(guò)程中，加速度恒定不變，即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，又知道是從靜止開始運(yùn)動(dòng)的，故有v2＝2ax，故當(dāng)位移為x1時(shí)，v1＝，A正確；x2～x3過(guò)程中加速度開始減小，但是加速度方向沒(méi)有變化，仍朝著正方向運(yùn)動(dòng)，故做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，位移為x3時(shí)，速度最大，B、D錯(cuò)誤，C正確。 12．如圖所示，t＝0時(shí)，質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(經(jīng)

11、過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)，已知物體在AB、BC上分別做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。每隔2 s將物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中，重力加速度g＝10 m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) t/s 0 2 4 6 v/(m·s－1) 0 8 12 8 A．t＝3 s的時(shí)刻物體恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn) B．t＝10 s的時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn) C．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為12 m/s D．A、B間的距離小于B、C間的距離 答案　BD 解析　根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以求出物體下滑的加速度a1＝ m/s2＝4 m/s2，則t＝4 s時(shí)物體已在水平面BC上，物體在水平面上的加速度a2＝

12、 m/s2＝－2 m/s2。在2～4 s時(shí)，設(shè)勻加速時(shí)間為t1，勻減速時(shí)間為t2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，物體4 s時(shí)的速度v4＝8 m/s＋a1t1＋a2t2＝12 m/s，又t1＋t2＝2 s，解得t1＝ s，知經(jīng)過(guò)tB＝t1＋2＝ s到達(dá)B點(diǎn)，A錯(cuò)誤；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度vB＝a1tB＝ m/s，C錯(cuò)誤。第6 s末的速度是8 m/s，到停下來(lái)還需要的時(shí)間t′＝ s＝4 s，所以停到C點(diǎn)的時(shí)間為10 s，故B正確。根據(jù)v2－v＝2ax，求出AB段的長(zhǎng)度為 m，BC段長(zhǎng)度為 m，則A、B間的距離小于B、C間的距離，故D正確。 第Ⅱ卷　(非選擇題，共52分) 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分)

13、13．(6分)如圖甲所示，一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上端，一小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上沿直線勻加速滑下。由于實(shí)驗(yàn)者粗心，不小心把紙帶弄成了三段，并把中間一段丟失了，圖乙是打出的完整紙帶中剩下的兩段。這兩段紙帶是小車運(yùn)動(dòng)的最初和最后兩段時(shí)間分別打出的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50 Hz，即圖乙中兩個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02 s。請(qǐng)根據(jù)圖乙給出的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題： (1)紙帶的________(填“右端”或“左端”)與小車相連。 (2)打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小vA＝________ m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。 (3)紙帶上DE之間的距離xDE＝____

14、____ cm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。 (4)丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有________個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。 答案　(1)左端　(2)1.36　(3)8.23　(4)3 解析　(1)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離越來(lái)越大，故小車與紙帶的左端相連。 (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為 vA＝＝≈1.36 m/s。 (3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即Δx＝aT2＝常數(shù)，有xEF－xDE＝xFG－xEF，即Δx＝8.85 cm－xDE＝9.47 cm－8.85 cm＝0.62 cm，得x

15、DE＝8.23 cm。 (4)xDE－xBC＝8.23 cm－6.36 cm＝1.87 cm≈3Δx，說(shuō)明中間應(yīng)相隔兩段間隔，即相隔3個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)。 14．(8分)(1)在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：電火花計(jì)時(shí)器、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流電源、秒表、彈簧測(cè)力計(jì)。其中在本實(shí)驗(yàn)中不需要的器材是________________________。 (2)如圖所示，是某同學(xué)用電火花計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.02 s，將紙帶上一點(diǎn)標(biāo)記為A點(diǎn)，然后按打點(diǎn)順序每隔四個(gè)點(diǎn)(圖上沒(méi)畫出)依次

16、標(biāo)為B、C、……，其中x1＝7.05 cm，x2＝7.68 cm，x3＝8.33 cm，x4＝8.95 cm，x5＝9.61 cm，x6＝10.26 cm。 下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、C、E、F時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度。 位置 B C D E F 速度/(m/s) 0.737 0.801 0.928 0.994 (3)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)圖中畫出小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線。 (4)根據(jù)你畫出的小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出的小車的加速度a＝________ m/s2。 答案　(1)彈簧測(cè)力計(jì)、秒表　(

17、2)0.864 (3)見解析圖　(4)0.64(0.63～0.65均可) 解析　(1)測(cè)量的是位移等運(yùn)動(dòng)學(xué)量，與力無(wú)關(guān)，故不需要彈簧測(cè)力計(jì)；時(shí)間可以由紙帶上的點(diǎn)數(shù)和打點(diǎn)頻率算出，故不需要秒表。 (2)vD＝＝ ＝0.864 m/s。 (3)小車的速度—時(shí)間關(guān)系圖線如圖所示。 (4)在“v －t”圖象中，圖線的斜率表示加速度的大小，則a＝＝(0.64±0.01) m/s2。 三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 15．(9分)短跑運(yùn)動(dòng)員完成100 m賽跑的過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段。一次比賽中

18、，某運(yùn)動(dòng)員用11.00 s跑完全程。已知運(yùn)動(dòng)員在加速階段的第2 s內(nèi)通過(guò)的距離為7.5 m，求該運(yùn)動(dòng)員的加速度及在加速階段通過(guò)的距離。 答案　5 m/s2　10 m 解析　根據(jù)題意，在第1 s和第2 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員在勻加速階段的加速度為a，在第1 s和第2 s內(nèi)通過(guò)的位移分別為s1和s2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得s1＝at，s1＋s2＝a(2t0)2， t0＝1 s，求得a＝5 m/s2。 設(shè)運(yùn)動(dòng)員做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，跑完全程的時(shí)間為t，全程的距離為s，依題意及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，得 t＝t1＋t2，v＝at1，s＝at＋vt2。

19、 設(shè)勻加速階段通過(guò)的距離為s′，則 s′＝at，求得s′＝10 m。 16．(9分)如圖所示，公路上一輛汽車以v1＝10 m/s的速度勻速行駛，汽車行至A點(diǎn)時(shí)，一人為搭車，從距公路30 m的C處開始以v2＝3 m/s 的速度正對(duì)公路勻速跑去，司機(jī)見狀途中剎車，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車和人同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，已知AB＝80 m，問(wèn)：汽車在距A點(diǎn)多遠(yuǎn)處開始剎車，剎車后汽車的加速度有多大？ 答案　60 m　2.5 m/s2 解析　人和汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝＝ s＝10 s 設(shè)汽車從A點(diǎn)經(jīng)t1時(shí)間開始剎車，則有： v1t1＋(t－t1)＝AB 代入數(shù)據(jù)解得t1＝6 s 則剎車時(shí)距A點(diǎn)距離x

20、1＝v1t1＝10×6 m＝60 m。 剎車時(shí)的加速度大小 a＝＝ m/s2＝2.5 m/s2。 17．(10分)接連發(fā)生的馬航MH370失事和臺(tái)灣復(fù)興航空客機(jī)的墜毀，使人們更加關(guān)注飛機(jī)的安全問(wèn)題。假設(shè)飛機(jī)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0＝28 s，在速度達(dá)到v0＝70 m/s時(shí)駕駛員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，在速度達(dá)到v1＝77 m/s時(shí)必須做出決斷，可以中斷起飛或繼續(xù)起飛；若速度超過(guò)v2＝80 m/s 就必須起飛，否則會(huì)滑出跑道。已知從開始到離開地面的過(guò)程中，飛機(jī)的加速度保持不變。 (1)求正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)到做出決斷中止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間； (2)若在速度

21、達(dá)到v2時(shí)，由于意外必須停止起飛，飛機(jī)立即以4 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，要讓飛機(jī)安全停下來(lái)，求跑道的最小長(zhǎng)度。 答案　(1)2.8 s　(2)2080 m 解析　(1)設(shè)飛機(jī)加速過(guò)程的加速度為a1，允許駕駛員做出決斷中止起飛的最長(zhǎng)時(shí)間為Δt， v0＝a1t0，v1－v0＝a1Δt 解得Δt＝2.8 s。 (2)飛機(jī)從靜止到速度為v2時(shí)的位移大小為x1，飛機(jī)減速時(shí)位移大小為x2，跑道最小長(zhǎng)度為x。 v＝2a1x1，v＝2a2x2，x＝x1＋x2， 解得x＝2080 m。 18．(10分)溫州機(jī)場(chǎng)大道某路口，有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈。有一輛汽車在平直路面上正以36 km/h

22、的速度朝該路口停車線勻速前行，在車頭前端離停車線70 m處司機(jī)看到前方綠燈剛好顯示“5”。交通規(guī)則規(guī)定：綠燈結(jié)束時(shí)車頭已越過(guò)停車線的汽車允許通過(guò)。 (1)若不考慮該路段的限速，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)想在剩余時(shí)間內(nèi)使汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)以通過(guò)停車線，則汽車的加速度至少多大？ (2)若該路段限速60 km/h，司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，司機(jī)反應(yīng)過(guò)來(lái)后汽車先以2 m/s2的加速度沿直線加速3 s，為了防止超速，司機(jī)在加速結(jié)束時(shí)立即踩剎車使汽車做勻減速直行，結(jié)果車頭前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，求剎車后汽車加速度的大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案　(1)2.5 m/s2　(2)6.1 m/s2 解析　(1)v0＝36 km/h＝10 m/s 司機(jī)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車通過(guò)的位移 x1＝v0t1＝10 m 加速過(guò)程t2＝5 s－t1＝4 s,70 m－x1＝v0t2＋a1t， 代入數(shù)據(jù)得：a1＝2.5 m/s2。 (2)汽車加速結(jié)束時(shí)通過(guò)的位移x2＝v0t1＋v0t3＋a2t＝10 m＋10×3 m＋×2×32 m＝49 m， 此時(shí)車頭前端離停車線的距離為 x3＝70 m－x2＝21 m， 此時(shí)速度為vt＝v0＋a2t3＝(10＋2×3) m/s＝16 m/s， 勻減速過(guò)程中有2a3x3＝v，代入數(shù)據(jù)解得： a3＝ m/s2≈6.1 m/s2。