2024-2025學(xué)年新教材高中物理章末綜合測評2勻變速直線運動含解析魯科版必修第一冊

PAGE9-章末綜合測評(二)勻變速直線運動(時間：90分鐘分值：100分)1．(4分)用同一刻度尺去測量兩個長度不同的物體時()A．測量較長的物體產(chǎn)生的肯定誤差較大B．測量較短的物體產(chǎn)生的肯定誤差較大C．測量較長的物體產(chǎn)生的相對誤差較大D．測量較短的物體產(chǎn)生的相對誤差較大D[因為測量時的讀數(shù)不精確而造成的讀數(shù)誤差為肯定誤差，此種誤差可能是由刻度尺或讀數(shù)時造成的，與物體的長短無關(guān)，故A、B錯誤；相對誤差是用肯定誤差與測量長度相比較得出的，故測量的物體越長，則產(chǎn)生的相對誤差越小，測量的物體越短，則相對誤差越大，故C錯誤，D正確．]2．(4分)如圖為甲同學(xué)制作的反應(yīng)時間測量尺，用來測量其他同學(xué)的反應(yīng)時間，乙同學(xué)先把手放在直尺0cm的位置做捏住直尺的打算，但手不能碰直尺，看到甲同學(xué)放開直尺時，乙同學(xué)馬上捏住下落的直尺，已知乙同學(xué)捏住10cm的位置，反應(yīng)時間為0.14s，若丙同學(xué)進(jìn)行同樣的試驗，捏住了20cm的位置，則丙同學(xué)的反應(yīng)時間為()A．0.28s B．0.24sC．0.20s D．0.16sC[設(shè)直尺下落的加速度為a，由h＝eq\f(1,2)at2得，a＝eq\f(2h,t2)＝eq\f(2×0.1,0.142)m/s2≈10.2m/s2，丙同學(xué)的反應(yīng)時間t1＝eq\r(\f(2h1,a))＝eq\r(\f(2×0.2,10.2))s≈0.20s，C正確．]3．(4分)如圖所示為某物體做直線運動的v-t圖像，關(guān)于該物體在4s內(nèi)的運動狀況，下列說法中正確的是()A．物體始終向同一方向運動B．4s內(nèi)物體通過的路程為4m，而位移為零C．4s末物體離動身點最遠(yuǎn)D．物體的加速度大小不變，方向與初速度方向相同B[圖像的斜率不變，因此物體做勻變速直線運動，起先時速度方向與加速度方向相反，物體做減速運動，t＝2s時，物體速度減為零，然后物體做反向加速運動，t＝4s時回到動身點，由圖像可知物體通過的路程為s＝2×eq\f(1,2)×2×2m＝4m，位移為零．故選項A、C、D錯誤，B正確．]4．(4分)汽車以20m/s的速度做勻速運動，某時刻關(guān)閉發(fā)動機后做勻減速運動，加速度大小為5m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動機后通過37.5m所需時間為()A．3s B．4sC．5s D．6sA[汽車行駛s＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(202,2×5)m＝40m停止運動，40m＞37.5m，依據(jù)s′＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),－2a)，t＝eq\f(v0－v,a)得t＝3s，只有選項A正確．]5．(4分)一根輕繩的兩端各系一個小球，某同學(xué)用手拿繩上端的小球站在三層樓的陽臺上，放手讓小球自由下落，兩球落地時間間隔為t，若站在四層樓陽臺上重復(fù)上述試驗，兩球落地時間間隔為t′，不計空氣阻力，則t′與t的關(guān)系是()A．t′與t仍舊相等B．t′與t相比變大C．t′與t相比變小D．知道樓高才能比較C[本題疑難之處在于正確分析出兩球落地時間間隔的確定因素．若輕繩長度為L，則第一個小球著地后，另一個小球接著運動位移L的時間，即為兩球落地的時間差，由于第一個球著地的速度為另一個小球在位移L內(nèi)的初速度，高度越高，落地速度越大，據(jù)L＝v0t＋eq\f(1,2)gt2，初速度越大，時間越短，選項C正確，A、B、D錯誤．]6．(4分)火車以速率v1向前行駛，司機突然發(fā)覺在前方同一軌道上距離s處有另一輛火車，它正沿相同的方向以較小的速率v2做勻速運動，于是司機馬上使火車做勻減速運動，該火車的加速度大小為a，則要使兩火車不相撞，加速度a應(yīng)滿意的關(guān)系為()A．a(chǎn)≥eq\f(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2),2s) B．a(chǎn)≥eq\f(v\o\al(2,1),2s)C．a(chǎn)≥eq\f(v\o\al(2,2),2s) D．a(chǎn)≥eq\f(v1－v22,2s)D[兩火車速度相等時所經(jīng)驗的時間為t＝eq\f(v1－v2,a)，此時后面火車的位移為s1＝eq\f(v\o\al(2,1)－v\o\al(2,2),2a)，前面火車的位移為s2＝v2t，若此時兩火車恰不相撞，則有s1＝s2＋s，解得：a＝eq\f(v1－v22,2s)，所以要使兩火車不相撞，應(yīng)有a≥eq\f(v1－v22,2s)，故選D.]7．(4分)一個做勻加速直線運動的物體，先后經(jīng)過相距為s的A、B兩點時的速度分別為v和7v，從A到B的運動時間為t，則下列說法不正確的是()A．經(jīng)過AB中點的速度為4vB．經(jīng)過AB中間時刻的速度為4vC．通過前eq\f(s,2)位移所需時間是通過后eq\f(s,2)位移所需時間的2倍D．前eq\f(t,2)時間通過的位移比后eq\f(t,2)時間通過的位移少1.5vtA[由勻變速直線運動的規(guī)律得，物體經(jīng)過AB中點的速度為veq\s\do6(eq\f(s,2))＝eq\r(\f(v2＋7v2,2))＝5v，A錯誤；物體經(jīng)過AB中間時刻的速度為veq\s\do6(eq\f(t,2))＝eq\f(v＋7v,2)＝4v，B正確；通過前eq\f(s,2)位移所需時間t1＝eq\f(veq\s\do6(\f(s,2))－v,a)＝eq\f(4v,a)，通過后eq\f(s,2)位移所需時間t2＝eq\f(7v－veq\s\do6(\f(s,2)),a)＝eq\f(2v,a)，C正確；前eq\f(t,2)時間通過的位移s1＝eq\f(v＋4v,2)×eq\f(t,2)＝eq\f(5,4)vt，后eq\f(t,2)時間內(nèi)通過的位移s2＝eq\f(4v＋7v,2)×eq\f(t,2)＝eq\f(11,4)vt，Δs＝s2－s1＝1.5vt，D正確．]8．(6分)利用圖中所示的裝置可以探討自由落體運動．試驗中須要調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落．打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點．(1)為了測得重物下落的加速度，還須要的試驗器材有____________．(填入正確選項前的字母)A．天平B．停表C．米尺(2)若試驗中所得的重物下落的加速度值小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，而試驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤，寫出一個你認(rèn)為可能引起此誤差的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________.[解析](1)時間由打點計時器確定，用米尺測定位移．(2)打點計時器與紙帶間的摩擦以及空氣阻力都會阻礙物體運動，從而使測得的重物下落的加速度變?。甗答案](1)C(2)打點計時器與紙帶間的摩擦(或空氣阻力)9．(10分)一摩托車由靜止起先在平直的馬路上行駛，其運動過程的v-t圖像如圖所示．求：(1)摩托車在0～20s這段時間的加速度大小a；(2)摩托車在0～75s這段時間的平均速度大小eq\x\to(v).[解析](1)加速度a＝eq\f(vt－v0,t)由v-t圖像并代入數(shù)據(jù)得a＝1.5m/s2.(2)設(shè)20s時速度為vm,0～20s的位移s1＝eq\f(0＋vm,2)t120～45s的位移s2＝vmt245～75s的位移s3＝eq\f(vm＋0,2)t30～75s這段時間的總位移s＝s1＋s2＋s30～75s這段時間的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(s,t1＋t2＋t3)代入數(shù)據(jù)得eq\x\to(v)＝20m/s.[答案](1)1.5m/s2(2)20m/s10．(10分)跳傘運動員做低空跳傘表演，當(dāng)飛機離地面224m時，跳傘運動員離開飛機做自由落體運動．運動一段時間后，馬上打開著陸傘，跳傘運動員以12.5m/s2的加速度做勻減速運動，為了運動員的平安，要求運動員落地時的速度不得超過5m/s，g取10m/s2.則：(1)運動員打開著陸傘時，離地面的高度至少為多少？(2)運動員在空中的最短時間為多少？[解析]運動員離地面的最小高度應(yīng)是自由落體后緊接著做勻減速運動，到達(dá)地面時速度剛好減為5m/s時對應(yīng)的高度，這時對應(yīng)的時間是最短落地時間．(1)設(shè)離地面的最小距離為h，自由落體運動結(jié)束時即剛打開傘時的速度為v1，落地速度為v2＝5m/s，則veq\o\al(2,1)－02＝2g×(224－h(huán))，veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2ah代入數(shù)據(jù)得veq\o\al(2,1)＝2g(224－h(huán))＝2×10×(224－h(huán))52－veq\o\al(2,1)＝2×(－12.5)h解得h＝99m，v1＝50m/s.(2)設(shè)自由落體時間為t1，由v1＝gt1，得t1＝eq\f(v1,g)＝eq\f(50,10)s＝5s設(shè)勻減速運動時間為t2，由v2＝v1＋at2，得5＝50＋(－12.5)t2，t2＝3.6s總時間為t＝t1＋t2＝8.6s.[答案](1)99m(2)8.6s11．(4分)(多選)如圖所示，將一小球從豎直磚墻的某位置由靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3…所示的小球運動過程中每次曝光時的位置．已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d.依據(jù)圖中的信息，下列推斷正確的是()A．位置1是小球釋放的初始位置B．位置1不是小球釋放的初始位置C．小球下落的加速度為eq\f(d,T2)D．小球在位置3的速度為eq\f(7d,2T)BCD[小球做自由落體運動，從靜止起先運動的連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7∶…，而題圖中位移之比為2∶3∶4∶5，故位置1不是小球釋放的初始位置，選項A錯誤，B正確；由Δs＝aT2知a＝eq\f(d,T2)，選項C正確；v3＝eq\f(3d＋4d,2T)＝eq\f(7d,2T)，選項D正確．]12．(4分)(多選)如圖所示是在同始終線上運動的甲、乙兩物體的s-t圖像，下列說法中正確的是()A．甲啟動的時刻比乙早t1B．兩車都運動起來后甲的速度大C．當(dāng)t＝t2時，兩物體相距最遠(yuǎn)D．當(dāng)t＝t3時，兩物體相距s1AD[由題圖可知甲從計時起運動，而乙從t1時刻起先運動，A正確；都運動后，甲的圖像的斜率小，所以甲的速度小，B錯誤；當(dāng)t＝t2時，甲、乙兩物體的位置相同，在同始終線上運動，說明兩物體相遇，C錯誤；當(dāng)t＝t3時，甲在原點處，乙在s1處，兩物體相距s1，D正確，故選A、D.]13．(4分)(多選)做自由落體運動的物體，先后經(jīng)過空中的M、N兩點時的速度分別為v1和v2，則下列說法中正確的是()A．M、N間的距離為eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2g)B．經(jīng)過MN的平均速度為eq\f(v1＋v2,2)C．經(jīng)過MN所需的時間為eq\f(v2－v1,g)D．經(jīng)過MN中點時的速度為eq\f(\r(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2)),2)ABC[依據(jù)自由落體運動規(guī)律可得veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2gh，得h＝eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2g)，A對；eq\x\to(v)＝veq\s\do6(eq\f(t,2))＝eq\f(v1＋v2,2)，B對；v2＝v1＋gt，t＝eq\f(v2－v1,g)，C對；veq\s\do6(eq\f(s,2))＝eq\r(\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),2))，D錯．]14．(4分)(多選)如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說法中正確的有()A．假如馬上做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B．假如馬上做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車肯定超速C．假如馬上做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車肯定不能通過停車線D．假如距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處AC[假如汽車馬上以最大加速度做勻加速運動，t1＝2s內(nèi)的位移s0＝v0t1＋eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝20m＞18m，此時汽車的速度為v1＝v0＋a1t1＝12m/s＜12.5m/s，汽車沒有超速，選項A正確，B錯誤；假如馬上做勻減速運動，綠燈熄滅前汽車通過的距離肯定小于18m，不能通過停車線，選項C正確；汽車以最大加速度減速時，速度減為零須要的時間t2＝eq\f(v0,a2)＝1.6s，此過程通過的位移為s2＝v0t2－eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝6.4m，故選項D錯誤．]15．(4分)(多選)有四個運動的物體A、B、C、D，物體A、B運動的s-t圖像如圖甲所示；物體C、D從同一地點沿同一方向運動的v-t圖像如圖乙所示．以下推斷中正確的是()甲乙A．物體A和B均做勻速直線運動且A的速度比B的大B．在0～3s的時間內(nèi)，物體B運動的位移為10mC．t＝3s時，物體C追上物體DD．t＝3s時，物體C與物體D之間有最大間距ABD[由甲圖像可知，A、B兩物體都做勻速直線運動，且A的斜率大于B的斜率，即A的速度大于B的速度，在0～3s的時間內(nèi)，物體B運動的位移為10m，故A、B對；由乙圖像可知，C做勻加速直線運動，D做勻減速直線運動，在3s時兩圖線相交，即C、D兩物體速度相等，該時刻兩物體相距最遠(yuǎn)而不是兩物體相遇，故C錯，D對．]16．(6分)在做“科學(xué)測量做直線運動物體的瞬時速度”的試驗時，某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶，如圖甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，電火花計時器接220V、50Hz溝通電源．甲乙(1)設(shè)電火花計時器的打點周期為T，則T＝________，計算F點的瞬時速度vF的表達(dá)式為vF＝________.(2)他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表．以A點對應(yīng)的時刻為t＝0，試在如圖乙所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v-t圖像，并利用該圖像求出物體的加速度a＝________m/s2.對應(yīng)點BCDEF速度(m/s)0.1410.1800.2180.2620.301[解析](1)電火花計時器接50Hz溝通電源，所以T＝0.02s．每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔t＝5T＝0.1s，依據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，得vF＝eq\f(d6－d4,2t)＝eq\f(d6－d4,10T).(2)作出v-t圖像如圖所示，留意盡量使描出的點落到直線上，不能落到直線上的點盡量讓其分布在直線兩側(cè)．由速度—時間圖像的斜率表示加速度，得a＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(0.301－0.10,0.5)m/s2≈0.40m/s2.[答案](1)0.02seq\f(d6－d4,10T)(2)圖見解析0.4017．(10分)如圖所示是一種新建成的讓人體驗自由落體運動的跳樓機，其中列出了一些數(shù)據(jù)供參考：A.總高度60m；B.限載12人；C.最大速度為每小時45英里(1英里＝1609m，此速度相當(dāng)于20m/s)；D.跳樓機的運動可近似看成先做自由落體運動后做勻減速運動，且落地時的速度為0.(取g＝10m/s2)請依據(jù)以上信息估算：(1)跳樓機下落的總時間至少為多少？(2)減速過程的最大加速度是多少？[解析](1)跳樓機先做自由落體運動至最大速度后再馬上做勻減速