直线运动 选择题专练
1.通过高中物理必修内容的学习。同学们逐渐形成了正确的运动与相互作用观。关于运动与力的关系,下列说法中正确的是( )
A.若物体做直线运动,则只能受到恒力作用
B.若物体做曲线运动,则加速度必然发生变化
C.若物体所受合力不为零,则速度大小可以保持不变
D.若不受力的作用,物体的运动将无法一直持续下去
2.一辆从静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1s内的位移是2 m则该汽车( )
A.加速度大小是 B.第2s内的位移是4 m
C.第3s末的瞬时速度是12 m/s D.前4 s内位移为14 m
3.如图是某物体做直线运动的图像,由图像可得到的正确结果是( )
A.时物体的加速度大小为
B.第3s末物体开始反向运动
C.前7s内物体的位移为0
D.物体前3s内的平均速度为
4.一物体静止在光滑的水平桌面上,现对其施加水平力,使它沿水平桌面做直线运动,其速度-时间图象如图所示.根据图象判断下列说法中正确的是( )
A.0~6 s时间内物体所受水平力的方向始终没有改变
B.2~3 s时间内物体做减速运动
C.1 s末物体距离出发点最远
D.1.5 s末和2.5 s末两个时刻物体的加速度相同
5.一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上行驶,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动,最后静止,汽车在最初3 s内通过的位移与最后3 s内通过的位移之比,则汽车制动的总时间( )
A. B. C. D.
6.一辆汽车以速度行驶了的路程接着以速度行驶了其余的路程,则汽车在全程的平均速度是( )
A. B. C. D.
7.下列图像能反映物体做直线运动经2 s没有回到初始位置的是( )
A. B. C. D.
8.某人从楼顶让一小球做自由落体运动,他测出该小球落到地面前最后1s内的位移是楼高的,则该楼的高度为(g取)( )
A.50m B.60m C.70m D.80m
9.下列物体的运动可以看成自由落体的是( )
A.秋天树叶从静止开始飘落 B.跳水运动员入水后在水中的运动
C.铅球在空中由静止开始下落 D.炮弹从炮筒中射出后的运动
10.小球A从离地面20m高处做自由落体运动,小球B从A正下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动,两球同时开始运动,在空中相遇,取,则下列说法正确的是( )
A.相遇时,小球B的速率是15m/s
B.两球相遇位置离地面高度为15m
C.开始运动0.5s时两球相遇
D.从开始运动到相遇,A、B两球位移大小之比为1:1
11.为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成是匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2.5 s曝光一次,轿车车身总长为6m,那么这辆轿车的加速度为( )
A. B. C. D.
12.2021年8月3日,在东京奥运会跳水男子3米板决赛中,中国选手谢思埸夺得金牌!在某次比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为。设运动员入水后第一个t时间内的位移为,最后一个t时间内的位移为,则为( )
A. B. C. D.
13.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是( )
A. B. C. D.
14.质量均为m的两球同时从地面抛出,a球抛出时的初速度大小为,方向竖直向上,b球斜向上抛出。此后两球在空中运动的过程中,始终处在同一高度。以地面为零势能面,b球的机械能是a球机械能的2倍,空气阻力忽略不计。则b球在空中运动过程中的最小动能为( )
A.0 B. C. D.
15.三个质点在同一条直线上运动,它们相对同一参考点的位移(x)随时间(t)变化的图像分别为图中的,其中图线是顶点坐标为(0,8)的抛物线.则下列说法正确的是( )
A.质点a的加速度大小为
B.两质点都做匀速直线运动,且它们的速度相同
C.质点b的速度越来越大
D.在0~4 s内,两个质点间的距离逐渐增大
答案以及解析
1.答案:C
解析:A.只要合力与速度共线,无论合力大小是否变化,物体做直线运动,故A错误;
B.根据牛顿第二定律的内容可知,物体所受合力不变,则加速度保持不变,物故B错误;
C.匀速圆周运动所受合力不为零,速度方向变化,但速度大小保持不变,故C正确;
D.物体具有惯性,不受力时,物体可以做匀速直线运动,故D错误。
故选C。
2.答案:C
解析:根据,得物体的加速度为,选项A错误;根据初速度为零的匀加速直线运动的位移时间关系,第2s内的位移是6m,选项B错误;第3s末的速度为,选项C正确;前4s内的位移为,选项D错误.
3.答案:D
解析:A.根据图像中图线的斜率表示加速度,由图可知,时物体的加速度大小为,故A错误;
B.由图可知,物体的速度一直为正,则第3s末物体速度方向未改变,故B错误;
CD.图像中图线与横轴围成的面积表示位移,由图可得,前7s内物体的位移为,物体前3s内的位移为,由平均速度公式得,物体前3s内的平均
速度为,故C错误,D正确。
故选D。
4.答案:D
解析:A、速度-时间图线的斜率表示加速度,根据图象可知,0~6s内,加速度的方向发生了改变,所以水平力的方向改变,故A错误。
B、2~3s内,速度逐渐增大,所以物体沿负向做匀加速运动,故B错误。
C、图线与时间轴围成的面积表示位移,根据图象可知,2s末离出发点最远,故C错误。
D、物体在1~3s内做匀变速直线运动,加速度不变,所以1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同,故D正确。
故选:D。
5.答案:D
解析:设汽车刹车做匀减速直线运动的加速度大小为a,运动总时间为t,汽车刹车最后静止,由逆向思维可得最后3 s内通过的位移;由匀减速直线运动的位移-时间关系可得,最初3 s内通过的位移,又,解得,故,A、B、C三项错误,D项正确。
6.答案:D
解析:设总路程为3s;则有总时间为:,全程的平均速度为:,故选:D。
7.答案:B
解析:位移—时间图像表示物体在不同时刻的位置坐标,A项中图像表示物体沿x轴正方向运动2 m后又返回初始位置,故A不符合题意;速度一时间图像表示物体的速度随时间的变化情况,由B项中图像可知,0~2 s内,物体的速度一直为正,物体没有回到初始位置,故B符合题意;由C项中图像可知,物体在第1 s内沿正方向运动1 m,在第2 s内沿负方向运动1 m,经2 s回到初始位置,故C不符合题意;由D项中图像可知,物体在第1 s内沿正方向运动2 m,在第2 s内沿负方向运动2 m,经2 s回到初始位置,故D不符合题意.
8.答案:D
解析:根据自由落体运动规律
则最后1s内的位移为
联立解得
故选项D正确。
9.答案:C
解析:A.秋天树叶从静止开始飘落,树叶所受空气阻力不能忽略,不能看成自由落体运动,故A错误;B.跳水运动员入水后在水中受到水的浮力,不能看成自由落体运动,故B错误;C.铅球在空中由静止开始下落,铅球所受的空气阻力可以忽略不计,可以看成自由落体运动,故C正确;D.炮弹从炮筒中射出后的运动,炮弹的初速度不为零,不能看成自由落体运动,故D错误;故选C。
10.答案:B
解析:C、设经时间t,两球相遇,由运动学公式可得:,代入数据可得:。故C错误;
A、相遇时,小球B的速率是,代入数据可得:。故A错误;
B、两球相遇位置离地面高度即小球B上升的高度,代入数据可得:。故B正确;
D、两球相遇时,小球A下落的高度为,代入数据可得:,从开始运动到相遇,A、B两球位移大小之比为。故D错误。
故选:B。
11.答案:A
解析:轿车车身总长6 m,则题图中每一小格为2 m,由此可算出两段距离分别为和,又,由得,,故选A.
12.答案:D
解析:将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,连续相等的时间间隔内的位移之比为,所以
故选D。
13.答案:A
解析:设小球下落的高度为H,依据题意,小球下落过程的位移为,速度为负值;弹回上升过程的位移为,速度为正值,选项A正确.
14.答案:D
解析:以地面为零势能面,b球的机械能是a球机械能的2倍,可知,则;两球在空中运动的过程中,始终处在同一高度,设b球速度与水平面夹角为θ,则有:;在空中运动过程中到达最高点的动能最小,最小动能为,联立解得,故ABC错误,D正确;故选:D。
15.答案:A
解析:由图可知均做匀速直线运动,但速度方向不同,4s时相遇。故BCD错,A根据匀变速直线运动位移时间公式,带入图中已知点数据可以求出a。