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第二章 匀变速直线运动的研究--素养形成性达标训练卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.(23-24高一上·山西临汾·期中)如图是伽利略研究自由落体运动时的情景,关于这一实验,下列说法错误的是( )
A.让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响
B.检验了小球沿斜面滚下时速度与时间成正比的猜想
C.直接验证了斜面倾角增大到90°时小球仍然会保持匀加速运动
D.通过外推得到自由落体运动的速度随时间是均匀变化的
2.(23-24高一上·甘肃金昌·阶段练习)在t=0时刻,一匹马驹在跑道上由静止开始做匀加速直线运动,则马驹在第3s内的位移和前3s内的位移大小之比为( )
A.1∶2 B.1:3 C.3∶5 D.5∶9
3.(24-25高一上·全国·课后作业)对于关系式的理解,正确的是( )
A.必须取v0为正
B.若v0为正,v为负,说明v与v0方向相反
C.a为负时物体一定做匀减速直线运动
D.运算中,v、v0、a的值都要用绝对值代入
4.(23-24高一上·广东中山·阶段练习)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.物体只受重力的作用,则其运动就是自由落体运动
C.物体做自由落体运动的加速度大小与其质量有关
D.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
5.(23-24高一下·宁夏石嘴山·阶段练习)一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t图如图所示. 其中 由图象可知 ( )
A.火箭在t -t 时间内向下运动
B.火箭能上升的最大高度为
C.火箭运动过程中最大加速度大小为
D.火箭上升阶段平均速度大小为
6.(23-24高一上·云南昭通·期末)发生交通事故的最主要原因是车速过快,交通警察需要在某路段上建立一个限速路标牌,要求车辆的刹车痕迹不能超过40m,若车辆的最大刹车加速度约为,则该路段的限速路标牌较为合适的是(已知:公路上的限速路标牌显示的速度单位为km/h)( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·浙江台州·期末)如图甲,是一种重要的医疗检测手段,启动床将人体沿水平直线送入扫描筒中,CT床的速度随时间变化规律如图乙所示,加速和减速阶段的加速度大小都为,测得全程总时间为,总位移为,则该过程中的最大速度为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一上·广西南宁·期中)对于自由落体运动(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A.在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是
B.在相邻两个1s内的位移之差都是10m
C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比是
D.在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是
9.(23-24高一上·广西百色·期末)自驾游是目前比较流行的旅游方式,如图所示是汽车在通往景区人烟稀少的公路上行驶时遇到动物横过公路的情形。此时汽车正在以的速度匀速行驶,突然从公路边冲出几只动物,司机立即刹车,假设刹车过程汽车做匀减速直线运动,加速度大小为,动物与汽车距离为。以下说法正确的是( )
A.汽车第初的速度为0 B.汽车匀减速末的速度为
C.汽车刹车停止时离动物的距离为 D.汽车最后的位移为
10.(23-24高一下·山西大同·阶段练习)一质点做匀变速直线运动,其运动的位移-时间图像如图所示,为图像上一点。为过点的切线,与轴交于点。则下列说法正确的是( )
A.时刻,质点的速率为 B.时刻,质点的速率为
C.质点的加速度大小为 D.质点的加速度大小为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)(23-24高一下·安徽六安·期末)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。
(1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误:
① ;
② ;
(2)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h1、h2、h3、h4、h5若打点的周期为T,则打E点时速度为vE= ;
(3)某同学通过以上数据测得重力加速度的大小为9.4m/s2,若当地的重力加速度值为9.8m/s2,请写出产生误差的主要原因 。
12.(8分)(23-24高一上·四川内江·阶段练习)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况(交流电频率是50Hz),在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间有四个点未画出。(以下计算结果保留3位有效数字)。
(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,下列选项中:
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ,测量得到的物理量是 ,通过计算能得到的物理量是 (填选项前的字母)。
(2)根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,各个速度值如下表。计算出B点速度的大小 。
vB vC vD vE vF
数值/(m·s-1) 0.479 0.560 0.640 0.721
将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 。
(3)根据图像求出小车的加速度a= 。
13.(8分)(23-24高一上·四川泸州·期末)两位同学做测量反应时间的小实验,如图所示,甲同学用手捏住直尺,乙同学用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在看到甲同学松开手让直尺自由下落时,乙同学立刻去捏直尺,读出捏住直尺的刻度,即可算出反应时间。忽略空气阻力,取重力加速度。
(1)某次乙同学捏住的刻度是,捏住前瞬间直尺的下落速度是多少?
(2)乙同学在网上查到,人的反应时间一般小于或等于。若他的反应时间为时,应捏在直尺上距零刻度线多远的位置?
14.(13分)(23-24高一上·山东济宁·阶段练习)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示,有一企鹅在倾斜冰面上,先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,8s后,突然卧倒以加速度大小为肚皮贴着冰面匀减速向前滑行,直到最高点。求:
(1)企鹅前8s向上奔跑的位移大小;
(2)企鹅在冰面向上运动的最大距离和总时间。
15.(18分)(23-24高一下·甘肃白银·期末)如图,汽车在某段平直的公路上以的速度匀速行驶,在距离某道口斑马线前处,司机发现一牧童骑在身长的牛背上从斑马线的一端开始通过公路,司机立即刹车,汽车最终恰好停在斑马线前。若司机从看到牧童到开始刹车的反应时间,刹车后汽车做匀减速直线运动。
(1)求刹车后2s汽车的速度大小。
(2)若路面宽,牛行走的速度,求汽车在斑马线前等待牧童完全通过公路所需的时间。
答案和解析
1.C
【详解】A.伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下是为了“冲淡”重力的影响,故A正确;
B.伽利略通过实验发现小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,检验了小球沿斜面滚下时速度与时间成正比的猜想,故B正确;
C.伽利略采用外推的方法得到斜面倾角增大到90°时小球仍然会保持匀加速运动,故C错误,D正确。
本题选错误选项,故选C。
2.D
【详解】设马驹的加速度为a,则前3s内,马驹的位移大小
前2s内位移大小为
马驹第3s内的位移大小
则马驹在第3s内的位移和前3s内的位移大小之比为5:9,故D正确。
故选D。
【点睛】本题考查匀变速直线运动位移与时间的关系。
3.B
【详解】A.在运用公式时,需规定正方向,根据正方向确定式中的v、v0、a的正负,故可以取v0为负,故A错误;
B.正负号表示方向,若v0为正,v为负,则说明说明v与v0方向相反,故B正确;
C.当加速度与速度方向相同时,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,做减速运动,只根据加速度的方向不能确定物体的运动性质,故C错误;
D.运算时,v、v0、a都要代入方向,即运算中物理量的正负要代入进行运算,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】AD.自由落体运动是由静止开始、只在重力作用下的匀加速直线运动,物体竖直向下运动时若受到空气阻力,则其运动不是自由落体运动,故A错误,D正确;
B.物体只受重力的作用,若具有一定的初速度,则其运动就不是自由落体运动,故B错误;
C.无论质量大小,物体做自由落体运动的加速度均为重力加速度g,故C错误。
故选D。
5.C
【详解】A.速度时间图像中速度的正负表示物体的运动方向,为正,则朝着正方向,为负,则朝着负方向,图像的速度值都是大于等于零的,所以物体一直朝着正方向运动,即向上运动,故A错误;
B.当时高度最大,速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以上升的最大高度为
代入数据,解得
故B错误;
C.图像的斜率表示加速度,所以阶段加速度最大,为
故C正确;
D.上升阶段的平均速度为
故D错误。
故选C。
6.B
【详解】根据速度位移公式
解得
所以车辆的最大速度不能超过,B选项的略小于。
故选B。
7.C
【详解】设加速与减速时间为t,则最大速度为4t,根据图像与坐标轴所围成的面积表示位移可得
解得
故该过程中的最大速度为
故选C。
8.BC
【详解】A.根据
可知在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比为
故A错误;
B.根据
可知在相邻两个1s内的位移之差均为
故B正确;
CD.根据
可知在1s末、2s末、3s末的速度大小之比
在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大小之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
9.CD
【详解】AB.由题可知初速度为,加速度为,设汽车经过时间停止运动,则根据速度与时间关系式可知
汽车第初的速度即为刹车后第末的速度,根据速度与时间关系式可知
可知汽车末的速度为0,故选项AB错误。
C.汽车刹车的距离为
此时汽车离小动物的距离为。故选项C正确;
D.根据逆向思维可知,汽车最后的位移为
故选项D正确。
故选CD。
10.BD
【详解】AB.图像的切线斜率表示速度,则时刻,质点的速率为
故A错误,B正确;
CD.根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可得时刻的速度为
根据加速度的定义有
故C错误,D正确。
故选BD。
11.(1) 打点计时器应接交流电源 ;重物释放时应靠近打点计时器;(2);(3)空气阻力和摩擦阻力的影响
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,该同学在实验操作中存在的两处明显错误:①打点计时器应接交流电源,而不是直流电源;②为了打点计时器能够在纸带上打出更多清晰的点,重物释放时应靠近打点计时器。
(2)重锤自由下落,根据匀变速直线运动规律:某段时间中点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,可得
(3)重力加速度的测量值小于真实值,产生误差的主要原因是:重物拖着纸带下落过程中,存在空气阻力和摩擦阻力的影响。
12. A B CD/DC 0.400 0.803m/s2
【详解】(1)[1]因为打点计时器的频率为50Hz ,则从纸带上直接得到的物理量是时间间隔,相邻的点迹(计时点)之间的时间间隔为0.02s ,故选A;
[2]可以用刻度尺测量出小车的位移大小,故选B;
[3]平均速度和瞬时速度的大小可以通过位移大小与对应的时间间隔计算出来。故选CD。
(2)[4]每两个相邻的计数点之间有四个点未画,则相邻的计数点之间的时间间隔为
根据速度公式可知,B点的瞬时速度
[5]根据计算的点速度及表中其他各点的速度在坐标系中描点连线,如图所示
(3)[6]选用图像中距离较远的两点求解加速度误差更小,根据图像可知小车的加速度
13.(1);(2)
【详解】(1)根据自由落体规律可得直尺下落高度
代入数据可得乙同学捏住前瞬间直尺的下落速度为
(2)若他的反应时间为时,应捏在直尺上距零刻度线
14.(1);(2),
【详解】(1)企鹅前8s向上奔跑的位移大小为
(2)企鹅8s末的速度为
企鹅做减速运动的位移为
企鹅在冰面向上运动的最大距离为
企鹅做减速运动的时间为
企鹅在冰面向上运动的总时间为
15.(1)10m/s;(2)10.5s
【详解】(1)设汽车刹车的加速度大小为a,汽车匀速行驶的速度v0=72 km/h=20 m/s,在司机反应时间内,汽车发生的位移
x0=v0Δt=10 m
从开始刹车到停止汽车的位移
x=s-x0=40 m
刹车后,根据匀变速运动规律有
0-=-2ax
解得
a=5 m/s2
刹车后2 s,汽车的速度大小
v=v0-at=10 m/s
(2)设汽车从刹车到停止在斑马线前所用时间为t1,,根据匀变速直线运动规律有
0-v0=-at1
解得
t1=4 s
牧童通过斑马线的时间
汽车在斑马线前所需等待的时间
t3=t2-t1-Δt =10.5 s
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