2018年秋人教版高一物理必修一第2章匀变速直线运动的研究试题2含解析

时间:2018-07-26 作者:佚名 试题来源:网络

2018年秋人教版高一物理必修一第2章匀变速直线运动的研究试题2含解析

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第二章 2
 
  基础夯实  
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.在运用公式v=v0+at时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是导学号 1321411( A )
①必须规定正方向,式中的v、v0、a才取正、负号
②在任何情况下a>0表示加速运动,a<0表示做减速运动
③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动
④v的方向总是与v0的方向相同
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
解析:习惯上我们规定v0的方向为正方向,当a与v0方向相同时a取正号,a与v0方向相反时a取负号,像这种规定我们一般不作另外的声明,但不说不等于未规定,所以①③正确,②错误,由v=v0-at可以看出v的方向与v0方向有可能相反,④错误。
2.2018年1月9日,中国空军宣传纪录片《为打赢起飞》多角度全方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288km/h,假设战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为导学号 1321411( C )
 
A.28.8m/s2 B.10m/s2
C.8m/s2 D.2m/s2
解析:由v0=0,v=288km/h=80m/s,t=10s,a=v-v0t=80m/s-010s=8m/s2,故C正确。
3.(河北冀州中学2016~2017学年高一上学期月考)某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示。由图可知,启用ABS后导学号 1321411( D )
 
A.t1时刻车速更小
B.0~t1的时间内加速度更大
C.加速度总比不启用ABS时大
D.刹车后前行的距离比不启用ABS更短
解析:由图看出,启用ABS后t1时刻车速更大,故A错误。由斜率等于加速度的大小得到,启用ABS后0~t1的时间加速度小,t1~t2的时间内加速度大,故B、C错误。根据速度图象的“面积”等于位移大小看出,刹车后前行的距离比不启用ABS更短,故D正确,故选D。
4.(浙江省诺丁汉大学附中2017~2018学年高一上学期期中)四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如图所示,在2s末能回到出发点的是导学号 1321411( AD )
 
解析:质点A在0~2s内的位移x1=0,即物体在2s末回到出发点。故A正确。质点B在0~2s内的位移x2=1m,即物体在2s末不能回到出发点。故B错误。质点C在0~2s内的位移x3=1m,即物体在2s末不能回到出发点。故C错误。质点D在0~2s内的位移x4=0,即物体在2s末回到出发点。故D正确。故选A、D。
5.(广州市七中等六校2016~2017学年高一上学期期中联考)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到的运动的小车的v-t图象如图所示,由此可知导学号 1321411( AB )
 
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的最大位移是0.8m
D.小车做曲线运动
解析:由图象的斜率可知,0~9s小车做加速运动,9s~15s小车做减速运动;当t=9s时,速度最大,vmax≈0.8m/s,所以选项A、B正确。在v-t图中,图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小,图中每小格的面积表示的位移大小为0.1m,总格数约为83格(大于半格计为一格,小于半格忽略不计),总位移8.3m,所以选项C错误。小车做直线运动,所以选项D错误。
二、非选择题
6.汽车在平直路面上紧急刹车时,加速度的大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以此最高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来,汽车刹车的过程中加速度至少多大?导学号 1321411
 
答案:12m/s 8m/s2
解析:由题意知a=-6m/s2,t=2s,v=0,由v=v0+at得v0=v-at=0m/s-(-6m/s2)×2s=12m/s。
根据v=v0+a′t′,有a′=v-v0t′=0m/s-12m/s1.5s=-8m/s2,所以汽车刹车匀减速运动加速度大小至少为8 m/s2。
7.一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间内使质点匀减速到静止,则质点匀速运动时速度是多大?匀减速运动时的加速度又是多大?导学号 1321411
答案:5m/s;-2.5m/s2
解析:质点的运动过程包括加速——匀速——减速3个阶段(如图),AB为匀加速阶段,BC为匀速阶段,CD为匀减速阶段。
 
匀速运动的速度即为加速阶段的末速度vB,由速度公式得vB=v0+at=(0+1×5)m/s=5m/s
而质点做匀减速运动的初速度即为匀速运动的速度,所以,
vB=vC=5m/s,而最终vD=0,由vD=vC+at得
a=vD-vCt=0-52m/s2=-2.5m/s2
  能力提升  
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.(山东青州2016~2017学年高一上学期检测)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下列结论正确的是导学号 1321411( C )
A.物体零时刻的速度是2m/s
B.物体的加速度是3m/s2
C.任何1s内的速度变化都是2m/s
D.第1s内的平均速度是6m/s
解析:a=v2-v1t=2m/s2,所以B错,C对;v0=v1-at=4m/s,故A错;因为第1s末的速度是6m/s,所以第1s内的平均速度一定小于6m/s,D错。
2.(河南省洛阳一中2016~2017学年高一上学期摸底)一列车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,并停在B地,列车做加速运动时,其加速度最大值为a1;做减速运动时,其加速度的绝对值的最大值为a2。要让列车由A地到B地所用的时间最短,图中列车的v-t图象应是(其中tanα=a1;tanβ=a2)导学号 1321411( D )
 
解析:由题意可知,列车的初末速度都为零,故A、B错误;因为图线与横轴所围的“面积”表示位移, 在位移相等的条件下,D图所需时间短,故C错误,D正确。
3.(山东省德州市2017~2018学年高一上学期期末)如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的v-t图象,则关于飞机的运动,下列说法正确的是导学号 1321411( C )
 
A.5~15s内飞机在空中处于悬停状态
B.15~20s内飞机匀减速下降
C.0~25s内飞机上升的最大高度为300m
D.20s时飞机的加速度为零
解析:由图线可知,5~15s内飞机匀速向上运动,故A错;15~20s内飞机匀减速向上运动,故B错;0~25s上升的最大高度在时刻20s处,x=12(10+20)×20m=300m,故C正确;20s时飞机加速度不为零,故D错。
4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小为10m/s。在这一过程中导学号 1321411( BD )
A.物体一定向一个方向运动
B.物体的运动方向可能发生改变
C.加速度大小可能小于4m/s2
D.加速度大小可能大于10m/s2
解析:物体做匀变速直线运动,题中只告诉了物体在某时刻速度的大小为4m/s,可能和10m/s的速度同向,也可能反向,所以B正确,A错误。已知条件中涉及时间和速度的大小,可求加速度,有两种可能:以初始时刻的速度方向为正方向,当物体做匀加速运动时,v=10m/s,a=v-v0t=6m/s2,当物体做匀减速运动时,v=-10m/s,a=v-v0t=-14m/s2,故C错误,D正确。
5.(北京师大附中2017~2018学年高一上学期期中)质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示,t2=2t1,则导学号 1321411( AC )
 
A.质点一直沿正向运动
B.质点在某个位置附近来回运动
C.在0~t2时间段内,质点在t1时刻的速度最大
D.在0~t2时间段内,质点在t2时刻回到原点
解析:由图可知在t1时间内质点做初速度为零的匀加速运动,在t1~t2时间内做匀减速运动,且加速度大小相等,时间相等,故质点一直沿正向运动,t1时刻的速度最大,t2时刻的速度为零,故A、C正确,B、D错误。
二、非选择题
6.猎豹是目前世界上在陆地奔跑速度最快的动物,时速可达110多公里,但不能维持长时间高速奔跑,否则会因身体过热而危及生命。猎豹在一次追击猎物时(如图),经4s速度由静止达到最大,然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物,为保护自己它放弃了这次行动,以3m/s2的加速度减速,经10s停下,设此次追捕猎豹始终沿直线运动。导学号 1321411
 
求:(1)猎豹加速时的平均加速度多大?
(2)猎豹奔跑的最大速度可达多少km/h?
答案:(1)7.5m/s2 (2)108km/h
解析:由速度公式得
vm=a2t2=3×10m/s=108km/h
a1=vmt1=304m/s2=7.5m/s2。
7.2017年4月20日,我国在文昌航天发射中心,用“长征七号”运载火箭成功将“天舟一号”货运飞船送入预定轨道。火箭发射时,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s2,燃烧30 s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s2的匀减速运动,10s后第二级火箭启动,卫星向上的加速度为80m/s2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?
请你用v-t图象描述这一过程。导学号 1321411
 
答案:8600 m/s;如图。
 
解析:整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理。
第一级火箭燃烧完毕时的速度
v1=a1t1=50×30 m/s=1500 m/s
减速上升10 s后的速度
v2=v1-a2t2=1500 m/s-10×10 m/s=1400 m/s
第二级火箭熄火时的速度
v3=v2+a3t3=1400 m/s+80×90 m/s=8600 m/s。
“v-t”图象见图
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