人教版物理必修一试题第二章匀变速直线运动的研究单元质量评估.docx
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人教版物理必修一试题第二章匀变速直线运动的研究单元质量评估
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单元质量评估
（二）
第二章
（90分钟100分）
一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分）
1.（2013·佛山高一检测）汽车在平直的公路上以20m/s的速度行驶,当汽车以
5m/s2的加速度刹车时,则汽车从开始刹车到刚好停下来的时间为（ ）
A.100s B.25s C.15s D.4s
2.（2013·宁德高一检测）物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移是3m,则（ ）
A.第3s内的平均速度是3m/s
B.物体的加速度是1.2m/s2
C.前3s内的位移是6m
D.3s末的速度是4m/s
3.做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律为x=（24t-1.5t2）m,根据这一关系式可以知道,物体速度为零的时刻是（ ）
A.1.5sB.8sC.16sD.24s
4.为了安全,公路上行驶的汽车间应保持必要的距离。
某市规定,车辆在市区内行驶的速度不得超过40km/h。
有一辆车发现前面25m处发生交通事故,于是紧急刹车,紧急刹车产生的最大加速度为5m/s2。
经测量,路面刹车痕迹为x=14.4m。
该汽车是否超速（ ）
A.超速B.不超速
C.无法判断D.刚好40km/h
5.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为（g取10m/s2）（ ）
A.
sB.（
-1）s
C.（
+1）sD.（
+1）s
6.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度图像如图所示,由图像可知（ ）
A.tc时刻火箭离地面最高
B.在0～tb段火箭是上升的,在tb～tc段火箭也是上升的
C.tb时刻火箭离地面最高
D.在0～tb段火箭是上升的,在tb～tc段火箭是下落的
7.（2013·佛山高一检测）一个自由下落的物体,到达地面时的速度是20m/s,则这个物体下落的高度以及下落时间分别为（g取10m/s2）（ ）
A.20m 2sB.40m 2s
C.40m 4sD.20m 4s
8.（2012·上海高考）小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速度为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s2）（ ）
A.三个B.四个
C.五个D.六个
9.如图是某质点运动的速度—时间图像,由图像得到的正确结果是（ ）
A.0～1s内的平均速度是2m/s
B.0～2s内的位移大小是3m
C.0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度
D.0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反
10.（2013·福州高一检测）一汽车在平直公路上做匀加速运动,在前2s内的平均速度为10m/s,在前6s内的平均速度为22m/s,则该汽车的加速度为（ ）
A.3m/s2B.4m/s2
C.6m/s2D.12m/s2
二、实验题（本题共2小题,共14分）
11.（2013·衡阳高一检测）（6分）请你根据漫画“洞有多深”提供的情境,回答下列问题:
（1）他们依据什么规律估算洞的深度?
（只要求写出相应的物理公式）
（2）请你对该方法进行评估,写出该方法的优点和缺点。
（各写一条即可）
优点:
__________________________________________________________。
缺点:
__________________________________________________________。
12.（8分）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”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,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。
其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s,试完成下面问题。
（1）根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到的物理量是 。
A.时间间隔 B.加速度
C.瞬时速度D.平均速度
（2）根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中。
（要求保留3位有效数字）
瞬时速度/（m·s-1）
v1
v2
v3
v4
v5
数 值
0.165
0.214
0.263
0.363
（3）在如图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
（4）由图像求出小车的加速度a= m/s2。
三、计算题（本题共4小题,共46分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位）
13.（2013·温州高一检测）（10分）一辆汽车正以v0=30m/s的速度在平直路面上行驶,驾驶员突然发现正前方约60m处有一个障碍物,立即以大小为8m/s2的加速度刹车（不计司机的反应时间）。
为了研究汽车刹车后2s是否撞上障碍物,某学习小组展开讨论,甲同学认为汽车已撞上障碍物,理由是:
在2s时间内汽车通过的位移x=v0t+
at2=（30×2+
×8×4）m=76m>60m
问:
（1）该同学的判断是否正确?
如果不正确,请指出错误的原因,并作出正确的解答。
（2）汽车在刹车后4s内的位移为多大?
14.（10分）客车在公路上以20m/s的速度做匀速直线运动,发现前方105m处有一载重货车以6m/s的速度匀速行驶,客车立即关掉油门,以a=-0.8m/s2的加速度匀减速行驶,问:
（1）客车司机仅靠此举是否可避免客车和货车相撞?
（2）若要保证客车和货车不相撞,在其他条件不变的前提下,客车的加速度至少应为多大?
15.（12分）某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处时,所经历的时间为多少?
（不计空气阻力,g取10m/s2）
16.（能力挑战题）（14分）一辆汽车刹车前速度为90km/h,刹车获得的加速度大小
为10m/s2,求:
（1）汽车刹车开始后3s内滑行的距离x0;
（2）从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t;
（3）汽车静止前1s内滑行的距离x′。
答案解析
1.【解析】选D。
由速度公式v=v0+at得t=
=
s=4s,故D对。
2.【解析】选A、B。
第3s内:
=
m/s=3m/s,故A对;又
=v2.5=a×2.5s,则a=1.2m/s2,故B对;前3s内位移:
x=
at2=5.4m,故C错;3s末的速度v3=at=3.6m/s,故D错。
3.【解析】选B.由x=（24t-1.5t2）m可知,物体运动的初速度为24m/s,加速度为-3m/s2,由v=v0+at可得出物体速度为零的时刻是8s,故B正确。
4.【解析】选A。
以汽车刹车前运动的方向为正方向,有v2-
=2ax
刹车前的速度:
v0=
=
m/s=12m/s
因为12m/s=43.2km/h>40km/h
故该汽车超速。
5.【解析】选B。
设竖直杆下端到隧道口上端所用时间为t1,竖直杆上端到隧道口下端所用时间为t2,则t1=
=
s=1s,t2=
=
s=
s。
所用Δt=t2-t1=（
-1）s,故B正确。
6.【解析】选A、B。
从速度图像中图线与t轴所围面积可知位移,bc段由于仍有正向速度,将继续上升,到tc时刻火箭离地面最高,故A、B正确,C、D错误。
7.【解析】选A。
由v=gt得t=2s,由h=
gt2得h=20m,故A对。
8.【解题指南】解答本题应把握以下两点:
（1）每个小球的上升、下降时间;
（2）竖直上抛运动的对称性。
【解析】选C。
每个小球的上升时间t上=
=0.6s,则下落时间t下=0.6s,当第一个小球恰好到最高点时,空中还有第二、三个小球正在上升,第四个小球恰好抛出,由竖直上抛运动的时间对称性可知,从此时刻开始,经过0.1s,第一个和第二个小球恰好相遇,再经过0.1s,第一个小球恰好与第三个小球相遇,以此类推,以后每经过0.1s,第一个小球恰与下一个球相遇,故第一个小球在抛出点上方能遇到5个小球,C对。
9.【解析】选B、C。
由公式
=
得0～1s内的平均速度
=
m/s=1m/s,A错;由面积法知0～2s内的位移x=3m,B对;用斜率求出0～1s内的加速度:
a1=
2m/s2,2～4s内的加速度:
a2=1m/s2,所以a1>a2,C对;0～1s、2～4s两个时间段内速度均为正,表明速度都为正向,运动方向相同,D错。
10.【解析】选C。
由匀变速直线运动中
=
得:
汽车第1s末的速度v1=
=10m/s,
第3s末的速度:
v2=
=22m/s,
故汽车的加速度:
a=
=6m/s2,故C对。
11.【解析】
（1）认为石块做自由落体运动,则h=
gt2
（2）该方法的优点:
（任意一点都可以）
①所使用的仪器设备简单;②测量方法简捷;③运算简便。
该方法的不足:
（任意一点都可以）
①测量方法粗略,误差较大;②石块下落有空气阻力,会造成一定的误差;③未考虑声音传播需要的时间。
答案:
见解析
12.【解析】
（1）瞬时速度、平均速度和加速度都是计算出来的,由纸带可以直接得到的物理量是时间间隔,选A。
（2）4点对应的时刻的瞬时速度
v4=
m/s≈0.314m/s
（3）描点作图
（4）根据图像得:
a=
=
m/s2=0.495m/s2
答案:
（1）A
（2）0.314
（3）见解析图 （4）0.495
13.【解析】
（1）该同学的判断是错误的 （1分）
错误的原因在于加速度取了+8m/s2 （2分）
正确的解答:
设汽车经过t秒停下来,由v=v0+at,0=30-8t,则t=3.75s
由于t>2s,说明2s时汽车还没有停下来,则在2s时间内汽车通过的位移
x=v0t+
at2=（30×2-
×8×4）m=44m<60m（4分）
则汽车没有撞上障碍物
（2）由于汽车经过3.75s停下来,则汽车在4s末的速度为0, （1分）
则汽车在4s内的位移为x=
t=
×3.75m=56.25m（2分）
答案:
（1）见解析
（2）56.25m
14.【解析】
（1）解法一:
两车速度相等时,客车恰追上货车是避免碰撞的临界条件,列式为:
20-0.8t=6,求得:
t=17.5s（1分）
货车位移x1=vt=105m（1分）
客车位移x2=v0t+
at2=227.5m（1分）
x2>x1+105m。
所以客车司机仅靠此举不能避免客车和货车相撞。
（2分）
解法二:
设经过时间t客车追上货车,则
20t-
×0.8t2=6t+105 （2分）
解得,t=10.9s（1分）
此时客车的速度为
v=（20-0.8×10.9）m/s=11.28m/s（1分）
由于v>6m/s,所以两车相撞。
（1分）
（2）客车和货车恰好不相撞的临界条件是客车追上货车时速度恰好相等。
v=v0+at ①（1分）
6t+x0=v0t+
at2 ②（2分）
联立求解①②两式得t=15s,
a=-
m/s2=-0.93m/s2（2分）
答案:
（1）不能避免
（2）0.93m/s2
15.【解析】当石块在抛出点上方距抛出点15m处时,取向上为正方向,则位移x=+15m,a=-g=-10m/s2（1分）
代入公式:
x=v0t+
at2 （3分）
得:
15=20t+
×（-10）×t2
化简得:
5t2-20×t+15=0 （1分）
解得:
t1=1s,t2=3s（2分）
t1=1s对应着石块上升时到达“离抛出点15m处”时所用的时间,而t2=3s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15m处”时所用的时间。
当石块下落至抛出点下方15m处时:
x'=v0t'+
at'2 （2分）
x'=-15m（1分）
代入数据解得:
t'1=（2+
）s
t2'=（2-
）s（舍去） （2分）
答案:
1s、3s或（2+
）s
【总结提升】竖直上抛运动的多解性
竖直上抛运动可由整体法或分段法求解,在仅有离开抛出点距离的信息时,不能
忽视存在抛出点的上方和下方两种情况,而在抛出点上方时有两个不同的时间
相对应,而造成多解情形。
16.【解析】
（1）判断汽车刹车所经历的时间
v0=90km/h=25m/s
由0=v0+at及a=-10m/s2得:
t=-
=
s=2.5s<3s（3分）
汽车刹车后经过2.5s停下来,因此3s内汽车的位移只是2.5s内的位移。
解法一:
利用位移公式求解
x0=v0t+
at2=25×2.5m-
×10×2.52m
=31.25m（3分）
解法二:
根据v2-
=2ax得:
x0=
=
m=31.25m（3分）
（2）根据x=v0t+
at2得:
t=
=
解得:
t1=2s,t2=3s（3分）
t2是汽车经t1后继续前进到达最远点后,再反向加速运动重新到达位移是30m处时所经历的时间,由于汽车刹车是单向运动,很显然,t2不合题意,须舍去。
（1分）
（3）解法一:
把汽车减速到速度为零的过程,看作初速度为零的匀加速运动过程,求出汽车以10m/s2的加速度经过1s的位移,即:
x'=
at2=
×10×12m=5m
（4分）
解法二:
静止前1s末即是开始减速后的1.5s末,1.5s末的速度v1.5=v0+at=（25-10×1.5）m/s=10m/s（2分）
所以:
x'=v1.5t'+
at'2=（10×1-
×10×12）m=5m（2分）
答案:
（1）31.25m
（2）2s （3）5m
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