高中物理人教版（2019） · 必修 第一册2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习
试卷更新日期：2023-07-04 类型：同步测试
一、选择题
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1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效思想法、类比法、科学假说法和理想物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）A、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 B、根据速度定义式当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 C、在定义重心和合力这两个物理概念时应用了理想物理模型法 D、伽利略对自由落体运动的研究，应用了将实验和逻辑推理相结合的方法2. 以下关于所用物理学的研究方法叙述不正确的是（ ）A、当时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 B、在探究自由落体运动规律实验中，伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况，这种方法被称为“合理外推” C、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 D、求匀变速直线运动位移时，将其看成很多小段匀速直线运动的累加，采用了微元法3. 歼-20飞机在第十一届中国国际航空航天博览会（中国航展）上进行飞行展示，这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相．假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，起飞的速度为v，所经历的时间为t，则起飞前的运动距离为A、vt B、 C、2vt D、不能确定4. 物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4s内与第2s内的位移之差是6m，可知（ ）A、物体运动的加速度大小为6m/s2 B、第2s末的速度大小为6m/s C、第1s内的位移大小为3m D、物体在前4s内的平均速度大小为12m/s5. 甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移—时间图像如图所示，由图像可知（ ）
A、乙一直做匀加速直线运动 B、第4s末时，甲、乙相距最远 C、时，甲和乙相遇，且运动方向相反 D、0到4s内，甲的平均速度大于乙的平均速度6. 炮管发射数百次炮弹后报废，炮弹飞出速度为1000m/s，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时长约为（ ）A、5秒 B、5分钟 C、5小时 D、5天7. “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板。假设某战斗机在跑道上加速时加速度大小为 ， 弹射系统向战斗机提供初速度大小为 ， 当战斗机速度达到时能离开航空母舰起飞，战斗机在跑道上运动可视为匀加速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A、航空母舰静止，战斗机需在甲板上滑行6s起飞 B、航空母舰静止，战斗机需在甲板上滑行135m起飞 C、若航空母舰沿战斗机起飞方向航行，战斗机需相对甲板滑行135m起飞 D、战斗机在航空母舰上加速运动过程，航空母舰可以看成质点8. 近年来，重庆热门景点“李子坝列车穿楼”吸引了大量游客驻足，当地更是专门修建观景台“宠粉”。列车进站时以的初速度开始做匀减速直线运动加速度大小为 ， 列车速度减为0后在李子坝站停靠了。则关于列车进站过程下列说法正确的是（ ）
A、列车在减速运动阶段速度减小得越来越慢 B、列车开始减速后，时的速度为 C、列车开始减速后，内的位移为 D、列车匀减速阶段最后内的位移大小是9. 甲、乙两位同学从同一位置同时出发，甲做匀加速运动，乙先做匀加速运动，后做匀速运动。二者的v-t图像如图所示，关于两位同学的运动情况，下列分析正确的是（ ）
A、t=1s时，乙在甲前方，且此时二者相距最远 B、t=2s时，甲、乙刚好相遇 C、甲追上乙时甲的速度为 D、甲追上乙时距出发点10. 甲、乙、丙三辆车在三条并列的平直车道上行驶，以三者并排行驶的位置为坐标原点建立x轴，得到三辆车速度的平方随位置坐标x的变化图线如图所示，分析图线可知下列说法中正确的是（ ）
A、甲、乙、丙的初速度方向相同 B、甲、乙、丙的加速度方向相同 C、甲、乙图线交点处二者相遇 D、甲、乙图线交点处二者间距最大二、多项选择题
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11. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过O、A、B三点的过程中，其位移随时间变化规律图像如图所示。则质点（ ）
A、从O点运动到B点过程的平均速度为 B、通过A点时的速度为 C、加速度为 D、从A点运动到B点，速度的变化量为12. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（ ）
A、该球从被击出到落入A穴所用时间为 B、该球从被击出到落入A穴所用时间为 C、球被击出时的初速度大小为L D、球被击出时的初速度大小为2L13. 一物体由静止做匀加速直线运动，测得在第4s内的位移是5.6m，则（ ）A、物体在前5s内的位移是20m B、物体在5s末的速度是16.0m/s C、物体运动的加速度大小为3.6m/s2 D、物体在第5s内的平均速度是7.2m/s14. 在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后以108 km/h的速度驾车在试验场的水平路面上匀速行驶。志愿者突然发现前方有紧急情况，反应0.8 s后刹车，刹车过程中汽车的加速度大小为5 m/s2。从志愿者发现紧急情况到汽车停下，下列说法正确的是（ ）A、从发现紧急情况到停车用时6.8 s B、从发现紧急情况到停车用时7.8 s C、汽车运动的距离为114 m D、汽车运动的距离为90 m15. 在物理学中，科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法和建立物理模型法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（ ）A、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想化模型法 B、根据速度定义式 ， 当趋近于0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限思想方法 C、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了控制变量法 D、伽利略用理想斜面实验研究力与运动的关系，采用了将实验和逻辑推理相结合的方法16. 2022年10月9日搭载天基太阳天文台“夸父一号”的长征二号丁运载火箭成功发射。下图为火箭发射后，第6秒末的照片，现用毫米刻度尺对照片进行测量，刻度尺的0刻度线与刚发射时火箭底部对齐。假设火箭发射后6秒内沿竖直方向做匀加速直线运动，且质量不变。已知火箭高为40.6米，起飞质量为250吨，重力加速度g取。则下列估算正确的是（）
A、火箭竖直升空的加速度大小为 B、火箭竖直升空的加速度大小为 C、火箭升空所受到的平均推力大小为 D、火箭升空所受到的平均推力大小为17. 雾霾对人们的正常生活有一定的影响。在某个雾霾天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车做匀减速直线运动。两辆车刹车时的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A、甲车的加速度小于乙车的加速度 B、时两车的速度均为8 m/s C、若两车发生碰撞，则开始刹车时两辆车的间距一定等于48 m D、若两车发生碰撞，则可能是在刹车24 s以后的某时刻18. 教材《走进物理课堂之前》一文中，曾出现几个同学讨论苹果自由下落的场景，若忽略空气阻力，下列猜想正确的是（ ）A、苹果下落的速度正比于下落的距离 B、苹果下落的速度正比于下落的时间 C、苹果在第1秒、第2秒、第3秒内下落的距离之比为1：2：3 D、苹果在第1秒、第2秒、第3秒内下落的距离之比为1：3：519. 如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图像，下列判断正确的是（ ）
A、物体的初速度是3m/s B、物体的加速度大小为 C、2s末物体位于出发点 D、第1s末的速度与3s末的速度方向相同三、非选择题
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20. 一长度为100m的列车匀加速通过100m的隧道，刚进入时速度为10m/s，完全出隧道时速度为12m/s，则此过程的平均速度为m/s，历时s。21. 子弹垂直射入叠在一起固定的相同木板，穿过第16块木板后速度变为0。可以把子弹视为质点，已知子弹在木板中运动的总时间是t，认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同。则子弹穿过第16块木板所用的时间是 ， 子弹穿过第8~12块木板所用的时间是 。
22. 新能源汽车，是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。新能源汽车在设计阶段要对各项性能进行测试。某次新能源汽车性能测试中，如图甲显示的是牵引力传感器传回的实时数据，但由于机械故障，速度传感器只传回了第25s以后的数据，如图乙所示。已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的，且汽车由静止开始做直线运动，所受阻力恒定。求：
(1)、18s末汽车的速度是多少？(2)、前25s内汽车的位移是多少？23. 一火车以2m/s的初速度，0.5m/s2的加速度 做匀加速直线运动，求：(1)、火车在第3s末的速度大小；(2)、前4s内的位移大小；(3)、当速度达到6m/s时火车前进的位移大小。24. 自2014年12月份始，我国已有14个省市电子不停车收费系统（简称ETC）正式联网运行，这一系统极大地方便了司机和收费工作人员。假设汽车以的速度朝收费站匀速驶来，为了便于ETC系统完成自动甄别、记录和收费工作，汽车需要在车头距ETC收费系统中心线前25 m处正好减速至 ， 然后匀速行驶，当车头通过中心线后再匀加速到原速行驶，若设汽车减速、加速时均做匀变速运动，其加速度大小均为 ， 求一辆汽车通过ETC系统耽误的时间是多少？25. 国家法定假日期间，全国高速公路7座以下（含7座）载客车辆免费通行，车辆可以不停车通过收费站，但要求车辆通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s。现有甲、乙两辆小轿车在收费站前平直公路上分别v甲=20m/s和v乙=25m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后，某时刻，甲车司机发现正前方收费站便开始匀减速刹车。已知开始刹车时甲车距收费站窗口的距离为x1=100m。
(1)、甲车司机开始刹车的加速度至少为多大才能不违章；(2)、若甲车按（1）中所得临界加速度减速行驶，乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.8s的反应时间后开始以大小为a乙=3m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？（计算结果保留一位小数）26. 一位同学用如图1所示的实验装置来探究恒力作用下物体速度v与位移x的关系，请你回答下列问题：
(1)、关于该实验，下列说法中正确的是____。A、需要调节气垫导轨使其保持水平 B、需要保证檀码的质量远小于滑块的质量 C、实验中每次释放滑块时要确保滑块到光电门的距离保持不变 D、测量滑块的位移时，应测量固定在滑块上的遮光条释放点到光电门间的距离(2)、为了测量滑块到达光电门时的速度，需先测量遮光条的宽度。用游标卡尺测量测量遮光条宽度时的情景如图2所示，则该遮光条的宽度为d=mm。
(3)、若某次测量，传感器显示遮光条通过光电门的时间 ， 则遮光条通过光电门的速度为v=m/s（保留3位有效数字），将这一速度作为遮光条中线到达光电门时的瞬时速度，则理论上讲“测量值”较“真实值”（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。27. 某实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究小车匀加速运动速度和位移的关系并测量小车（含遮光条）的质量M。以下是该实验的主要步骤：
①实验小组的同学用刻度尺测量出遮光条的宽度d
②挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使小车（含遮光条）沿木板匀速下滑；
③取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车从起点由静止出发沿木板下滑通过光电门并通过计算机记录了挡光时间Δt；
④改变砝码质量和木板倾角，重复步骤②③，每次释放小车位置相同且光电门在木板上位置不变，用刻度尺测出小车在起点时遮光条的中点到光电门的距离L，已知重力加速度为g。
根据实验步骤回答以下问题（结果均用m、k、g、d、L表示）：
(1)、根据步骤③可知，小车受到的合外力为。(2)、某小组成员通过实验记录的数据作出图像，若已知该图像斜率为k，则小车的质量。28. 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H（已知量），筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的 ， 它与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆管的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面（在此之前小球未碰过地）重力加速度为g，不计空气阻力，求：
(1)、圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度；(2)、小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L。29. 随着网络销售额的增长，很多快递公司采用传送带装置运送快递包裹，如图甲所示。为了调节运送装置，某公司设置图乙装置进行实验，现选用动摩擦因数的传送带，段水平，长度 ， 段是倾斜的，长度 ， 设置倾角为 ， 和在点通过一小段长度可忽略的圆弧连接，包裹通过圆弧时认为速度大小不改变（图中未画出圆弧），若传送带以的恒定速率顺时针运转。现将一个包裹（可看作质点）无初速度放在A点进行试验，重力加速度取。（ ， ）则：
(1)、包裹第一次到达点所用的时间；(2)、包裹能否被运送到点，如果能请，计算到的时间，如果不能，计算包裹到达的最大高度？