章末检测一
运动的描述 匀变速直线运动
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,1~5题每小题只有一个选项正确,6~8小题有多个选项符合题目要求,全选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
1.一质点在A、B两点之间做匀变速直线运动,加速度方向与初速度方向相同,当在A点初速度为v时,从A点到B点所用的时间为t,当在A点初速度为2v时,保持其他量不变,从A点到B点所用时间为t′,则( )
t
A.t′>2 t
C.t′<2
t
B.t′=2 D.t′=t
1
解析:A.设A、B两点间位移为x,初速度为v时,x=vt+2at2,解得:t=v2+2ax-v4v2+2ax-2v12
,初速度为2v时,x=2vt′+2at′,解得:t′=,
aat
所以t′>2,A项正确.
2.如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xAB∶xBC等于( )
A.1∶1 C.1∶3
B.1∶2 D.1∶4
222
解析:选C.由位移-速度公式可得v2B-vA=2axAB,vC-vB=2axBC,将各瞬
时速度代入可知选项C正确.
3.一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的v-t图象如图所示,图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5 m/s和-1 s,由此可知( )
A.物体做匀速直线运动 B.物体做变加速直线运动 C.物体的初速度大小为0.5 m/s D.物体的初速度大小为1 m/s
解析:选C.根据v-t图象,可知物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故A、B错误.图线纵轴截距表示初速度,则知物体的初速度大小为0.5 m/s,故C正确,D错误.
4.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前、后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( )
A.0.5t C.0.3t
B.0.4t D.0.2t
解析:选C.将物体的上升过程分成位移相等的两段,设下面一段位移所用时间为t1,上面一段位移所用时间为t2,根据逆向思维可得:t2∶t1=1∶(2-1),又知,物体撞击挡板后以原速度大小弹回(撞击所需时间不计),物体上升和下降?2-1?tt
的总时间t′=2t1且t1+t2=2,由以上几式可得:t′=≈0.3t,正确答
2案为C.
5.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )
sA.t2 4sC.t2
3sB.2t2 8sD.t2
s
解析:选A.质点在时间t内的平均速度v=t,设时间t内的初、末速度分别
v1+v2v1+v2s112
为v1和v2,则v=2,故2=t.由题意知:2mv2=9×2
2mv1,则v2=3v1,v2-v12v1ss
进而得出2v1=t.质点的加速度a=t=t=t2.故选项A正确.
6.一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B,A在西B在东,一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时,一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方立即折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A.以向东为正方向,它们的位移-时间图象如图所示,图中t2=2t1,由图可知( )
A.小鸟的速率是汽车速率的两倍
B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3∶1 C.小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍 D.小鸟和汽车在0~t2时间内位移相等
解析:选BC.设A、B之间的距离为x.由t2=2t1,结合图象可知,小鸟与汽x3
车相遇时,汽车的位移大小为4,小鸟的位移大小为4x,故选项A错误,B正确;6
小鸟飞行的总路程为4x=1.5x,选项C正确;小鸟在0~t2时间内的位移为零,而汽车在0~t2时间内位移大小为x,故选项D错误.
7.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球球心与管的轴线重合,并在竖直线上.当释放小球,小球可能穿过空心管,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.两者同时无初速度释放,小球在空中不能穿过管
B.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关
C.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关
D.两者均无初速度释放,但小球提前了Δt时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度无关
解析:选AB.两者同时无初速度释放,均做自由落体运动,球不能穿过管,A正确;两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,以管为参考系,则小球L
匀速穿过管,时间为t=v,B正确,C错误;小球提前Δt时间释放,相当于获
0
得了初速度v0=gΔt,与当地重力加速度有关,D错误.
8.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂2
钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为3a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )
A.8 C.15
B.10 D.18
解析:选BC.设该列车厢与P相连的部分为P部分,与Q相连的部分为Q部分.设该列车厢有n节,Q部分为n1节,每节车厢质量为m,当加速度为a22
时,对Q有F=n1ma;当加速度为3a时,对P有F=(n-n1)m3a,联立得2n=5n1.当n1=2、n1=4、n1=6时,n=5、n=10、n=15,由题中选项得该列车厢节数可能为10或15,选项B、C正确.
二、非选择题(共4小题,52分)
9.(10分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为T=0.1 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm,则打A点时小车的瞬时速度大小是________ m/s,计算小车运动的加速度的表达式为a=________,加速度大小是________ m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)
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