单元质检一 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.
(2019·陕西榆林高三第一次模拟)一辆汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示。下列选项中无法求出的是( )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.第20 s末时汽车的瞬时速度
C.前10 s内汽车的加速度
D.前10 s内汽车受到的合力
答案D
解析通过v-t图象的“面积”可求解前25s的位移,即可求解前25s内汽车的平均速度,选项A不符合题意;根据图象可求解第20s末时汽车的瞬时速度为25m/s,选项B不符合题意;图象的斜率等于加速度,则可求解前10s内汽车的加速度,选项C不符合题意;由于汽车的质量未知,则不能求解前10s内汽车受到的合力,选项D符合题意。故选D。
2.(2019·四川射洪中学月考)一小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。经过b点时速度为v,经过c点时速度为3v,则ab段与ac段位移之比为( )
A.1∶3 B.1∶5 C.1∶8 D.1∶9
答案D
解析石块经过b、c点的瞬时速度之比为1∶3,由2ax=v2,得ab∶ac等于1∶9。故D项正确。
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3.
(2019·安徽江淮十校高三第二次联考)甲、乙两车同时同地出发。在同一平直公路上行驶。其中甲车做匀速直线运动。乙车由静止开始做匀加速直线运动,其运动的x-t图象如图所示。则乙车追上甲车前两车间的最大距离为( )
A.15 m B.20 m C.25 m D.50 m
答案C
解析将x-t图象转化为v-t图象,如图所示:
5s相遇,图象的面积表示位移,而位移相等即面积相等,可知2.5s时速度相等,此时相距最远,所以两车间最大距离是阴影面积,即25m。故选C。
4.(2019·陕西城固一中月考)甲乙两物体在同一直线上运动的x-t图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,从图象可以看出,下列说法中错误的是( )
A.0~t1时间内,甲的位置变化比乙快
B.甲一直做匀速直线运动
C.开始计时时,乙在甲前面x0处
D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙
答案B
解析由图象知0~t1时间内,甲的速度大于乙的速度,故0~t1时间内甲比乙位置变化快,A正确;由于甲物体在t1~t2时间内位移未变,说明在这段时间内甲处于静止状态,故B错误;由图象可知,开始运
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动时甲的出发点在坐标原点,而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0,故甲开始运动时,乙在甲前面x0处,故C正确;由于甲物体在t1~t2时间内位移不变,即甲在中途停了一会儿,在t3时刻甲乙两物体的位置相同,即甲追上了乙,故D正确。
5.在平直轨道上,A、B两质点同时、同地开始运动,其速度—时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A、B两质点的运动方向相反
B.0.8 s末A、B两质点相遇
C.2 s内A始终在B的前方
D.A、B两质点在2 s末,相距2 m
答案D
解析由图可知,A、B的速度方向相同,A错误;设t1时刻AB速度相等为v,由三角形相似得v6=2-t12,v-26-2=t12,解得t1=0.8s,此时A在B的前方,B错误;由图知2s末A、,B相距的距离等于位移之差为2m,B在A的前方,C错误,D正确。
6.
如图是一质点从0时刻从坐标原点出发做直线运动的v-t图象。关于质点运动的下列说法,正确的是( )
A.0~2 s内的位移与2~4 s内的位移相等
B.0~2 s内的加速度与2~4 s内的加速度方向相反
C.4 s末再次经过出发点
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D.2 s末距出发点最远
答案CD
解析v-t图象的面积表示物体的位移,可知0~2s内的位移与2~4s内的位移大小相等方向相反,4s末物体的位移为零,物体再次经过出发点,选项A错误,C正确;v-t图象的斜率等于加速度,则由图象可知,0~2s内的加速度与2~4s内的加速度方向相同,选项B错误;由图象可知,2s末距出发点最远,选项D正确。故选CD。
7.
甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在0~10 s内两车逐渐远离
B.在10~20 s内两车逐渐远离
C.在5~15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
答案AC
解析0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在0~10s内a车速度小于b车的速度,两车逐渐远离,故A正确;在10~20s内,a车速度大于b车的速度,两车逐渐靠近,故B错误;根据速度图线与坐标轴所围的“面积”表示位移,由几何知识可知,在5~15s内两车的位移相等。故C正确;在t=10s时两车速度相等,但乙的位移大于甲的位移,甲还没有追上乙,故D错误。故选AC。
8.某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中表示该物体在t= 6 s内位移一定不为0的是( )
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答案BCD
解析根据A图象可知,6s时的位移x=0-0=0,故A错误;B图的速度—时间图线与坐标轴围成的面积表示位移,则6s内位移为正,故B正确;C图中0~1s内加速度不变,做匀加速直线运动,1~2s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度为零,在一个周期内速度的方向不变,则6s内位移不为零,故C正确;D图中在0~1s内,向正方向做匀加速直线运动,1~2s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度为零,2~3s内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化,4s末位移为零,6s末位移等于2s末位移,不为零,故D正确。故选BCD。
二、实验题(本题共2小题,共20分)
9.(8分)一条打点计时器打出的小车运动的纸带如图所示。取记数点A、B、C、D、E。每相邻两个记数点间还有4个计时点(图中未画出),已用刻度尺测量以A为起点,到B、C、D、E各点的距离标在图上,则该纸带运动加速度的大小为a= m/s2,该纸带上C点时瞬时速度大小vC= m/s。(结果均保留三位有效数字)
答案(1)0.493 (2)0.155
解析因为相邻计数点间还有四个点未画出,所以相邻计数点间的时间间隔为0.1s,
根据逐差法可得xDE-xBC=2aT2,xCD-xAB=2aT2,两式相加解得a=(xDE+xCD)-(xAB+xBC)4T2=(2.29+1.79)-(1.31+0.80)4×0.12×10-2m/s2=0.493m/s2
根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度可得vC=xBC+xCD2T=0.155m/s。
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10.(12分)利用图1所示的装置可以“研究匀变速直线运动的规律”。将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2(m1