章末检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得7分,选对但不全的得4分,错选得0分)
图1
1.某物体的位移—时间图象如图1所示,则下列叙述正确的是 ( ).
A.物体运动的轨迹是抛物线
B.物体运动的时间为8 s
C.物体运动所能达到的最大位移为80 m
D.在t=4 s时刻,物体的瞬时速度为零
解析 因为位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹.由图象可知,在0~4 s内物体沿正方向前进80 m,非匀速;4 s~8 s内物体沿与原来相反的方向运动至原点.在t=4 s 时,图线上该点处切线的斜率为零,故此时速度为零.由以上分析知A错,B、C、D均正确.
答案 BCD
2.从竖直上升的气球上掉下的石块与从同一高度自由下落的铁球相比,相等的量是 ( ).
A.落地的时间 B.落地时的速度
C.加速度 D.落地过程中的位移
解析 石块做竖直上抛运动,铁球做自由落体运动,显然它们有相同的加速度g,所以C正确;因为石块和铁球从同一高度下落,所以下落的位移相同,故D正确;对石块,h=-v0t1+gt,vt12-v=2gh,对铁球,h=gt,vt22=2gh,显然t1>t2,vt1>vt2,所以A、B不正确.
答案 CD
图2
3.某物体运动的v-t图象如图2所示,下列说法正确的是 ( ).
A.物体在第1 s末运动方向发生变化
B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的
C.物体在4 s末返回出发点
D.物体在5 s末离出发点最远,且最大位移为0.5 m
解析 第1 s末速度仍为正,方向未变.第2 s内和第3 s内,速度图线的斜率不变(倾斜程度相同),加速度也相同.前2 s内的位移大小与2 s~4 s内的位移大小相等,方向相反,到4 s 末返回出发点.5 s~6 s物体运动方向仍然不变.位移继续增大.
答案 BC
图3
4.宇航员在月球上做了一个落体实验:在同一高度同时释放羽毛和铁锤,如图3所示,出现的现象是(月球上是真空) ( ).
A.羽毛先落地,铁锤后落地
B.铁锤先落地,羽毛后落地
C.铁锤和羽毛都做自由落体运动,重力加速度为9.8 m/s2
D.铁锤和羽毛都做自由落体运动,同时落地
答案 D
5.汽车刹车做匀减速直线运动,那么,它的 ( ).
A.速度和路程都随时间减小
B.速度随时间减小,路程随时间增大
C.速度和加速度都随时间增大
D.速度和加速度都是负值
答案 B
6.某物体做匀加速直线运动,先后通过A、B两点,经A点时速度是vA,经B点时速度是vB,则下列说法正确的是 ( ).
A.通过AB段的平均速度是
B.通过AB段时在中间时刻的速度是
C.通过AB段的中点时的瞬时速度是
D.通过AB段的中点时的瞬时速度等于AB段的位移和所用时间的比值
答案 AB
7.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后加速度大小是5 m/s2,则刹车后6 s的位移是 ( ).
A.30 m B.40 m C.10 m D.0
答案 B
8.一物体做匀减速直线运动,初速度为10 m/s,加速度大小为1 m/s2,则物体在停止运动前1 s内的平均速度为 ( ).
A.5.5 m/s B.5 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
答案 D
二、实验题(9分)
9.图4所示为“研究匀变速直线运动”实验中打点计时器打出的纸带,相邻计数点间还有两个点未画出(电源频率50 Hz),由图知纸带上D点瞬时速度vD=______ m/s;加速度a=______ m/s2;E点瞬时速度vE=______ m/s.
图4
答案 0.9 3.33 1.1
三、计算题(本题共3小题,共35分)
10.(9分)海滨浴场的滑梯从顶端到入水处长约12 m,一人由滑梯顶端开始做初速度为零的匀加速直线运动,开始运动后第一秒通过路程是0.75 m,则人的加速度大小是________.从顶端开始到入水,所需要的时间是________,人入水时的速度大小是________.从顶端开始到入水人的平均速度的大小是________.
解析 开始后第一秒内,由s1=at得,人的加速度为a== m/s2=1.5 m/s2,由s=at2得,
所经历的总时间t= = s=4 s.
人的末速度vt=at=1.5 ×4 m/s=6 m/s,整个过程的平均速度== m/s=3 m/s.
答案 1.5 m/s2 4 s 6 m/s 3 m/s
11.(13分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前x0=13.5 m处做了标记,并以v= 9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为l=20 m,求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
解析 (1)设甲从离接力区13.5 m处到赶上乙所用时间为t,乙在这段时间内的位移大小为s.对于甲有=t;
对于乙有s=at2,v乙=at=9 m/s,
由以上各式可解 得a=3 m/s2,s=13.5 m.
(2)完成交接棒时,乙离接力区末端的距离为
Δs=l-s=(20-13.5) m=6.5 m.
答案 (1)3 m/s2 (2)6.5 m
12.(13分)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224 m时,跳伞运动员离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,立即打开降落伞,跳伞运动员以12.5 m/s2的加速度做匀减速运动,为了运动员的安全,要求运动员落地时的速度不得超过5 m/s,g取10 m/s2.求:
(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
解析 运动员离地面的最小高度应是减速至地面时速度刚好减为5 m/s,这时对应的时间是最短落地时间.
(1)设离地面最小距离为h,自由落体运动结束时即刚打开伞时的速度为v1,落地速度为v2=5 m/s
由运动学公式
代入数据解 得h=99 m,v1=50 m/s.
(2)在空中时间最短时,人自由落体后紧接着做匀减速运动至地面
设自由落体时间为t1,由v1=gt1,t1== s=5 s
设匀减速运动时间为t2,由v2=v1+at2
5=50+(-12.5)t2,t2=3.6 s
总时间为t=t1+t2=8.6 s.
答案 (1)99 m (2)8.6 s
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