高一物理必修一第二章习题及答案

第二章匀变速直线运动的研究

一、选择题

1．物体做自由落体运动时，某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表

A．位移B．速度

C．加速度D．路程

2．物体做匀加速直线运动，其加速度的大小为2 m/s2，那么，在任1秒内( ) A．物体的加速度一定等于物体速度的2倍

B．物体的初速度一定比前1秒的末速度大2 m/s

C．物体的末速度一定比初速度大2 m/s

D．物体的末速度一定比前1秒的初速度大2 m/s

3．物体做匀变速直线运动，初速度为10 m/s，经过2 s后，末速度大小仍为10 m/s，方向与初速度方向相反，则在这2 s内，物体的加速度和平均速度分别为( ) A．加速度为0；平均速度为10 m/s，与初速度同向

B．加速度大小为10 m/s2，与初速度同向；平均速度为0

C．加速度大小为10 m/s2，与初速度反向；平均速度为0

D．加速度大小为10 m/s2，平均速度为10 m/s，二者都与初速度反向

4．以v0 =12 m/s的速度匀速行驶的汽车，突然刹车，刹车过程中汽车以a =－6 m/s2的加速度继续前进，则刹车后( )

A．3 s内的位移是12 m B．3 s内的位移是9 m

C．1 s末速度的大小是6 m/s D．3 s末速度的大小是6 m/s

5．一个物体以v0 = 16 m/s的初速度冲上一光滑斜面，加速度的大小为8 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动。则( )

A．1 s末的速度大小为8 m/s B．3 s末的速度为零

C．2 s内的位移大小是16 m D．3 s内的位移大小是12 m

6．从地面竖直向上抛出的物体，其匀减速上升到最高点后，再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( )

7．两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v 0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知在刹车过程中所行的距离为s ，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为( )

A ．s

B ．2s

C ．3s

D ．4s

8．物体做直线运动，速度—时间图象如图所示。由图象可以判断( ) A ．第1 s 末物体相对于出发点的位移改变方向 B ．第1 s 末物体的速度改变方向 C ．前2 s 物体的位移之和为零

D ．第3 s 末和第5 s 末物体的位置相同

9．一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距50 m 的电线杆共用5 s 时间，它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s ，则经过第1根电线杆时的速度为( )

A ．2 m/s

B ．10 m/s

C ．2.5 m/s

D ．5 m/s 10．某物体由静止开始做加速度为a 1的匀加速直线运动，运动了t 1时间后改为加速度为a 2的匀减速直线运动，经过t 2时间后停下。则物体在全部时间内的平均速度为（ ）

A ．

2

1

1t a B ．

2

2

2t a C ．2

＋ 2211t a t a

D ．)

＋(2 ＋ 212

2

2211t t t a t a

二、填空及实验题

11．一辆汽车从甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示。那么0～t 和t ～3 t 两段时间内，加速度的大小之比为 ，位移的大小之比为

，平均速度的大

小之比为

，中间时刻速度的大小之比为

。

12．如图所示，质点A 从高为h 的窗台上方H 处自由下落。则A 通过窗台所用的时间为 __________。

13．实验室备有下列仪器：

A ．长度为1 m 最小刻度为毫米的刻度尺；

B ．长度为1 m 最小刻度为分米的刻度尺；

C ．秒表；

D ．打点计时器；

E ．低压交流电源（50 Hz ）；

F ．低压直流电源；

G ．天平。

为了测量重锤下落的加速度的数值，上述仪器中必须有的是 （填字母代号），实验是通过研究重锤做 运动来测量重锤下落加速度的。

14．在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A 、B 、C ……点间的时间间隔均为0.10 s ，从图中给定的长度，求出小车的加速度大小是 ，打下C 点时小车的速度大小是

。

cm

A

三、计算题

15．为了比较汽车的加速性能，请计算下列汽车的加速度。

（单位用m/s2，结果保留到小数点后两位。）

16．物体以10 m/s的初速度冲上一足够长的斜坡，当它再次返回坡底时速度大小为6 m/s，设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动，则上行和下滑阶段，物体运动的时间之比多大？加速度之比多大？

17．一个屋檐距地面9 m高，每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下。当第4滴水刚要离开屋檐时，第1滴水正好落到地面，求此时第2滴水离地的高度。（g = 10 m/s2）

18．竖直上抛的物体，上升阶段与下降阶段都做匀变速直线运动，它们的加速度都等于自由落体加速度。一个竖直上抛运动，初速度是30 m/s，经过2.0 s、3.0 s、4.0 s，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？各秒末的速度分别是多大？（g取10 m/s2）

19．矿井里的升降机从静止开始做匀加速运动，经过3 s，它的速度达到3 m/s；然后做匀速运动，经过6 s；再做匀减速运动，3 s后停止。求升降机上升的高度，并画出它的速度图象。

20．跳伞运动员从350 m高空离开飞机开始下降，最初未打开伞，自由下落一段距离后才打开伞，打开伞后以2 m/s2的加速度匀减速下降，到达地面时速度为4 m/s，求跳伞运动员自由下降的高度。

参考答案

一、选择题 1．B 2．C

解析：只有C 正确。你能把错误的选项都改正确了吗？改A ：在任1秒内物体的加速度不变，而物体速度增加2 m/s 。改B ：在任1秒内物体的初速度一定跟前1秒的末速度相等。改D ：在任1秒内物体的末速度一定比前1秒的初速度大4 m/s 。

3．C

解析：规定初速度v 0方向为正，则a =t ??v =t 0－v v =210－10－m/s 2=－10 m/s 2，v =t

x

= 0， C 正确。

4．AC

解析：以v 0方向为正，汽车做匀减速直线运动，a =－6 m/s 2。 停下所需时间 t' =a 0－v v =6

－12

－0s = 2 s 3 s 内的位移x =

2

＋0

v v t' = 12 m ∴若不经判断分析，而直接选用公式 x = v 0t ＋2

1at 2

将3 s 代入，求得x = 9 m 是错误的。

5．ACD

解析：此题情景中，物体先做匀减速直线运动，速度到零后，又做反向匀加速直线运动。所以1 s 末的速度大小为8 m/s ，2 s 内的位移大小是16 m ，3 s 末的速度大小为8 m/s ，3 s 内的位移大小是12 m 。A 、C 、D 正确。

6．A

解析：竖直上抛运动，虽然速度方向有改变，但加速度大小、方向始终未改变，所以是匀变速直线运动，速度—时间图象应是一条直线。A 正确。

7．B

解析：如果刹车的时间为t ，刹车距离为s ；在这段时间内后车匀速行驶的距离为2s 。

前车刹车结束时，两车距离为s ；后车刹车距离也为s ，只有两车相距为2s 以上才能不相撞。

8．D

解析：由速度－时间图象中，曲线与横轴间所围的面积为物体在一段时间内的位移。所以在前2 s 内物体的位移一直在增大。到第2 s 末，物体的速度改变方向。第1 s 末、第3 s 末、第5 s 末物体所处的位置相同。

9．D

解析：汽车通过两根电线杆的平均速度v =

t d =550

m/s = 10 m/s ，又v =2

＋10v v ，所以经过第一根电线杆的速度为5 m/s 。D 正确。

此题也可以用匀变速直线运动的位移公式来解，但计算起来用平均速度公式更容易些。 10．D

解析：v =t

x =212

222112121t t t a t a ++=)＋(2 ＋ 212

22211t t t a t a

∴正确答案为D 。 二、填空及实验题

11．2 : 1；1 : 2；1 : 1；1 : 1

解析：运用平均速度及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可解。 12．

g H h )(＋2－g

H 2 解析：根据h =2

2

gt ，得到t =g h 2

所求时间t =

g H h )(＋2－g

H

2 注意，公式t =

g

h

2必须在初速度为零的条件下运用。 13．ADE ；自由落体 14．4.0 m/s 2；1.1 m/s

解析：x 1 = AB = 5.0 cm ； x 2 = AC －AB = 9.0 cm 。

x 3 = AD －AC = 13.0 cm ； x 4 = AE －AD = 17.0 cm 。

Δx = x 2－x 1 = x 3－x 2 = x 4－x 3 = 4. 0 cm

a =

2T

x

?= 4.0 m/s 2 由v c =T BD

2或v c =T

AE 4

得v c = 1.1 m/s 三、计算题

15．解析：1.98 m/s 2；2.06 m/s 2；1.85 m/s 2 a 羚

=

1t ??v =14

6.3100

?m/s 2 = 1.98 m/s 2 a 奇=2t ??v =5

.136.3100? m/s 2 = 2.06 m/s 2

a 悦=

3t ??v =15

6.3100?m/s 2 = 1.85 m/s 2

16．解析：

53；9

25 由平均速度v 平均 =

2

＋0t

v v 上行和下滑阶段的平均速度大小分别为：

v 平上= 5 m/s v 平下= 3 m/s

由于上行和下滑阶段的位移大小相等，所以 时间之比

下上t t =53 加速度之比

下上a a =

9

25

17．解析：5 m

由初速度为零的匀加速直线运动规律可知， h 43∶h 32∶h 21 = 1∶3∶5

h 21 =

5

＋3＋15H

= 5 m

18．解析：40 m ，45 m ，40 m ；40 m ，45 m ，50 m ；10 m/s 向上，0 m/s ，10 m/s 向下。

根据竖直上抛运动的对称性，如图，

初速度30 m/s 的上抛过程，与末速度30 m/s 的自由落体过程对称。

此题还可用匀变速直线运动公式求解。

19．解析：27 m

升降机的速度—时间图象如图所示。

H = S 梯形 =21

(6＋12)×3 m = 27 m

20．解析：59 m

设运动员自由下落的高度为h 1，做减速运动的高度为h 2。

h 1 + h 2 = 350 m

自由下落：2gh 1 = v 2

1 减速下落：－2ah

2 = v 22－v 21

联解三式得h 1 = 59 m

30 m/s

30 m/s

20 m/s

10 m/s 10 m/s 第第第 4 s 第5 s 第6 s 0 m/s

5 m

15 m 25 m

t /s