一、选择题
1. 关于匀变速直线运动,以下说法正确的是( )
A. 速度随时间均匀变化
B. 加速度的方向始终不变
C. 路程与位移大小相等
D. 以上说法均正确
答案:D
解析:匀变速直线运动的特点是加速度恒定,速度随时间均匀变化,且加速度方向不变。路程和位移在某些情况下可能不相等,因此选项D最全面。
2. 下列关于自由落体运动的说法中,错误的是( )
A. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动
B. 自由落体运动的加速度为重力加速度g
C. 物体质量越大,下落越快
D. 自由落体运动的加速度在地球表面附近约为9.8 m/s²
答案:C
解析:自由落体运动的加速度与物体的质量无关,所有物体在同一地点自由下落时具有相同的加速度。
二、计算题
3. 一辆汽车以10 m/s的速度行驶,遇到紧急情况后刹车,加速度大小为2 m/s²。求汽车从开始刹车到完全停止所经过的距离。
解答:
根据公式 \( v^2 = u^2 + 2as \),其中:
- 初速度 \( u = 10 \, \text{m/s} \)
- 最终速度 \( v = 0 \, \text{m/s} \)
- 加速度 \( a = -2 \, \text{m/s}^2 \)
代入公式:
\[
0 = 10^2 + 2(-2)s
\]
\[
0 = 100 - 4s
\]
\[
4s = 100
\]
\[
s = 25 \, \text{m}
\]
答案:汽车刹车距离为25米。
三、实验题
4. 在研究匀变速直线运动的实验中,某同学记录了小车通过连续相等时间间隔内的位移数据如下表:
| 时间间隔(秒) | 位移(米) |
|----------------|------------|
| 0| 0|
| 1| 1|
| 2| 4|
| 3| 9|
请判断该小车是否做匀变速直线运动,并说明理由。
解答:
根据匀变速直线运动的特点,位移与时间的平方成正比。即 \( s \propto t^2 \),可写为 \( s = \frac{1}{2}at^2 \)。
计算每段时间间隔内的平均速度:
- 第1秒内的平均速度:\( v_1 = \frac{s_1 - s_0}{t_1 - t_0} = \frac{1 - 0}{1 - 0} = 1 \, \text{m/s} \)
- 第2秒内的平均速度:\( v_2 = \frac{s_2 - s_1}{t_2 - t_1} = \frac{4 - 1}{2 - 1} = 3 \, \text{m/s} \)
- 第3秒内的平均速度:\( v_3 = \frac{s_3 - s_2}{t_3 - t_2} = \frac{9 - 4}{3 - 2} = 5 \, \text{m/s} \)
可以看出,相邻时间段内的速度差均为2 m/s,符合匀变速直线运动的特征。
结论:小车做匀变速直线运动。
以上为高一物理必修一期末测试题及答案,希望同学们认真复习并掌握相关知识点!