自由行程模拟测试题及答案

自由行程模拟测试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.在自由行程中，若速度保持不变，则路程与时间的关系是（）（2分）A.线性关系B.指数关系C.对数关系D.周期关系【答案】A【解析】速度恒定时，路程与时间成正比，为线性关系

2.自由行程中，物体从静止开始运动，加速度恒定，则速度随时间变化的规律是（）（2分）A.v=ktB.v=k/tC.v=k^tD.v=kt^2【答案】A【解析】加速度恒定时，速度与时间成正比

3.自由行程中，物体从高度h自由落下，不计空气阻力，落地速度为（）（2分）A.√2ghB.√ghC.2ghD.h^2【答案】A【解析】根据能量守恒，mgh=1/2mv^2，解得v=√2gh

4.自由行程中，物体做匀速直线运动，则其加速度为（）（2分）A.0B.常数C.无穷大D.无法确定【答案】A【解析】匀速直线运动加速度为零

5.自由行程中，物体从高度h自由落下，落地时间为（）（2分）A.h/gB.√2h/gC.2h/gD.√h/g【答案】B【解析】根据自由落体公式h=1/2gt^2，解得t=√2h/g

6.自由行程中，物体做抛体运动，其运动轨迹是（）（2分）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆【答案】B【解析】抛体运动在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，合运动轨迹为抛物线

7.自由行程中，物体做匀变速直线运动，其位移公式为（）（2分）A.s=vtB.s=1/2at^2C.s=vt+1/2at^2D.s=at【答案】C【解析】匀变速直线运动位移公式为s=v0t+1/2at^

28.自由行程中，物体从静止开始做匀加速直线运动，第t秒内通过的位移为（）（2分）A.1/2at^2B.atC.at^2D.2at【答案】B【解析】第t秒内位移为at-at-1=at

9.自由行程中，物体做匀速圆周运动，其向心加速度大小为（）（2分）A.v^2/rB.ω^2rC.ωvD.v^2【答案】A【解析】向心加速度a=v^2/r

10.自由行程中，物体从高度h自由落下，落地时动能与势能的关系为（）（2分）A.动能=势能B.动能势能C.动能势能D.动能=0【答案】B【解析】落地时势能为零，动能等于初始势能，但实际因空气阻力动能会略小于初始势能

二、多选题（每题4分，共20分）

1.自由行程中，下列哪些情况属于匀变速直线运动？（）（4分）A.自由落体运动B.物体在斜面上匀加速下滑C.汽车启动过程D.竖直上抛运动【答案】A、B、C、D【解析】以上均加速度恒定，属于匀变速直线运动

2.自由行程中，物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的有（）（4分）A.速度大小不变B.加速度大小不变C.加速度方向不变D.速度方向不变【答案】A、B【解析】匀速圆周运动速度大小不变，加速度大小不变但方向时刻改变，速度方向时刻改变

3.自由行程中，影响物体自由落体运动时间的因素有（）（4分）A.物体质量B.物体形状C.下落高度D.重力加速度【答案】C、D【解析】自由落体时间与下落高度和重力加速度有关，与质量形状无关

4.自由行程中，物体做抛体运动时，下列说法正确的有（）（4分）A.水平方向做匀速运动B.竖直方向做自由落体运动C.运动轨迹为抛物线D.水平方向有加速度【答案】A、B、C【解析】抛体运动水平方向匀速，竖直方向自由落体，轨迹为抛物线，水平方向无加速度

5.自由行程中，物体做匀变速直线运动时，下列公式正确的有（）（4分）A.s=vt+1/2at^2B.v=v0+atC.a=Δv/ΔtD.s=1/2at^2【答案】A、B、C【解析】以上均为匀变速直线运动的基本公式，D项缺少初速度

三、填空题（每题4分，共20分）

1.自由行程中，物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒内通过的位移为______（4分）【答案】9a（4分）【解析】第3秒内位移为3^2-2^2a=9a

2.自由行程中，物体从高度h自由落下，不计空气阻力，落地速度为______（4分）【答案】√2gh（4分）【解析】根据能量守恒，mgh=1/2mv^2，解得v=√2gh

3.自由行程中，物体做匀速圆周运动，速度大小为v，半径为r，则向心加速度大小为______（4分）【答案】v^2/r（4分）【解析】向心加速度a=v^2/r

4.自由行程中，物体从高度h自由落下，落地时间为______（4分）【答案】√2h/g（4分）【解析】根据自由落体公式h=1/2gt^2，解得t=√2h/g

5.自由行程中，物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，则第t秒内通过的位移为______（4分）【答案】at（4分）【解析】第t秒内位移为at-at-1=at

四、判断题（每题2分，共20分）

1.自由行程中，物体做匀速直线运动时，加速度为零（）（2分）【答案】（√）【解析】匀速直线运动加速度为零

2.自由行程中，物体做自由落体运动时，加速度大小为g，方向竖直向下（）（2分）【答案】（√）【解析】自由落体加速度为重力加速度g，方向竖直向下

3.自由行程中，物体做抛体运动时，水平方向有加速度（）（2分）【答案】（×）【解析】抛体运动水平方向匀速，无加速度

4.自由行程中，物体做匀变速直线运动时，速度变化量与时间成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】匀变速直线运动v=vo+at，速度变化量与时间成正比

5.自由行程中，物体从静止开始做匀加速直线运动，第t秒内通过的位移为at^2（）（2分）【答案】（×）【解析】第t秒内位移为at-at-1=at

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述自由行程中，物体做匀变速直线运动的特征（4分）【答案】匀变速直线运动是指加速度恒定的直线运动其主要特征包括

（1）速度随时间均匀变化，v=vo+at；

（2）位移随时间成二次函数关系，s=vot+1/2at^2；

（3）任意两个连续相等时间内的位移差恒定，Δs=at^2；

（4）中间时刻的瞬时速度等于平均速度，v中=vo+at/

22.简述自由行程中，物体做抛体运动的条件及运动特征（4分）【答案】抛体运动的条件

（1）物体具有水平初速度；

（2）只受重力作用，不计空气阻力运动特征

（1）水平方向做匀速直线运动，vx=vox；

（2）竖直方向做自由落体运动，vy=voy-gt；

（3）运动轨迹为抛物线；

（4）水平方向和竖直方向运动相互独立

3.简述自由行程中，物体做匀速圆周运动的特征（4分）【答案】匀速圆周运动是指物体沿着圆周轨迹做匀速率运动其主要特征包括

（1）速度大小恒定，但速度方向时刻改变；

（2）加速度大小恒定，但加速度方向始终指向圆心；

（3）向心加速度a=v^2/r=ω^2r；

（4）周期T=2πr/v=2π/ω；

（5）角速度ω=Δθ/Δt，是描述转动快慢的物理量

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析自由行程中，物体从高度h自由落下，落地速度与下落高度的关系（10分）【答案】自由落体运动中，物体从高度h自由落下，不计空气阻力，落地速度与下落高度的关系可以通过能量守恒或运动学公式分析能量守恒分析初始势能mgh全部转化为动能1/2mv^2，即mgh=1/2mv^2，解得v=√2gh运动学公式分析根据自由落体公式h=1/2gt^2，落地时间t=√2h/g，代入速度公式v=gt=√2gh，同样得到v=√2gh因此，落地速度v与下落高度h的平方根成正比，v∝√h

2.分析自由行程中，物体做抛体运动的水平射程与初速度、抛射角的关系（10分）【答案】抛体运动的水平射程R与初速度v0和抛射角θ的关系可以通过运动学公式分析水平方向运动水平初速度vx=vocosθ，水平射程R=vxt，其中t为总飞行时间竖直方向运动竖直初速度vy=vosinθ，总飞行时间t=2vy/g=2vosinθ/g代入水平射程公式R=vocosθ2vosinθ/g=vo^2sin2θ/g因此，水平射程R与初速度v0的平方成正比，与sin2θ成正比当抛射角θ=45°时，sin2θ=1，射程最大

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某物体从高度h=20m处自由落下，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s^2求

（1）物体落地时的速度；

（2）物体落地所需时间（25分）【答案】

（1）物体落地时的速度根据能量守恒，mgh=1/2mv^2，解得v=√2gh=√21020=20m/s

（2）物体落地所需时间根据自由落体公式h=1/2gt^2，解得t=√2h/g=√220/10=2s

2.某物体以初速度v0=30m/s，从高度h=45m处以抛射角θ=30°的角速度抛出，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s^2求

（1）物体落地时的速度；

（2）物体落地所需时间；

（3）物体的水平射程（25分）【答案】

（1）物体落地时的速度水平方向速度vx=vocosθ=30cos30°=30√3/2=15√3m/s；竖直方向速度vy=vosinθ-gt，总飞行时间t=2vy/g=2vosinθ/g=230sin30°/10=3s；落地时竖直方向速度vy=gt=103=30m/s；落地速度v=√vx^2+vy^2=√15√3^2+30^2=√675+900=√1575=15√11m/s

（2）物体落地所需时间如上计算，t=3s

（3）物体的水平射程R=vocosθt=30cos30°3=15√33=45√3m---标准答案

一、单选题

1.A

2.A

3.A

4.A

5.B

6.B

7.C

8.B

9.A

10.B

二、多选题

1.A、B、C、D

2.A、B

3.C、D

4.A、B、C

5.A、B、C

三、填空题

1.9a

2.√2gh

3.v^2/r

4.√2h/g

5.at

四、判断题

1.（√）

2.（√）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.略

2.略

3.略

六、分析题

1.略

2.略

七、综合应用题

1.略

2.略。