2022高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用練習(xí)

2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用練習(xí)2017年高考“2017年高考“最后三十天”專題透析PAGE好教育云平臺(tái)——好教育云平臺(tái)——教育因你我而變PAGE19第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用1．(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍．該質(zhì)點(diǎn)的加速度為()A.eq\f(s,t2) B．eq\f(3s,2t2)C.eq\f(4s,t2) D．eq\f(8s,t2)解析：選A.設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0、末速度為vt，由末動(dòng)能為初動(dòng)能的9倍，得末速度為初速度的3倍，即vt＝3v0，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，eq\f(s,t)＝eq\f(v0＋3v0,2)＝2v0，由加速度的定義可知質(zhì)點(diǎn)的加速度a＝eq\f(3v0－v0,t)＝eq\f(2v0,t)，由以上兩式可知，a＝eq\f(s,t2)，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤．2．(2015·高考江蘇卷)如圖所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s．關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s，A．關(guān)卡2 B．關(guān)卡3C．關(guān)卡4 D．關(guān)卡5解析：選C.關(guān)卡剛放行時(shí)，該同學(xué)加速的時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝1s，運(yùn)動(dòng)的距離為x1＝eq\f(1,2)at2＝1m，然后以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)4s運(yùn)動(dòng)的距離為8m，因此第1個(gè)5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離為9m，過(guò)了關(guān)卡2.到關(guān)卡3時(shí)再用時(shí)3.5s，大于2s，因此能通過(guò)關(guān)卡3.到關(guān)卡4時(shí)共用時(shí)12.5s，而第12s時(shí)關(guān)卡關(guān)閉，因此被擋在關(guān)卡4前，C項(xiàng)正確．3．(多選)某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2A．路程為65B．位移大小為25m，C．速度改變量的大小為10mD．平均速度大小為13m/s，解析：選AB.法一：分階段法物體上升的時(shí)間t上＝eq\f(v0,g)＝eq\f(30,10)s＝3s，物體上升的最大高度h1＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)＝eq\f(302,2×10)m＝45m．物體從最高點(diǎn)自由下落2s的高度h2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,下)＝eq\f(1,2)×10×22m＝20m．運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖所示，則總路程為65m，A正確.5s末物體離拋出點(diǎn)的高度為25m，即位移的大小為25m，方向豎直向上，B正確.5s末物體的速度v＝gt下＝10×2m/s＝20m/s，方向豎直向下，取豎直向上為正方向，則速度改變量Δv＝(－v)－v0＝(－20m/s)－30m/s＝－50m/s，即速度改變量的大小為50m/s，方向向下，C錯(cuò)誤．平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(h1－h(huán)2,t)＝eq\f(25,5)m/s＝5m/s，方向向上，D錯(cuò)誤．法二：全過(guò)程法由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：物體經(jīng)3s到達(dá)最大高度h1＝45m處．將物體運(yùn)動(dòng)的全程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有v0＝30m/s，a＝－g＝－10m/s2，故5s內(nèi)物體的位移h＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝25m>0，說(shuō)明物體5s末在拋出點(diǎn)上方25m處，故路程為65m，位移大小為25m，方向向上，A、B正確．速度的變化量Δv＝aΔt＝－50m/s，C錯(cuò)誤.5s末物體的速度v＝v0＋at＝－20m/s，所以平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v0＋v,2)＝5m/s>0，方向向上，D4．(高考全國(guó)卷Ⅰ)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離．當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰．通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s．當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120m．設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的eq\f(2,5).若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度．解析：設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μ0mg＝ma0 ①s＝v0t0＋eq\f(veq\o\al(2,0),2a0) ②式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度．設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，依題意有μ＝eq\f(2,5)μ0 ③設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μmg＝ma ④s＝vt0＋eq\f(v2,2a) ⑤聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(72答案：20m[學(xué)生用書P277(單獨(dú)成冊(cè))](建議用時(shí)：60分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．空軍特級(jí)飛行員李峰駕駛殲十戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)任務(wù)，在距機(jī)場(chǎng)54km、離地1750m高度時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)停車失去動(dòng)力．在地面指揮員的果斷引領(lǐng)下，安全迫降機(jī)場(chǎng)，成為成功處置國(guó)產(chǎn)單發(fā)新型戰(zhàn)機(jī)空中發(fā)動(dòng)機(jī)停車故障、安全返航第一人．若飛機(jī)著陸后以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若其著陸速度為60mA．288m B．300mC．150m D．144m解析：選B.先求出飛機(jī)著陸后到停止所用時(shí)間t.由v＝v0＋at，得t＝eq\f(v－v0,a)＝eq\f(0－60,－6)s＝10s，由此可知飛機(jī)在12s內(nèi)不是始終做勻減速運(yùn)動(dòng)，它在最后2s內(nèi)是靜止的，故它著陸后12s內(nèi)滑行的距離為x＝v0t＋eq\f(at2,2)＝60×10m＋(－6)×eq\f(102,2)m＝300m.2．(2018·山西四校聯(lián)考)以36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為4m/s2的加速度，剎車后第3A．12.5m B．2mC．10m D．0.5m解析：選D.據(jù)v＝at可得由剎車到靜止所需的時(shí)間t＝2.5s，則第3s內(nèi)的位移，實(shí)際上就是2～2.5s內(nèi)的位移，x＝eq\f(1,2)at′2＝0.5m.3．高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運(yùn)行”列車，如襄陽(yáng)→隨州→武漢→仙桃→潛江→荊州→荊門→襄陽(yáng)，構(gòu)成7站鐵路圈，建兩條靠近的鐵路環(huán)線．列車A以恒定速率360km/h運(yùn)行在一條鐵路上，另一條鐵路上有“伴駁列車”B，如某乘客甲想從襄陽(yáng)站上車到潛江站，先在襄陽(yáng)站登上B車，當(dāng)A車快到襄陽(yáng)站且距襄陽(yáng)站路程為s處時(shí)，B車從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到360km/h時(shí)恰好遇到A車，兩車連鎖并打開(kāi)乘客雙向通道，A、B列車交換部分乘客，并連體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再解鎖分離，B車勻減速運(yùn)動(dòng)后停在隨州站并卸客，A．無(wú)論B車勻加速的加速度大小為多少，s是相同的B．該乘客節(jié)約了五個(gè)站的減速、停車、提速時(shí)間C．若B車勻加速的時(shí)間為1min，則s為4D．若B車勻減速的加速度大小為5m/s2，則當(dāng)B車停下時(shí)A車已距隨州站路程為解析：選D.設(shè)B車從靜止開(kāi)始加速到v＝360km/h所用時(shí)間為t，B車加速度為a，由題意得s＝vt－eq\f(v,2)t＝eq\f(v,2)t，而v＝at，所以兩者之間的距離s＝eq\f(v2,2a)，由此可知，B車的加速度a越大，s越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從襄陽(yáng)站到潛江站中間間隔三個(gè)站，所以該乘客節(jié)約了三個(gè)站的減速、停車、提速時(shí)間，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若B車勻加速的時(shí)間t′＝1min，則s＝eq\f(v,2)t′＝3km，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若B車勻減速的加速度大小a′＝5m/s2，減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t″＝eq\f(v,a′)＝20s，則當(dāng)B車停下時(shí)A車已經(jīng)距隨州站路程為s′＝vt″－eq\f(1,2)a′t″2＝1km，D項(xiàng)正確．4．一固定的光滑斜面長(zhǎng)為x，一物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑，當(dāng)物體速度為到達(dá)斜面底端速度的一半時(shí)，它沿斜面下滑的距離是()A.eq\f(x,4) B．eq\f(\r(2)－1,2)xC.eq\f(x,2) D．eq\f(\r(2)x,2)解析：選A.把物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程按速度大小分為兩段，即0～eq\f(v,2)和eq\f(v,2)～v兩段，由于兩段的速度變化量相等，則兩段的時(shí)間相等，又因?yàn)檫@兩段相等時(shí)間內(nèi)位移之比為1∶3，故第一段的位移為總位移的四分之一，即eq\f(x,4)，選項(xiàng)A正確．5．(2018·湖南石門檢測(cè))近年我國(guó)多地都出現(xiàn)了霧霾天氣，嚴(yán)重影響了人們的健康和交通；設(shè)有一輛汽車在能見(jiàn)度較低的霧霾天氣里以54km/h的速度勻速行駛，司機(jī)突然看到正前方有一輛靜止的故障車，該司機(jī)剎車的反應(yīng)時(shí)間為0.6s，剎車后汽車勻減速前進(jìn)，剎車過(guò)程中加速度大小為5m/s2，最后停在故障車前1.5m處，A．司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車后，汽車經(jīng)過(guò)3s停下B．從司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車到停下來(lái)的過(guò)程，汽車的平均速度為7.5mC．司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車時(shí)，汽車與故障車的距離為33D．從司機(jī)發(fā)現(xiàn)故障車到停下來(lái)的過(guò)程，汽車的平均速度為11m解析：選C.汽車減速到零的時(shí)間t1＝eq\f(Δv,a)＝eq\f(0－15,－5)s＝3s．則t＝t′＋t1＝(0.6＋3)s＝3.6s，故A錯(cuò)誤；在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移x1＝v0t′＝15×0.6m＝9m．勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移x2＝eq\f(0－veq\o\al(2,0),2a)＝eq\f(0－225,－10)m＝22.5m，則x＝x1＋x2＋1.5m＝33m，故C正確；平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x1＋x2,t)＝eq\f(9＋22.5,3.6)m/s＝8.75m/s，故B、D錯(cuò)誤．6．東東同學(xué)看到遠(yuǎn)處燃放的煙花，每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點(diǎn)時(shí)瞬間爆炸．最高點(diǎn)與五樓頂部平齊，且前一顆煙花爆炸時(shí)后一顆煙花恰好從地面發(fā)射，他看到煙花爆炸閃光同時(shí)還聽(tīng)到了爆炸的聲音，而在最后一顆煙花爆炸閃光之后還能聽(tīng)到一次爆炸的聲音．請(qǐng)你根據(jù)這些現(xiàn)象估算他離煙花燃放點(diǎn)的距離約為(空氣中聲音傳播速度為340m/s，重力加速度為10m/sA．34m B．58mC．340m D．580解析：選D.每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點(diǎn)時(shí)瞬間爆炸，均可視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)．地面到五樓頂部的高度約為h＝15m，則煙花上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×15,10))s＝eq\r(3)s．由題意知，離煙花燃放點(diǎn)的距離約為x＝vt＝340eq\r(3)m，約為580m．選項(xiàng)D正確．7．(2018·淮南模擬)如圖所示為一雜技演員用一只手拋球、接球的示意圖，他每隔0.4s拋出一球，接到球便立即把球拋出．已知除拋、接球的時(shí)刻外，空中總有4個(gè)球，將球的運(yùn)動(dòng)近似看做是豎直方向的運(yùn)動(dòng)，球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起，取g＝10m/s2A．1.6m B．2.4mC．3.2m D．4.0m解析：選C.將空中運(yùn)動(dòng)的4個(gè)球看做一個(gè)球的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由題意知，球從拋出到落回手中用時(shí)t＝0.4s×4＝1.6s，則球從最高點(diǎn)落回手中的時(shí)間為0.8s，則H＝eq\f(1,2)×10×0.82m＝3.2m，故C正確．二、多項(xiàng)選擇題8．一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行，通過(guò)頻閃照片分析得知，滑塊在最初2s內(nèi)的位移是最后2s內(nèi)位移的兩倍，且已知滑塊在最初1s內(nèi)的位移為2.5m，A．滑塊的加速度為5m/sB．滑塊的初速度為5mC．滑塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3sD．滑塊運(yùn)動(dòng)的總位移為4.5解析：選CD.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶3∶5.運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3s時(shí)，在前2s內(nèi)和后2s內(nèi)的位移之比為1∶2.正方向的勻減速運(yùn)動(dòng)可以看成反方向的勻加速運(yùn)動(dòng)．因滑塊在最初2s內(nèi)的位移是最后2s內(nèi)位移的兩倍，故運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t＝3s，選項(xiàng)C正確；最初1s內(nèi)的位移與總位移之比為eq\f(x1,x)＝eq\f(5,9)，滑塊最初1s內(nèi)的位移為2.5m，故x＝4.5m，選項(xiàng)D正確；根據(jù)x＝eq\f(1,2)at2可得a＝1m/s2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝at可得，滑塊的初速度為3m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．9．(2018·中山模擬)如圖所示，小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5所示小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T，每塊磚的厚度為d，根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是()A．位置1是小球釋放的初始位置B．小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．小球下落的加速度為eq\f(d,T2)D．小球在位置3的速度為eq\f(7d,2T)解析：選BCD.由Δx＝d為恒量判斷，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；由Δx＝aT2得a＝eq\f(d,T2)，故C正確；v3＝eq\o(v,\s\up6(－))24＝eq\f(7d,2T)，故D正確；v1＝v3－a·2T＝eq\f(7d,2T)－eq\f(d,T2)×2T＝eq\f(3d,2T)>0，故A錯(cuò)誤．10.(2018·山東師大附中模擬)如圖所示，在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c，離桌面高度分別為h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后順次釋放a、b、c，三球剛好同時(shí)落到桌面上，不計(jì)空氣阻力，則()A．三者到達(dá)桌面時(shí)的速度大小之比是eq\r(3)∶eq\r(2)∶1B．三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2∶1C．b與a開(kāi)始下落的時(shí)間差小于c與b開(kāi)始下落的時(shí)間差D．三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度與小球受到的重力成正比，與質(zhì)量成反比解析：選AC.由v2＝2gh，得v＝eq\r(2gh)，故v1∶v2∶v3＝eq\r(3)∶eq\r(2)∶1，A正確；由t＝eq\r(\f(2h,g))得三者運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比t1∶t2∶t3＝eq\r(3)∶eq\r(2)∶1，B錯(cuò)誤；b與a開(kāi)始下落的時(shí)間差Δt1＝(eq\r(3)－eq\r(2))eq\r(\f(2h3,g))，c與b開(kāi)始下落的時(shí)間差Δt2＝(eq\r(2)－1)·eq\r(\f(2h3,g))，故C正確；三個(gè)小球的加速度與重力及質(zhì)量無(wú)關(guān)，都等于重力加速度，D錯(cuò)誤．三、非選擇題11．(2018·河北定州中學(xué)模擬)近幾年，國(guó)家取消了7座及以下小車在法定長(zhǎng)假期間的高速公路收費(fèi)，給自駕出行帶來(lái)了很大的實(shí)惠，但車輛的增多也給道路的暢通增加了壓力，因此交管部門規(guī)定，上述車輛通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)，在專用車道上可以不停車拿(交)卡而直接減速通過(guò)．若某車減速前的速度為v0＝72km/h，靠近站口時(shí)以大小為a1＝5m/s2的加速度勻減速，通過(guò)收費(fèi)站口時(shí)的速度為vt＝28.8km/h，然后立即以a2＝4m/s(1)該車駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站口多遠(yuǎn)處開(kāi)始減速？(2)該車從減速開(kāi)始到最終恢復(fù)到原來(lái)速度的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？(3)在(1)(2)問(wèn)題中，該車因減速和加速過(guò)站而耽誤的時(shí)間為多少？解析：設(shè)該車初速度方向?yàn)檎较?，vt＝28.8km/h＝8m/s，v0＝72km/h＝20m/s，a1＝－(1)該車進(jìn)入站口前做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)距離收費(fèi)站x1處開(kāi)始制動(dòng)，則：由veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2a1x1