2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時檢測9勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用含解析新人教版必修1

PAGE8-勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用(25分鐘60分)一、單項選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.如圖所示是“探究勻變速直線運動速度隨時間的改變規(guī)律”試驗中打出的一條紙帶,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,則物體運動的加速度可表示為()A. B.C. D.【解析】選B。依據(jù)Δx=aT2可得加速度a=,故A、C、D錯誤,B正確。2.一小球從A點由靜止起先做勻變速直線運動,到達(dá)B點時速度為v,到達(dá)C點時的速度為2v,則AB∶BC等于 ()A.1∶3 B.1∶2C.1∶1 D.1∶4【解析】選A。依據(jù)勻變速直線運動的速度—位移公式得:xAB=,xBC==,則有:xAB∶xBC=1∶3。3.質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=2t+2t2,則該質(zhì)點()A.第1s內(nèi)的位移是3mB.前2s內(nèi)的平均速度是4m/sC.隨意相鄰的1s內(nèi)的位移差都是4mD.隨意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s【解析】選C。當(dāng)t=1s時,位移x1=2t+2t2=2×1m+2×12m=4m,故A錯誤;當(dāng)t=2s時,位移x2=2t+2t2=2×2m+2×22m=12m,故前2s內(nèi)的平均速度為==m/s=6m/s,故B錯誤;由位移x與時間t的關(guān)系x=2t+2t2可知初速度v0=2m/s,a=4m/s2,隨意相鄰的1s內(nèi)的位移之差Δx=at2=4×1m=4m,故C正確;隨意1s內(nèi)速度增量Δv=at=4×1m/s=4m/s,故D錯誤;故A、B、D錯誤,C正確。4.光滑斜面的長度為L,一物體自斜面頂端由靜止起先勻加速滑至底端,經(jīng)驗的時間為t,則下列說法不正確的是 ()A.物體運動全過程中的平均速度是B.物體在時的瞬時速度是C.物體運動到斜面中點時瞬時速度是D.物體從頂點運動到斜面中點所需的時間是t【解析】選B。全程的平均速度v==,A正確。時,物體的速度等于全程的平均速度,B錯誤。若末速度為v,則=,v=,故中間位置的速度v中==,C正確。設(shè)物體的加速度為a,到達(dá)中間位置用時t′,則L=at2,=at′2,所以t′=t,D正確。【總結(jié)提升】(1)=適用于任何形式的運動。(2)=只適用于勻變速直線運動。(3)用平均速度求位移,因為不涉及加速度,比較簡潔便利。x=t=t也是矢量式。(4)Δx=aT2只適用于勻變速直線運動,其他性質(zhì)的運動不能套用推論式來處理問題。(5)試驗中依據(jù)打出的紙帶求物體的加速度時常用到推論式xⅡ-xⅠ=aT2。5.圖中ae為港珠澳大橋上四段110m的等跨鋼箱連續(xù)梁橋,若汽車從a點由靜止起先做勻加速直線運動,通過ab段的時間為t,則通過ce段的時間為()A.t B.tC.(2-)t D.(2+)t【解析】選C。設(shè)汽車加速度為a,對于ab段有:x=at2;同理,對于ac段有:2x=a,對于ae段有:4x=a,聯(lián)立解得:t1=t,t2=2t,故通過ce的時間為Δt=t2-t1=(2-)t;故A、B、D錯誤,C正確。6.冰壺(Curling),又稱擲冰壺、冰上溜石,是以隊為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競賽項目。如圖所示,可視為質(zhì)點的冰壺以初速度v0滑入O點后做勻減速直線運動,滑到C點時速度恰好為零,若OA=AB=BC,冰壺依次滑過O、A、B點時的速度之比為v0∶vA∶vB,滑過OA、AB、BC三段所用的時間之比為tOA∶tAB∶tBC,則()A.v0∶vA∶vB=∶∶1;tOA∶tAB∶tBC=1∶∶B.v0∶vA∶vB=9∶4∶1;tOA∶tAB∶tBC=(-)∶(-1)∶1C.v0∶vA∶vB=9∶4∶1;tOA∶tAB∶tBC=1∶∶D.v0∶vA∶vB=∶∶1;tOA∶tAB∶tBC=(-)∶(-1)∶1【解析】選D。初速度為零的勻加速直線運動中連續(xù)三段相等位移的時間之比為1∶(-1)∶(-),故所求時間之比為tOA∶tAB∶tBC=(-)∶(-1)∶1;由v2=2ax可得初速度為零的勻加速直線運動中連續(xù)相等的位移末的速度之比為1∶∶,則由逆向思維可知,所求的速度之比為v0∶vA∶vB=∶∶1,故A、B、C錯誤、D正確。二、非選擇題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(14分)一列火車由等長的車廂連接而成。車廂之間的間隙忽視不計,一人站在站臺上與第一節(jié)車廂的最前端相齊。當(dāng)火車由靜止起先做勻加速直線運動時起先計時,測量第一節(jié)車廂通過他的時間為2s,則從第5節(jié)至第16節(jié)車廂通過他的時間為多少?【解析】法一:此題若以火車為探討對象,由于火車不能簡化為質(zhì)點,不便分析,故取火車為參考系,把火車的運動轉(zhuǎn)化為人做勻加速直線運動。設(shè)每節(jié)車廂長為L,加速度為a,則人通過第一節(jié)車廂的時間為t1==2s人通過前4節(jié)車廂的時間為t4==4s人通過前16節(jié)車廂的時間為t16==8s故所求時間Δt=t16-t4=4s。法二:通過1節(jié)、4節(jié)、16節(jié)所用時間之比t1∶t4∶t16=1∶∶。t1=2s,所以t4=4s,t16=8s,故Δt=t16-t4=4s。答案:4s8.(16分)有一個做勻變速直線運動的物體,它在兩段連續(xù)相等的時間內(nèi)通過的位移分別是AB=24m和BC=64m,連續(xù)相等的時間為4s,求物體的初速度和加速度的大小?！窘馕觥糠ㄒ?逐差法由Δx=aT2可得a==m/s2=2.5m/s2①又x1=vAT+aT2 ②由①②解得vA=1m/s法二:平均速度公式法連續(xù)兩段時間T內(nèi)的平均速度分別為:v1==m/s=6m/sv2==m/s=16m/s由于B是A、C的中間時刻,則v1=,v2=又vB===m/s=11m/s解得vA=1m/s,vC=21m/s其加速度a==m/s2=2.5m/s2。法三:基本公式法由位移公式得:x1=vAT+aT2x2=vA·2T+a(2T)2-(vAT+aT2)將x1=24m,x2=64m,T=4s代入,解得a=2.5m/s2,vA=1m/s。答案:1m/s2.5m/s2(15分鐘40分)9.(6分)將固定在水平地面上的斜面分為四等份,如圖所示,AB=BC=CD=DE,在斜面的底端A點有一個小滑塊以初速度v0沿斜面對上運動,剛好能到達(dá)斜面頂端E點。則小滑塊向上運動經(jīng)過D點時速度大小是 ()A. B.C. D.【解析】選D。對滑塊的運動反向進(jìn)行探討,則有:=2aL;v2=2a×;兩式相比可得:v=v0;故A、B、C錯誤,D正確。10.(6分)(多選)物體做勻變速直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,2s后速度的大小變?yōu)?0m/s,在這2s內(nèi)該物體的 ()A.位移的大小肯定是14mB.位移的大小可能是6mC.加速度的大小可能是3m/s2D.加速度的大小可能大于7m/s2【解析】選B、C。取初速度方向為正方向,假如末速度與初速度同向,則加速度:a==m/s2=3m/s2位移:x=t=×2m=14m。取初速度方向為正方向,假如末速度與初速度反向,則加速度:a==m/s2=-7m/s2位移:x=t=×2m=-6m故位移大小為14m或6m,加速度大小為3m/s2或7m/s2;故A、D錯誤,B、C正確。11.(6分)一輛公共汽車進(jìn)站后起先剎車,做勻減速直線運動。起先剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m。則剎車后6s內(nèi)的位移是()A.20m B.24mC.25m D.75m【解析】選C。由Δx=aT2得:9m-7m=aT2,T=1s,a=2m/s2,由v0T-aT2=x1得:v0×1s-×2×12m=9m,v0=10m/s,汽車剎車時間tm==5s<6s,故剎車后6s內(nèi)的位移為x=at2=×2×52m=25m,故選C。12.(22分)一物體沿斜面從頂端由靜止起先做勻加速直線運動,最初3s內(nèi)的位移為x1,最終3s內(nèi)的位移為x2,已知x2-x1=6m;x1∶x2=3∶7,求斜面的總長?！窘馕觥坑深}意知,