高考物理一輪復(fù)習(xí)課時練習(xí) 第1章第2練　勻變速直線運動的規(guī)律（含詳解）

1．(2024·廣東汕頭市金山中學(xué)模擬)在交通事故分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)。剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是40m，假設(shè)汽車剎車時的速度大小為20m/s，剎車過程可看作勻減速直線運動，則汽車剎車時的加速度大小為()A．2m/s2 B．5m/s2C．4m/s2 D．6m/s22．超音速巡航是第五代戰(zhàn)斗機的主要技術(shù)特征之一，該技術(shù)在未來的超視距作戰(zhàn)中具有很大的優(yōu)勢。某第五代戰(zhàn)機在一次直線加速飛行中，速度由270m/s提升至510m/s，耗時一分鐘，假設(shè)加速過程為勻加速運動，則該過程飛行的距離為()A．16200m B．23400mC．30600m D．46800m3．汽車在水平面上剎車，其位移與時間的關(guān)系是x＝24t－6t2(m)，則它在前3s內(nèi)的平均速度大小為()A．8m/s B．10m/sC．12m/s D．14m/s4．(2022·全國甲卷·15)長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為v0，要通過前方一長為L的隧道，當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v(v<v0)。已知列車加速和減速時加速度的大小分別為a和2a，則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為()A.eq\f(v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v) B.eq\f(v0－v,a)＋eq\f(L＋2l,v)C.eq\f(3v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v) D.eq\f(3v0－v,a)＋eq\f(L＋2l,v)5.(2024·湖南長沙市第一中學(xué)月考)如圖所示，一質(zhì)點做勻加速直線運動先后經(jīng)過A、B、C三點，已知從A到B和從B到C速度的增加量Δv均為6m/s，AB間的距離x1＝3m，BC間的距離x2＝13m，則該質(zhì)點的加速度大小為()A．3.6m/s2 B．4m/s2C．4.2m/s2 D．4.8m/s26．(2023·廣西桂林市模擬)據(jù)了解，CR300AF型復(fù)興號動車組是擁有完全自主國產(chǎn)研發(fā)的中國標(biāo)準(zhǔn)動車組體系中的新車型。該車型設(shè)計時速為300千米每小時，外觀呈淡藍色，除此之外復(fù)興號動車組全車覆蓋免費WiFi，且每兩個座椅有一個插座。假設(shè)一列復(fù)興號動車組進站時從某時刻起做勻減速直線運動，分別用時3s、2s、1s連續(xù)通過三段位移后停下，則這三段位移的平均速度之比是()A．9∶4∶1 B．27∶8∶1C．5∶3∶1 D．3∶2∶17．(2023·廣東珠海市檢測)如圖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點由靜止開始做勻加速直線運動，通過ab段的時間為t，則()A．通過cd段的時間為eq\r(3)tB．通過ce段的時間為(2－eq\r(2))tC．a(chǎn)e段的平均速度等于c點的瞬時速度D．a(chǎn)c段的平均速度等于b點的瞬時速度8.(2023·湖北荊門市聯(lián)考)如圖所示，在2022年北京冬奧會高山滑雪男子大回轉(zhuǎn)比賽中，中國運動員沿著雪道加速滑下，途經(jīng)a、b、c、d四個位置。若將此過程視為勻加速直線運動，運動員在ab、bc、cd三段位移內(nèi)速度增加量之比為1∶2∶1，a、b之間的距離為L1，c、d之間的距離為L3，則b、c之間的距離L2為()A．8L1 B.eq\f(8,7)L3C．L1＋L3 D.eq\f(1,2)(L1＋L3)9．為了研究運動員起跑階段的運動情況，用頻率為2Hz頻閃照相機記錄運動員起跑階段不同時刻的位置，如圖所示，用厘米刻度尺測量照片上運動員不同位置間的距離，已知照片與實物的尺寸比例為1∶50，運動員起跑階段的運動可視為勻加速直線運動。下列說法正確的是()A．運動員起跑階段的加速度為2m/s2B．運動員通過照片中3cm位置時速度為1m/sC．照片中0位置為運動員的起跑位置D．運動員在照片前6cm內(nèi)的平均速度為4m/s10．(多選)(2023·吉林長春市模擬)一輛汽車以速度v0勻速行駛，司機觀察到前方人行橫道有行人要通過，于是立即剎車。從剎車到停止，汽車正好經(jīng)過了24塊規(guī)格相同的路邊石，汽車剎車過程可視為勻減速直線運動。下列說法正確的是()A．汽車經(jīng)過第1塊路邊石末端時的速度大小為eq\r(\f(23,24))v0B．汽車經(jīng)過第18塊路邊石末端時的速度大小為eq\f(\r(3),2)v0C．汽車經(jīng)過前12塊路邊石與后12塊路邊石的時間之比為1∶eq\r(2)D．汽車經(jīng)過前18塊路邊石與后6塊路邊石的時間之比為1∶111．(2023·山東卷·6)如圖所示，電動公交車做勻減速直線運動進站，連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點，已知ST間的距離是RS的兩倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，則公交車經(jīng)過T點時的瞬時速度為()A．3m/s B．2m/sC．1m/s D．0.5m/s12．一質(zhì)點做勻變速直線運動，已知初速度大小為v，經(jīng)過一段時間速度大小變?yōu)?v，加速度大小為a，這段時間內(nèi)的路程與位移之比為5∶3，則下列說法正確的是()A．這段時間內(nèi)質(zhì)點運動方向不變B．這段時間為eq\f(3v,a)C．這段時間質(zhì)點運動的路程為eq\f(3v2,2a)D．再經(jīng)過相同時間，質(zhì)點速度大小為3v第2練勻變速直線運動的規(guī)律1．B[以汽車剎車時的速度方向為正方向，由0－v02＝2ax得a＝eq\f(－v02,2x)＝－5m/s2，負(fù)號表示加速度方向與速度方向相反，故選B。]2．B[該過程飛行的距離為s＝eq\f(v1＋v2,2)t＝eq\f(270＋510,2)×60m＝23400m，故選B。]3．A[由位移與時間的關(guān)系結(jié)合運動學(xué)公式可知，v0＝24m/s，a＝－12m/s2，則由v＝v0＋at可知，汽車在2s末停止，故它在前3s內(nèi)的位移等于前2s內(nèi)的位移，x＝24×2m－6×4m＝24m，則汽車在前3s內(nèi)的平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(x,Δt)＝eq\f(24,3)m/s＝8m/s，故A正確。]4．C[由題知當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v(v<v0)，則列車進隧道前必須減速到v，若用時最少，則列車先勻減速到v進入隧道，再在隧道中勻速運動，出了隧道再勻加速到v0。則有v＝v0－2at1，解得t1＝eq\f(v0－v,2a)，在隧道內(nèi)勻速運動時有t2＝eq\f(L＋l,v)，列車尾部出隧道后立即加速到v0，有v0＝v＋at3，解得t3＝eq\f(v0－v,a)，則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為t＝t1＋t2＋t3＝eq\f(3v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v)，故選C。]5．A[因為從A到B和從B到C速度的增加量Δv均為6m/s，可知從A到B的時間和從B到C的時間相等，有Δv＝aT＝6m/s，Δx＝x2－x1＝aT2＝10m，聯(lián)立可得T＝eq\f(5,3)s，a＝3.6m/s2，A正確。]6．A[可將動車組勻減速過程看作初速度為0的勻加速過程，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知勻減速直線運動最后連續(xù)通過三段位移的比值為27∶8∶1，根據(jù)平均速度的計算公式eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)，可知這三段位移的平均速度之比是9∶4∶1，故A正確，B、C、D錯誤。]7．B[根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律可知，汽車通過ab、bc、cd、de段所用的時間之比為1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶(2－eq\r(3))，可得出通過cd段的時間為(eq\r(3)－eq\r(2))t，通過de段的時間為(2－eq\r(3))t，則通過ce段的時間為(2－eq\r(2))t，A錯誤，B正確；通過b點的時刻為通過ae段的中間時刻，故b點的瞬時速度等于ae段的平均速度，C、D錯誤。]8．C[運動員在ab、bc、cd三段位移內(nèi)速度增加量之比為1∶2∶1，則對應(yīng)時間之比為1∶2∶1，有L1＝v0t＋eq\f(1,2)at2，L2＝(v0＋at)·2t＋eq\f(1,2)a(2t)2＝2v0t＋4at2L3＝(v0＋3at)·t＋eq\f(1,2)at2＝v0t＋eq\f(7,2)at2，觀察可得L2＝L1＋L3，故選C。]9．A[頻率為2Hz頻閃照相機，拍照間隔為T＝eq\f(1,f)＝0.5s，根據(jù)勻變速直線運動的公式有(2－1)×10－2×50m＝Δx＝aT2，解得a＝2m/s2，故A正確；勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則運動員通過照片中3cm位置時速度為v1＝eq\f(6－1×10－2×50,2×0.5)m/s＝2.5m/s，故B錯誤；根據(jù)0位置到3cm位置的速度時間公式，有v1＝v0＋a×2T，解得v0＝0.5m/s，即照片中0位置的速度為0.5m/s，故不是起跑位置，故C錯誤；運動員在照片前6cm內(nèi)的平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(6×10－2×50,3×0.5)m/s＝2m/s，故D錯誤。]10．AD[從剎車到停止，汽車正好經(jīng)過了24塊規(guī)格相同的路邊石，設(shè)路邊石的長度為L，則有0－v02＝－2a·24L，解得a＝eq\f(v02,48L)，則汽車經(jīng)過第1塊路邊石末端時的速度大小為v1＝eq\r(v02－2aL)＝eq\r(\f(23,24))v0，A正確；汽車經(jīng)過第18塊路邊石末端時的速度大小為v18＝eq\r(v02－2a×18L)＝eq\f(v0,2)，B錯誤；根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動在連續(xù)相等的位移內(nèi)所用時間比例關(guān)系可得：汽車經(jīng)過前12塊路邊石與后12塊路邊石的時間之比為(eq\r(2)－1)∶1，C錯誤；根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動在連續(xù)相等時間內(nèi)通過位移比例關(guān)系可得：汽車經(jīng)過前18塊路邊石與后6塊路邊石的時間之比為1∶1，D正確。]11．C[由題知，電動公交車做勻減速直線運動，設(shè)RS間的距離為x，則根據(jù)題意有eq\x\to(v)RS＝eq\f(x,t1)＝eq\f(vR＋vS,2)，eq\x\to(v)ST＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(vS＋vT,2)，聯(lián)立解得t2＝4t1，vT＝vR－10，再根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系有vT＝vR－a·5t1，則at1＝2m/s，又有eq\x\to(v)RS＝vR－a·eq\f(t1,2)＝10m/s，則vR＝11m/s，聯(lián)立解得vT＝1m/s，故選C。]12．B[由題意知，質(zhì)點先做勻減速直線運動，速度減小到零后，再反向做勻加速直