專題2勻變速直線運動（1）（解析版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)培優(yōu)練（新高考用）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁專題2勻變速直線運動（1）TOC\o"1-1"\h\u一、勻變速直線運動基本公式的應(yīng)用 2二、中間時刻、中間位置的瞬時速度 5三、勻變速直線運動比例規(guī)律 7四、自由落體運動基本公式 12專題一勻變速直線運動基本公式的應(yīng)用1．（2022·全國甲卷·高考真題）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． B．C．3(v0?v)【答案】C【詳解】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(jìn)隧道前必須減速到v，則有v=v0-2at1解得在隧道內(nèi)勻速有列車尾部出隧道后立即加速到v0，有v0=v+at3解得則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為故選C。2．（2025·云南·二模）司機駕駛汽車以的速度在平直道路上勻速行駛。當(dāng)司機看到標(biāo)有“學(xué)校區(qū)域限速20km/h”的警示牌時，立即開始制動，使汽車做勻減速直線運動，直至減到小于20km/h的某速度。則該勻減速階段汽車的行駛時間和加速度大小可能是（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】汽車制動做勻減速直線運動過程中的初速度為，末速度不大于限速為，該過程汽車速度的變化量為根據(jù)勻變速運動速度關(guān)系，可知勻減速階段汽車的行駛時間和加速度大小的乘積不小于4.44m/s，結(jié)合選項內(nèi)容，符號題意的僅有A選項。故A正確，BCD錯誤。故選A。3．（2024·云南·二模）某礦場工人利用運輸箱向井底運送物資，其簡化圖如圖所示。某次運送物資過程中，運輸箱先從靜止做勻加速直線運動，接著做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動，到達(dá)井底時速度恰好為零。已知勻加速和勻減速直線運動的時間均為t，勻速運動的時間為，下落的總高度為h。則物資（）A．勻加速運動階段處于超重狀態(tài)B．整個運動過程的最大速度大小為C．勻減速運動階段的加速度大小為D．勻加速和勻減速運動階段所受運輸箱的作用力相同【答案】C【詳解】A．勻加速運動階段加速度豎直向下，物資處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．設(shè)勻速階段的速度大小為v，由題意可得解得B錯誤；C．由速度與時間關(guān)系有得C正確；D．由題意知勻加速和勻減速階段加速度大小等，設(shè)物資的質(zhì)量為M，在勻加速階段得在勻減速階段得故兩階段運輸箱對物資的作用力大小不同，D錯誤。故選C。4．（2023·重慶·高考真題）機械臂廣泛應(yīng)用于機械裝配。若某質(zhì)量為m的工件（視為質(zhì)點）被機械臂抓取后，在豎直平面內(nèi)由靜止開始斜向上做加速度大小為a的勻加速直線運動，運動方向與豎直方向夾角為θ，提升高度為h，如圖所示。求：（1）提升高度為h時，工件的速度大??；（2）在此過程中，工件運動的時間及合力對工件做的功。

【答案】（1）；（2），【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運動位移與速度關(guān)系有解得（2）根據(jù)速度公式有解得根據(jù)動能定理有解得專題二中間時刻、中間位置的瞬時速度5．（2024·海南·高考真題）商場自動感應(yīng)門如圖所示，人走進(jìn)時兩扇門從靜止開始同時向左右平移，經(jīng)4s恰好完全打開，兩扇門移動距離均為2m，若門從靜止開始以相同加速度大小先勻加速運動后勻減速運動，完全打開時速度恰好為0，則加速度的大小為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)門的最大速度為，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知加速過程和減速過程的平均速度均為，且時間相等，均為2s，根據(jù)可得則加速度故選C。6．（2023·山東·高考真題）如圖所示，電動公交車做勻減速直線運動進(jìn)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/s C．1m/s D．0.5m/s【答案】C【詳解】由題知，電動公交車做勻減速直線運動，且設(shè)RS間的距離為x，則根據(jù)題意有，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其中還有解得vR=11m/s聯(lián)立解得vT=1m/s故選C。7．（2024·廣西·高考真題）如圖，輪滑訓(xùn)練場沿直線等間距地擺放著若干個定位錐筒，錐筒間距，某同學(xué)穿著輪滑鞋向右勻減速滑行?，F(xiàn)測出他從1號錐筒運動到2號錐筒用時，從2號錐筒運動到3號錐筒用時。求該同學(xué)（1）滑行的加速度大??；（2）最遠(yuǎn)能經(jīng)過幾號錐筒?！敬鸢浮浚?）；（2）4【詳解】（1）根據(jù)勻變速運動規(guī)律某段內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可知在1、2間中間時刻的速度為2、3間中間時刻的速度為故可得加速度大小為（2）設(shè)到達(dá)1號錐筒時的速度為，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律得代入數(shù)值解得從1號開始到停止時通過的位移大小為故可知最遠(yuǎn)能經(jīng)過4號錐筒。專題三勻變速直線運動比例規(guī)律8．（24-25高三上·安徽·二模）2024年11月份，某學(xué)校組織高中生進(jìn)行體能測試。在50米跑測試中，李明從A點由靜止開始做勻加速直線運動，通過AB、BC、CD、DE連續(xù)四段相等的位移到達(dá)E點。已知通過E點時的瞬時速度為，通過AE段的時間為t，李明可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．李明通過AB段的時間等于B．李明通過B處時的速度大小為C．李明通過C處時的瞬時速度小于通過AE段的平均速度D．李明通過BC段和CE段所用時間之比為【答案】D【詳解】A．設(shè)每段位移為，則對段有對段有解得故A錯誤；B．因則李明通過處時的速度大小為故B錯誤；C．由分析可知，B處為的中間時刻，可知李明通過B處時的瞬時速度等于通過段的平均速度，因為李明做勻加速運動，所以通過C處時的瞬時速度大于通過段的平均速度，故C錯誤；D．根據(jù)連續(xù)相等位移所用時間的比例關(guān)系知，李明通過段時間之比為李明通過段和段所用時間之比為，故D正確。故選D。9．（2024·四川達(dá)州·二模）中國勞動人民充滿無窮的智慧，用兩根竹竿輕松解決了對不同大小水果的分揀工作。如圖，端略高于端，間的寬度小于間的寬度，與與與間的間距相等。水果從與區(qū)域掉下為小果，與區(qū)域掉下為中果，與區(qū)域掉下為大果。一大果從端靜止開始下滑的過程中（）A．對桿AD和桿的摩擦力逐漸增大B．對桿AD和桿的壓力逐漸減小C．加速度越來越大D．到與到的時間之比為【答案】A【詳解】AB．根據(jù)對稱性，設(shè)竹竿對水果的支持力與兩竹竿構(gòu)成的平面的夾角大小均為，竹竿與水平面之間的夾角為，在垂直兩竹竿平面的方向上水果受力平衡，由牛頓第三定律可知，水果對竹竿AD和竹竿的壓力大小均為，則解得因為逐漸變小，不變，則大果下滑過程中對竹竿AD和竹竿的壓力逐漸增大，根據(jù)摩擦力可知壓力逐漸增大，對竹竿AD和竹竿的摩擦力大小也會逐漸增大。故A正確，B錯誤；C．設(shè)兩竹竿之間的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律可得解得加速度摩擦力變大，、不變，則加速度越來越小。故C錯誤；D．根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可知，對于從靜止開始的連續(xù)兩段相等的位移，所用時間之比為，但根據(jù)上述分析可知水果滑下的過程不是勻變速直線運動，而是加速度逐漸減小的加速運動，故到與到的時間之比不符合的比例關(guān)系。故D錯誤。故選A。10．（2024·山東威海·二模）如圖所示，固定的光滑斜面上有兩點A、B，A到斜面頂端的距離為L?？梢暈橘|(zhì)點的小球從斜面頂端由靜止釋放，若A、B間的距離為L，小球通過A、B的時間為Δt1；若A、B間的距離為2L，小球通過A、B的時間為Δt2。Δt1：Δt2為（）A．：B．（）：（）C．（）：（）D．（）：（）【答案】B【詳解】小球做初速度為零的勻加速直線運動，通過第一個L、第二個L、第三個L所用的時間之比為所以故選B?！军c睛】若物體做初速度為零的勻加速直線運動，將位移從開始分為相鄰相等的若干段，每段為L，則由得所以，物體通過前L、前2L、前3L所用的時間之比為物體通過第一個L、第二個L、第三個L所用的時間之比為11．（2024·湖北·二模）如圖，豎直面內(nèi)固定一大圓環(huán)④，小環(huán)套在光滑桿上，桿的上下兩端分別固定在圓的頂點P和圓周Q點上。圓①②③④共用頂點P，半徑之比為1∶2∶3∶4，它們把桿分成四段。小環(huán)從頂點P由靜止開始沿桿自由下滑至Q點，則小環(huán)依次經(jīng)過這四段的時間之比為（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】如圖所示根據(jù)題意，由幾何知識得小環(huán)套在光滑桿上靜止滑下做勻加速直線運動，由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律，通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為故選C。專題四自由落體運動基本公式12．（2024·廣西·高考真題）讓質(zhì)量為的石塊從足夠高處自由下落，在下落的第末速度大小為，再將和質(zhì)量為的石塊綁為一個整體，使從原高度自由下落，在下落的第末速度大小為，g取，則（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】重物自由下落做自由落體運動，與質(zhì)量無關(guān)，則下落1s后速度為故選B。13．（2024·山東·二模）“笛音雷”是某些地區(qū)春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時間內(nèi)的速度—時間圖像如圖所示（取豎直向上為正方向），其中時刻為“笛音雷”起飛時刻、DE段是斜率大小為重力加速度g的直線。不計空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的運動，下列說法正確的是（）A．“笛音雷”在t2時刻上升至最高點 B．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運動C．t0~t1時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度小于 D．t1~t2時間內(nèi)“笛音雷”的加速度先減小后增大【答案】C【詳解】A．由圖可知，t0~t4時間內(nèi)“笛音雷”的速度一直為正值，表明其速度方向始終向上，可知，“笛音雷”在t2時刻并沒有上升至最高點，上升至最高點應(yīng)該在t4時刻之后。故A錯誤；B．t3~t4時間內(nèi)“笛音雷”速度方向向上，圖像斜率為一恒定的負(fù)值，表明時間內(nèi)“笛音雷”實際上是在向上做豎直上拋運動，其加速度就是重力加速度。故B錯誤；C．將A、B用直線連起來，該直線代表勻加速直線運動，其平均速度為而AB線段與橫軸所圍的面積大于AB曲線與橫軸所圍的面積，該面積表示位移，根據(jù)可知，AB線段代表的勻加速直線運動的平均速度大于AB曲線代表的變加速直線運動的平均速度，即t0~t1時間內(nèi)“笛音雷”的平均速度小于。故C正確；D．根據(jù)v-t圖像中圖線的切線斜率表示加速度，可知t1~t2時間內(nèi)“笛音雷”的加速度逐漸減小。故D錯誤。故選C。14．（2023·遼寧·二模）物理圖像能形象地表達(dá)物理規(guī)律、直觀地描述物理過程、鮮明地表示物理量之間的相互關(guān)系，是分析物理問題的有效手段之一。關(guān)于自由落體運動的規(guī)律，下列各物理量的圖像正確的是（g?。ǎ〢． B． C． D．【答案】B【詳解】A．根據(jù)自由落體運動的規(guī)律，可知可知圖像為拋物線。故A錯誤；B．自由落體運動加速度為定值，即故B正確；CD．根據(jù)可知圖像為過原點的一次函數(shù)，且故CD錯誤。故選B。15．（2022·重慶·二模）蘋果從某一高度靜止釋放，已知落地前倒數(shù)第二秒內(nèi)的位移是10m，蘋果的運動視作自由落體運動，重力加速度為10m/s2，則蘋果釋放的高度為（）A．45m B．36.75m C．31.25m D．11.25m【答案】C【詳解】設(shè)最后一秒內(nèi)的位移為，由運動學(xué)公式有得最后一秒內(nèi)的位移為所以高度為故選C。16．（2021·重慶·高考真題）我國規(guī)定摩托車、電動自行車騎乘人員必須依法佩戴具有緩沖作用的安全頭盔。小明對某輕質(zhì)頭盔的安全性能進(jìn)行了模擬實驗檢測。某次，他在頭盔中裝入質(zhì)量為的物體（物體與頭盔密切接觸），使其從的高處自由落下（如圖），并與水平地面發(fā)生碰撞，頭盔厚度被擠壓了時，物體的速度減小到零。擠壓過程不計物體重力，且視為勻減速直線運動，不考慮物體和地面的形變，忽略空氣阻力，重力加速度g取。求：（1）頭盔接觸地面前瞬間的速度大??；（2）物體做勻減速直線運動的時間；（3）物體在勻減速直線運動過程中所受平均作用力的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）由自由落體運動規(guī)律，代入數(shù)據(jù)解得（2）由勻變速直線運動規(guī)律解得（3）由動量定理得解得17．（2024·廣東廣州·二模）如圖（a），質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后最高反彈至離地h處。設(shè)籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度為g，不計空氣阻力。(1)求籃球與地面第一次碰撞過程所受合力的沖量I及碰后速率v2與碰前速率v1之比；(2)若籃球反彈至最高處h時，運動員向下拍球，對籃球施加一個向下的壓力F，