高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)分層練習(xí)1.2《勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律》(含答案詳解)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

課時(shí)分層作業(yè) 二勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律(45分鐘　100分)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)題組】一、選擇題(本題共10小題,每小題6分,共60分。1～6題為單選題,7～10題為多選題)1.如圖所示,國(guó)產(chǎn)某品牌汽車(chē)裝備了具有“全力自動(dòng)剎車(chē)”功能的城市安全系統(tǒng),系統(tǒng)以50 Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況。當(dāng)車(chē)速v≤10 m/s且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時(shí),如果司機(jī)未采取制動(dòng)措施,系統(tǒng)就會(huì)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車(chē)”,加速度大小約為5 m/s2,使汽車(chē)避免與障礙物相撞。則“全力自動(dòng)剎車(chē)”系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為????????????? (　　)A.50 m B.20 mC.10 m D.1 m【解析】選C。由題意知,車(chē)速v≤10 m/s,系統(tǒng)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車(chē)”的加速度大小約為5 m/s2,最后末速度減為0,由推導(dǎo)公式v2=2ax可得:x≤= m=10 m,所以系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約10 m,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。2.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)處在同一地點(diǎn),甲先從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,乙沿與甲相同的方向也做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),乙運(yùn)動(dòng)2t后剛好追上甲,則從兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相遇????????????? (　　)A.甲的加速度是乙的加速度的倍B.相遇時(shí)甲的速度是乙的速度的倍C.乙運(yùn)動(dòng)t時(shí),乙和甲的距離最大D.甲運(yùn)動(dòng)t時(shí),乙和甲的速度相等【解析】選D。由題意可知,甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3t時(shí)與乙相遇,則:a甲(3t)2=a乙(2t)2,所以a甲=a乙,故A錯(cuò)誤;相遇時(shí)甲的速度:v1=a甲·3t=a乙·3t=a乙t;乙的速度:v2=a乙·2t=2a乙t,所以:=,故B錯(cuò)誤;速度相等時(shí),兩質(zhì)點(diǎn)相距最遠(yuǎn)。設(shè)經(jīng)過(guò)t0甲與乙的速度相等,則:a甲(t+t0)=a乙t0,聯(lián)立可得:t0=t,故C錯(cuò)誤;結(jié)合C選項(xiàng)可知,甲運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t+t0=t+t=t,故D正確。3.地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定。近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱(chēng)自由下落法”,它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間,以穩(wěn)定的氦氖激光為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離,以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間,能將g值測(cè)得很準(zhǔn),具體做法是:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)向上拋小球又落到原處的時(shí)間為T2,在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn),小球離開(kāi)P點(diǎn)到又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1,測(cè)得T1、T2和H,可求得g等于????????????? (　　)A. B.C. D.【解析】選A。將小球的運(yùn)動(dòng)分解為豎直向上的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直向下的自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)t上=t下,則從最高點(diǎn)下落到O點(diǎn)所用時(shí)間為,v0=g,從最高點(diǎn)下落到P點(diǎn)所用時(shí)間為,則vP=g,則從P點(diǎn)下落到O點(diǎn)的過(guò)程中的平均速度為=,從P點(diǎn)下落到O點(diǎn)的時(shí)間為t=-,根據(jù)H=t得,H==×,解得g=。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。4.質(zhì)量為m的物體從高為h處自由下落,開(kāi)始的用時(shí)為t,則 (　　)A.物體落地所用的時(shí)間為tB.物體落地所用的時(shí)間為3tC.物體落地時(shí)的速度為gtD.物體落地時(shí)的速度為3gt【解析】選A。根據(jù)h=gt2得:t1=①,t=②,聯(lián)立①②得:t1=t,故A正確,B錯(cuò)誤;物體落地時(shí)的速度:v=gt1=gt,故C、D錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做了如圖所示的實(shí)驗(yàn),鐵質(zhì)小球被電磁鐵吸附,斷開(kāi)電磁鐵的電源,小球自由下落,已知小球的直徑為0.5 cm,該同學(xué)從計(jì)時(shí)器上讀出小球通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為1.00×10-3 s,g取10 m/s2,則小球開(kāi)始下落的位置距光電門(mén)的距離為????????????? (　　)A.1 m　　　　　 B.1.25 mC.0.4 m D.1.5 m【解析】選B。小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v== m/s=5.0 m/s,由v2=2gh可得小球開(kāi)始下落的位置距光電門(mén)的距離為h==1.25 m,故B正確。5.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),速度變化Δv時(shí)發(fā)生位移x1,緊接著速度變化相同的Δv時(shí)發(fā)生位移x2,則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為????????????? (　　)A.(Δv)2 B.2C. D.(Δv)2【解析】選C。因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度不變,所以速度變化量相同,時(shí)間相同,設(shè)時(shí)間間隔為t,則有:Δv=at①,x2-x1=at2②,聯(lián)立①②得a=,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。6.在日常生活中,人們習(xí)慣于用幾何相似性放大(或縮小)的倍數(shù)去得出推論,例如一個(gè)人身體高了50%,做衣服用的布料也要多50%,但實(shí)際上這種計(jì)算方法是錯(cuò)誤的。若物體的幾何線(xiàn)度為l,當(dāng)l改變時(shí),其他因素按怎樣的規(guī)律變化?這類(lèi)規(guī)律可稱(chēng)之為標(biāo)度律,它們是由量綱關(guān)系決定的。在上例中,物體的表面積S∝l2,所以身高變?yōu)?/span>1.5倍,所用的布料變?yōu)?/span>1.52=2.25倍。以跳蚤為例:如果一只跳蚤的身長(zhǎng)為2 mm,質(zhì)量為0.2 g,往上跳的高度可達(dá)0.3 m?？杉僭O(shè)其體內(nèi)能用來(lái)跳高的能量E∝l3(l為幾何線(xiàn)度),在其平均密度不變的情況下,身長(zhǎng)變?yōu)?/span>2 m,則這只跳蚤往上跳的最大高度最接近????????????? (　　)A.0.3 m B.3 mC.30 m D.300 m【解析】選A。由題意知E=kl3,依據(jù)能量的轉(zhuǎn)換和守恒,跳蚤上升過(guò)程中:E=kl3=mgh=ρgl3h,可得:k=ρgh,k是常數(shù),由于ρ、g不變,所以高度h不變,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。7.一做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間為t,B為AC段的中點(diǎn),物體在AB段運(yùn)動(dòng)的平均速度為v,在BC段運(yùn)動(dòng)的平均速度為2v,則(　　)A.物體在AC段運(yùn)動(dòng)的平均速度為vB.A、C之間的距離為1.5vtC.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為D.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為【解析】選A、C。物體在AC段的平均速度==,故A正確。AC間的距離x=t=vt,故B錯(cuò)誤。AB段的平均速度為v,則=v,BC段的平均速度為2v,則=2v,聯(lián)立兩式解得vC-vA=2v,則加速度a==,故C正確,D錯(cuò)誤。8.(大同模擬)汽車(chē)在路上出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)在車(chē)后放置三角警示牌(如圖所示),以提醒后面駕車(chē)司機(jī)減速安全通過(guò)。在夜間,有一貨車(chē)因故障停駛,后面有一小轎車(chē)以30 m/s的速度向前駛來(lái),由于夜間視線(xiàn)不好,小轎車(chē)駕駛員只能看清前方50 m內(nèi)的物體,并且他的反應(yīng)時(shí)間為0.6 s,制動(dòng)后最大加速度為5 m/s2。假設(shè)小轎車(chē)始終沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是????????????? (　　)A.小轎車(chē)從剎車(chē)到停止所用的最短時(shí)間為6 sB.小轎車(chē)的剎車(chē)距離(從剎車(chē)到停止運(yùn)動(dòng)所走的距離)為80 mC.小轎車(chē)運(yùn)動(dòng)到三角警示牌時(shí)的最小速度為 25 m/sD.三角警示牌至少要放在車(chē)后58 m遠(yuǎn)處,才能有效避免兩車(chē)相撞【解析】選A、D。從剎車(chē)到停止時(shí)間為t2,則t2== s=6 s,故A正確;小轎車(chē)的剎車(chē)距離x== m=90 m,故B錯(cuò)誤;反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為x1=v0t1=30×0.6 m=18 m,減速通過(guò)的位移為x′=50 m-18 m=32 m,故減速到警示牌的速度為v,則2ax′=v′2-,解得v′=2 m/s,故C錯(cuò)誤;小轎車(chē)通過(guò)的總位移為x總=(90+18) m=108 m,放置的位置為Δx=(108-50) m=58 m,故D正確。9.在高速收費(fèi)站汽車(chē)分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示,假設(shè)汽車(chē)以正常行駛速度v1=15 m/s朝收費(fèi)站沿直線(xiàn)行駛,如果過(guò)ETC通道,需要在司機(jī)距離收費(fèi)站中心線(xiàn)前d=10 m處恰好勻減速至v2=5 m/s,然后勻速行駛,司機(jī)通過(guò)中心線(xiàn)后,再勻加速至v1正常行駛;如果過(guò)人工收費(fèi)通道,需要司機(jī)在中心線(xiàn)處恰好勻減速至零,經(jīng)過(guò)t0=20 s繳費(fèi)成功后,再啟動(dòng)汽車(chē)勻加速至v1正常行駛,設(shè)汽車(chē)在ETC通道與人工收費(fèi)通道的減速和加速過(guò)程中的加速度大小分別為a1=2 m/s2和a2=1 m/s2。則下列說(shuō)法正確的是 (　　)A.汽車(chē)通過(guò)人工收費(fèi)通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程的位移大小是160 mB.汽車(chē)通過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程的位移大小是160 mC.汽車(chē)通過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程所需時(shí)間是17 sD.汽車(chē)通過(guò)ETC通道比過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間是25.5 s【解析】選B、C、D。汽車(chē)通過(guò)人工收費(fèi)通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程的位移大小x1=+= m+ m=168.75 m,故A錯(cuò)誤;汽車(chē)通過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程的位移大小x2=+d+=160 m,故B正確;汽車(chē)通過(guò)ETC通道時(shí),減速的時(shí)間t1== s=5 s,勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2== s=2 s,加速的時(shí)間t3== s=10 s,則汽車(chē)通過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程所需時(shí)間t=t1+t2+t3=17 s,故C正確;汽車(chē)通過(guò)人工收費(fèi)通道的總時(shí)間t′=++t0= s+ s+20 s=42.5 s,所以汽車(chē)通過(guò)ETC通道比過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間Δt=t′-t=42.5 s-17 s=25.5 s,故D正確。10.為測(cè)得樓房的高度,讓一石塊從樓頂自由下落(不計(jì)空氣阻力),除已知的重力加速度g外,測(cè)出下列哪個(gè)物理量就可以算出樓房的高度(　　)A.石塊下落到地面的總時(shí)間B.石塊下落第1 s內(nèi)的位移C.石塊落地前1 s內(nèi)的位移D.石塊通過(guò)最后1 m位移的時(shí)間【解析】選A、C、D。根據(jù)位移—時(shí)間公式h=gt2知,知道下落的總時(shí)間,可以求出下落的高度,故A正確。根據(jù)h=gt2知石塊在第1 s內(nèi)的位移,得不出樓房的高度,故B錯(cuò)誤。設(shè)落地的總時(shí)間為t,落地前1 s內(nèi)的位移等于t s內(nèi)的位移減去(t-1)s內(nèi)的位移,根據(jù)Δh=gt2-g(t-1)2,可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t,再根據(jù)位移—時(shí)間公式h=gt2可得出下落的高度,故C正確。已知石塊通過(guò)最后1 m位移的時(shí)間,根據(jù)x=v0t+gt2,求出最后1 m內(nèi)的初速度,根據(jù)v=v0+gt,求出落地的速度大小,再根據(jù)v2=2gh求出下落的高度,故D正確。二、計(jì)算題(15分。需寫(xiě)出規(guī)范的解題步驟)11.某航空母艦上飛機(jī)在跑道加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)最大加速度為5 m/s2,所需起飛速度50 m/s,跑道長(zhǎng)90 m。(1)若航空母艦靜止,為了使飛機(jī)在跑道開(kāi)始滑行時(shí)就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置,對(duì)于該型號(hào)的艦載飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它有多大的初速度?(2)如果沒(méi)有彈射裝置,且航空母艦以v0的速度勻速行駛的過(guò)程中,為了使飛機(jī)能正常起飛,v0的大小至少多大?【解析】(1)設(shè)飛機(jī)彈射獲得的速度為v1,加速到起飛的速度為:v2=50 m/s,由-=2as代入數(shù)據(jù)得:v1=40 m/s(2)設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間,航空母艦的位移為s1,飛機(jī)的位移為s2t=依題意,s2-s1=90 ms2=s1=v0t可得:v0=20 m/s答案:(1)40 m/s　(2)20 m/s【加固訓(xùn)練】校車(chē)交通安全已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn),國(guó)務(wù)院發(fā)布的《校車(chē)安全管理?xiàng)l例》將校車(chē)安全問(wèn)題納入法制軌道,若校車(chē)以72 km/h的速度行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)在33 m遠(yuǎn)處人開(kāi)始橫穿馬路,立即采取剎車(chē)措施。已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為t1=0.75 s,剎車(chē)的加速度大小為4 m/s2。(1)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況至汽車(chē)行駛完33 m距離,經(jīng)過(guò)多少時(shí)間,此時(shí)車(chē)速多大?(2)如果行人橫穿20 m寬的馬路,橫穿速度為5 m/s,行人是否有危險(xiǎn)?(3)《校車(chē)安全管理?xiàng)l例》規(guī)定:校車(chē)運(yùn)行中,如遇到意外情況,駕駛員按下安全按鈕,校車(chē)車(chē)速會(huì)迅速降至7.2 km/h以下,如果按(2)中條件,此時(shí)行人橫穿馬路是否會(huì)發(fā)生事故。【解析】(1)72 km/h=20 m/s,選初速度的方向?yàn)檎较?汽車(chē)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移為:x1=vt1=20×0.75 m=15 m,剎車(chē)后的位移為:x2=l-x1=33 m-15 m=18 m設(shè)車(chē)行駛完18 m的時(shí)間為t2,則有:x2=v0t2+a代入數(shù)據(jù)得:t2=1 s此時(shí)車(chē)的速度為:v1=v0+at2=20 m/s+(-4)×1 m/s=16 m/s司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況至汽車(chē)行駛完33 m距離,經(jīng)歷時(shí)間t1+t2=1.75 s(2)人穿過(guò)馬路的時(shí)間為:t0== s=4 s>t1+t2=1.75 s可知行人會(huì)有危險(xiǎn)(3)駕駛員按下安全按鈕,校車(chē)車(chē)速會(huì)迅速降至7.2 km/h=2 m/s以下,設(shè)汽車(chē)由剎車(chē)開(kāi)始至停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t3,汽車(chē)做減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度a=-4 m/s2。則由vt=v2+at3,得:t3== s=0.5 s。剎車(chē)后的位移:x3== m=0.5 m汽車(chē)的總位移:x=x1+x3=15 m+0.5 m=15.5 m<33 m,此時(shí)行人橫穿馬路不會(huì)發(fā)生事故。答案:(1)1.75 s　16 m/s(2)行人會(huì)有危險(xiǎn)　(3)不會(huì)發(fā)生事故【能力拔高題組】1.(8分)(多選)如圖所示,木板與水平地面間的夾角θ=30°,可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以初速度v0=10 m/s沿木板向上運(yùn)動(dòng),取g=10 m/s2。則以下結(jié)論正確的是????????????? (　　)A.小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為B.小木塊經(jīng)t=2 s沿木板滑到最高點(diǎn)C.小木塊在t=2 s時(shí)速度大小為10 m/s,方向沿木板向下D.小木塊滑到最高點(diǎn)后將靜止不動(dòng)【解析】選A、D。小木塊恰好勻速下滑時(shí),mgsin30°=μmgcos30°,可得μ=,A正確;小木塊沿木板上滑過(guò)程中,由牛頓第二定律可得mgsin30°+μmgcos30°=ma,可得小木塊上滑過(guò)程中勻減速的加速度a=10 m/s2,故小木塊上滑的時(shí)間t上==1 s,此時(shí)因有mgsin30°=μmgcos30°,故小木塊將靜止在最高點(diǎn),D正確,B、C錯(cuò)誤。2.(17分)(三門(mén)峽模擬)在某小區(qū)門(mén)口有一橡膠減速帶。有一警用巡邏車(chē)正以最大速度20 m/s從小區(qū)門(mén)口經(jīng)過(guò),在離減速帶50 m時(shí)警察發(fā)現(xiàn)一逃犯正以10 m/s的速度騎電動(dòng)車(chē)勻速通過(guò)減速帶,而巡邏車(chē)要?jiǎng)驕p速到5 m/s通過(guò)減速帶(減速帶的寬度忽略不計(jì)),減速到5 m/s后立即以2.5 m/s2的加速度繼續(xù)追趕。設(shè)在整個(gè)過(guò)程中,巡邏車(chē)與逃犯均在水平直道上運(yùn)動(dòng)。求:????????????? (1)從警察發(fā)現(xiàn)逃犯到追上逃犯需要的時(shí)間。(2)追上逃犯前,巡邏車(chē)與電動(dòng)車(chē)之間的最大距離。【解析】(1)巡邏車(chē)初速度為:v1=20 m/s到達(dá)減速帶時(shí)速度為:v2=5 m/s開(kāi)始時(shí)巡邏車(chē)距離減速帶距離為:x0=50 m則巡邏車(chē)到達(dá)減速帶時(shí)間為:t1=== s=4 s在這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)車(chē)前進(jìn)的距離為:x1=vt1=10×4 m=40 m巡邏車(chē)到達(dá)減速帶之后再以加速度a=2.5 m/s2加速前進(jìn),當(dāng)巡邏車(chē)再次達(dá)到最大速度v1=20 m/s時(shí),所用時(shí)間為t2,根據(jù)速度公式:v1=v2+at2代入數(shù)據(jù)求出:t2=6 s在這6 s內(nèi),巡邏車(chē)前進(jìn)的距離為:x2=v2t2+a代入數(shù)據(jù)得:x2=75 m與此同時(shí),電動(dòng)車(chē)前進(jìn)的距離為:x3=vt2=10×6 m=60 m此后巡邏車(chē)以最大速度v1=20 m/s前進(jìn),設(shè)經(jīng)過(guò)t3時(shí)間警察追上逃犯,則:v1t3=(x1+x3-x2)+vt3整理得到:t3=2.5 s。即從警察發(fā)現(xiàn)逃犯到追上逃犯,所需要的時(shí)間為t=t1+t2+t3=4 s+6 s+2.5 s=12.5 s。(2)巡邏車(chē)開(kāi)始時(shí)的速度大于電動(dòng)車(chē)的速度,二者之間的距離逐漸減小;當(dāng)巡邏車(chē)的速度小于電動(dòng)車(chē)的速度時(shí),二者之間的距離又開(kāi)始增大;當(dāng)二者的速度相等時(shí),存在極大值;設(shè)巡邏車(chē)從速度為5 m/s加速到二者的速度相等的時(shí)間為t4,則:t4== s=2 s在這2 s內(nèi),巡邏車(chē)前進(jìn)的距離為:x4=v2t4+a代入數(shù)據(jù)得:x4=15 m與此同時(shí),電動(dòng)車(chē)前進(jìn)的距離為:x5=vt4=10×2 m=20 m此時(shí)巡邏車(chē)與電動(dòng)車(chē)之間的距離:xmax=x1+x5-x4=45 m<50 m可知警察開(kāi)始追逃犯時(shí)的距離為最大值,即等于50 m。答案:(1)12.5 s　(2)50 m

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