2019高考物理一輪復習 第一章 質點的直線運動 課時規(guī)范練2 勻變速直線運動的規(guī)律及應用 新人教版.doc

課時規(guī)范練2勻變速直線運動的規(guī)律及應用基礎鞏固組1.(勻變速直線運動規(guī)律的應用)(2017湖北武漢調研)如圖所示,一汽車裝備了具有自動剎車功能的安全系統(tǒng),系統(tǒng)以50 Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況。當車速v10 m/s 且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時,如果司機未采取制動措施,系統(tǒng)就會立即自動剎車,使汽車避免與障礙物相撞。在上述條件下,若該車在不同路況下的自動剎車的加速度取46 m/s2之間的某一值,則自動剎車的最長時間為()A.53 sB.253 sC.2.5 sD.12.5 s答案C解析當車速最大vm=10 m/s且加速度取最小值時,自動剎車時間最長。由速度公式,v=vm-at解得t=2.5 s,選項C正確。2.(勻變速直線運動規(guī)律的應用)(2018山東冠縣期中)質點做直線運動的位移x與時間t的關系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位),則該質點()A.第1 s內的位移是5 mB.前2 s內的平均速度是6 m/sC.任意相鄰的1 s內位移差都是1 mD.任意1 s內的速度增量都是2 m/s答案D解析將t=1 s代入x=5t+t2得x1=6 m,A錯誤;將t=2 s代入x=5t+t2得x2=14 m,前2 s的平均速度v=xt=142 m/s=7 m/s,B錯誤;第2 s內的位移x2=14 m-6 m=8 m,第2 s內的位移與第1 s內的位移之差x=8 m-6 m=2 m,C錯誤;由x=at2得a=2 m/s2,任意1 s內的速度增量都是2 m/s,D正確;故選D。3.(剎車類問題)(2017山西四校聯(lián)考)以36 km/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a=4 m/s2的加速度,剎車后第3 s內,汽車走過的路程為()A.12.5 mB.2 mC.10 mD.0.5 m答案D解析由v=at可得從剎車到靜止所需的時間t=2.5 s,則第3 s內的位移,實際上就是22.5 s內的位移,x=12at2=0.5 m。4.(雙向可逆類運動)在光滑足夠長的斜面上,有一物體以10 m/s初速度沿斜面向上運動,如果物體的加速度始終為5 m/s2,方向沿斜面向下。那么經過3 s時的速度大小和方向是()A.5 m/s,沿斜面向下B.25 m/s,沿斜面向上C.5 m/s,沿斜面向上D.25 m/s,沿斜面向下答案A解析物體上滑和下滑的加速度相同,整個過程做勻變速直線運動,取初速度方向為正方向,則v0=10 m/s,a=-5 m/s2,由v=v0+at可得,當t=3 s時,v=-5 m/s,“-”表示物體在t=3 s時速度方向沿斜面向下,故A正確,B、C、D錯誤。故選A。5.(勻變速直線運動規(guī)律的應用)一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動,在時間間隔t內位移為x,動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質點的加速度為()A.xt2B.3x2t2C.4xt2D.8xt2答案A解析設該段時間內初速度為v,由題意知末速度為3v,則v=xt=v+3v2,解得v=x2t,故a=vt=3v-vt=xt2,選項A正確。6.(多選)(勻變速直線運動規(guī)律的應用)(2018湖南衡陽月考)一輛汽車從靜止開始勻加速直線開出,然后保持勻速直線運動,最后做勻減速直線運動,直到停止,下表給出了不同時刻汽車的速度,根據(jù)表格可知()時刻/s1235679.510.5速度/(ms-1)36912121293A.汽車在t=5 s時刻開始做勻速直線運動B.汽車勻速運動的時間為5 sC.汽車加速階段的平均速度小于減速階段的平均速度D.汽車從開始運動直到停止的過程中的平均速度大小約8.73 m/s答案BD解析已知汽車做初速度為零的勻加速直線運動,由1 s末的速度可以求出加速度;由表格數(shù)據(jù)可得汽車在4 s末的速度達到最大值12 m/s,由速度時間關系得出加速運動的時間;分別求出物體做勻加速直線運動、勻速直線運動和勻減速直線運動的位移相加;平均速度等于位移與時間的比值。根據(jù)13 s內做加速運動可知加速度a1=9-32 m/s2=3 m/s2,而從表格中可知汽車做勻速直線運動的速度為12 m/s,也就是加速階段最大速度為12 m/s,故根據(jù)v=v0+at可知加速時間為t=4 s,故汽車在t=4 s開始做勻速直線運動,A錯誤;從表格中可知減速運動時的加速度為a2=3-91 m/s2=-6 m/s2,在t=9.5 s時速度為9 m/s,故已經減速了t=9-12-6 s=0.5 s,所以在t=9 s開始減速運動,故勻速運動時間為5 s,B正確;加速階段的平均速度v1=0+122 m/s=6 m/s,減速階段的平均速度v2=12+02 m/s=6 m/s,故C錯誤;04 s做加速度a=3 m/s2的勻加速運動,產生的位移x1=12at2=12342 m=24 m;49 s做速度v=12 m/s的勻速直線運動,產生的位移x2=125 m=60 m;911 s做初速度為12 m/s,加速度a=-6 m/s2的勻減速運動,減速時間t=126 s=2 s,產生的位移x3=122 m+12(-6)22 m=12 m,所以汽車產生的總位移x=x1+x2+x3=24 m+60 m+12 m=96 m,故全程的平均速度v=xt=96m11 s8.73 m/s,故D正確。7.(自由落體運動)(2018安徽巢湖月考)一個小石子從離地某一高度處由靜止自由落下,某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB。該愛好者用直尺量出軌跡的實際長度,如圖所示。已知曝光時間為11 000 s,則小石子出發(fā)點離A點約為(g取10 m/s2)()A.6.5 mB.10 mC.20 mD.45 m答案C解析由題圖可知AB的長度為2 cm,即0.02 m,曝光時間為11 000 s,所以AB段的平均速度的大小為v=xt=0.0211 000 m/s=20 m/s,由自由落體的速度位移的關系式v2=2gh可得h=v22g=202210 m=20 m,所以C正確。故選C。8.(豎直上拋運動)(2018河南新鄉(xiāng)月考)不計空氣阻力,以一定的初速度豎直上拋一物體,從拋出至回到拋出點的時間為t,現(xiàn)在物體上升的最大高度的一半處設置一塊擋板,物體撞擊擋板前后的速度大小相等、方向相反,撞擊所需時間不計,則這種情況下物體上升和下降的總時間約為()A.0.5tB.0.4tC.0.3tD.0.2t導學號06400093答案C解析物體下降時間為0.5t,故高度為h=12gt22=18gt2物體自由落體運動0.5h過程,有h2=12gt12聯(lián)立解得t1=24t故第二次物體上升和下降的總時間t=t-2t1=t-22t0.3t。故選C。能力提升組9.(2017安徽合肥模擬)“殲-15”戰(zhàn)機是我國自行設計研制的多用途艦載殲擊機,短距起飛能力強大。若“殲-15”戰(zhàn)機正常起飛過程中加速度為a,由靜止開始經s距離就達到起飛速度騰空而起。已知“遼寧艦”起飛甲板長為L(L<s),且起飛過程可簡化為勻加速直線運動?，F(xiàn)有兩種方法助其正常起飛,方法一:在航空母艦靜止的情況下,用彈射系統(tǒng)給飛機以一定的初速度;方法二:起飛前先讓航空母艦沿飛機起飛方向以某一速度勻速航行。求:(1)方法一情況下彈射系統(tǒng)使飛機具有的最小初速度v1;(2)方法二情況下航空母艦的最小速度v2。答案(1)2a(s-L)(2)2as-2aL解析(1)設飛機起飛速度為v,由勻變速直線運動的速度與位移公式可得v2=2asv2-v12=2aL聯(lián)立解得v1=2a(s-L)。(2)設飛機起飛過程所用時間為t,則t=v-v2a飛機位移x1=v2-v222a航空母艦位移x2=v2t又x1-x2=L聯(lián)立解得v2=2as-2aL。10.如圖所示,木桿長5 m,上端固定在某一點,由靜止放開后讓它自由落下(不計空氣阻力),木桿通過懸點正下方20 m處圓筒AB,圓筒AB長為5 m,g取10 m/s2,求:(1)木桿經過圓筒的上端A所用的時間t1是多少?(2)木桿通過圓筒AB所用的時間t2是多少?答案(1)(2-3) s(2)(5-3) s解析(1)木桿由靜止開始做自由落體運動,木桿的下端到達圓筒上端A用時t下A=2h下Ag=21510 s=3 s木桿的上端到達圓筒上端A用時t上A=2h上Ag=22010 s=2 s則木桿通過圓筒上端A所用的時間t1=t上A-t下A=(2-3) s。(2)木桿的下端到達圓筒上端A用時t下A=2h下Ag=21510 s=3 s木桿的上端離開圓筒下端B用時t上B=2h上Bg=22510 s=5 s則木桿通過圓筒所用的時間t2=t上B-t下A=(5-3) s。導學號0640009411.(2017河北唐山模擬)在平直的測試汽車加速性能的場地上,每隔100 m有一個醒目的標志桿。兩名測試員駕車由某個標志桿從靜止開始勻加速啟動,當汽車通過第二個標志桿開始計時,t1=10 s時,恰好經過第5個標志桿,t2=20 s時,恰好經過第10個標志桿,汽車運動過程中可視為質點,如圖所示。求:(1)汽車的加速度;(2)若汽車勻加速達到最大速度64 m/s后立即保持該速度勻速行駛,則汽車從20 s末到30 s末經過幾個標志桿?答案(1)2 m/s2(2)6個解析(1)設汽車的加速度為a,經過第二個標志桿的速度為v0在010 s內,3L=v0t1+12at12在020 s內,8L=v0t2+12at22解得a=2 m/s2。(2)由(1)解得v0=20 m/s,由v=v0+at2=60 m/s到達最大速度v=v+att=2 st3=30 s在t2t3內汽車位移x=v+v2t+v(t3-t2-t)=636 m則經過的標志桿數(shù)n=xL=6.36個,即6個。12.(2017山東棗莊調研)如圖所示是一種較精確測重力加速度g值的方法:將下端裝有彈射裝置的真空玻璃管豎直放置,玻璃管足夠長,小球豎直向上被彈出,在O點與彈簧分離,然后返回。在O點正上方選取一點P,利用儀器精確測得OP間的距離為H,從O點出發(fā)至返回O點的時間間隔為T1,小球兩次經過P點的時間間隔為T2,求:(1)重力加速度;(2)若O點距玻璃管底部的距離為L0,玻璃管最小長度。答案(1)8HT12-T22(2)L0+T12HT12-T22解析(1)小球從O點上升到最大高度的過程中有h1=12gT122,小球從P點上升的最大高度h2=12gT222,依據(jù)題意有h1-h2=H,聯(lián)立解得g=8HT12-T22。(2)真空管最小的長度L=L0+h1,故L=L0+T12HT12-T22。