2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 基礎(chǔ)課2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用訓(xùn)練(含解析)教科版

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1、基礎(chǔ)課2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的應(yīng)用 一、選擇題(1~5題為單項(xiàng)選擇題,6~10題為多項(xiàng)選擇題) 1.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn):在月球表面沒(méi)有空氣,重力加速度約為地球表面處重力加速度的。若宇航員登上月球后,在空中同一高度處同時(shí)由靜止釋放羽毛和鉛球,忽略地球和其他星球?qū)λ鼈兊挠绊?,下列說(shuō)法中正確的是(  ) A.羽毛將加速上升,鉛球?qū)⒓铀傧侣? B.羽毛和鉛球都將下落,且同時(shí)落到月球表面 C.羽毛和鉛球都將下落,但鉛球先落到月球表面 D.羽毛和鉛球都將下落,但落到月球表面時(shí)的速度不同 解析 因月球表面無(wú)空氣阻力影響,故羽毛和鉛球均做加速度為g的自由落體運(yùn)動(dòng)。 答案 B 2.(2017·河南信

2、陽(yáng)模擬)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)4 s停止,若在第1 s內(nèi)的位移是14 m,則最后1 s內(nèi)位移是(  ) A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0 解析 利用“逆向思維法”,把物體的運(yùn)動(dòng)看成逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體在每1 s內(nèi)的位移之比為7∶5∶3∶1,所以=,x1=2 m,選項(xiàng)B正確。 答案 B 3.(2017·四川德陽(yáng)市調(diào)研)汽車以20 m/s的速度在平直公路上行駛,急剎車時(shí)的加速度大小為5 m/s2,則自駕駛員急踩剎車開(kāi)始計(jì)時(shí),2 s與5 s 內(nèi)汽車的位移大小之比為(  ) A.5∶4 B.4∶5 C.3∶4 D.

3、4∶3 解析 自駕駛員急踩剎車開(kāi)始,經(jīng)過(guò)時(shí)間t==4 s,汽車停止運(yùn)動(dòng),所以汽車在2 s內(nèi)發(fā)生的位移為x1=v0t-at2=30 m,5 s內(nèi)發(fā)生的位移為x2==40 m,所以2 s內(nèi)與5 s內(nèi)汽車的位移大小之比為3∶4,選項(xiàng)C正確。 答案 C 4.(2016·湖北武漢八校聯(lián)考)一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長(zhǎng)為12 m的豎立在地面上的鋼管從頂端由靜止先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時(shí)速度恰好為零。如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)加速度大小的2倍,下滑的總時(shí)間為3 s,那么該消防隊(duì)員(  ) A.下滑過(guò)程中的最大速度為4 m/s B.加速與減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的時(shí)間之比為1∶2 C.加速

4、與減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度之比為2∶1 D.加速與減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的位移大小之比為1∶4 解析 桿長(zhǎng)L=12 m,運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t=3 s,加速過(guò)程加速度大小2a、時(shí)間t1、位移x1、最大速度vt,減速過(guò)程加速度大小a、時(shí)間t2、位移x2。加速和減速過(guò)程中平均速度均為,=L,得vt=8 m/s,A、C錯(cuò);vt=2at1=at2,t1∶t2=1∶2,B對(duì);x1=,x2=,x1∶x2=1∶2,D錯(cuò)。 答案 B 5.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度變化Δv時(shí)發(fā)生位移x1,緊接著速度變化同樣的Δv時(shí)發(fā)生位移x2,則該質(zhì)點(diǎn)的加速度為(  ) A.(Δv)2(+) B.2 C.(Δv)2(-)

5、D. 解析 設(shè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由于兩個(gè)過(guò)程速度變化量相等,故所用時(shí)間相等,設(shè)為t,則有t=。根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等有x2-x1=at2,解得a=,選項(xiàng)D正確。 答案 D 6.如圖1所示為飛機(jī)起飛時(shí),在同一底片上相隔相等時(shí)間多次曝光“拍攝”的照片,可以看出在相等時(shí)間間隔內(nèi),飛機(jī)的位移不斷增大,則下列說(shuō)法中正確的是(  ) 圖1 A.由“觀察法”可以看出飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.若測(cè)出相鄰兩段位移之差都相等,則飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.若已知飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)出相鄰兩段相等時(shí)間內(nèi)的位移,則可以用逐差法計(jì)算出飛機(jī)的加速度 D.若已

6、知飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)出相鄰兩段相等時(shí)間內(nèi)的位移,可以求出這兩段總時(shí)間的中間時(shí)刻的速度 解析 因?yàn)橛萌庋壑苯佑^察的誤差較大,故用“觀察法”不能看出飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;因?yàn)槠毓鈺r(shí)間相等,若連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差恒定,則可判斷飛機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),B正確;用逐差法計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是處理紙帶問(wèn)題的基本方法,故也可以處理如題圖的曝光時(shí)間間隔都相等的圖片問(wèn)題,C正確;某段時(shí)間中間時(shí)刻的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度,D正確。 答案 BCD 7.如圖2所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的兩條紙帶,兩紙帶上各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔都相同。關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況的描述,

7、正確的是(  ) 圖2 A.兩質(zhì)點(diǎn)在t0~t4時(shí)間內(nèi)的平均速度相同 B.兩質(zhì)點(diǎn)在t2時(shí)刻的速度大小相等 C.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等的時(shí)刻在t3~t4之間 D.兩質(zhì)點(diǎn)不一定是從同一地點(diǎn)出發(fā)的,但在t0時(shí)刻甲的速度為0 解析 由圖可知甲、乙在t0~t4時(shí)間內(nèi)的位移相等,故兩質(zhì)點(diǎn)的平均速度相等,A正確;由圖可知甲、乙在t1~t3時(shí)間內(nèi)的位移相等,而甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻速直線運(yùn)動(dòng),故兩質(zhì)點(diǎn)只有在t2時(shí)刻速度大小相等,B正確,C錯(cuò)誤;兩質(zhì)點(diǎn)不一定是從同一地點(diǎn)出發(fā),但甲在相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之比滿足1∶3∶5∶7,故甲在t0時(shí)刻速度為零,所以D正確。 答案 ABD 8.如圖3所示,小球從

8、豎直磚墻某位置由靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置。連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T,每塊磚的厚度為d,根據(jù)圖中的信息,下列判斷正確的是(  ) 圖3 A.位置“1”是小球釋放的初始位置 B.小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.小球下落的加速度為 D.小球在位置“3”的速度為 解析 由題圖可知相鄰時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的位移分別為2d、3d、4d、5d,所以小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),位置“1”不是小球釋放的初始位置,由位移差Δx=aT2得小球下落的加速度為a=,小球在位置“3”的速度為===。故B、C、D均正確。 答案 BCD

9、9.(2016·福建泉州聯(lián)考)動(dòng)車把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動(dòng)力,又可以載客,而動(dòng)車組就是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車輛(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車輛(也叫拖車)編成一組。若動(dòng)車組在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,從計(jì)時(shí)開(kāi)始,通過(guò)第一個(gè)60 m所用時(shí)間是10 s。通過(guò)第二個(gè)60 m 所用時(shí)間是6 s。則(  ) A.動(dòng)車組的加速度為0.5 m/s2,接下來(lái)的6 s內(nèi)的位移為78 m B.動(dòng)車組的加速度為1 m/s2,接下來(lái)的6 s內(nèi)的位移為96 m C.動(dòng)車組計(jì)時(shí)開(kāi)始的速度為3.5 m/s D.動(dòng)車組計(jì)時(shí)開(kāi)始的速度為2.5 m/s 解析 第一個(gè)60 m內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v1==6 m/s,

10、第二個(gè)60 m內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v2==10 m/s,則動(dòng)車組的加速度a==0.5 m/s2。根據(jù)Δx=aT2得,接下來(lái)6 s內(nèi)的位移x3=x2+aT2=60 m+0.5×36 m=78 m,故A正確,B錯(cuò)誤;動(dòng)車組的初速度v0=v1-a=6 m/s-0.5× m/s=3.5 m/s,故C正確,D錯(cuò)誤。 答案 AC 10.測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖4所示,B為測(cè)速儀,A為汽車,兩者相距335 m。某時(shí)刻B發(fā)出超聲波,同時(shí)A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)A、B相距355 m,已知聲速為340 m/s,則下列說(shuō)法正確的是(  ) 圖4 A.經(jīng)

11、2 s,B接收到返回的超聲波 B.超聲波追上A車時(shí),A車前進(jìn)了10 m C.A車加速度的大小為10 m/s2 D.A車加速度的大小為5 m/s2 解析 從B發(fā)出超聲波到接收到超聲波過(guò)程中,汽車A的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示: B發(fā)出超聲波時(shí),小車在C位置 小車反射超聲波時(shí),小車在D位置 B接收到超聲波時(shí),小車在E位置 經(jīng)分析可知:tCD=tDE,xCE=20 m 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得xCD∶xDE=1∶3 所以xCD=5 m,xDE=15 m,tCD= s=1 s 可見(jiàn)B接收到返回的超聲波需2 s。 對(duì)小車A:Δx=at 所以a=10 m/s2 由以上可知選項(xiàng)A、C正確。 答

12、案 AC 二、非選擇題 11.(2017·江西南昌調(diào)研)出租車上安裝有速度表,計(jì)價(jià)器里安裝有里程表和時(shí)間表,出租車載客后,從高速公路入口處駛?cè)敫咚俟贰2?0時(shí)10分55秒開(kāi)始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)10 s時(shí),速度表顯示54 km/h,求: (1)這時(shí)出租車離出發(fā)點(diǎn)的距離; (2)出租車?yán)^續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度表顯示108 km/h時(shí),出租車開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng),若時(shí)間表顯示10時(shí)12分35秒,此時(shí)計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)應(yīng)為多少? (出租車啟動(dòng)時(shí),里程表示數(shù)為零) 解析 (1)根據(jù)速度公式,得到 a== m/s2=1.5 m/s2 再根據(jù)位移公式,得到 x1=at=

13、×1.5×102 m=75 m 這時(shí)出租車距載客處75 m (2)根據(jù)v=2ax2得到 x2== m=300 m 這時(shí)出租車從靜止載客開(kāi)始,已經(jīng)經(jīng)歷的時(shí)間為t2,可根據(jù)速度公式v=at2得t2== s=20 s 這時(shí)出租車時(shí)間表應(yīng)顯示10時(shí)11分15秒。出租車?yán)^續(xù)勻速運(yùn)動(dòng),它勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3應(yīng)為80 s,勻速運(yùn)動(dòng)的位移x3=v2t3=30×80 m=2 400 m 所以10時(shí)12分35秒時(shí),計(jì)價(jià)器里程表應(yīng)顯示的示數(shù)為:x=(300+2 400) m=2.7 km 答案 (1)75 m (2)2.7 km 12.(2017·四川廣漢市摸底)如圖5所示為一種叫“控子”的游戲:讓小

14、滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,游戲者通過(guò)控制BC段上的可控區(qū)域的長(zhǎng)度,讓滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度剛好為零,滑塊自由落入洞D中即為成功。已知軌道AB、BC可視為斜面,AB長(zhǎng)25 cm,BC長(zhǎng)1 m,CD高20 cm,滑塊在AB段加速下滑時(shí)加速度大小為a1=2 m/s2,在BC段非可控區(qū)域加速下滑時(shí)加速度大小為a2=1 m/s2,在可控區(qū)域減速時(shí)的加速度大小為a3=3 m/s2,滑塊在B點(diǎn)、可控點(diǎn)前后速度大小不變,g=10 m/s2,求游戲成功時(shí): 圖5 (1)可控區(qū)域的長(zhǎng)度L; (2)滑塊從A到洞D所經(jīng)歷的時(shí)間t。 解析 (1)設(shè)滑塊在B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知 v=2a1xAB且vB=a1t1 代入數(shù)值解得t1=0.5 s,vB=1 m/s 設(shè)滑塊在E點(diǎn)進(jìn)入可控區(qū)域,從B到E,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知 v-v=2a2(xBC-L),vE-vB=a2t2 從E到C,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知v=2a3L,vE=a3t3 聯(lián)立并代入數(shù)值解得t2=t3=0.5 s,L=0.375 m。 (2)滑塊從C到D,由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律知hCD=gt 代入數(shù)值解得t4=0.2 s 所以滑塊從A到洞D所經(jīng)歷的時(shí)間 t=t1+t2+t3+t4=1.7 s 答案 (1)0.375 m (2)1.7 s 8

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