2021高考物理一輪復(fù)習限時檢測1運動的描述勻變速直線運動含解析新人教版

1、第一章運動的描述勻變速直線運動綜合過關(guān)規(guī)范限時檢測滿分：100分考試時間：90分鐘一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1(2020安徽定遠高級中學質(zhì)檢)伽利略為了研究自由落體運動的規(guī)律，利用斜面做了上百次實驗。如圖，讓小球從光滑斜面上的不同位置自由滾下，測出小球從不同起點滾動到斜面底端的位移s以及所用的時間t。若比值為定值，小球的運動即為勻變速運動。下列敘述不符合實驗事實的是(b)a當時采用斜面做實驗，是為了便于測量小球運動的時間b小球從同一傾角斜面上的不同位置滾下，比值有較大差異c改變斜面傾角，發(fā)現(xiàn)對于每一個特定傾角的斜面，

2、小球從不同位置滾下，比值保持不變d將小球在斜面上運動的實驗結(jié)論合理外推至當斜面傾角為90時，比值也將保持不變，因此可認為自由落體運動為勻變速運動解析本題考查對伽利略斜面實驗的理解。在伽利略時代，沒有先進的計時儀器，因此伽利略讓小球從斜面上滾下來“沖淡”重力，目的是便于測量小球運動的時間，故a符合實驗事實；在伽利略時代，技術(shù)不夠發(fā)達，無法直接測定瞬時速度，所以不可能直接得到速度的變化規(guī)律，但是伽利略通過數(shù)學運算得出結(jié)論；如果物體的初速度為零，而且s與t的平方成正比，則v與t成正比，則對于每一個特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下加速度不變，比值保持不變，故b錯誤，c符合實驗事實。將斜面實驗的結(jié)果合

3、理“外推”至當斜面傾角為90時，比值也將保持不變，說明自由落體運動是勻變速直線運動，故d符合實驗事實。本題選不符合實驗事實的，故選b。2(2020甘肅武威一中月考)汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運動直到停車，已知汽車剎車過程中第1秒內(nèi)的位移為13 m，在最后1秒內(nèi)的位移為2 m，則下列說法正確的是(c)a汽車在第1秒末的速度為10 m/sb汽車加速度大小為3 m/s2c汽車在第1秒末的速度為11 m/sd汽車的加速度大小為4.5 m/s2解析本題為剎車類問題，考查根據(jù)位移計算加速度與速度。汽車剎車運動的逆過程是初速度為零的勻加速直線運動，對于最后1 s，有x1a

4、t，解得a m/s24 m/s2。設(shè)汽車在第1秒末的速度為v，對于第1 s內(nèi)，設(shè)第1 s末的速度為v，由x1vt1at，代入數(shù)據(jù)得13 mv1 s412 m，可得v11 m/s，故選c。3(2019湖北八市聯(lián)考)在勻速上升的電梯里，一小球從電梯地板被豎直向上拋出后又落回地板，這一過程中小球沒有觸碰電梯天花板，不計空氣阻力，下列對這一過程的分析正確的是(d)a小球在空中運動的位移大小等于路程b小球在空中運動的平均速度大于電梯的速度c小球在空中運動的平均速度小于電梯的速度d小球在運動的中間時刻離天花板最近解析本題通過相對運動考查平均速度與速度、位移和路程等。由于小球拋出的速度與電梯的速度大小關(guān)系未

5、知，故無法確定小球運動過程方向是否發(fā)生變化，即無法確定位移大小與路程的大小關(guān)系，故a錯誤；小球的位移和電梯的位移相同，運動時間相同，所以小球的平均速度和電梯的速度相等，b、c錯誤；相對電梯，小球上拋和下落過程對稱，所用時間相同，故小球在運動的中間時刻離天花板最近，d正確。4(2019山東部分重點中學聯(lián)考)一列火車沿直線軌道從靜止出發(fā)由a地駛向b地，火車先做勻加速運動，加速度大小為a，接著做勻減速運動，加速度大小為2a，到達b地時恰好靜止，若a、b兩地距離為s，則火車從a地到b地所用時間t為(c)abcd解析本題考查多運動過程問題。設(shè)火車加速結(jié)束時的速度為v，則s，解得v，則整個過程中的平均速度

6、為，則火車從a地到b地所用時間t，故選c。5(2020河南鄭州一中測試)t0時，將小球a從地面以一定的初速度豎直上拋，t0.3 s時，將小球b從地面上方某處靜止釋放，最終兩球同時落地。a、b在00.6 s內(nèi)的vt圖象如圖所示。不計空氣阻力，重力加速度g10 m/s2，下列說法正確的是(d)a小球a拋出時的速率為12 m/sb小球b釋放的高度為0.45 mct0.6 s時，a、b之間的距離為2.25 md從t0.3 s時刻開始到落地，a相對b做勻速直線運動解析本題根據(jù)vt圖象考查豎直上拋運動與自由落體運動問題。由vt圖象可知，a球經(jīng)0.6 s到達最高點，則拋出時的速率為v0gt106 m/s6

7、m/s，選項a錯誤；兩球同時落地，則小球b落地的時間為tb2t0.3 s1.2 s0.3 s0.9 s，則小球b釋放的高度為hbgt100.92 m4.05 m，選項b錯誤；t0.6 s時，a到達最高點，距離地面的高度為h1100.62 m1.8 m；b距離地面的高度為h24.05 m100.32 m3.6 m，此時a、b之間的距離為h2h11.8 m，選項c錯誤；從t0.3 s時刻開始到落地，兩物體的加速度相同，則a相對b做勻速直線運動，選項d正確。6(2020杭州高三模擬)無人駕駛技術(shù)是世界智能科技領(lǐng)域的前沿新科技，亮相第三屆世界智能大會的智行者5g無人駕駛特色成果讓人耳目一新。一輛無人駕

8、駛汽車在平直公路上以54 km/h的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方30 m處有一行人要橫穿馬路而緊急剎車，汽車剎車的加速度為5 m/s2 ，則汽車設(shè)定的反應(yīng)時間 (從接受指令到開始剎車的時間)至多是(a)a0.5 sb0.8 sc1.2 sd1.5 s解析汽車勻減速通過的位移為：x1 m22.5 m，允許汽車勻速通過的位移為：x27.5 m ，汽車設(shè)定的反應(yīng)時間即汽車勻速運動所用時間為：t0.5 s，a正確。7(2020聊城高三模擬)某質(zhì)點做直線運動，其位移時間圖象如圖所示，圖中pq為拋物線，p為拋物線的頂點，qr為拋物線過q點的切線，與t軸的交點為r。下列說法正確的是(d)at0時，質(zhì)點的速度大小為

9、2 m/sbqr段表示質(zhì)點做勻減速直線運動c02 s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度大小為1 m/sdr點對應(yīng)的時刻為t3 s解析本題考查根據(jù)運動圖象分析物體的運動情況。設(shè)在pq階段函數(shù)關(guān)系為xat2v0tc，因p點是拋物線頂點可知，v00；當t0時，x2 m；當t2 s時，x1 m，代入可得c2 m，a0.5 m/s2；t2 s時的速度v2at1 m/s，則qr段表示物體以速度1 m/s做勻速運動，則從q到r的時間為1 s，即r點對應(yīng)的時刻為t3 s，選項a、b錯誤，d正確；02 s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度大小為 m/s0.5 m/s，選項c錯誤。8(2020濟南高三模擬)一人從斜面的頂端靜止開始滑下，其運動可

10、視為勻變速直線運動。人通過第2 s內(nèi)位移的前用時為t1，通過第3 s內(nèi)位移的后用時為t2，則滿足(b)abcda0，則乙球一定先到達y點d若a1a0，如甲圖，因為甲、乙末速度相等，位移相等，即圖線與時間軸所圍圖形的面積相等，則t甲t乙，故c正確，b錯誤。若a0a1，如乙圖，因為甲、乙末速度相等，位移相等，即圖線與時間軸所圍圖形的面積相等，則t甲t乙，故d正確。通過題意作不出位移相等、速度相等、時間相等的圖線，所以甲、乙不能同時到達y，故a錯誤。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13(6分)(2020湖南邵陽二中月考)做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶，通過打點計時器，交流電源的頻率是50

11、 hz，由紙帶上打出的某點開始，每5個點剪下一段紙帶，如圖所示，使每一段紙帶下端與x軸重合，邊與y軸平行，將紙帶貼在平面直角坐標系中。求：(1)在第一個0.1 s內(nèi)，中間時刻的速度為0.225 m/s。(2)運動小車的加速度是0.75 m/s2。解析本題考查用直觀的方式建立圖象，利用圖象探究勻變速直線運動。(1)由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度知，在第一個0.1 s內(nèi)，中間時刻的速度為v0.225 m/s。(2)因為每條紙帶都是單位時間運動的位移，求出對應(yīng)的速度，可畫出如圖所示的速度時間圖象，則斜率即為加速度，橫坐標每一紙帶的寬度代表0.1 s，因此加速度a m/s20.75 m/s

12、2。14(8分)(2020平度高三模擬)某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)。從紙帶上便于測量的點開始(其中第“1”點先打下)，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50 hz。(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速。(2)計數(shù)點9對應(yīng)的速度大小為0.76 m/s(保留2位有效數(shù)字)。(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a2.0 m/s2(保留2位有效數(shù)字)。(4)物塊在加速階段，如果以(其中s表示位移，t表示時

13、間)為縱坐標、以t為橫坐標作圖象，得到圖象的斜率為k，則加速度大小為2k(用字母符號表示)。解析本題考查紙帶的使用，利用點跡分布規(guī)律探究勻變速直線運動。(1)從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知在計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速。(2)每5個點取1個計數(shù)點，則相鄰計數(shù)點的時間間隔為t0.1 s，勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，則有v9 m/s0.76 m/s。(3)(4)由紙帶可知，計數(shù)點7往后物塊做勻減速運動，有x110.60 cm，x28.61 cm，x36.60 cm，

14、x44.60 cm，根據(jù)xat2，得a2.0 m/s2，所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.0 m/s2；根據(jù)運動學公式有sv0tat2，變形得v0at，若以為縱坐標、以t為橫坐標作圖象，得到圖象的斜率為ka，解得a2k。15(8分)(2020重慶高三模擬)低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為h179 m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動，一段時間后，展開降落傘，以a8 m/s2的加速度勻減速下降，已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80 kg，為了運動員的安全，運動員落地時的速度不能超過4 m/s，求：(1)運動員展開傘時的最大速度是多少？(

15、2)如果以下落的快慢決定比賽的勝負，為了贏得比賽的勝利，運動員在空中運動的最短時間是多少？答案(1)40 m/s(2)8.5 s解析本題借助跳傘運動考查運動學規(guī)律的應(yīng)用。(1)設(shè)運動員做自由落體運動的最大位移為x，最大速度為v0，則v2gx又v2v2a(hx)聯(lián)立解得v040 m/s(2)運動員在空中做自由落體運動位移最大時，運動的時間最短，設(shè)運動員在空中運動的最短時間為t，則由v0gt1，得t14 s運動員做勻減速運動的時間為t2 s4.5 s故最短時間為tt1t24 s4.5 s8.5 s16(8分)(2020衡水高三模擬)一輛客車從靜止出發(fā)以加速度a做勻加速直線運動的同時，在車尾的后面離

16、車頭為s處的地方有一個乘客以某一速度正在追趕這一客車，已知司機從前面的反光鏡中能看到離車頭的最遠距離為s0，且保留時間為t0內(nèi)才能看清楚，這樣才能制動客車使車停下來，讓乘客上車。乘客追趕客車的速度v所滿足的表達式是什么？若a1 m/s2，s30 m，s020 m，t01 s，求乘客的速度v的最小值。答案v4.5 m/s解析本題考查追及問題。從客車由靜止開始運動計時，經(jīng)過時間t，客車前進的位移為s1at2乘客前進的位移為s2vt由題意有s1ss2s0得at2svts00得t由題意可知t2t1t0解得v代入數(shù)據(jù)求得v4.5 m/s則v的最小值為4.5 m/s17(14分)(2019遼寧大連二十四中

17、期中)在一條平直的公路上有一輛長l01.5 m的電動自行車正以v3 m/s的速度向前行駛，在其車尾后方s016.5 m遠處的另一條車道上有一輛長l6.5 m的公共汽車正以v010 m/s的速度同向駛來，由于公共汽車要在前方距車頭50 m處的站點停車上下乘客，便在此時開始剎車做勻減速運動，結(jié)果車頭恰好停在站點處，不考慮公共汽車的再次啟動，求：(1)公共汽車剎車的加速度大小；(2)從公共汽車開始剎車計時，公共汽車(車頭)從后方追至自行車車尾所需的時間；(3)兩車第一次錯車的時間。答案(1)1 m/s2(2)3 s(3)4 s解析本題為多運動過程的追及、相遇問題。(1)公共汽車剎車并在s50 m處的

18、站點停車，根據(jù)v2v2as可知公共汽車剎車的加速度為a m/s21 m/s2，即公共汽車剎車加速度的大小為1 m/s2。(2)公共汽車相對自行車做初速度v0(103) m/s7 m/s、加速度為a1 m/s2的勻減速運動。設(shè)車頭到達自行車車尾歷時為t1，則有s0v0t1at，代入數(shù)據(jù)解得t13 s(t111 s不符合題意，舍去)。(3)設(shè)公共汽車車尾到達自行車車頭歷時為t2，則有s0ll0v0t2at，代入數(shù)據(jù)解得t27 s，則第一次錯車的時間為tt2t14 s。18(16分)(2020安徽定遠中學月考)“折返跑”是耐力跑的替代項目。這個項目既能發(fā)展學生的速度和靈敏素質(zhì)，又能提高變換方向的能力，是一項很有價值的鍛煉項目。在某次“20米折返跑”測試中，受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后，在起點終點線前全力跑向正前方20米處的折返線，測試員同時開始計時。受試者到達折返線時，用手觸摸折返線處的物體(如木箱)，再轉(zhuǎn)身跑向起點終點線，當胸部到達起點終點線的垂直面時，測試員停止計時，所計時間即為“折返跑”的成績，如圖所示。設(shè)受試者起跑的加速度大小為4.0 m/s2，運動過程中的最大速度為6.4 m/s，到達