備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)分層練習(xí)第一章運動的描述勻變速直線運動的研究第2講勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用

第2講勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用1.下列對勻變速直線運動的相識正確的是（D）A.物體在一條直線上運動，若在相等的時間內(nèi)通過的位移相等，則物體的運動就是勻變速直線運動B.加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動C.勻變速直線運動是速度變更量為零的運動D.勻變速直線運動的加速度是一個恒量解析物體做勻變速直線運動時，在相等的時間內(nèi)通過的位移不相等，A錯誤.勻變速直線運動的加速度大小和方向都不變更，為一恒量，速度變更量不為零，B、C錯誤，D正確.2.[2024廣東珠海模擬/多選]做勻減速直線運動的質(zhì)點，它的加速度大小為a，初速度大小為v0，經(jīng)過時間t速度減小到零，則下列式子中可以用來表示它在這段時間內(nèi)的位移大小的是（ACD）A.v0t－12at2 B.v0t＋at2 C.v0t2 解析假如用勻變速直線運動的位移公式，該過程中的位移可以表示為x＝v0t－12at2，選項A正確，選項B錯誤；整個過程的平均速度為v02，所以位移為x＝v·t＝v0t2，選項C正確；該運動反過來看可以看成一個初速度為零的勻加速直線運動，故位移可以表示為3.[2024云南祥華中學(xué)二調(diào)]在模擬實戰(zhàn)訓(xùn)練中，空降兵從懸停的直升機中離開，經(jīng)過t1時間，著陸了距離s1，速度變?yōu)関1，接著再經(jīng)過t2時間，又著陸了距離s2，速度變?yōu)関2.若將上述運動近似看成初速度為零的勻加速直線運動，則（A）A.v1v2＝t1t1C.s1s2＝t12t2解析由初速度為零的勻變速直線運動規(guī)律得v1＝at1，v2＝a（t1＋t2），解得v1v2＝t1t1＋t2，選項A正確，選項B錯誤；由勻加速直線運動位移公式得s1＝12at12，s1＋s2＝12a（t1＋t2）2，解得s4.[2024山東新高考聯(lián)合質(zhì)量測評]中國自主研發(fā)的智能復(fù)興號動車組運行速度很快，每小時可達350公里，是目前世界上運營時速最高的高鐵列車.某次復(fù)興號動車組做勻加速直線運動出站時，途中連續(xù)經(jīng)過M、P、N三點，已知PN的距離是MP的兩倍，MP段的平均速度是108km/h，PN的平均速度是216km/h，則動車組經(jīng)過N點時的瞬時速度為（B）A.66m/s B.75m/sC.80m/s D.85m/s解析108km/h＝30m/s，216km/h＝60m/s，設(shè)P點的速度為v，則vM＋v2＝30m/s，vN＋v2＝60m/s.依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，動車組從M到P有v2－vM2＝2al，從P到N有5.[2024山東菏澤一中?？糫商場中的無軌小火車，由若干節(jié)相同的車廂組成，車廂間的空隙不計，現(xiàn)有一小摯友站在地面上保持靜止，且與第一節(jié)車廂頭部對齊，火車從靜止起先啟動做勻加速直線運動，下列說法正確的是（C）A.第4、5、6節(jié)車廂經(jīng)過小摯友的時間之比是7：9：11B.第4、5、6節(jié)車廂經(jīng)過小摯友的時間之比是2：5：6C.從靜止起先計時到第4、5、6節(jié)車廂尾經(jīng)過小摯友所用的時間之比是2：5：6D.第4、5、6節(jié)車廂尾經(jīng)過小摯友瞬間的速度之比是（2－3）：（5－2）：（6－5）解析依據(jù)初速度為零的物體做勻變速直線運動經(jīng)過連續(xù)相等位移所需時間之比的規(guī)律可得，第4、5、6節(jié)車廂經(jīng)過小摯友的時間之比為（2－3）：（5－2）：（6－5），故A、B錯誤；依據(jù)x＝12at2可得從靜止起先計時到第4、5、6節(jié)車廂尾經(jīng)過小摯友所用的時間之比為2：5：6，故C正確；依據(jù)v＝at可知第4、5、6節(jié)車廂尾經(jīng)過小摯友瞬間的速度之比是2：5：66.中國高鐵技術(shù)已走在世界前列.某同學(xué)乘坐高鐵列車時，通過視察列車鐵軌旁里程碑和車內(nèi)電子屏上顯示的速度來估算列車進站時的加速度大小.當(dāng)他身邊的窗戶經(jīng)過某一里程碑時，屏幕顯示的列車速度是126km/h，隨后該窗戶又連續(xù)經(jīng)過了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h，已知兩相鄰里程碑之間的距離是1km.若列車進站過程可視為勻減速直線運動，則下列說法正確的是（C）A.列車窗戶經(jīng)過兩相鄰里程碑的速度變更量均相同B.列車窗戶經(jīng)過兩相鄰里程碑的時間越來越短C.列車進站的加速度大小約為0.17m/s2D.列車從54km/h的速度到停下來，窗戶還要再經(jīng)過一個里程碑解析由于兩相鄰里程碑的距離相等，又因為是減速運動，所以通過相同的位移，所需的時間會越來越長，依據(jù)Δv＝aΔt可知，因為時間Δt越來越長，所以速度變更量｜Δv｜也越來越大，故A、B錯誤；列車初速度v1＝126km/h＝35m/s，末速度v2＝54km/h＝15m/s，位移x＝3000m，所以加速度大小a＝v12－v222x＝352－157.[情境創(chuàng)新/2024云南師范高校附屬中學(xué)開學(xué)考]云南龍江大橋是亞洲最大的高速馬路懸索橋，總長2470.58米，橋面寬33.5米，為雙向四車道設(shè)計，設(shè)計速度為80千米/小時，如圖甲所示.圖乙中A、B、C、D、E為大橋上五根鋼絲繩吊索，每相鄰兩根吊索之間距離相等，若汽車從吊索A處起先做勻減速直線運動，剛好在吊索E處停下，汽車通過吊索D時的瞬時速度為vD，通過DE段的時間為t，則（D）A.汽車通過吊索A時的速度大小為4vDB.汽車減速的時間大于2tC.汽車通過吊索C時的瞬時速度等于通過AE段的平均速度D.汽車通過AD段的平均速度是通過DE段平均速度的3倍解析設(shè)汽車通過吊索A時的速度為vA，相鄰兩根吊索間的距離為L，汽車的加速度大小為a，依據(jù)勻減速直線運動的公式可得0－vA2＝－2a×4L，0－vD2＝－2aL，解得vA＝2vD，又0－vA＝－at總，0－vD＝－at，解得t總＝2t，故選項A、B錯誤；吊索C為整個運動過程的位移中點，則汽車通過吊索C時的瞬時速度vC＝vA2【必記結(jié)論】勻變速直線運動中，質(zhì)點位移中點的瞬時速度大于時間中點的瞬時速度，質(zhì)點在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)的中間時刻速度.誤；AD段的平均速度vAD＝2vD＋vD2＝3vD2，DE8.[多選]一個物體以2m/s的初速度做勻加速直線運動，經(jīng)過一段時間后速度變?yōu)?4m/s，則（BCD）A.該加速過程中物體的平均速度為7m/sB.物體在該運動過程位移中點的瞬時速度為10m/sC.將該過程分為兩段相等時間，則物體先后兩段相等時間內(nèi)的位移之比是5：11D.將該過程分為兩段相等位移，則物體先后通過兩段位移所用時間之比是2：1解析物體做勻加速直線運動，則v＝v1＋v22＝8m/s，A錯誤；在勻變速直線運動中，位移中點速度vx2＝v12＋v222＝10m/s，B正確；物體在中間時刻的瞬時速度等于在該段時間內(nèi)的平均速度，所以物體在中間時刻的瞬時速度為v＝8m/s，由運動學(xué)公式有v2－v12＝2ax1，v22－v2＝2ax2，解得x1：x2＝5：11，C正確；物體在前一段位移的平均速度9.[聯(lián)系交通實際/2024四川綿陽南山中學(xué)校考]自駕游是目前比較流行的旅游方式，在人煙稀有的馬路上行駛，司機會常常遇到動物過馬路的情形.如圖所示，一輛汽車正在以v0＝20m/s的速度勻速行駛，突然馬路上沖出三只小動物，司機馬上剎車，假設(shè)剎車過程是勻減速運動，加速度大小為4m/s2，小動物與汽車距離約為55m，以下說法正確的是（D）A.汽車勻減速6s末的速度大小為4m/sB.勻減速運動的汽車確定撞上小動物C.汽車第2s末的速度為10m/sD.汽車勻減速第4s末到第6s末位移為2m解析依據(jù)題意，由0＝v0－at1代入數(shù)據(jù)解得t1＝5s，可知汽車在剎車5s后停止運動，故6s末速度為0，故A錯誤；由A選項的分析可知，汽車在剎車5s后停止運動，依據(jù)x1＝v0t1－12at12，代入數(shù)據(jù)解得x1＝50m，汽車剎車行駛50m停下，小于55m，則沒有撞上小動物，故B錯誤；依據(jù)題意，由v＝v0－at2代入數(shù)據(jù)解得v＝12m/s，故C錯誤；汽車剎車減速5s停止，依據(jù)逆運算，第4s末到第6s末的運動可看成反向初速度為零的勻加速直線運動，又加速時間為1s，依據(jù)x2＝10.如圖所示，一滑塊（可視為質(zhì)點）從C點以某一初速度v0沿粗糙斜面CE向上做勻減速直線運動，剛好運動到最高點E，然后又沿粗糙斜面ED滑下并做勻加速直線運動.已知CE和ED的長度相等，滑塊上滑過程的時間是下滑過程時間的2倍，下列說法正確的是（B）A.滑塊上滑過程的平均速度大小確定是下滑過程的平均速度大小的2倍B.滑塊上滑過程的加速度大小確定是下滑過程的加速度大小的1C.滑塊上滑過程的初速度大小確定是下滑過程的末速度大小的1D.滑塊上滑過程的中間時刻的速度大小和下滑過程的中間時刻的速度大小相等解析滑塊上滑的位移大小等于下滑的位移大小，而滑塊上滑過程的時間是下滑過程時間的2倍，依據(jù)v＝xt可知，滑塊上滑過程的平均速度大小確定是下滑過程的平均速度大小的0.5倍，選項A錯誤；將上滑過程的逆過程看作向下的初速度為零的勻加速運動，依據(jù)a＝2xt2可知，滑塊上滑過程的加速度大小確定是下滑過程的加速度大小的14，選項B正確；將上滑過程的逆過程看作向下的初速度為零的勻加速運動，依據(jù)v＝at可得，滑塊上滑過程的初速度大小確定是下滑過程的末速度大小的12，選項C錯誤；因勻變速直線運動中間時刻的速度等于這段時間的平均速度，即v11.[汽車擋位分析]我國的家庭汽車保有量居世界第一.汽車一般有五個前進擋位，如圖所示，對應(yīng)不同的速度范圍.設(shè)在每一擋汽車均做勻變速直線運動，換擋時間不計.某次行車時，一擋起步（速度為零），起步后馬上掛入二擋，加速度為2m/s2，3s后掛入三擋，再經(jīng)過4s速度達到13m/s，隨即掛入四擋以1.5m/s2的加速度行駛，速度達到16m/s時掛上五擋，加速度為1m/s2.求：（1）剛掛入三擋時，汽車的速度大??；（2）汽車在三擋時的加速度大?。唬?）汽車在四擋時行駛的位移大小和汽車掛上五擋后再過5s的速度大小.答案（1）6m/s（2）1.75m/s2（3）29m21m/s解析（1）汽車運動過程如圖所示依據(jù)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系v＝v0＋at知，剛掛入三擋時，汽車的速度v1＝a1t1＝2×3m/s＝6m/s（2）汽車在三擋時的加速度大小a2＝v2－v1t2＝（3）依據(jù)勻變速直線運動的關(guān)系式v2－v02＝2ax知，汽車在四擋時行駛的位移x3＝v32－v222a3＝29m，汽車掛上五擋后再過5s的速度v4＝v3＋a4t12.[題設(shè)條件創(chuàng)新/2024高三TOP二十名校調(diào)研四]在平直馬路上勻速行駛的小車，從發(fā)覺狀況到起先減速，再到停止運動的情境如圖所示，已知減速過程的加速度大小為a，減速過程的平均速度為v，減速過程的時間是反應(yīng)過程的時間的5倍，反應(yīng)過程視為勻速，下列說法正確的是（C）A.小車勻速行駛的速度為vB.反應(yīng)過程的時間為4C.減速過程的位移是反應(yīng)過程的位移的52D.從發(fā)覺狀況到汽車停止整個過程的平均速度為98解析設(shè)小車勻速行駛的速度為v0，由勻變速直線運動的平均速度與瞬時速度的關(guān)系v＝v02，可得v0＝2v，A錯誤；減速過程的時間為t0＝v0a＝2va，反應(yīng)過程的時間為t反＝t05＝2v5a，B錯誤；減速過程的位移為x0＝vt0＝2v2a，反應(yīng)過程的位移為x反＝v0t反＝4v13.[自行車測速器原理/2024山東濱州開學(xué)考]某種自行車測速器的原理如圖所示，一個磁敏開關(guān)固定在自行車前叉上，在前輪的輻條上適當(dāng)位置固定一小塊永磁鐵，車輪轉(zhuǎn)動，永磁鐵經(jīng)過磁敏開關(guān)時，會產(chǎn)生一個電流脈沖.依據(jù)輪胎周長和相鄰兩個脈沖之間的時間間隔即可計算出自行車在該時間間隔內(nèi)的平均速率，并馬上呈現(xiàn)在顯示器上，永磁鐵每經(jīng)過磁敏開關(guān)一次，示數(shù)就更新一次.若自行車做勻變速直線運動，永磁鐵一次經(jīng)過磁敏開關(guān)時顯示1m/s，永磁鐵下一次經(jīng)過磁敏開關(guān)時顯示2m/s.則顯示2m/s的瞬間，自行車的速率為（C）A.53m/s