2024-2025學年新教材高中物理第二章勻變速直線運動的研究素養(yǎng)拓展課勻變速直線運動規(guī)律的應用檢測含解析新人教版必修第一冊

PAGE3-其次章素養(yǎng)拓展課1．(2024·德州高一檢測)一輛汽車在4s內做勻加速直線運動，初速度為2m/s，末速度為10m/s，在這段時間內(A)A．汽車的位移為24mB．汽車的加速度為3m/s2C．汽車的平均速度為8m/sD．汽車在中間時刻的速度為7m/s解析：汽車的位移：x＝eq\f(v0＋v,2)t＝eq\f(2＋10,2)×4m＝24m，故A正確；汽車的加速度：a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(10－2,4)m/s2＝2m/s2，故B錯誤；汽車的平均速度：eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v0＋v,2)＝eq\f(2＋10,2)m/s2＝6m/s，故C錯誤；中間時刻的瞬時速度：v中間＝eq\o(v,\s\up6(－))＝6m/s，故D錯誤。2．(2024·內蒙古巴彥淖爾市高一物理上學期期中)如圖所示，直線a與四分之一圓弧b分別表示兩質點A、B從同一地點動身，沿同一方向做直線運動的v－t圖。當B的速度變?yōu)?時，A恰好追上B，則A的加速度為(C)A．1m/s2 B．2m/s2C．eq\f(π,2)m/s2 D．πm/s2解析：由圖像可知b在2s內通過的位移為xb＝eq\f(1,4)πR2＝π，a在2s內通過的位移為xa＝eq\f(1,2)at2＝2a，由xa＝xb得a＝eq\f(π,2)m/s2，故選C。3．(2024·福建省晉江、養(yǎng)正中學、惠安一中高一上學期期中聯(lián)考)為了測定某輛轎車在平直馬路上運動時的加速度(轎車啟動時的運動可以近似看作勻加速運動)，某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片(如下圖)，假如拍攝時每隔2s曝光一次，轎車車身總長為4.5m，那么這輛車的加速度約為(B)A．1m/s2 B．2m/s2C．3m/s2 D．4m/s2解析：本題考查看圖分析實力和嫻熟應用推論解題的實力。從圖中可看出，車身占標尺上3個小格，總長4.5m，故每小格是1.5m。每小格又有5分格，每分格應是0.3m。因此第1、第2張照片相距x1＝12m，第2、第3張照片相距約x2＝20m。由Δx＝x2－x1＝aT2，得：a＝eq\f(Δx,T2)＝eq\f(20－12,22)m/s2＝2m/s2。4．(2024·浙江省嘉興市七校高一上學期期中聯(lián)考)隨著經(jīng)濟發(fā)展，鄉(xiāng)村馬路等級越來越高，但汽車超速問題也日益凸顯，為此一些特別路段都設立了各式減速帶?，F(xiàn)有一輛汽車發(fā)覺前方有減速帶，起先減速，減至某一速度，起先勻速運動，勻速通過減速帶，然后再加速到原來速度。汽車行駛的v－t圖像如圖所示，其中v為汽車的行駛速度，t為汽車行駛的時間。(1)求汽車勻減速、勻加速階段的加速度大?。?2)求汽車全程5s內的總位移；(3)求汽車全程的平均速度。答案：(1)－4m/s28m/s2(2)22m(3)4.4m/s解析：(1)a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(2－10,2)m/s2＝－4m/s2，a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(10－2,1)m/s2＝8m/s2；(2)勻減速階段：x1＝eq\o(v,\s\up6(－))1t1＝eq\f(10＋2,2)×2m＝12m，勻速直線階段：x2＝vt2＝2×2m＝4m；勻加速階段：x3＝eq\o(v,\s\up6(－))2t3＝eq\f(2＋10,2)×1m＝6m，總位移：x＝x1＋x2＋x3＝22m；eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(22,5)m/s＝4.4m/s。5．(2024·長春高一期中)甲、乙兩車在平直馬路上競賽，某一時刻，乙車在甲車前方L1＝11m處，乙車速度v乙＝60m/s，甲車速度v甲＝50m/s，此時乙車離終點線尚有L2＝600m，如圖所示，若甲車加速運動，加速度a＝2m/s2，乙車速度不變，不計車長。求：(1)經(jīng)過多長時間甲、乙兩車間距離最大，最大距離是多少？(2)到達終點時甲車能否超過乙車？答案：(1)5s36m(2)不能解析：(1)當甲、乙兩車速度相等時，兩車間距離最大，即v甲＋at1＝v乙，得t1＝eq\f(v乙－v甲,a)＝5s；甲車位移x甲＝v甲t1＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)＝275m，乙車位移x乙＝v乙t1＝300m，此時兩車間距離Δx＝x乙＋L1－x甲＝36m(2)甲車追上乙車時，位移關系x甲′＝x乙′＋L1甲車位移x甲′＝v甲t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)，乙車位移x乙′＝v乙t2，將x甲′、x乙′代入位移關系，得v甲t2＋eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)＝v乙t2＋L1，代入數(shù)