【先學(xué)后教新思路】2020高考物理一輪復(fù)習(xí)-教案2-勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用

勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用(限時：45分鐘)一、單項選擇題1．在公式v＝v0＋at和x＝v0t＋eq\f(1,2)at2中涉及的五個物理量，除t是標量外，其他四個量v、v0、a、x都是矢量，在直線運動中四個矢量的方向都在一條直線中，當取其中一個量的方向為正方向時，其他三個量的方向與此相同的取正值，與此相反的取負值，若取速度v0方向為正方向，以下說法正確的是 ()A．勻加速直線運動中a取負值B．勻加速直線運動中a取正值C．勻減速直線運動中a取正值D．無論勻加速直線運動還是勻減速直線運動a都取正值答案B解析據(jù)v＝v0＋at可知，當v0與a同向時，v增大；當v0與a反向時，v減?。十攙0取正值時，勻加速直線運動中，a取正；勻減速直線運動中，a取負，故選項B正確．2．某人站在樓房頂層從O點豎直向上拋出一個小球，上升的最大高度為20m，然后落回到拋出點O下方25m處的B點，則小球在這一運動過程中通過的路程和位移分別為(規(guī)定豎直向上為正方向) ()A．25m、25m B．65m、25mC．25m、－25m D．65m、－25m答案D解析留意位移正、負號的意義：正號表示位移方向與規(guī)定的正方向相同，負號表示位移方向與規(guī)定的正方向相反．3.2022年10月25日，我國在西昌衛(wèi)星放射中心用長征三號丙運載火箭，成功將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星放射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道．圖1是火箭點火升空瞬間時的照片，在這一瞬間關(guān)于火箭的速度和加速度的推斷，下列說法正確的是 ()圖1A．火箭的速度很小，但加速度可能較大B．火箭的速度很大，加速度也很大C．火箭的速度很小，所以加速度也很小D．火箭的速度很大，但加速度確定很小答案A解析火箭點火升空瞬間速度很小，火箭受到高速氣體的反沖力，加速度可能較大，A正確，B、D錯誤；加速度的大小與速度的大小無必定聯(lián)系，故C錯誤．4．某同學(xué)身高1.8m，在運動會上他參與跳高競賽，起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿．據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為(g取10m/s2) ()A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s答案B5．甲、乙兩輛汽車沿平直大路從某地同時駛向同一目標，甲車在前一半時間內(nèi)以速度v1做勻速直線運動，后一半時間內(nèi)以速度v2做勻速直線運動；乙車在前一半路程中以速度v1做勻速直線運動，后一半路程中以速度v2做勻速直線運動，則 ()A．甲先到達 B．乙先到達C．甲、乙同時到達 D．不能確定答案A解析設(shè)甲、乙兩車從某地到目的地距離為x，則對甲車有t甲＝eq\f(2x,v1＋v2)；對乙車有t乙＝eq\f(x,2v1)＋eq\f(x,2v2)＝eq\f(v1＋v2x,2v1v2)，所以eq\f(t甲,t乙)＝eq\f(4v1v2,v1＋v22)，由數(shù)學(xué)學(xué)問知(v1＋v2)2>4v1v2，故t甲<t乙，A正確．6．在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的爭辯中，需要精確的重力加速度g值，g值可由試驗精確測得，近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時間，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點向上拋小球又落到原處的時間為T2，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點到又回到P點所用的時間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于 ()A.eq\f(8H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1)) B.eq\f(4H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1))C.eq\f(8H,T2－T12) D.eq\f(H,4T2－T12)答案A解析小球從O點能上升的最大高度為eq\f(1,2)g(eq\f(T2,2))2，小球從P點到最高點能上升的高度為eq\f(1,2)g(eq\f(T1,2))2，所以有H＝eq\f(1,2)g(eq\f(T2,2))2－eq\f(1,2)g(eq\f(T1,2))2，由此得g＝eq\f(8H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1)).二、多項選擇題7．一個做變速直線運動的物體，加速度漸漸減小到零時，那么該物體的運動狀況可能是()A．速度不斷增大，到加速度為零時，速度達到最大，而后做勻速直線運動B．速度不斷減小，到加速度為零時，物體運動停止C．速度不斷減小到零，然后向相反方向做加速運動，而后物體做勻速直線運動D．速度不斷減小，到加速度為零時速度減小到最小，而后物體做勻速直線運動答案ABCD解析當加速度的方向與初速度同向時，物體的速度增大，加速度減小，只是速度增加得慢了，A項正確．加速度的方向與初速度反向時，物體做減速運動，有可能加速度減為零時，速度v>0，然后做勻速運動；有可能加速度減為零時，速度恰好減到零；也有可能速度減為零時，加速度沒有減為零，物體將反向做加速運動，最終做勻速運動，所以B、C、D項均正確．8．如圖2所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s.下列說法中正確的有 ()圖2A．假如馬上做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車能夠通過停車線B．假如馬上做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車確定超速C．假如馬上做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車確定不能通過停車線D．假如距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處答案AC解析假如馬上做勻加速直線運動，t1＝2s內(nèi)汽車的位移x1＝v0t1＋eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝20m>18m，此時汽車的速度v1＝v0＋a1t1＝12m/s<12.5m/s，汽車沒有超速，A項正確，B項錯誤；假如馬上做勻減速運動，速度減為零需要時間t2＝eq\f(v0,a1)＝1.6s，此時間段內(nèi)汽車的位移大小為x2＝eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)＝6.4m，C項正確，D項錯誤．9．物體沿始終線運動，在t時間內(nèi)通過的位移為x，它在中間位置eq\f(1,2)x處的速度為v1，在中間時刻eq\f(1,2)t時的速度為v2，則v1和v2的關(guān)系為 ()A．當物體做勻加速直線運動時，v1>v2B．當物體做勻減速直線運動時，v1>v2C．當物體做勻速直線運動時，v1＝v2D．當物體做勻減速直線運動時，v1<v2答案ABC解析設(shè)物體的初速度為v0，末速度為vt，有veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,0)＝veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,1)＝2a·eq\f(x,2)v1＝eq\r(\f(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,t),2))①物體做勻變速直線運動時中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，即v2＝eq\f(v0＋vt,2)②第①式的平方減去第②式的平方得veq\o\al(2,1)－veq\o\al(2,2)＝eq\f(v0－vt2,4)≥0.由上式結(jié)合選項可知A、B、C項正確．圖310．如圖3所示，在光滑的斜面上放置3個相同的小球(可視為質(zhì)點)，小球1、2、3距斜面底端A點的距離分別為x1、x2、x3，現(xiàn)將它們分別從靜止釋放，到達A點的時間分別為t1、t2、t3，斜面的傾角為θ，則下列說法正確的是 ()A.eq\f(x1,t1)＝eq\f(x2,t2)＝eq\f(x3,t3) B.eq\f(x1,t1)>eq\f(x2,t2)>eq\f(x3,t3)C.eq\f(x1,t\o\al(2,1))＝eq\f(x2,t\o\al(2,2))＝eq\f(x3,t\o\al(2,3)) D．若θ增大，則eq\f(x,t2)的值減小答案BC三、非選擇題11．汽車以40km/h的速度勻速行駛．(1)若汽車以0.6m/s2的加速度加速，則10s后速度能達到多少？(2)若汽車剎車以0.6m/s2的加速度減速，則10s后速度減為多少？(3)若汽車剎車以3m/s2的加速度減速，則10s后速度減為多少？答案(1)17m/s(2)5m/s(3)0解析(1)初速度v0＝40km/h≈11m/加速度a＝0.6m/s2，時間t＝10s.10s后的速度為v＝v0＋at＝11m/s＋0.6×10m/s＝17m/s.(2)汽車剎車所用時間t1＝eq\f(v0,a1)＝eq\f(11,0.6)s>10s，則v1＝v0－at＝11m/s－0.6×10m/s＝5m/s.(3)汽車剎車所用時間t2＝eq\f(v0,a2)＝eq\f(11,3)s<10s，所以10s后汽車已經(jīng)停止運動，則10s后汽車速度為0. 12．遼寧號航空母艦，簡稱“遼寧艦”，是中國人民解放軍海軍第一艘可以搭載固定翼飛機的航空母艦．艦長304米，艦寬70.5米，艦首使用滑躍式起飛甲板．航空母艦上的戰(zhàn)斗機，起飛過程中最大加速度a＝4.5m/s2，飛機要達到速度v0＝60m/s才能起飛，航空母艦甲板長L＝289m，為使飛機平安起飛，航空母艦應(yīng)以確定速度航行，求航空母艦的最小速度v的大?。?設(shè)飛機起飛對航空母艦的狀態(tài)沒有影響，飛機的運動可以看做勻加速直線運動)答案9m/s解析解法一航空母艦勻速運動，若以地面為參考系，設(shè)在時間t內(nèi)航空母艦和飛機的位移分別為x1和x2，航母的最小速度為v，由運動學(xué)學(xué)問得x1＝vtx2＝vt＋eq\f(1,2)at2x2－x1＝Lv0＝v＋at聯(lián)立解得v＝9m/s.解法二航空母艦勻速運動，若以航空母艦為參考系，則飛機的加速度即為飛機相對航空母航的加速度，當飛機起飛時甲板的長度L即為兩者的相對位移，飛機相對航空母艦的初速度為零，設(shè)航空母艦的最小速度為v，則飛機起飛時相對航空母艦的速度為(v0－v)由運動學(xué)公式可得(v0－v)2－0＝2aL，解得v＝9m/s.13．小明是學(xué)校的升旗手，他每次升旗都做到了在莊重的《義勇軍進行曲》響起時開頭升旗，當國歌結(jié)束時恰好五星紅旗升到了高高的旗桿頂端．已知國歌從響起到結(jié)束的時間是48s，旗桿高度是19m，紅旗從離地面1.4m處開頭升起．若設(shè)小明升旗時先拉動繩子使紅旗向上勻加速運動，時間持續(xù)4s，然后使紅旗做勻速運動，最終使紅旗做勻減速運動，加速度大小與開頭升旗時的加速度大小相同，紅旗到達旗桿頂端時的速度恰好為零．試計算小明升旗時使紅旗向上做勻加速運動時加速度的大小和紅旗勻速運動的速度大?。鸢?.1m/s20.4m/s解