2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章運(yùn)動的描述勻變速直線運(yùn)動課時2勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及其應(yīng)用課時訓(xùn)練含解析新人教版

PAGE9-課時2勻變速直線運(yùn)動規(guī)律及其應(yīng)用1.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x與時間t的關(guān)系式為x=5t+t2(各物理量均采納國際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)(D)A.第1s內(nèi)的位移是5mB.前2s內(nèi)的平均速度是6m/sC.隨意相鄰的1s內(nèi)位移差都是1mD.隨意1s內(nèi)的速度增加量都是2m/s解析:對比勻變速直線運(yùn)動的位移公式x=v0t+12at2可知v0=5m2m/s2。第1s內(nèi)的位移為6m,故A錯誤;前2s內(nèi)的平均速度v=5×2+222m/s=7m/s,故B錯誤;隨意相鄰的1s內(nèi)位移差Δx=aT2=2m2.如圖所示,一輛汽車安裝了“全力自動剎車”系統(tǒng),當(dāng)車速v≤8m/s,且與前方障礙物之間的距離達(dá)到平安距離時,該系統(tǒng)馬上啟動,啟動后汽車剎車加速度范圍為4～6m/s2,在該系統(tǒng)限制下汽車剎車的最長時間為(B)A.1.33s B.2s C.2.5s D.4s解析:剎車加速度最小為a=4m/s2,由v=at可得,汽車剎車的最長時間為t=va3.質(zhì)量為m的物體從高為h處自由下落,起先的h3A.物體落地所用的時間為3tB.物體落地所用的時間為3tC.物體落地時的速度為6gtD.物體落地時的速度為3gt解析:由題意得h3=12gt2,則物體落地所用的時間為t′=2hg=3t,選項A正確,B錯誤;物體落地時的速度為v=gt4.杭新景高速馬路限速120km/h,一般也要求速度不小于80km/h。冬天大霧天氣的時候高速馬路常常封道,否則會造成特別嚴(yán)峻的車禍。假如某人大霧天開車在高速上行駛,設(shè)能見度(視察者與能望見的最遠(yuǎn)目標(biāo)間的距離)為30m,該人的反應(yīng)時間為0.5s,汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5m/s2,為平安行駛,汽車行駛的最大速度是(B)A.10m/s B.15m/s C.10m/s D.20m/s解析:由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有,vt+v22a=x,代入數(shù)據(jù),0.5v+0.1v25.如圖所示,甲、乙兩位同學(xué)利用自由落體原理測量反應(yīng)時間。甲同學(xué)用手捏住直尺上端,乙同學(xué)在直尺下方做捏尺打算,但手不遇到尺,此時兩手間的距離為h,重力加速度為g。當(dāng)甲同學(xué)放開直尺時,乙同學(xué)“馬上”捏住直尺。下列說法正確的是(D)A.本次試驗(yàn)可測出甲同學(xué)的反應(yīng)時間B.本次試驗(yàn)所測的反應(yīng)時間為2C.要使測量的反應(yīng)時間更精確,可適當(dāng)增大hD.試驗(yàn)中只需記錄乙同學(xué)打算捏尺時和捏住尺時大拇指下邊緣的刻度解析:本次試驗(yàn)可測出乙同學(xué)的反應(yīng)時間,A錯誤;反應(yīng)時間t=2H6.有一種“傻瓜”相機(jī)的曝光時間是固定不變的。為了估測相機(jī)的曝光時間,有位同學(xué)提出了下述試驗(yàn)方案:他從墻面前某點(diǎn),使一個小石子自由落下,對小石子照相,得到如圖的照片。由于小石子的運(yùn)動,它在照片上留下一條模糊的徑跡AB,已知每塊磚的平均厚度約為6cm,且下落起點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直距離約1.8m。從這些信息估算該相機(jī)的曝光時間最接近于(C)A.0.2s B.0.6s C.0.02s D.0.008s解析:由圖可知,AB高度約為兩塊磚的厚度,h=12cm。設(shè)從下落點(diǎn)到A點(diǎn)的時間為tA,下落點(diǎn)到B點(diǎn)的時間為tB,有h0=12gtA2,h0+h=12gtB2,代入數(shù)據(jù)解得,tA=0.6s,t7.光滑斜面的長度為L,一物體自斜面頂端由靜止起先勻加速滑至底端,經(jīng)驗(yàn)的時間為t,則下列說法不正確的是(B)A.物體運(yùn)動全過程中的平均速度是LB.物體在t2時的瞬時速度是C.物體運(yùn)動到斜面中點(diǎn)時的瞬時速度是2D.物體從頂點(diǎn)運(yùn)動到斜面中點(diǎn)所需的時間是2解析:物體在全過程中的平均速度v=Lt,故選項A正確;中間時刻的瞬時速度等于整個過程中的平均速度,即為Lt,故選項B錯誤;設(shè)到斜面中點(diǎn)時速度為v,從頂點(diǎn)到斜面中點(diǎn)的時間為t′,L=12at2,v2=2aL2,L2=12at′2,可解得v=8.高空墜物的破壞力很大,一塊手掌大的西瓜皮從25樓高空拋下可能讓人當(dāng)場喪命,這樣的悲劇在各地屢屢上演。若一空罐頭盒從某樓層上自由落下(忽視空氣阻力),所用時間為2.0s。(g取10m/s2,樓層高度約為3m)該罐頭盒可能來自下列哪個樓層(B)A.5層 B.8層 C.6層 D.10層解析:由自由落體運(yùn)動規(guī)律得h=12gt2=20m9.某科技館中有一個展品,該展品放在較暗處,有一個不斷勻稱滴水的水龍頭(剛滴出的水滴速度為零),在某種光源的照耀下,可以視察到一種奇妙的現(xiàn)象:只要耐性地緩慢調(diào)整水滴下落的時間間隔,在適當(dāng)?shù)臓顩r下,看到的水滴似乎都靜止在各自固定的位置不動(如圖中A,B,C,D所示,右邊數(shù)值的單位是cm)。要出現(xiàn)這一現(xiàn)象,所用光源應(yīng)滿意的條件是(取g=10m/s2)(D)A.一般的白熾光源即可B.頻閃發(fā)光,間歇時間為0.30sC.頻閃發(fā)光,間歇時間為0.14sD.頻閃發(fā)光,間歇時間為0.17s解析:光源是持續(xù)的,水滴反射光是持續(xù)的,人看到的水滴是運(yùn)動的,故A錯誤;設(shè)光源發(fā)光間隔的時間為T,圖中CB=0.4m,BA=0.1m,由CB-BA=gT2,得T=0.17s,只要間隔時間是T的整數(shù)倍,看到的水滴似乎都靜止在各自固定的位置不動,故B,C錯誤,D正確。10.汽車緊急剎車后,停止運(yùn)動的車輪在水平地面上滑動直至停止,在地面上留下的痕跡稱為剎車線。由剎車線的長短可知汽車剎車前的速度。已知汽車輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.80,測得剎車線長25m。汽車在剎車前的瞬間的速度大小為(重力加速度g取10m/s2)(B)A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s解析:剎車后汽車的合外力為摩擦力f=μmg,加速度a=fm=μg=8m/s2又有剎車線長25m,故可由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得到汽車在剎車前的瞬間的速度大小v=2as=2×811.某動車組列車以平均速度v從甲地到乙地的時間為t,該列車以速度v0從甲地動身勻速前進(jìn),途中接到緊急停車吩咐后緊急剎車,列車停車后又馬上勻加速到v0,接著勻速前進(jìn)。從起先剎車至加速到v0的時間是t0(列車剎車過程與加速過程中的加速度大小相同),若列車仍要在t時間內(nèi)到達(dá)乙地,則動車組列車勻速運(yùn)動的速度v0應(yīng)為(D)A.2vtt0+t B.解析:依題意可得vt=v0(t-t0)+2×v02×t02,解得v0=正確。12.小明玩顛乒乓球的嬉戲,設(shè)乒乓球彈起后做豎直上拋運(yùn)動,每次彈起的高度均為0.2m。忽視空氣阻力、球與球拍的接觸時間,重力加速度取g=10m/s2,則(D)A.上升階段中,乒乓球加速度的方向豎直向上B.乒乓球上升到最高點(diǎn)時,其加速度大小為零C.乒乓球兩次彈起之間的時間間隔為0.2sD.小明每分鐘最多顛球150次解析:忽視空氣阻力,則乒乓球在空中運(yùn)動過程中只受重力作用,加速度始終為重力加速度g,選項A,B錯誤;豎直上拋運(yùn)動的上升過程可視為自由落體運(yùn)動的逆過程,則乒乓球在空中運(yùn)動的時間為t=22h0.4s,選項C錯誤;小明每分鐘最多顛球次數(shù)為n=600實(shí)力提升13.小球從靠近豎直磚墻的某位置由靜止釋放,用頻閃方法拍攝的小球位置如圖中1,2,3,4,5。已知連續(xù)兩次閃光的時間間隔均為T,每塊磚的厚度為d。由此可知小球(C)A.下落過程中的加速度大小約為dB.經(jīng)過位置3時的瞬時速度大小約為2gTC.經(jīng)過位置4時的瞬時速度大小約為9D.從位置4到5過程中的平均速度大小約為9解析:依據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律得Δx=d=aT2,即下落過程中的加速度大小約為a=dT2,選項A錯誤;經(jīng)過位置3時的瞬時速度大小約為v3=3d+4d2T14.一輛卡車以v0=10m/s的速度在平直的馬路上勻速行駛,因?yàn)槁房诔霈F(xiàn)紅燈,司機(jī)馬上剎車,使卡車勻減速直線前進(jìn)直至停止。停止等待6s時,交通燈變?yōu)榫G燈,司機(jī)馬上使卡車做勻加速直線運(yùn)動。已知從起先剎車到復(fù)原原來的速度所用時間t=12s,勻減速的加速度是勻加速時的2倍,反應(yīng)時間不計.則下列說法正確的是(D)A.卡車勻減速所用時間t1=4sB.勻加速的加速度為5m/s2C.卡車剎車過程通過的位移是20mD.從卡車起先剎車到剛復(fù)原到原來速度的過程中,通過的位移大小為30m解析:勻減速運(yùn)動的加速度是勻加速運(yùn)動的加速度的2倍,依據(jù)v=at得勻減速運(yùn)動的時間是勻加速運(yùn)動時間的12,勻加速和勻減速運(yùn)動的時間之和為Δt=(12-6)s=6s,則勻減速運(yùn)動的時間t1=13Δt=2s,選項A錯誤;勻加速運(yùn)動的時間為t2=4s,故勻加速運(yùn)動的加速度為a=v0t2=104m/s2=2.5m/s2,選項B錯誤;卡車剎車過程的位移x12m=10m,勻加速直線運(yùn)動的位移x2=v02t2=5×4m=20m,則總位移x=x1+x2=15.如圖所示為中國首艘航空母艦“遼寧號”,殲15戰(zhàn)斗機(jī)是“遼寧號”艦載的戰(zhàn)斗機(jī)。已知?dú)?5戰(zhàn)斗機(jī)起飛速度為50m/s,若“遼寧號”航空母艦跑道長105m。求:(1)殲-15戰(zhàn)斗機(jī)起飛加速度至少為多大;(2)若“遼寧號”航空母艦接裝彈射系統(tǒng),殲15通過80m跑道起飛,則彈射器對飛機(jī)供應(yīng)多大的初速度。解析:(1)由v2-v0得a=v2-v022x=5(2)依據(jù)v2-v0′2=2ax′得,v0′=v2-2ax'答案:(1)11.9m/s2(2)24.4m/s16.目前我國高鐵常運(yùn)用自動閉塞法行車,如圖所示,自動閉塞是通過信號機(jī)將行車區(qū)間劃分為若干個閉塞分區(qū),每個閉塞分區(qū)的首端設(shè)有信號燈,當(dāng)閉塞分區(qū)有列車B占用時信號燈顯示紅色(停車),后一個閉塞分區(qū)顯示黃色(制動減速),其他閉塞分區(qū)顯示綠色(正常運(yùn)行)。假設(shè)動車A制動時所受總阻力為重力的0.1倍,不考慮反應(yīng)時間。(g取10m/s2)求:(1)假如信號系統(tǒng)發(fā)生故障,列車A的運(yùn)行速度是30m/s時,司機(jī)看到停在鐵軌上的列車B才起先剎車,要使列車不發(fā)生追尾,則列車A司機(jī)可視距離不得少于多少?(2)假如信號系統(tǒng)正常,司機(jī)可視距離取司機(jī)A的可視距離,列車設(shè)計運(yùn)行速度為252km/h,當(dāng)司機(jī)看到黃燈起先制動,到紅燈處停車。每個閉塞分區(qū)至少多長?解析:(1)動車緊急制動時,加速度大小為μmg=ma解得a=0.1g=1m/s2;假如信號故障,要使列車不發(fā)生追尾,則列車A司機(jī)可視距離不得少于列車A的緊急制動距離,由運(yùn)動學(xué)公式v1=2代入數(shù)據(jù)得可視距離不得少于x1=450m。(2)當(dāng)運(yùn)行速度為v2=252km/h=70m/s時,緊急制動距離x2=v2代入數(shù)據(jù)得x2=2450m,信號正常,當(dāng)司機(jī)看到黃燈起先制動,到紅燈處停車.每個閉塞分區(qū)的最小長度為x2-x1=2450m-450m=2000m答案:(1)450m(2)2000m17.現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,當(dāng)兩車快要到十字路口時,甲車司機(jī)看到黃燈閃耀,3秒黃燈提示后將轉(zhuǎn)為紅燈。請問:(1)若甲車在黃燈起先閃耀時剎車,要使車在黃燈閃耀的時間內(nèi)停下來且剎車距離不得大于18m,則甲車剎車前的行駛速度不能超過多少?(2)若甲、乙車均以v0=15m/s的速度駛向路口,乙車司機(jī)看到甲車剎車后也緊急剎車(乙車司機(jī)的反應(yīng)時間Δt=0.4s,反應(yīng)時間內(nèi)視為勻速運(yùn)動)。已知甲車、乙車緊急剎車時產(chǎn)生的加速度大小分別為a1=5m/s2,a2=6m/s2。若甲車司機(jī)看到黃燈閃耀時車頭距停車線L=30m,要避開闖紅燈,他的反應(yīng)時間Δt1不能超過多少?(3)滿意第(2)問