2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 分層規(guī)范快練2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 新人教版.doc

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分層規(guī)范快練(二)　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 [雙基過(guò)關(guān)練] 1．假設(shè)某無(wú)人機(jī)靶機(jī)以300 m/s的速度勻速向某個(gè)目標(biāo)飛來(lái)，在無(wú)人機(jī)離目標(biāo)尚有一段距離時(shí)從地面發(fā)射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以80 m/s2的加速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以1 200 m/s的速度在目標(biāo)位置擊中該無(wú)人機(jī)，則導(dǎo)彈發(fā)射后擊中無(wú)人機(jī)所需的時(shí)間為(　　) A．3.75 s　 B．15 s C．30 s D．45 s 解析：導(dǎo)彈由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即v0＝0，a＝80 m/s2，據(jù)公式v＝v0＋at，有t＝＝ s＝15 s，即導(dǎo)彈發(fā)射后經(jīng)15 s擊中無(wú)人機(jī)，選項(xiàng)B正確． 答案：B 2．[2019廣東湛江模擬]如圖所示，一騎行者所騎自行車前后輪軸的距離為L(zhǎng)，在水平道路上勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)看到道路前方有一條減速帶時(shí)，立刻剎車使自行車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，自行車垂直經(jīng)過(guò)該減速帶時(shí)，對(duì)前、后輪造成的兩次顛簸的時(shí)間間隔為t.利用以上數(shù)據(jù)，可以求出前、后輪經(jīng)過(guò)減速帶這段時(shí)間內(nèi)自行車的(　　) A．初速度 B．末速度 C．平均速度 D．加速度 解析：在只知道時(shí)間t和這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移x的前提下，由＝可知能求平均速度，C項(xiàng)正確． 答案：C 3．一物體自空中的A點(diǎn)以一定的初速度向上拋出，1 s后物體的速率變?yōu)?0 m/s，則此時(shí)物體的位置和速度方向可能是(不計(jì)空氣阻力，g＝10 m/s2)(　　) A．在A點(diǎn)上方，速度方向向下 B．在A點(diǎn)下方，速度方向向下 C．正在A點(diǎn)，速度方向向下 D．在A點(diǎn)上方，速度方向向上 解析：物體的初速度方向豎直向上，若1 s后物體的速度方向向下，大小為10 m/s，則在此1 s內(nèi)物體速度的變化量Δv將大于10 m/s，這與Δv＝gt＝10 m/s不符，故1 s后物體的速度方向仍向上，物體在拋出點(diǎn)A上方，選項(xiàng)D正確． 答案：D 4．(多選)如圖所示，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)相同矩形區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)，且剛要離開(kāi)第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過(guò)每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是(　　) A．v1：v2：v3＝3：2：1 B．v1：v2：v3＝：：1 C．t1：t2：t3＝1：： D．t1：t2：t3＝(－)：(－1)：1 解析：因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速運(yùn)動(dòng)，且末速度為零，故可以看做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)研究．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)三段相等位移的時(shí)間之比為1：(－1)：(－)，故所求時(shí)間之比為 (－)：(－1)：1，所以C錯(cuò)誤，D正確；由v2－v＝2ax可得初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的速度之比為1：：，則所求的速度之比為：：1，故A錯(cuò)誤，B正確． 答案：BD 5．目前交警部門開(kāi)展的“車讓人”活動(dòng)深入人心，不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴(yán)厲處罰．以8 m/s的速度勻速行駛的汽車即將通過(guò)路口，有一老人正在過(guò)人行橫道，此時(shí)汽車的車頭距離停車線8 m，該車減速時(shí)的加速度大小為5 m/s2.下列說(shuō)法正確的是(　　) A．如果駕駛員立即剎車制動(dòng)，則t＝2 s時(shí)汽車離停車線的距離為2 m B．如果在距停車線6 m處開(kāi)始剎車制動(dòng)，則汽車能在停車線處剎住停車讓人 C．如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.4 s，則汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人 D．如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.2 s，則汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人 解析：若汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，則速度減為零的時(shí)間t0＝＝ s＝1.6 s<2 s，所以從剎車到停止的位移x＝＝ m＝6.4 m，汽車離停車線的距離為Δx＝8 m－6.4 m＝1.6 m，故A錯(cuò)誤；如果在距停車線6 m處開(kāi)始剎車制動(dòng)，因從剎車到停止的位移是6.4 m，所以汽車不能在停車線處剎住停車讓人，故B錯(cuò)誤；因從剎車到停止的位移是6.4 m，所以若汽車剛好能在停車線處剎住，則汽車勻速運(yùn)動(dòng)的位移是1.6 m，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間t＝ s＝0.2 s，故C錯(cuò)誤，D正確． 答案：D 6．[2019大連檢測(cè)]如圖所示，哈大高鐵運(yùn)營(yíng)里程為921公里，設(shè)計(jì)時(shí)速為350公里，某列車到達(dá)大連北站時(shí)剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始剎車后第5 s內(nèi)的位移是57.5 m，第10 s內(nèi)的位移是32.5 m，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．在研究列車從哈爾濱到大連所用時(shí)間時(shí)不能把列車看成質(zhì)點(diǎn) B．921公里是指位移 C．列車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為6.25 m/s2 D．列車在開(kāi)始剎車時(shí)的速度為80 m/s 解析：因列車的長(zhǎng)度遠(yuǎn)小于哈爾濱到大連的距離，故研究列車從哈爾濱到大連所用時(shí)間時(shí)可以把列車視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由位移與路程的意義知921公里是指路程，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由等時(shí)位移差公式xn－xm＝(n－m)aT2，解得加速度a＝＝－5 m/s2，即加速度大小為5 m/s2，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；勻變速直線運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則第4.5 s末列車速度為57.5 m/s，由加速公式可得 v0＝v－at＝57.5 m/s－(－5 m/s24.5 s)＝80 m/s，選項(xiàng)D正確． 答案：D 7．某航空母艦上飛機(jī)在跑道加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)最大加速度為5 m/s2，所需起飛速度50 m/s，跑道長(zhǎng)90 m. (1)若航空母艦靜止，為了使飛機(jī)在跑道開(kāi)始滑行時(shí)就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對(duì)于該型號(hào)的艦載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它有多大的初速度？ (2)如果沒(méi)有彈射裝置，且航空母艦以v0的速度勻速行駛的過(guò)程中，為了使飛機(jī)能正常起飛，v0的大小至少多大？ 解析：(1)設(shè)飛機(jī)彈射獲得的速度為v1 ，加速到起飛的速度為：v2＝50 m/s，由v－v＝2ax代入數(shù)據(jù)得：v1＝40 m/s (2)設(shè)經(jīng)過(guò)t時(shí)間，航空母艦的位移為x1，飛機(jī)的位移為x2 t＝ 依題意，x2－x1＝90 m x2＝ x1＝v0t 可得：v0＝20 m/s 答案：(1)40 m/s　(2)20 m/s [技能提升練] 8．兩物體在同一豎直線上的不同高度自由下落，同時(shí)落地，第一個(gè)物體下落時(shí)間為t，第二個(gè)物體下落時(shí)間為，重力加速度為g，當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開(kāi)始下落時(shí)，兩物體相距為(　　) A．gt2 B.gt2 C.gt2　　　　 D.gt2 解析：第二個(gè)物體在第一個(gè)物體下落時(shí)間后開(kāi)始下落，此時(shí)第一個(gè)物體下落的高度h1＝g()2＝gt2；根據(jù)h＝gt2知，第一個(gè)物體和第二個(gè)物體下落的總高度分別為gt2和gt2，兩物體未下落時(shí)相距為gt2，所以當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開(kāi)始下落時(shí)，兩物體相距為Δh＝gt2－gt2＝gt2，選項(xiàng)D正確． 答案：D 9．[2019河北衡水重點(diǎn)中學(xué)模擬]卡車以v0＝10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，因?yàn)槁房诔霈F(xiàn)紅燈，司機(jī)立即剎車，使卡車勻減速直線前進(jìn)直至停止．停止等待6 s后，交通燈變?yōu)榫G燈，司機(jī)立即啟動(dòng)卡車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知從開(kāi)始剎車到恢復(fù)到原來(lái)的速度所用時(shí)間t＝12 s，勻減速過(guò)程的加速度是勻加速過(guò)程的2倍，反應(yīng)時(shí)間不計(jì)．則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．卡車勻減速所用時(shí)間t1＝2 s B．勻加速的加速度為5 m/s2 C．卡車剎車過(guò)程通過(guò)的位移是20 m D．從卡車開(kāi)始剎車到剛恢復(fù)到原來(lái)速度的過(guò)程中，通過(guò)的位移大小為40 m 解析：因?yàn)榭ㄜ囎鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)的末速度等于卡車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的初速度，勻減速過(guò)程的加速度是勻加速過(guò)程的2倍，根據(jù)t＝知?jiǎng)驕p速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的一半，所以卡車勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝2 s，A正確；勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t2＝2t1＝4 s，則勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a2＝＝2.5 m/s2，B錯(cuò)誤；卡車剎車過(guò)程中的位移x1＝t1＝10 m，C錯(cuò)誤；卡車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移x2＝t2＝20 m，則卡車從開(kāi)始剎車到剛恢復(fù)到原來(lái)速度的過(guò)程中，通過(guò)的位移大小為30 m，D錯(cuò)誤． 答案：A 10．如圖1所示，在成都天府大道某處安裝了一臺(tái)500萬(wàn)像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀，可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛的加速度．一輛汽車正從A點(diǎn)迎面駛向測(cè)速儀B，若測(cè)速儀與汽車相距355 m，此時(shí)測(cè)速儀發(fā)出超聲波，同時(shí)車由于緊急情況而急剎車，汽車運(yùn)動(dòng)到C處與超聲波相遇，當(dāng)測(cè)速儀接收到發(fā)射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí)，汽車恰好停止于D點(diǎn)，且此時(shí)汽車與測(cè)速儀相距335 m，忽略測(cè)速儀安裝高度的影響，可簡(jiǎn)化為圖2所示分析(已知超聲波速度為340 m/s)． (1)求汽車剎車過(guò)程中的加速度a； (2)此路段有80 km/h的限速標(biāo)志，分析該汽車剎車前的行駛速度是否超速？ 解析：(1)設(shè)超聲波從B運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間為t0，那么在超聲波從C返回B的t0時(shí)間內(nèi)，汽車由C減速運(yùn)動(dòng)到D且速度為零，應(yīng)用逆向思維 x2＝at，x1＝a(2t0)2－x2＝at x1＋x2＝x0－x＝20 m 即at＋at＝20解得at＝10 而超聲波在t0內(nèi)的距離為BC＝x＋x2＝335＋at 又BC＝v聲t0 解得t0＝1 s，a＝10 m/s2. (2)由x1＋x2＝，解得v0＝20 m/s＝72 km/h 所以汽車未超速． 答案：(1)10 m/s2　(2)不超速 11．隨著我國(guó)高速公路的發(fā)展，越來(lái)越多的人選擇開(kāi)車出行，這也造成了高速公路的擁堵，為此人們開(kāi)發(fā)了電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC，汽車分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示．假設(shè)汽車以v1＝72 km/h的速度沿直線朝著收費(fèi)站正常行駛，如果過(guò)ETC通道，需要在汽車運(yùn)動(dòng)到通道口時(shí)速度恰好減為v2＝4 m/s，然后勻速通過(guò)總長(zhǎng)度為d＝16 m的通道，接著再勻加速至v1后正常行駛；如果過(guò)人工收費(fèi)通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過(guò)t0＝20 s的時(shí)間繳費(fèi)成功后，再啟動(dòng)汽車勻加速至v1后正常行駛，設(shè)汽車加速和減速過(guò)程中的加速度大小均為a＝1 m/s2，求： (1)汽車過(guò)ETC通道時(shí)，從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛的過(guò)程中的位移x； (2)汽車通過(guò)ETC通道比通過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間Δt. 解析：(1)汽車過(guò)ETC通道時(shí)，減速的位移和加速的位移相等，均勻x1＝. 所以汽車從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程的位移為x＝2x1＋d. 代入數(shù)據(jù)解得x＝400 m. (2)汽車過(guò)人工收費(fèi)通道到達(dá)中心線的速度恰好為零，剛進(jìn)入通道的速度應(yīng)滿足v2＝2a，故v＝4 m/s＝v2, 根據(jù)對(duì)稱性，汽車離開(kāi)通道時(shí)的速度也恰好為v′＝4 m/s＝v2，又知汽車從ETC通道勻速通過(guò)收費(fèi)站的速度為v2＝4 m/s，即兩車在進(jìn)入通道前與離開(kāi)通道后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是一樣的． 所以汽車通過(guò)ETC通道的時(shí)間為 t1＝＝s＝4 s， 汽車通過(guò)人工收費(fèi)通道的時(shí)間為 t2＝＋t0＝() s＋20 s＝28 s， 節(jié)約的時(shí)間為 Δt＝t2－t1＝(28－4) s＝24 s. 答案：(1)400 m　(2)24 s