2021届高三物理一轮复习每天练习20分钟——匀变速直线运动规律(有答案和详细解析)
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第2讲 匀变速直线运动的规律知识巩固练1.(多选)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =6+5t -t 2(各物理量均采用国际单位制),则该质点( )A .第1 s 内的位移是10 mB .前2 s 内的平均速度是3 m/sC .运动的加速度为1 m/s 2D .任意1 s 内的速度增量都是-2 m/s 【答案】BD2.(2021年日照二模)某机动车在年检时,先做匀速直线运动再做匀减速直线运动至停止.已知总位移为s ,匀速阶段的速度为v 、时间为t ,则匀减速阶段的时间为( )A .s v-t B .s v-2t C .2s v -tD .2sv-2t【答案】D 【解析】设匀减速的时间为t 1,则s =vt +v +02t 1,解得t 1=2sv-2t ,D 正确.3.(多选)如图所示,一冰壶以速度v 垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是( )A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1【答案】BD 【解析】因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,故C 错误,D 正确;由v 2-v 20=2ax 可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1∶2∶3,则所求的速度之比为3∶2∶1,故A 错误,B 正确.4.“道路千万条,安全第一条.”《道路交通安全法》第四十七条规定:“机动车行经人行横道,应减速行驶;遇行人正在通过人行横道时,应停车让行.”一辆汽车以7.5 m/s 的速度匀速行驶,驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过,随即刹车使车做匀减速直线运动至停止.若驾驶员的反应时间为0.6 s ,汽车在最后2 s 内的位移为5 m ,则汽车距斑马线的安全距离至少为( )A .14.75 mB .6.25 mC .15.75 mD .8.75 m【答案】C 【解析】设汽车匀减速的加速度大小为a ,由汽车在最后2 s 内的位移为5 m 得x =12at 2,解得a =2x t 2=2×522 m/s 2=2.5 m/s 2,故汽车的刹车位移为x ′=v 0t 0+v 202a =7.5×0.6 m +7.522×2.5m =15.75 m ,故C 正确.5.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动过程的位移与速度的关系为x =10-0.1v 2(m),下列分析正确的是 ( )A .上述过程的加速度大小为10 m/s 2B .刹车过程持续的时间为5 sC .0时刻的初速度为10 m/sD .刹车过程的位移为5 m【答案】C 【解析】由v 2-v 20=2ax 可得x =-12a v 20+12a v 2,对照x =10-0.1v 2(m)可知12a =-0.1,-12av 20=10,解得a =-5 m/s 2,v 0=10 m/s ,故A 错误,C 正确.由v 0=-at 可得刹车过程持续的时间t =2 s ,由v 20=-2ax 可得刹车过程的位移x =10 m ,故B 、D错误.6.(2021年济南模拟)伽利略在研究匀变速直线运动规律时,让小球从斜面的不同位置自由滚下,观测出小球从不同起点运动到底端的位移s 与所对应的时间t ,画出s -t 2图像.设小球运动的加速度为a ,则图像的斜率为( )A .12aB .aC .1aD .2a【答案】A 【解析】小球从静止开始沿斜面向下做匀加速运动,位移—时间关系为s=12at 2,即s 与t 2成正比,所以s -t 2图像是一条过原点的直线,直线的斜率为12a ,故A 正确.BT 3BT 3综合提升练7.(2021年成都七中月考)四川九寨沟地震灾后重建中,在某工地上一卡车以10 m/s 的速度匀速行驶,刹车后第一个2 s 内的位移与最后一个2 s 内的位移之比为3∶2,设卡车做匀减速直线运动,则刹车后4 s 内卡车通过的距离是( )A .2.5 mB .4 mC .12 mD .12.5 m【答案】D 【解析】设刹车时加速度大小为a ,则第一个2 s 内的位移x 1=v 0t -12at2=(20-2a ) m ,根据逆向思维,最后1个2 s 内的位移x 2=12at 2=2a m ,由x 1x 2=20-2a 2a =32,解得a =4 m/s 2,卡车从刹车到停止需要时间t 0=v 0a =2.5 s ,则刹车后4 s 内的位移x =v 202a=12.5 m ,D 正确.8.(多选)物体做匀加速直线运动,在时间T 内通过位移x 1到达A 点,接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点,则物体 ( )A .在A 点的速度大小为x 1+x 22TB .在B 点的速度大小为3x 2-x 12TC .运动的加速度为2x 1T2D .运动的加速度为x 1+x 2T 2【答案】AB 【解析】匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则v A =v =x 1+x 22T ,A 正确.设物体的加速度为a ,则x 2-x 1=aT 2,所以a =x 2-x 1T2,C 、D 错误.物体在B 点的速度大小v B =v A +aT ,代入数据得v B =3x 2-x 12T,B 正确.9.一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m 的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,下滑的总时间为3 s ,那么该消防队员( )A .下滑过程中的最大速度为4 m/sB .加速与减速运动过程中平均速度之比为2∶1C .加速与减速运动过程的时间之比为1∶2D .加速与减速运动过程的位移大小之比为1∶4【答案】C 【解析】设下滑过程中的最大速度为v ,由位移公式x =v 2t ,可得v =2xt=2×123 m/s =8 m/s ,故A 错误.加速与减速运动过程中平均速度都为v2,平均速度之比为1∶1,故B 错误.由v =at 可知加速度大小和时间成反比,加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,所以加速与减速运动过程的时间之比为1∶2,故C 正确.加速与减速运动过程平均速度大小相等,位移大小之比等于时间之比为1∶2,故D 错误.10.(2021年泰安二模)(多选)一质点以初速度v 、加速度a 做匀变速直线运动,经一段时间后质点运动的路程与位移大小之比为5∶3,则该过程的位移和时间可能为( )A .位移大小为v 24aB .位移大小为3v28aC .时间为3v2aD .时间为3va【答案】BCD 【解析】因路程与位移大小之比为5∶3而不等,故质点先做匀减速直线运动,后反向做匀加速直线运动,质点速度减为零时的时间和位移分别为t 1=v a ,x 1=v 22a ,质点反向加速的时间为t 2,速度为v 2,有v 2=at 2,x 2=v 222a,若总位移为正,即x 1>x 2,可知t 1>t 2,有x 1+x 2x 1-x 2=53,解得v 2=v 2.则运动时间为t 1+t 2=3v 2a ,位移为x 1-x 2=3v28a,B 、C 正确;若总位移为负,即x 1<x 2,可知t 1<t 2,有x 1+x 2x 2-x 1=53,解得v 2=2v ,则运动时间为t 1+t 2=3va,位移为x 2-x 1=3v22a,A 错误,D 正确.。
第2讲匀变速直线运动规律考点一匀变速直线运动规律的应用基本公式法1.C919大型客机是我国自主设计、研制的大型客机,最大航程为5 555千米,最多载客190人,多项性能优于波音737和波音747。
若C919的最小起飞(离地)速度为60 m/s,起飞跑道长2.5×103m。
C919起飞前的运动过程可看成匀加速直线运动,若要C919起飞,则C919在跑道上的最小加速度为( )A.0.36 m/s2B.0.72 m/s2C.1.44 m/s2D.2.88 m/s2【解析】选B。
由匀变速直线运动规律v2-=2ax可得C919的最小起飞加速度为a== m/s2=0.72 m/s2,选项B正确,A、C、D错误。
2.中国高铁以“快、准、稳”成为一张靓丽的“名片”而为国人所自豪。
2019年3月9日由北京南开往杭州东的G35次高铁上,一位男旅客在洗手间内吸烟,触发烟感报警装置,导致高铁突然降速缓行。
假设此次事件中列车由正常车速80 m/s匀减速至24 m/s后匀速行驶。
列车匀速行驶6 min后乘警通过排查解除了警报,列车又匀加速恢复至80 m/s的车速。
若列车在匀加速和匀减速过程的加速度大小均为1.4 m/s2,试求:(1)列车以非正常车速行驶的距离;(2)由于这次事件,列车到达杭州东时晚点多少秒?【解析】(1)列车正常车速为v1,减速后车速为v2,减速和加速过程位移为s1,时间均为t1,减速后匀速行驶位移为s2,时间为t2,由运动学公式可知:-=2as1,s2=v2t2,s=2s1+s2。
联立解得:s=12 800 m。
(2)设列车正常车速通过s位移所用时间为t′,则t1=,t′=,Δt=2t1+t2-t′。
联立解得:Δt=280 s。
答案:(1)12 800 m (2)280 s平均速度法【典例1】物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离均为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是( )A. m/s2B. m/s2C. m/s2D. m/s2【通型通法】1.题型特征:题中已知物体的位移和通过该段位移所用的时间。
核心考点专题2 匀变速直线运动的规律知识一 匀变速直线运动的规律 1.匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动. 2.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度公式:v =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)速度—位移关系式:v 2-v 20=2ax .在不涉及时间的匀变速直线运动问题中,选用速度—位移公式比较方便. 知识二 匀变速直线运动的推论 1.三个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等, 即x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度. 平均速度公式:v =v 0+v2=v t2. (3)位移中点速度v x2=v 20+v22.2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)前T 内、前2T 内、前3T 内、…、前nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2. (3)第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内、…、第n 个T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)∶…∶(n -n -1).这些比例式只适用于初速度为0的匀加速直线运动.对于减速到0的匀减速直线运动可以利用逆向思维法看成反方向的初速度为0的匀加速直线运动,便可以使用这些比例式.知识三 自由落体运动(1)条件:物体只受重力,从静止开始下落.(2)基本规律 ①速度公式:v =gt . ②位移公式:x =12gt 2.③速度位移关系式:v 2=2gx . (3)伽利略对自由落体运动的研究①伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论.②伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推.这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来. 伽利略与亚里士多德知识四 竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动. (2)运动性质:匀变速直线运动. (3)基本规律①速度公式:v =v 0-gt ; ②位移公式:x =v 0t -12gt 2;③速度—位移公式:v 2-v 20=-2gx . 竖直上抛运动的几个特殊量上升的最大高度H =v 202g ,上升到最高点所用的时间T =v 0g ,从抛出到回到抛出点所用的时间t =2v 0g,回到抛出点时的速度v =-v 0. 对点练习1. 甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a 甲=4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2,那么对甲、乙两物体的运动判断正确的是 ( ) A .甲的加速度大于乙的加速度B .甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相同 【答案】B【解析】加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙加速度大小相等,甲、乙速度变化一样快,由Δv =a Δt 可知在相等时间内,甲、乙速度变化大小相等,方向相反,A 、C 、D 错;甲的加速度与速度方向相同,所以做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B 对.2. 2018年7月19日上午,贵州铜仁市与美国超级高铁公司Hyperloop Transportation Technologies(简称HTT)在贵阳市举行《超级高铁体验线项目合作框架协议》签约仪式,此项协议为HTT 与中国签署的第一份Hyperloop 超级高铁线路协议。
1.历史上,伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静
>0,即
4
4.在足够长的光滑斜面上,有一物体以10
释放一小球,某时刻用照相机拍得多个小球在同一照片中位置如图中1、2、3、4、5、…所示,每块砖的厚度为
A.在位置“1”处小球刚刚释放
6.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为v,当它的速度
为v
2
时,它沿斜面下滑的距离是( C )
8.(多选)如图所示,某质点做匀减速直线运动,依次经过
点时速度大小为2.55 m/s
B.质点的加速度大小为2 m/s2
点运动到C点的时间为4 s
段的时间均大于T
cd
点的速度等于通过bd段的平均速度
当滑块由a点静止下滑时,滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动,假,则bc段、cd段的间距应分别为3x cd
段的时间均大于T,选项
点的速度应为v2=
v
=
2
8,选项B错误;因为x cd c点的时刻不是
,则滑块通过点的速度不等于bd段的平均速度,选项D错误.
10.如图所示,一长为200 m的列车沿平直的轨道以80
m/s的速度匀速行驶,当车头行驶到进站口O点时,列车接到停车指令,立即匀减
(1)列车减速运动的加速度大小的取值范围;
(2)列车减速运动的最长时间.
解析:(1)若列车车尾恰好停在A点,减速运动的加速度大小为a,距离为x。
高三物理2021一轮复习匀变速直线运动的规律专题练习〔含答案〕匀变速直线运动,速度均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。
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一、选择题(此题共10小题,每题7分,共70分.在每题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分.)1.(2021长春市一次调研)甲、乙两辆汽车在一条平直公路上沿直线同向行驶,某一时刻甲、乙两车相遇,从该时刻开场计时,甲车的位移随时间变化的关系式为x=2t2+2t,乙车的速度随时间变化的关系式为v=2t+12,表达式中各物理量单位均采用国际单位,那么两车速度大小相等的时刻为() A.t= sB.t=3 sC.t=5 sD.t=12 s【解析】利用位移与时间的关系可知甲汽车做初速度为2 m/s,加速度为4 m/s2的匀加速直线运动,利用速度与时间的关系可知乙汽车做初速度为12 m/s,加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,由匀变速运动规律可得两车速度大小相等的时刻为5 s末,所以A、B、D选项错误,C选项正确. 【答案】 C2.(2021河南郑州预测)甲物体从高处自由下落时间t后,乙物体从同一位置自由下落,在甲、乙都未落地前,以甲为参考系,乙物体的运动状态是()A.相对静止B.向上做匀速直线运动C.向下做匀速直线运动D.向上做匀变速直线运动【解析】甲物体从高处自由下落时间t后,乙物体从同一位置自由下落,故甲的速度为v1=g(t+t1);乙的速度为v2=gt1;以甲为参考系,乙的速度向上,大小为gt,为一个确定的值,故乙相对于甲向上做匀速直线运动.【答案】 B3.(2021天津河西区调研)一物体自空中的A点以一定的初速度向上抛出,1 s后物体的速率变为10 m/s,那么此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g取10 m/s2)()A.在A点上方,速度方向向下B.在A点下方,速度方向向下C.正在A点,速度方向向下D.在A点上方,速度方向向上【解析】物体的初速度方向竖直向上,假设1 s后物体的速度方向向下,大小为10 m/s,那么在此1 s内物体速度的变化量v将大于10 m/s,这与v=gt=10 m/s不符,故1 s后物体的速度方向仍向上,物体在抛出点A上方,选项D正确. 【答案】 D4.(2021石家庄市质检)A、B、C、D四个物体做直线运动,它们运动的xt、vt、at图象如下图,物体在t=0时的速度均为零,其中0~4 s内物体运动位移最大的是()【解析】 A项,4 s末,x=1 m,即0~4 s内的位移1 m;B 项:因vt图象与t轴所围面积表示物体的位移,故其0~4 s 内的位移为0;将D项at图象转化为vt图象可知,D项的vt 图象与B项一样,即0~4 s内位移为0;C项物体一直向前运动,位移x=2=2 m,选项C正确.【答案】 C5.(2021洛阳期末)甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速度为4 m/s,乙车初速度为1.5 m/s,最大速度为3.5 m/s,其vt图象如图1所示,关于两车的运动情况,以下说法正确的选项是()A.在t=4 s时,甲、乙相遇B.甲的加速度一直大于乙的加速度C.在t=1 s时,两车速度相等,加速度相等D.甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移【解析】 vt图线与t轴所围面积表示位移,斜率表示加速度,在t=4 s,甲、乙的位移均为10 m,甲、乙相遇,选项A正确;在4~6 s,甲、乙加速度一样,选项B错误;在t=1 s,甲的加速度大于乙的加速度,选项C错误;乙车运动的总位移大于甲车运动的总位移,选项D错误.【答案】 A匀变速直线运动的规律专题练习及答案的全部内容就是这些,查字典物理网希望考生可以实现自己的理想。
2021届高考一轮物理:匀变速直线运动含答案复习:匀变速直线运动*一、选择题1、如图所示,物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后,又匀减速地在平面上滑过x2后停下,测得x2=2x1,则物体在斜面上的加速度a1与在平面上的加速度a2的大小关系为 ( )A.a1=a2B.a1=2a2C.a1=a2D.a1=4a22、春运是中国在农历春节前后出现的一种大规模的交通运输高压力现象。
某同学买了北京西到贵阳北的高铁票,如图所示,从铁路售票网查询到该趟车历时8小时46分钟,行程2 026公里,则下列说法正确的是()A.图中08:55表示一段时间B.该列车高速行驶时,可以取10 m位移的平均速度近似看做这10 m起点位置处的瞬时速度C.该趟列车全程的平均速度为231 km/hD.该趟列车的最高速度为231 km/h3、(双选)有人提出“加速度的变化率”的概念,基于你的理解,下列说法正确的是()A.“加速度的变化率”的单位应是m/s3B.加速度的变化率为零的运动是匀速直线运动C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,表示的是物体的速度在减小D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,已知物体在t=0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s4、把一条铁链自由下垂地悬挂在天花板上,放开后让铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点下方3.2 m处的一点历时0.5 s,g取10 m/s2,则铁链的长度为()A.1.75 m B.2.75 m C.3.75 m D.4.75 m5、一质点做匀变速直线运动,已知初速度大小为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3,则下列叙述正确的是()A.这段时间内质点运动方向不变B.这段时间为3v aC.这段时间的路程为3v2 2aD.再经过相同时间质点速度大小为3v6、物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知()A.从第3 s起,两物体运动方向相同,且v A>v BB.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动C.在5 s内两物体的位移相等,5 s末A、B相遇D.5 s内A、B的平均速度相等7、甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上行驶,某时刻两车正好并排行驶,从该时刻起两车的速度—时间图象如图所示,则下列说法正确的是()A .t 0时刻两车相遇B .0到t 1时间内,甲、乙两车的加速度大小均逐渐减小且方向相同C .0到t 0时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度D .t 1时刻甲、乙两车一定再次相遇,之后甲车将一直在乙车前方8、如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt 。
1.速度与时间的关系式:v=v0+at.2.位移与时间的关系式:x=v0t+at23.位移与速度的关系式:v2-v=2ax.二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:=v=.2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末……瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.(2)1T内,2T内,3T内……位移之比为:x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶22∶32∶…∶n2.(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内……位移之比为:xⅠ∶xⅡ∶vⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1.自由落体运动规律(1)速度公式:v=gt.(2)位移公式:h=gt2.(3)速度—位移关系式:v2=2gh.2.竖直上抛运动规律(1)速度公式:v=v0-gt.(2)位移公式:h=v0t-gt2.(3)速度—位移关系式:v2-v=-2gh.(4)上升的最大高度:h=,2g).(5)上升到最大高度用时:t=.1.匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.(×) 2.匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动.(√) 3.匀变速直线运动的位移是均匀增加的.(×)4.物体从高处下落就是自由落体运动.(×)5.竖直上抛运动是匀变速直线运动.(√)6.竖直上抛运动上升至最高点的时间为.(√)1.小球由斜面底端以一定初速度滑上光滑斜面,在第2 s和第4 s内位移的大小均为5 m,则物体的加速度大小为( )A.0 B.2 m/s2C.5 m/s2 D.6 m/s2解析:由题意知,小球第2 s处于上滑阶段,第4 s处于下滑阶段,以沿斜面向上为正,则由xm-xn=(m-n)aT2得a= m/s2=-5 m/s2,选项C正确.答案:C2.(20xx·咸阳模拟)距地面高5 m的水平直轨道A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图.小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( )A.1.25 m B.2.25 mC.3.75 m D.4.75 m解析:小车上的物体落地的时间t1=,小车从A到B的时间t2=;小球下落的时间t3=;根据题意可得时间关系为:t1=t2+t3,即=+,解得h=1.25 m,选项A正确.答案:A3.(多选)(2017·衡水模拟)如图所示,两光滑斜面在B处连接,小球从A处由静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s,AB=BC.设小球经过B点前后速度大小不变,则下列判断正确的是( )A.小球在AB、BC段的加速度大小之比为4∶3B.小球由A运动到C的过程中平均速率为2.1 m/sC.小球在AB、BC段的运动时间之比为7∶4D.小球由B运动到C的过程中平均速度大小为3.5 m/s解析:设AB=BC=x,由速度—位移关系式得v=2a1x,v-v=2a2x,两式相比得a1∶a2=9∶7,A选项错误;小球在AB段运动的时间t1=,在BC段的运动时间t2=,则小球在AB、BC段的运动时间之比为7∶3,C选项错误;由A到C的过程中平均速率为路程与时间之比,即==2.1 m/s,B选项正确;小球由B运动到C过程中的平均速度==3.5 m/s,选项D正确.答案:BD4.(多选)(20xx·课标全国Ⅰ卷)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变解析:质点原来做匀速直线运动,说明所受合外力为0,当对其施加一恒力后,恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定,则质点可能做直线运动,也可能做曲线运动,但加速度的方向一定与该恒力的方向相同,选项B、C正确.答案:BC5.一辆车正以20.0 m/s的速度向前行驶.突然,司机看到一个小孩站在路上.她花了0.80 s的时间才反应过来,并立即踩下刹车,使车以7.0 m/s2的加速度逐渐减慢车速.车在停止前还会前进多远?解析:0.80 s反应时间内,车匀速运动x1=v0t=16 m.刹车过程为匀减速运动,a=-7.0 m/s2.由v2-v=2ax,得x2=,2a)=m≈28.6 m,所以车在停止前还会前进x=x1+x2=44.6 m.答案:44.6 m小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断正确的是( )A.能判定位置“1”是小球释放的初始位置B.能求出小球下落的加速度为d T2C.能求出小球在位置“3”的速度为7d 2TD.如果已知d和T的数值.就能判定小球下落过程中机械能是否守恒解析:根据图中的信息,利用Δx=aT2,能求出小球下落的加速度为a=,选项B正确;能求出小球在位置“3”的速度为v3=,选项C正确;若已知d和T的数值,代入a=,计算得出a=g,则小球做自由落体运动,小球下落过程中机械能守恒;若计算得出a<g,则小球下落过程中机械能不守恒,选项D正确;能判定位置“1”不是小球释放的初始位置,选项A错误.答案:BCD解析:(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0,着地时相当于从h1高处自由落下,则v2-v=-2ah,又v=2g(224 m-h),联立解得h=99 m,v0=50 m/s.以5 m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下,即2gh1=v2,所以h1== m=1.25 m.(2)设伞兵在空中的最短时间为t,则有v0=gt1,t1== s=5 s,t2== s=3.6 s,故所求时间t=t1+t2=(5+3.6) s=8.6 s.答案:(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s11.(20xx·南阳模拟)某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是:以20 m/s的速度行驶时,急刹车距离不得超过25 m.在一次实验紧急制动性能测试中,该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动,测得制动时间为1.5 s,轿车在制动的最初1 s内的位移为8.2 m,试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求.。
第2讲匀变速直线运动的规律及应用1.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为( ) A.2 m/s B.10 m/sC.2.5 m/s D.5 m/sD[根据v=v0+at,v0=v-at=5 m/s,D正确。
]2.做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是( )A.3.5 s B.2 mC.1 m D.0B[可以采用逆向思维,把物体的运动看成初速度为0的匀加速直线运动,其在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,已知第4 s内的位移是14 m,所以第1 s内的位移是2 m,故选项B正确。
]3.(2020·某某百校联盟联考) 一辆汽车沿平直的公路行驶,已知汽车的位移随时间变化的规律为x=4+t n(m)。
则下列说法正确的是( )A.如果n取1,汽车做速度大小为4 m/s的匀速直线运动B.如果n取1,汽车做速度大小为2 m/s的匀速直线运动C.如果n取2,汽车做初速度为零、加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动D.如果n取2,汽车做初速度为4 m/s、加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动C[若n=1,则x=4+t(m),可知速度为v=1 m/s,所以汽车以1 m/s的速度做匀速直线运动,选项A、B错误;若n=2,则x=4+t2(m),可知初速度为v0=0,加速度大小为a=2 m/s2,所以汽车做初速度为0、加速度大小为2 m/s2的匀加速直线运动,选项C正确,D错误。
]4.(2020·某某江南十校联考)将固定在水平地面上的斜面分为四等份,如图所示,AB=BC =CD =DE ,在斜面的底端A 点有一个小滑块以初速度v 0沿斜面向上运动,刚好能到达斜面顶端E 点。
则小滑块向上运动经过D 点时的速度大小是( )A.v 05B .v 04 C.v 03D .v 02D [将末速度为零的匀减速直线运动看做初速度为零的匀加速直线运动,则v 20-0=2ax EA、v 2D-0=2axED ,又x EA =4x ED ,解得v D =12v 0,故D 正确,A 、B 、C 错误。
2021年高考物理一轮复习考点优化训练02匀变速直线运动的规律及应用1.(多选)物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m.且物体通过AB、BC、CD所用时间相等,则下列说法正确的是()A.可以求出物体加速度的大小B.可以求得CD=4 mC.可求得OA之间的距离为1.125 mD.可求得OA之间的距离为1.5 m2.物体由静止开始做匀加速直线运动,加速8 s后,立即做匀减速直线运动,再经过4 s停下.关于该物体的运动情况,下列说法正确的是()A.加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1B.加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1C.加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1D.加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶13.(2020·台州质检)一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25米,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4 s,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为()A.2 m/s2B.1 m/s2C.0.5 m/s2D.0.2 m/s24.(2020·宁波质检)如图所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过较低点A 的时间间隔为T A ,两次经过较高点B 的时间间隔为T B ,重力加速度为g ,则A 、B 两点间的距离为( ) A.(T A -T B )g 2B.(T 2A -T 2B )g 2C.(T 2A -T 2B )g 4D.(T 2A -T 2B )g 85.(2020·名校新高考联盟联考)在交通事故分析中,刹车线的长度是事故责任认定的重要依据.刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹,在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是10 m ,假设汽车刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则汽车开始刹车时的速度为( )A .5 m/sB .10 m/sC .15 m/sD .20 m/s6.(2020·舟山月考)图甲是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片.假设在月球上使用相同的设备,并保持频闪光源闪光的时间间隔不变,拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片,可能是图乙中的(月球表面的重力加速度是地球的1/6)( )7.(多选)如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d ,根据图中的信息,下列判断正确的是( )A .位置1是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C.小球下落的加速度为dT2D.小球在位置3的速度为7d 2T8.一小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力.经过b点时速度为v,经过c点时速度为3v,则ab段与ac段位移之比为()A.1∶3 B.1∶5 C.1∶8 D.1∶99.(2020·温州质检)如图为一足够长的光滑斜面,现将一可视为质点的滑块以一定的初速度从斜面底端A点冲上斜面,用计时器记录滑块从出发到返回A点用时为t1,两次经过距A点s处的B点时间间隔为t2,则该滑块在斜面上运动的加速度为()A.8st21-t22B.4s t21-t22C.8s(t1-t2)2D.s4(t1-t2)210某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5 s后听到石块直接落到崖底的声音.探险者离崖底的高度最接近的是()A.25 m B.50 m C.110 m D.150 m11.(多选)(2020·嘉兴质检)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为h1∶h2∶h3=3∶2∶1.若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则()A.三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B.三者运动时间之比为3∶2∶1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比12如图所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面.某一竖井的深度为104 m,升降机运行的最大速度为8 m/s,加速度大小不超过1 m/s2.假定升降机到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( )A .13 sB .16 sC .21 sD .26 s13.(2020·杭州市萧山区第八高级中学期末)自驾游是目前比较流行的旅游方式,在人烟稀少的公路上行驶,司机会经常遇到动物经过公路的情形.如图所示是一辆汽车正在以v =20 m/s 的速度匀速行驶,突然公路上冲出几只小动物,司机马上刹车,假设刹车过程是匀减速运动,加速度大小为4 m/s 2,小动物与汽车距离约为55 m ,以下说法正确的是( )A .汽车匀减速6 s 末的速度为-4 m/sB .汽车一定撞上小动物C .汽车第二秒初的速度为16 m/sD .汽车最后一秒的位移为4 m14.(2020·宁波质检)原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目.已知质量m =60 kg 的运动员原地摸高为2.05 m ,比赛过程中,该运动员重心先下蹲0.5 m ,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.85 m 的高度.假设运动员起跳时为匀加速运动,求:(1)该运动员离地面时的速度大小;(2)起跳过程中运动员对地面的压力;(3)从开始起跳到双脚落地需要的时间.15.(2020·浙江五校考试)一弹性小球自4.9 m 高处自由下落,当它与水平地面每碰一次,速度减小到碰前的79,重力加速度g 取9.8 m/s 2,试求小球从开始下落到停止运动所用的时间.。
2021届高三物理一轮复习每天练习20分钟——匀变速直线运动规律(推论公式法)(有答案和详细解析)
方法点拨
1.凡问题中涉及位移及发生这段位移所用时间或一段运动过程的初末速度时,要尝试平均速度公式.
2.若问题中涉及两段相等时间内的位移,或相等Δv的运动时可尝试运用Δx=aT2.
强化训练
1.(2020·河北武邑中学月考)做匀加速直线运动的质点在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s.则质点的加速度大小为()
A.1 m/s2B.2 m/s2
C.3 m/s2D.4 m/s2
2.(2019·四川成都市高新区模拟)一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点,已知AB=6 m,BC=10 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是()
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s
B.2 m/s,4 m/s,6 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s
D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
3.(2019·福建省六校联考)假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg 的物体从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m(未落地),则()
A.物体在2 s末的速度大小是20 m/s
B.物体在第5 s内的平均速度大小是3.6 m/s
C.物体在前2 s内的位移大小是20 m
D.物体在5 s内的位移大小是50 m
4.(2019·安徽蚌埠市第二次质检)图1中ae为港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为()
图1
A.t B.2t C.(2-2)t D.(2+2)t
5.(多选)一物体在粗糙地面上以一定的初速度匀减速滑动.若已知物体在第1 s 内位移为8.0 m ,在第3 s 内位移为0.5 m .则下列说法正确的是( )
A .物体的加速度大小一定为4.0 m/s 2
B .物体的加速度大小一定为3.75 m/s 2
C .物体在第0.5 s 末速度一定为8.0 m/s
D .物体在第2.5 s 末速度一定为0.5 m/s
6.(多选)如图2,一长为L 的长方体木块可在倾角为α的斜面上以加速度a 匀加速下滑,1、2两点间的距离大于L ,木块经过1、2两点所用的时间分别为t 1和t 2,则下列说法正确的是
( )
图2
A .木块前端从点1到点2所用时间为t 1-t 22+L a ·⎝⎛⎭⎫1t 2-1t 1
B .木块前端从点1到点2所用时间为L a ⎝⎛⎭
⎫1t 2-1t 1 C .木块通过点2的平均速度为L t 2
D .1、2两点间的距离是L 22a ⎝⎛⎭⎫1t 22-1t 12 7.(2020·宁夏银川市检测)一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv 时发生位移x 1,紧接着速度变化同样的Δv 时发生位移x 2,则该质点的加速度为( )
A .(Δv )2
⎝⎛⎭⎫1x 1+1x 2 B .2(Δv )2x 2-x 1 C .(Δv )2⎝⎛⎭
⎫1x 1-1x 2 D.(Δv )2
x 2-x 1
答案精析
1.C [根据匀变速直线运动的规律可知,第一个3 s 内的平均速度为第1.5 s 末的速度;第一
个5 s 内的平均速度为第2.5 s 末的速度.则由a =Δv Δt 可得a =31
m/s 2=3 m/s 2,故选C.] 2.B [根据物体做匀加速直线运动的特点,两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,
故B 点的速度就是AC 段的平均速度,v B =AB +BC 2t
=4 m/s ;又因为两个连续相等时间间隔内的位移之差等于恒量,即Δx =at 2,则由Δx =BC -AB =at 2,解得a =1 m/s 2;再由速度公式v =v 0+at ,解得v A =2 m/s ,v C =6 m/s ,故选项B 正确.]
3.D [设该星球表面的重力加速度为g ,由自由下落在第5 s 内的位移是18 m ,可得12
g ×(5 s)2-12
g ×(4 s)2=18 m ,则g =4 m/s 2.所以物体在2 s 末的速度大小为8 m/s ,选项A 错误;物体在第5 s 内的平均速度大小为18 m/s ,选项B 错误;物体在前2 s 内的位移大小是12
g ×(2 s)2=8 m ,选项C 错误;物体在5 s 内的位移大小是12
g ×(5 s)2=50 m ,选项D 正确.] 4.C [设汽车的加速度为a ,经过bc 段、ce 段的时间分别为t 1、t 2,x ab =12at 2,x ac =12
a (t +t 1)2,x ae =12
a (t +t 1+t 2)2,解得:t 2=(2-2)t ,故选C.] 5.AC [假设物体一直做匀减速直线运动,在第3 s 末未停下来,根据匀变速直线运动规律可知,某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,故t 1=0.5 s 时刻的瞬时速度v 1=8.0 m/s ,t 2=2.5 s 时刻的瞬时速度为v 2=0.5 m/s ,根据加速度的定义式可得加速度
大小为a 1=v 1-v 2t 2-t 1
=3.75 m/s 2,则物体从0.5 s 时刻开始到停下来所用时间为t =v 1a 1=3215 s ,即物体整个运动时间为0.5 s +3215
s <3 s ,故假设不成立,v 2并非2.5 s 时刻的瞬时速度,物体一定在3 s 时刻之前停止运动.设物体在2 s 时刻后再运动t 0时间停下,则v 1=a (1.5 s +t 0),2 s 时刻物体的速度为v 2′=v 1-a ×1.5 s ,从2 s 时刻开始到物体停下来的这段时间内,即t 0
时间内物体运动的位移x =v 2′t 0-12
at 02=0.5 m ,解得t 0=0.5 s ,a =4 m/s 2,故物体实际上在
2.5 s 时刻停止运动,此后静止,选项A 、C 正确,B 、D 错误.]
6.AC [设木块前端通过点1后t 12时刻的速度为v 1′,通过点2后t 22
时刻的速度为v 2′,由匀变速直线运动平均速度的推论有v 1′=L t 1,v 2′=L t 2
,木块前端从点1到点2所用时间t =v 2′-v 1′a +t 12-t 22=t 1-t 22+L a ⎝⎛⎭⎫1t 2-1t 1
,故A 正确,B 错误;木块通过点2的时间为t 2,经历的位移为L ,则木块通过点2的平均速度为L t 2,故C 正确;木块前端经过点1的速度v 1=L t 1
-a t 12,木块前端经过点2的速度v 2=L t 2-a t 22,则1、2两点间的距离x =v 22-v 122a ≠L 22a ⎝⎛⎭
⎫1t 22-1t 12,故D 错误.]
7.D。