2019版高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 课后分级演练2 匀变速直线运动的规律.doc

课后分级演练 二 匀变速直线运动的规律 A 级 基础练 1 2017 宁波效实中学期中 蛟龙号 是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水 器 假设某次海试活动中 蛟龙号 完成海底任务后竖直上浮 从上浮速度为 v 时开始计 时 此后 蛟龙号 匀减速上浮 经过时间 t 上浮到海面 速度恰好减为零 则 蛟龙号 在 t0 t0t2 B t1 t2 C v1 v2 1 2 D v1 v2 1 3 解析 BC 对 A 有 L gt 且 v1 gt1 对 B 有 3L L g t1 t2 2 且 12 21 12 v2 g t1 t2 联立解得 t1 t2 v1 v2 1 2 B C 正确 3 多选 2017 潍坊模拟 如图所示 t 0 时 质量为 0 5 kg 的物体从光滑斜面上 的 A 点由静止开始下滑 经过 B 点后进入水平面 设经过 B 点前后速度大小不变 最后停 在 C 点 测得每隔 2 s 的三个时刻物体的瞬时速度 记录在下表中 g 取 10 m s2 则下列 说法中正确的是 t s 0 2 4 6 v m s 1 0 8 12 8 A t 3 s 时刻物体恰好经过 B 点 B t 10 s 时刻恰好停在 C 点 C 物体运动过程中的最大速度为 12 m s D A B 间的距离小于 B C 间的距离 解析 BD 根据图表中的数据 可以求出物体下滑的加速度 a1 4 m s2和在水平面上 的加速度 a2 2 m s2 根据运动学公式 8 a1t1 a2t2 12 t1 t2 2 解出 t1 s 知 43 经过 s 到达 B 点 到达 B 点时的速度 v a1t m s 如果第 4 s 还在斜面上的话 速 103 403 度应为 16 m s 从而判断出第 4 s 已过 B 点 是在 2 s 到 4 s 之间经过 B 点 所以最大速 度不是 12 m s 故 A C 均错误 第 6 s 末的速度是 8 m s 到停下来还需时间 t 0 8 2 s 4 s 所以到 C 点的时间为 10 s 故 B 正确 根据 v2 v 2 ax 求出 AB 段的长度为20 m BC 段长度为 m 则 A B 间的距离小于 B C 间的距离 故 D 正确 2009 4009 4 某同学在实验室做了如图所示的实验 铁质小球被电磁铁吸 附 断开电磁铁的电源 小球自由下落 已知小球的直径为 0 5 cm 该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为 1 00 10 3 s 则小球开始下落的位置距光电门的距离为 A 1 m B 1 25 m C 0 4 m D 1 5 m 解析 B 小球通过光电门的时间很短 这段时间内的平均速度可看成瞬时速度 v s t 5 m s 由自由落体运动规律可知 h 1 25 m B 正确 v22g 5 物体做匀加速直线运动 相继经过两段距离为 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 s2 B m s2 23 43 C m s2 D m s2 89 169 解析 B 根据题意 物体做匀加速直线运动 t 时间内的平均速度等于 时刻的瞬时 t2 速度 在第一段内中间时刻的瞬时速度为 v1 1 m s 4 m s 在第二段内中间时刻的v 164 瞬时速度为 v2 2 m s 8 m s 则物体加速度为 a m s m s 故v 162 v2 v1t 8 43 43 选项 B 正确 6 2017 江西九江七校联考 伽利略在研究自由落体运动时 做了如下的实验 他让 一个铜球从阻力很小 可忽略不计 的斜面上由静止开始滚下 并且做了上百次 假设某次实验伽利略是这样做的 在斜面上任取三个位置 A B C 让 小球分别由 A B C 滚下 如图所示 A B C 与斜面底端的距离分别为 s1 s2 s3 小球 由 A B C 运动到斜面底端的时间分别为 t1 t2 t3 小球由 A B C 运动到斜面底端时 的速度分别为 v1 v2 v3 则下列关系式中正确 并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向 下运动是匀变速直线运动的是 A v1 v2 v3 B v1t1 v2t2 v3t3 C s1 s2 s2 s3 D s1t21 s2t2 s3t23 解析 D 球在斜面上三次运动的位移不同 末速度一定不同 A 错误 由 v at 可得 a 三次下落中的加速度相同 故关系式正确 但不是当时伽利略用来证明时所用的结 vt 论 B 错误 由题图及运动学规律可知 s1 s2 s2 s3 C 错误 由运动学公式可知 s at2 故 a 三次运动中位移与时间平方的比值一定为定值 伽利略正是用这一规 12 2st2 律说明小球沿光滑斜面向下运动为匀变速直线运动 D 正确 7 如图所示 一小滑块 可视为质点 沿足够长的斜面以初速度 v 向上做匀变速直线运 动 依次经 A B C D 到达最高点 E 已知 AB BD 6 m BC 1 m 滑块从 A 到 C 和从 C 到 D 所用的时间都是 2 s 设滑块经 B C 时的速度分别为 vB vC 则 A vC 6 m s B vB m s8 C DE 3 m D 从 D 到 E 所用时间为 4 s 解析 D 由 xAC xCD at2得 a m s2 0 5 m s2 滑 xAC xCDt2 6 1 6 1 22 块由 A 至 C 的平均速度等于中间时刻的瞬时速度 则 vC m s 3 m s A 错 xADt 6 62 2 误 由 v v 2 axBC 得 vB m s B 错误 由 v 2 axBE得 xBE 10 m 故2B 2C 10 2B xDE xBE xBD 4 m C 错误 由 xDE at 得 tDE 4 s D 正确 12 2DE 8 一个从地面竖直上抛的物体 它两次经过一个较低的点 a 的时间间隔是 Ta 两次 经过一个较高点 b 的时间间隔是 Tb 则 a b 之间的距离为 A g T T B g T T 18 2a 2b 12 2a 2b C g T T D g Ta Tb 12 2a 2b 12 解析 A 根据时间的对称性 物体从 a 点到最高点的时间为 从 b 点到最高点的时 Ta2 间为 所以 a 点到最高点的距离 ha g 2 b 点到最高点的距离 h6 g 2 Tb2 12 Ta2 gT2a8 12 Tb2 故 a b 之间的距离为 ha hb g T T 故选 A gT2b8 18 2a 2b 9 随着机动车数量的增加 交通安全问题日益凸显 分析交通违法事例 将警示我们 遵守交通法规 珍爱生命 某路段机动车限速为 15 m s 一货车严重超载后的总质量为 5 0 104 kg 以 15 m s 的速度匀速行驶 发现红灯时司机刹车 货车即做匀减速直线运 动 加速度大小为 5 m s2 已知货车正常装载后的刹车加速度大小为 10 m s2 1 求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比 2 求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大 3 若此货车不仅超载而且以 20 m s 的速度超速行驶 则刹车距离又是多少 设此情 形下刹车加速度大小仍为 5 m s2 解析 1 此货车在超载及正常装载情况下刹车时间之比 t1 t2 2 1 v0a1 v0a2 2 超载时 刹车距离 x1 m 22 5 m v202a1 1522 5 正常装载时 刹车距离 x2 m 11 25 m v202a2 1522 10 显然 严重超载后的刹车距离是正常装载时刹车距离的两倍 3 货车在超载并超速的情况下的刹车距离 x3 m 40 m v0 22a1 2022 5 由此可见 超载超速会给交通安全带来极大的隐患 答案 1 2 1 2 22 5 m 11 25 m 3 40 m 10 如图所示 运动员从离水面 10 m 高的平台上向上跃起 举起双臂直体离开台面 此时其重心位于从手到脚全长的中点 跃起后重心升高 0 45 m 达到最高点 落水时身体竖直 手先入 水 在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计 计算时可以把 运动员看成全部质量集中在重心的一个质点 g 取 10 m s2 求 1 运动员起跳时的速度 v0 2 从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间 t 结果 保留 3 位有效数字 解析 1 上升阶段 v 2 gh20 解得 v0 3 m s2gh 2 上升阶段 0 v0 gt1 解得 t1 s 0 3 s v0g 310 自由落体过程 H gt 12 2 解得 t2 s 1 45 s 2Hg 2 10 4510 故 t t1 t2 0 3 s 1 45 s 1 75 s 答案 1 3 m s 2 1 75 s B 级 提升练 11 物体以速度 v 匀速通过直线上的 A B 两点需要的时间为 t 现在物体从 A 点由静 止出发 先做加速度大小为 a1的匀加速直线运动 达到某一最大速度 vm后立即做加速度大 小为 a2的匀减速直线运动 到达 B 点恰好停下 所用时间仍为 t 则物体的 A 最大速度 vm只能为 2v 无论 a1 a2为何值 B 最大速度 vm可以为许多值 与 a1 a2的大小有关 C a1 a2的值必须是一定的 且 a1 a2的值与最大速度 vm有关 D a1 a2必须满足 a1a2a1 a2 2vt 解析 AD 如图所示 画出符合题意的 v t 图象 由题意知 匀速运动和先加速再减速运动 OAC 的位移相等 时间相等 根据图 象 可得出 vm 2 v 虚线 OBC 表示 a1 a2改变后的先加速再减速运 动 由图可知 A 正确 B C 错误 由 vm a1t1 a2 t t1 vm 2 v 解得 故 D 正确 a1a2a1 a2 2vt 12 如图所示 甲从 A 地由静止匀加速跑向 B 地 当甲前进距 离为 s1时 乙从距 A 地 s2处的 C 点由静止出发 加速度与甲相同 最后二人同时到达 B 地 则 AB 两地距离为 A s1 s2 B s1 s2 24s1 C D s214 s1 s2 s1 s2 2s1 s1 s2 解析 B 设甲前进距离为 s1时 速度为 v 甲和乙做匀加速直线运动的加速度为 a 则有 vt at2 at2 s2 s1 根据速度 位移公式 v2 2 as1 解得乙运动的时间 t 12 12 则 AB 的距离 s s2 at2 故选项 B 正确 s2 s12as1 12 s1 s2 24s1 13 多选 2017 河北唐山一中模拟 如图所示 长度为 0 55 m 的圆筒竖直放在水平 地面上 在圆筒正上方距其上端 1 25 m 处有一小球 可视为质点 在由静止释放小球的同 时 将圆筒竖直向上抛出 结果在圆筒落地前的瞬间 小球在圆筒内运动而没有落地 则 圆筒上抛的速度大小可能为 空气阻力不计 取 g 10 m s 2 A 2 3 m s B 2 6 m s C 2 9 m s D 3 2 m s 解析 BC 整个过程中球做自由落体运动 圆筒做竖直上抛运动 球下落时间为 t1 h 为实际下落高度 2hg 圆筒在空中运动时间为 t2 v0为其上抛初速度 2v0g 根据题中要求 在圆筒落地前的瞬间 小球在圆筒内运动而没有落地 则对临界情况 分析 筒上抛速度较小时 当筒落地瞬间 小球刚到筒上沿 则 h 1 25 m 又 t1 t2即 2hg 2v0g 解得 v0 2 5 m s 筒上抛速度较大时 当筒落地瞬间 小球刚要落地 则 h 1 25 0 55 m 1 8 m 又 t1 t2即 2hg 2v0g 解得 v0 3 m s 故筒上抛速度范围为 2 5 m s v0 3 m s 故选项 B C 正确 14 如图所示 木杆长 5 m 上端固定在某一点 由静止放开后让它自由落下 不计空 气阻力 木杆通过悬点正下方 20 m 处的圆筒 AB 圆筒 AB 长为 5 m 求 1 木杆经过圆筒的上端 A 所用的时间 t1 2 木杆通过圆筒 AB 所用的时间 t2 取 g 10 m s 2 解析 1 木杆由静止开始做自由落体运动 木杆的下端到达圆筒上端 A 用时 t 下 A s s 2h下 Ag 2 1510 3 木杆的上端到达圆筒上端 A 用时 t 上 A s 2 s 2h上 Ag 2 2010 则木杆通过圆筒上端 A 所用的时间 t1 t 上 A t 下 A 2 s3 2 木杆的下端到达圆筒上端 A 用时 t 下 A s s 2h下 Ag 2 1510 3 木杆的上端离开圆筒下端 B 用时 t 上 B s s 2h上 Bg 2 2510 5 则木杆通过圆筒所用的时间 t2 t 上 B t 下 A s5 3 答案 1 2 s 2 s3 5 3 15 2017 山东潍坊统考 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 立即匀减速停车 因 OA 段铁轨不能停车 整个列车只能停在 AB 段内 已知 OA 1 200 m OB 2 000 m 求 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 点右侧 减速运动的加速度大小为 a1 距离为 x1 则 0 v 2 a1x1 20 x1 1 200 m 200 m 1 400 m 解得 a1 m s2 167 若列车车头恰好停在 B 点 减速运动的加速度大小为 a2 距离为 xOB 2 000 m 则 0 v 2 a2xOB 20 解得 a2 1 6 m s 2 故加速度大小 a 的取值范围为 1 6 m s2 a m s2 167 2 当列车车头恰好停在 B 点时 减速运动时的时间最长 则 0 v0 a2t 解得 t 50 s 答案 1 1 6 m s 2 a m s2 2 50 s 167