2022高考物理一轮复习训练:第一章第二节匀变速直线运动的规律及应用(附解析)
展开
(建议用时:25分钟)1.(2020·江苏如皋中学模拟)汽车在水平地面上刹车可以看做匀减速直线运动,其位移与时间的关系是:s=16t-2t2(m),则它在停止运动前最后1s内的平均速度为( )A.6m/s B.4m/sC.2m/sD.1m/s解析:选C。根据匀变速直线运动的位移时间关系x=v0t+at2=16t-2t2,解得v0=16m/s,a=-4m/s2;采取逆向思维,汽车在停止运动前1s内的位移x=at2=×4×12m=2m,停止运动最后1s的平均速度==m/s=2m/s,故C正确。2.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为( )A.B.C.D.解析:选A。根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度大小也是v,之后的运动与竖直下抛的小球运动情况相同。因此上抛的小球比下抛的小球多运动的时间为t==,A正确。3.(多选)(2020·广西玉林高一期中)一个以v0=5m/s的初速度做直线运动的物体,自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2m/s2的加速度,则当物体位移大小为6m时,物体已运动的时间可能为( )A.1sB.2sC.3sD.6s
解析:选BCD。取初速度方向为正方向,当位移与v0同向时,位移为x=6m,由x=v0t+at2得:6=5t-t2,t1=2s或t2=3s,B、C正确。当位移与v0方向相反时,位移为x=-6m,代入位移公式得:-6=5t-t2,故t3=6s,D正确。4.如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为2m/s,A、B间的距离为x1=3m,B、C间的距离为x2=5m,则质点的加速度为( )A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s2解析:选B。因为从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为2m/s,可知从A到B和从B到C的时间相等,根据平均速度推论可知,B点的速度vB==;根据速度与位移的关系式得v-v=2ax1,即-=2××3,解得T=1s,则加速度为a==m/s2=2m/s2。故选B。5.(2020·阳泉市上学期期末)已知A、B、C为同一直线上的三点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一做匀加速直线运动的物体,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段时间为t,通过BC段的时间为2t。则物体加速度的大小为( )A.B.C.D.解析:选C。设AB段中间时刻的速度v1=,BC段中间时刻速度为v2=,加速度a==,故C正确。6.(2020·河南省上学期阶段性考试)一
汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方有一警示牌,立即刹车。刹车后汽车立即开始做匀减速直线运动,直至停止。已知从刹车开始计时,汽车在0~2s内的位移大小为48m,4~6s内的位移大小为3m。用v、a分别表示汽车匀速行驶时的速度大小及刹车后的加速度大小,则( )A.a=m/s2,v=m/sB.a=m/s2,v=m/sC.a=8m/s2,v=32m/sD.a=6m/s2,v=30m/s解析:选D。在0~2s内的位移为x1=vt-at2①汽车在4s时的速度为v1=v-4a②则4~6s内的位移为x2=v1t-at2代入数据解得v=29.625m/s,a=5.625m/s2;但当t=6s时,可得速度为v6=-4.125m/s,这说明在t=6s时汽车已停止运动,因此上面的计算不成立。则4~6s内的位移为0-v=-2ax2③联立①②③式计算可得a=6m/s2,v=30m/s,故D正确,A、B、C错误。7.(2020·福建六校联考)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2kg的物体从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m(未落地),则( )A.物体在2s末的速度大小是20m/sB.物体在第5s内的平均速度大小是3.6m/sC.物体在前2s内的位移大小是20mD.物体在5s内的位移大小是50m解析:选D。设该星球表面的重力加速度为g,由自由下落在第5s内的位移是18m,可得g×(5s)2-g×(4s)2=18m,得g=4m/s2,所以物体在2s末的速度大小为8m/s,A错误;物体在第5s内的平均速度大小为18m/s,B
错误;物体在前2s内的位移大小是g×(2s)2=8m,C错误;物体在5s内的位移大小是g×(5s)2=50m,D正确。8.(多选)(2020·定远期末)如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度v射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是( )A.子弹从O运动到D全过程的平均速度小于B点的瞬时速度B.子弹通过每一部分时,其速度变化量vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vCC.子弹到达各点的速率v∶vA∶vB∶vC=2∶∶∶1D.子弹从进入木块到达各点经历的时间tA∶tB∶tC∶tD=1∶∶∶2解析:选AC。全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,根据匀变速运动的结论可知,中间时刻的瞬时速度一定小于中间位置时的速度,故A正确;由于子弹的速度越来越小,故穿过每一块木块的时间不相等,故速度的差值不相等,故B错误;将子弹的运动反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由v2=2ax可知,通过CBAO的速度之比为1∶∶∶2,子弹到达各点的速率v∶vA∶vB∶vC=2∶∶∶1,故C正确;将子弹的运动反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由x=at2可知,反向通过各木块用时之比为1∶(-1)∶(-)∶(2-);子弹从进入木块到到达各点经历的时间tA∶tB∶tC∶tD=(2-)∶(-)∶(-1)∶1,故D错误。9.随着经济发展,乡村公路等级越来越高,但汽车超速问题也日益凸显,为此一些特殊路段都设立了各式减速带。现有一辆汽车发现前方有减速带,开始减速,减至某一速度,开始匀速运动,匀速通过减速带,然后再加速到原来的速度,总位移为80m。汽车行驶80m位移的v2-x图象如图所示,其中v为汽车的行驶速度,x为汽车行驶的距离。求汽车通过80m位移的平均速度。
解析:设汽车初速度为v0,减速后速度为v,则由题图可知v0=15m/s,v=5m/s。由v2-v=-2a1x1,得减速运动的加速度大小为a1=5m/s2,同理可得加速运动的加速度大小为a2=2.5m/s2,由v=v0-a1t1,得减速运动时间为t1=2s,同理可得加速运动时间为t2=4s,匀速运动的时间为t3==s=4s,则有t总=t1+t2+t3=10s,则全程平均速度为v1==8m/s。答案:8m/s