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2018届高三物理二轮复习练习:直线运动 夯基保分练(2)(含解析)

资料类别: 物理/同步

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2018/3/16

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夯基保分练(二) 匀变速直线运动的基本规律
[A级保分练]
1.(2017·河南林州一中质检)某航母跑道长160 m,飞机发动机产生的最大加速度为5 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s,飞机在航母跑道上起飞的过程可以简化为做匀加速直线运动,若航母沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为(  )
A.10 m/s  B.15 m/s  C.20 m/s  D.30 m/s
解析:选A 设航母匀速运动的最小速度为v1,飞机起飞速度为v2,对于航母则有x1=v1t,对于飞机则有v2=v1+at,飞机起飞时的位移满足v-v=2ax2,两者相对位移等于航母的跑道长,故有x2-x1=160 m,联立解得v1=10 m/s,故A正确。
2.(多选)(2017·湖南常德一中模拟)A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动。开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时(  )
A.两质点速度相等
B.A与B在这段时间内的平均速度相等
C.A的瞬时速度是B的2倍
D.A与B的位移相同
解析:选BCD 要求A、B同一时刻到达同一位置,初始时刻A、B位于同一位置,末时刻又在同一位置,所以两质点位移相等,故D正确;A、B同时开始运动,所以相遇时运动的时间相等,可知平均速度相等,故B正确;相遇时位移相等,设A的速度为vA,B的速度为vB,则有t=vBt,得vA=2vB,故C正确,A错误。
3.(2017·福建师大附中模拟)在空中的某点O以一定的初速度竖直向上抛出一物体,不计空气阻力,0.8 s后物体的速率变为8 m/s,关于此时物体的位置和速度方向的说法,正确的是(g取10 m/s2)(  )
A.在O点上方,速度方向向下
B.在O点上方,速度方向向上
C.在O点,速度方向向下
D.在O点下方,速度方向向下
解析:选B 取竖直向上为正方向。若物体此时的位置在O点上方或下方,速度方向向下,v=8 m/s,由公式v=v0-gt得,v0=0,与物体以一定的初速度竖直向上抛出不符,故A、D错误;若物体此时的位置在O点上方,速度方向向上,v=8 m/s,由公式v=v0-gt得,v0=16 m/s,与物体以一定的初速度竖直向上抛出相符,故B正确;若物体在O点,则上升和下降的时间均为0.4 s,回到O点的速度为v=gt=4 m/s,与题目数据不符,故C错误。
4. (2017·株洲二中模拟)为估测一照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹AB。已知每层砖的平均厚度为6 cm,拍摄到的石子位置A距石子起始落点的竖直距离约5 m。这个照相机的曝光时间约为(g取10 m/s2)(  )

A.1×10-3 s  B.1×10-2 s
C.5×10-2 s  D.0.1 s
解析:选B 自由落体运动位移为5 m时的末速度为:v1==10 m/s;由于0.12 m远小于5 m,故可以近似地将AB段当成匀速运动,故时间为:t==0.012 s≈0.01 s。故选B。
5.(2016·全国丙卷)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为(  )
A.  B.        C.       D.
解析:选A 质点在时间t内的平均速度v=,设时间t内的初、末速度分别为v1和v2,则v=,故=。由题意知:mv=9×mv,则v2=3v1,进而得出2v1=。质点的加速度a===。故选项A正确。
6.(2017·株洲二中检测)如图所示,在水平面上有一个质量为m的小物块,在某时刻给它一个初速度,使其沿水平面做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三点,最终停在O点。A、B、C三点到O点的距离分别为L1、L2、L3,小物块由A、B、C三点运动到O点所用的时间分别为t1、t2、t3,则下列结论正确的是(  )

A.==  B.<<
C.==  D.<<
解析:选C 研究小物块运动的逆过程,小物块从O点开始做初速度为零的匀加速直线运动,由运动学公式可知,x=at2,故a=,故位移与时间平方的比值为定值,即==,故选C。
7.(多选)汽车由静止开始从A点沿直线ABC做匀变速直线运动,第4 s末通过B点时关闭发动机,再经6 s到达C点时停止。已知AC的长度为30 m,则下列说法正确的是(  )
A.通过B点时速度是3 m/s
B.通过B点时速度是6 m/s
C.AB的长度为12 m
D.汽车在AB段和BC段的平均速度相同
解析:选BCD 汽车由静止开始从A点沿直线ABC做匀变速直线运动,画出v ­t图像,由图可得xAC=vBt,解得vB=6 m/s,所以选项A错误,B正确;0~4 s内,xAB=vBt1=12 m,所以选项C正确;由=,知汽车在AB段和BC段的平均速度相同,选项D正确。
8.(多选)(2017·温州五校联考)近来交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。假设一辆以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8 m。该车减速时的加速度大小为5 m/s2。则下列说法中正确的是(  )
A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时,汽车离停车线的距离为1.6 m
B.如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人
C.如果驾驶员的反应时间为0.4 s,汽车刚好能在停车线处停车让人
D.如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车刚好能在停车线处停车让人
解析:选AD 若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t0== s=1.6 s<2 s,所以从刹车到停止的位移大小x1== m= 6.4 m,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m=1.6 m,故A正确;如果汽车在距停车线6 m处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m,所以汽车不能在停车线处停车让人,故B错误;刹车的位移是6.4 m,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m,则驾驶员的反应时间t= s=0.2 s时汽车刚好能停在停车线处让人,故C错误,D正确。
[B级拔高练]
9.(2015·江苏高考)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是(  )

A.关卡2  B.关卡3
C.关卡4  D.关卡5
解析:选C 设该同学加速到2 m/s时所用时间为t1,由v1=at1,得t1==1 s,通过的位移x1=at=1 m,然后匀速前进的位移x2=v1(t-t1)=8 m,因x1+x2=9 m>8 m,即这位同学已通过关卡2,距该关卡1 m,当关卡关闭t2=2 s时,此同学在关卡2、3之间通过了x3=v1t2=4 m的位移,接着关卡放行t=5 s,同学通过的位移x4=v1t=10 m,此时距离关卡4为x5=24 m-(1+8+4+10) m=1 m,关卡关闭2 s,经过t3==0.5 s后,关卡4最先挡住他前进,C正确。
10. (2015·山东高考)距地面高5 m的水平直轨道上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 m
C.3.75 m  D.4.75 m
解析:选A 根据两球同时落地可得 =+ ,代入数据解得h=1.25 m,选项A正确。
11.如图所示 ,一辆汽车(视为质点)在一水平直路面ABC运动,AB的长度为x1=25 m,BC的长度为x2=97 m。汽车从A点由静止启动,在AB段做加速度大小为a1=2.0 m/s2的匀加速直线运动。在BC段,先做加速度大小为a2=1.0 m/s2的匀加速直线运动。当运动到离C点适当距离处,再以大小为a3=2.0 m/s2的加速度做匀减速直线运动,汽车恰好停在C点。求:

(1)汽车达到的最大速度vm和开始减速时离C点的距离d;
(2)汽车从A点运动到C点所用的时间t。
解析:(1)由x1=a1t和v=2a1x1可得
汽车在AB段运动时间t1==5 s,到达B点时的速度vB==10 m/s
设汽车在BC段之间由B到D时加速行驶,距离为d′,有
v-v=2a2d′
由D到C时减速行驶,距离为d,有0-v=-2a3d,且
d′+d=x2,
解得汽车的最大速度vm=14 m/s
开始减速时汽车离C点的距离d==49 m。
(2)由B到D,汽车加速行驶,由vm=vB+a2t2得:
行驶时间t2==4 s,
由D到C,汽车减速行驶直到静止,由0=vm-a3t3得:
行驶时间t3==7 s,
故汽车从A点运动到C点所用的时间
t=t1+t2+t3=16 s。
答案:(1)14 m/s 49 m (2)16 s
12.(2017·山东潍坊中学模拟)我国东部14省市ETC联网已正常运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15 m/s的速度朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前s=10 m处正好匀减速至v2=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至速度为0,经过t=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求:

(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。
解析:(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为s1=
所以总的位移s总1=2s1+s=210 m。
(2)过ETC通道时t1=×2+=22 s
过人工收费通道时t2=×2+t=50 s
s2=×2=225 m
二者的位移差Δs=s2-s总1=(225-210) m=15 m
在这段位移内汽车过ETC通道时是做匀速直线运动,所以
Δt=t2-=27 s。
答案:(1)210 m (2)27 s





















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