一点一练2022版高考物理复习专题一匀变速直线运动的规律及其应用专题演练含两年高考一年模拟

必修1考点1　匀变速直线运动的规律及其应用两年高考真题演练1．(2022·广东理综，14)如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物(　　)A．帆船朝正东方向航行，速度大小为vB．帆船朝正西方向航行，速度大小为vC．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为vD．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v2．(2022·山东理综，14)距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图。小车始终以4m/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＝10m/s2。可求得h等于(　　)A．1.25mB．2.25mC．3.75mD．4.75m3．(2022·江苏单科，5)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m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5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是(　　)A．关卡2B．关卡3C．关卡4D．关卡54．(2022·上海单科，8)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.5．(2022·海南单科，13)短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00s7\n跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。6．(2022·新课标全国卷Ⅱ，24)2022年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g＝10m/s2。(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f＝kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m＝100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字)考点1　匀变速直线运动的规律及其应用一年模拟试题精练1．(2022·山东德州高三质检)一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB∶BC等于(　　)A．1∶3B．2∶5C．3∶5D．4∶52．(2022·河南洛阳高三质检)一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是(　　)A．20mB．24mC．25mD．75m3．(2022·长沙高三期中)(多选)如图所示，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＝2m，BC＝3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，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＝4mC．可以求得OA之间的距离为1.125m7\nD．可以求得OA之间的距离为1.5m4．(2022·山东烟台市高三阶段性考试)(多选)在平直公路上，自行车与同方向行驶的一辆汽车在t＝0时同时经过某一个路标，它们位移x(m)随时间t(s)变化规律为：汽车为x＝10t－t2(m)，自行车为x＝6t(m)，则下列说法正确的是(　　)A．汽车做减速直线运动，自行车做匀速直线运动B．不能确定汽车和自行车各做什么运动C．开始经过路标后较短时间内自行车在前，汽车在后D．当自行车追上汽车时，它们距路标96m5．(2022·郑州高三质检)(多选)一个小球做自由落体运动，它的下落高度足够高，取g＝10m/s2，关于这个小球的运动情况，下列说法中正确的是(　　)A．小球在第3s内的下落高度为25mB．小球在前3s内的平均速度为30m/sC．小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1∶3∶5D．小球在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1∶3∶56．(2022·江西二模)有一个小圆环瓷片最高能从h＝0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏。现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍，如图所示。若将该装置从距地面H＝4.5m高处从静止开始下落，瓷片落地恰好没摔坏。已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向。(g＝10m/s2)(1)瓷片直接撞击地面而不被摔坏时，瓷片着地时的最大速度为多少？(2)瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为多少？7．(2022·广东深圳高三模拟)某教练员选拔短跑运动员，要对运动员进行测试。对某运动员测试，在启跑后2s内通过的距离为10m(视为匀加速过程)。该运动员的最大速度为10m/s，持续时间不超过10s。之后，减速运动，加速度大小为1m/s2。若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及匀减速直线运动阶段。7\n(1)求该运动员启动阶段的加速度大小；(2)求该运动员100m赛的最好成绩。参考答案考点1　匀变速直线运动的规律及其应用两年高考真题演练1．D　[以帆板为参照物，分析帆船的速度，如图所示，有tanθ＝1，θ＝45°，所以以帆板为参照物，帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v帆船＝＝v，故D正确。]2．A　[小车上的小球自A点自由落地的时间t1＝，小车从A到B的时间t2＝；小车运动至B点时细线轧断，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＝1.25m，选项A正确。]3．C　[由题意知，该同学先加速后匀速，速度增大到2m/s用时t1＝＝1s，在加速时间内通过的位移x1＝at＝1m，t2＝4s，x2＝vt2＝8m，已过关卡2，t3＝2s时间内x3＝4m，关卡打开，t4＝5s，x4＝vt4＝10m，此时关卡关闭，距离关卡4还有1m，到达关卡4还需t5＝0.5s，小于2s，所以最先挡住他前进的是关卡4，故C正确。]4．A　[以竖直向下为正方向，对向上和向下抛出的两个小球，分别有h＝－vt1＋gt，h＝vt2＋gt，Δt＝t1－t2，解以上三式得两球落地的时间差Δt＝，故A正确。]5．解析　根据题意，在第1s和第2s内运动员都做匀加速直线运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1s和第2s内通过的位移分别为s1和s2，由运动学规律得s1＝at①7\ns1＋s2＝a(2t0)2②式中t0＝1s，联立①②两式并代入已知条件，得a＝5m/s2③设运动员做匀加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v；跑完全程的时间为t，全程的距离为s。依题意及运动学规律，得t＝t1＋t2④v＝at1⑤s＝at＋vt2⑥设加速阶段通过的距离为s′，则s′＝at⑦联立③④⑤⑥⑦式，并代入数据得s′＝10m答案　5m/s2　10m6．解析　(1)设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5km高度处的速度大小为v。根据运动学公式有v＝gt①s＝gt2②根据题意有s＝3.9×104m－1.5×103m＝3.75×104m③联立①②③式得t＝87s④v＝8.7×102m/s⑤(2)该运动员达到最大速度vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有mg＝kv⑥由所给的vt图象可读出vmax≈360m/s⑦由⑥⑦式得k＝0.008kg/m⑧答案　(1)87s　8.7×102m/s　(2)0.008kg/m一年模拟试题精练7\n1．A　2.C3．BC　[设物体通过AB、BC、CD所用的时间均为t，由匀变速直线运动的推论Δx＝at2可得：物体的加速度a的大小为a＝＝＝，因为不知道时间，所以不能求出加速度，故A错误；根据CD－BC＝BC－AB＝1m，可知CD＝3＋1＝4m，故B正确；因某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以物体经过B点时的瞬时速度为vB＝＝，再由v＝2axOB可得OB两点间的距离为xOB＝＝·＝3.125m，所以O与A间的距离xOA＝xOB－AB＝(3.125－2)m＝1.125m，故C正确，D错误。]4．AD　[根据两者位移x随时间t变化规律表达式可知，汽车做初速度为v0＝10m/s，加速度大小为a＝0.5m/s2的匀减速直线运动，自行车做速度为v＝6m/s的匀速直线运动，故选项A正确，选项B错误；由于v0>v，所以开始经过路标后较短时间内汽车在前，自行车在后，故选项C错误；设汽车速度减小至零所需时间为t0，由v＝v0＋at解得：t0＝20s，当自行车追上汽车时，设经过的时间为t，则有：10t－t2＝6t，解得：t＝16s<t0，符合情境，此时两者的位移为x＝96m，故选项D正确。]5．AC　[小球在第3s内的下落高度等于前3s下落的高度减去前2s下落的高度，即：h＝gt－gt＝25m，A正确；3s末的速度vt＝gt＝30m/s，前3s的平均速度v＝＝15m/s，B错误；由v＝gt计算可知，小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1∶3∶5，C正确，由h＝gt2得前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1∶4∶9，D错误。]6．解析　(1)瓷片从h＝0.18m处下落，加速度为a0，设瓷片质量为m，根据牛顿第二定律得mg－0.1mg＝ma0，解得a0＝9m/s2，落地时速度为v＝2a0h，得v0＝m/s＝1.8m/s。(2)瓷片随圆柱体一起加速下落，加速度为a1，则有a1＝a0＝9m/s2，圆柱体落地时瓷片速度为v＝2a1H，得v1＝m/s＝9m/s，下落时间为t1＝＝s＝1s，瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地，加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得4.5mg＋0.1mg－mg＝ma2，得a2＝3.6g＝36m/s2，则瓷片继续下落的时间为t2＝＝s＝0.2s，所以瓷片随圆柱体从静止到落地，下落总时间为t＝t1＋t2＝1s＋0.2s＝1.2s。答案　(1)1.8m/s　(2)1.2s7\n7．解析　(1)根据题意，在启动后的2s内运动员做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，前2s内通过的位移为s1，由运动学规律可得：s1＝at又t0＝2s，s1＝10m，代入解得：a＝5m/s2(2)要运动成绩最好，假设运动员先匀加速运动，当速度达到10m/s，然后匀速运动，设加速阶段运动时间为t1，匀速运动时间为t2，匀速运动的速度为v，由题意可知v＝10m/s，加速阶段：t1＝，解得t1＝2s匀速阶段发生的位移：s2＝s－s1＝90m，匀速时间t2＝，解得t2＝9s因t2<10s，运动员跑完100m还未达到减速阶段，所以运动员跑100m的最短时间为t＝t1＋t2，代入数据可得t＝11s，跑完100m的最好成绩为11s。答案　(1)5m/s2　(2)11s7