【步步高】2022高考物理大一轮复习 1.2 匀变速直线运动的规律

1.2匀变速直线运动的规律1．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2)(　　)．A．10mB．20mC．30mD．40m解析　从井口由静止释放，石头做自由落体运动，由运动学公式h＝gt2可得h＝×10×22m＝20m.答案　B2．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2，则物体运动的加速度为(　　)．A.B.C.D.解析　物体做匀变速直线运动，由匀变速直线运动规律：＝vt/2＝知：vt1/2＝①vt2/2＝②由匀变速直线运动速度公式v＝v0＋at知vt2/2＝vt1/2＋a·③①②③式联立解得a＝.答案　A3.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图1－2－1所示，已知曝光时间为s，则小石子出发点离A点的距离约为(　　)．A．6.5mB．10m6\n图1－2－1C．20mD．45m解析　AB长度为L＝0.02m，小石子从A到B用时0.001s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即经过AB的中间时刻的瞬时速度v＝20m/s，小石子从静止开始下落到该处的高度为h，则v2＝2gh，解得h＝20m，由于A点离AB的中间时刻的位置很小，故小石子出发点离A点距离约为20m.答案　C4．汽车刹车后开始做匀减速运动，第1s内和第2s内的位移分别为3m和2m，那么从2s末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是(　　)．A．1.5mB．1.25mC．1.125mD．1m解析　由平均速度可求0.5s、1.5s时的速度分别为3m/s和2m/s，得a＝－1m/s2.由vt＝v0＋at得v0＝3.5m/s，共运动3.5s，2s末后汽车还能运动1.5s，由x＝at2得x＝1.125m.答案　C5．做匀减速直线运动的物体经4s停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内位移是(　　)．A．3.5mB．2mC．1mD．0解析　利用“逆向推理法”，把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，则相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1，所以＝，s1＝2m．故选B(逆反思维法)．答案　B6．一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动．若已知物体在第1秒内位移为8.0m，在第3秒内位移为0.5m．则下列说法正确的是(　　)．A．物体的加速度大小一定为3.75m/s2B．物体的加速度大小可能为3.75m/s2C．物体在第0.5秒末速度一定为4.0m/sD．物体在第2.5秒末速度一定为0.5m/s解析　若物体在第3秒末速度减为零，则由s3－s1＝2aT2可得a＝－3.75m/s2.由v0.5＝6\n1＝可得v0.5＝8.0m/s.由v2.5＝3＝可得v2.5＝0.5m/s；若物体在第3秒内已减速至零，则物体的加速度大于3.75m/s2，物体在第2.5秒末的速度小于0.5m/s，甚至可能为零．不管物体在第3秒内是否减速为零，C都是不正确的．综上所述，本题的正确选项为B.答案　B图1－2－27.如图1－2－2所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s就熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s.下列说法中正确的有(　　)．A．如果立即以最大加速度做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即以最大加速度做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即以最大加速度做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5m处以最大加速度减速，汽车能停在停车线处解析　在加速阶段若一直加速，则2s末的速度为12m/s，2s内的位移为x＝×2m＝20m，则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，A正确．若汽车一直以最大加速度减速，在绿灯熄灭前通过的距离小于18m，则不能通过停车线，如果在距离停车线5m处以最大加速度减速，汽车运动的最小距离为6.4m，不能停在停车线处．C项正确，B、D错误．答案　AC8．短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s和19.30s．假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数)6\n解析　(1)设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v(以m/s为单位)，则有vt＋(9.69－0.15－t)v＝100①vt＋(19.30－0.15－t)×0.96v＝200②由①②式得t＝1.29s③v＝11.24m/s④(2)设加速度大小为a，则a＝＝8.71m/s2.⑤答案　(1)1.29s　11.24m/s　(2)8.71m/s29.如图1－2－3所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则xAB∶xBC等于(　　)．图1－2－3A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析　由位移－速度公式可得vB2－vA2＝2axAB，vC2－vB2＝2axBC，将各瞬时速度代入可知选项C正确．答案　C10.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图1－2－4所示，已知曝光时间为s，则小石子出发点离A点的距离约为(　　)．A．6.5mB．10m图1－2－4C．20mD．45m解析　AB长度为L＝0.02m，小石子从A到B用时0.001s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即经过AB的中间时刻的瞬时速度v＝20m/s，小石子从静止开始下落到该处的高度为h，则v2＝2gh，解得h＝20m，由于A点离AB的中间时刻的位置很小，故小石子出发点离A点距离约为20m..答案　C116\n．目前，配置较高的汽车都安装了ABS(或EBS)制动装置，可保证车轮在制动时不会被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为F，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，刹车前匀速行驶的速度为v，则(　　)．A．汽车刹车的加速度大小为a＝B．汽车刹车时间t′＝C．汽车的刹车距离为s＝vt＋D．汽车的刹车距离为s＝vt＋解析　由F＝ma可知，制动时间应为t′＝＝，A、B错误；刹车距离应为s＝vt＋＝vt＋，C错误、D正确(逆反思维法)．答案　D12．在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是(　　)．A．加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2等于2∶1B．加速、减速中的平均速度大小之比1∶2等于1∶1C．加速、减速中的位移之比s1∶s2等于2∶1D．加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2不等于1∶2解析　汽车由静止运动8s，又经4s停止，加速阶段的末速度与减速阶段的初速度相等，由v＝at，知a1t1＝a2t2，＝，A错、D错，又由v2＝2as知a1s1＝a2s2，＝＝，C对，由＝知，1∶2＝1∶1，B对．答案　BC13．一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10s内，火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢，每节车厢长8m(连接处长度不计)，求：(1)火车的加速度的大小；(2)人开始观察时火车速度的大小．解析　(1)由题知，火车做匀减速运动，设火车加速度大小为a，L＝8m.Δs＝aT2,8L－6L＝a×102，6\na＝＝m/s2＝0.16m/s2.(2)设人开始观察时火车速度大小为v0，v＝＝＝m/s＝5.6m/s.v＝v0－aT，解得v0＝7.2m/s(发散思维法)．答案　(1)0.16m/s2　(2)7.2m/s图1－2－514.(2022·南开区高三检测)如图1－2－5所示，小滑块在较长的斜面顶端，以初速度v0＝2m/s、加速度a＝2m/s2向下滑，在到达底端前1s里，所滑过的距离为L，其中L为斜面长，则(1)小球在斜面上滑行的时间为多少？(2)小球到达斜面底端时的速度v是多少？(3)斜面的长度L是多少？解析　a＝2m/s2，v0＝2m/s＝v1×1＋a×12①v1＝v0＋at②＝v0t＋at2③①②③联立得t＝2s，L＝15m小球在斜面上滑行的时间t总＝t＋1＝3s到达斜面底端时vt＝v0＋at总＝8m/s.答案　(1)3s　(2)8m/s　(3)15m6