2019版高考物理一轮复习第一章直线运动第2讲匀变速直线运动的规律和应用检测284160.doc

第2讲匀变速直线运动的规律和应用基础巩固1.一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.st2B.3s2t2C.4st2D.8st22.(2016北京东城期中,5)某人大雾天驾车在高速路上行驶,已知能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为 30 m,该人的反应时间为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2。为安全行驶,汽车行驶的最大速度是()A.2.5 m/sB.15 m/sC.103 m/sD.60 m/s3.(2016北京东城期中,4)一个小石子从某一高度处由静止开始自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。该爱好者用直尺测量此段轨迹的长度如图所示,已知曝光时间为11 000 s。则小石子的出发点离A点约为()A.6.5 mB.7 mC.10 mD.20 m4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点()A.第1 s内的位移是5 mB.前2 s内的平均速度是6 m/sC.任意相邻的1 s内位移差都是1 mD.任意1 s内的速度增量都是2 m/s5.公交车在平直公路上匀速行驶,前方黄灯亮起后,司机立即采取制动措施,使汽车开始做匀减速运动直到停下。开始制动后的第1 s内和第2 s内汽车的位移大小依次为x1=8 m和x2=4 m。求:(1)汽车做匀减速运动的加速度大小a;(2)开始制动时汽车的速度大小v0;(3)开始制动后的3 s内汽车的位移大小s。6.小型试验火箭的质量为m=100 kg,点火后燃料能为火箭提供竖直向上的恒定推力。某次试验中,火箭从地面点火升空后,恒定推力持续了t1=10 s,之后又经过t2=20 s火箭落回地面。不计空气阻力,不考虑火箭质量的变化,取g=10 m/s2。求:(1)火箭加速上升阶段的加速度大小a;(2)火箭飞行过程达到的最大高度h;(3)燃料提供的恒定推力对火箭做的功W。综合提能1.(2017北京朝阳期中,11,3分)小明同学为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间,他从砖墙前的高处使一个石子自由下落,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度约 6 cm,若想估算该照相机的曝光时间,还需测量的一个物理量是()A.石子的质量B.照片中石子径迹的长度C.照片中A点距地面的高度D.石子释放时距地面的实际高度2.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2B.关卡3C.关卡4D.关卡53.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于()A.8HT22-T12B.4HT22-T12C.8HT22-T12D.4HT22-T124.(2017北京东城期末,6)利用水滴下落可以粗略测量重力加速度g的大小。调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为h,从第1滴水开始下落到第n滴水刚落至盘中所用时间为t。下列说法正确的是()A.每滴水下落时间为h2gB.相邻两滴水开始下落的时间间隔为2hgC.第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为h2D.此地重力加速度的大小为h(n+1)22t25.如图所示,在公路的十字路口,红灯拦停了一车队,拦停的汽车排成笔直的一列,第一辆汽车的前端刚好与路口停止线相齐,汽车长均为l=4.0 m,前面汽车尾部与相邻汽车的前端相距均为d1=1.0 m。为了安全,相邻汽车的前端与前面汽车尾部相距至少为d2=5.0 m才能开动,若汽车都以a=2.0 m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起瞬时,第一辆汽车立即开动,求:(1)第六辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v。(2)从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t。答案精解精析基础巩固1.A动能变为原来的9倍,速度变为原来的3倍,a=3v0-v0t,s=3v0+v02t,解得a=st2,A正确。2.B设汽车的最大速度为v,则有:vt+v22a=30 m,代入数据解得最大速度v=15 m/s。3.D由图可知AB的长度为2 cm,即0.02 m,曝光时间为 11 000 s,所以AB段的平均速度的大小 v=xt=0.0211 000 m/s=20 m/s,由于时间极短,故A点对应时刻的瞬时速度近似为20 m/s,由自由落体运动的速度位移的关系式 v2=2gh可得,h=v22g=202210 m=20 m。4.D对比匀变速直线运动的位移公式x=v0t+12at2可以知道:v0=5 m/s,a=2 m/s2。第1 s内的位移x1=51 m+12 m=6 m,故A错误。前2 s内的平均速度v=52+222 m/s=7 m/s,故B错误。相邻1 s内位移差x=aT2=2 m,故C错误。任意 1 s 内的速度增量v=at=2 m/s,故D正确。5.答案(1)4 m/s2(2)10 m/s(3)12.5 m解析(1)根据匀变速直线运动推论x=at2,得:a=4-812 m/s2=-4 m/s2则加速度大小为4 m/s2(2)匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度第1 s末的瞬时速度:v1=x1+x22t=8+42 m/s=6 m/s又v1=v0+at得v0=10 m/s(3)设公交车做匀减速运动的时间为t0,则有0-v0=at0得t0=2.5 s3 s因此制动后的3 s内汽车实际运动时间仅为2.5 s由0-v02=2as得s=12.5 m6.答案(1)8 m/s2(2)720 m(3)7.2105 J解析(1)按题意,这30 s内火箭的总位移为零,即12at12+at1t2-12gt22=0得a=8 m/s2(2)火箭加速上升的高度h1=12at12=128100 m=400 m最大速度v=at1=810 m/s=80 m/s做竖直上抛运动v2=2gh2代入数据解得h2=320 m因此h=h1+h2=720 m(3)火箭推力做的功等于火箭机械能的增加,加速上升阶段W=mgh1+12mv2代入数据解得W=7.2105 J。综合提能1.D自由落体运动的规律与物体的质量无关,所以与石子的质量无关,选项A错误;由题图可知,A、B间距为2块砖头的厚度,因每块砖的平均厚度为6 cm,则AB为12 cm,A点距离地面为8.56 cm=51 cm,若知道石子释放时距地面的实际高度H,则根据石子做自由落体运动规律得:经过A点的速度vA=2g(H-0.51),AB段运动的时间为t,0.12 m=vAt+12gt2,两式联立可知选项D正确,B、C错误。2.C由v=at解得,该同学加速到2 m/s所用时间为1 s,通过的位移x1=12at12=1 m。之后的4 s匀速,通过的位移为x2=vt2=24 m=8 m,可见关卡关闭时该同学到达关卡2右侧1 m处。之后2 s内运动位移为4 m,关卡再次打开时,该同学在5 s内又运动10 m,到达关卡4左侧 1 m处,此时关卡恰好关闭,而该同学运动到关卡4只需0.5 s,关卡4仍处于关闭状态,故选C。3.A设最高点到抛出点的距离为H2,到P点的距离为H1,由题知,小球从最高点落到P点的时间为12T1,从最高点落到抛出点的时间为12T2,则H1=12g(12T1)2,H2=12g(12T2)2,H=H2-H1,由以上三式可得g=8HT22-T12,故A项正确。4.D水滴离开水龙头后做自由落体运动,出水口到盘子的高度为h,由h=12gt12可知,每滴水下落的时间为t1=2hg,A选项错误;由于空中还有一滴水正在下落,所以相邻两滴水开始下落的时间间隔t2=t12=h2g,B选项错误;第1滴水刚碰到盘子时,第2滴水将h分成时间相等的2份,2份的位移比为13,总高度为h,所以第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为34h,C选项错误;第n滴水下落至盘中时,第n+2滴水开始下落,所以从第1滴水开始下落到第n+2滴水开始下落经历时间为t,相邻两滴水开始下落的时间间隔为tn+1,每滴水下落时间为2tn+1,即t1=2tn+1=2hg,解得g=h(n+1)22t2,D选项正确。5.答案(1)10.0 m/s(2)15.0 s解析(1)第六辆汽车前端与停止线的距离s1=5(l+d1)=25.0 m由v