2011届高三物理高考一轮复习随堂精品练习：第2课时匀变速直线运动规律及应用

1 第第 2 2 课时课时 匀变速直线运动规律及应用匀变速直线运动规律及应用 1 一个小石块从空中a点自由落下 先后经过b点和c点 不计空气阻力 已知它经过b 点时的速度为v 经过c点时的速度为 3v 则ab段与ac段位移之比为 A 1 3 B 1 5 C 1 8 D 1 9 解析 经过b点时的位移为hab 经过c点时的位移为hac 所以 v2 2g 3v 2 2g hab hac 1 9 故选 D 答案 D 2 静止置于水平地面的一物体质量为m 57 kg 与水平地面间的动摩擦因数为 0 43 在 F 287 N 的水平拉力作用下做匀变速直线运动 则由此可知物体在运动过程中第 5 个 7 秒内的位移与第 11 个 3 秒内的位移比为 A 2 1 B 1 2 C 7 3 D 3 7 解析 第 5 个 7 秒内的位移为x1 a 352 a 282 第 11 个 3 秒内的位移为 1 2 1 2 x2 a 332 a 302 所以 1 2 1 2 x1 x2 352 282 332 302 7 3 答案 C 3 图 1 2 5 2009 江苏 7 如图 1 2 5 所示 以 8 m s 匀速行驶的汽车即将通过路口 绿灯还有 2 s 将熄灭 此时汽车距离停车线 18 m 该车加速时最大加速度大小为 2 m s2 减速时 最大加速度大小为 5 m s2 此路段允许行驶的最大速度为 12 5 m s 下列说法中正确的有 A 如果立即做匀加速运动 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 5 m 处减速 汽车能停在停车线处 解析 在加速阶段若一直加速则 2 s 末的速度为 12 m s 2 s 内的位移为x 2 8 12 2 m 20 m 则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 A 正确 汽车一直减速在绿灯熄灭前通 过的距离小于 16 m 则不能通过停车线 如距离停车线 5 m 处减速 汽车运动的最小距 离为 6 4 m 不能停在停车线处 A C 正确 答案 AC 2 4 在四川汶川抗震救灾中 一名质量为 60 kg 训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖 直的质量为 20 kg 的长绳由静止开始滑下 速度很小可认为等于零 在离地面 18 m 高处 武警战士感到时间紧迫 想以最短的时间滑到地面 开始加速 已知该武警战士落地的 速度不能大于 6 m s 以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为 5 m s2 长绳的下 端恰好着地 当地的重力加速度为g 10 m s2 求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的 距离 解析 设武警战士加速下滑的距离为h1 减速下滑的距离为 H h1 加速阶段的末速度 等于减速阶段的初速度为vmax 由题意和匀变速运动的规律有 v 2gh1 2max v 2a H h1 v2 2max 由上式解得h1 m 7 2 m 2aH v2 2 g a 2 5 18 62 2 10 5 武警战士的最大速度为vmax m s 12 m s 2gh12 10 7 2 加速时间 t1 s 1 2 s vmax g 12 10 减速时间 t2 s 1 2 s vmax v a 12 6 5 下滑的最短时间t t1 t2 1 2 s 1 2 s 2 4 s 答案 2 4 s 7 2 m 5 图 1 2 6 2010 湖南十校联考 如图 1 2 6 所示 离地面足够高处有一竖直的空管 质量为 2 kg 管长为 24 m M N为空管的上 下两端 空管受到F 16 N 竖直向上的拉力作用 由静止开始竖直向下做加速运动 同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛 小球只受重力 取g 10 m s2 求 1 若小球上抛的初速度为 10 m s 则其经过多长时间从管的N端穿出 2 若此空管的N端距离地面 64 m 高 欲使在空管到达地面时小球必须落到管内 在其 他条件不变的前提下 求小球的初速度大小的范围 解析 1 对管由牛顿第二定律得mg F ma 代入数据得a 2 m s2 设经过t时间从N端穿出 对管 h at2 1 2 对球 24 h v0t gt2 1 2 3 由 得 2t2 5t 12 0 解得 t 4 s t 1 5 s 舍去 2 64 v0t1 gt 1 22 1 64 at 1 22 1 88 v 0t1 gt 1 22 1 由 得 v0 32 m s 由 得 v0 29 m s 所以 29 m s v0 32 m s 答案 1 4 s 2 29 m s v0 x2 B x1 v2 D v1a2 所以x1 x2 v1 v2 即 A C 正确 1 2 答案 AC 9 图 1 2 8 如图 1 2 8 所示 在光滑的斜面上放置 3 个相同的小球 可视为质点 小球 1 2 3 距斜面底端A点的距离分别为x1 x2 x3 现将它们分别从静止释放 到达A点的时间分 别为t1 t2 t3 斜面的倾角为 则下列说法正确的是 A B x1 t1 x2 t2 x3 t3 x1 t1 x2 t2 x3 t3 C D 若 增大 则的值减小 x1 t2 1 x2 t2 2 x3 t2 3 s1 t2 1 6 解析 三个小球在光滑斜面上下滑时的加速度均为a gsin 由x at2知 a 1 2 x t2 1 2 因此 当 增大 a增大 的值增大 C 对 D 错 且 由物体到 x1 t2 1 x2 t2 2 x3 t2 3 x t2v x tv v 2 达底端的速度v2 2ax知v1 v2 v3 因此 1 2 3 即 A 错 B 对 vvv x1 t1 x2 t2 x3 t3 答案 BC 10 图 1 2 9 2010 湖北部分重点中学月考 如图 1 2 9 所示水平传送带A B两端点相距x 7 m 起初以v0 2 m s 的速度顺时针运转 今将一小物块 可视为质点 无初速度地轻放至A 点处 同时传送带以a0 2 m s2的加速度加速运转 已知小物块与传送带间的动摩擦因 数为 0 4 求 小物块由A端运动至B端所经历的时间 解析 小物块刚放上传送带时 由牛顿第二定律 mg ma 得 a 4 m s2 小物块历时t1后与传送带速度相同 则 at1 v0 a0t1 得 t1 1 s 此过程中小物块的位移为 x1 at 2 得 x1 2 m x 7 m 2 1 故小物块此时尚未到达B点 且此后的过程中由于a0 g 所以小物块将和传送带以共 同的加速度运动 设又历时t2到达B点 则 x x1 at1t2 a0t 2 得 t2 1 s 2 2 小物块从A到B历时 t t1 t2 2 s 答案 2 s 11 图 1 2 10 10 米折返跑 的成绩反应了人体的灵敏素质 如图 1 2 10 所示 测定时 在平直跑 道上 受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前 当听到 跑 的口令后 全力跑向 正前方 10 米处的折返线 测试员同时开始计时 受试者到达折返线处时 用手触摸折返 线处的物体 如木箱 再转身跑向起点终点线 当胸部到达起点终点线的垂直面时 测 试员停表 所用时间即为 10 米折返跑 的成绩 设受试者起跑的加速度为 4 m s2 运 动过程中的最大速度为 4 m s 快到达折返线处时需减速到零 减速的加速度为 8 m s2 返回时达到最大速度后不需减速 保持最大速度冲线 求该受试者 10 米折返跑 的成绩为多少秒 解析 对受试者 由起点终点线向折返线运动的过程中 加速阶段 t1 1 s x1 vmt1 2 m vm a1 1 2 减速阶段 t3 0 5 s x3 vmt3 1 m vm a2 1 2 7 匀速阶段 t2 1 75 s l x1 x3 vm 由折返线向起点终点线运动的过程中 加速阶段 t4 1 s x4 vmt4 2 m vm a1 1 2 匀速阶段 t5 2 s l x4 vm 受试者 10 米折返跑 的成绩为 t t1 t2 t5 6 25 s 答案 6 25 s 12 图 1 2 11 如图 1 2 11 所示 一辆上表面光滑的平板小车长L 2 m 车上左侧有一挡板 紧靠挡 板处有一可看成质点的小球 开始时 小车与小球一起在水平面上向右做匀速运动 速 度大小为v0 5 m s 某时刻小车开始刹车 加速度a 4 m s2 经过一段时间 小球从小 车右端滑出并落到地面上 求 1 从刹车开始到小球离开小车所用的时间 2 小球离开小车后 又运动了t1 0 5 s 落地 小球落地时落点离小车右端多远 解析 1 刹车后小车做匀减速运动 小球继续做匀速运动 设经过时间t 小球离开小 车 经判断知此时小车没有停止运动 则x球 v