（课标版）2021高考物理一轮复习 第一章 直线运动章末检测

章末检测一、选择题1.下列说法正确的是() a.高速公路上限速牌上的速度值指平均速度b.运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要将足球看成质点c.运动员的链球成绩是指链球从离开手到落地的位移大小d.选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同1.答案d高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度,故a错误;运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要看足球的旋转,不能将足球看成质点,故b错误;运动员的链球成绩是指链球从起点位置到落地的位移大小,故c错误;选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同,故d正确。2.我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落。若舰载机在航母上从静止开始做匀加速直线运动然后起飞。起飞过程的平均速度为v,起飞过程的时间为t,则下列说法中正确的是()a.舰载机离开航母起飞时的速度为vb.起飞过程的加速度为2vtc.在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2vtd.舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反2.答案b由v=0+vt2=v得vt=2v,故a错;由a=vt-0t得a=2vt,故b对;由x=vt得x=vt,c错;由于舰载机做匀加速直线运动,故a与v同向,d错。3.(2019安徽安庆二模)水平面上某物体从t=0时刻起以4 m/s的速度做匀速直线运动,运动3 s后又立即以大小为2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,停止后物体不再运动。则下列判断正确的是()a.该物体从t=0时刻算起6 s内运动的位移大小为15 mb.该物体在整个运动过程中的平均速度大小为2 m/sc.该物体减速后最后1 s内的位移大小为1 md.该物体减速后第1 s末的速度大小为3 m/s3.答案c物体速度减为0的时间t2=v0a=2 s。物体在3 s+2 s=5 s末停止运动,所以物体在6 s内的位移等于前5 s内的位移,总位移x=v0t1+v0t2-12at22=43 m+42 m-12222 m=16 m,故a错误;物体的平均速度v=xt1+t2=163+2 m/s=3.2 m/s,故b错误;根据运动的可逆性可知,物体减速后最后1 s内的位移大小x=12212 m=1 m,故c正确;物体减速后第1 s末的速度大小v=v0-at=4 m/s-21 m/s=2 m/s,故d错误。4.(2019湖南常德一模)通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和在1.402.00 s之间。若高速公路上两辆汽车行驶的速度为108 km/h,前车发现紧急情况立即刹车,后车发现前车开始刹车时,也立刻采取相应措施,两车刹车时的加速度大小相等。为确保两车不追尾,两车行驶的间距至少应为()a.18 mb.42 mc.60 md.100 m4.答案c由题意知,在总反应时间内汽车做匀速直线运动,行驶的距离x=vt=10810336002.00 m=60 m,故a、b、d错误,c正确。5.(多选)从地面竖直上抛物体a,同时,在某高度处有一物体b自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v,不计空气阻力,则()a.物体a的上抛初速率是两物体相遇时速率的2倍b.相遇时物体a已上升的高度和物体b已下落的高度相等c.物体a和物体b落地时间相等d.物体a和物体b落地速度相同5.答案ad设经过t时间相遇,则此时a物体的速度大小va=v0-gt,b物体的速度大小vb=gt,由题意知va=vb=v,则v0=2gt=2v,故a正确;相遇时a物体的位移大小x1=(2v)2-v22g=3v22g,b物体的位移大小x2=v22g,两物体位移的大小不等,故b错误;两物体在空中相遇时(即到达同一水平高度)的速率都是v,知竖直上抛运动的最高点是自由落体运动的抛出点,所以物体a在空中运行的总时间是物体b的两倍,故c错误;a物体上升的最高点为b物体自由下落的位置,所以物体a和b落地的速度相同,故d正确。6.(2020广东广州一模)高速公路的etc电子收费系统如图所示,etc通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,etc天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该etc通道的长度约为()a.4.2 mb.6.0 mc.7.8 md.9.6 m6.答案d21.6 km/h=6 m/s汽车在前0.3 s+0.7 s内做匀速直线运动,位移为x1=v0(t1+t2)=6(0.3+0.7) m=6 m随后汽车做匀减速直线运动,位移为x2=v022a=6225 m=3.6 m所以该etc通道的长度为l=x1+x2=6 m+3.6 m=9.6 m故a、b、c错误,d正确。7.(2019辽宁葫芦岛一模)如图所示,直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点a、b从同一地点同时出发,沿同一方向做直线运动的v-t图像,当b的速度变为0时,a恰好追上b,则当a、b速度相同时,b的加速度大小为()a.1 m/s2b.2 m/s2c.2 m/s2d.2 m/s27.答案c设a的加速度为a,两质点a、b从同一地点出发,a追上b时两者的位移相等,即xa=xb,根据v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,得12at2=1422 m,由题知t=2 s,解得a=2 m/s2,所以当a、b速度相等时,b的加速度大小a=2 m/s2,故选c。8.(多选)一质点在06 s内竖直向上运动,其加速度a随时间t变化的关系图像如图所示,取竖直向下为加速度的正方向,重力加速度为g=10 m/s2,则下列说法正确的是()a.在02 s内质点发生的位移为20 mb.在24 s内质点做加速运动c.质点的初速度不小于66 m/sd.在24 s内质点速度变化量为22 m/s8.答案cd质点在06 s内竖直向上运动,加速度一直竖直向下,初速度未知,不能求解质点在02 s内发生的位移,故a错误;在24 s内质点的速度与加速度反向,做加速度增大的减速运动,故b错误;质点在06 s内的速度变化量为a-t图线与时间轴围成的面积,故v=210 m/s+10+1222 m/s+122 m/s=66 m/s,故质点初速度不小于66 m/s,故c正确;在24 s内质点速度变化量v=10+1222 m/s=22 m/s,故d正确。二、非选择题9.在“探究速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率是50 hz,记录小车运动的纸带如图所示。在纸带上选择7个计数点a、b、c、d、e、f、g,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各点到a点的距离如图所示。(1)a、b两个计数点之间的时间间隔t=s;(2)打下b点时小车的速度vb=m/s,ce间的平均速度vce=m/s;(3)小车运动的加速度a=m/s2。9.答案(1)0.1(2)0.250.45(3)1.0解析(1)由题可知相邻两计数点间的时间间隔t=5150 s=0.1 s(2)vb=vac=xactac=5.0010-20.2 m/s=0.25 m/svce=xcetce=(14.00-5.00)10-20.2 m/s=0.45 m/s(3)由x=at2知a=(xde+xef+xfg)-(xab+xbc+xcd)(3t)2=(27.00-9.00)-9.0090.0110-2 m/s2=1.0 m/s210.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9 m区间的速度不超过v0=6 m/s。现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20 m/s和v乙=34 m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2 m/s2的加速度匀减速刹车。(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章。(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙=4 m/s2的加速度匀减速刹车。为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9 m区间不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?10.答案(1)100 m(2)66 m解析(1)对甲车,速度由20 m/s减至6 m/s过程中的位移x1=v甲2-v022a甲=91 mx2=x0+x1=100 m即甲车司机需在离收费站窗口至少100 m处开始刹车(2)设甲刹车后经时间t,甲、乙两车速度相同,由运动学公式得v乙-a乙(t-t0)=v甲-a甲t解得t=8 s相同速度v=v甲-a甲t=4 m/s6 m/s,即v=6 m/s的共同速度为不相撞的临界条件乙车从发现甲车刹车到速度减为6 m/s的过程中的位移x3=v乙t0+v乙2-v022a乙=157 m所以甲、乙的距离至少为x=x3-x1=66 m11.如图所示,质量为m=1 kg、长为l=3 m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2 m,以速度v0=5 m/s向右做匀速直线运动,a、b是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4 n的水平向左的恒力f,并同时将一个小球轻放在平板车上的p点(小球可视为质点,放在p点时相对于地面的速度为零),pb=l3。经过一段时间,小球从平板车左端的a点脱离平板车落到地面上。不计所有摩擦力,g取10 m/s2。求:(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大。11.答案