适用于新高考新教材广西专版2025届高考物理一轮总复习课时规范练2匀变速直线运动的规律及应用

课时规范练2匀变速直线运动的规律及应用基础对点练1.(匀变速直线运动规律的应用)(2024湖南高三月考)2024年11月10日8时12分,中国奋斗者号载人潜水器在马里亚纳海沟胜利坐底,坐底深度10909m,创建了我国载人深潜新纪录。假设将奋斗者号在坐底前的一段运动简化为匀减速直线运动,该过程从下沉速度为v时起先计时,经过时间t,奋斗者号速度减为零并恰好胜利坐底。则奋斗者号在坐底前t0(t0<t)时间内下沉的深度为()A.vt02C.vt01-t02.(刹车问题)高速马路的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ETC通道的长度为8.4m,一辆汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发觉自动栏杆没有抬起,于是刹车,汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为5m/s2,则司机的反应时间约为()A.0.4s B.0.6sC.0.7s D.0.8s3.(匀变速直线运动规律的应用)(2024山东高三模拟)某机动车在车检时,先做匀速直线运动再做匀减速直线运动至停止。已知总位移为s,匀速阶段的速度为v、时间为t,则匀减速阶段的时间为()A.sv-t B.sv-C.2sv-t D.2s4.(竖直上抛)(2024广东广州期末)如图所示,甲、乙两小球大小相同、质量相等,甲小球从h高度处释放,做自由落体运动,乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度同时做竖直上抛运动,假如两小球碰撞时恰好速度大小相等,方向相反,且碰后以原速率反弹,至甲、乙小球回到各自动身点为分析过程,则关于其运动下列说法正确的是()A.上抛的小球碰后将先回到动身点B.两小球相碰位置的高度必为hC.两小球碰撞前后两个阶段的运动时间相等D.两小球碰前的平均速度大小相等5.(自由落体运动)(2024广东深圳高三模拟)一个小球在离地面确定高度的O点向下运动,第一次做自由落体运动,其次次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动,在O点的正下方有一点A,A与O的距离和A与地面的距离相等,则小球两次从O点到A点的时间之比为()A.1∶1 B.2∶1C.22∶1 D.4∶16.(自由落体运动、平均速度公式应用)从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果,目测落地前最终1s的位移约为10m,忽视空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则苹果掉下时的楼层为(设每层楼高约2.5m)()A.第三层B.第四层C.第五层D.第六层7.(自由落体运动)(2024广东广州一模)如图所示,篮球从某一高度自由落下,与地面反复碰撞,最终停在地面上,空气阻力不计,下列图像能大致反映该过程篮球的加速度随时间变更的是()素养综合练8.某爱好小组经过调查得知某市境内的高速马路最高限速为100km/h,驾驶员的反应时间为0.3~0.6s,各种路面与轮胎之间的动摩擦因数见下表。路面干沥青路面干碎石路面湿沥青路面动摩擦因数0.70.6~0.70.32~0.4爱好小组依据以上资料,通过计算推断汽车雨天在高速马路上行驶的平安距离最接近()A.200mB.150mC.100mD.50m9.(2024辽宁试验中学模拟)高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发觉1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则()A.动车从经过5号候车线处的旅客起先到停止运动,阅历的时间为3tB.动车从经过5号候车线处的旅客起先到停止运动,平均速度为lC.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为4D.动车的加速度大小为l10.(2024江苏南京模拟)在山区高速马路上,通常会在下坡路段设置避险车道。能有效地解决载重货车因制动失效带来的平安问题。下图为某避险车道的示意图,现有一货车在距避险车道入口300m处突然刹车失灵,此时货车的速度为36km/h,到达避险车道入口时的速度为72km/h,紧接着关闭发动机,货车冲入避险车道,最终停在避险车道上,货车从刹车失灵到停下共历时22.5s。若把货车整体视为质点,且其在下坡和上坡的运动均视为匀变速直线运动。求:(1)货车在下坡运动过程中的加速度大小;(2)货车在避险车道运动过程中的加速度大小;(3)货车在避险车道上前进的距离。11.(2024广东高三模拟)城市高层建筑越来越多,要严防高空坠物事务的发生。假设某马路边的高楼距地面高H=47m,往外凸起的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动。阳台下方有一辆长L1=8m、高h=2m的货车,以v0=9m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方,花盆刚起先下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=24m,示意图如图所示,花盆可视为质点,重力加速度g取10m/s2。(1)若司机没有发觉花盆掉落,货车保持速度v0匀速直行,请计算货车是否会被花盆砸到。(2)若司机发觉花盆掉落,司机的反应时间Δt=1s,实行匀加速直线运动的方式来避险,则货车的加速度至少要多大才能避开被花盆砸到。答案：1.A解析匀减速运动的加速度a=vt,坐底前t0(t0<t)时间内下沉的深度为h=12at02,解得h=vt02.B解析v0=21.6km/h=6m/s,设反应时间为t,汽车匀速运动的位移为x1=v0(t+0.2s),随后汽车做减速运动,位移为x2=v022a,且x1+x2=8.4m,联立解得t=0.3.D解析设匀减速的时间为t1,则s=vt+v+02t1,解得t1=2sv-2t4.C解析两小球碰后速度大小相等,方向相反,运动过程与各自碰撞前的运动过程对称,则运动时间相等,即同时回到动身点,选项A错误,C正确。依据gt=v0-gt,解得t=v02g,上升的位移大小h1=v0t-12gt2=3v028g,下降的位移大小h2=12gt2=v028g,可知相碰的高度为5.C解析设O点到地面的距离为h,依据h=12gt2,可知第一次自由落体运动从O点到A点的时间t1=2×12hg=hg,小球做自由落体运动,落地的速度为v=2gh,其次次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动,从O点到A点的时间t2=16.C解析由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该时间段的平均速度可得,最终1s的平均速度是最终0.5s的初速度,即v=xt=101m/s=10m/s,则苹果落地时的速度为v=v+gt=15m/s,由v2=2gh,可得h=11.25m,11.25m2.5m=4.5,7.B解析篮球做自由落体运动和竖直上抛运动时,加速度均为重力加速度,大小和方向均不变更,均为正值,为平行于t轴的线段,在篮球与地面接触反弹离开地面过程中,受地面对上的弹力渐渐增大,篮球受到的合力,先减小,后反向增大,故B正确,A、C、D错误。8.B解析汽车的最高速度为v=100km/h=2509m/s,在反应时间内,汽车仍做匀速直线运动,通过的最大距离为x1=vt=2509×0.6m=503m,把汽车刹车的过程看作匀减速直线运动,有0-v2=-2μgx2,得x2=v22μg=120.6m,则总位移大小为x=x1+x2=9.C解析接受逆向思维,可认为动车反向做初速度为0的匀加速直线运动,由题意可知,动车1号车厢最前端经过2号候车线处的旅客的位移为l时,时间为t,有l=12at2,动车1号车厢最前端经过5号候车线处的旅客的位移为4l时,时间为t5,有4l=12at52,联立解得a=2lt2,t5=2t,选项A、D错误。动车1号车厢最前端从经过5号候车线处的旅客到停下总位移为4l,用时为2t,则平均速度为v=4l2t=2lt,选项B错误。设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为v510.答案(1)0.5m/s2(2)8m/s2(3)25m解析(1)设货车下坡运动时加速度大小为a1,刹车失灵时速度为v1,进入避险车道时速度为v2,依据运动学公式可得v22-v12=2a1x1,解得a1(2)设货车在下坡运动的时间为t1,在避险车道上运动的时间为t2,在避险车道上运动的加速度大小为a2,依据运动学公式可得v2-v1=a1t1,0-v2=-a2t2,t1+t2=22.5s,解得a2=8m/s2。(3)设货车在避险车道上前进的距离为x2,依据运动学公式可得-2a2x2=0-v22,解得x2=11.答案(1)货车会被花盆砸到(2)2.5m/s2解析(1)花盆落下达到车顶所在高度的过程,有H-h=12gt解得t=3s在这段时间内汽车位移