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    2022届高考物理一轮复习专题4匀变速直线运动公式的综合应用练习含解析
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    2022届高考物理一轮复习专题4匀变速直线运动公式的综合应用练习含解析

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    这是一份2022届高考物理一轮复习专题4匀变速直线运动公式的综合应用练习含解析,共5页。

    1.[2021·哈尔滨六中测试]如图所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面,某一竖井的深度为104m,升降机运行的最大速度为8m/s,加速度大小不超过1m/s2.假定升降机到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是( )
    A.13sB.16s
    C.21sD.26s
    2.一个质点做直线运动,其位移随时间变化的规律为x=4t-t2(m),其中时间t的单位为s,则当质点的速度为2m/s时,质点运动的位移为( )
    A.-2mB.2m
    C.-3mD.3m
    3.(多选)质点做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x=5+5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
    A.第1s内的位移是11m
    B.第2s内的平均速度是8m/s
    C.任意相邻1s内的位移差都是1m
    D.任意1s内的速度增量都是2m/s
    4.[2021·辽宁实验中学期中]酒后驾驶员的反应时间会变长,反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间,表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)分析表中数据,下列说法不正确的是( )
    A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
    B.驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5m/s2
    C.若汽车的初速度增加一倍,酒后驾车的制动距离也增加一倍
    D.若汽车以25m/s的速度行驶时发现前方60m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
    5.[2021·吉林二调]一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperlp(超级高铁)”.如果乘坐Hyperlp从赫尔辛基到斯德哥尔摩,600公里的路程需要40分钟,Hyperlp先匀加速运动,达到最大速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperlp的说法正确的是( )
    A.加速与减速的时间不相等
    B.加速时间为10分钟
    C.加速时加速度大小为2m/s2
    D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动最短需要32分钟
    6.(多选)如图所示,两个光滑斜面在B处平滑连接,小球在A点获得大小为8m/s的速度沿斜面向上运动,到达B点时速度大小为6m/s,到达C点时速度减为0.已知AB=BC,下列说法正确的是( )
    A.小球在AB、BC段的加速度大小之比为9∶16
    B.小球在AB、BC段的运动时间之比为3∶7
    C.小球经过BC中间位置时速度大小为3m/s
    D.小球由A运动到C的平均速率为4.2m/s
    7.卡车以v0=10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机立即刹车,使卡车做匀减速直线运动直至停止.停止等待6s时,交通信号灯变为绿灯,司机立即使卡车做匀加速运动.已知从开始刹车到恢复原来的速度所用的时间t0=12s,匀减速的加速度大小是匀加速的2倍,反应时间不计.则下列说法正确的是( )
    A.卡车匀减速所用时间t1=2s
    B.卡车匀加速运动的加速度大小为5m/s2
    C.卡车刹车过程通过的位移大小为20m
    D.卡车从开始刹车到速度刚恢复到10m/s的过程中位移大小为40m
    8.[2021·广东卷]算盘是我国古老的计算工具,中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动,使用前算珠需要归零.如图所示,水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置,甲靠边框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2m,乙与边框a相隔s2=2.0×10-2m,算珠与导杆间的动摩擦因数μ=0.1.现用手指将甲以0.4m/s的初速度拨出,甲、乙碰撞后甲的速度大小为0.1m/s,方向不变,碰撞时间极短且不计,重力加速度g取10m/s2.
    (1)通过计算,判断乙算珠能否滑动到边框a;
    (2)求甲算珠从拨出到停下所需的时间.
    专题4 匀变速直线运动公式的综合应用
    1.C 升降机以最大加速度运动用时间最短,达到最大速度时间t=eq \f(v,a)=8s,x=eq \f(v,2)t=32m,由减速过程时间,位移与加速相同,Δx=(104-32×2) m=40m的距离为匀速,Δt=eq \f(Δx,v)=5s,所以最短时间为21s,C正确.
    2.D 3.BD 4.C 5.B
    6.BD 设小球在AB段的加速度大小为a1,在BC段的加速度大小为a2,对小球由A点到达B点的过程,由运动学公式可知v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(A)) -v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) =2a1xAB,对小球由B点到达C点的过程,同理v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(B)) -v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(C)) =2a2xBC,又xAB=xBC,解得eq \f(a1,a2)=eq \f(7,9),A错误;小球在AB段的平均速度大小为eq \(v,\s\up6(-))1=eq \f(vA+vB,2)=7m/s,小球在BC段的平均速度大小为eq \(v,\s\up6(-))2=eq \f(vB+vC,2)=3m/s,由t=eq \f(x,v),可解得小球在AB、BC段的运动时间之比为3∶7,B正确;小球在BC段中间时刻的速度大小为3m/s,而小球在位移中点的速度大小大于3m/s,C错误;小球在整个过程中的平均速率为=,解得=4.2m/s,D正确.
    7.A 匀减速运动的加速度大小是匀加速运动加速度大小的2倍,根据v=at,得匀减速运动的时间是匀加速运动时间的eq \f(1,2),匀加速和匀减速运动的时间之和为Δt=12s-6s=6s,则匀减速运动的时间t1=eq \f(1,3)Δt=2s,匀加速运动的时间t2=4s,故卡车匀加速运动的加速度大小为a0=eq \f(v0,t2)=eq \f(10,4)m/s2=2.5m/s2,A正确,B错误;卡车刹车过程的位移大小x1=eq \f(v0,2)t1=5×2m=10m,做匀加速直线运动的位移大小x2=eq \f(v0,2)t2=20m,则s=x1+x2=30m,CD错误.
    8.(1)能,计算过程见解析 (2)0.2s
    解析:(1)甲算珠从被拨出到与乙算珠碰撞前,做匀减速直线运动,
    加速度大小a1=eq \f(μmg,m)=1m/s2,
    设甲算珠与乙算珠碰撞前瞬间的速度为v1,
    则v2-v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) =2a1s1,
    解得v1=0.3m/s,
    甲、乙两算珠碰撞时,由题意可知碰撞过程中动量守恒,取甲算珠初速度方向为正方向,
    则有mv1=mv′1+mv乙,其中v′1=0.1m/s,
    解得碰撞后乙算珠的速度v乙=0.2m/s,
    碰撞后,乙算珠做匀减速直线运动,加速度大小a2=eq \f(μmg,m)=1m/s2,
    设乙算珠能运动的最远距离为x,
    则x=eq \f(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(乙)) ,2a2)=0.02m,
    由于x=s2,
    所以乙算珠能够滑动到边框a.
    (2)甲算珠从拨出到与乙算珠碰撞所用时间t1=eq \f(v-v1,a1)=0.1s,
    碰撞后甲算珠继续做匀减速直线运动直到停止,所用时间t2=eq \f(v′1,a1)=0.1s,
    所以甲算珠从拨出到停下所需的时间t=t1+t2=0.2s.速度/
    (m·s-1)
    思考距离/m
    制动距离/m
    正常
    酒后
    正常
    酒后
    15
    7.5
    15.0
    22.5
    30.0
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