2023届新高考物理高频考点专项练习：专题一 考点02 匀变速直线运动的规律及应用（A卷）

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专题一  考点02 匀变速直线运动的规律及应用（A卷）1.测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335 m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时，相距355 m，已知声速为340 m/s，则汽车的加速度大小为(   )
 A. B. C. D.无法确定2.一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为(   )A.1:1 B.3:4 C.3:1 D.4:33.如图所示，光滑斜面上有四点，其中。一可视为质点的物体从A点由静止释放，通过和段所用时间均为t，则物体通过段所用时间为(   )
 A. B. C. D.4.某运动员在平直的公路上骑自行车，在公路两旁等距离的插着标记用的小旗。若从运动员减速时开始计时，此时正通过第1面标记小旗，5 s时恰好经过第11面小旗，运动员在15 s时停下，此时恰好最后1面小旗在他旁边。此过程中运动员的运动可视为匀减速直线运动，则可知标记小旗的数量为(   )A.19面 B.20面 C.18面 D.25面5.厦门大桥主桥有间距相等的路灯，如图所示为5根连续的灯柱，汽车从灯柱a处由静止开始做匀加速直线运动，已知该汽车通过段的时间为t，则通过段的时间为(   )
 A. B. C. D.6.一质点沿直线做匀变速运动,其平均速度与时间的关系满足(各物理量均选用国际单位制中的基本单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是(   )A.质点可能做匀减速直线运动 B.内质点的位移大小为35 mC.质点运动的加速度大小为 D.质点末的速度大小为5 m/s7.在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为（x的单位是m，t的单位是s）。则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(   )A.25 m B.50 m C.100 m D.200 m8.关于自由落体运动，下列说法正确的是(   )A.树叶在空中的飘落是自由落体运动B.物体刚下落时，速度和加速度都为零C.做自由落体运动的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1:3:5D.做自由落体运动的物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比是1:4:99.甲、乙两辆汽车在一条平直的单行道上同向行驶，乙车在前，速度大小为，甲车在后，速度大小为，且，当两车相距L时，甲车感觉到危险，以加速度大小a开始刹车，同时鸣笛示意乙车，乙车同时也以加速度大小a开始加速，为了避免相撞，a最小应为(   )A. B. C. D.10.甲、乙两个小球在空中由静止释放，做自由落体运动，两球同时落地，落地时，甲的速度比乙的速度大5 m/s，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法错误的是(   )A.甲比乙提前0.5 s释放 B.释放乙球时，甲球的速度大小为5 m/s C.甲下落的高度比乙下落的高度高1.25 m D.两球运动过程中的速度差恒为5 m/s11.如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将球以初速度水平向右抛出，同时在地面上N点处将球以初速度竖直向上抛出，在球上升到最高点时恰与球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中(   )
 A.做的都是变加速运动 B.速度变化量的大小不相等C.速度变化量的方向不相同 D.相遇点在N点上方处12.质量不同的小球1、2由同一位置先后以不同的初速度竖直向上抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图所示，忽略竖直方向的空气阻力，则(   )
 A.小球1质量大，初速度大 B.小球1质量大，初速度小C.小球1质量小，初速度大 D.小球1质量小，初速度小13.一人在指定的地点放烟花庆祝农历新年如图所示，五彩的烟花弹从地上的盒子中喷出。若某一瞬间两颗烟花弹同时从盒子中飞出，烟花弹a的初速度方向竖直向上，烟花弹b的初速度方向斜向右上方如果两颗烟花弹到达的最大高度相等，忽略空气的影响，则(   )A.两颗烟花弹初速度大小相等B.在空中运动的过程中，两颗烟花弹速度变化率相同C.烟花弹b上升过程中运动的时间更长D.烟花弹a在最高点加速度为零14.由于私家车的数量剧增，堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病，严重影响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示，在某平直公路的十字路口，红灯拦停了许多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列。如图乙所示，为了使研究的问题简化，假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐，汽车长均为，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为。为了安全，前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为时，相邻的后一辆汽车才能开动，若汽车开动时都以的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间，第一辆汽车立即开动，忽略人的反应时间。求：
 （1）第11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11辆汽车前端与停止线平齐所需最短时间t；（3）在某个路口第一辆车以的加速度启动后达到20 m/s就会开始做匀速直线运动，第二辆车车主因不遵守交通规则玩手机耽误了时间，当他发现第一辆车的车尾离自己车头时才开始以的加速度启动，他的车速到达20 m/s时两车的距离是多少？15.据统计我国每年高速路上20%的事故都是因为疲劳驾驶，尤其是重型卡车，驾驶员疲劳驾驶造成的后果更为严重。如图为国内某汽车品牌率先推出的AEBS系统，通过雷达和摄像头判断车距，当车距小于安全距离自动启动制动系统，并通过车内警报提醒驾驶员保持清醒。某次实验室测试中汽车以10 m/s的速度匀速前进，通过传感器和激光雷达检测到正前方22 m处有静止障碍物，系统立即采取制动措施，使之做加速度大小为的匀减速直线运动，并向驾驶员发出警告，驾驶员2 s之后清醒，马上采取紧急制动，使汽车做匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:
 （1）驾驶员采取紧急制动之前，汽车行进距离的大小；（2）驾驶员采取紧急制动时汽车的加速度大小；（3）汽车在运动22 m的全过程中平均速度的大小。


答案以及解析1.答案：B解析：设汽车运动的加速度为a，时间为t，则，超声波来回的时间也为t，超声波做匀速直线运动，所以单程的时间为，汽车做初速度为零的匀加速运动，所以在单程时间内，汽车运动的位移为5 m，则超声波追上汽车时，经过的位移，所以，将代入，解得，故B正确，A、C、D错误.故选B.2.答案：B解析：汽车的刹车时间，故刹车后2 s内及6 s内汽车的位移大小分别为，，，B正确。3.答案：B解析：本题考查光滑斜面上的匀变速直线运动。设，则段中间时刻的速度段中间时刻的速度，根据，得段的位移，联立解得，根据时间关系得，B正确。4.答案：A解析：本题考查匀变速直线运动规律的应用。设标记小旗的数量为n，相邻小旗的间距为x，运动员的加速度为a，运动员匀减速到速度为零的运动可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，则由匀变速直线运动规律可得，联立可得，A正确，B、C、D错误。5.答案：D解析：本题以实际情境考查匀变速直线运动规律及数学应用能力。设相邻路灯的间距为x，汽车的加速度大小为a，汽车从灯柱a到c的时间为，汽车从灯柱a到e的时间为，则由位移公式可得，联立可得，则汽车通过段的时间,D正确，A、B、C错误。6.答案：B解析：本题根据平均速度—时间关系考查匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的平均速度表达式，可知质点运动的初速度大小为2 m/s，加速度大小为，质点做匀加速直线运动，A、C错误；质点3 s末的速度，D错误；5 s内质点的位移，B正确。7.答案：B解析：根据可知，该汽车的初速度，加速度。刹车时间。刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度，根据得。B正确。8.答案：C解析：树叶在空中飘落时，树叶受到重力和空气阻力，所以树叶在空中的飘落不是自由落体运动，故A错误；物体刚下落时，速度为零，但加速度为重力加速度，故B错误；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比是1:3:5，根据平均速度知第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1:3:5，故C正确，D错误。故选C。9.答案：D解析：本题考查追及相遇问题中的避碰情况。两车恰好不相撞时位移满足，且此时两车的速度大小相等，有，联立解得，D正确。10.答案：C解析：本题考查自由落体运动。设甲球运动的时间为，乙球运动的时间为，则，故A正确；释放乙球时，甲球已运动了0.5 s，此时甲球的速度大小，故B正确；由于两球同时落地，因此释放乙球时，甲球一定在乙球上方，即甲、乙下落的高度差一定大于，故C错误；两球运动的加速度相同，相同时间内速度增加量相同，因此两球运动过程中速度差恒为5 m/s，故D正确。本题选说法错误的，故选C。11.答案：D解析：由于两球都只受到重力的作用，加速度都是g，加速度恒定不变，故都是匀变速运动，A错误；两球的加速度均为重力加速度g，由可知，它们速度的变化量相同，即速度变化量的大小相等、方向相同，B、C错误；相遇时竖直方向有，解得，由于相遇点在球上升的最高点，所以有，联立得，相遇时球的位移为，即相遇点在N点上方处，D正确。12.答案：A解析：两小球在竖直方向上做竖直上抛运动，小球1上升的最大高度大于小球2上升的最大高度，由可知，小球1的初速度较大，B、D项错；由可知，小球1运动时间较长，在水平方向上，两小球做匀加速直线运动，小球1的水平位移较小，由可知，小球1的加速度a较小，又两小球受到的水平风力恒定且相等，由牛顿第二定律可知，小球1的质量较大，A项正确，C项错。13.答案：B解析：A.设烟花弹b的速度方向与水平方向的夹角为，则，又则，故A错误；B.在空中运动的过程中，两颗烟花弹速度变化率为，故B正确；C.根据可知，两烟花弹上升过程中运动的时间相等。C错误；D.烟花弹a在最高点加速度为g。故D错误。故选B。14.答案：（1）16 m/s（2）28 s（3）解析：本题通过变速物体追变速物体考查匀变速直线运动规律。
（1）第11辆汽车前端与停车线的距离为，
根据，
解得。
（2）前一辆汽车行驶之后，后一辆车才能开始运动，两车运动的时间间隔满足，解得，
故第11辆汽车开始运动时已经过去的时间为，
第11辆汽车从开始运动到与停止线平齐所需时间，
总时间。
（3）根据题意，第二辆车开始运动时，第一辆车已经行驶了，
根据，
此时第一辆车速度，
耗时，
第一辆车加速到还需要的时间为，
第二辆车由静止加速到需要的时间为，
因为，所以第二辆车由静止加速到时，第一辆车还在加速，此时两车的距离。15.答案：（1）18 m（2）（3）解析：本题以汽车制动系统为背景考查匀变速直线运动规律的应用。
（1）根据公式可知，驾驶员采取紧急制动之前，汽车行驶的距离。（2）驾驶员采取紧急制动后运动的距离为，
根据，
得驾驶员刚采取紧急制动时的速度，
根据，解得，
即驾驶员采取紧急制动时汽车的加速度大小为。（3）驾驶员清醒后，根据，
解得运动时间，
总时间，
则汽车在运动22 m的全过程中平均速度的大小。