高考物理复习 课时过关题02 匀变速直线运动规律（含答案解析）

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2020(人教版)高考物理复习 课时过关题02 匀变速直线运动规律1.沿直线运动的甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过同一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们通过下一路标时的速度相同，则(　　)A．甲车先通过下一路标B．乙车先通过下一路标C．丙车先通过下一路标D．三辆车同时通过下一路标  2.两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落回蹦床上(忽略空气阻力)．若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是(　　)A．甲看到乙先朝上、再朝下运动B．甲看到乙一直朝上运动C．乙看到甲先朝下、再朝上运动D．甲看到乙一直朝下运动  3.一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是(　　)A．物体的末速度一定与时间成正比B．物体的位移一定与时间的平方成正比C．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D．若物体做匀加速直线运动，则速度和位移都随时间增大；若物体做匀减速直线运动，则速度和位移都随时间减小  4.物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内通过的位移是3 m，下列说法正确的是(　　)A．第3 s内物体的平均速度是1 m/sB．物体的加速度是1.0 m/s2C．前3 s内物体的位移是5.4 mD．3 s末物体的速度是4 m/s  5.一个物体沿直线运动，描绘出物体的－t图象如图所示，则下列判断正确的是(　　)A．物体做匀速直线运动B．物体做变加速直线运动C．物体的初速度大小为1 m/sD．物体的加速度大小为1 m/s2     6.如图所示，若干个质量不相等但可视为质点的小球用轻细绳穿拴成一串，将细绳的一端挂在车厢的顶部。当车在平直路面上做匀加速直线运动时，这串小球及细绳在车厢中的形状的示意图正确的是(　　) 7.A、B两个物体在同一直线上运动,速度图像如图所示,下列说法正确的是(　　)A.A、B运动方向相反B.0~4 s内,A、B的位移相同C.t=4 s时,A、B的速度相同D.A的加速度比B的加速度大 8.A、B两个物体在水平面上沿同一直线运动,它们的v-t图像如图所示。在t=0时刻,B在A的前面,两物体相距7 m,B物体做匀减速运动的加速度大小为2 m/s2。则A物体追上B物体所用时间是(　　)A.5 s          B.6.25 s           C.7 s           D.8 s 9.如图所示是做匀变速直线运动的质点在0～6s内的位移—时间图线(抛物线)。若t=1s时，图线所对应的切线斜率为4(单位：m/s)。则()A．t=1s时，质点在x=5m的位置B．t=1s和t=5s时，质点的速度相同C．t=1s和t=5s时，质点加速度的方向相反D．前5s内，合外力对质点做正功 10.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=20t－2t2(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 m  11. (多选)酒后驾驶存在许多安全隐患，主要是因为驾驶员的反应时间变长．反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).分析上表可知，下列说法正确的是(　　)A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多1 sB．若汽车以20.0 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶也能安全停车C．汽车制动时，加速度大小约为7.5 m/s2D．表中x为66.7 12. (多选)如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块              (　　)A.通过bc、cd段的时间均大于TB.通过c、d点的速度之比为C.通过bc、cd段的位移之比为1∶3D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度 实验题13.现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10 Hz，通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度为h，斜面的长度为x.数据如表格所示，重力加速度大小g=9.80 m/s2.根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a=________ m/s2(保留三位有效数字)．(2)因为______________________，可知斜面是粗糙的．     14.斜面ABC中AB段粗糙，BC段长为1.6 m且光滑，如图a所示．质量为1 kg的小物块以初速度vA=12 m/s沿斜面向上滑行，到达C处速度恰好为零，小物块沿斜面从A点上滑的v－t图象如图b所示．已知在AB段的加速度是BC段加速度的两倍，g取10 m/s2.(vB、t0未知)求：(1)小物块沿斜面向上滑行通过B点处的速度vB；(2)斜面AB段的长度．            15.校车交通安全已成为社会关注的热点，国务院发布的《校车安全管理条例》将校车安全问题纳入法制轨道，若校车以72 km/h的速度行驶，司机发现在33 m远处行人开始横穿马路，立即采取刹车措施．已知司机的反应时间为t1=0.75 s，刹车的加速度大小为4 m/s2.(1)司机从发现情况至汽车行驶完33 m距离，经过多少时间，此时车速多大？(2)如果行人横穿20 m宽的马路，横穿速度为5 m/s，行人是否有危险？(3)《校车安全管理条例》规定：校车运行中，如遇到意外情况，驾驶员按下安全按钮，校车车速会迅速降至7.2 km/h以下，如果按(2)中条件，此时行人横穿马路是否会发生事故．                    
答案解析1.答案为：B；解析：甲车速度一定，乙车先加速后减速，平均速度比甲车大，丙车先减速后加速，平均速度比甲车、乙车都小，所以乙车的平均速度最大，乙车所用的时间最短，故选B. 2.答案为：B；解析：甲做自由落体运动，速度越来越快，乙先向上做匀减速运动，当乙的速度减小到零时，再向下做自由落体运动．两者运动的总时间相同，乙向上和向下运动的时间也相同，均是总时间的一半，所以乙向上运动的初速度大小等于乙最后落回蹦床时的速度大小，方向相反，同时还等于乙向上到最高点速度为零时甲的速度大小；先看第一段，乙向上做匀减速运动，甲向下做自由落体运动，甲、乙相向运动，所以甲看到乙向上运动，乙看到甲向下运动．当乙到最高点速度为零时，甲有向下的速度，而且越来越快，乙也开始向下运动，但是速度没有甲快，所以甲、乙之间的距离是减小的，那么，相对来说，甲就看到乙一直向上运动，乙看到甲一直向下运动，故选B. 3.答案为：C；解析：根据匀变速直线运动速度—时间公式v=v0＋at可知，物体的末速度与时间不成正比，A选项错误；匀变速直线运动位移—时间公式为x=v0t＋at2，位移与时间的平方不成正比，B选项错误；根据加速度的定义式a=可知，物体做匀变速直线运动，加速度恒定，速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比，C选项正确；物体做匀减速直线运动时，速度随时间均匀减小，位移随时间逐渐增大，D选项错误． 4.答案为：C；解析：根据平均速度的定义可知，平均速度等于位移除以时间，所以第3 s内的平均速度等于3 m/s，A错．第3 s内的位移等于3 m=a×9(m)－a×4(m)，解得a=1.2 m/s2，B错．根据位移公式可得前3 s内的位移为x=at2=5.4 m，C对．根据速度公式可知3 s末的速度是3.6 m/s，D错． 5.答案为：D；解析：由数学知识可得=(0.5t＋0.5) m/s，则得x=0.5t2＋0.5t(m)；由匀变速直线运动的位移公式x=v0t＋at2可知物体做匀加速直线运动，初速度大小为v0=0.5 m/s，物体的加速度大小为1 m/s2.故A、B、C错误，D正确． 6.答案为：A;解析：小球的加速度与车厢的加速度相同，设最上端的细绳与竖直方向的夹角为θ，对所有小球组成的整体分析，有m总gtan θ=m总a，解得tan θ=，对除最上面第一个球外剩余的小球分析，根据牛顿第二定律有，(m总－m1)gtan α=(m总－m1)a，解得tan α=，同理可知，连接小球的细绳与竖直方向的夹角均相等，可知小球和细绳在一条直线上，向左偏，A正确，B、C、D错误。  7.答案为：C；解析：由题图看出,速度均为正值,说明A、B都沿正方向运动,它们的运动方向相同,故A错误;根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知0~4s内B的位移大于A的位移,故B错误;在t=4s时,A的速度等于B的速度,故C正确;图像斜率表示物体的加速度,A、B的斜率大小相等,即二者加速度大小相等,故D错误。  8.答案为：D；解析：B物体减速到零所需的时间t=s=5s,xB=(v+0)t=×10×5m=25m,A物体在5s内的位移xA=vAt=4×5m=20m,因为xA<xB+Δx,所以B物体在停止运动后被追上,设A物体追上B物体所用时间为t0,则vAt0=Δx+xB,解得t0=s=8s,故选项D正确。  9.答案为：A；解析：t=1s时，题图图线所对应的切线斜率为4，则质点的速度为v1=4m/s，由题意知，位移—时间图线为抛物线，即图线对称分布，3s末位移最大，图线对应的切线斜率为零，所以3s末速度为零，则前3s内质点做匀减速直线运动，加速度：a==m/s2=－2m/s2，初速度为v0=v1－at1=4m/s＋2×1m/s=6m/s，所以t=1s时，质点的位移：x=v0t＋at2=6×1m－×2×12m=5m，故A正确；t=1s和t=5s时图线斜率的绝对值相等，则质点的速度大小相等，但方向相反，故B错误；质点先做匀减速直线运动后反向做匀加速直线运动，t=1s和t=5s时，质点加速度的方向相同，故C错误；5s末的速度v5=v0＋at5=6m/s－2×5m/s=－4m/s，因为4m/s＜6m/s，所以前5s内质点动能减小，所以合外力对质点做负功，故D错误。  10.答案为：B；解析：[根据x=20t－2t2可知，初速度v0=20 m/s，加速度a=－4 m/s2，刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度x== m=50 m，B正确．]11.答案为：CD；解析：驾驶员酒后反应时间比正常情况多的时间Δt= s－ s=0.5 s，故A错误；由表格中的数据可知，当汽车的速度为20 m/s时，酒后汽车的停车距离为46.7 m，可知酒后驾驶不能安全停车，故B错误；当汽车速度为15 m/s时，汽车匀减速运动的位移x=22.5 m－7.5 m=15 m，则汽车制动的加速度大小a== m/s2=7.5 m/s2，故C正确；当汽车的速度为25 m/s时，制动距离x′== m=41.7 m，则停车距离x=(25.0＋41.7) m=66.7 m，故D正确． 12.答案为：AB；解析：当滑块由a点静止下滑时,滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动,假设ab段的间距为x,则bc段、cd段的间距分别为3x、5x,xbc∶xcd=3∶5,选项C错误;如果滑块由b点静止释放,显然滑块通过bc段、cd段的时间均大于T,选项A正确;滑块在c点的速度应为v1=,滑块在d点的速度应为v2=,则v1∶v2=,选项B正确;因为xbc∶xcd=3∶5,显然通过c点的时刻不是bd的中间时刻,则滑块通过c点的速度不等于bd段的平均速度,选项D错误。 13.答案为：(1)4.30；(2)a<g=5.88 m/s2(其他合理说法也可)；解析：(1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得x3＋x4－(x2＋x1)=4aT2，又知T==0.1 s，联立得a=4.30 m/s2.(2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度a′=gsinθ=g=5.88 m/s2>a，所以斜面是粗糙的．14.解：(1)由v－t图象可知，小物块沿斜面向上滑行的初速度vA=12 m/s，由aAB=2aBC可得，=2，解得vB=4 m/s.(2)在上滑过程对AB段有v－v=2aABsAB，对BC段有v－v=2aBCsBC，sBC=1.6 m，由以上各式解得sAB=6.4 m.  15.解：(1)72 km/h=20 m/s，选初速度的方向为正方向，汽车在反应时间内的位移为：x1=vt1=20×0.75 m=15 m，刹车后的位移为：x2=l－x1=33 m－15 m=18 m设车行驶完18 m的时间为t2，则有：x2=v0t2＋at代入数据得：t2=1 s此时车的速度为：v1=v0＋at2=20 m/s＋(－4)×1 m/s=16 m/s司机从发现情况至汽车行驶完33 m距离，经历时间t1＋t2=1.75 s(2)人穿过马路的时间为：t0== s=4 s＞t1＋t2=1.75 s，可知行人会有危险(3)驾驶员按下安全按钮，校车车速会迅速降至7.2 km/h=2 m/s以下．设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t3，汽车做减速直线运动，加速度a=－4 m/s2.则由v3=v2＋at3，得：t3== s=0.5 s.刹车后的位移：x3== m=0.5 m汽车的总位移：x=x1＋x3=15 m＋0.5 m=15.5 m＜33 m，此时行人横穿马路不会发生事故．