2021高考物理大一轮复习题组层级快练：第一单元 匀变速直线运动 作业4 Word版含答案

这是一份2021高考物理大一轮复习题组层级快练：第一单元 匀变速直线运动 作业4 Word版含答案，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像，某同学在一次实验中得到的运动小车的v­t图像如图所示，由此可以知道( )
A．小车先做加速运动，后做减速运动
B．小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C．小车的最大位移是0.8 m
D．小车做曲线运动
答案 AB
解析 由图看出，图像的斜率不断变化，小车的加速度不断变化，所以小车先做变加速运动，后做变减速运动．故A项正确．由图读出，小车运动的最大速度约为0.8 m/s.故B项正确．图中每一小格“面积”为0.1，面积超过方格一半算一个，不足半格舍去，总共有86格，所以总“面积”为8.6 m，小车的最大位移是8.6 m．故C项错误．小车做的是变速直线运动，不是曲线运动．故D项错误．
2．(2016·山东师大附中一模)小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等．若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的( )
答案 D
解析 小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，A图，B图中速度方向没有突变，故A、B项错误；由C图像可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值是上抛运动，故C项错误；只有D图像符合题目要求，故D项正确．
3．(2015·广东)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图像如图所示．下列表述正确的是( )
A．0.2－0.5小时内，甲的加速度比乙的大
B．0.2－0.5小时内，甲的速度比乙的大
C．0.6－0.8小时内，甲的位移比乙的小
D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等
答案 B
解析 该题图像为位移－时间图像，图像斜率大小代表速度大小，分析各段甲乙运动情况：0－0.2 h内均做匀速直线运动，速度相等，加速度均为0，在0.2－0.5 h内做匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，加速度均为0，选项A错误，选项B正确；在0.5－0.6 h内均静止，在0.6－0.8 h内均做匀速直线运动，但甲的速度大于乙的速度，加速度均为0，甲的位移是－5 km，大小是5 km，乙的位移是－3 km，大小为3 km，选项C项错误；整个0.8 h内，甲的路程是15 km，乙的路程是11 km，选项D错误．
4. (2016·长春模拟)如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移－时间(x－t)图像，由图像可以看出在0～4 s这段时间内( )
A．甲、乙两物体始终同向运动
B．4 s时甲、乙两物体之间的距离最大
C．甲的平均速度大于乙的平均速度
D．甲、乙两物体之间的最大距离为3 m
答案 D
解析 由图像可知，甲物体在2 s后运动方向改变，所以A项错误；2 s末甲、乙距离最大为3 m，所以B项错误，D项正确；0～4 s这段时间内甲、乙位移相等，所以平均速度相等，故C项错误．
5．某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是( )
A．v＝eq \f(x,t) B．v＝eq \f(2x,t)
C．v＞eq \f(2x,t) D.eq \f(x,t)＜v＜eq \f(2x,t)
答案 C
解析 由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小，画出相应的v－t图像大致如图所示：根据图像的意义可知，实线与坐标轴包围的面积为x，虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为：eq \f(v,2)t.应有eq \f(v,2)t＞x，所以v＞eq \f(2x,t)，所以选项C正确．
6.如图所示，直线a和曲线b分别是平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x－t)图像．由图可知( )
A．在时刻t1，b车追上a车
B．在时刻t2，a车的加速度小于b车的加速度
C．在t1到t2这段时间内，a和b两车的路程相等
D．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增加
答案 ABD
解析 位移—时间图像中，交点表示两车相遇，A项正确；汽车a做匀速直线运动，加速度为零，B项正确；t1－t2时间内，两车位移相同，但汽车b先沿－x方向运动后沿＋x方向运动，汽车a一直沿－x方向运动，故二者路程不同，C项错误；x－t图像中，图线切线斜率表示汽车速度，故b车速率先减小后增大，D项正确．
7.在一笔直公路上有a、b、c三辆汽车，它们同时经过同一路标开始计时，此后的v－t图像示意如图，下列判断正确的是( )
A．在t1时刻a、b速度相等B．0－t1时间内，a、b间距离在减小
C．0－t1时间内，a位于b、c前面D．t1时刻以后，b位于a、c前面
答案 AC
解析 A项，根据图像可知，在t1时刻a、b速度相等．故A项正确．B项，0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在0－t1时间内a车速度大于b的速度，a车在b车的前方，所以两车逐渐远离，距离增大，故B项错误；C项，0－t1时间内，a的位移最大，所以a位于b、c前面，t1时刻以后的一段时间内，a位于b、c前面．故C项正确，D项错误．
8．一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a－t图像如图所示．下列v－t图像中，可能正确描述此物体运动的是( )
答案 B
解析 速度—时间图像的斜率代表加速度，0－eq \f(T,2)和T－2T的加速度大小相等，方向相反，所以速度—时间图像在0－eq \f(T,2)和T－2T的斜率大小相等，方向相反．A、C、D三个图像中，0－eq \f(T,2)和T－2T的斜率大小不等，所以错误，只有图B中0－eq \f(T,2)和T－2T的斜率大小相等，方向相反，eq \f(T,2)－T加速度为0，表示匀速直线运动，与B吻合，选项B正确．
9.a、b两车在平直公路上沿同一方向行驶，两车运动的v－t图像如图所示，在t＝0时刻，b车在a车前方x0处，在0－t1时间内，a车的位移为x，则( )
A．若a、b在t1时刻相遇，则x0＝eq \f(2,3)x
B．若a、b在eq \f(t1,2)时刻相遇，则下次相遇时刻为2t1
C．若a、b在eq \f(t1,2)时刻相遇，则x0＝eq \f(1,2)x
D．若a、b在t1时刻相遇，则下次相遇时刻为2t1
答案 AC
解析 由图可知，a车的初速度等于2v，在t1时间内，a车的位移为x，则b车的位移为eq \f(1,3)x，若a、b在t1时刻相遇，则x0＝x－eq \f(1,3)x＝eq \f(2,3)x，A选项正确；若a、b在eq \f(t1,2)时刻相遇，如图所示，x0等于阴影部分对应的距离，由几何关系可知x0＝eq \f(1,2)x，由图像中的对称关系可知，下次相遇的时刻为eq \f(3,2)t1，C选项正确，B选项错误；若a、b在t1时刻相遇，则t1时刻后vb>va，两车不能再次相遇，D选项错误．
10. (2016·长春期中)一个物体沿直线运动，从t＝0时刻开始，物体的eq \f(x,t)－t的图像如图所示，图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5和－1，由此可知( )
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0.5 m/sD．物体的初速度大小为1 m/s
答案 C
解析 由eq \f(x,t)－t图像和对应的直线方程对比得，eq \f(x,t)＝b＋kt变形得x＝bt＋kt2，该式与x＝v0t＋eq \f(1,2)at2对比知，物体做匀加速直线运动，故A、B两项错；物体的初速度v0＝b＝0.5 m/s，C项正确，D项错误．
11．入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足100 m．在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶．某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，结果两辆车发生了碰撞．图示为两辆车刹车后若不相撞的v－t图像，由此可知( )
A．刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍
B．两辆车一定是在刹车后的20 s之内的某时刻发生相撞的
C．两车相撞可能发生在乙车停止后
D．两车刹车时相距的距离一定小于100 m
答案 ABD
解析 由v－t图像的斜率可求出a甲＝eq \f(Δv,Δt)＝－eq \f(25 m/s,25 s)＝－1 m/s2，
a乙＝eq \f(Δv,Δt)＝－eq \f(15,30) m/s2＝－0.5 m/s2，A项对．
t＝20 s时，两车速度相等，相距最近，两车一定是在刹车后的20 s之内相撞，B项对，C项错．
s甲＝v0甲t＋eq \f(1,2)a甲t2＝25 m/s×20 s－eq \f(1,2)×1 m/s2×(20 s)2＝300 m，
s乙＝v0乙t＋eq \f(1,2)a乙t2＝15 m/s×20 s－eq \f(1,2)×0.5 m/s2×(20 s)2＝200 m，s甲－s乙＝100 m.
因而两车若相撞，刹车前距离应小于100 m，D项对．
二、非选择题
12.斜面长度为4 m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方v02的关系图像(即x－v02图像)如图所示．
(1)求滑块下滑的加速度大小；
(2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多长？
答案 (1)2 m/s2 (2)1 s
解析 (1)由v02＝2ax推知，图线“斜率”为eq \f(1,2a)，
所以滑块下滑的加速度大小a＝2 m/s2.
(2)由图像可知，当滑块的初速度为4 m/s时，滑块刚好滑到斜面最低点，故滑块下滑的初速度为5.0 m/s时能滑到斜面最低点．设滑块在斜面上的滑动时间为t，则x＝v0t－eq \f(1,2)at2，即：4＝5t－eq \f(1,2)×2t2，解得t＝1 s，t＝4 s(舍去)．
13．两辆完全相同的汽车，沿水平路面一前一后均以20 m/s的速度前进．若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停止时，后车以前车刹车时的加速度的2倍开始刹车．已知前车刹车的过程中所行驶的距离为100 m，若要保证两车在上述情况下不相撞，则两车在匀速行驶时保持的最小距离是多少？
答案 150 m
解析 设前、后两车的加速度分别为a1、a2，从刹车开始到停止所用的时间分别为t1、t2.由题意知，a2＝2a1，则t2＝eq \f(1,2)t1，根据题意作出两车从前车刹车开始的v－t图像．分别为AC和ABD.图中三角形AOC的面积为前车刹车后的位移，且x1＝100 m，梯形ABDO为从前车刹车后后车的位移，由图像可知，矩形ABCO面积为三角形AOC面积的二倍，三角形BCD面积为三角形AOC面积的eq \f(1,2)，即梯形ABDO面积为三角形AOC的面积的2.5倍．由此得，后车从前车刹车开始到自己停止通过的距离为x2＝250 m，因此为使两车不相撞，两车在匀速行驶时应保持的最小距离为：Δx＝x2－x1＝150 m.