2023年高考物理一轮复习课时练02《匀变速直线运动规律》(含答案详解)

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2023年高考物理一轮复习课时练02《匀变速直线运动规律》一 、选择题1.一辆汽车在平直公路上做刹车实验，0时刻起，汽车运动过程的位移与速度的关系式为x=(10－0.1v2)m，下列分析正确的是(　　)A.上述过程的加速度大小为10 m/s2B.刹车过程持续的时间为5 sC.0时刻的初速度为10 m/sD.刹车过程的位移为5 m2.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺，乙同学发现捏住直尺的位置刻度为b。已知重力加速度为g，a、b的单位为国际单位制基本单位，则乙同学的反应时间t约等于(　　)A.         B.       C.      D. 3.一物体以初速度为v0做匀减速运动，第1 s内通过的位移为x1＝3 m，第2 s内通过的位移为x2＝2 m，又经过位移x3，物体的速度减小为0，则下列说法中不正确的是(　　)A.初速度v0的大小为2.5 m/sB.加速度a的大小为1 m/s2C.位移x3的大小为 mD.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s4.物体由静止开始做加速度大小为a1的匀加速直线运动，当速度达到v时，改为加速度大小为a2的匀减速直线运动，直至速度为零。在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分别为x1、x2和t1、t2，下列各式不成立的是(　　)A.＝         B.＝     C.＝＝       D.v＝5.关于自由落体运动(g=10 m/s2)，下列说法中不正确的是(　　)A.它是竖直向下，v0=0、a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动到距下落点5 m、10 m、15 m所经历的时间之比为1∶2∶36.跳伞运动员以大小为5 m/s的速度匀速下降的过程中，在距地面10 m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为(不计空气阻力对扣子的作用，重力加速度大小g=10 m/s2)(　　)A.1 s          B.2 s        C. s         D.(2－)s7.蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图像，假如作出的图像如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是(g取10 m/s2)(　　)A.1.8 m      B.3.6 m       C.5.0 m        D.7.2 m8.一物体以初速度v0做匀减速直线运动，第1 s内通过的位移为x1=3 m，第2 s内通过的位移为x2=2 m，又经过位移x3物体的速度减小为0，则下列说法错误的是(　　)A.初速度v0的大小为2.5 m/sB.加速度a的大小为1 m/s2C.位移x3的大小为1.125 mD.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s 9. (多选)在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是(g取10 m/s2)(　　)A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上D.小球的位移大小一定是15 m10. (多选)伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是(　　)A.斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B.斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动时间的测量C.通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体的运动规律D.根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体的运动规律11. (多选)给滑块一初速度v0, 使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为，当滑块速度大小减为时，所用时间可能是(　　)A.         B.         C.           D.12. (多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则(　　)A.t1>t2        B.t1=t2            C.v1∶v2=1∶2       D.v1∶v2=1∶3三 、计算题13.以9 m/s的速度行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动直至停下，若汽车在刹车后继续前进的第2 s内位移是6 m，则刹车后第5 s内的位移是多少？14.如图1所示，在成都天府大道某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度。一辆汽车正从A点迎面驶向测速仪B，若测速仪与汽车相距355 m，此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到C处与超声波相遇，当测速仪接收到发射回来的超声波信号时，汽车恰好停止于D点，且此时汽车与测速仪相距335 m，忽略测速仪安装高度的影响，可简化为图2所示分析(已知超声波速度为340 m/s)。(1)求汽车刹车过程中的加速度a；(2)此路段有80 km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度是否超速？15.为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1，重力加速度大小为g。求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。
0.答案解析1.答案为：C；解析：由v2－v02=2ax可得x=－v02＋v2，对照x=10－0.1v2可知，=－0.1，－v02=10，解得a=－5 m/s2，v0=10 m/s，选项A错误，C正确。由v=v0＋at可得，刹车过程持续的时间为t=2 s，由v2－v02=2ax可得，刹车过程的位移为x=10 m，选项B、D错误。2.答案为：D解析：由题意知在反应时间内直尺自由落下的位移为a－b，设乙同学的反应时间为t，忽略空气阻力，根据自由落体运动位移公式h＝gt2＝a－b，得：t＝，则D正确，其他选项错误。3.答案为：A解析：由Δx＝aT2得a＝＝1 m/s2。根据匀变速直线运动位移—时间公式，则有x1＝v0t1－at得v0＝3.5 m/s，故A错误，B正确；设物体的停止距离为x，停止时所用时间为t，根据匀变速直线运动位移—速度公式和速度—时间公式，则有v＝2ax，v0＝at，解得：x＝ m，t＝3.5 s，因此，x3＝x－x1－x2＝ m，所用时间t3＝t－t1－t2＝1.5 s，位移x3内的平均速度大小3＝＝0.75 m/s，故C、D正确。所以应选A。4.答案为：B解析：由题意可知物体加速和减速时最大速度相同，根据x＝vt，可知A、C、D正确；据v＝at得a1t1＝a2t2，所以＝，B错误。5.答案为：D；解析：自由落体运动是竖直向下，v0=0、a=g的匀加速直线运动，A正确；根据匀变速直线运动规律，在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5，B正确；在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3，C正确；从开始运动到距下落点5 m、10 m、15 m所经历的时间之比为1∶∶，D错误。6.答案为：A；解析：扣子掉了以后，运动员仍做匀速直线运动，而扣子做初速度大小为v0=5 m/s的竖直下抛运动，运动员下落需要的时间为t1= s=2 s，扣子下落过程中有10 m=v0t2＋gt22，解得t2=1 s，时间差Δt=t1－t2=1 s，A正确。7.答案为：C；解析：由题图可知运动员每次在空中运动的时间t=2.0 s，故运动员跃起的最大高度Hm=5.0 m，C正确。8.答案为：A；解析：由Δx=aT2可得加速度大小a=1 m/s2；第1 s末的速度v1==2.5 m/s；物体的速度由2.5 m/s减速到0所需时间t==2.5 s，则经过位移x3的时间t′为1.5 s，且x3=at′2=1.125 m；位移x3内的平均速度==0.75 m/s。综上可知A错误，B、C、D正确。9.答案为：ACD；解析：小球被竖直向上抛出， 做的是匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式=求出，规定竖直向上为正方向，当小球的末速度大小为10 m/s、方向竖直向上时，v=10 m/s，用公式求得平均速度为15 m/s，方向竖直向上，A正确；当小球的末速度大小为10 m/s、方向竖直向下时，v=－10 m/s，用公式求得平均速度大小为5 m/s，方向竖直向上，C正确；由于末速度大小为10 m/s时，球的位置一定，距起点的位移h==15 m，D正确。10.答案为：BD解析：“斜面实验”中小球运动的加速度较小，便于运动时间的测量，A错误，B正确；斜面倾角增大到90°时，斜面运动外推为自由落体运动，C错误，D正确。11.答案为：BC解析：当滑块速度大小减为时，其方向可能与初速度方向相同，也可能与初速度方向相反，因此要考虑两种情况，即v＝或v＝－，由v＝v0－t得t1＝或t2＝，故B、C正确。12.答案为：BC；解析：由题意可知L=at12，L＋3L=a(t1＋t2)2，故t1=t2，选项A错误，B正确；而v1=at1，v2=a(t1＋t2)，故v1∶v2=1∶2，选项C正确，D错误。13.解：根据第2 s内汽车的位移为6 m，列方程x2＝xⅡ－xⅠ，即v0t2＋at－＝v0(t2－t1)＋a(t－t)＝6 m，代入数据得a＝－2 m/s2，故汽车刹车后能继续前进的时间为t＝＝ s＝4.5 s，所以汽车刹车后第5 s内的位移实际上是4 s末到4.5 s末的位移，由逆向思维x5＝at′2，t′＝0.5 s，解得x5＝0.25 m。14.解：(1)设超声波从B运动到C的时间为t0，那么在超声波从C返回B的t0时间内，汽车由C减速运动到D且速度为零，应用逆向思维x2＝at，x1＝a(2t0)2－x2＝atx1＋x2＝x0－x＝20 m即at＋at＝20解得at＝10而超声波在t0内的距离为BC＝x＋x2＝335＋at又BC＝v声t0解得t0＝1 s，a＝10 m/s2。(2)由x1＋x2＝，解得v0＝20 m/s＝72 km/h所以汽车未超速。15.解：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能定理得－μmgs0=mv12－mv02              ①解得μ=。              ②(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t。由运动学公式得v02－v12=2a1s0              ③v0－v1=a1t              ④s1=a2t2              ⑤联立③④⑤式得a2=。