2025届高考物理一轮总复习第1单元运动的描述匀变速直线运动1匀变速直线运动中的STSE问题科学态度与责任.ppt

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1.无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境,自动控制车辆安全行驶。若从发现紧急情况到车开始减速,无人车需要0.1 s,人需要0.5 s。人驾驶汽车以72 km/h的速度匀速直线行驶,从发现情况到停下的运动距离为30 m,汽车减速过程视为匀减速运动。同一条件下,无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为(　　)A.22 mB.20 mC.18 mD.10 m
解析 汽车刹车过程可以看成一段匀速运动和一段匀减速运动。匀速运动过程为人或车反应的时间内汽车走的过程,因是在同一条件下,可知汽车第二段匀减速过程是一样的。而第一段匀速运动的距离差Δx=vΔt=20×(0.5-0.1) m=8 m,故无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为x'=x-Δx=(30-8) m=22 m,故选A。
2.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5 m/s2,汽车可视为质点。则下列说法正确的是(　　)A.汽车开始减速时距离自动收费装置110 mB.汽车加速4 s后速度恢复到20 m/sC.汽车从开始减速至速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 mD.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
3.(多选)如图所示,某飞机着陆时的速度v0=216 km/h,随后沿直线匀减速滑行到静止。从飞机着陆开始计时,该飞机在倒数第4 s内的位移为7 m,下列说法正确的是(　　)A.该飞机的加速度大小为2 m/s2B.该飞机着陆后5 s时的速度大小为40 m/sC.该飞机在跑道上滑行的时间为30 sD.该飞机在跑道上滑行的距离为1 800 m
4.(2023浙江丽水期末)如图是物理课本封面上的沙漏照片,拍照时由于曝光,沙粒形成了条条短痕迹。若近似认为沙粒大小相同,沙粒下落的初速度为0,忽略空气阻力,不计沙粒间的相互影响,设沙粒随时间均匀漏下,则以下推断正确的是(　　)
A.出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的2倍B.出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的4倍C.出口下方0~2 cm范围内的沙粒数约与2~8 cm范围内的沙粒数相等D.出口下方2~8 cm范围内的沙粒数约为0~2 cm范围内沙粒数的3倍
解析 根据v2=2gh可知,沙粒在出口下方10 cm处的速度约是5 cm处的 倍,所以出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的 倍,故A、B错误;根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…,可知沙粒在出口下方0~2 cm范围内与2~8 cm范围内的时间是相等的,因沙粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~2 cm范围内的沙粒数约与2~8 cm范围内的沙粒数相等,故C正确,D错误。
5.(2023浙江衢州期末)一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,在车头距离停止线20 m处,司机观察到斑马线上的行人,立即刹车,汽车开始做匀减速直线运动,车头刚好停在停止线处。则下列说法正确的是(　　)A.汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2B.汽车在最后1 s的位移大小为2.5 mC.若经过0.5 s反应时间汽车开始减速,整个过程汽车的平均速度大小为5 m/sD.若经过0.5 s反应时间汽车开始减速,减速过程汽车的加速度大小约为3.3 m/s2
6.(2023浙江富阳中学模拟)某次冰壶比赛中运动员用红壶正面撞击静止的黄壶,碰撞后两壶始终沿同一直线运动,其运动的速度随时间变化的v-t图像如图所示,则下列说法错误的是(　　)A.碰后黄壶的运动距离为4 mB.碰后黄壶的速度为0.8 m/sC.碰后二者之间的最大距离为3 mD.0~2 s内红壶的平均速度为0.48 m/s
7.(2023浙江杭州师大附中期中)某游乐园的神州塔太空梭让游客在急速升降中感受刺激,神州塔最大高度H=55 m,太空梭上升途中会骤然停止,它的基本原理是太空梭从地面由静止开始以10 m/s2的加速度匀加速上升,上升到离地面高度为h时即以45 m/s2的加速度匀减速直线运动,到达最大高度H时刚好停下,则(　　)
A.太空梭加速与减速阶段时间之比为2∶9B.太空梭加速与减速阶段的平均速度大小之比为9∶2C.太空梭的最大速度是30 m/sD.太空梭开始减速时离开地面的高度为30 m
8.(多选)高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成,其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以2 m/s2的加速度由静止匀加速下滑,滑雪板经过1、2两点所用时间分别为0.5 s和0.3 s。已知滑雪板长为1.5 m,则下列说法正确的是(　　)
A.滑雪板通过点2的平均速度为5 m/sB.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1 sC.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1.1 sD.1、2两点间的距离为3.96 m
9.(2023浙江桐乡高级中学期中)蓝牙是一种无线技术,可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据交换。某同学用安装有蓝牙设备的玩具汽车A、B(均视为质点,且在图中未画出)进行实验,在间距d=5 m的两条平直轨道上,A车自O1点从静止开始以大小a=2 m/s2的加速度匀加速向右运动,B车自O2点前方x0=10 m处的O3点以大小v0=4 m/s2的速度向右做匀速直线运动,O1、O2连线与轨道垂直,两车间的距离超过13 m时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间。求:
(1)当B车在A车前时,两车间的最大距离;(2)当B车与A车并驾齐驱时经过的时间;(3)两车并驾齐驱前能通信的总时间。
10.图甲为某大酒店自动感应门,门框上沿中央安装有传感器。当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移;当人或物体与传感器的水平距离大于设定值时,门将自动关闭。图乙为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围。已知每扇门的宽度为0.6 m,最大移动速度为0.8 m/s;若门开启时先匀加速运动,而后立即做匀减速运动,且匀加速运动加速度大小为匀减速运动加速度大小的2倍,每扇门完全开启时速度刚好为零;移动的最大距离为0.6 m,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小。(2)若人以1.5 m/s的速度沿图中虚线S走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动0.2 m的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?(3)若以(2)问中的水平感应距离设计感应门,欲搬运宽为1.0 m的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线S垂直地匀速通过该门(如图丙),物体的移动速度不能超过多少?
答案 (1)1.6 m/s2　0.8 m/s2　(2)0.75 m　(3)0.75 m/s解析 (1)设门做匀加速直线运动的位移为s1,加速度为a1做匀减速直线运动的位移为s2,加速度大小为a2联立解得门开启时做加速和减速运动的加速度大小分别为a1=1.6 m/s2,a2=0.8 m/s2。(2)门加速移动0.2 m正好达到最大速度,用时为t0= =0.5 s则设定的水平感应距离为L=v人t0=0.75 m。