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高考物理一轮复习第1章运动的描述 匀变速直线运动的研究课时作业2 (含解析)
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这是一份高考物理一轮复习第1章运动的描述 匀变速直线运动的研究课时作业2 (含解析),共10页。
课时作业2 匀变速直线运动规律时间:45分钟1.轿车启动时的运动可近似看作匀加速运动,某人为了测定某辆轿车在平路上启动时的加速度,利用相机每隔2 s曝光一次,拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示.如果轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度大约为( B )A.1 m/s2 B.2 m/s2C.3 m/s2 D.4 m/s2解析:由图可知,车身对应图上3小格,而车身的长度是4.5 m,每一格表示1.5 m,则第一段位移大小为x1=8×1.5 m=12 m,第二段位移为x2=13.6×1.5 m=20.4 m.根据Δx=aT2,则有x2-x1=aT2,其中T=2 s,解得a== m/s2=2.1 m/s2,故只有选项B正确.2.如图所示为位于瑞士的世界上最大的人工喷泉——日内瓦喷泉,已知该喷泉竖直向上喷出,喷出时水的速度为53 m/s,喷嘴的出水量为0.5 m3/s,不计空气阻力,则空中水的体积应为(g取10 m/s2)( B )A.2.65 m3B.5.3 m3C.10.6 m3D.因喷嘴的横截面积未知,故无法确定解析:喷出的水做竖直上抛运动,水的初速度v0=53 m/s,水在空中停留的时间t==10.6 s,即处于空中的水的体积V=Qt=0.5×10.6 m3=5.3 m3,选项B正确.3.如图所示,一质点由静止开始,从A到B做匀加速直线运动.已知质点在第1 s内的位移恰好等于它在最后1 s内位移的,则下列物理量中可求出的是( B )A.A、B两点之间的距离B.质点从A运动到B所用的时间C.质点运动的加速度大小D.质点到达B点时的速度大小解析:设质点在第1 s内的位移为x,则它在最后1 s内的位移为4x,设质点运动的加速度大小为a,质点从A运动到B所用的时间为t,利用匀变速直线运动规律可得x=a×(1 s)2,4x=a×t2-a×(t-1 s)2,联立可解得t,但不能得出a和x,故只有选项B正确.4.(多选)物体从A点由静止出发,先以加速度a1做匀加速直线运动到某速度v后,立即以加速度a2做匀减速运动至B点速度恰好减为0,所用总时间为t.若物体以速度v0匀速通过AB之间,所用时间也为t,则( AB )A.v=2v0 B.+=C.-= D.+=解析:由运动学公式有:x=v0t=t1+t2=(t1+t2)=t,解得v=2v0,故A正确;由t1=,t2=得:t=+即:+=,故B正确,C、D错误.5.如图所示,O点离水平地面的高度为H,A点位于O点正下方l处,某物体从O点由静止释放,做自由落体运动,落于地面O′点,则物体( D )A.在空中的运动时间为B.在空中的运动时间为C.从A点到O′点的运动时间为D.从O点到A点的运动时间为解析:物体做自由落体运动,根据h=gt2可得t=,故A、B错误;OA运动的时间t′=,故从A点到O′点的运动时间为Δt=t-t′=-,故C错误;从O点到A点的运动时间为:t′=,故D正确.6.不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间约为( C )A.0.5t B.0.4tC.0.3t D.0.2t解析:物体下降的时间为t,故物体上升的最大高度为h=g·(t)2=gt2,对物体自由落体运动h的过程,有=gt,联立解得t1=t,故设置挡板后,物体上升和下降的总时间为t′=t-2t1=t-t≈0.3t,C正确.7.歼15战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机,短距起飞能力强大.若歼15战机正常起飞过程中加速度为a,经距离s后达到起飞速度腾空而起.现已知“辽宁”舰起飞甲板长为L(L<s),且起飞过程可简化为匀加速直线运动.现有两种方法助其正常起飞,方法一:在航空母航静止的情况下,用弹射系统给战机一定的初速度;方法二:起飞前先让舰空母舰沿战机起飞方向以某一速度匀速航行.求:(1)方法一情况下弹射系统使战机具有的最小速度的大小v1min;(2)方法二情况下航空母舰的最小速度的大小v2min.解析:(1)若歼15战机正常起飞,则有2as=v2,在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给战机一最小速度v1min,则满足2aL=v2-v 解得v1min=(2)解法1:一般公式法起飞前先让航空母舰沿战机起飞方向以最小速度v2min匀速航行,战机起飞时对地速度为v,设起飞过程航空母舰的位移为x,战机起飞时间为t,则有x=v2mint t= 2a(L+x)=v2-v解得v2min=-解法2:相对运动法选航空母舰为参考系,则战机起飞过程,战机相对初速度为0,相对末速度为v-v2min,相对加速度仍为a,相对位移为L,根据2aL=(v-v2min)2 2as=v2 可得v2min=-答案:(1) (2)-8.(2019·湖南师大附中检测)如图所示,一个质点做匀加速直线运动,依次经过a、b、c、d四点,已知经过ab、bc和cd三段所用时间之比为321,通过ab和cd段的位移分别为x1和x2,则bc段的位移为( B )A. B.C. D.解析:设质点经过ab、bc和cd三段所用时间分别为3t、2t和t,各段时间t内的位移分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6,由题可知x1=s1+s2+s3,x2=s6,设bc段的位移为x,则x=s4+s5,根据公式Δx=aT2,则(x+x2)-x1=(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)=9aT2,同时,由于s2-s1=s3-s2,所以s1+s3=2s2,x1=s1+s2+s3=3s2,而s6-s2=4aT2,即x2-=4aT2,联立可得x=,故B正确.9.(多选)如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,根据图中的信息,下列判断正确的是( BCD )A.位置1是小球释放的初始位置B.小球做匀加速直线运动C.小球下落的加速度为D.小球在位置3的速度为解析:由Δx=d为恒量可知,小球做匀加速直线运动,选项B正确;由Δx=aT2得a=,选项C正确;v3=24=,选项D正确;v1=v3-a·2T=-×2T=>0,选项A错误.10.(多选)汽车由静止开始从A点沿直线ABC做直线运动,第4 s末通过B点时关闭发动机,再经6 s到达C点停止.已知AC的长度为30 m,则下列说法正确的是( BCD )A.通过B点时的速度为3 m/sB.AB的长度为12 mC.汽车在AB段的平均速度为3 m/sD.汽车在AC段的平均速度为3 m/s解析:汽车由静止开始从A点沿直线ABC运动,画出vt图象,由图可得xAC=vBt,解得vB=6 m/s,选项A错误;在0~4 s内,xAB=vBt1=12 m,选项B正确;由=,知汽车在AB段的平均速度为=3 m/s,选项C正确;AC段的平均速度为==3 m/s,选项D正确.11.(2019·福建南安模拟)(多选)物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点间,需时为t,现在物体由A点静止出发,匀加速(加速度为a1)到某一最大速度vm后,立即做匀减速运动(加速度为a2)至B点停下,历时为2t,则物体的( BC )A.vm可为许多值,与a1、a2的大小有关B.vm只能为v,无论a1、a2为何值C.a1、a2必须满足=D.a1、a2必须满足=解析:A、B两点的距离不变,则有:vt=,vm=v,B正确.又有+=vt,解出=,故选BC.12.近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为v0=72 km/h,靠近站口时以a1=5 m/s2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度vt=28.8 km/h,然后立即以a2=4 m/s2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?解析:设该车初速度方向为正方向,vt=28.8 km/h=8 m/s,v0=72 km/h=20 m/s,a1=-5 m/s2.(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则:由v-v=2a1x1 解得:x1=33.6 m(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段:vt=v0+a1t1,得t1==2.4 s加速阶段:t2==3 s则加速和减速的总时间为:t=t1+t2=5.4 s(3)在加速阶段:x2=t2=42 m则总位移:x=x1+x2=75.6 m若不减速和不加速所需要时间:t′==3.78 s车因减速和加速过站而耽误的时间:Δt=t-t′=1.62 s答案:(1)33.6 m (2)5.4 s (3)1.62 s
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