适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练3

这是一份适用于新教材2024版高考物理一轮总复习课时规范练3，共6页。试卷主要包含了5t,故高度为h=gt2等内容，欢迎下载使用。

课时规范练3
基础对点练
1.(自由落体运动)(2023山东济南模拟)如图所示,某学习小组利用刻度尺估测反应时间。甲同学捏住刻度尺上端,使刻度尺保持竖直,刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间(乙同学手未接触刻度尺)。当乙看见甲放开刻度尺时,立即用手指捏住刻度尺,根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算,某同学将刻度尺刻度进行了改进,在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值(单位:s),制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是(　　)


答案 C
解析 做自由落体运动的物体在连续相等时间内的位移之比是1∶3∶5,所以此刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值应按C项排列。
2.(自由落体运动)假设一名航天员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定高度自由下落,测得在第4 s内的位移是42 m,小球仍在空中运动,则(　　)
A.小球在第2 s内的位移大小是16 m
B.该星球上的重力加速度为12 m/s2
C.小球在第4 s末的速度大小是42 m/s
D.小球在前4 s内的位移是80 m
答案 B
解析 设该星球的重力加速度为g,小球第4s内的位移是42m,有=42m,t4=4s,t3=3s,解得g=12m/s2,所以小球在第2s内的位移大小为×12×(22-12)m=18m,A错误,B正确;小球在第4s末的速度大小是v4=gt4=48m/s,C错误;小球在前4s内的位移x==96m,D错误。
3.(竖直上抛运动)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(　　)
A.0.5t B.0.4t
C.0.3t D.0.2t
答案 C
解析 物体下降时间为0.5t,故高度为h=gt2
物体自由落体运动0.5h的过程,有
联立解得t1=t
故第二次物体上升和下降的总时间t'=t-2t1=t-t=0.3t。故选C。
4.(竖直上抛运动)(2023上海南汇中学模拟)如图所示,做竖直上抛运动的质点依次通过e、d、c、b、a各点,且e、a和d、b的位置分别关于c对称,若ae段平均速度为v1,bd段平均速度为v2,则(　　)

A.v1>v2
B.v1 C.v1=v2
D.上述三种都有可能
答案 B
解析 由匀变速直线运动的规律可知,ae段的平均速度为v1=,bd段的平均速度为v2=,设ed段的时间为t1,ba段的时间为t2,根据竖直上抛运动规律有vd-ve=-gt1,vb-va=gt2,由于xed=xba,根据竖直上抛运动的特点可知t10,所以有v1 5.(多过程问题)高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某ETC通道的长度为8.4 m,一辆汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC用了0.2 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是刹车,汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为5 m/s2,则司机的反应时间约为(　　)

A.0.4 s B.0.6 s
C.0.7 s D.0.8 s
答案 B
解析 v0=21.6km/h=6m/s,设反应时间为t,汽车匀速运动的位移为x1=v0(t+0.2s),随后汽车做减速运动,位移为x2=,且x1+x2=8.4m,联立解得t=0.6s,故选B。
素养综合练
6.从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果,落地前最后1 s的位移为10 m,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。则苹果掉下时的楼层为(设每层楼高约2.5 m)(　　)
A.第三层 B.第四层
C.第五层 D.第六层
答案 C
解析 由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该时间段的平均速度可得,最后1s的平均速度是最后0.5s的初速度,即m/s=10m/s,则苹果落地时的速度为v=+gt=15m/s,由v2=2gh,可得h=11.25m,=4.5,所以掉下楼层为第五层,故C正确,A、B、D错误。
7.(2023河北保定模拟)某实验小组让一篮球从距水平地面高h1=1.8 m处由静止自由落下,测得篮球反弹的高度h2=0.8 m,篮球与地面的作用时间忽略不计,该篮球每次与地面碰撞前后瞬间的速率的比值不变,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向。下列说法正确的是(　　)
A.篮球从刚释放至第一次反弹到最高点的过程中的运动时间为1.2 s
B.篮球从刚释放至第一次反弹到最高点的过程的平均速度大小为2.6 m/s
C.篮球每次与地面碰撞前后的速率的比值为
D.篮球第二次碰撞后瞬间的速度大小为 m/s
答案 D
解析 设篮球做自由落体运动的时间为t1,竖直上抛运动的时间为t2,由自由落体运动规律得h1=,由竖直上抛运动规律与逆向思维得h2=,解得t1=0.6s,t2=0.4s,则篮球从刚释放至第一次反弹到最高点的过程中的运动时间t=t1+t2=1s,位移大小x=h1-h2,平均速度的大小v==1m/s,A、B错误;由自由落体运动规律得,篮球第一次落地瞬间的速率v1=gt1=6m/s,由竖直上抛运动规律与逆向思维得,篮球第一次反弹离地瞬间的速率v2=gt2=4m/s,比较可得,C错误;该篮球每次与地面碰撞前后瞬间的速率的比值不变,则,解得篮球第二次反弹离地瞬间的速度大小为m/s,D正确。
8.(2023辽宁铁岭六校联考)现在城市的交通非常发达,城市的快速道限速可以达到80 km/h。有一辆汽车正以72 km/h的速度向红绿灯路口行驶,在离路口还有120 m的地方,司机发现前方是红灯,并且显示倒计时时间为10 s,他继续原速前进,一段时间后,开始以大小为5 m/s2的加速度减速,到达路口时汽车刚好停止。汽车可以视为质点,不计司机的反应时间。
(1)求汽车到达路口时红灯还剩几秒。
(2)如果汽车在离路口还有120 m处按自由滑行(关闭动力)的方式减速前进,加速度大小a1=1.25 m/s2,汽车会不会闯红灯?
(3)如果汽车在离路口还有120 m处就开始做匀减速运动,求汽车应该以多大的加速度减速,才能使汽车到达路口的时候绿灯恰好亮起。
答案 (1)2 s　(2)汽车会闯红灯　(3)1.6 m/s2
解析 (1)汽车的初速度
v0=72km/h=20m/s
汽车做匀减速运动的时间
t2=s=4s
汽车做匀减速运动的位移
x2=t2=×4m=40m
汽车做匀速运动的时间
t1=s=4s
汽车到达路口时红灯还剩的时间
Δt=t0-t1-t2=(10-4-4)s=2s。
(2)设汽车通过120m所用时间为t3,则有
x=v0t3-a1
解得t3=8s
此时汽车速度
v=v0-a1t3=20m/s-1.25×8m/s=10m/s
此时依然是红灯,而汽车的速度为10m/s,汽车会闯红灯。
(3)根据题意可知,在t=10s时,汽车的位移恰好等于120m,设加速度大小为a2,则有
x=v0t-a2t2
解得a2=1.6m/s2。
9.(2023山东枣庄模拟)目标停车可考验驾车能力,其过程可简化为如图所示的模型:在一条平直公路上有A、B、C、D四个停车标志杆,设相邻两个停车标志杆之间的距离为Δx=16 m,某次测试时,学员甲以v0=20 m/s的速度驾驶汽车匀速行驶,学员乙坐在甲旁边观察并记录时间。当车头到达O点时车外考官发出停车指令,学员乙立即用秒表开始计时。学员甲经过t0=0.5 s的反应时间后开始刹车,刹车后开始做匀减速直线运动。学员乙记录车头通过B、C杆时秒表的读数分别为t1=5.5 s,t2=7.5 s,求:

(1)汽车刹车时的加速度大小;
(2)车头经过B杆时的速度;
(3)O点与标志杆A的距离x。
答案 (1)2 m/s2　(2)10 m/s　(3)69 m
解析 (1)汽车通过B、C中间时刻的瞬时速度
v1=m/s=8m/s
从开始刹车到B、C中间时刻的时间
t=t1-t0+=5.5s-0.5s+s=6s
则刹车时的加速度
a=m/s2=-2m/s2
即刹车时的加速度大小为2m/s2。
(2)由速度公式得v1=vB+a·
解得vB=v1-a·=8m/s-(-2)×m/s=10m/s。
(3)反应时间内汽车运动的距离x1=v0t0=20×0.5m=10m
刹车后运动到B杆的距离为
x2=v0(t1-t0)+a(t1-t0)2
=20×(5.5-0.5)m+×(-2)×(5.5-0.5)2m
=75m
则O点到标志杆A之间的距离为x=x1+x2-Δx=10m+75m-16m=69m。