高考物理一轮复习课时分层作业（二）匀变速直线运动的规律及应用含答案

课时分层作业(二)　匀变速直线运动的规律及应用

基础性题组

1.

如图为甲同学制作的反应时间测量尺，用来测量其他同学的反应时间．乙同学先把手放在直尺0 cm处的位置做捏住直尺的准备，但手不能碰直尺，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住下落的直尺，已知乙同学捏住10 cm处的位置，反应时间为0.14 s．若丙同学进行同样的实验，捏住了20 cm处的位置，则丙同学的反应时间为(　　)

A．0.28 s    B．0.24 s

C．0.20 s    D．0.16 s

2．(多选)在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8 s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，做匀减速运动经4 s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是(　　)

A．加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2等于2∶1

B．加速、减速中的平均速度大小之比1∶2等于1∶1

C．加速、减速中的位移之比x1∶x2等于2∶1

D．加速、减速中的平均速度大小之比1∶2等于1∶2

3．如图所示，在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，若1 s后4个水果均未着地，则1 s后速率最大的是(g取10 m/s2)(　　)

4．[2022·河南九师联盟核心一模]某电梯的最大速度为2 m/s，最大加速度为0.5 m/s2.该电梯由一楼从静止开始，到达24 m处的某楼层并静止．所用的最短时间是(　　)

A．12 s    B．16 s

C．18 s    D．24 s

5．[2022·广东揭阳检测]汽车以v0＝20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为a＝5 m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，2 s与5 s时汽车的位移之比为(　　)

A．3∶4    B．4∶5

C．5∶4    D．4∶3

6．[2022·山东日照一模]如图所示，一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过A、B、C三点，物体通过AB段与BC段所用时间相等．已知AB段距离为x1，BC段距离为x2，由题目提供的条件，可以求出(　　)

A．物体运动的加速度

B．从O点到A点的距离

C．物体通过AB段所用的时间

D．物体在B点的瞬时速度

7．[2022·河南郸城高一月考]2020年5月15日消息，我国新飞船试验舱在预定区域成功着陆，试验取得圆满成功，这也标志着中国载人航天工程迈出了重要的一步．若试验舱离月面某一高度时，速度减小为零后，自由下落着陆，测得在第4 s内的位移是5.6 m，此时试验舱还未落地，则(　　)

A．试验舱在前4 s内的位移是25.6 m

B．月球表面的重力加速度大小为1.6 m/s2

C．试验舱在4 s末的速度是12.8 m/s

D．试验舱在第4 s内的平均速度是1.4 m/s

8．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机，减速安全通过．在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方60 m的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为5 m/s2.求：

(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间；

(2)三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞．

综合性题组

9．[2022·河北石家庄4月检测]高速公路的ETC通道长度是指从识别区起点到自动栏杆的水平距离．如图所示，某汽车以18 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 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，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知该ETC通道的长度为9 m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1 m，刹车加速度大小为5 m/s2，由此可知司机的反应时间约为(　　)

A．0.6 s    B．0.8 s

C．1.0 s    D．1.2 s

10.

[2022·山西大同高三月考]高速公路应急车道是为工程抢险、医疗救护等应急车辆设置的专用通道，是一条“生命通道”．节日期间，某高速公路拥堵，一救护车执行急救任务，沿应急车道行驶，从A处以72 km/h的初速度匀加速行驶10 s达到速度108 km/h，之后以此速度匀速行驶了50 s，因前方有车辆违规占用应急车道，救护车被迫刹车，匀减速运动6 s后停在B处．经交警疏通引导，救护车在等待5 min后重新启动，匀加速至108 km/h的速度后匀速行驶25 s到达C处．设A、C之间路面平直，救护车从B处重新启动的加速度与从A处加速的加速度相同．

(1)求救护车从A处至B处的行驶距离；

(2)如果应急车道畅通，求救护车在A、C之间行驶(最高行驶速度108 km/h)可比上述过程缩短的时间．

11．高铁被誉为中国新四大发明之一．因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0＝288 km/h的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x0＝5 km处道路出现异常，需要减速停车．列车长接到通知后，经过t1＝2.5 s将制动风翼打开，高铁列车获得a1＝0.5 m/s2的平均制动加速度减速，减速t2＝40 s后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处500 m的地方停下来．

(1)求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度多大？

(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度a2是多大？

课时分层作业(二)　匀变速直线运动的规律及应用

1．解析：根据x1＝，x2＝，得＝＝ ＝，则有t2＝t1＝×0.14 s≈0.20 s，故C正确．

答案：C

2．解析：由a＝，得a1∶a2＝1∶2，故A错误；由＝，知＝，故B正确，D错误；由x＝·t，知x1∶x2＝2∶1，故C正确．

答案：BC

3．解析：根据v＝v0＋at，v0A＝－3 m/s.代入解得vA＝7 m/s，同理解得vB＝5 m/s，vC＝0 m/s，vD＝－5 m/s.由于|vA|>|vB|＝|vD|>|vC|，故A正确，B、C、D错误．

答案：A

4．解析：电梯加速运动的时间为t1＝＝ s＝4 s，加速运动的位移x＝＝4 m；

根据对称性，减速运动的时间也为4 s，位移也为4 m，

匀速运动时间为t2＝＝8 s，

电梯运动的最短时间为4 s＋4 s＋8 s＝16 s，选项B正确．

答案：B

5．解析：汽车减速至静止过程所需时间为t0＝＝4 s<5 s，则5 s时汽车已经停止，位移与4 s时相同，根据逆向思维法，汽车匀减速到停止的过程可以看作从静止开始的匀加速过程，根据连续相等时间内位移比的关系可得自驾驶员急踩刹车开始，前2 s与后2 s汽车的位移之比为3∶1，故2 s与5 s时汽车的位移之比为3∶4，选项A正确．

答案：A

6．解析：设物体运动的加速度为a，经过AB段与BC段所用时间均为T，根据逐差法有Δx＝x2－x1＝aT2，但需要知道物体通过AB段与BC段所用的时间T，才能求出物体运动的加速度，选项A错误；设OA段距离为x，由题意可得物体经过B点时的速度为vB＝，根据速度—位移公式有＝2a(x＋x1)，再与x2－x1＝aT2联立解得x＝－x1，所以可以求出从O点到A点的距离，选项B正确；物体通过AB段所用的时间和物体在B点的瞬时速度均无法求出，选项C、D错误．

答案：B

7．解析：第4 s内的位移是5.6 m，有：＝5.6 m，其中t1＝4 s，t2＝3 s，解得g＝1.6 m/s2，则试验舱在前4 s内的位移是x1＝＝×1.6×16 m＝12.8 m，选项A错误，B正确；试验舱在4 s末的速度v5＝gt1＝1.6×4 m/s＝6.4 m/s，选项C错误；试验舱在第4 s内的平均速度＝＝5.6 m/s，选项D错误．

答案：B

8．解析：(1)设从刹车到停止所用时间为t2，则：

t2＝＝6 s

(2)反应时间内做匀速运动，则：

x1＝v0t1＝18 m

从刹车到停止，汽车做匀减速运动直到速度为0，则：

x2＝＝90 m

小轿车驾驶员从发现警示牌到停止的全部距离为：

x＝x1＋x2＝108 m

三角警示牌距车的最小距离为：

Δx＝x－d＝48 m

答案：(1)6 s　(2)48 m

9．解析：ETC通道的长度为9 m，车载电子标签到汽车前车牌的水平距离约为1 m，汽车实际行驶的位移为x＝9 m－1 m＝8 m，汽车的初速度v0＝18 km/h＝5 m/s，汽车做匀减速直线运动，减速到零的时间为t1＝＝1 s，减速过程运动的位移为x1＝t1＝2.5 m，则匀速运动的位移为x2＝x－x1＝5.5 m，设司机的反应时间为t0，则汽车做匀速直线运动的时间为t＝0.3 s＋t0，由x2＝v0t，解得t0＝0.8 s，选项B正确．

答案：B

10．解析：(1)救护车从A点运动至B点的过程中，设初速度为v0，做匀加速直线运动的加速度为a，时间为t1，行驶距离为s1；接着做匀速直线运动所用的时间为t2，行驶距离为s2，速度为v；然后做匀减速直线运动所用的时间为t3，行驶距离为s3；A、B间的距离为s.则a＝

s1＝

s2＝vt2

s3＝vt3

s＝s1＋s2＋s3

联立以上各式并代入数据得s＝1 840 m

(2)设救护车在B处停车等待时间为t′，重新启动匀加速至速度为v所用时间为t4，行驶距离为s4；如果应急车道畅通，救护车将不在B处停车等候，走完s3和s4对应路段所用时间为t，在A、C之间行驶的时间比应急车道不畅通时所用的时间缩短Δt.则

s4＝　t4＝　s3＋s4＝vt

Δt＝t3＋t′＋t4－t

代入数据得Δt＝318 s

答案：(1)1 840 m　(2)318 s

11．解析：(1)v0＝288 km/h＝80 m/s

打开制动风翼时，

列车的加速度大小为

a1＝0.5 m/s2，

设经过t2＝40 s时，列车的速度为v1，

则v1＝v0－a1t2＝60 m/s.

(2)列车长接到通知后，经过t1＝2.5 s，

列车行驶的距离

x1＝v0t1＝200 m

打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中列车行驶的距离x2＝＝2 800 m

打开电磁制动后，行驶的距离

x3＝x0－x1－x2－500 m＝1 500 m；

a2＝＝1.2 m/s2

答案：(1)60 m/s　(2)1.2 m/s2