2023届新高考物理高频考点专项练习：专题一 考点02 匀变速直线运动的规律及应用（B卷）

专题一  考点02 匀变速直线运动的规律及应用（B卷）

1.下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是(   )

A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动

B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动

C.匀变速直线运动的图象是一条平行于t轴的直线

D.匀变速直线运动的图象是一条倾斜的直线

2.一质点做匀变速直线运动，某时刻速度为2.5 m/s，从此时刻开始计时，该质点在t时刻和时刻的速度之比为1:2，由此可求(   )

A.的值 B.时间t的值 C.加速度a的值 D.的值

3.一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过三点，物体通过段与段所用时间相等。已知段距离为，段距离为，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.物体通过段所用的时间 D.物体在B点的瞬时速度

4.如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，当汽车距离停车线时，绿灯还有2 s将熄灭，绿灯熄灭后，黄灯亮3 s后熄灭。该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为，此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s。同学们学习交通规则后，通过讨论提出建议：驾驶员要么在绿灯熄灭前使汽车通过停车线，且不超速；要么使汽车在黄灯熄灭前停在停车线处。汽车可视为质点，下列关于驾驶员的操作可满足同学们的建议的是(   )
 

A.汽车在距停车线11 m处开始匀加速行驶通过停车线

B.汽车立即匀加速行驶直至通过停车线

C.汽车在距停车线9 m处开始匀减速行驶直至停下

D.汽车立即匀减速行驶直至停下

5.如图所示，在水平地面上M点的正上方h高度处，将球以初速度水平向右抛出，同时在地面上N点处将球以初速度竖直向上抛出，在球上升到最高点时恰与球相遇，不计空气阻力，则两球在这段过程中(   )
 

A.做的都是变加速运动 B.速度变化量的大小不相等

C.速度变化量的方向不相同 D.相遇点在N点上方处

6.物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内与第2 s内的位移之差是6 m，则可知(   )

A.物体运动的加速度大小为 B.第2 s末的速度大小为12 m/s

C.第1 s内的位移大小为1 m D.物体在前4 s内的平均速度大小为15 m/s

7.一质点做匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为.下列说法正确的是(   )

A.质点在前4 s内做匀加速运动 B.质点的初速度是20 m/s

C.质点的加速度大小是 D.时，质点的加速度不为零

8.汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车，已知汽车刹车时第1秒内的位移为13 m，在最后1秒内的位移为2 m，则下列说法正确的是(   )

A.汽车在第1秒末的速度可能为10 m/s B.汽车加速度大小可能为

C.汽车在第1秒末的速度一定为11 m/s D.汽车的加速度大小一定为

9.选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能会有所不同。如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球做自由落体运动（只受重力作用），符合牛顿运动定律；电梯内的人看到小球却是“静止”的，“违反”了牛顿运动定律。为了能够用牛顿运动定律描述相对地面做加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力表示非惯性系的加速度，负号表示与a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿运动定律。如图乙所示，某人在以加速度a做匀加速运动的高铁上，从距地面为h处，以相对于高铁的速度水平抛出一个小球。已知重力加速度为g，关于此人看到的小球的运动，下列分析正确的是(   )
 

A.小球在竖直方向上做初速度等于零、加速度小于g的匀变速直线运动

B.小球在水平方向做匀速直线运动

C.当时，小球将落在抛出点的正下方

D.当时，小球将落在抛出点的正下方

10.某汽车正以72 km/h在公路上行驶，为“礼让行人”，若以加速度刹车，则以下说法错误的是(   )

A.刹车后2 s时的速度大小为10 m/s

B.汽车滑行40 m停下

C.刹车后5 s时的速度大小为0

D.刹车后6 s内的位移大小为30m

11.自驾游是目前比较流行的旅游方式，特别是在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路.如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶，突然公路上冲出几只小动物，司机马上刹车，假设刹车过程是匀减速运动，加速度大小为，小动物与汽车距离约为55 m，以下说法正确的是(   )
 

A.汽车匀减速6 s末的速度为 B.汽车一定撞上小动物

C.汽车第2秒初的速度为16 m/s D.汽车最后一秒的位移大小为4 m

12.在学习自由落体运动的知识后，小华用一根长的轻绳拴住两个小球，手持上面一个小球，从四楼阳台由静止释放小球，两小球落地时间间隔为。然后他又上到五楼阳台重复实验，两小球落地时间间隔为。不计空气阻力，关于两小球落地的时间间隔，下列说法正确的是(   )

A. B. C. D.无法确定

13.一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是18 m，则(   )

A.小球在2 s末的速度大小为20 m/s B.小球在第5 s内的平均速度大小是3.6 m/s

C.该星球上的重力加速度大小为 D.小球在5 s内的位移大小是50 m

14.如图所示是某游乐场中的“跳楼机”。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道自由下落，下落7.2 m后开始受到装置提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0 m高处速度刚好减小到零。重力加速度g取。求：

（1）在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小；
（2）“跳楼机”在下落过程运动的总时间t。

15.人饮酒后，对光、声刺激反应时间延长，本能反射动作的时间也相应延长，无法正确判断距离、速度，大大降低了判断能力和操控能力。我国出台了各项法律法规，均对酒后驾驶行为实行严厉惩处。若某司机在一平直公路上正常驾车反应时间是，他驾车速度为，途中发现前方处有一人正骑电动自行车以的速度匀速行驶，司机经过反应时间后立即采取制动措施，刹车时汽车的加速度大小为。
（1）汽车制动后，距离电动自行车的最小距离为多少？

（2）若该司机饮酒后驾驶汽车，反应时间是正常反应时间的3倍，通过计算说明，在上述条件下，是否发生碰撞事故？

答案以及解析

1.答案：D

解析：匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动，其图象是一条平行于t轴的直线表示勾速直线运动。在图象中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，故A、B、C三项错误，D项正确。

2.答案：A

解析：本题考查匀变速直线运动的规律。根据速度—时间公式可知，t时刻和时刻的速度分别为和，由于，解得，故A正确。

3.答案：B

解析：根据可知，需要知道物体通过段与段所用的时间，才能求出物体运动的加速度，A错误；设段距离为x，物体的加速度为a，物体通过段与段所用时间为T，由题意可得，，联立解得，所以从O点到A点的距离可以求出，B正确；物体通过段所用的时间无法求出，则物体在B点的瞬时速度也无法求出，C、D错误。

4.答案：D

解析：对于A项情况，汽车匀速运动的时间，设汽车后半程匀加速运动通过停车线的最短时间为，则有，代入数据解得，故汽车在绿灯熄灭前不能通过停车线，A错误；对于B项情况，绿灯还有2 s将熄灭，汽车全程匀加速行驶，通过停车线需满足，解得，通过停车线时的速度，故汽车在绿灯熄灭前虽能通过停车线，但已超速，B错误；对于C项情况，汽车减速运动的最小位移，汽车超过停车线，C错误；对于D项情况，汽车全程匀减速恰好停在停车线时，汽车的加速度，运动的时间，故汽车可在黄灯熄灭前停在停车线处，D正确。

5.答案：D

解析：由于两球都只受到重力的作用，加速度都是g，加速度恒定不变，故都是匀变速运动，A错误；两球的加速度均为重力加速度g，由可知，它们速度的变化量相同，即速度变化量的大小相等、方向相同，B、C错误；相遇时竖直方向有，解得，由于相遇点在球上升的最高点，所以有，联立得，相遇时球的位移为，即相遇点在N点上方处，D正确。

6.答案：B

解析：根据可得物体的加速度，A错误；第2 s末的速度，B正确；第1 s内的位移，C错误；物体在前4 s内的位移，则物体在前4 s内的平均速度，D错误.

7.答案：D

解析：质点做匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为，结合公式，可得质点的初速度，质点的加速度，则质点的加速度大小是，故B、C错误.由题给表达式得，经过4 s质点的速度减小为零，质点的加速度不变，则质点在前4 s内做匀减速运动，故A错误.质点在前4 s内做匀减速运动，4 s后做反方向的匀加速运动，时，质点的加速度仍为，故D正确.

8.答案：C

解析：采用逆向思维法，将汽车的运动看成是反向的初速度为零的匀加速直线运动，由于最后1 s内的位移为2 m，则根据得，汽车加速度大小。第1 s内的位移为13 m，则有，代入数据解得初速度，则汽车在第1 s末的速度，故C正确，A、B、D错误。

9.答案：D

解析：根据题目中给出的惯性力的概念，以高铁为参考系，即在非惯性系下，对于小球，要受到水平向左的惯性力，即在水平方向小球在惯性力作用下向右做匀减速运动，而竖直方向仅受重力作用，做自由落体运动，故A、B错误。选取高铁为参考系，要使小球落在抛出点的正下方，水平方向的位移应该为零，则在竖直方向有，在水平方向有，其中，联立解得，故C错误，D正确。

10.答案：D

解析：，根据速度位移公式得，，汽车刹车到停止的时间.

A、由速度公式得刹车后2s时的速度：，故A正确；

B、由上面的分析知汽车滑行40m停下，故B正确；

CD、由上面的分析知汽车刹车到停止的时间为4s，所以刹车后5s时的速度大小为0，刹车后6s内的位移大小为40m，故C正确，D错误.

本题让选错误的，故选：D.

11.答案：C

解析：由题可知，汽车匀减速运动的初速度，加速度，设经过时间停止运动，则根据速度与时间关系可知，可知汽车6 s末的速度为0，故A错误；由题可知，汽车刹车的距离，则汽车不会撞上小动物，故B错误；汽车第2秒初的速度即为刹车第1秒末的速度，根据速度与时间关系可知，故C正确；根据逆向思维可知，汽车最后一秒的位移大小，故D错误.

12.答案：C

解析：下方小球落地后，上方小球继续做匀加速直线运动，加速度为g，根据位移公式可得。由可知，从四楼阳台由静止释放小球时下方小球到达地面时的速度小于从五楼阳台由静止释放小球时下方小球到达地面时的速度，则两小球落地的时间间隔。故C正确，A、B、D错误。

13.答案：D

解析：小球第5 s内的位移为前5 s内的位移与前4 s内的位移之差，故有，解得，故小球在2 s末的速度大小为，小球在第5 s内的平均速度大小为，小球在5 s内的位移大小为，故D正确.

14.答案：（1）

（2）6.0 s

解析：本题考查根据运动情境分析运动学物理量。
（1）设全过程中座椅和游客下落的高度为h，用时为t，自由落体运动阶段下落的高度为，用时为，末速度为v，则有，
解得，
对匀减速运动过程有，
解得。
（2）对“跳楼机”自由落体运动过程有，
解得，
对匀减速运动过程有，
解得，
则“跳楼机”在下落过程运动的总时间。

15.答案：（1）14.4 m

（2）能

解析：本题通过追及相遇实际情境考查匀变速直线运动规律的应用。
（1）汽车在司机反应时间内运动的距离为，
然后汽车做匀减速直线运动，到速度减到6 m/s时，汽车与电动自行车之间的距离最小。设汽车从开始减速到速度减为6 m/s的过程中，历时，走过的距离为，则有，
电动自行车运动的距离，
两者之间的最小距离为，
联立解得。
（2）司机饮酒后反应时间为，则在反应时间内汽车走过的距离为，
电动自行车运动的距离为，
则汽车从司机看到电动自行车到速度减为6 m/s时运动的总位移，
计算可知，
因此能发生碰撞事故。