2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练1运动的描述　匀变速直线运动规律

2018届高考物理第一轮总复习全程训练课练1运动的描述　匀变速直线运动规律

课练1　运动的描述　匀变速直线运动规律 ‎1．以下情况中不能将人或物体看成质点的是(　　)‎ A．研究某学生骑车回校的速度 B．对某学生骑车姿势进行生理学分析 C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D．研究运动员在3 000米长跑比赛中的快慢 ‎2．(多选)下列事例中有关速度的说法，正确的是(　　)‎ A．汽车速度计上显示80 km/h，指的是瞬时速度 B．火车从济南到北京的速度约为220 km/h，指的是瞬时速度 C．某高速公路上限速为110 km/h，指的是平均速度 D．子弹以900 km/h的速度从枪口射出，指的是瞬时速度 ‎3．关于速度、速度的变化量、速度的变化率、加速度的关系，下列说法正确的是 (　　)‎ A．物体加速度增大时，速度也增大 B．物体速度变化量越大，则加速度越大 C．物体速度变化越快，则速度的变化率越大，加速度也越大 D．物体加速度不等于零时，速度大小一定变化 ‎4．近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的(　　)‎ A．速度增大，加速度减小 B．速度增大，加速度增大 C．速度减小，加速度增大 D．速度减小，加速度减小 ‎5．(双选)做匀加速直线运动的质点先后经过A、B、C三点，AB＝BC，质点在AB段和BC段平均速度分别为20 m/s、30 m/s，根据以上条件可以求出(　　)‎ A．质点在AC段运动的时间 B．质点的加速度 C．质点在AC段的平均速度 D．质点在C点的瞬时速度 ‎6.‎ 对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚．若以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2.下列说法中正确的是(　　)‎ A．驾驶员立即刹车制动，则至少需2 s汽车才能停止 B．在距停车线6 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 C．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 D．若经0.4 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 ‎7．跳伞运动员以5 m/s的速度匀速降落，在离地面h＝10 m的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子所受空气阻力可忽略，g＝10 m/s2)(　　)‎ A．2 s B. s C．1 s D．(2－) s ‎8．一辆汽车在平直公路上做刹车实验，t＝0时刻起运动过程的位移与速度的关系式为x＝(10－0.1v2) m，下列分析正确的是(　　)‎ A．上述过程的加速度大小为10 m/s2‎ B．刹车过程持续的时间为5 s C．t＝0时刻的初速度为10 m/s D．刹车过程的位移为5 m ‎9.‎ ‎(多选)如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知xab＝xbd＝6 m，bc＝1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则(　　)‎ A．vb＝ m/s B．vc＝3 m/s C．xde＝3 m D．从d到e所用时间为4 s ‎10．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定．近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛出小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于(　　)‎ A. B. C. D. ‎11．一架直升机从机场竖直向上起飞，其加速度为3 m/s2‎ ‎，经过一段时间后，驾驶员关闭发动机．起飞之后30 s，地面起飞点的人听不到飞机发动机的声音，试求飞机发动机停止工作时飞机的速度．(已知声波在空气中传播速度为320 m/s，与声源无关)‎ ‎12．在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让挑战者通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．现有一套跑步跨栏装置，平台长L1＝4 m，跑步机皮带长L2＝32 m，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的距离L3＝10 m，且皮带以v0＝1 m/s的恒定速率转动，一位挑战者在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过2 s后爬起(假设从跌倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间．‎ ‎　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．(2016·课标Ⅲ，16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎2．(2015·广东卷，14)如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物(　　)‎ A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为v D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v ‎3．(2014·山东卷，23)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39 m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示．此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10 m/s2.求：‎ ‎(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；‎ ‎(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；‎ ‎(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．‎ ‎4．(2017·北京四中期中)下面关于加速度的描述中，正确的是(　　)‎ A．匀速行驶的磁悬浮列车，由于其速度很大，所以加速度也很大 B．加速度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，但一定与速度变化的方向相同 C．加速度不变(且不为零)时，速度也有可能保持不变 D．加速度逐渐增加时，物体一定做加速运动 ‎5．(2017·湖北黄冈模拟)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2.则物体运动的加速度为(　　)‎ A. B. C. D. ‎6．(2017·广州一测)电梯从低楼层到达高楼层经过启动、匀速运行和制动三个过程，启动和制动可看做是匀变速直线运动．电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下表：‎ 时间(s)‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 速度 ‎(m/s)‎ ‎0‎ ‎2.0‎ ‎4.0‎ ‎5.0‎ ‎5.0‎ ‎5.0‎ ‎5.0‎ ‎5.0‎ ‎4.0‎ ‎3.0‎ ‎2.0‎ ‎1.0‎ ‎0‎ 则前5 s内电梯通过的位移大小为(　　)‎ A．19.25 m B．18.75 m C．18.50 m D．17.50 m ‎7.‎ ‎(2017·甘肃四中考试)一个小石子从某一高度处由静止开始自由落下．某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺测量此段轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为 s.则小石子的出发点离A点约为 (　　)‎ A．6.5 m B．7 m C．10 m D．20 m ‎8．(2017·郑州质检)在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上，放手后让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T.如果站在4楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将(　　)‎ A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断 ‎9．(2017·枣庄八中期中测试)某物体从A点由静止开始以大小为a1的加速度做匀加速直线运动，经时间t后到达B点，此时物体的加速度大小变为a2，方向与a1方向相反，又经时间t物体回到了A点．设物体在B点和回到A点时的速率分别为v1、v2，则下列判断正确的是(　　)‎ A．a1∶a2＝1∶2，v1∶v2＝1∶2‎ B．a1∶a2＝1∶2，v1∶v2＝1∶3‎ C．a1∶a2＝1∶3，v1∶v2＝1∶3‎ D．a1∶a2＝1∶3，v1∶v2＝1∶2‎ ‎10．(2017·武昌调研)一个物体做匀加速直线运动，它在第3 s内的位移为5 m，则下列说法正确的是(　　)‎ A．物体在第3 s末的速度一定是6 m/s B．物体的加速度一定是2 m/s2‎ C．物体在前5 s内的位移一定是25 m D．物体在第5 s内的位移一定是9 m ‎11．(2017·湖南长沙一模)航空母舰静止在海面上，某型号的舰载机质量m＝3×104 kg，在航空母舰上无风起飞时，加速度是5 m/s2，跑道长160 m，为了使飞机正常起飞，航母上装有舰载机起飞弹射系统，无风时弹射系统必须给飞机30 m/s的初速度才能使其从航母上起飞，设加速过程为匀加速运动，求：‎ ‎(1)无风时起飞速度是多少？‎ ‎(2)某次执行任务，有10 m/s的平行跑道的海风，飞机逆风行驶起飞，测得平均空气阻力增加Δf＝2.4×104 N，弹射系统必须给飞机多大的初速度才能正常起飞？(起飞速度为飞机相对空气的速度)‎ ‎12．在十字路口，红灯拦停了很多汽车和行人，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为d＝6.0 m，且车长为L0＝4.8 m，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽s＝20 m．若汽车启动时都以a1＝2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v1＝10.0 m/s后做匀速直线运动通过路口．行人起步的加速度为a2＝0.5 m/s2，达到v2＝1.0 m/s后匀速通过横道线．已知该路口亮绿灯的时间t＝40 s，而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)．另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过．由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间．请回答下列问题：‎ ‎(1)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？‎ ‎(2)按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求刹车后汽车经多少时间停下？‎ 课练1　运动的描述 匀变速直线运动规律 ‎1.B　当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点．选项B中把学生看成质点，便不存在姿势问题了，而选项A、C、D中均可将研究对象看成质点，故选项B符合题意．‎ ‎2．AD　瞬时速度是指某一时刻或者某一位置的速度，汽车速度计上显示80 km/h，指的是瞬时速度，选项A正确；火车从济南到北京的速度约为220 km/h，指的是平均速度，选项B错误；某高速公路上限速为110 km/h，指的是瞬时速度，选项C错误；子弹以900 km/h的速度从枪口射出，指的是瞬时速度，选项D正确．‎ ‎3．C　物体速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值叫加速度，由此可知物体加速度增大时，速度增大、减小均有可能，A选项错误；物体速度变化量越大，但发生这一变化所用时间Δt不确定，则加速度不一定越大，B选项错误；叫速度的变化率，故物体速度变化越快，则速度的变化率越大，加速度也越大，C选项正确；物体加速度不等于零时，速度的大小可以保持不变而方向时刻改变，例如物体做匀速圆周运动，故D选项错误．‎ ‎4．A　将房价类比成速度，将房价上涨快慢类比成加速度，房价上涨出现减缓趋势相当于加速度减小，但仍然在上涨，相当于加速度与速度方向相同，即速度仍然增大，故A正确．‎ ‎5．CD　根据题意，设AB＝BC＝s，则质点在AB段运动的时间t1＝，在BC段运动的时间t2＝，由于两段长度不知，故无法求出质点在AC段运动的时间，同时也无法求出质点的加速度，选项AB错误；根据平均速度的定义可得，质点在AC段的平均速度＝＝＝24 m/s，选项C正确；根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，AB段的中间时刻速度为v1＝20 m/s，BC段中间时刻的速度为v2＝30 m/s，则加速度a＝，再根据速度公式有，vC＝v2＋a＝v2＋＝34 m/s，选项D正确．‎ ‎6．C　汽车的初速度为v0＝8 m/s，刹车时最大加速度为a＝5 m/s2，由匀变速直线运动规律可知，汽车停车时间最短为t＝＝1.6 s，A项错；由速度与位移关系可知，汽车的刹车距离x＝＝6.4 m，B项错；要使汽车停止时前端刚好在停车线处，汽车匀速运动距离为x′＝(8－6.4) m＝1.6 m，所以汽车匀速运动时间t′＝＝0.2 s，C项正确、D项错．‎ ‎7．C　因为跳伞运动员做匀速直线运动，故其落地时间t＝＝ s＝2 s，掉落的扣子做初速度为5 m/s，加速度a＝g＝10 m/s2的匀加速直线运动，设扣子落地时间为t′，根据位移—时间关系有h＝v0t′＋at′2，代入数据解得t′＝1 s(另一负值舍去)，所以跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为t－t′＝1 s，选项C正确．‎ ‎8．C　设汽车加速度大小为a，位移为x时的瞬时速度为v，由x＝得x＝－，所以＝0.1，＝10，解得a＝5 m/s2，v0＝10 m/s，A错误、C正确；刹车过程持续的时间t＝＝2 s，B错误；刹车过程的位移x＝＝10 m，D错误．‎ ‎9．BD　设小球在a点时的速度大小为v0，加速度为a，则从a到c有xac＝v0t1＋at，‎ 小球从a到d有xad＝v0t2＋at，‎ 两式联立解得a＝－ m/s2，v0＝4 m/s，‎ 根据速度公式v＝v0＋at可得vc＝3 m/s，故B正确．‎ 从a到b有v－v＝2axab，解得vb＝ m/s，故A错误．‎ 根据速度公式v＝v0＋at可得vd＝v0＋at2＝2 m/s，则从d到e有 ‎－v＝2axde，则xde＝＝4 m，故C错误．‎ 由v＝v0＋at可得从d到e的时间tde＝＝4 s，D正确．‎ ‎10．C　将上抛运动转化成自由落体来处理，则根据运动的对称性可知，小球从最高点落回到O点的时间是，则有从最高点到O点的距离为h＝g2；同理从最高点到P点的距离满足 h－H＝g2；联立解得g＝，故选C.‎ ‎11．解题思路：设飞机发动机停止工作时，直升机的运动时间为t，速度为v，高度为h，由运动学规律可得v＝at h＝at2‎ 由题意可得：＋t＝30 s 代入数据联立解得v＝80 m/s 答案：80 m/s ‎12．解题思路：挑战者匀加速通过平台，则L1＝a1t，通过平台的时间t1＝＝2 s，冲上跑步机的初速度v1＝a1t1＝4 m/s，冲上跑步机至跨栏处有L3＝v1t2＋a2t，解得t2＝2 s．跌倒至爬起随跑步机移动的距离x＝v0t＝1×2 m＝2 m，取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速过程有0－v0＝－a2t3，解得t3＝1 s，对地位移为x1＝v0t3－a2t＝0.5 m．挑战者向右加速冲刺过程有x＋x1＋L2－L3＝a2t，解得t4＝7 s．挑战者通过全程所需的总时间为t总＝t1＋t2＋t＋t3＋t4＝14 s.‎ 答案：14 s 加餐练 ‎1．A　质点在时间t内的平均速度v＝，设时间t内的初、末速度分别为v1和v2，则v＝，故＝.由题意知：mv＝9×mv，则v2＝3v1，进而得出2v1＝.质点的加速度a＝＝＝.故选项A正确．‎ ‎2．D　以帆板为参照物时，帆船相对于帆板同时具有向正北的速度v与向正东的速度v，故由平行四边形定则可知，帆船相对于帆板的速度大小为v，方向为北偏东45°，D正确．‎ ‎3．解题思路：(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20 m/s，末速度vt＝0，位移s＝25 m，由运动学公式得 v＝2as①‎ t＝②‎ 联立①②式，代入数据得 a＝8 m/s2③‎ t＝2.5 s④‎ ‎(2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得 L＝v0t′＋s⑤‎ Δt＝t′－t0⑥‎ 联立⑤⑥式，代入数据得 Δt＝0.3 s⑦‎ ‎(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得 F＝ma⑧‎ 由平行四边形定则得 F＝F2＋(mg)2⑨‎ 联立③⑧⑨式，代入数据得 ＝⑩‎ 答案：(1)8 m/s2　2.5 s　(2)0.3 s ‎(3) ‎4．B　加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大，选项A错误；根据a＝可知，加速度的方向一定与速度变化的方向相同，选项B正确；根据v＝v0＋at，只要加速度不为零，速度一定会发生变化，选项C错误；若加速度方向与速度方向相反，加速度越大，速度减小得越快，选项D错误．‎ ‎5．A　物体做匀加速直线运动，利用中间时刻的瞬时速度等于全过程的平均速度，得v＝，v＝，又v＝v＋a，得a＝，所以A正确，B、C、D错误．‎ ‎6．B　由题图表可知，电梯在前2‎ ‎ s做竖直向上的匀加速运动，加速度a＝＝2.0 m/s2，向上匀速运动的速度为v＝5.0 m/s，则启动过程中加速时间t＝＝2.5 s．前5 s内电梯通过的位移大小为x＝at2＋v(5－t)＝6.25 m＋12.50 m＝18.75 m，选项B正确，A、C、D错误．‎ ‎7．D　由测量数据知，AB段的距离为xAB≈2 cm＝0.02 m，曝光时间为0.001 s，时间极短，故小石子在AB段的运动可看做匀速直线运动，则vA≈vAB＝＝20 m/s.由v＝2gh，得h＝20 m，故选项D正确．‎ ‎8．C　两小球都做自由落体运动，可在同一v－t图象中作出速度随时间变化的关系图线，如图所示．设人在3楼的阳台上释放小球，两小球落地的时间差T＝Δt1，对应的阴影部分的面积为Δh，即轻绳长度；若人在4楼的阳台上释放小球，两小球落地的时间差为Δt2，要保证对应的阴影部分的面积也是Δh，从图中可以看出一定有Δt2<Δt1，C对．‎ ‎9．D　物体由A点到B点的匀加速过程有v1＝a1t，s＝a1t2，由B点经时间t返回到A点的过程有－s＝v1t－a2t2，得a1∶a2＝1∶3，选项A、B错误；－v2＝v1－a2t，得v1∶v2＝1∶2，选项C错误，D正确．‎ ‎10．C　由第3 s内的位移为5 m，可以求出第2.5 s时刻的瞬时速度v1＝5 m/s，由于无法求解加速度，故第3 s末的速度与第5 s内的位移无法求解，A、B、D错；前5 s内的平均速度等于第2.5 s时刻的瞬时速度，即5 m/s，故前5 s内位移为25 m，C对．‎ ‎11．解题思路：(1)设无风时起飞速度为v 无风时起飞初速度v01＝30 m/s，加速度a1＝5 m/s2‎ 根据v2－v＝2a1x1‎ 解得v＝＝50 m/s ‎(2)当飞机逆风行驶起飞时，起飞速度为 v′＝50 m/s－10 m/s＝40 m/s 加速度a2＝a1－＝4.2 m/s2‎ 根据v′2－v＝2a2x1‎ 解得v02＝＝16 m/s 答案：(1)50 m/s　(2)16 m/s ‎12．解题思路：(1)汽车加速时间t1＝＝4.0 s，加速位移为x1＝a1t＝20 m 行人加速的时间t2＝＝2.0 s，加速位移为x2＝t2＝1 m 行人通过横道线的时间为 t′＝t2＋＝21 s 在行人通过横道线的时间内汽车行驶位移 x3＝x1＋v1(t′－t1)＝190 m 能到达横道线的车辆数N1＝＝31.7，即第32辆车有一部分是行人离开横道线后从侧边走过，故取N1＝31辆车擦肩而过．‎ ‎(2)在亮灯t＝40 s内汽车行驶的位移 x4＝x1＋v1(t－t1)＝380 m 该时段内能通过路口的车辆N2＝＝63.3，取整知N2＝64，即第65辆车未能通过．‎ 设t0＝3 s时第65辆车行驶的位移为x5＝x1＋v1(t－t1－t0)＝350 m，此时车离停车线的距离x6＝64d－x1＝34 m，故它停下的时间满足x6＝t3，解得t3＝6.8 s.‎ 答案：(1)31辆　(2)6.8 s