浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题1匀变速直线运动规律含解析

浙江专版2021年高考物理一轮复习微专题突破练专题1匀变速直线运动规律含解析

专题1　匀变速直线运动规律 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.小刘驾驶着小轿车以43.2 km/h的速度匀速行驶,看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有4 s了,他果断踩刹车,假设轿车做匀减速直线运动,加速度大小为3 m/s2,则刹车开始6 s后轿车的位移是 (　　)‎ A.18 m B.24 m C.31.1 m D.211.2 m ‎【解析】选B。43.2 km/h=12 m/s,轿车速度减为零的时间t== s=4 s,则刹车6 s内的位移等于4 s内的位移,x=t=×4 m=24 m。‎ ‎2.(多选)(2019·温州模拟)某汽车正以72 km/h的速度在公路上行驶,为“礼让行人”,若该汽车以5 m/s2加速度刹车,则以下说法正确的是 (　　)‎ 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30 m ‎【解析】选A、B、C。汽车的初速度v0=72 km/h=20 m/s,所以2 s后速度vt=v0-at=‎ ‎10 m/s,A正确;汽车开始减速到停止的距离x==40 m,B正确;汽车在t==4 s时停下,所以在5 s时速度大小为0,6 s内的位移大小为40 m,C正确、D错误。综上所述,本题正确答案为A、B、C。‎ ‎3.(2019·温州模拟)温州茶山杨梅又称丁岙杨梅,是中国四大精品杨梅之一,深受老百姓喜欢,如图,一般杨梅经过修剪后保持在正常人身高两倍左右,假设顶部有一颗成熟杨梅自然无风时脱落掉下来,下落过程没有任何碰撞,试估算杨梅落地的速度约为 (　　)‎ - 7 -‎ A.6 m/s B.8 m/s C.10 m/s D.12 m/s ‎【解析】选B。杨梅落地过程做自由落体运动,人的身高大约1.7 m左右,即大约从h=3.4 m高的位置落下,根据v2=2gh得v=≈8 m/s,B正确,A、C、D均错误。故选B。‎ ‎4.某同学在墙前连续拍照时,恰好有一块小石子从墙前某高度处自由落下,拍到石子下落过程中的一张照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹,已知每层砖的厚度为6.0 cm,这个照相机的曝光时间为2.0×10-2 s,则石子开始下落的位置距A位置的距离约为 (　　)‎ A.0.45 m　 B.0.9 m C.1.8 m D.3.6 m ‎【解析】选C。由图可知AB的长度约为12 cm,即0.12 m,曝光时间为2.0×‎ ‎10-2 s,所以AB段的平均速度的大小为:== m/s=6 m/s,由于时间极短,故A点对应时刻的瞬时速度近似为6 m/s,由自由落体的速度位移的关系式v2=2gh可得h== m=1.8 m,故A、B、D错误,C正确。‎ ‎5.如图所示为一质点做直线运动的v-t图象,下列说法正确的是 (　　)‎ - 7 -‎ A.BC段和CD段的运动方向相同 B.CD段和DE段的加速度方向不同 C.18 s末质点离出发点最远 D.前5 s质点通过的位移是25 m ‎【解析】选A。BC段和CD段的速度均为正,运动方向相同,故A正确。由图看出,CD段和DE段的斜率相同,根据速度图象的斜率等于加速度,可知CD段和DE段的加速度相等,方向相同,故B错误。由图分析知,物体在t=0时刻到D时刻,物体一直沿正方向运动,D时刻后物体沿负方向运动,故D时刻物体离出发点最远,故C错误。由速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移得知,前5 s质点通过的位移为x= m=12.5 m,故D错误。‎ ‎6.一辆汽车从车站以初速度为0匀加速直线开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动,从启动到停止一共经历t=10 s,前进了15 m,在此过程中,汽车的最大速度为 (　　)‎ A.1.5 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.无法确定 ‎【解析】选B。物体的加速时间和减速时间均不确定,加速时的加速度和减速时的加速度也不能确定,所以三个匀变速直线运动的公式均不能使用,只能用画图法解决。画出物体运动图象:图线与t轴包围的面积为物体的位移,即15 m,根据三角形面积公式,可以求得三角形高为3 m/s,即最大速度为3 m/s。‎ ‎7.甲、乙、丙三个物体同时同地出发,6 s末同时到达同一目的地,它们运动的“位移-时间”图象如图所示,则关于三者的路程s和位移大小x关系正确的是 (　　)‎ A.s甲>s丙=s乙 B.s甲>s丙>s乙 - 7 -‎ C.x甲>x丙>x乙 D.x甲=x丙>x乙 ‎【解析】选A。甲、乙、丙三个物体初始位置坐标为0 m,结束位置坐标为30 m,即起点位置和终点位置相同,位移都相同,C、D错误;由图可知同一位置(即同一纵坐标)时,甲出现两个时刻,说明甲在同一直线上做了往返运动,而乙和丙都是做单向直线运动,所以甲的路程最大,乙和丙的路程是相同的。‎ ‎8.1971年7月26号发射的阿波罗-15号飞船首次把一辆月球车送上月球,美国宇航员斯特做了一个落体实验:在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,下列说法正确的是(月球上是真空)(　　)‎ A.羽毛先落地,铁锤后落地 B.铁锤先落地,羽毛后落地 C.铁锤和羽毛同时落地,运动的加速度相同 D.铁锤和羽毛运动的加速度都等于物体在地球表面的重力加速度g ‎【解析】选C。在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,由于没有阻力,都做自由落体运动,运动的加速度相同但不等于物体在地球上的重力加速度g,根据h=g′t2知运动时间相等,则同时落地,故A、B、D错误,C正确。‎ ‎9.(2019·绍兴模拟)甲、乙两辆汽车先后从同一地点出发,沿一条东西方向的平直公路行驶,以向东为正方向,它们的v-t图象如图所示,由图可知 (　　)‎ A.乙比甲运动得快,且早出发,所以甲追不上乙 B.甲车向东运动,乙车向西运动 C.8 s末甲车追上乙车 D.甲车的加速度大于乙车的加速度 ‎【解析】选C。甲汽车从2 s末开始做初速度为零的匀加速直线运动,乙在初始时刻做匀减速直线运动,所以甲汽车一定能追上乙汽车,A错误;由图象可知甲、乙两车的速度均为正值,且图象以向东为正方向,所以两车均向东运动,B错误;由图象可知在8 s末汽车甲的图象与坐标轴围成的面积与汽车乙的图象与坐标轴围成的面积相等,而v-t图象的面积表示汽车的位移,‎ - 7 -‎ 且两车从同一地点出发,所以8 s末甲、乙两车相遇,即甲车追上乙车,C正确;由图象可知甲车的加速度与乙车的加速度大小相等,方向相反,D错误。故选C。‎ ‎10.(2019·杭州模拟)如图所示为儿童蹦床时的情景,若儿童每次与弹性床相碰后都能回到相同的高度,并重复上述运动,取每次与弹性床的刚接触的点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列儿童位置(即坐标y)和其速度v的关系图象中,能大体描述该过程的是 (　　)‎ ‎【解析】选A。在儿童蹦床过程中若取每次与弹性床的刚接触的点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,得加速度为-g,设最高点到原点的距离为H,则下降过程:v2=-2g(y-H)①,上升过程:v2-2gH=-2gy②,由①②得儿童位置(即坐标y)和其速度v的关系y=-v2+H,其图象是开口向下的抛物线,A正确,B、C、D均错误。故选A。‎ ‎11.冰壶运动是冬奥会上关注度极高的一个项目,比赛场地示意图如图,圆心O离投掷线AB的距离为30 m。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设不用毛刷擦冰面时,冰壶匀减速的加速度大小是0.08 m/s2,用毛刷擦冰面时,冰壶匀减速的加速度大小是0.04 m/s2。 ‎ ‎(1)若运动员乙不用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,为使冰壶能够沿虚线运动恰好停止在圆心O点,运动员甲应该在投掷线AB处以多大的速度将冰壶沿虚线推出?‎ ‎(2)在某一局比赛中,运动员甲使冰壶在投掷线AB的中点处以2 m/s的速度沿虚线推出,推出后,感觉速度偏小,冰壶运动了20 s后,运动员乙立刻从此处开始用毛刷擦冰面至O点处,则冰壶最终所停的位置距AB投掷线的距离为多大?‎ - 7 -‎ ‎【解析】(1)根据v2=2as 得v== m/s ‎(2)前20 s内,冰壶以加速度a1=0.08 m/s2做匀减速运动,发生位移x1=v0t-a1t2=‎ ‎24 m 此时速度为v1=v0-a1t=0.4 m/s 接下来冰壶以加速度a2=0.04 m/s2继续做匀减速运动直至停止,发生位移x2==‎ ‎2 m 所以最后冰壶停止的位置距AB距离为x=x1+x2=26 m。‎ 答案:(1) m/s　(2)26 m ‎12.汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后做匀减速运动经2 s速度变为6 m/s,求:‎ ‎(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度。‎ ‎(2)刹车后前进9 m所用时间。‎ ‎(3)刹车后8 s内前进的距离。‎ ‎【解析】(1)取初速度方向为正方向,‎ 汽车刹车后做匀减速直线运动,‎ 由v=v0+at得 a== m/s2=-2 m/s2,‎ 负号表示加速度方向与初速度方向相反。‎ 再由x=v0t+at2‎ 可求得x=16 m,‎ 也可以用平均速度求解,x=t=16 m。‎ - 7 -‎ ‎(2)由位移公式x=v0t+at2‎ 可得9 m=10t+×(-2)t2,解得t1=1 s(t2=9 s,不符合实际,舍去),即前进9 m所用时间为1 s。‎ ‎(3)设汽车刹车所用最长时间为t′,则汽车经过时间t′速度变为零。由速度公式v=v0+at可得t′=5 s,‎ 即刹车5 s汽车就已停止运动,在8 s内位移即为5 s内位移,故x′=v0t′+‎ at′2=(10×5) m+[×(-2)×52] m=25 m。‎ 答案:(1)16 m　-2 m/s2　(2)1 s　(3)25 m - 7 -‎