《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 第2講 勻變速直線運動的規(guī)律課時作業(yè)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 第2講 勻變速直線運動的規(guī)律課時作業(yè)(含解析)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、勻變速直線運動的規(guī)律
一、單項選擇題
1.某質(zhì)點從靜止開始做勻加速直線運動,已知第3 s內(nèi)通過的位移是x,則質(zhì)點運動的加速度為( )
A. B.
C. D.
解析:3 s內(nèi)的位移at2=a,2 s內(nèi)的位移at′2=2a,則-2a=x,解得a=.故A、B、D錯誤,C正確.故選C.
答案:C
2.(2019·福建泉州名校聯(lián)考)某質(zhì)點的位移隨時間變化規(guī)律的關(guān)系是s=4t+2t2,s與t的單位分別為m和s,則質(zhì)點的初速度與加速度分別為( )
A.4 m/s與2 m/s2
B.0與4 m/s2
C.4 m/s與4 m/s2
D.4 m/s與0
解析:根據(jù)
2、勻變速直線運動的位移公式s=v0t+at2,與質(zhì)點運動的位移隨時間變化的關(guān)系式s=4t+2t2相對比可以得到,物體的初速度的大小為v0=4 m/s,加速度的大小為a=4 m/s2,選項C正確.
答案:C
3.(2019·貴州省遵義市高三上學(xué)期第二次月考)一位4歲小男孩從高15層的樓頂墜下,被同樓的一位青年在樓下接住,幸免于難,設(shè)每層樓的高度為3 m,這位青年從他所在的地方到樓下需要的時間是1.3 s,則該青年要接住孩子,至多允許他反應(yīng)的時間是(g取10 m/s2)( )
A.3.0 s B.1.7 s
C.0.4 s D.1.3 s
解析:樓高為:h=15×3 m=45 m.由
3、h=gt2解得t== s=3.0 s,Δt=3.0 s-1.3 s=1.7 s,則至多允許反應(yīng)的時間為1.7 s.故選項B正確.
答案:B
4.物體的初速度為v0,以加速度a做勻加速直線運動,如果要使物體速度增加到初速度的n倍,則物體發(fā)生的位移為( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)位移為x,由題意知末速度為nv0,由v2-v02=2ax,得x===,選項A正確.
答案:A
5.為估測一照相機的曝光時間,實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下,拍攝石子在空中的照片如圖所示.由于石子的運動,它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每層磚的平均厚度為6 cm,拍攝到的石子位置A
4、距石子起落點豎直距離約5 m,g取10 m/s2,這個照相機的曝光時間約為( )
A.1×10-3 s B.1×10-2 s
C.5×10-2 s D.0.1 s
解析:自由落體運動5 m的末速度為vt== m/s=10 m/s.由于0.12 m遠小于5 m,故可以近似地將AB段當(dāng)作勻速運動,故時間為t≈==0.012 s≈0.01 s,故選B.
答案:B
二、多項選擇題
6.物體做勻加速直線運動,在時間T內(nèi)通過位移x1到達A點,接著在時間T內(nèi)又通過位移x2到達B點,則物體( )
A.在A點的速度大小為
B.在B點的速度大小為
C.運動的加速度為
D.運動的加速
5、度為
解析:勻變速直線運動全程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,則vA==,A正確;設(shè)物體的加速度為a,則x2-x1=aT2,所以a=,C、D錯誤;物體在B點的速度大小為vB=vA+aT,解得vB=,B正確.
答案:AB
7.(2019·海南文昌中學(xué)檢測)假設(shè)列車從甲站開出后某段時間內(nèi)做勻加速直線運動,速度由10 m/s增加到15 m/s 所用時間為t1,位移為x1;速度由15 m/s增加到20 m/s所用時間為t2,位移為x2.下列說法正確的是( )
A.t1>t2 B.t1=t2
C.x1=x2 D.x1
6、故根據(jù)公式Δv=at可得,所用時間相同,故t1=t2,選項A錯誤,B正確;根據(jù)公式x=可得x1
7、由于初速度不為零,可知t=0.8 s時刻速度的方向一定豎直向上,不可能豎直向下,物體處于拋出點的上方,故B、D錯誤;由v=v0-gt,代入數(shù)據(jù)解得v0=16 m/s,則上升到最高點的時間t1== s=1.6 s,則回到拋出點的時間t=2t1=2×1.6 s=3.2 s,故A、C正確.
答案:AC
[能力題組]
一、選擇題
9.取一根長2 m左右的細線,5個鐵墊圈和一個金屬盤,在線端系上第一個墊圈,隔12 cm再系一個,以后墊圈之間的距離分別是36 cm、60 cm、84 cm,如圖所示.站在椅子上,向上提起線的上端,讓線自由垂下,且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤,松手后開始計時,若
8、不計空氣阻力,則第2、3、4、5個墊圈( )
A.落到盤上的聲音時間間隔越來越大
B.落到盤上的聲音時間間隔相等
C.依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2
D.依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析:把多個鐵墊圈的運動轉(zhuǎn)化為一個鐵墊圈的自由落體運動.根據(jù)題意可知每兩個相鄰墊圈之間的距離差都為24 cm,由Δx=aT2可知墊圈落到盤上的聲音時間間隔相等,選項A、D錯誤,B正確;由v=gt可知墊圈依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4,選項C錯誤.
答案:B
10.如圖所示,將一小球以10 m/s的初速度在某高臺邊沿豎直上拋,不計空氣阻力,取拋出點為坐標(biāo)原點
9、,向上為坐標(biāo)軸正方向,g取10 m/s2.則3 s內(nèi)小球運動的( )
A.路程為25 m
B.位移為15 m
C.速度改變量為30 m/s
D.平均速度為5 m/s
解析:由x=v0t-gt2得位移x=-15 m,B錯誤;平均速度==-5 m/s,D錯誤;小球豎直上拋,由v=v0-gt得速度的改變量Δv=v-v0=-gt=-30 m/s,C錯誤;上升階段通過路程x1==5 m,下降階段通過的路程x2=gt22,t2=t-=2 s,解得x2=20 m,所以3 s內(nèi)小球運動的路程為x1+x2=25 m,A正確.
答案:A
11.(多選)一物體以初速度v0做勻減速直線運動,第1
10、s內(nèi)通過的位移x1=3 m,第2 s內(nèi)通過的位移x2=2 m,又經(jīng)過位移x3,物體的速度減小為0,則下列說法正確的是( )
A.初速度v0的大小為2.5 m/s
B.加速度a的大小為1 m/s2
C.位移x3的大小為1.125 m
D.位移x3內(nèi)的平均速度大小為0.75 m/s
解析:由Δx=aT2可得加速度a=-1 m/s2,選項B正確;第1 s末的速度v1==2.5 m/s,得初速度v0=v1-aT=3.5 m/s,選項A錯誤;物體速度由2.5 m/s減小到0所需時間t==2.5 s,則經(jīng)過位移x3的時間t3為1.5 s,則x3=-at32=1.125 m,選項C正確;位移x3
11、內(nèi)的平均速度==0.75 m/s,選項D正確.
答案:BCD
12.(多選)如圖所示,某質(zhì)點做勻減速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,最后停在D點.已知AB=6 m,BC=4 m,從A點運動到B點,從B點運動到C點兩個過程速度變化量都為-2 m/s,則下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點到達B點時速度大小為2.55 m/s
B.質(zhì)點的加速度大小為2 m/s2
C.質(zhì)點從A點運動到C點的時間為4 s
D.A、D兩點間的距離為12.25 m
解析:設(shè)加速度大小為a,根據(jù)題設(shè)條件得|Δv|=at=2 m/s,AB、BC為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移,由勻變速直線運動推論Δx=at2,解得t=
12、= s=1 s,a=2 m/s2,選項B正確;質(zhì)點從A點運動到C點的時間為2t=2 s,選項C錯誤;根據(jù)勻變速直線運動的平均速度公式可得vB=AC==5 m/s,選項A錯誤;由速度與位移公式可得xAD=AB+=12.25 m,選項D正確.
答案:BD
二、非選擇題
13.(2019·云南楚雄高三上學(xué)期月考)接連發(fā)生的馬航MH370和臺灣復(fù)興航空客機的墜毀,使人們更加關(guān)注飛機的安全問題.假設(shè)飛機從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)時間t0=30 s、在速度達到v0=72 m/s時,駕駛員對發(fā)動機的運行狀態(tài)進行判斷;在速度達到v1=78 m/s時,必須做出判斷,可以中斷起飛或繼續(xù)起飛;若速度超過v
13、2=84 m/s時,就必須起飛,否則會滑出跑道.已知從開始到離開地面的過程中,飛機的加速度保持不變.
(1)求正常情況下駕駛員從判斷發(fā)動機運行狀態(tài)到?jīng)Q定中止起飛的最長時間.
(2)若在速度達到v2時,由于意外必須停止起飛,飛機立即以大小為4.2 m/s2 的加速度做勻減速直線運動,要讓飛機安全停下來,求跑道的最短長度.
解析:(1)設(shè)飛機加速過程中的加速度大小為a1,則飛機從靜止開始加速到v0的過程有:v0=a1t0①
設(shè)飛機從v0加速到v1所用的時間為t,則飛機在此過程中有:v1=v0+a1t②
由①②代入數(shù)據(jù),解得:t=2.5 s③
(2)設(shè)飛機從靜止開始加速到v2發(fā)生的位移大
14、小為x1,則有:
v22=2a1x1④
設(shè)飛機做勻減速直線運動過程發(fā)生的位移大小為x2,加速度大小為a2,則有:v22=2a2x2⑤
設(shè)跑道的最短長度為x,則依題意有:x=x1+x2⑥
由①④⑤⑥代入數(shù)據(jù),解得:x=2 310 m⑦
答案:(1)2.5 s (2)2 130 m
14.2018年國際泳聯(lián)跳水世界杯繼續(xù)在武漢進行,女子單人10米臺,中國選手包攬冠亞軍,其中小將張家齊以427.30分奪冠,衛(wèi)冕冠軍,任茜以403.85分獲得亞軍.圖為某跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿.運動員從離水面10 m高的平臺上向上躍起,舉起雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點,躍起后
15、重心升高0.45 m達到最高點,落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計),求:(計算時,可以把運動員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點,g取10 m/s2)
(1)運動員起跳時的速度v0;
(2)從離開跳臺到手接觸水面的過程中所經(jīng)歷的時間t(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
解析:(1)上升階段:-v02=-2gh
解得v0==3 m/s
(2)上升階段:0=v0-gt1
解得t1== s=0.3 s
自由落體過程:H=gt22
解得t2== s≈1.45 s
故t=t1+t2=0.3 s+1.45 s=1.75 s
答案:(1)3 m/s (2)1.75 s
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