2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究 習(xí)題課一 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究 習(xí)題課一 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 剎車類問題 1(易),7(中),11(中) 2(易) 推論式及比例式的應(yīng)用 3(中),5(中) 4(中),9(中) 追及、相遇 問題 6(中),8(中), 10(中),12(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(2017·會寧高一檢測)一輛以12 m/s的速度在水平路面上行駛的汽車,剎車過程中以4 m/s2的加速度做勻減速直線運動,則汽車在5 s內(nèi)的位移是(　B　) A.10 m

2、 B.18 m C.24 m D.30 m 解析:汽車剎車到停止的時間t0== s=3 s<5 s 所以5 s內(nèi)的位移等于3 s內(nèi)的位移,則 s=v0t+at2=(12×3-×4×9)m=18 m. 故選項B正確,A,C,D錯誤. 2.在一次交通事故中,警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20 m,設(shè)該車輛的剎車加速度大小是10 m/s2,該路段的限速為60 km/h,則該車(　B　) A.剎車所用的時間為1 s B.超速 C.不超速 D.行駛速度為60 km/h 解析:根據(jù)位移速度公式v2=2as可得v= m/s=20 m/s= 72 km/h>60 km/h

3、,故該汽車超速,所用時間t= s=2 s,故B正確. 3.(2017·福建三明高一檢測)一小球沿斜面以恒定的加速度滾下并依次通過A,B,C三點,已知AB=6 m,BC=10 m,小球通過AB,BC所用的時間均為2 s,則小球經(jīng)過A,B,C三點時的速度分別為(　B　) A.2 m/s,3 m/s,4 m/s B.2 m/s,4 m/s,6 m/s C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s 解析:BC-AB=aT2,a= m/s2=1 m/s2 vB== m/s=4 m/s 由vB=vA+aT,得vA=vB-aT=(4-1×2)m/s=2

4、m/s, vC=vB+aT=(4+1×2)m/s=6 m/s,選項B正確. 4.(多選)關(guān)于初速度為零的勻加速直線運動,下面說法正確的是(　AC　) A.在前1 s、前2 s、前3 s的時間內(nèi)位移之比是1∶4∶9 B.在開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比是1∶4∶9 C.在開始連續(xù)的三個1 s末的速度大小之比是1∶2∶3 D.從開始運動起連續(xù)通過三個相等的位移所經(jīng)歷的時間之比為1∶∶ 解析:由初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系式可知,前1 s、前2 s、前3 s的時間內(nèi)位移之比是1∶4∶9,開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比s1∶s2∶s3=1∶3∶5,開始連續(xù)的三個1 s

5、末的速度大小之比v1∶v2∶v3=1∶2∶3,通過三個連續(xù)相等位移所用時間之比為t1∶t2∶t3=1∶(-1)∶(-),所以選項A,C正確,B,D錯誤. 5.(2017·合肥一中高一段考)(多選)如圖所示,物體自O(shè)點由靜止開始做勻加速直線運動,A,B,C,D為其運動軌跡上的四點,測得AB=2 m, BC=3 m.且物體通過AB,BC,CD所用的時間相等,下列說法正確的是(　BC　) A.可以求出物體加速度的大小 B.可以求得CD=4 m C.可以求得OA之間的距離為1.125 m D.可以求得OB之間的距離為3.25 m 解析:因為物體通過AB,BC,CD所用的時間相等并令時間

6、間隔為T,由Δs=sBC-sAB=aT2可得物體的加速度a的大小為a===,因為不知道時間T,所以不能求出加速度,故A錯誤;根據(jù)sCD-sBC=aT2,sBC-sAB= aT2,sBC-sAB=1 m可知sCD=3 m+1 m=4 m,故B正確; B為A到C的中間時刻,則物體經(jīng)過B點時的瞬時速度為vB===,再由 -0=2asOB 代入數(shù)據(jù)可得OB兩點間的距離為sOB==3.125 m,易得O與A間的距離為sOA=sOB-sAB=(3.125-2)m=1.125 m,故C正確,D錯誤. 6.(2017·雅安中學(xué)高一月考)在一條寬馬路上某一處有甲、乙兩車,它們同時開始運動,取開始運動時刻為

7、計時零點,它們的vt圖象如圖所示,在0～t4這段時間內(nèi)的情景是(　D　) A.甲在0～t1時間內(nèi)做勻加速直線運動,在t1時刻改變運動方向 B.在t2時刻甲車速度為零,然后反向運動,此時兩車相距最遠(yuǎn) C.在t4時刻甲車追上乙車 D.在t4時刻,兩車相距最遠(yuǎn) 解析:由圖看出,甲在0～t1時間內(nèi)做勻加速直線運動,在t1時刻速度仍為負(fù)值,說明其運動方向沒有改變,故A錯誤;分析兩車的運動情況:乙車一直沿正方向做勻加速直線運動;而甲車在0～t2沿負(fù)方向運動,兩者距離增大;在t2～t4時間內(nèi),甲沿正方向運動,兩車同向運動,乙車在前,由于甲的速度小于乙的速度,兩者的距離繼續(xù)增大,在t4時刻之后,

8、甲車的速度將大于乙車的速度,兩者距離減小,所以t4時刻兩車相距最遠(yuǎn),故B錯誤,D正確;圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,所以在t4時刻甲車沒有追上乙車,故C錯誤. 7.汽車初速度v0=20 m/s,剎車后做勻減速直線運動,加速度大小a= 5 m/s2,求: (1)開始剎車后6 s末汽車的速度; (2)開始剎車后2 s內(nèi)汽車行駛的距離; (3)汽車剎車后行駛的最后20 m所用的時間. 解析:(1)設(shè)汽車經(jīng)過時間t1速度減為零,則由0=v0-at1,得t1=4 s, 故開始剎車后6 s末汽車的速度為零. (2)由(1)知汽車4 s后就停止運動,所以開始剎車后2 s內(nèi)汽車一直做勻減速運

9、動,根據(jù)2 s內(nèi)汽車的位移s1=v0t-at2, 解得s1=30 m. (3)汽車剎車后行駛的最后20 m是一個末速度為零的勻減速運動.可以認(rèn)為汽車做反向的初速度為零的勻加速直線運動.根據(jù)s′= at′2, 解得t′=2 s. 答案:(1)0　(2)30 m　(3)2 s 8.(2017·廣西桂林市高一月考)甲、乙兩車同時從同一地點出發(fā),向同一方向運動,其中甲以8 m/s的速度勻速行駛,乙以2 m/s2的加速度由靜止啟動,求: (1)乙車追上甲車前與甲車的最大距離是多少? (2)乙車經(jīng)過多長時間追上甲車,此時乙車的速度是多大? 解析:(1)甲、乙兩車同時同地同向運動,因

10、初始時刻甲車速度大,故在速度相等前,甲前乙后且距離逐漸增大,直到速度相等,距離最大,設(shè)這個過程的耗時為t1,乙的加速度為a=2 m/s2, 則t1末甲、乙兩車的速度分別為 v甲=8 m/s,v乙=at1,v甲=v乙, 得t1=4 s t1內(nèi)甲、乙兩車的位移分別為s甲=v甲t1=32 m, s乙=a=16 m 兩車最大距離為d=s甲-s乙=16 m. (2)乙車追上甲車,必有位移相等,設(shè)這個過程耗時t2, 甲、乙兩車的位移分別為s甲′=v甲t2, s乙′=a, s甲′=s乙′, 得t2=8 s 此時乙車的速度為v乙′=at2=16 m/s. 答案:(1)16 m　(2

11、)8 s　16 m/s 素養(yǎng)提升 9.(2016·大同高一檢測)(多選)如圖所示,光滑斜面AE被分成四個長度相等的部分,即AB=BC=CD=DE,一物體由A點靜止釋放,下列結(jié)論正確的是(　AB　) A.物體到達(dá)各點的速度之比vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2 B.物體到達(dá)各點所經(jīng)歷的時間tE=2tB=tC= C.物體從A運動到E的全過程平均速度=vC D.物體通過每一部分時,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD 解析:通過前s、前2s、前3s…時的速度之比v1∶v2∶v3∶…=1∶∶∶…,即物體到達(dá)各點的速度之比為vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2,選項A

12、正確;通過前s、前2s、前3s…的位移所用時間之比t1∶t2∶t3∶…=1∶∶∶…,所以物體到達(dá)各點所經(jīng)歷的時間tE=2tB=tC =,由tE=2tB知B點為AE段的時間中點,故=vB,選項B正確,C錯誤;對于勻變速直線運動,若時間相等,速度增量相等,故選項D錯誤. 10.(2017·福州八縣一中高一期末)(多選)甲、乙兩個物體在同一地點,沿同一方向做直線運動的速度—時間圖象如圖所示,關(guān)于6 s內(nèi)甲、乙的運動說法正確的是(　ACD　) A.兩物體相遇的時間是2 s和6 s B.0～1 s內(nèi)甲在乙前面,1～4 s內(nèi)乙在甲前面 C.兩個物體相距最遠(yuǎn)的時刻是4 s末 D.4 s時乙的加

13、速度為-1 m/s2 解析:在2 s和6 s時,甲、乙兩物體圖線與時間軸圍成的面積相等,則位移相等,兩物體相遇,故A正確;0～1 s內(nèi)甲的位移大于乙,則甲在乙前面,1～2 s內(nèi)甲仍在乙的前面,第2 s時刻兩者相遇;2～4內(nèi)乙在甲前面,選項B錯誤;在0～2 s內(nèi),兩物體的距離先增大后減小,在t=1 s時,速度相等,相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離Δs=×1×2 m=1 m,在2～6 s內(nèi),兩物體之間的距離先增大后減小,在t=4 s時,速度相等,相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離Δs=×2×2 m=2 m,知4 s末相距最遠(yuǎn),故C正確;4 s時乙的加速度為a== m/s2=-1 m/s2,選項D正確. 11.汽車以10 m

14、/s的速度在平直公路上勻速行駛,剎車后經(jīng)2 s速度變?yōu)? m/s.求: (1)剎車過程中的加速度; (2)剎車后2 s內(nèi)前進(jìn)的距離; (3)剎車后8 s內(nèi)前進(jìn)的距離. 解析:(1)根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式vt=v0+at得,剎車過程的加速度為a== m/s2=-2 m/s2 “-”說明加速度方向與初速度方向相反. (2)根據(jù)勻變速直線運動平均速度公式得, 剎車后2 s內(nèi)前進(jìn)的距離為 s1=t=×2 m=16 m. (3)根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式vt=v0+at得, 汽車剎車到停止所需的時間為t0== s=5 s 8 s>5 s,即車已停止運動,8 s內(nèi)的位

15、移等于5 s內(nèi)的位移, 則s′=t0=×5 m=25 m. 答案:(1)-2 m/s2　(2)16 m　(3)25 m 12.(2016·沈陽高一期末)汽車正以10 m/s的速度在平直的公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4 m/s的速度做同方向的勻速直線運動,汽車立即關(guān)閉油門做加速度大小為6 m/s2的勻減速運動,汽車恰好不碰上自行車,求關(guān)閉油門時汽車離自行車多遠(yuǎn)? 解析:在汽車做勻減速運動的過程中,自行車仍在做勻速運動.當(dāng)汽車的速度大于自行車速度時,兩車間距離在減小;當(dāng)兩車速度相等時,距離最小,當(dāng)汽車速度小于自行車速度時,距離增大;因此,當(dāng)汽車速度減小到與自行車速度相等沒有碰撞時,便不會碰撞.因而開始時兩車間距離等于汽車與自行車位移之差. 汽車減速到4 m/s時發(fā)生的位移和運動的時間分別為 s汽= m=7 m t== s=1 s 這段時間內(nèi)自行車發(fā)生的位移為 s自=v自t=4×1 m=4 m, 汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離為 s=s汽-s自=(7-4) m=3 m. 答案:3 m