【走向高考】2020年高考物理總復習 第一章 第2講 勻變速直線運動的規(guī)律及應用

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1、第1章 第2講 一、選擇題 1．(2020·天津高三統(tǒng)考)某中學生身高1.70m，在學校運動會上參加跳高比賽，采用背躍式，身體橫著越過2.10m的橫桿，獲得了冠軍，據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度約為(g取10m/s2)(　　) A．7m/s　　　 B．6m/s　　　 C．5m/s　　　 D．3m/s [答案]　C [解析]　設中學生的重心位于身體的中點，則重心上升的高度為：h＝2.10m－×1.70m＝1.25m由v02＝2gh，得：v0＝＝5m/s. 2．(2020·黑龍江哈爾濱三中)某人用手表估測火車的加速度．先觀測3分鐘，發(fā)現(xiàn)火車前進540m；隔3分

2、鐘后又觀察1分鐘，發(fā)現(xiàn)火車前進360m，若火車在這7分鐘內(nèi)做勻加速直線運動，則火車的加速度為(　　) A．0.03m/s2 B．0.01m/s2 C．0.5m/s2 D．0.6m/s2 [答案]　B [解析]　根據(jù)全程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得，第一個3分鐘的中間時刻物體的速度為v1＝＝3m/s，后面1分鐘的中間時刻的瞬時速度為v2＝＝6m/s，Δt＝300s；則a＝＝0.01m/s2，選項B正確． 3．(2020·江蘇蘇州中學摸底)歷史上有些科學家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”)，“另類加

3、速度”定義為A＝，其中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速和末速，A>0表示物體做加速運動，A<0表示物體做減速運動．而現(xiàn)在物理學中加速度的定義式為a＝，下列說法正確的是(　　) A．若A不變，則a也不變 B．若A>0且保持不變，則a逐漸變大 C．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 D．若A不變，則物體在中間位置處的速度為 [答案]　BC [解析]　題干中兩式聯(lián)立得，As＝at，若相等位移內(nèi)A不變，則at的乘積不變，故選項A錯誤；若A>0且保持不變，則vt>v0，故后面完成相等的位移所用時間t越小，由at乘積不變可知，a逐漸變大，選項B正確；若A不變，設物體在中間位置處的速度為v

4、，則A＝＝解得v＝，故選項C正確而D錯誤． 4．(2020·江蘇淮陰)如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運動過程中每次曝光的位置，連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯誤的是(　　) A．位置“1”是小球釋放的初始位置 B．小球做勻加速直線運動 C．小球下落的加速度為 D．小球在位置“3”的速度為 [答案]　A [解析]　由題圖可知，小球做勻加速直線運動，相鄰的兩段位移之差為一塊磚的厚度，由Δs＝d＝aT2可得，a＝；位置“3”是位置“2”和位置“4”的中間時刻，由

5、v＝得，v3＝；故只有選項A判斷錯誤． 5．如圖所示，在水平面上固定著三個完全相同的木塊，一子彈以水平速度v射入木塊，若子彈在木塊中做勻減速直線運動，當穿透第三個木塊時速度恰好為零，則子彈依次射入每個木塊時的速度比和穿過每個木塊所用的時間比分別為(　　) A．v1：v2：v3＝3：2：1 B．v1：v2：v3＝：：1 C．t1：t2：t3＝1：： D．t1：t2：t3＝(－)：(－1):1 [答案]　D [解析]　用“逆向思維”法解答．由題知，若倒過來分析，子彈向左做勻加速直線運動，初速度為零，設每塊木塊長為L，則v32＝2a·L，v22＝2a·2L，v12＝2a·3L，v3

6、、v2、v1分別為子彈倒過來向左穿透第3塊木塊后、穿透第2塊木塊后、穿透第1塊木塊后的速度，則v1:v2:v3＝::1.子彈依次向右穿入每個木塊時速度比v1:v2:v3＝::1，因此選項A、B錯．由v3＝at3，v2＝a(t2＋t3)，v1＝a(t1＋t2＋t3)．三式聯(lián)立，得t1:t2:t3＝(－):(－1):1，因此選項D對． 6．(2020·遼寧撫順六校聯(lián)合體二模理綜)我國是一個消耗能源的大國，節(jié)約能源刻不容緩．設有一架直升機以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在上升過程中每秒鐘的耗油量V0＝pa＋q(p、q均為常數(shù))，若直升機欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速

7、度大小應為(　　) A．p/q B．q/p C. D. [答案]　B [解析]　由h＝at2得t＝，則飛機的耗油量V＝V0t＝(pa＋q)＝(p＋)，當p＝，即a＝時耗油量V最小，選項B正確． 7．我國道路安全部門規(guī)定：在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120km/h.交通部門提供下列資料． 資料一　駕駛員的反應時間為0.3s～0.6s 資料二　各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表所示. 路面 動摩擦因數(shù) 干瀝青 0.7 干碎石路面 0.6～0.7 濕瀝青 0.32～0.4 根據(jù)以上材料，通過計算判斷，汽車行駛在高速公路上時，兩車

8、間的安全距離最接近(　　) A．100m B．200m C．300m D．400m [答案]　B [解析]　汽車在人的反應時間內(nèi)做勻速直線運動，然后做勻減速直線運動，直到靜止．為保證安全，反應時間應取0.6s，動摩擦因數(shù)應取0.32，則兩車之間的安全距離為 x＝vt＋＝×0.6m＋m＝189m，選項B正確． 8．一物體從高x處做自由落體運動，經(jīng)時間t到達地面，落地速度為v，那么當物體下落時間為時，物體的速度和距地面的高度分別是(　　) A.， B.， C.，x D.，x [答案]　C [解析]　根據(jù)運動學公式v＝gt得，速度

9、v與時間t成正比，所以下落時的速度為 v′＝v·＝ 根據(jù)公式x＝gt2得，下落位移h與時間的平方t2成正比，所以下落時下落的高度為 x′＝x·＝x 所以距地面高度x距＝x－x′＝x－x＝x 二、非選擇題 9．利用水滴下落可以測量重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時，恰好有另一滴水從水龍頭開始下落，而空中還有兩個正在下落的水滴，測出水龍頭處到盤子的高度為h(m)，再用秒表測量時間，從第一滴水離開水龍頭開始，到第N滴水落至盤中，共用時間為T(s)，當?shù)谝坏嗡涞奖P子時，第二滴水離盤子的高度為________m，重力

10、加速度g＝________m/s2. [答案]　h　2(N＋2)2h/9T2 [解析]　因為任意兩滴水之間的時間間隔相等，設任意兩滴水之間的時間間隔為t，第一滴水下落的時間為3t，則有 h＝g(3t)2 第一滴水落到盤子時，第二滴水下落的時間為2t 則第二滴水離盤子的高度為 h′＝h－g(2t)2＝h－h(huán)＝h 又(N＋2)t＝T 故g＝＝2(N＋2)2h/9T2 10．礦井里的升降機，由靜止開始勻加速上升，經(jīng)5s速度達到4m/s后，又以這個速度勻速上升了20s，然后勻減速上升，經(jīng)過4s停在井口，則礦井的深度為________m. [答案]　98 [解析]　勻加速上升時h1

11、＝t1＝10m；勻速上升時h2＝vt2＝80m；勻減速上升時h3＝t3＝8m.所以礦井的深度h＝h1＋h2＋h3＝98m. 11．我國采用升交點重合法、折算氣象風預報衛(wèi)星返回落點等自主創(chuàng)新的測控技術，對返回式衛(wèi)星實施高精度軌道機動控制，衛(wèi)星返回落點預報與實際落點誤差縮小到百米以內(nèi)，這標志著中國返回式衛(wèi)星測控回收技術實現(xiàn)了新的跨越．飛船返回地球時，為保護返回艙內(nèi)宇航員及儀器的安全，在靠近地面時有兩次減速過程，先是釋放降落傘，使其速度由200m/s減小到10m/s，下降3.9km，至距地面1.25m時啟動反沖火箭，從而使返回艙著地最安全．假設上述兩個過程均為勻變速運動，求兩個過程的加速度各是多少

12、？ [答案]　5m/s2　40m/s2 [解析]　用h1、h2分別表示前后兩個過程的下降高度， 對前一過程：v22－v12＝2a1h1 對后一過程：0－v22＝2a2h2 解以上兩式得a1＝－5m/s2，a2＝－40m/s2.(負號表示加速度方向與返回艙運動方向相反) 12．一輛電動玩具車，由靜止開始沿平直軌道以加速度a1勻加速運動，一段時間t后，立即以加速度a2勻減速運動，當速度變?yōu)榱愫?，立即掉頭(不計掉頭所需時間)，并保持加速度a2不變勻加速原路返回．小車改變加速度后恰好經(jīng)過相同時間t回到原出發(fā)點．試求加速度a1與a2的大小之比． [答案]　1∶3 [解析]　小車先做加速度

13、為a1的勻加速直線運動，設速度大小為v1時，加速度改為a2，并做勻減速直線運動，返回出發(fā)點時速度大小為v2.取a1的方向為正方向，作出v－t圖象(如圖所示)，利用速度圖線與時間軸所圍成的面積表示位移，依題意，總位移為零，得v1t＋(v1－v2)t＝0 解得v2＝2v1 由v1＝a1t，－v2－ v1＝－a2t 解得＝，即加速度a1與a2的大小之比為1∶3. 13．跳傘運動員做低空跳傘表演，當飛機在離地面224m高處水平飛行時，運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動，運動一段時間后，立即打開降落傘，展傘后運動員以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運動員的安全，要求運動員落地速度

14、最大不得超過5m/s.g＝10m/s2，求： (1)運動員展傘時離地的高度至少為多少？著地時相當于從多高處自由落下？ (2)運動員在空中的最短時間為多少？ [答案]　(1)99m,1.25m　(2)8.6s [解析]　設展傘時跳傘員的速度為v0.距地面的高度為h，到達地面速度為v地．據(jù)題意得： 224m－h(huán)＝① v地2－v02＝－2ah② 聯(lián)立①②得：h＝99m，v0＝50m/s. 設實際相當于從h′高度跳下 則2gh′＝v地2③ 解得h′＝1.25m 當跳傘員恰好以5m/s的速度落地時間最短，設時間為t，自由下落時間為t1，減速運動時間為t2，據(jù)題意： t＝t1＋t2

15、④ v0＝gt1⑤ t2＝h⑥ 聯(lián)立第(1)問和④⑤⑥式得 t＝8.6s. 14．(2020·瀏陽模擬)用同種材料制成傾角為30°的斜面和長水平面，斜面長2.4m且固定，一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開始自由下滑，當v0＝2m/s時，經(jīng)過0.8s后小物塊停在斜面上．多次改變v0的大小，記錄下小物塊從開始運動到最終停下的時間t，作出t－v0圖象，如圖所示，求： (1)小物塊與該種材料間的動摩擦因數(shù)為多少？ (2)某同學認為，若小物塊速度為4m/s，則根據(jù)圖象中t與v0成正比推導，可知小物塊運動時間為1.6s.以上說法是否正確？若不正確，說明理由并解出你認為正確的結(jié)果． [答案]　(1)　(2)見解析 [解析]　(1)a＝＝2.5m/s2 ma＝μmgcosθ－mgsinθ 得μ＝ (2)不正確．因為隨著初速度增大，小物塊會滑到水平面上，規(guī)律將不再符合圖象中的正比關系． v0＝4m/s時，若保持勻減速下滑，則經(jīng)過的位移x＝＝3.2m>2.4m，已滑到水平面上 物體在斜面上運動，設剛進入水平面時速度為v1： v12－v02＝2ax斜，t1＝ 得v1＝2m/s，t1＝0.8s 水平面上運動的時間t2＝＝0.23s 運動的總時間t＝t1＋t2＝1.03s