2021版高考物理一轮复习考点集训二第2节匀变速直线运动规律及应用含解析.docx

考点集训(二)第2节匀变速直线运动规律及应用A组1一辆汽车安装了自动刹车系统，当车速v8 m/s且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车的加速度大小范围为4 m/s26 m/s2，在该系统控制下汽车刹车的最长时间为()A1.33 s B2 s C2.5 s D4 s解析 刹车加速度大小最小为a4 m/s2，车速最大为v8 m/s，可得汽车刹车的最长时间为t2 s，B正确答案 B2按规定速率为8 m/s的汽车刹车后位移不得超过5.9 m汽车在某次刹车试验中， 速度从8 m/s匀减速到零所用的时间为1 s, 那么上述刹车试验是否符合规定()A位移为8 m，符合规定 B位移为8 m，不符合规定C位移为4 m，符合规定 D位移为4 m，不符合规定解析 根据平均速度推论可得xtt4 m，故位移为4 m，没有超过5.9 m，符合规定故选C.答案 C3某人骑自行车下坡，从某一时刻开始计时，第1秒内通过的位移为2 m，第2秒内通过的位移为4 m，第3秒内通过的位移为6 m，第4秒内通过的位移为8 m，第5秒内通过的位移为10 m，则在这段时间内，骑车人的运动情况()A不可能是匀加速直线运动B一定是匀加速直线运动C可能是匀加速直线运动，初速度为零，加速度是2 m/s2D可能是匀加速直线运动，初速度不为零，加速度是2 m/s2解析 相邻的每秒内的位移之差是一恒量，不能确定该运动一定是匀加速直线运动，可能匀加速，可能变加速，故A、B错误若该运动是匀加速直线运动，根据xaT2，得a m/s22 m/s2.第一秒内的位移是2 m，由xv0tat2，得v01 m/s.故C错误，D正确答案 D4“道路千万条，安全第一条”道路交通安全法第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行”一辆汽车以5 m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止若驾驶员的反应时间为0.5 s，汽车在最后2 s内的位移为4 m，则汽车距斑马线的安全距离至少为()A5.5 m B6.25 m C7.5 m D8.75 m解析 设汽车匀减速的加速度大小为a，由汽车在最后2 s内的位移为4 m得：xat2，解得：a m/s22 m/s2，故汽车的刹车位移为：xv0t m8.75 m，故A、B、C错误，D正确答案 D5图中ae为珠港澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则通过ce段的时间为()At B.t C(2)t D(2)t解析 解法一：设汽车的加速度为a，经过bc段、ce段的时间分别为t1、t2，根据匀变速直线运动的位移时间公式有：xabat2，xaca(tt1)2，xaea(tt1t2)2，解得： t2(2)t，故C正确解法二：根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系有tabtbctcdtde112，则tce(2)tab(2)t，故C正确答案 C6(多选)光滑斜面长为L，一物体自斜面顶端由静止开始下滑到底端经历的时间为t，则()A物体全过程的平均速度是B物体在时刻的瞬时速度是C物体到斜面中点时的瞬时速度大于D物体从开始运动到斜面中点经历的时间为解析 物体运动全程的平均速度为：，故A正确；物体在时的瞬时速度等于时间t内的平均速度，即为，故B错误；设物体的加速度为a，运动到斜面中点时瞬时速度为v，则由Lat2得到，a.又v22a，解得v，故C正确；由位移公式xat2得知，物体从顶点到斜面中点的时间和从顶点滑到底端的时间比为1，即物体从开始运动到斜面中点经历的时间为，故D错误故选A、C.答案 AC7(多选)屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第6滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面上，而第4滴与第5滴相距0.6 mg取10 m/s2.则()A此屋檐离地面5 mB此屋檐离地面3 mC滴水的时间间隔0.2 sD滴水的时间间隔0.3 s解析 设水滴落下的时间间隔为T，根据自由落体公式：hgt2，第4滴与第5滴相距的位移为：hg(2T)2gT2，代入数据解得：T0.2 s第1滴水的下落时间为t5T1 s，故下降高度为：hgt2×10×12 m5 m，故A、C正确，B、D错误答案 AC82018年3月31日，上海首条无人驾驶APM浦江线试运行，APM浦江线全长约6.7 km，全线共设6座车站，规定机车最高时速80 km/h.其中浦航路站与东城一路站之间为直线，两站相距1.4 km，现机车自浦航路站由静止出发做匀加速直线运动，经50 s达到72 km/h，之后匀速运行一段时间再匀减速运行，恰好停在东城一路站，若减速过程与加速过程的加速度大小相等求：(1)机车减速运动时的加速度大小；(2)两站间机车运行的平均速度大小解析 根据题意可得，浦航路站与东城一路站之间为直线，两站相距x1.4 km1 400 m，最大速度v72 km/h20 m/s，加速时间t150 s；(1)根据加速度的定义式可得加速过程和减速过程的加速度大小为a m/s20.4 m/s2；(2)加速阶段的位移x1at500 m；同理可得减速的位移x2x1500 m匀速运动的时间t220 s两站间运行的平均速度大小11.67 m/s.9汽车智能减速系统是在汽车高速行驶时，能够侦测到前方静止的障碍物并自动减速的安全系统如图所示，装有智能减速系统的汽车车头安装有超声波发射和接收装置，在某次测试中，汽车正对一静止的障碍物匀速行驶，当汽车车头与障碍物之间的距离x1360 m时，汽车智能减速系统开始使汽车做匀减速运动，同时汽车向障碍物发射一个超声波脉冲信号当汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时，汽车速度大小恰好为v110 m/s，此时汽车车头与障碍物之间的距离x2320 m超声波的传播速度v声340 m/s.求：(1)汽车从发射到接收到反射回来的超声波脉冲信号之间的时间间隔；(2)汽车做匀减速运动的加速度大小；(3)超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小解析 (1)车在A点向障碍物发射一个超声波脉冲信号，在B点接收到反射回来的超声波脉冲信号，此过程经历的时间：t2 s；(2)汽车从A运动到B的过程中，满足v1vAatx1x2vAtat2解得vA30 m/sa10 m/s2；(3)超声波脉冲信号从发射到到达障碍物经历的时间t s超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小v车vAat19.4 m/s.B组10一列火车有n节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时()A每节车厢末端经过观察者时的速度之比是123nB每节车厢经过观察者所用的时间之比是1(1)()()C在连续相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是123nD如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中，平均速度为解析 根据匀变速直线运动的速度位移公式得，v22ax，x为每节车厢的长度，知每节车厢末端经过观察者时的速度之比为1，故A错误每节车厢的长度相同，初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等位移的时间之比为1(1)()()，故B正确初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等时间内的位移之比为135(2n1)，则在连续相等时间里，通过观察者的车厢节数之比为135(2n1)，故C错误如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v，那么在整个列车经过观察者的过程中，根据匀变速运动的推论，平均速度为，故D错误答案 B11如图所示，长为L1.5 m的圆筒悬挂于天花板上，在圆筒的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C，C到圆筒AB下端B点的距离h2 m某时刻烧断悬挂圆筒的悬绳，同时将小钢球C以v020 m/s的初速度竖直上抛，空气阻力不计，取g10 m/s2，则小钢球C从圆筒中穿过的时间是()A0.015 s B0.05 sC0.075 s D0.1 s解析 解法一：小钢球C做竖直上抛运动，圆筒做自由落体运动，假设C与B点相遇时经历时间为t1，得：hgtv0t1gt2 m；代入题给数据得：t10.1 s；此时桶下落速度：v1gt11 m/s；球上升速度：v2v0gt119 m/s；假设小球从B点运动到A点，经历时间为t2，则筒长为：Lv1t2gtv2t2gt1.5 m；解得：t20.075 s；故选C.解法二：以圆筒为参考系，小球做v020 m/s的匀速直线运动，故从圆筒中穿过的时间t0.075 s，故选C.答案 C12近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过若某车减速前的速度为v020 m/s，靠近站口时先以大小a15 m/s2的加速度匀减速运动，通过收费站口时的速度vt8 m/s，然后立即以a24 m/s2的加速度匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)试问：(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？(3)在(1)(2)问题中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？解析 (1)设该车初速度方向为正方向，该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站x1处开始制动，则有：vv2a1x1解得：x133.6 m.(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1和x2，运动时间分别为t1和t2，则减速阶段：vtv0a1t1解得：t12.4 s加速阶段：t23 s则加速和减速的总时间：tt1t25.4 s.(3)在加速阶段：x2t242 m则总位移：xx1x275.6 m若不减速所需要时间：t3.78 s该车因减速和加速过站而耽误的时间：ttt1.62 s.6