匀变速直线运动的应用巩固练习基础.pdf
高中物理 高中物理【巩固练习】一、选择题：1、（2016 广东 惠州二模）汽车以 36km/h 的速度行驶，刹车后得到的加速度大小为 4m/s2，从刹车开始，经 5S，汽车通过的位移是（）A0m B100m C12.5m D37.5m【思路点拨】已知汽车的初速度，加速度的大小求刹车开始 5s 内的位移，据2012xv tatx=可得，但本题要注意汽车刹车停车的时间，不能直接套公式 2、一个小石块从空中 a 点自由落下,先后经过 b 点和 c 点.不计空气阻力.已知它经过 b 点时的速度为 v,经过 c 点时的速度为 3v.则 ab 段与 ac 段位移之比为()A、1：3 B、1：5 C、1：8 D、1：9 3、将一小球以初速度为 v 从地面竖直上抛后,经过 4 s 小球离地面高度为 6 m.若要使小球竖直上抛后经 2 s 到达相同高度,g 取 10 m/s2,不计阻力,则初速度 v0应()A、大于 v B、小于 v C、等于 v D、无法确定 4、从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是()A、物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同 B、物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反 C、物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间 D、物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间 5、某物体以 30 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取 10 m/s2.5 s 内物体的()A、路程为 65 m B、位移大小为 25 m,方向向上 C、速度改变量的大小为 10 m/s D、平均速度大小为 13 m/s,方向向上 6、在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相,照相机闪两次光,得到清晰的两张照片,对照片进行分析,知道了如下信息:两次闪光的时间间隔为 0.5 s;第一次闪光时,小球刚释放,第二次闪光时,小球刚好落地;两次闪光的时间间隔内,汽车前进了 5 m;两次闪光时间间隔内,高中物理 高中物理 小球的水平位移为 5 m,根据以上信息能确定的是(已知 g 取 10 m/s2)()A、小球释放点离地的高度 B、第一次闪光时小球的速度大小 C、汽车做匀速直线运动 D、两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小 7、某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球,然后拿住绳子一端的小球让绳子竖直静止后,从三楼的阳台上由静止无初速度释放小球,两个小球落地的时间差为 T.如果该同学用同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上放手后,让两小球自由下落,那么,两小球落地的时间差将(空气阻力不计)()A、不变 B、增加 C、减小 D、无法确定 8、8、(2015 厦门模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s 内和第 2s 内位移大小依次为 9m 和 7m。则刹车后 6s 内的位移是（）A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m 二、解答题：1、（2016 河南模拟）我国道路交通安全法规定，在常规道路上发生故障或者发生交通事故时，应将三角警示牌设置在车后 50 米至 100 米处。如图所示，汽车在公路上出现故障检修时，在车后 60m 处放置三角警示牌以提醒后面的汽车避免被撞，若该路段限速为 108km/h，当时由于天气原因视线不好，司机只能看清前方 50m 的物体，通常情况下司机和汽车制动系统的反应时间为 1s，紧急刹车的最大加速度为 5m/s2，请通过计算判断司机这样放置警示牌能否避免被撞。2、在一部电梯内,用绳子将一只小球悬挂在顶板上,小球离电梯底板高为 h=2.5 m.电梯从静止开始,以加速度 a=10 m/s2竖直向上运动,在电梯运动过程中,悬挂小球的绳突然断掉,求:(1)小球落到底板所需要的时间是多少；(2)悬绳 若是在电梯运动 1 s 后断开的,在小球落向底板的时间内,从地面上的人看来,小球是怎样运动的;位移是多少.高中物理 高中物理 3、一矿井深为 125 m,在井口每隔一段时间落下一小球,当第十一个小球刚好从井口开始下落时,第一个小球恰好到达井底,相邻两个小球开始下落的时间间隔是多少?此时第三个小球和第五个小球相距多远?4、如图所示,一个气球以 4 m/s 的速度从地面匀速竖直上升,气球下悬挂着一个物体,气球上升到 217 m 的高度时,悬挂物体的绳子断了,则从这时起,物体经过多少时间落到地面?(不计空气阻力)5、电磁打点计时器和电火花计时器都是一种_仪器，当电源的频率为 50 Hz 时，这两种仪器打点的时间间隔都_s.某次实验时，当物体做匀加速直线运动时，某同学得到了几条较为理想的纸带.他已在每条纸带上按每 5 个点取好一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为 0.1 s，依打点的先后次序编为 0、1、2、3、4、5.由于不小心，几条纸带都被撕断了.如图所示，请根据给出的 A、B、C、D 四段纸带回答：（1）在 B、C、D 三段纸带中选出从纸带 A 上撕下的那段应该是_.（2）打 A 纸带时，物体的加速度大小是_2m/s.6、在“利用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器接在 50 Hz的低压交变电源上.如图甲所示，某同学在打出的纸带上第 5 点取一个计数点，共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）.从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为 a、b、c、d、e 段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在 xOy坐标系中，如图乙所示，由此可以得到一条表示 v-t 关系的图线，从而求出加速度的大小.高中物理 高中物理 （1）请你在 xOy 坐标系中用最简洁的方法作出能表示 v-t 关系的图线（作答在图上），并指出哪个轴相当于 v 轴?_;（2）从第一个计数点开始计时，为求出 0.15 s 时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？_.（3）若测得 a 段纸带的长度为 2.0 cm,e 段纸带的长度为 10.0 cm,则可求出加速度的大小为_m/s2.【答案与解析】一、选择题：1、【答案】刹车后经 5s，汽车通过的位移是 12.5m【解答】解：由题意知取汽车初速度方向为正方向，则有：v0=36km/h=10m/s，a=4m/s2，t=5s 因为汽车刹车停止后将停止运动，故据 v=v0+at 得停车时间 00 10=2.5s4vvta停 tt停 汽车刹车后 5s 内的位移即为刹车后 2.5s 内的位移 所以刹车后 5s 内的位移22200111=102.5+m12.5m222xv tatv tat 停停（4）2.5 答案：刹车后经 5s，汽车通过的位移是 12.5m 高中物理 高中物理【点评】求匀变速运动的位移，注意比较停车时间，不能直接套用公式，即明白公式适用条件。2、D 解析:由 v=gt 可知小石块在 ab 段运动时间与 ac 段运动时间之比为 1：3,由匀变速直线运动的平均速度公式可知小石块在 ab 段运动的平均速度与 ac 段运动的平均速度之比为 1：3,则ab 段与 ac 段位移之比为 1：9.3、B 解析:本题中小球到达高度为6 m时,速度大小和方向未给出,不知物体是上升还是下降,应当作出判断.由自由落体运动知,在前 2 s 内的位移是 20 m,故题中所给的 4 s2 s 均是小球上升到最大高度再返回到 6 m 的高度所用的时间.由竖直上抛运动特点 t上=t下知:第一次上抛,小球未返回抛出点就用去了 4 s,故第一次上抛上升到最大高度所用的时间要大于 2 s 而小于 4 s;同理,第二次上抛到达最大高度所用的时间大于 1 s 而小于 2 s.所以,可判断第一次上抛到达的最大高度要大于第二次上抛到达的最大高度,故选 B.4、AC 解析:物体竖直上抛,不计空气阻力,只受重力,则物体上升和下落阶段加速度相同,大小为 g,方向向上,所以 A 正确;又上升和下落阶段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落过程所经历的时间相等,C 项正确;此题考查竖直上抛运动,它是一个特殊的匀变速运动.5、AB 解析:上抛时间 t上=0vg=3 s,5 s 内的路程 s1=20122vggt下2=2302 10m+121022 m=65 m,A对;5 s 内的位移 s2=20122vggt2=45 m-20 m=25 m,方向向上,B 正确;速度的改变量t00vvvgtv102 m/s30 m/s50 m/s 下,C 错,平均速度v=2255st总 m/s=5 m/s,D 错误.6、ABD 解析:根据题中信息能确定小球释放点离地的高度为 h=12gT2=1.25 m;第一次闪光时小球与汽车速度相同,大小为 v0=xT=10 m/s;两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小为高中物理 高中物理 xvT=10 m/s,但不能判断汽车是否做匀速直线运动.故选 ABD.7、C 解析:球从越高的地方下落,接近地面时其平均速度越大,故下落相同的距离所用时间越少.8、【答案】C【解析】由 x2-x1=aT2,得22212279m/s2m/s1xxaT，由21012xv tat得 v0=10m/s，公 共 汽 车 的 刹 车 时 间000 105s2vta，故 刹 车 后6 s内 的 位 移 为0105m25m22vxt，选项 C 正确。【总结提升】巧解汽车的“刹车”问题：(1)刹车问题的实质：汽车刹车时做单向匀减速直线运动,当速度减为零后,车对地无相对运动,加速度为零,车不再返回,汽车运动时间0vta，发生的位移202vxa。(2)求解刹车类问题时,要先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,切忌乱套公式。二、解答题：1、【答案】这样放置警示牌不能避免被撞。【解析】设汽车以最高速度 v0=108km/h=30m/s 行驶，在反应时间内行驶距离为 x1 x1=v0t0=301m=30m 刹车后位移20290m2vxa 后面行驶车辆从看清警示牌至停车的距离 x=x1+x2=120m 则有x=12050=70m x60m，这样放置警示牌不能避免被撞。2、(1)0.5 s (2)竖起上抛 3.75 m 解析:(1)以小球为运动质点,以运动的电梯为参考系,则绳断后,小球对电梯做初速度为 0 的匀加速直线运动.加速度的方向竖直向下,大小为 a=g+a=10+10=20 m/s2 由位移公式有 h=12at2 所以,小球落到底板所需要的时间为 t=22 2.50.5.20hsa(2)以球为运动质点,高中物理 高中物理 选取地面为参考系,则绳断后,小球相对地面及地面上的观察者做竖直上抛运动.由位移公式可得小球对地面发生的位移为s=v0t-12gt2=at1t-12gt2=1010.5-12100.52=3.75 m.3、0.5 s 35 m 解析:把 11 个小球看做是 1 个小球的自由落体运动,则从第十一个小球刚离开井口的时刻算起,通过相等的时间间隔内各相邻小球的间距之比为 s：s：s：s N=1：3：5：(2n-1)n=10,则 s1=1251251 35(21)1 3519n =1.25 m s=1251 3519 3=3.75 m 根据 s=gT2 所以,相邻两个小球下落时间间隔为 T=3.75 1.2510sg=0.5 s 此时第三个小球与第五个小球相距 s=1251 3519(13+15)=35 m.4、7 s 解析:物体在 A 点离开气球后,由于具有向上的速度,要继续上升到 B 点,如图所示.上升时间 t1=410vg=0.4 s 高中物理 高中物理 上升高度 hAB=22422 10vg=0.8 m 设物体从 B 点自由下落的时间为 t2,根据2212gt=hAB+hAC 则 t2=()2(0.8217)210ABAChhg=6.6 s 故物体落到地面的时间 t=t1+t2=0.4+6.6=7 s.5、计时 0.02 (1)C (2)0.6 解析：打点计时器是一种计时仪器，电源频率为 50 Hz，打点间隔为 0.02 s.对于匀加速直线运动，在连续相等时间内的位移之差应为常数，即 221xxaT,252xx3aT,251xx4aT.由图中数据：21xx36.0mm30.0mm6.0mm.B 段：52xx48.1mm36.0 mm12.1mm，C 段：52xx54.0mm36.0 mm18.0mm，D 段：52xx60.2mm36.0 mm24.2mm，只有 C 段的252xx3aT，则从 A 上撕下的那段应是 C 段.32221226 10a/0.6/0.1xxm sm sT.6、（1）见解析,图 y 轴相当于 v 轴（2）b 段（3）2 解析：（1）以图中的 x 轴作为时间轴，以纸带的宽度表示相等的时间间隔T0.1 s，每段纸带最上端中点对应 v 轴上的速度恰好表示每段时间的中间时刻的瞬时速度，即nvnyT;因此可以用纸带的长度表示每小段时间中间时刻的瞬时速度，将纸带上端中间各点连接起来，可得到 vt 的图象，y 轴为 v 轴，如图所示.高中物理 高中物理（2）t=0.15 s 是 B、C 时间段的中间时刻，要求 t=0.15 s 时的瞬时速度，只需要测 b纸带的长度 xb,然后用txvb即可求得 t=0.15 s 时的速度.（3）根据2eaxx4aT得 a=2 m/s2.
