2023届新高考新教材物理人教版一轮训练-第一章第2讲　匀变速直线运动的规律.docx

第一章 第2讲匀变速直线运动的规律基础巩固1(2022·潍坊二模)中国自主研发的“暗剑”无人机，时速可超过2马赫在某次试飞中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120 m的测试距离，用时分别为2 s和1 s，则无人机的加速度大小是()A20 m/s2B40 m/s2C60 m/s2 D80 m/s2解析：B第一段的平均速度v1 m/s60 m/s；第二段的平均速度v2 m/s120 m/s，中间时刻的速度等于平均速度，则a m/s240 m/s2，故B正确2(2022·济宁调研)一质点做匀加速直线运动，加速度为a，在时间t内速度变为原来的3倍，则该质点在时间t内的位移大小为()A.at2 Bat2Cat2 D2at2解析：C设质点原来的速度为v0，由匀加速直线运动规律可知，在时间t内速度变为原来的3倍，则有v0at3v0，质点在时间t内的位移大小为xt，联立解得xat2，选项C正确3(2022·江苏盐城市期中)汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，经过2 s与5 s汽车的位移之比为()A54 B45C34 D43解析：C汽车速度减为零的时间为：t0 s4 s，2 s内的位移：x1v0tat220×2 m×5×4 m30 m，刹车5 s内的位移等于刹车4 s内的位移，则：x240 m，所以经过2 s与5 s汽车的位移之比为34，故选项C正确4(2022·辽宁省渤大附中高三上学期第一次联考)一个物体从某一高度做自由落体运动已知它在第1 s内的位移恰为它在最后1 s内位移的三分之一则它开始下落时距地面的高度为(g10 m/s2)()A15 m B20 mC11.25 m D31.25 m解析：B物体在第1 s内的位移：hgt2×10×12 m5 m，则物体在最后1 s内的位移为15 m，对最后1 s可得：gtg(t总1)215 m，可解得：t总2 s，则物体下落时距地面的高度为：Hgt×10×22 m20 m，故B正确5某质点做匀加速直线运动，经过时间t速度由v0变为kv0(k1)，位移大小为x.则在随后的4t时间内，质点的位移大小为()A. BC. D解析：A根据题意可得xt，经过时间t速度由v0变为kv0，则质点的加速度a(k1)，在随后的4t时间内，质点的位移大小为xkv0·4ta(4t)2，联立解得x，所以选项A正确6(2020·全国卷)我国自主研制了运­20重型运输机飞机获得的升力大小F可用Fkv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间解析：(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件m1gkvm2gkv由式及题给条件得v278 m/s(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t.由匀变速直线运动公式有v2asv2at联立式及题给条件得a2.0 m/s2t39 s答案：(1)78 m/s(2)2.0 m/s239 s能力提升 7.水平面上某物体从t0时刻起以4 m/s的速度做匀速直线运动，运动3 s后又立即以大小为2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，停止后物体不再运动则下列判断正确的是()A该物体从t0时刻算起6 s内运动的位移大小为15 mB该物体在整个运动过程中的平均速度大小为2 m/sC该物体减速后最后1 s内的位移大小为1 mD该物体减速后第1 s末的速度大小为3 m/s解析：C物体速度减为0的时间为：t2 s2 s；物体在3 s2 s5 s末停止运动，所以物体在6 s内的位移等于前5 s内的位移，总位移为：xv0t1v0t2at4×3 m4×2 m×2×22 m16 m，故A错误；物体的平均速度为： m/s3.2 m/s，故B错误；根据运动的可逆性可知，物体减速后最后1 s内的位移大小等于以2 m/s2加速1 s内的位移，大小为：xat2×2×12 m1 m，故C正确；物体减速后第1 s末的速度大小为：vv0at4 m/s2×1 m/s2 m/s，故D错误8一平直公路旁等间距竖立5根电线杆，相邻两电线杆间距为d，如图所示一小车车头与第1根电线杆对齐，从静止开始做匀加速直线运动，测得小车车头从第1根电线杆到第2根电线杆历时t，以下说法正确的是()A小车车头到第2根电线杆时，小车速度大小为B小车车头从第1根电线杆到第5根电线杆历时为tC小车车头到第5根电线杆时，小车速度大小为D小车车头到第5根电线杆时，小车速度大小为解析：C汽车做初速度为零的匀变速直线运动，车头到达第2根电线杆时的速度为v，由平均速度公式，得v，选项A错误；根据初速度为零的匀变速直线运动，连续相等时间内通过的位移之比135，车头到达第5根电线杆时所用的时间为2t，选项B错误；到达第5根电线杆时的速度为v2×，选项C正确，D错误9一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上行驶，因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动，最后静止，汽车在最初3 s内通过的位移与最后3 s 内通过的位移之比为x1x253，汽车运动的加速度大小为a5 m/s2，汽车制动的总时间为t，则()At>6 s Bt6 sC4 s<t<6 s Dt4 s解析：D设汽车刹车做匀减速直线运动的加速度大小为a，运动总时间为t，把汽车刹车的匀减速直线运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则汽车最后3 s内通过的位移x2ata，在最初3 s内通过的位移x1at2a(t3)2a(6t9)，又x1x253，解得t4 s，故A、B、C错误，D正确10.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别h1h2h3321.若先后顺次静止释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则下列说法不正确的是()A三者到达桌面时的速度之比是 1B三者运动的平均速度之比是 1Cb与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差Db与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差解析：D三球做自由落体运动，由公式v22gh可得v，所以三者到达桌面时的速度之比是1，A正确；三者都做匀变速直线运动，初速度为零，所以平均速度，故平均速度之比为1，B正确；根据hgt2可得a、b开始下落的时间差为t1 () ，b、c开始下落的时间差为t2 (1) ，所以t1<t2，C正确，D错误11高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s2，则该ETC通道的长度约为()A4.2 m B6.0 mC7.8 m D9.6 m解析：D汽车的运动过程分为两个阶段，在识别时间内和司机反应时间内汽车做匀速运动，然后减速刹车在识别车载电子标签的0.3 s时间内汽车匀速运动距离x1vt16×0.3 m1.8 m，在司机的反应时间0.7 s内汽车匀速运动距离x2vt26×0.7 m4.2 m，刹车距离x33.6 m，该ETC通道的长度约为xx1x2x39.6 m，所以选项D正确12有一部电梯，启动时匀加速上升的加速度大小为2 m/s2，制动时匀减速上升的加速度大小为1 m/s2，中间阶段电梯可匀速运行，电梯运行上升的高度为48 m问：(1)若电梯运行时最大限速为9 m/s，电梯升到最高处的最短时间是多少？(2)如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为15 s，上升的最大速度是多少？解析：(1)要想所用时间最短，则电梯只有加速和减速过程，而没有匀速过程，设最大速度为vm，由位移公式得h，代入数据解得vm8 m/s，因为vm8 m/s9 m/s，符合题意加速的时间为t1 s4 s.减速的时间为t2 s8 s.运动的最短时间为tt1t212 s.(2)设加速的时间为t1，减速的时间为t2，匀速上升时的速度为v，且v8 m/s，则加速的时间为t1，减速的时间为t2.匀速运动的时间为t15 st1t2.上升的高度为h(t1t2)v(15 st1t2)，联立解得v4 m/s，另一解不合理，舍去答案：(1)12 s(2)4 m/s