内容正文:
考点02 匀变速直线运动的规律及其应用
一、单选题
1.(2020·上海高三期末)下列运动过程中,加速度发生变化的是( )
A.匀减速直线运动
B.匀速圆周运动
C.竖直上抛运动
D.匀速直线运动
【答案】B
【解析】A.匀减速直线运动的速度均匀减小,则加速度恒定,与初速度方向相反,故A不符合题意;
B.匀速圆周运动是有大小不变的向心加速度与线速度垂直,只改变线速度的方向而不改变线速度的大小,向心加速度的方向是变化的,故B符合题意;
C.竖直上抛运动属于匀减速直线运动,有恒定的加速度g,故C不符合题意;
D.匀速直线运动的速度不变,加速度等于零,故D不符合题意。
故选B。
2.(2020·四川省棠湖中学高三其他)中国自主研发的 “暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,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120m的测试距离,用时分别为2s和l s,则无人机的加速度大小是
A.20m/s2 B.40m/s2 C.60m/s2 D.80m/s2
【答案】B
【解析】第一段的平均速度
;第二段的平均速
,中间时刻的速度等于平均速度,则
,故选B.
3.(2020·北京高三二模)从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻,拍下小球在斜面滚动的照片,如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB=4cm,xBC=8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l=35cm。由以上数据可以得出( )
A.小球的加速度大小为12m/s2
B.小球在A点的速度为0
C.斜面上最多有5个小球在滚动
D.该照片是距第一个小球释放后0.3s拍摄的
【答案】C
【解析】A.根据
可得小球的加速度大小为
选项A错误;
BD.小球在B点时的速度
小球在A点的速度为
则
即该照片是距第一个小球释放后0.05s拍摄的,选项BD错误;
C.若最高点的球刚释放时,则最高处2球之间的距离为
根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知,各个球之间的距离之比为1:3:5:7……,则各个球之间的距离分别为2cm,6cm,10cm,14cm,18cm…….,因为O点与斜面底端距离为35cm,而前5个球之间的距离之和为32cm,斜面上最多有5个球,选项C正确。
故选C。
4.(2020·全国高三专题练习)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,2s时的瞬时速度等于0-4s内的平均速度:
,5s时的瞬时速度等于4-6s内的平均速度:
,两个中间时刻的时间间隔为:△t=2+1s=3s,根据加速度定义可得:
,故B正确,ACD错误.
5.(2020·陕西省高三其他)电子不停车快捷收费系统又称ETC,相比人工收费,大大提高了通行效率,但由于ETC通信技术的限制,一般限速不超过20km/h。假设ETC收费车道和人工收费车道的长度均为40m,司机驾车进入两种收费通道的车速均为18km/h,走ETC车道的汽车以18km/h匀速通过,而走人工车道的汽车从进入收费车道就立刻开始匀减速,直至减速到零时刚好停在收费窗口位置,经过1min的停车缴费后,再匀加速驶离收费通道,刚好在离开收费通道时的车速恢复至18km/h,则( )
A.走人工收费通道的总时间为68s
B.通过人工收费通道的平均速度为2.5m/s
C.走ETC收费通道比走人工收费通道节约时间为68s
D.由于人工收费窗口到通道两端距离未知,无法计算通过人工收费通道的具体时间
【答案】C
【解析】AD.走人工收费通道,汽车由5m/s匀减速到零再匀加速到5m/s的过程中,不计停车收费的时间,汽车的平均速度为2.5m/s,所以汽车通过人工车道汽车行驶的时间为
加上停车缴费的时间总共通过人工收费通道的时间为
故A、D错误;
B.走人工收费通道的平均速度
故B错误;
C.走ETC车道的时间
故比走人工收费通道节约
故C正确;
故选C。
6.(2020·全国高三其他)国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》,勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。设某高铁进站时做匀减速直线运动,从开始减速到停下所用时间为9t,则该高铁依次经过t、3t、5t时间通过的位移之比
为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】可以将高铁进站时的匀减速直线运动等效成反向的初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等的时间内的位移之比为
可得题中依次经过t、3t、5t通过的位移之比
ABC错误D正确。
故选D。
二、多选题
7.(2020·山西