内容正文:
课时分层作业(二) 匀变速直线运动的规律与应用
题组一 匀变速直线运动的规律
1.(2023·苏州模拟)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中的单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点可能做匀减速直线运动
B.5 s内质点的位移为35 m
C.质点运动的加速度为1 m/s2
D.质点3 s末的速度为5 m/s
2.在某工地上一卡车以10 m/s的速度匀速行驶,刹车后第一个 2 s内的位移与最后一个 2 s 内的位移之比为3∶2,设卡车做匀减速直线运动,则刹车后4 s内卡车通过的距离是( )
A.2.5 m B.4 m
C.12 m D.12.5 m
题组二 匀变速直线运动推论的应用
3.(2023·南京中学开学考试)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么( )
A.这两秒内的平均速度是4.5 m/s
B.第三秒末的瞬时速度是3.25 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点在零时刻的初速度是0.75 m/s
4.如图所示,光滑斜面上有A、B、C、D四点,其中CD=10AB。一可看成质点的物体从A点由静止释放,通过AB和CD段所用时间均为t,则物体通过BC段所用时间为( )
A.1.5t B.2.5t
C.3.5t D.4.5t
题组三 自由落体和竖直上抛运动
5.(2023·南京师范大学附属中学)宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的物体从足够高的高度自由下落,测得物体在第5 s内的位移是18 m,则( )
A.物体在2 s末的速度是20 m/s
B.物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.物体自由下落的加速度是5 m/s2
D.物体在5 s内的位移是50 m
6. (2023·海安高级中学月考)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度比为h1∶h2∶h3=3∶2∶1。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A.三者到达桌面时的速度之比是3∶2∶1
B.三者运动时间之比为3∶2∶1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比
7. (2022·江苏南京二模)广场喷泉是城市一道亮丽的风景。如图,喷口竖直向上喷水,已知喷管的直径为D,水在喷口处的速度为v0。重力加速度为g,不考虑空气阻力的影响,则在离喷口高度为H时的水柱直径为( )
A.D B.
C. D.
8. (2022·南通中学一模)伽利略在研究自由落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种照相机的曝光时间极短,且固定不变。为估测照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在A点正上方1.8 m的高度自由下落。每块砖的平均厚度为6.0 cm (不计空气阻力,g取10 m/s2)。
(1)计算石子到达A点的速度大小vA;
(2)估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
9.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4 s的时间速度减为5 m/s 且收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5 m/s2,汽车可视为质点。则下列说法正确的是( )
A.汽车开始减速时距离自动收费装置110 m
B.汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s
C.汽车从开始减速至速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m
D.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
10.(2022·湖北卷)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1 080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5 m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )
A.6小时25分钟 B.6小时30分钟
C.6小时35分钟 D.6小时40分钟
11.将甲、乙两个小球从离地面40 m高的地方分别以10 m/s的速率竖直上抛和竖直下抛,两小球落