2.4 匀变速直线运动规律的应用&微专题 实验：测量匀变速直线运动的加速度-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册(教科版2019)

第4节 匀变速直线运动规律的应用 白题 基础过美 限时：35mim 题型1速度一位移公式(2ax=,2-) 题型2中间时刻和中间位置的瞬时速度 1,(2024·海南琼海月考)在一次交通事故中，交 5.(2024·河南南阳期末)某次列车出站时做匀 通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30m.该 加速运动，途中连续经过三个测试点A、B、C, 车辆最大刹车加速度是15m/s2,该路段的限速 已知AB段距离为BC段的一半，AB段平均速 是60km/h,则该车是否超速 度为40m/s,BC段平均速度为80m/s,则列 A.超速 B.不超速 车经过C点时速度大小为 C.刚好是60km/h D.无法判断 A.100 m/s B.90 m/s C.80 m/s D.70 m/s 2.(2024·江苏南通期初)现在的航空母舰上都 有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某战斗机 6.(2024·湖南邵阳期中)一个做匀加速直线运 在跑道上加速时产生的加速度大小为 动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别 4.5m/s2,起飞速度大小为50m/s.若该飞机 是和7u,经过AB的时间是t,则下列判断中 滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具 不正确的是 ( 有的初速度大小为 A.经过AB的平均速度为4 A.30 m/s B.40 m/s C.20 m/s D.10 m/s B.经过AB的中间时刻的速度为4 3.(2024·山西太原期末)实验小组研究汽车有 C.经过AB的中点的速度为4 无ABS系统两种情况下的匀减速直线制动距 D.通过前一半位移所需时间是通过后一半位 离，测试的初速度均为60km/h.根据如图数 移所需时间的2倍 据可知加速度大小之比a无：a有为 te/(km-h) 7.(2022·云南昭通期末) 无ABS时 如图所示，物体沿着斜 40 置℃ 20有AS时 面从A点静止匀加速运动到B点，然后沿着水 0 5101520x/m A.4:3B.3:4C.3:2 D.2:3 平面匀减速运动到C点，已知物体在斜面上运 4.一辆公交车装备了具有“全力自动刹车”功能 动的加速度大小为水平面上运动加速度大小 的城市安全系统，系统能以50Hz的频率监视 的2倍，D点为A、B的中点，E点为B、C的中 前方的交通状况.当车速小于等于8/s且与 点，则 ) 前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离 A.物体在斜面上运动的时间是在水平面上运 时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即 动时间的2倍 启动“全力自动刹车”功能，使汽车避免与障 B.物体在斜面上运动的位移大小是在水平面 碍物相撞.在上述条件下，若该车在不同路况 上运动位移大小的2倍 下的“全力自动刹车”的加速度大小取 C.物体在斜面上运动的平均速度是在水平面 2m/s2~4m/s2之间的某一值，则“全力自动 上运动平均速度的2倍 刹车”的最长刹车距离为 D.物体运动到D点的瞬时速率和运动到E点 A.8 m 32 B.3 m C.12m D.16m 的瞬时速率相等 第二章黑白题023 题型3相邻两个等时间段的位移差公式（△x 题型4初速度为0的匀加速直线运动比例关系 aT2) 11.(2024·四川成都期初)做匀减速直线运动 8.关于做匀变速直线运动的物体，下列说法正确 的物体经3s停止，若物体第1s内的位移大 的是 ( 小为10m,则最后1s内的位移大小为 A.物体在第1s内和第2s内的位移大小之比 ( 定是1：3 A.8 m B.2 m C.I m D.3m B.物体在第1s末和第2s末的速度大小之比 12.(2024·天津宝抵月考)（多选）如图所示，光 一定是1：2 滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静 C.在连续相等时间内的位移差相等 止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过 D.在连续相等时间内的位移相等 9.从斜面顶端先后由静止释放 a、b、c、d点，通过各点的速度分别为.s、 四个小球，相邻两小球释放的 D4,下列说法正确的是 时间间隔为01s,某时刻拍下 A.质点通过各点的速率 的照片如图，测出sB=5cm、sc=10cm、scD= 之比.：。：，：a= 15cm,则小球的加速度大小为 1:2:3:4 d A.0.25m/s2 B.0.5m/s2 B.质点由O点到达各点的时间之比t。:t, C.5 m/s2 D.7.5m/s 4.:t4=1:2:3:4 10.如图所示，一物体以一定的速度滑上光滑固 C.在斜面上运动的平均速度大小等于。 定斜面，途经A、B两点，已知它在A点时的 速度是B点时的2倍，由B点再经1s物体 D.在斜面上运动的平均速度大小等于 滑到斜面顶端C,到C点时速度恰好减为零， 13.(2024·广东东莞期中) BC间相距2m.求： 厦门规划到2035年建 (1)物体沿斜面向上做匀减速运动的加速度 百 成12条地铁线路，越来 感应立柱 大小 (2)物体沿斜面向上由A点到B点所用 越多的市民选择地铁作为出行的交通工具如 时间. 图所示，1=0时，列车由静止开始做匀加速直 (3)AB段的长度 线运动，第一节车厢的前端恰好与站台边感 应门的一根立柱对齐1=6s时，第一节车厢末 端恰好通过这根立柱所在位置，全部车厢通 过立柱所用时间为18s.设各节车用长度相 等，不计车厢间距离则 ( A.该列车共有10节车厢 B.第2个6s内有4节车厢通过这根立柱 C.最后一节车厢通过这根立柱的时间为 (18-122)s D.第4节车厢通过这根立柱的末速度小于 整列车通过立柱的平均速度 必修第一册JK黑白题024 黑题 应用提优 限时：25min 1,一列火车由静止以恒定的加速度启动出站，设6.如图所示，A球从光滑斜面 每节车厢的长度相同，不计车厢间间隙距离， 顶端由静止开始下滑，同 一观察者站在第一节车厢最前面，他通过测量 时B球从斜面底部以初速 BO 时间估算出第一节车厢尾驶过他时的速度为 度冲上斜面，已知a1=ag当两球同时运动 。,则第n节车厢尾驶过他时的速度为( 到同一水平面时，速度大小相同均为，且方 A.nto B.n'vo C.nvo D.2nto 向平行，此过程两小球运动的路程分别 2,(2024·河南周口检测)做匀加速直线运动的 为s45g,则 物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为书和 A.A球到达底部的速度大小为。 7,经时间为t,则下列说法正确的是( B.A球到达底部前，B球已从顶端飞出 A.经AB中点时速度为、51 C.o:v=3:1 B.经AB中点时速度为4D D.5:Sm=1:1 C.从A到B所需时间的中间时刻的速度为4 压轴挑战 D.从A到B所需时间的中间时刻的速度为5 7.某兴趣小组利用无人机拍摄高 3.(2024·湖南长沙月考)一汽车沿平直公路做 三年级成人礼的鸟瞰视频.如 匀减速直线运动刹车，从开始减速到刹车停 图，无人机由静止开始从地面竖直升空，先 止共运动18s.汽车在刹停前的6s内前进了 匀加速到3/s后又以相同大小的加速度 9m,则该汽车的加速度大小和从开始减速到 减速上升，直至悬停在15m高的空中，接着 刹车停止运动的距离为 ( 以1m/s加速度水平加速3s后匀速飞行 A.1m/s2,81m B.1m/s2,27m 2s,再经3s减速到0，此时一次拍摄结束. C.0.5m/s2,81m D.0.5m/s2,27m (1)无人机在上升过程中的加速度大小是 4.一辆公共汽车进站后开始刹车做匀减速直线 多少？ 运动，开始刹车后的第1s内和第3s内位移 (2)若摄像机始终竖直向下拍摄，且其视张 大小依次为13m和9m,则刹车后6s内的位 角为60°（如图所示），则上述全过程 移是 ( 能拍摄的最大面积多大？ A.48mB.24mC.25mD.75m 5.(2024·江苏无锡月考)汽车紧急刹车，会在 路面上留下刹车痕迹，某次汽车紧急刹车后 摄像泳 测得的刹车痕迹长为36m,假设制动后汽车 做加速度大小恒为8m/s?的匀减速直线运动 直到停止.则关于该汽车的运动，下列说法正 确的是 ( A.刚刹车时，汽车的初速度大小为26m/s B.刹车后第1s末的速度大小为15m/s C.刹车后第1s末的速度大小为16m/s D.刹车后4s内的位移大小为32m 进阶突破拔高练P5 第二章黑白题025 微专题 实验：测量匀变速直线运动的加速度 黑题 专题强化 时：25min 题型1打点计时器测加速度 题型2用光电门测加速度 1.(2023·广东深圳实验学校质检)研究小车匀 2.利用如图所示的装置研究匀变速直线运动 变速直线运动的实验装置如图(a)所示，其中 光电门2 光电门1 气垫并轨 清块光条 斜面的倾角可调，打点计时器的工作频率为 50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示（长 度的单位是cm),其中每相邻两点之间还有4 连气源 个计时点未画出 陆码峦 水平的来面 打点计时器 小车 纸 (1)实验时，测出遮光条的宽度d,在砝码盘中 放上砝码，让滑块从光电门1的右侧由静 止释放，用数字毫秒计测出遮光条经过光 (1)部分实验步骤如下： 电门1和2的时间分别为，和2，测出从 A.测量完毕，关闭电源，取出纸带 光电门1到光电门2所用的时间为△t,计 B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放 开小车 算出滑块的加速度a= C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾 (用d,12和△1表示) 部与纸带相连 (2)一个同学利用(1)中的装置实验时，保持 D.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿 滑块的质量、砝码盘和砝码的总质量不 过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是 用 变，撤去光电门1，在某位置静止释放滑 字母填写) 块，记录滑块的释放位置到光电门2的距 离，记录遮光条的遮光时间，多次改变滑 块的释放位置，重复实验.记录下的距离 (2)图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 为x、2、x3…时间为1、2、3…以x为 T= 纵轴，为横轴，描点作图得到一条过原 (3)计数点5对应的瞬时速度大小计算式为 5= (用字母表示)： 点的倾斜直线，已知该直线的斜率为k,则 (4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车 滑块匀变速运动过程中的加速度a= 加速度大小的计算式应为a= (用d和k表示) (用字母表示) 必修第一册JK黑白题026选项A错误：B.0~1,时间内甲车的速度大于乙车，1，时刻两 车速度相等，以后甲车速度小于乙车，则，时刻两车相距最 喝c=,解得a=4m.(2)物体经过B点时的速度 远，选项B正确：C0-4时间内，两车的位移相等，则甲车的 大小为Pn=m,=4m/s,经过A点时的速度大小为p,=2。= 平均速度等于乙车的平均速度，选项C错误：D.0~1,时间 8m/s,物体沿斜面向上由A点到B点所用时间为3= 内，甲车的瞬时速度大于乙车的瞬时速度，4，~2时间内，甲 车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度，选项D错误故选B. =1s.(3)根据前面分析以及匀变速直线运动规律的 压轴挑战 推论可知xM-xc=a,解得AB段的长度为x=6m L 11,B解析：物体第1s内、第2s内，第3s内的位移大小之比 7.D解析：小球在A点的速度为，则，= 为5：3：1，由于第1内的位移大小为10m,故最后15 L 到达B点时货车的速度达到2=t,+at=,+a, 内的位移大小为2m,故B正确，ACD错误故选B. 此时又从货车上相对静止投放第二个小球到该轨道上，经过 12.CD解析：B设质点的加速度为a,根据x= 2,可得 时间，第二个小球到达C点，则由与=+了， 区则有：4，：4=反：风：民：=1 可得a=2(4-2弘 32 ,故D正确，ABC错误故选D. 2:5:2,B错误：A.根据r=at,可得。：：，：u=。: 。:,:=1:2:5:2,A错误：CD.质点在斜面上从0 第4节匀变速直线运动规律的应用 运劲到d的平均速度为=，由于。：=1：2.可得 白题基础过关 1.A2.B3.B4.D5.A6.C r=P,CD正确.故选CD. 13.C解析：A,设每节车厢长度为x,根据运动学公式x= 7,D解析：物体在斜面上运动的时间，=，在水平面上运动 2,心=，得m=9,该列车共有9节车眉，A错误： 1 时间马，=：，物体在斜面上运动的时间为在水平面上运动时 B.根据初速度为零的匀加速运动，连续相等时间内位移的 3 比例关系.可知第2个65内有3节车厢通过这根立柱， 间的】故A错误：物体在斜面上运动的位移大小 B错误：C根据初速度为零的匀加速运动.连续相等位移内 2a 时间的比例关系，最后一节车厢过这根立柱的时间为，= 在水平面上运动位移大小， ，物休在斜面上运动的位 24 (、9-8)×6s=(18-122)s,C正确：D.第4节车厢通过这 根立柱时，运动时间大于总时间的一半，则此时的速度大于 移大小是在水平面上运动位移大小的】，故B错误；由匀变 中间时刻速度，即大于整列车通过立柱的平均速度，D错 速直线运动的特点可知，无论物体在斜面上运动还是在水平 误故选C 面上运动，平均速度都等于初未速度的平均值，即=，故 黑题应用提优 2 1.C解析：设每节火车的长度为1，根据2=2ax,得第一节车 C错误：D.从A点到D点，有：=2x2·之；从E点到C点 厢经过时有=2al,n节车厢经过时有m2=2a·nl,联立两式 解得=na,ABD错误，C正确。 的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，有=24·2 2.C解析：AB.根据匀变速直线运动的运动规律中间位置的 +标 结合=2，可得n=,放D正确 速度与初末速度的关系号√2 ,经过AB中点时的速 8.C解析：根据x=w+知，只有初速度为零的匀加速直 度为1= F+(7m)了 =5n,故AB错误：CD.根据匀变速直线 2 线运动在第1s内，第2s内的位移大小之比才是1：3. 故A错误根据速度公式"="。+可知只有初速度为零的匀 运动的运动规律：营=华，从A到B所需时间的中间时 加速直线运动在第1s末、第2s末的速度大小之比才是 r+7u 1：2,故B错误匀变速直线运动在连续相邻相等时间内的 刻的瞬时速度为号=2=4，故C正确，D错误.故选C 位移差为一定值，即△x=aT,故C正确，D错误 3.C解析：按照逆向思维刹车运动是初速度为零的匀加速直 9.C解析：从斜面顶端先后由静止释放四个小球，小球做匀 线运动，由初速度为零的匀变速直线运动推论可知，汽车共 加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律有4=。 运动了188，每6s内的位移之比为5：3：1，设1=6s,汽军 2 (015mv2故选C 术c一式Aw 在刹停前的6。内前进了x=9m,=了a2,代入数据得：a 1 10.(1)4ms2(2)1(3)6m 05m/g,'e=3,a=之2，代人数据得：a=81m, 解析：(1)设物体沿斜面向上做匀减速运动的加速度大小 故ABD错误.C正确.故选C. 为“，将物体的匀减速运动逆向看作是反向的匀加速运动， 4,A解析：由△r=aT户，则x3-x,=2T,得加速度a= 参考答案与解析黑白题07 2xm3=-2m2,由x=,+之a2,得13m=T 9-13 27 解析：(1)遮光条经过光电门1和2的速度分别为，= dd 解得o=14m/s,汽车刹车时间t。= 0-0=7s>6s,故利车后 d △2-1211 ,滑块的加速度a= △△ 6s内的位移为，=，+或=(14x6-×2x6 m 48m故选A (2)消块做由静止开始的匀加速直线运动，有2加=（仁）了 5.C解析：A.末速度为零的匀减速运动的逆过程为初速度为 整理得x= 1 2×子，依题意，有去=2整理得=2 -X- 零的匀加速运动，刚刹车时，由2-哈=2ax可得汽车的初速 度大小为E。=√2ar=√2×8×36m/s=24m/s,故A错误： 第5节自由落体运动 BC.刹车后第18末的速度大小为r=6-a,=24/s-8× 1m/s=16m/s,放B错误，C正确：D.速度减小到零的时间 第1课时自由落体运动及其规律 为=-24、 白题 基础过关 。8。=38,第38未汽车的速度减小到零，刹车后 1.B2.C3.D 4s内的位移大小为36m,故D错误.故选C 4.C 解析：AB.由图可知，前2s花盆下落的高度为h,= 6.A解析：AB.设斜面倾角为B,两球加速度大小均为a= 2h 78.4m-58.8m=19.6m,该处的重力加速度为g= mgsin 0 =gsi加6，可知，二者运动规律具有互逆性，当两球同 19.6×2 m/s2=9.8m/s2,t=2s时该图像切线的斜率即为 时运动到同一水平面时，速度大小相同均为：，则球B继续 22 上滑至静止时，与A球释放时高度相同，不会飞出：小球A继 t=2s时的速度大小，即n,=g,=19.6m/s,故AB错误： 续下滑至B球初位置时的速度大小为。，且二者运动时间 CD,根据题意可知，花盆下落的总高度为h=78.4m,则花盆 相等，故A正确，B错误：CD.每个球在斜面运动过程时间相 落地时间为t产 2h2×78.4 等，根据初速度为零的匀加速直线运动推论可知。：=2： 二√985=4，则落地时的速度为 1,s,:a=1:3,故CD错误故选A v=g=39.2m/s,故C正确，D错误故选C. 压轴挑战 7.(1)0.6m/s(2)(150W3+75π)m 5.B解析：由自由落体位移公式h= ,可得臣故 解析：(1)设无人机在上升过程中的加速度大小为：，根据对 三个小球运动时间之比为5：3：1，进一步可知b与a落 称性可知，加速上升的高度为A=了=75。， 到桌面的时间差与c与b落到桌面的时间差不相等， AD错误： 根据速度一位移关系可得2=2h.解得a=0.6ms. 由自由落体速度公式=√2可知三个小球到达桌面时的 速度之比是√5：√3：1，B正确：三个小球下落到距桌面相同 高度处时，下落的位移不同，由=√2g可知，此时速度大小 5.3 m 不相等，C错误，故本题选B. 黑题应用优 (2)据图可得视野半径r=n30°=53m.直径d=2r= 103m, 1.BD解析：A在。~3。内，甲和乙具有相同的加速度，因此 相同时间内甲、乙速度增加量相同，故甲相对乙做匀速直线 矩形边长为水平方向加速、匀速和碱速的位移，即 运动，故A错误：BC由题意可得。=go,解得。=I,且由题 =2a'ix2+w%,=2a'x2+6=l5m 意知甲在1=31。时落地，故甲开始下落时离地面高度为h= 2=45m,乙开始下落时，甲离地的高度为△h=h-h,么= 矩形面积S,=15×103m2=1503m32, 两个半圆的总面积S,=r=75πm, 能拍摄的最大面积为S=5,+S,=(1503+75π)m2 2,解得△h=40m,同理甲落地时，乙距离地面为 。1 微专题实验：测量匀变速直线运动的加速度 △h'=h-h,h=28(2,)广.解得△h'=25m,故B正确.C错 误：D.因为-1图像面积表示位移，所以图像中梯形对应的 黑题 专圆强化 面积（阴影部分），大小等于0~31。时间间隔内甲、乙的位移 1.(1)DCBA(2)0.1 (3)* 成5t+ 大小，之差，故D正确.故选BD, 2T 47T 2.A解析：依题意，连续拍照的两个瞬间，运动员下落的高 (4)核，)-(s+55) 度分别为k,=10m-5.0m=5.0m,h2=10m-4.0m=6.0m, 97 根据=，解得下落时间分别为1=16=0由 2w2 d 此估算手机连拍时间间隔最接近△1=12-4,0.095s,故A正 确：BCD错误故选A 必修第一册·JK黑白题08