假期作业(5)匀变速直线运动规律的应用-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高一物理假期作业

假期作业 假期作业（五）匀变速直线运动规律的应用 一知识要点· 3.追及、相遇问题 7日V「/M (1)追及问题 1.匀变速直线运动的两个推论的应用 ①追及的特点：两个物体在同一时刻处在同 )平均速度公式：=y=士”，即做匀变 一位置。 ②追及问题满足的两个关系 速直线运动的物体在任意一段时间t内的 a,时间关系：从后面的物体追赶开始，到追 平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时 上前面的物体时，两物体经历的时间相等. 速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的 b.位移关系：s2=5十5 一半 其中5。为开始追赶时两物体之间的距离，s (2)逐差相等公式：△x=xm一x1=xm一xI 表示前面被追物体的位移，$2表示后面追赶 物体的位移。 =…=aT,即做匀变速直线运动的物体，若 ③临界条件：当两个物体的速度相等时，可 在各个连续相等的时间T内的位移分别为 能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、 x1xⅡxm、…、xN,则匀变速直线运动中任 相距最近等情况，即出现上述四种情况的临 意两个连续相等的时间间隔内的位移差 界条件为U=⑦2 相等. (2)相遇问题 2.自由落体运动 相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值 (1)定义 之和等于开始时两物体间的距离时即相遇， 物体只在重力作用下从 开始下落 在避免相碰问题中，关键是把握临界状态， 的运动. 避免相碰问题的临界状态还是反映在速度 (2)特点 相等这一关键点上，即两个运动物体具有相 ①运动特点：初速度等于 的匀加速 同的位置坐标时，两者的相对速度为零， 直线运动。 …素养测评· SLYANG CL ING ②受力特点：只受 作用. 1.一根一端封闭，另一端装有阀门的玻 ③自由落体运动的规律 璃管，内有纸片、羽毛、金属片.用抽 自由落体运动是初速度为 的 气机把管内的空气几乎抽尽，再把玻 运动，且加速度为 璃管倒过来（如图所示）.观察这些物 自由落体的速度、位移与时间的关系式为： 体下落的快慢情况，下列说法正确的 是 13 有《礼军商一寒假·物理 A.纸片下落最快 345 B.羽毛下落最快 7m 5m C.金属片下落最快 A.加速度大小为1m/s D.三者下落一样快 B.2s时的速度是6m/s 2.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动 C.汽车制动共用时6s 实验，让一个质量为2kg的小球从一定的 D.汽车制动时的初速度为10ms 高度自由下落，测得在第4s内的位移是 7.客车沿平直轨道以20m/s的速度向前运 42m,则 动，司机发现正前方50m处有一辆货车正 A.小球在2s末的速度是16m/s B.该星球上的重力加速度为12m/s 以8m/s的速度沿同一方向行驶，为避免相 C.小球在第4s末的速度是42m/s 撞，司机立即刹车，刹车的加速度大小至少 D.小球在4s内的位移是80m 应是 ( 3.一物体自离地H高处自由下落，当速度达 A.1 m/s" B.2 m/s' 到落地速度的一半时，该物体离地的高度是 C.0.5m/s D.1.44ms 8.汽车正在以10ms的速度在平直的公路上 A B.3H 4 前进，在它的正前方x处有一辆自行车以 C.H 4m‘s的速度做同方向的运动，汽车立即关 2 D号 闭油门做a=一6m/s2的匀变速运动，若汽 4.“梧桐一叶落，天下尽知秋.”某日清晨，无 车恰好碰不上自行车，则x的大小为() 风，明月同学在上学路上经过一梧桐树时， A.9.67m B.3.33m 恰看到一片巴掌大小的梧桐树叶脱离枝杈 C.3 m D.7 m 飘落到地面.据明月估测，脱离处离地面的 9.以8m/s的速度匀速行驶的公交车通过路 高度约4m.根据你所学的物理知识判断， 这片树叶在空中飘落的总时间可能是 口时，一辆汽车同一路口沿着同一方向由静 止开始做加速度为2m/s2的匀加速运动， A.0.2s B.0.4s 再次相遇时，汽车的速度为 C.0.8s D.3s A.14 m/s B.16 m/s 5.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动， C.18 m/s D.20 m/s 第3s内通过的位移是3m,则 ( 10.长为1的高速列车在平直轨道上正常行 A.前3s的位移是6m 驶，速率为，要通过前方一长为L的隧 B.3s末的速度是3.6ms 道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车 C.第3s内平均速度是3m/s 速率都不允许超过v(v<).已知列车加 D.3s内平均速度是2ms 6.(多选)汽车制动后每1s前进的距离如下图 速和减速时加速度的大小分别为a和2a, 所示，假设汽车制动后做匀减速直线运动， 则列车从减速开始至回到正常行驶速率 则 所用时间至少为 ( ) 14 假期作业学为丰 A.-"+L十 B.%-"+L+21 12.一汽车在直线公路段上以54km/h的速度 2a a 匀速行驶，突然发现在其正前方14m处有 3w,0+L+lD.3(-0+L+24 C. 2a 一 辆自行车以5m/s的速度同向匀速行 11.一质点做匀加速直线运动，初速度为 驶.经过0.4s的反应时间后，司机开始刹 10m/s,加速度为2m/s2.试求该质点： 车，则 (1)第5s末的速度： (1)为了避免相撞，汽车的加速度大小至少 为多少？ (2)前5s内的平均速度； (2)若汽车刹车时的加速度只为4m/s2,在 汽车开始刹车的同时自行车开始以一定的 加速度匀加速，则自行车的加速度至少为 (3)第5s内的位移. 多大才能保证两车不相撞？ -15#七七写 高一寒假·物理 6. BC [由x-t图像可知,在0~t1时间内,b追a,ti时刻相 对BC过程分析有:xec-1a2t2②}, 遇,所以A错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x 解得a2-1m/s2. 方向相反,所以B正确;b图像在最高点的斜率为零,所以 速度为零,故5的速度先减小为零,再反向增大,所以C正 答案(1)4s(2)1m/s2 寸m/${} 确,D错误.] 7.B [根据匀变速直线运动的位移一时间关系可得,质点 12.解析(1)根据匀变速直线运动的规律 的总位移为o,列式可得lat2}+al·k-a2(ki)②-0, v.=o+at, 代入数据-15-10+aX5. , 解得a=一5m/s2,负号表示方向向西. (2)根据平均速度推论可知 8.B [设火车第一节车厢的长度为L,总长度为nL,则由题 $-t#0+0 代入数据 9.A [物体的位移等于图线与时间轴所围的面积大小,则 -10+(-15)×5m--12.5m, 知甲图中利用矩形面积的和来表示位移大小比实际位移 架 大小偏小,故A正确,根据“面积”表示位移,可知,乙图利 即位移大小为12.5m,方向向西 (3)根据--, 用梯形面积表示位移大小比甲图中利用矩形面积的和表 2 示位移大小更接近真实值,故B错误,这种用面积表示位 匀减速阶段的路程 移的方法适用于任何直线运动,故C错误,若丙图中纵坐 -10+0×2m-10m, 标表示运动的加速度,则梯形面积表示速度变化量,故 2 D错误.] 匀加速阶段的路程 10.解析 (1)根据遮光板通过光电门的速度可以用平均速 度代替,通过第一个光电门的速度为: 总路程s-s+s2-32.5m 答案(1)-5m/s2,负号表示方向向西 (2)位移大小 通过第二个光电门的速度为: 为12.5m,位移指向西 (3)32.5m -1.0om/s. △2 假期作业(五)匀变速直线运动规律的应用 (2)则加速度:a-2-0.5m/s2. 知识要点 2.(1)静止(2)①零 ②重力 ③0 匀加速直线 重力加 (3)根据匀变速直线运动的规律可得: 速度8t232 2a 素养测评 (4)要提高测量的精确度,可以采取的方法是让遮光板更 1.D [把管内的空气全部抽尽,则物体不受空气阻力,三个 窄一些,即缩小遮光板的宽度,这样求得的平均速度更接 物体都做自由落体运动,都只受重力作用,下落加速度均 近于瞬时速度。 为g,经过相同时间,物体的速度为o一gt,g相同,v一样 答案(10.5m/s 1.0m/s (2)0.5m/s2 大,即下落一样快,D正确.] (3)0.75m(4)缩小 2.B [第4s内的位移是42m,有:gt-18ta2}-42m, 11.解析(1)设B点速度为v,对AB过程有; A t4-4s,t3-3s,解得:g=12m/s2.所以2s末的速度:v 一gt2-24m/s.故A错误,B正确.小球在第4s末的速度是 对BC过程有:xinc-2{2 v-gt-48m/s,选项C错误;小球在4s内的位移是gu} 由题意可得1+t2-10s. -96m,选项D错误.] 解得t2-4s. 3.B [设物体落地时的速度大小为v.由v2一vo{-2gx得 (2)对AB过程有:xA-1a1t{2, 60 假期作业 *大方甫 (3)质点4s末的速度为 v4=vo+at=18m/s. 4m所用时间t= 第5s内的平均速度为 $##+-19 m/s, 空气阻力作用,使得下落的时间要长一些,根据实际情况 2 可知,树叶下落的时间可能为3s,选项D正确。 第5s内的位移为x-vt-19m. 答案(1)20m/s(2)15m/s(3)19m 12.解析(1)设汽车的加速度大小为a,初速度v a-1.2m/s②},则前3s的位移是x3-1at3}-$1.2x 54 km/h-15m/s,初始距离d-14m. 3*m-5.4m,A错误;3s末的速度为at-1.2×3m/s 自行车的位移为:x一vt, 3.6m/s,则B正确;第3s内的平均速度是-3m/s= 汽车的位移为:x-v#(-1ar{}, 从汽车刹车开始计时,假设汽车能追上自行车,此时有; 3m/s,则C正确;3s内平均速度是-5.4 m/s二 纯一工十d, 1.8m/s,D错误. 代入数据整理得:at2-10t+10-0, 6. BD[由图可知△r-2m由△x=aT^{,可得加速度大小为a 要保证不相撞,即此方程至多只有一个解,即得: 5m/s-6m/s. △-102-20a<0. B正确;从2s末到停止的时间为t-2-3s,则汽车制动共用 解得:a5m/s2. (2)设自行车加速度为a',同理可得: 时5s.C错误;汽车制动时的初速度为t-v+at2-(6+2× 15(t+0.4)-2^2-5(t+0.4)+a't2+14, 2)m/s-10m/s.D正确.] 7.D [设经时间t客车速度与货车相等,客车刹车的加速度 整理得:(a'+2)2-10t+10-0, 大小为a,则由v-vo-at,解得t-0.此时,客车的 要保证不相撞,即此方程至多只有一个解,即得; 位移为so,有;2(-a)s。=2-vo②,货车的位移为s,有; △-102-20a'-800, 解得:a'>1m/s2. $1-u,so=s十s,得。(u-o)} --1.44m/s2,故D正 答案(1)a>5m/s2 2s (2)a'>1m/s2 确,A、B、C错误.] 假期作业(六) 运动图像 8.C [根据题干汽车恰好碰不上自行车,则追上时两者速 度相同,均为4m/s,汽车位移为10-2-4-2} 1.D[在0~2s内,图像的斜率先增大后减小,根据位移一 2X6 -m=7m,汽车减 时间图像的斜率表示速度,知物体速度先增大后减小,1 速的时间为1s,自行车位移为vt一4m,所以两者间距 1s时速度一定最大,故A、B错误;△x=x2-x1=5- x-3m,C对.] (一5)=10m,0~2s内位移大小为10m,故C错 9.B [设经过时间:两车再次相遇,则vt-1at^②,解得t- 误,D正确.] 2.B [由图像可知,甲的速度大于乙的速度,又因同时同地 8s,此时汽车的速度v'=at-16m/s.故选B.] 出发,故甲始终在乙的前面,A错误;由图像可知,乙的速 10.C [当列车恰好以速度v匀速通过隧道时,从减速开始 度大于甲的速度,又因同时同地出发,故始终乙在前,甲在 至回到原来正常行驶速度所用时间最短,列车减速过程 后,B正确;由图像可知,甲的速度大于乙的速度,又因同 2a 时同地出发,故甲始终在乙的前面,C错误;由图像可知, 7 甲的加速度大于乙的加速度,均做初速度为零的匀加速直 列车加速到原来速度vo所用时间t。-”,所以列车 线运动,故甲在前,乙在后,D错误,] 从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为1-l 3.D [图像的斜率大小表示速度的大小,甲的速度不变做 匀速直线运动,乙的速度逐渐变大,但是不一定做匀加速 十2十3一 2a 直线运动,A错误;根据图像可知在t1时刻,两图像的斜 11.解析(1)根据匀变速直线运动的规律得: 率不等,则两车速度不相等,故B错误;由图像可知,在t2 s=o+at. 时刻,两车位移大小不相等,C错误;从图像上可以看出从 代入数据解得:-20m/s; 幻到t3时间内,乙车位移等于甲车位移,故D正确。] 4.B [若乙在0~t2内做匀减速直线运动,平均速度为 代入数据解得:-15m/s; 61