内容正文:
课时冲关2 匀变速直线运动规律
学生用书 P333
[基础落实练]
1.(2024北京高考真题)一辆汽车以10m/s的
速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s
停止,汽车的制动距离为 ( )
A.5m B.10m C.20m D.30m
解析:B [汽车制动时做末速度为零的匀减速
直线运动,则有x=
v0+v
2 t=10m.
]
2.如图所示,某司机正驾
驶汽车以10m/s的速
度匀速驶向某干道红绿
灯路口,当汽车的车头
距离停车线为16m 时
发现有人正在通过人行横道,司机经过一定的
反应时间后,立即以大小为5m/s2 的加速度减
速行驶,最后汽车车头刚好停在停车线处,该司
机的反应时间是 ( )
A.02s B.03s C.05s D.06s
解析:D [已知v0=10m/s,x=16m,a=5m/s2,
则由运动学公式得汽车减速位移大小x′=
v20
2a=
10m,司机的反应时间为Δt=x-x′v0
=0.6s,故
选D.]
3.如图所示,在杭州亚运
会田径项目赛场上,机
器狗承担了拾捡和运输
器材的任务.某次运输
过程中,当机器狗检测
到前方有一位站立不动的工作人员,为了避免
相撞,机器狗立即做匀减速直线运动直至停止,
已知其减速后第1s内的位移是最后1s内位移
的5倍,且这两段位移的差值为0.4m,则机器
狗开始减速后 ( )
A.运动的总时间为3s
B.加速度大小为0.4m/s2
C.总位移大小为6.4m
D.初速度大小为2.4m/s
解析:A [根据运动的逆过程x1∶xn=1∶5,
因为x1∶x2∶x3=1∶3∶5,所以t总 =3s,故A
正确;由Δx=2aT2,可得a=0.2m/s2,故B错
误;总位移大小为x=12at
2=0.9m,故C错误;
初速度大小为v0=at=0.6m/s,故D错误.]
4.(2025山东潍坊三模)2024潍坊市足球联赛于
3月24日在潍坊四中和利昌学校开赛.在赛前
训练中,运动员将足球用力踢出,足球沿直线在
草地上向前滚动,其运动可视为匀变速运动,足
球离脚后,在0~t时间内位移大小为2x,在t~3t
时间内位移大小为x.则足球的加速度大小为
( )
A.4
(2- 3)x
t2
B.2
(2- 3)x
t2
C.x
t2
D.x
2t2
解析:A [若足球在3t时刻停止,根据逆向思
维法可知,相等时间间隔内的位移之比为1∶3
∶5∶,由0~t时间内位移大小为2x,则在
t~3t时间内位移大小应为16x,而题干为x,则
说明在3t之前足球就已经停止运动.根据逆向
思维法则有v2=2ax,2x=vt+12at
2,
联立解得a=4
(2- 3)x
t2
,故选A.]
5.一质点从t=0时刻起开始做匀变速直线运动.
经过10s的时间回到出发点,则它在第2s内的
位移大小与第7s内的位移大小之比为 ( )
A.5∶3 B.3∶7 C.7∶3 D.1∶1
解析:C [质点先做匀减速运动,速度减到零后
做反向的匀加速运动,由对称性可知,匀减速和
匀加速的时间均为5s;将匀减速运动的逆过程
看作是初速度为零的匀加速运动,则匀减速阶
段第2s内的位移大小也就是反向匀加速阶段
第4s内的位移;第7s内的位移,也就是匀加速
阶段第2s内的位移,根据初速度为零的匀加速
运动相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶
,可知匀加速阶段第4s内的位移与第2s内
的位移之比为7∶3,即整个运动过程中在第2s
内的位移大小与第7s内的位移大小之比为7
∶3.故选C.]
6.某一做匀加速直线运动的物体的初速度为v0=
5m/s,加速度为a=2m/s2,则下列结论中正确
的是 ( )
A.它第3s初的速度是11m/s
B.它第5s初的速度比第4s末的速度大4m/s
C.它第2s内速度变化量为2m/s
D.它前2s内速度增加量为2m/s
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高考总复习 物理
解析:C [它第3s初的速度即第2s末的速度
为v2=v0+at=(5+2×2)m/s=9m/s,故A错
误;第5s初与第4s末是同一时刻,则第5s初
的速度与第4s末的速度相等,故B错 误;由
Δv=at得第2s内速度变化量Δv=2×1m/s=
2m/s,故C正确;前2s内速度增加量为Δv′=
at′=2×2m/s=4m/s,故D错误.]
7.如图,一小球(可视为质
点)由静止开始沿光滑斜
面向下做匀加速直线运
动,已知小球从位置 m 到位置p 的运动过程
中,从位置m 到位置n 的时间为t1,从位置n到
位置p 的时间为t2,两段连续的位移均为s,则
小球通过位置n时的速度的大小为 ( )
A.vn=
s(t21-t22)
t1t2(t1-t2)
B.vn=
s(t21+t22)
t1t2(t1+t2)
C.vn=
s(t21-t22)
t1t2(t1+t2)
D.vn=
s(t21+t22)
t1t2(t1-t2)
解析:B [设小球通过位置n时的速度的大小
vn,小球的加速度为a;从位置m 到位置n,根据
逆向思维可得s=vnt1-
1
2at
2
1,从位置n到位置p,
有s=vnt2+
1
2at
2
2,联立解得vn=
s(t21+t22)
t1t2(t1+t2)
,故
选B.]
8.(2025河北沧州高三模拟)“百公里刹车距离”
是指汽车以100km/h的速度行驶时,刹车踩到
底,达到最大制动力时的刹车距离.某汽车做百
公里刹车距离测试时,先后经过平直公路上A、
B 两点,已知两点之间的距离为L,汽车经过A、
B 两点的时刻相差t0,汽车经过A 点时的速度
大小为经过B 点时速度大小的4倍,刹车过程
可视为匀减速直线运动,则此过程中该汽车刹
车时的加速度大小为 ( )
A.4L
3t02
B.6L
5t02
C.L
2t02
D.2L
t02
解析:B [由运动学公式可知L=
(vA+vB)t0
2
,
由题意可知vA=4vB,解得vB=
2L
5t0
,vA=
8L
5t0
,小
车的加速度大小为a=
vA-vB
t0
=6L
5t02
,故选B.]
9.(2025浙江嘉兴三模)某型号的舰载飞机在航
空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加
速度为5m/s2,所需的起飞速度约为50m/s,航
母静止时,弹射系统初始能给舰载机25m/s的
初速度.若航母以15m/s的航速匀速行驶,弹
射系统开启,为保证飞机能从舰上顺利起飞,航
母上飞机跑道的长度至少约为 ( )
A.40m B.60m C.80m D.100m
解析:B [根据匀变速直线的运动规律可知,飞
机起飞加速的时间t=
v-v0
a =
50-40
5 s=2s
这段时 间 内 飞 机 的 位 移v2-v20=2ax1,解 得
x1=
v2-v20
2a =
502-402
2×5 m=90m
,航母的位移x2
=v′t=15×2m=30m,故跑道的长Δx≥x1-
x2=60m,B正确.]
[能力综合练]
10.(2025湖北武汉二模)为满足旅客乘坐高铁
出行的不同需要,城际高铁开通了“一站直达”
列车和“站站停”列车两种班次.假设两城高铁
站之间均匀分布了4个车站,若列车在进站和
出站过程中做匀变速直线运动,加速度大小均
为2m/s2,其 余 行 驶 时 间 内 保 持 最 高 时 速
288km/h匀速运动,“站站停”列车在每个车站
停车时间均为t0=2min,则一站直达列车比
“站站停”列车节省的时间为 ( )
A.10min40s B.11min20s
C.13min20s D.14min40s
解析:A [由题可知,列车加速到速度最大所
用的时间为t加 =
vm
a =
288
3.6
2 s=40s
,列车进站
减速与出站加速时的加速度相等,故t加 =t减,
设一站直达列车匀速行驶用时为t,“站站停”
列车匀速行驶用时t′,根据题意可知,
1
2at
2
加 +12at
2
减 +vmt=5
1
2at
2
加 +512at
2
减 +
vmt′,一站直达列车比“站站停”列车节省的时
间为Δt=(t′+4t0+5t加 +5t减)-(t+t加 +t减)
联立解得Δt=640s=10min40s,故选A.]
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
11.(2023山东卷,6)如
图所示,电动公交车做
匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T 三点,
已知ST 间的距离是RS 的两倍,RS段的平均
速度是10m/s,ST 段的平均速度是5m/s,则
公交车经过T 点时的瞬时速度为 ( )
A.3m/s B.2m/s
C.1m/s D.0.5m/s
解析:C [由题知,电动公交车做匀减速直线
运动,设RS间的距离为x,则根据题意有vRS
=xt1
=
vR+vS
2
,vST=
2x
t2
=
vS+vT
2
,
联立解得t2=4t1,vT=vR-10,
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT=vR-a5t1,
则at1=2m/s,
其中还有vRS=vR-a
t1
2
,
解得vR=11m/s,
联立解得vT=1m/s,故选C.]
12.一辆汽车在平直公路上以10m/s的初速度做
匀加速直线运动,2s内的位移为30m.则下列
关于汽车的说法正确的是 ( )
A.汽车第2s内的位移比第1s内的位移大5m
B.汽车运动的加速度大小为15m/s2
C.汽车第1s内与第2s内的位移之比为1∶3
D.汽车第2s末的速度大小为141m/s
解析:A [2s内的位移为30m,可知1s末的
速度v1=
x2
t2
=15m/s,第1s内的位移x1=
v0+v1
2 t1=
10+15
2 ×1m=12.5m
,第2s内的
位移为x2=175m,则汽车第2s内的位移比
第1s内的位移大5m,汽车第1s内与第2s
内的位移之比为5∶7,选项A正确,C错误;汽
车运动的加速度大小为a=
v1-v0
t1
=15-101 m
/s2
=5m/s2,选项B错误;汽车第2s末的速度大
小为v2=v0+at2=(10+5×2)m/s=20m/s,
选项D错误.]
13.(2024广西高考)如图,轮滑训练场沿直线等
间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=
0.9m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行.现测
出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s,
从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5s.求
该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒.
解析:(1)根据匀变速运动规律某段内的平均
速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2间
中间时刻的速度为v1=
d
t1
=2.25m/s,
2、3间中间时刻的速度为v2=
d
t2
=1.8m/s
故可得加速度大小为a=ΔvΔt=
v1-v2
t1
2+
t2
2
=1m/s2.
(2)设到达1号锥筒时的速度为v0,根据匀变
速直线运动规律得v0t1-
1
2at2
2=d,
代入数值解得v0=2.45m/s
从1号开始到停止时通过的位移大小为x=
v02
2a=3.00125m≈3.33d
,
故可知最远能经过4号锥筒.
答案:(1)1m/s2;(2)4
[素养培优练]
14.(2024全国高考)为抢救病人,一辆救护车紧
急出发,鸣着笛沿水平直路从t=0时由静止开
始做匀加速运动,加速度大小a=2m/s2,在
t1=10s时停止加速开始做匀速运动,之后某
时刻救护车停止鸣笛,t2=41s时在救护车出
发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声.已
知声速v0=340m/s,求:
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离.
解析:(1)根据匀变速运动速度公式v=at1,
可得救护车匀速运动时的速 度 大 小v=2×
10m/s=20m/s;
(2)救护车加速运动过程中的位移x1=
1
2at
2
1
=100m,
设 在 t3 时 刻 停 止 鸣 笛,根 据 题 意 可 得
(t3-t1)×20+100
v0
+t3=t2,
停止鸣笛时救护车距出发处的距离x=x1+
(t3-t1)×v,
代入数据联立解得x=680m.
答案:(1)20m/s (2)680m
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高考总复习 物理