2026届高考物理一轮基础复习训练2 匀变速直线运动的研究

2026届高考物理一轮基础复习 训练2 匀变速直线运动的研究 【匀变速直线运动规律的综合运用】 1.某位同学观察火车进站，火车由初速度为36km/h ， 降速到停下，火车的运动看做匀减速直线运动，火车降速运动过程，此同学的脉搏跳动了70下，已知该同学每分钟脉搏跳动60下，则火车共行驶距离约为（　　） A .216m B .350m C .600m D .700m 2.【多选】如图所示，光滑斜面AE段被分成长度相等的四部分，一物体由A点从静止释放，沿斜面向下做匀加速直线运动，下列结论中正确的是(　　) A .物体到达C点的速率与D点速率之比为 B .物体通过AB段和BE段所用的时间是相等的 C .物体从A到E的平均速度等于物体通过C点时的速度 D .物体从A点到达各点所经历的时间tE＝2tB＝tC＝tD 3.启明驾校里有两辆汽车正在直道上练习，两车都从静止开始运动，如图甲所示是1号车的v-t图像，如图乙所示是2号车的a-t图像。根据图像可知（　　） A .1号车在0-1s内的加速度方向与2s-4s内的加速度方向相同 B .1号车在0-1s内的运动方向与2s-4s内的运动方向相反 C .2号车在4s末的速度大小为10m/s D .1号车在0-1s内比2号车在1s-2s的速度变化快 4.春节期间，小明和家人在水平桌面上玩推盒子游戏。如图所示，将盒子从O点推出，盒子最终停止位置决定了可获得的奖品。在某次游戏过程中，推出的盒子从O点开始做匀减速直线运动，刚好停在e点。盒子可视为质点，a、b、c、d、e相邻两点间距离均为0.25m，盒子从d点运动到e点的时间为0.5s。下列说法正确的是（　　） A .盒子运动的加速度大小为1m/s2 B .盒子运动到a点的速度大小为2m/s C .盒子运动到c点的速度大小为1m/s D .盒子从a点运动到e点的时间为2s 5. 一列火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢的前端观察，第一节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时8s。设各节车厢长度相等，各车厢间的距离不计，则这列火车共有 节车厢，最后一节车厢通过他所需时间是 s。 6. 为了提升游客的游览体验，台州神仙居于2020年增加了“南天梯”。如图甲，电梯全长 L=104m， 高度H=52m ， 梯阶宽度d=0.6m ， 侧面图可简化为图乙。电梯启动稳定后，游客乘坐电梯上行且始终相对电梯静止，全程只需要t0=208s ， 不计空气阻力。 （1） 求电梯稳定运行时的速度大小； （2） 电梯待机时可视作静止状态，当游客进入电梯时，电梯以a=0.125m/s2的加速度匀加速启动并达到稳定状态，求游客在电梯上运动的总时间t； （3） 因某种原因电梯紧急制动，制动过程中游客总共被抬升高度h=0.125m ， 把制动过程视为匀减速，求电梯紧急制动时的加速度大小。 【刹车类问题】 7.我国新能源汽车性能优越，深受用户喜爱。在测试某款新能源汽车的刹车性能时，速度为20m/s ， 刹车2秒后停止。若将刹车过程视为加速度不变的匀减速直线运动，则当该车以108km/h行驶，可以分析出汽车在刹车4秒内的位移为（　　） A .20m B .40m C .45m D .200m 8.一辆汽车刹车过程先后经过两种不同的路面，刹车过程中速度的平方v2与刹车位移x的关系如图所示，图中 ， 则整个刹车时间为（　　） A. B . C . D . 9.一新能源动力汽车在某次刹车性能测试中做直线运动，其速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示。下列说法正确的是（       ） A .整个刹车过程为变加速运动 B .新能源动力汽车的初速度大小为20m/s C .刹车过程新能源动力汽车的加速度大小为m/s2 D .刹车过程中，0~6s时间内新能源动力汽车的位移大小为30m 10.2023年12月14日滨州市大部分地区普降暴雪，此次暴雪过程范围大、相态复杂、降雪强，具有一定极端性。积雪和道路结冰对交通运输、城市运行和农业等有不利影响。在干燥水平路面上汽车以36km/h行驶，刹车距离为6.25m。雪后路面结冰，汽车的刹车加速度降为原来的 ， 容易发生追尾事故，所以要降低车速，同时增大行车间距。若此辆汽车以20km/h的速度行驶时，下列说法正确的是（　　） A .雪后路面结冰时，汽车刹车加速度大小为2m/s2 B .雪后路面结冰时，汽车刹车距离约为1.93m C .雪后路面结冰时，汽车刹车时间约为2.78s D .雪后路面结冰时，汽车刹车过程中平均速度大小约为5.2m/s 11.一汽车在水平地面上行驶，因前方故障采取紧急措施，此过程可看做是匀减速直线运动，其位移与时间的关系是：s=16t-2t2 ， 则汽车刹车时加速度大小为 m/s2：汽车刹车5s内的位移为 m。 12.根据《中华人民共和国道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。某司机驾驶汽车正以v0=8m/s的速度在平直的道路上行驶。他看到斑马线上有行人后立即刹车，加速度大小为a=2m/s2 ， 车停住时车头刚好碰到斑马线，等待行人后t0=10s（人已走过），又用了8s的时间匀加速至原来的速度v0 ， 设开始刹车时为计时起点（即t＝0），求： （1） 汽车在前10s内的位移大小； （2） 汽车因礼让行人而延迟的时间。 【运动可行性分析】 13. 随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试，得到汽车在平直路面上紧急刹车（车轮抱死）过程中的位移随时间变化的规律为x=24t-3t2（x的单位是m ， t的单位是s），则下列说法不正确的是（　　） A .该汽车刹车的初速度为24m/s B .该汽车刹车的加速度为-6m/s2 C .刹车后2s末的速度为12m/s D .刹车后5s内的位移为45m 14.【多选】无人驾驶汽车已在我国某些地区开始上路试运行，一国产无人驾驶汽车，在试驾过程中以10m/s的速度行驶。人工智能发现车头前方37.5m处的斑马线上有行人，为礼让行人汽车自动刹车，开始做匀减速运动，减速过程v-x图像如图所示，则（　　） A .汽车的加速度大小为1m/s2 B .汽车经过斑马线时速度还未减为0，所以行人一定会被撞 C .若行人通过斑马线的时间是4s ， 则行人没有被撞的危险 D .汽车开始减速后10s内，其位移大小恰好为37.5m 15.科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动（刹车）时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“a-x”关系图线如图2所示，汽车制动距离为12m。 （1）汽车做加速度（选填“增大”、“减小”、“不变”）的（选填“加速”、“减速”、“匀速”）运动； （2）微元法是一种常用的研究方法，对于直线运动，可以由v-t图像来求位移。请你借鉴此方法，求汽车的初速度v0的大小； （3）为了求汽车的制动时间t，某同学的求解过程如下： 在制动过程中加速度的平均值为； 画出初速度为v0 ， 加速度大小恒为3m/s2的汽车匀变速制动的v-t图像； 通过图像面积在数值上等于位移大小12m ， 求出减速时间t0 试判断：实际的制动时间t t0（选填“>”、“<”、“=”），并简要说明理由。 16.随着人工智能技术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。普通驾驶员的正常反应时间为0.7～1.0s，而基于5G技术的无人驾驶汽车在感知紧急情况下的反应时间可以缩短到0.2s。某封闭测试公路上某辆装有无人驾驶系统的汽车由驾驶员驾驶，做匀速直线运动时驾驶员发现紧急情况，经1.0s的反应时间后刹车，汽车刹车时可视为加速度大小a＝6m/s2的匀减速直线运动。从发现紧急情况到最终静止，汽车行驶的距离x＝24m。 （1） 求汽车匀速行驶时的速度大小； （2） 若更换为反应时间为0.2s的无人驾驶系统驾驶，汽车匀速行驶时的速度大小和刹车的加速度大小不变，求无人驾驶时汽车从发现紧急情况到最终静止行驶的距离。 答案与解析 【匀变速直线运动规律的综合运用】 1. 答案：B 解析： 初速度 ，末速度 。 脉搏跳动70下，每分钟60下，总时间 。 匀减速平均速度 。 行驶距离 。 2. 答案：ABD 解析： 设每段长度为 ，由静止开始匀加速，： A选项：，，故 （原题表述可能为简化，结论正确）。 B选项： 段：； 段：，解得 ，故 时间 ，与 时间相等。 C选项：全程平均速度等于中间时刻速度，而非中间位置（C点为中间位置）。 D选项：时间关系应为 。 3. 答案：C 解析： 1号车（v-t图像）：0-1s斜率为正（加速），2-4s斜率为负（减速），加速度方向相反，A错误；速度始终为正，方向不变，B错误。 2号车（a-t图像）：速度变化量为图像面积，4s末速度 ，C正确。 1号车0-1s加速度 ，2号车1-2s加速度 ，速度变化快慢相同，D错误。 4. 答案：A 解析： 逆向视为从e点静止开始的匀加速，，得 ，A正确。 ，，故 ，C错误。 ，故 ，B错误。 时间：，得 ，D错误。 5. 答案：16； 解析： 设每节车厢长 ，加速度 ，则 ，总长度 ，解得 。 前15节时间 ：，得 ，最后一节时间 。 6. 解： （1）。 （2）加速时间 ，加速位移 ，匀速时间 ，总时间 。 （3）由 得 。 【刹车类问题】 7. 答案：C 解析： 初速度 ，刹车时间 ，加速度 。 当 ，刹车时间 ，4s内位移等于3s内位移： 。 8. 答案：D 解析： 第一段：，至 时速度 ，得 ，时间 。 第二段：，初速度 ，末速度0，，时间 。 总时间 。 9. 答案：B 解析： 由 ，图像得 ，，刹车时间 。 A错误（匀减速），B正确，C错误（加速度大小5），D错误（6s内位移等于4s内的40m）。 10. 答案：AC 解析： 干燥路面：，，由 得 。 雪后 ，A正确。 刹车距离 ，B错误； 时间 ，C正确。 11. 答案：4；32 解析： 对比 ，得 ，。 刹车时间 ，5s内位移等于4s内的 。 12.解： （1）刹车时间 ，位移 ，4s后静止，10s内位移仍为16m。 （2）原匀速通过时间 原，实际用时 ，延迟 。 【运动可行性分析】 13. 答案：D 解析： 由 得 ，，刹车时间 。 2s末速度 ，C正确；5s内位移等于4s内的48m，D错误。 14. 答案：AC 解析： 由 得 ，A正确。 37.5m处速度 ，未撞，B错误。 减速到0需10s，位移50m，37.5m用时 ，行人4s通过则安全，C正确，D错误（10s内位移50m）。 15. 答案： （1）减小；减速 （2）12 m/s 解析：由 ，积分面积为 ，故 。 （3）> 理由：实际加速度逐渐减小，速度减小变慢，相同位移下时间更长。 16.解： （1）分析运动过程：汽车的运动分为两段 反应时间内：匀速直线运动，时间，速度为（待求） 刹车后：匀减速直线运动，加速度，末速度 计算两段位移 反应时间内位移： 刹车过程位移：由公式，代入，得 总位移方程： 代入得： 整理方程： 解方程：（取正根） 计算得： （2）分析运动过程：同样分为两段 反应时间内：匀速直线运动，时间，速度 刹车后：匀减速直线运动，加速度仍为（与（1）相同） 计算两段位移 反应时间内位移： 刹车过程位移：与（1）相同（速度和加速度不变）， 总位移：总 学科网（北京）股份有限公司 $$