专题03 匀变速直线运动的规律-(期中真题汇编,浙江专用)高一物理上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题03 匀变速直线运动的规律
3大高频考点概览
考点01 匀变速直线运动的基本规律
考点02 中间时刻的瞬时速度 中点位移的瞬时速度 位移差公式
考点03 匀变速直线运动的推论
地 城
考点01
匀变速直线运动的基本规律
1.(24-25高一上·浙江杭州·期中)我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。假定发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为,由此可知这段时间内( )
A.火箭的初速度为2m/s B.火箭的加速度为
C.在3s末,火箭的瞬时速度为 D.火箭做匀加速直线运动
2.(24-25高一上·浙江温州·期中)某次我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上沿直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.海盗快艇在66s末离商船最近
B.海盗快艇在66s末开始掉头逃离
C.海盗快艇在96~116s内的加速度为a=-0.75m/s2
D.海盗快艇在0~66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
3.(24-25高一上·浙江台州·期中)匀变速直线运动是( )
A.位移随时间均匀变化的运动
B.加速度随时间均匀变化的运动
C.速度随时间均匀变化的运动
D.加速度的大小不变、方向可变化的直线运动
4.(24-25高一上·浙江绍兴·期中)如图“30TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“30”称为值,值越大,加速越快。值的大小为车辆从静止加速到(百公里加速)的平均加速度的10倍。由此推算,该车百公里加速时间约为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·浙江宁波·期中)车辆在经过斑马线路段时,若发现行人正通过斑马线,司机应主动停车让行。小王驾车以10m/s的速度行驶时,发现汽车正前方15m处的斑马线上有行人,经过0.5秒的反应时间后踩下刹车,最终汽车恰好停在斑马线前。此过程中汽车的加速度为大小( )
A.3.3m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.20m/s2
6.(24-25高一上·浙江·期中)下列关于速度和加速度的理解中,说法正确的是( )
A.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
B.速度的变化率越大,其加速度就越大
C.速度变化方向为正,加速度方向可能为负
D.若物体做匀减速直线运动,则其加速度越来越小
7.(24-25高一上·浙江杭州·期中)物理的研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,下列叙述中正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
D.定义加速度用到比值定义法,加速度与和无关
8.(24-25高一上·浙江温州·期中)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位),则该质点( )
A.第1s内的位移大小是8m
B.前2s内的平均速度大小是4m/s
C.任意1s内的速度变化量大小都是2m/s
D.任意相邻1s内的位移差大小是2m
9.(24-25高一上·浙江台州·期中)某质点的位移随时间变化的关系式为(m),下列说法正确的是( )
A.该质点1s末的速度为2m/s B.经过2s,质点回到出发点
C.经过2s,质点离出发点最远 D.该质点每秒时间内速度一定减小4m/s
10.(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)一质点做匀变速直线运动,其位移随时间的关系为:,与的单位分别是与。关于质点运动下列说法正确的是( )
A.质点的初速度大小为 B.质点的加速度大小为
C.时质点的速度为 D.时质点的位移为
11.(24-25高一上·浙江台州·期中)如图为某型号电动平衡车,其体积小且操控方便。驾驶者站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始匀加速运动,已知第3s内的位移与第2s内的位移相差1m,下列说法正确的是( )
A.平衡车在这3s内的平均速度为3m/s B.平衡车在这3s内的加速度为1m/s2
C.平衡车在第1s内的位移为1m D.平衡车在前3s内的位移为4.5m
12.(24-25高一上·浙江杭州·期中)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持的速度并跑完全程;为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。已知:乙起跑加速度大小为,乙的最大速度也为,接力区的长度。求:
(1)某次练习中,乙的速度达到时,被甲追上,完成交接棒。求完成交接棒时,乙离接力区末端的距离。
(2)在(1)问的基础上,此次标记位置在接力区前多远处。
(3)若乙的加速度不变,当乙达到最大速度时被甲追上,完成交接棒,则应该在接力区前标记多大?并判断成绩是否有效。
13.(24-25高一上·浙江台州·期中)高铁对制动系统的性能要求较高,列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动、空气制动、摩擦制动等。在一段平直轨道上,某高铁列车正以的速度匀速行驶,列车长突然接到指令,因前方处道路异常需要减速停车。接到指令经后,列车长打开制动风翼,列车以大小为的平均加速度开始制动减速;再经后,列车长打开电磁制动,结果列车在距离异常处的地方停下来。求:
(1)刚打开电礠制动时,列车的速度的大小;
(2)从接到指令到打开电磁制动,列车运动的距离;
(3)制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度的大小;
14.(24-25高一上·浙江丽水·期中)图甲为某大酒店自动感应门,门框上沿中央安装有传感器。当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移;当人或物体与传感器的距离大于设定值时,门将自动关闭。图乙为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围。已知每扇门的宽度L = 0.6 m,最大移动速度vm = 0.8 m/s;若门开启时先匀加速运动,而后立即做匀减速运动,且匀加速运动加速度大小a1为匀减速运动加速度大小a2的2倍,每扇门完全开启时速度刚好为零;移动的最大距离为xm = 0.6 m,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小a1,a2;
(2)若人以1.5 m/s的速度沿图中虚线S走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动0.2 m的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?
(3)若以(2)问中的感应距离设计感应门,欲搬运宽为1.0 m的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线S垂直的匀速通过该门(如图丙),物体的移动速度不能超过多少?
15.(24-25高一上·浙江杭州·期中)如图所示,汽车上高速公路通过不停车电子收费系统(ETC通道),需要汽车先在收费站入口处减速到5m/s,再通过长10m的匀速行驶区间后允许加速驶离。以15m/s行驶的小车,正要过ETC通道,设小车减速的加速度a大小恒为1m/s2,求:
(1)小车需在离收费站入口多少距离处开始减速?
(2)小车通过匀速行驶区间后再匀加速驶过25m,速度增加到15m/s,求小车的加速度大小;
(3)小车从开始减速、匀速、加速到15m/s的总时间。
16.(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)一辆总质量为的卡车在下坡时,司机突然发现刹车失灵,同时发动机又失去动力,此时速度表的示数为,卡车继续沿下坡道匀加速直线行驶,用时,此时刚好进入一条避险车道(如图所示),从下坡道进入避险车道时速度大小不变,车子以的加速度大小在避险车道做匀减速直线运动,直至停下,求:
(1)卡车在下坡道上行驶的加速度大小;
(2)卡车在下坡道的末速度大小;
(3)卡车在避险车道上通过的最大位移大小。
地 城
考点02
中间时刻的瞬时速度 中点位移的瞬时速度 位移差公式
17.(24-25高一上·浙江台州·期中)很多景区设有彩虹滑道,它能给体验者们带来动感和刺激。如图乙所示,某同学在滑道斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后连续经过A、B、C三点,测得,,且该物体通过AB、BC所用的时间相等,且经过C点的速度比经过A点的速度大4m/s,则( )
A.物体通过AB所用时间为2s B.
C.经过A点的速度为3.5m/s D.OA的距离为1m
18.(24-25高一上·浙江·期中)物体从О点由静止开始做匀加速直线运动,陆续途径A、B、C三点,已知AB=3m,BC=4m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间均为1s,求OA的距离为( )
A.3m B. C. D.
19.(24-25高一上·浙江丽水·期中)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.加速、减速中的位移之比等于3∶1
B.加速、减速中的加速度大小之比等于1∶3
C.加速、减速中的平均速度大小之比等于1∶3
D.加速、减速中速度变化量大小之比等于3∶1
20.(24-25高一上·浙江·期中)高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,则( )
A.该车冲上时的初速度大小为108
B.该车冲上时的初速度大小为40
C.该车冲上斜坡过程的加速度大小为4
D.该车冲上斜坡过程的加速度大小为5
21.(24-25高一上·浙江·期中)8月16日,我国使用长征四号乙运载火箭成功将“遥感四十三号”卫星发射升空。某同学拍摄了该火箭点火瞬间与发射后秒的照片,并测算出各点的实际距离,如图所示。假设火箭发射后秒内沿竖直方向做匀加速直线运动,下列估算正确的是( )
A.秒时,火箭的速度约为 B.秒时,火箭的速度约为
C.秒内火箭的加速度约为 D.秒内火箭的加速度约为
22.(24-25高一上·浙江·期中)如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A.段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B.小球通过、、、点所用的时间之比为
C.小球通过、、、点时的速度大小之比为
D.小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
23.(24-25高一上·浙江宁波·期中)一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,其第3s内通过的位移是15m,则汽车( )
A.第3s内的平均速度是5m/s B.第1s内的位移是3m
C.第3s初的瞬时速度是15m/s D.前2s内的平均速度是9m/s
24.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)“极限滑草”受到青少年的追捧。如图所示,某同学在滑草斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后连续经过P、M、N三点,已知MN间的距离是PM的两倍,PM段的平均速度是,MN段的平均速度是,则该同学经过N点时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
25.(24-25高一上·浙江·阶段练习)高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上时的初速度大小?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
26.(24-25高一上·浙江丽水·期中)目前我国大力提倡发展新能源车。为检测某新能源车的加速性能,一次在试验场地进行直线测试,汽车从静止开始做匀加速直线运动,5s内行驶的距离是100m,问:
(1)汽车的加速度大小是多少?
(2)汽车3s末的速度大小是多少?
(3)汽车3s内的平均速度大小是多少?
27.(24-25高一上·浙江·期中)某物体做初速度10m/s,加速度为的匀加速直线运动,求:
(1)物体第3秒末的速度为多少?
(2)前3秒内的平均速度为多少?
(3)第10秒内物体的位移为多少?
地 城
考点03
匀变速直线运动的推论
28.(24-25高一上·浙江温州·期中)木块A、B、C并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块 A,子弹在木块A、B、C中运动的时间相等,子弹在木块中运动时加速度恒定,子弹刚好射出木块C。下列说法正确的是( )
A.木块 A、B、C的长度之比为9∶4∶1
B.子弹刚射出木块 A 的速度大小为
C.若子弹射入木块A的初速度变为 ,则子弹穿出木块A、B、C的速度之比为
D.若子弹射入木块A的初速度变为 则子弹停留在木块B
29.(24-25高一上·浙江·期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移与时间的关系式为,下列说法正确的是( )
A.刹车过程中的加速度大小为
B.刹车过程中最后内的位移大小是
C.刹车过程中第一个比第二个的位移多
D.从刹车开始计时,第内和第内的位移大小之比为3:1
30.(24-25高一上·浙江杭州·期中)一个物体做直线运动,计算机扫描仪输出的该物体的位置随时间变化的函数关系是x=2t2+4t+5(m),则根据此函数式可以得到( )
A.物体的初速度为4m/s,加速度为2m/s2
B.物体第2秒的位移为16m
C.物体前4秒的位移为53m
D.物体第5秒的位移比第3秒的位移多8m
31.(23-24高一上·浙江·期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶, 遇到紧急情况, 突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移与时间的关系式为 下列说法正确的是( )
A.刹车过程中最后2 s内的位移大小是 2.5m
B.刹车过程中在相邻2 s内的位移差为-5m
C.从刹车开始计时,第3s内和第4s 内的位移大小之比为7:5
D.从刹车开始计时, 10s内通过的位移大小为50 m
32.(24-25高一上·浙江宁波·期中)2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线AD做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A.冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比
B.冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C.冰壶从A运动到D的平均速度为
D.冰壶运动到AD中点位置的速度为
试卷第1页,共3页
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专题03 匀变速直线运动的规律
3大高频考点概览
考点01 匀变速直线运动的基本规律
考点02 中间时刻的瞬时速度 中点位移的瞬时速度 位移差公式
考点03 匀变速直线运动的推论
地 城
考点01
匀变速直线运动的基本规律
1.(24-25高一上·浙江杭州·期中)我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进。假定发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为,由此可知这段时间内( )
A.火箭的初速度为2m/s B.火箭的加速度为
C.在3s末,火箭的瞬时速度为 D.火箭做匀加速直线运动
【答案】D
【详解】AB.根据匀变速直线运动速度时间关系
根据题中关系式
对比可知,初速度,加速度,故AB错误;
C.当s时,火箭的瞬时速度为
故C错误;
D.由A选项分析可知,火箭的加速度为,火箭做匀加速直线运动,故D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·浙江温州·期中)某次我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上沿直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.海盗快艇在66s末离商船最近
B.海盗快艇在66s末开始掉头逃离
C.海盗快艇在96~116s内的加速度为a=-0.75m/s2
D.海盗快艇在0~66s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
【答案】C
【详解】A.由图可知,96s末,快艇沿正方向的速度减为零,正向位移达到最大,即此时离商船最近,故A错误;
B.海盗快艇在96s末速度减为零,之后速度为负值,则96s末开始掉头逃离,故B错误;
C.海盗快艇在96~116s内的加速度为
故C正确;
D.海盗快艇在0~66s内图线切线的斜率减小,则加速度减小,所以快艇从静止出发做加速度减小的加速直线运动,故D错误。
故选C。
3.(24-25高一上·浙江台州·期中)匀变速直线运动是( )
A.位移随时间均匀变化的运动
B.加速度随时间均匀变化的运动
C.速度随时间均匀变化的运动
D.加速度的大小不变、方向可变化的直线运动
【答案】C
【详解】A.位移随时间均匀变化的运动为匀速直线运动,故A错误;
BCD.物体沿着一条直线且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动,匀变速直线运动是加速度保持不变的运动,加速度不变也就是物体在单位时间里速度的变化是相同的也就是物体的速度随时间是均匀变化的运动,故C正确,BD错误。
故选C。
4.(24-25高一上·浙江绍兴·期中)如图“30TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,其中“30”称为值,值越大,加速越快。值的大小为车辆从静止加速到(百公里加速)的平均加速度的10倍。由此推算,该车百公里加速时间约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知,该车的平均加速度为
又
解得
故选B。
5.(24-25高一上·浙江宁波·期中)车辆在经过斑马线路段时,若发现行人正通过斑马线,司机应主动停车让行。小王驾车以10m/s的速度行驶时,发现汽车正前方15m处的斑马线上有行人,经过0.5秒的反应时间后踩下刹车,最终汽车恰好停在斑马线前。此过程中汽车的加速度为大小( )
A.3.3m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.20m/s2
【答案】B
【详解】由运动学公式可得
代入数据解得,此过程中汽车的加速度为大小为
故选B。
6.(24-25高一上·浙江·期中)下列关于速度和加速度的理解中,说法正确的是( )
A.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
B.速度的变化率越大,其加速度就越大
C.速度变化方向为正,加速度方向可能为负
D.若物体做匀减速直线运动,则其加速度越来越小
【答案】B
【详解】A.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快,故A错误;
B.加速度描述速度变化的快慢,速度的变化率越大,其加速度就越大,故B正确;
C.根据加速度定义式可知,速度变化方向为正,则加速度方向为正,故C错误;
D.物体做匀减速直线运动,则其加速度保持不变,故D错误。
故选B。
7.(24-25高一上·浙江杭州·期中)物理的研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,下列叙述中正确的是( )
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
D.定义加速度用到比值定义法,加速度与和无关
【答案】BCD
【详解】A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,选项A错误;
B.根据速度定义式
当非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法,选项B正确;
C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,选项C正确;
D.定义加速度
用到比值定义法,加速度与和无关,选项D正确。
故选BCD。
8.(24-25高一上·浙江温州·期中)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位),则该质点( )
A.第1s内的位移大小是8m
B.前2s内的平均速度大小是4m/s
C.任意1s内的速度变化量大小都是2m/s
D.任意相邻1s内的位移差大小是2m
【答案】B
【详解】A.根据位移时间关系
可得
,
所以
所以第1s内的位移大小为
故A错误;
B.前2s内的位移大小为
所以前2s内的平均速度大小为
故B正确;
C.任意1s内的速度变化量大小为
故C错误;
D.任意相邻1s内的位移差大小为
故D错误。
故选B。
9.(24-25高一上·浙江台州·期中)某质点的位移随时间变化的关系式为(m),下列说法正确的是( )
A.该质点1s末的速度为2m/s B.经过2s,质点回到出发点
C.经过2s,质点离出发点最远 D.该质点每秒时间内速度一定减小4m/s
【答案】B
【详解】某质点的位移随时间变化的关系式为
结合匀变速直线运动位移时间公式,可知质点的初速度和加速度分别为
,
A.该质点1s末的速度为
故A错误;
BC.经过2s,质点的位移为
即质点回到出发点,故B正确,C错误;
D.质点第一秒内做匀减速直线运动,之后做反方向的匀加速直线运动,即内每秒时间内速度减小4m/s;此后每秒时间内速度增加4m/s,故D错误。
故选B。
10.(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)一质点做匀变速直线运动,其位移随时间的关系为:,与的单位分别是与。关于质点运动下列说法正确的是( )
A.质点的初速度大小为 B.质点的加速度大小为
C.时质点的速度为 D.时质点的位移为
【答案】B
【详解】AB.根据
结合
可得
v0=2m/s,a=6m/s2
选项A错误B正确;
C.时质点的速度为
选项C错误;
D.时质点的位移为
选项D错误。
故选B。
11.(24-25高一上·浙江台州·期中)如图为某型号电动平衡车,其体积小且操控方便。驾驶者站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始匀加速运动,已知第3s内的位移与第2s内的位移相差1m,下列说法正确的是( )
A.平衡车在这3s内的平均速度为3m/s B.平衡车在这3s内的加速度为1m/s2
C.平衡车在第1s内的位移为1m D.平衡车在前3s内的位移为4.5m
【答案】BD
【详解】A.第3s内的位移与第2s内的位移相差1m,即
解得
平衡车在这3s内的平均速度为
故A错误;
B.平衡车在这3s内的加速度为1m/s2,故B正确;
C.平衡车在第1s内的位移为
故C错误;
D.平衡车在前3s内的位移为
故D正确。
故选BD。
12.(24-25高一上·浙江杭州·期中)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持的速度并跑完全程;为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。已知:乙起跑加速度大小为,乙的最大速度也为,接力区的长度。求:
(1)某次练习中,乙的速度达到时,被甲追上,完成交接棒。求完成交接棒时,乙离接力区末端的距离。
(2)在(1)问的基础上,此次标记位置在接力区前多远处。
(3)若乙的加速度不变,当乙达到最大速度时被甲追上,完成交接棒,则应该在接力区前标记多大?并判断成绩是否有效。
【答案】(1)11m
(2)
(3),成绩无效
【详解】(1)乙在接棒前做匀加速运动,由匀变速直线运动的速度时间关系得
解得
接力区的长度,乙离接力区末端的距离为
(2)乙加速的时间
这段时间内甲的位移
标记位置在接力区前
(3)当乙达到最大速度时被甲追上,乙运动的时间和位移为
,
这段时间内甲的位移为
则应该在接力区前标记为
因为这段时间内乙的位移
所以交接棒时已超出接力区,成绩无效。
13.(24-25高一上·浙江台州·期中)高铁对制动系统的性能要求较高,列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动、空气制动、摩擦制动等。在一段平直轨道上,某高铁列车正以的速度匀速行驶,列车长突然接到指令,因前方处道路异常需要减速停车。接到指令经后,列车长打开制动风翼,列车以大小为的平均加速度开始制动减速;再经后,列车长打开电磁制动,结果列车在距离异常处的地方停下来。求:
(1)刚打开电礠制动时,列车的速度的大小;
(2)从接到指令到打开电磁制动,列车运动的距离;
(3)制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度的大小;
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)列车的初速度为,由运动学公式
代入数据解得打开电磁制动时,列车的速度的大小
(2)从接到指令到开启制动风翼,列车的位移
设从开启制动风翼到开启电磁制动,列车的位移为,由运动学公式,该阶段位移为
所以从接到指令到打开电磁制动,列车运动的距离为
(3)开启电磁制动后列车的位移
由运动学公式
解得列车的平均制动加速度的大小为
14.(24-25高一上·浙江丽水·期中)图甲为某大酒店自动感应门,门框上沿中央安装有传感器。当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移;当人或物体与传感器的距离大于设定值时,门将自动关闭。图乙为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围。已知每扇门的宽度L = 0.6 m,最大移动速度vm = 0.8 m/s;若门开启时先匀加速运动,而后立即做匀减速运动,且匀加速运动加速度大小a1为匀减速运动加速度大小a2的2倍,每扇门完全开启时速度刚好为零;移动的最大距离为xm = 0.6 m,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小a1,a2;
(2)若人以1.5 m/s的速度沿图中虚线S走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动0.2 m的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?
(3)若以(2)问中的感应距离设计感应门,欲搬运宽为1.0 m的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线S垂直的匀速通过该门(如图丙),物体的移动速度不能超过多少?
【答案】(1)1.6 m/s2,0.8 m/s2
(2)0.75 m
(3)0.75 m/s
【详解】(1)由匀变速规律可知
又
解得
,
(2)由匀变速规律可知
解得
所以
又感应距离
解得
(3)搬运物体到感应区后,门先匀加速移动s1 = 0.2 m,若搬运物体成功,门至少还要匀减速移动的距离为
由
可得门做匀减速运动用时
或(舍去)
则开门用时
可得
所以物体的移动速度v物不能超过0.75 m/s。
15.(24-25高一上·浙江杭州·期中)如图所示,汽车上高速公路通过不停车电子收费系统(ETC通道),需要汽车先在收费站入口处减速到5m/s,再通过长10m的匀速行驶区间后允许加速驶离。以15m/s行驶的小车,正要过ETC通道,设小车减速的加速度a大小恒为1m/s2,求:
(1)小车需在离收费站入口多少距离处开始减速?
(2)小车通过匀速行驶区间后再匀加速驶过25m,速度增加到15m/s,求小车的加速度大小;
(3)小车从开始减速、匀速、加速到15m/s的总时间。
【答案】(1)100m
(2)4m/s2
(3)14.5s
【详解】(1)根据速度位移关系可得汽车减速过程中的位移为
(2)汽车加速过程中的加速度为
(3)进ETC通道前,有
匀速过程
加速过程
所以总时间
16.(24-25高一上·浙江嘉兴·期中)一辆总质量为的卡车在下坡时,司机突然发现刹车失灵,同时发动机又失去动力,此时速度表的示数为,卡车继续沿下坡道匀加速直线行驶,用时,此时刚好进入一条避险车道(如图所示),从下坡道进入避险车道时速度大小不变,车子以的加速度大小在避险车道做匀减速直线运动,直至停下,求:
(1)卡车在下坡道上行驶的加速度大小;
(2)卡车在下坡道的末速度大小;
(3)卡车在避险车道上通过的最大位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据位移公式
解得
(2)匀加速运动的末速度大小为
(3)根据
解得
地 城
考点02
中间时刻的瞬时速度 中点位移的瞬时速度 位移差公式
17.(24-25高一上·浙江台州·期中)很多景区设有彩虹滑道,它能给体验者们带来动感和刺激。如图乙所示,某同学在滑道斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后连续经过A、B、C三点,测得,,且该物体通过AB、BC所用的时间相等,且经过C点的速度比经过A点的速度大4m/s,则( )
A.物体通过AB所用时间为2s B.
C.经过A点的速度为3.5m/s D.OA的距离为1m
【答案】A
【详解】AB.设该物体通过AB、BC所用的时间为t,由逐差法可知
由题意可知
联立解得,物体通过AB所用时间为
物体的加速度大小为
故A正确,B错误;
C.由题意可知,B点为AC两点的中间时刻,则
由运动学公式
解得物体经过A点的速度为
故C错误;
D.由运动学公式
解得OA的距离为
故D错误。
故选A。
18.(24-25高一上·浙江·期中)物体从О点由静止开始做匀加速直线运动,陆续途径A、B、C三点,已知AB=3m,BC=4m。若物体通过AB和BC这两段位移的时间均为1s,求OA的距离为( )
A.3m B. C. D.
【答案】B
【详解】根据匀变速直线运动推论可得
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则有
则OB的距离为
OA的距离为
故选B。
19.(24-25高一上·浙江丽水·期中)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.加速、减速中的位移之比等于3∶1
B.加速、减速中的加速度大小之比等于1∶3
C.加速、减速中的平均速度大小之比等于1∶3
D.加速、减速中速度变化量大小之比等于3∶1
【答案】AB
【详解】A.由运动学公式可得,加速过程的位移为
减速过程的位移为
所以,加速、减速中的位移之比为
A正确;
B.根据速度时间关系
所以,加速、减速中的加速度大小之比为
B正确;
C.平均速度为
所以,加速、减速中的平均速度大小之比为
C错误;
D.由速度变化量的定义可知,加速、减速中速度变化量大小之比为
故D错误。
故选AB。
20.(24-25高一上·浙江·期中)高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,则( )
A.该车冲上时的初速度大小为108
B.该车冲上时的初速度大小为40
C.该车冲上斜坡过程的加速度大小为4
D.该车冲上斜坡过程的加速度大小为5
【答案】A
【详解】AB.汽车在斜坡上匀减速的末速度为0,则有
求得
故A正确,B错误;
CD.该车冲上斜坡过程的加速度大小为
故C、D错误
故选A。
21.(24-25高一上·浙江·期中)8月16日,我国使用长征四号乙运载火箭成功将“遥感四十三号”卫星发射升空。某同学拍摄了该火箭点火瞬间与发射后秒的照片,并测算出各点的实际距离,如图所示。假设火箭发射后秒内沿竖直方向做匀加速直线运动,下列估算正确的是( )
A.秒时,火箭的速度约为 B.秒时,火箭的速度约为
C.秒内火箭的加速度约为 D.秒内火箭的加速度约为
【答案】D
【详解】AB.由图可知,t秒内火箭上升的高度为
则t秒内火箭的平均速度为
由于匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故
故AB错误;
CD.由运动学公式
可得秒内火箭的加速度约为
故C错误,D正确。
故选D。
22.(24-25高一上·浙江·期中)如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A.段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B.小球通过、、、点所用的时间之比为
C.小球通过、、、点时的速度大小之比为
D.小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
【答案】AC
【详解】A.初速度为0的匀变速直线运动相邻相等位移的时间之比的规律可知
根据平均速度定义式有
,
其中
解得
故A正确;
B.A、、、、五个等间距的点,根据位移公式有
可以解得
故B错误;
C.A、、、、五个等间距的点,根据位移与速度的关系式有
可以解得
故C正确;
D.点为段的中间位置,根据初速度为0的匀变速直线运动相邻相等时间内的位移正比等于连续奇数之比可知,B点为段的中间时刻,则小球通过B点的瞬时速度等于段的平均速度,故D错误。
故选AC。
23.(24-25高一上·浙江宁波·期中)一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,其第3s内通过的位移是15m,则汽车( )
A.第3s内的平均速度是5m/s B.第1s内的位移是3m
C.第3s初的瞬时速度是15m/s D.前2s内的平均速度是9m/s
【答案】B
【详解】A.第3s内通过的位移是15m,则第3s内的平均速度为
故A错误;
BCD.根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可知时的速度为
则汽车的加速度大小为
则汽车第1s内的位移为
第3s初的瞬时速度即为第2s末的瞬时速度,则有
前2s内的平均速度为
故B正确,CD错误。
故选B。
24.(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)“极限滑草”受到青少年的追捧。如图所示,某同学在滑草斜面上从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后连续经过P、M、N三点,已知MN间的距离是PM的两倍,PM段的平均速度是,MN段的平均速度是,则该同学经过N点时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设PM的距离为x,则MN的距离为2x,则
即从P点到M点的时间等于从M点到N点的时间。根据逐差公式可得,加速度为
MN时间中点的速度为
则该同学经过N点时的瞬时速度为
故选C。
25.(24-25高一上·浙江·阶段练习)高速公路上避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10s沿斜坡向上运动150m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小?
(2)该车冲上时的初速度大小?
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小?
【答案】(1)15m/s
(2)30m/s
(3)3m/s2
【详解】(1)(1)根据平均速度公式,可得该车沿斜坡运动的平均速度大小为
(2)(2)根据平均速度推论
可知该车冲上时的初速度大小为
(3)(3)根据加速度的定义式,可知该车冲上斜坡过程的加速度为
加速度的大小为3m/s2。
26.(24-25高一上·浙江丽水·期中)目前我国大力提倡发展新能源车。为检测某新能源车的加速性能,一次在试验场地进行直线测试,汽车从静止开始做匀加速直线运动,5s内行驶的距离是100m,问:
(1)汽车的加速度大小是多少?
(2)汽车3s末的速度大小是多少?
(3)汽车3s内的平均速度大小是多少?
【答案】(1)8m/s2
(2)24m/s
(3)
【详解】(1)根据匀变速直线运动公式,则有
解得
a=8m/s2
(2)根据匀变速直线运动公式,可得汽车3s末的速度大小
v=at=24m/s
(3)由匀变速直线运动平均速度公式可得
解得
27.(24-25高一上·浙江·期中)某物体做初速度10m/s,加速度为的匀加速直线运动,求:
(1)物体第3秒末的速度为多少?
(2)前3秒内的平均速度为多少?
(3)第10秒内物体的位移为多少?
【答案】(1)25m/s
(2)17.5m/s
(3)57.5m
【详解】(1)由速度时间关系,可得物体第3秒末的速度为
(2)前3秒内的平均速度为
(3)由位移时间关系,可得10秒内物体的位移为
同理9秒内的物体的位移为292.5m,所以第10秒内的位移为
地 城
考点03
匀变速直线运动的推论
28.(24-25高一上·浙江温州·期中)木块A、B、C并排固定在水平地面上,可视为质点的子弹以速度射入木块 A,子弹在木块A、B、C中运动的时间相等,子弹在木块中运动时加速度恒定,子弹刚好射出木块C。下列说法正确的是( )
A.木块 A、B、C的长度之比为9∶4∶1
B.子弹刚射出木块 A 的速度大小为
C.若子弹射入木块A的初速度变为 ,则子弹穿出木块A、B、C的速度之比为
D.若子弹射入木块A的初速度变为 则子弹停留在木块B
【答案】BC
【详解】B.由题意可知,子弹在木块中运动可逆向看作初速度是零从右向左的匀加速直线运动,子弹在木块A、B、C中运动的时间相等,设子弹的加速度大小为a,在每个木块中运动时间为t,由速度时间公式
可得子弹刚射出木块A时的速度为
故B正确;
A.由初速度等于零的匀加速直线运动,在连续相等时间内运动位移的比例关系可知,木块A、B、C的长度之比为5∶3∶1,故A错误;
D.设木块A的长度为5L,木块B的长度为3L,木块C的长度为L,若子弹射入木块A的初速度为时,由速度位移关系公式
若子弹射入木块A的初速度变为,则
解得
则子弹将停留在木块A中,故D错误;
C.设木块A的长度为5L,木块B的长度为3L,木块C的长度为L,若子弹射入木块A的初速度为时,由速度位移关系公式
得
若子弹射入木块A的初速度变为,由速度位移公式,设子弹穿出木块A速度为,有
得
同理
得
同理右有
得
则子弹穿出木块A、B、C的速度之比为,故C正确。
故选BC。
29.(24-25高一上·浙江·期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移与时间的关系式为,下列说法正确的是( )
A.刹车过程中的加速度大小为
B.刹车过程中最后内的位移大小是
C.刹车过程中第一个比第二个的位移多
D.从刹车开始计时,第内和第内的位移大小之比为3:1
【答案】D
【详解】A.根据位移公式有
将公式与题中函数式进行对比有
,
解得
故A错误;
B.利用逆向思维,刹车过程中最后内的位移大小
故B错误;
C.刹车过程中第一个内的位移
则有
即刹车过程中第一个比第二个的位移多,故C错误;
D.从刹车开始计时,利用逆向思维,停止运动的时间
利用逆向思维,根据初速度为0,连续相邻相等时间内位移之比的规律可知,第内和第内的位移大小之比为3:1,故D正确。
故选D。
30.(24-25高一上·浙江杭州·期中)一个物体做直线运动,计算机扫描仪输出的该物体的位置随时间变化的函数关系是x=2t2+4t+5(m),则根据此函数式可以得到( )
A.物体的初速度为4m/s,加速度为2m/s2
B.物体第2秒的位移为16m
C.物体前4秒的位移为53m
D.物体第5秒的位移比第3秒的位移多8m
【答案】D
【详解】A.根据匀变速直线运动位移时间公式
可得
,
故物体的初速度为4m/s,加速度为4m/s2,故A错误;
B.物体第2秒的位移为
故B错误;
C.物体前4秒的位移为
故C错误;
D.根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系可得,物体第5秒的位移比第3秒的位移多
故D正确。
故选D。
31.(23-24高一上·浙江·期中)一辆汽车在平直公路上匀速行驶, 遇到紧急情况, 突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移与时间的关系式为 下列说法正确的是( )
A.刹车过程中最后2 s内的位移大小是 2.5m
B.刹车过程中在相邻2 s内的位移差为-5m
C.从刹车开始计时,第3s内和第4s 内的位移大小之比为7:5
D.从刹车开始计时, 10s内通过的位移大小为50 m
【答案】C
【详解】A.对比匀减速直线运动位移时间关系式
可知汽车的初速度
加速度大小
则刹车总时间
最后T=2 s内的位移大小等于从零开始以a匀加速2s的运动位移,为
故A错误;
B.刹车过程中在相邻2 s内的位移差
故B错误;
C.第3s内和第4s 内的位移大小之比
故C正确;
D.10s内通过的位移大小等于刹车总位移
故D错误。
故选C。
32.(24-25高一上·浙江宁波·期中)2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线AD做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A.冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比
B.冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C.冰壶从A运动到D的平均速度为
D.冰壶运动到AD中点位置的速度为
【答案】BC
【详解】A.冰壶运动过程为匀减速直线运动,且减速为零,运用逆行思维,可以将其看成反向的匀加速直线运动,设加速度为a,有
,,
联立解得
故A错误;
B.运用逆向思维,对CD段、BD段、AD段分别有
,,
联立解得
故B正确;
C.因为冰壶在AD段运动属于匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的推论有
故C正确;
D.设冰壶运动到AD中点位置的速度为v,则其前半段运动和后半段运动有
,
联立解得
故D错误。
故选BC。
试卷第1页,共3页
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