内容正文:
第2节 匀变速直线运动规律及其应用
匀变速直线运动的基本规律及其应用T1、4、7、9 匀变速直线运动的推论及其应用T2、3、5、6、8、10、11
高考真题
1.★(2025全国,14,6分)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450 km/h。若以120 m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组,匀减速运行14.4 km后停止,则减速运动中其加速度的大小为( )
A.0.1 m/s2 B.0.5 m/s2
C.1.0 m/s2 D.1.5 m/s2
1.答案 B
2.★(2024北京,2,3分)一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2 s停止,汽车的制动距离为( )
A.5 m B.10 m C.20 m D.30 m
2.答案 B
3.★(2025广西,3,4分)某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36 km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A.216 m B.350 m C.600 m D.700 m
3.答案 B
4.★★(2024海南,5,3分)商场自动感应门如图所示,人走近时两扇门从静止开始同时向左、右平移,经4 s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2 m,若门从静止开始以相同的加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A.1.25 m/s2 B.1 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.25 m/s2
4.答案 C
5.★★★(2023山东,6,3分)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10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3 m/s B.2 m/s
C.1 m/s D.0.5 m/s
5.答案 C
6.★★★(2024广西,13,10分)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=0.9 m,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=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5 s。求该同学
(1)滑行的加速度大小;
(2)最远能经过几号锥筒。
6.答案 (1)1 m/s2 (2)4
解析 (1)根据匀变速运动规律可知,某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则该同学在1、2号锥筒间运动的中间时刻的速度为v1==2.25 m/s,
在2、3号锥筒间运动的中间时刻的速度为v2==1.8 m/s,
滑行的加速度大小为a===1 m/s2。
(2)设到达1号锥筒时的速度为v0,则v0t1-a=d,代入数据解得v0=2.45 m/s,
该同学从1号锥筒位置运动到停止,通过的位移大小为x==3.001 25 m≈3.33d,
故最远能经过4号锥筒【注意:初始锥筒编号为1,能经过三个锥筒】。
一题多解 (1)设该同学经过2号锥筒时速度大小为v,则d=vt1+a(逆向思维),d=vt2-a,解得v=2.05 m/s,a=1 m/s2。
(2)从2号锥筒到最终停下,有v2=2a(x-d),解得x=3.001 25 m,因4d>x>3d,从1号锥筒之后还能在经过3个锥筒,故该同学最远能经过4号锥筒。
高考模拟
7.★★(2026届湖南长沙长郡中学开学考)我国航空母舰福建舰上有帮助战斗机起飞的电磁弹射系统。已知无风的情况下某型号战斗机在跑道上靠自身发动机加速时产生的加速度为5 m/s2,战斗机起飞速度为50 m/s,航空母舰正在以20 m/s的速度匀速前进,弹射系统能使战斗机具有相对甲板沿前进方向20 m/s的初速度,则此次起飞战斗机脱离弹射系统后还需要相对甲板滑行的距离为( )
A.50 m B.90 m
C.210 m D.250 m
7.答案 A
8.★★★(多选)(2026届安徽大联考)某人驾驶一辆汽车以速度v0匀速行驶,某时刻汽车开始刹车,测得第1 s内的位移大小为6 m,第4 s内的位移大小为0.25 m。若汽车刹车可看作匀减速直线运动,则( )
A.汽车在第4 s末还未停下来
B.汽车初速度v0=8 m/s
C.汽车在第3 s末的速度大小为1 m/s
D.汽车在前4 s内运动的平均速度大小为3.5 m/s
8.答案 CD
9.★★★(多选)(2026届湖南、广西阶段性检测)如图所示,游乐场的玻璃滑梯可简化为倾斜滑道AB和水平滑道BC两部分。t=0时某游客(视为质点)从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第6 s末和第12 s末速度大小均为6 m/s,第11 s末速度大小为8 m/s,则( )
A.游客在第11 s末处于减速阶段
B.游客在运动过程中的最大速度为9 m/s
C.游客运动全过程的路程为75 m
D.游客在第16 s末运动到C点
9.答案 AC
10.★★★(2025届北京市十一学校月考)从固定斜面上的O点每隔0.1 s由静止释放一个完全相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻,记录下小球在斜面运动的照片,如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB=4 cm,xBC=8 cm。已知O点距离斜面底端的长度l=35 cm,小球质量m=0.02 kg,取g=10 m/s2,小球均可视为质点,不计摩擦阻力和空气阻力。由以上数据可以得出( )
A.小球的加速度大小为0.4 m/s2
B.斜面上最多有4个小球在运动
C.此时刻在C位置的小球重力的瞬时功率为0.08 W
D.小球从静止运动到A位置,合力对小球的冲量大小为4×10-2 N·s
10.答案 C
11.★★★(多选)(2025届广东普通高中二调)如图所示,旅客在站台候车线处候车,相邻候车线间的距离以及每节车厢的长度均为L。列车进站时,从1号车厢的前端入口a点经过5号候车线时开始计时,到2号车厢的前端入口b点经过5号候车线时,所用的时间为T,列车停下时a点恰好正对1号候车线。若列车进站时做匀减速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.列车进站时的加速度大小为
B.a点经过2号候车线时,列车的瞬时速度大小为2(7-4)
C.从a点经过2号候车线到列车停止运动,经历的时间为(2+)T
D.从a点经过5号候车线到列车停止运动的过程,列车的平均速度为2(2-)
11.答案 CD
解题导引
将列车的运动看成质点由正对1号候车线处开始做初速度为零的反向匀加速直线运动。质点经过4号候车线与5号候车线之间所用的时间为T。
解析 采用逆向思维可知,从a点经过5号候车线到a点经过1号候车线过程,连续经过相等的位移所用的时间之比为(-)∶(-)∶(-1)∶1;设从a点经过2号候车线到列车停止运动所用时间为t,则有=,解得t=(2+)T,C正确。根据L=at2可得列车进站时的加速度大小a===2(7-4),A错误。a点经过2号候车线时,列车的瞬时速度大小v2=at==2(2-),B错误。从a点经过5号候车线到列车停止运动的过程,列车运动的总时间t'满足==,解得t'=2(2+)T,故列车从a点经过5号候车线到停止运动的过程中平均速度==2(2-),D正确。
创新风向·模块融合
光学中的运动学问题
(2025届江西宜春二模)中国古代的《墨子》中谈到“景不从,说在改为”意思是影子是不动的,影子变动的现象是物体和光源位置改变所造成的。如图所示,与水平湖面夹角为45°的平行光照射在一独木舟上,在右侧竖直壁上形成了一个影子。已知影子长度为独木舟长度的倍。
(1)求湖水的折射率;
(2)若独木舟向右以0.1 m/s2的加速度移动(湖面的波动忽略不计),在撞壁之前,求影子移动的位移x影和时间t的关系式。
答案 (1) (2)x影=0.05t2(SI)
解析 (1)光路图如图所示
根据几何关系可得AB=l,BC=l,故β=30°,湖水的折射率n==。
(2)影子随独木舟一起移动,根据数学知识可得=,其中x舟=at2=0.05t2,则x影=x舟=0.05t2(SI)。
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