课时分层检测(10) 匀变速直线运动规律的综合应用-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第一册同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 得分 课时分层检测（十） 匀变速直线运动规律的综合应用 C.乙车启动10s后正好追上甲车 …0基础达标练0. D.乙车超过甲车后，两车不会再相遇 1.一个从地面竖直上抛的物体两次经过一个：4.（多选）物体以初速度0竖直上抛，经3s到 较低的点A的时间间隔是TA,两次经过一 达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2,则 个较高的点B的时间间隔是TB,重力加速 度为g,则A、B之间的距离为 ( A.物体的初速度o为30m/s A.88(TA2-Tn)B.is(TA?-Tn2) B.物体在5s内通过的路程为75m C.物体在第1s内、第2s内、第3s内的平 C.x(Ta2-T82)D.8(Ta+T82) 均速度之比为5：3：1 2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀减速： D.物体经5s落回抛出点 直线运动，o-1图像如图所示，3s末两质点5.甲、乙两汽车在同一条平直公 甲 相遇。由图像可知 ( 路上同向运动，其速度一时间 ↑v/ms1) 图像分别为如图所示的甲、乙 两条图线。下列对甲、乙运动 甲 的描述正确的是 t/s A.0~o时间内甲的加速度逐渐增大 B.0~t。时间内乙的加速度逐渐增大 A.甲的加速度小于乙的加速度 C.0~t。时间内的某时刻甲、乙加速度相等 B.t=0时，甲在乙之前6m处 D.to时刻两者相遇 C.t=0时，乙在甲之前6m处 6.甲、乙两车在同一条直 x/m D.从t=0至相遇前，甲、乙两质点的最远距 甲 道上行驶，它们的位置 离为6m 3.（多选)甲、乙两车在一 x随时间t变化的关系 20 4v/(ms1) 20 如图所示。已知乙车 5101520t/s 平直公路上从同一地 点沿同一方向做直线 10 做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于t= 运动，它们的-t图像 101520t/s 10s处，则下列说法正确的是 如图所示。下列判断正确的是 ( A.甲车的初速度为零 A.乙车启动时，甲车在其前方50m处 B.乙车的初位置在xo=60m处 B.运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为 C.乙车的加速度大小为1.6m/s2 75m D.t=5s时两车相遇，此时甲车速度较大 148 班级 姓名 得分 刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保持在 …0能力提升练0 8m/s2。若前方大货车突然紧急刹车，SUV 7.(多选)在地面上方距地高H处，将物体a以速： 小客车司机的反应时间是0.50s,为了避免 度竖直上抛，同时在同一位置物体b自由： 发生追尾事故，轿车和卡车之间至少应保留 下落。分别用△和|△表示在同一时刻物 多大的距离？ 体a、b的高度差和速度差的绝对值，不考虑： 空气阻力的影响，下列说法正确的是( A.两个物体都在空中时△h不断增大，|△o 保持不变 B.两个物体都在空中时△h先增大后减小， |△一直变大 C.两球落地时间差△1只与有关，与H无关 D.两球落地时间差△t与vo和H都有关 8.(多选)甲、乙两质 个x/m 点在相邻平行直线 2 甲 轨道上运动的位移 一时间图像(x-1 24681012/s 图像)如图所示，其中甲的图线是直线，乙的 图线是抛物线。下列说法正确的是( A.在012s内，乙做曲线运动 B.在0~12s内，甲的平均速度大于乙的平 均速度 C.在0~6s内的任意时刻，甲、乙的速度不： 可能相同 D.甲的速度为4m/s 9.高速公路上，一辆大货 车以20m/s的速度违 规行驶在快速道上，另 有一辆SUV小客车以 32m/s的速度随其后并逐渐接近。大货车 的制动性能较差，刹车时的加速度保持在： 4m/s2,而SUV小客车配备有ABS防抱死： 149 班级 姓名 得分 :11.春节放假期间，全国高速公路免费通行，小 …0 创新应用练 轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿 10.如图是商场内儿童游乐区 车通过收费站窗口前xo=9m区间的速度 设置的双人赛车竞技轨 不超过vo=6m/s。现有甲、乙两小轿车在 道，参与游戏的儿童可通 收费站前平直公路上分别以o甲=20m/s 过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加 和vz=34m/s的速度匀速行驶，甲车在 速、弯道减速和直道冲刺等动作。某时刻： 前，乙车在后。甲车司机发现正前方收费 甲、乙两辆赛车同时通过赛道上的同一位 站，开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀 置后进入一段长为10m的直轨道开始竞： 减速刹车。 速，若甲车通过该位置后速度大小始终为： (1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远 2m/s,乙车通过该位置时的速度为1m/s, 处开始刹车才不违章？ 并开始以0.5m/s2的加速度开始加速。 (2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口 (1)若乙车一直加速，求乙车追上甲车前， 前9m处的速度恰好为6m/s,乙车司机在 两车间的最大距离。 发现甲车刹车时经to=0.5s的反应时间后 (2)若乙车行驶的最大速度为2.5m/s,则： 开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减 乙车能否在该直道完成超越？ 速刹车。为避免两车相撞，且乙车在收费 站窗口前9m区不超速，则在甲车司机开 始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？ 150(2)空降兵在4=5s内做自由落体运动，下落的高度h1=2贴 =125m 空降兵减速下降的高度，=凹，=260m 2 下降的总高度h=h1十he=385m。 答案(1)2m/s(2)385m 10.解析(1)直杆下端B穿过圆柱筒，即从B下落到C点（自由下 落h)起到B下落到D点（自由下落h十b)止。 2h 由h=之得=√g 则B下落到C点所需时间为1一√g, /2h B下落到D点所需时间一A 2(h+b) 刺直杆下端B穿过圆柱筒的时间是 △t1=t2-4=W 2(h+b) 2h (2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点（自由下落h)起 到A下落到D点（自由下落a十h十b)止。 A穿过D点所需时间13=人 /2(a+h+b) 5 则整个直杆AB穿过圆柱筒的时间 △t3=ig-t1= /2(a+h十b) /2h g 答案(1)√ 2(h+b) 2h 8 (2) 2(a+h+b) 2h 11.解析(1)设B球落地所需时间为t1,A球落地所需时间为t2 由h1=之g4得 /2×(7.2-2.2) 10 s=1s 由h,=2,2 2X1.2s=1.2s A/10 所以两小球落地的时间差为 △=t2-t1=0.2s。 (2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等， 即=vg=g41=10×1m/s=10m/s。 答案(1)0.2s(2)10m/s 课时分层检测（十） 1.A[物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最 高点自由下落到A点的时间为艺，物体从最高点自由下落到B 点的时间为号，竖直上抛运动的加速度Q=g,由工=号a,可得 最高点到A点的距离为工A=8gTA,最高点到B点的距离为 xB=8gTB,A点在B点下方，解得AB间距离△x=8g(TA 一Ts2),故远A。门 2.CD「u-t图像的斜率表示加速度，由图可知甲图像的斜率大，A 错误：在3末两质点相遏，由圈像可知△r-受1-登(1一1》 6m,即t=0时乙在甲之前6m处，B错误，C正确；甲在乙后，甲 比乙速度大，所以开始两质点相距最远，最远为6m,D正确。] 3.ABDL根据速度图线与时间轴包周的面积表示位移，可知乙车 在1=10s时启动，此时甲车的位移为x=7×10X10m=50m, 即甲车在乙车前方50m处，故A正确：当两车的速度相等时相距 最远，最大距离为：xm*=7×(5十15)X10m-7×10×5m= 75,故B正确：由于两车从同一地，点沿同一方向做直线运动，当 位移相等时两车才相遇，由题图可知，乙车启动10s后位移小于 甲车的位移，还没有追上甲车，故C错误；乙车超过甲车后，由于 乙车的速度大，所以不可能再相遇，故D正确。] 4.AC[物体的初速度为o=gt=30m/s,故A正确；最高点到抛 出点的距离为H= 2g =45m,物体从最高点下落2s时运动的距 离为h=2gf=乞×10×(2m=20m,所以物体在5s内通过 的路程为s=H十h=65m,故B错误；将物体的竖直上抛运动逆 向看作是自由落体运动，则物体在第1s内、第2s内、第3s内的 位移之比为x1:2：=5:3:1,所以物体在第1s内、第2s 内，第3：内的平均速度之比为5：3：1，故C正确；根据竖直上抛 运动的对称性可知物体经6s落回抛出点，故D错误。] 2 5.C[根据速度一时间图像中图线切线的斜率表示瞬时加速度大 小知，甲的加速度保持不变，乙的加速度逐渐减小，故A、B错误； 0一。时间内，对乙图作切线，总会找到一条切线与甲图线平行， 即0t。时间内的某时刻甲、乙加速度相等，故C正确：t时刻两 者速度相等，根据图像与时间轴固成的面积表示位移知，0~一。时 间内，乙的位移比甲的大，但因为不知道两车出发，点的位置关系， 所以。时刻两者不一定相遇，故D错误。] 由题图可知甲车做匀速直线运动，速度==m 5 4m/s,故A错误；乙车做匀减速直线运动，可看作是反方向的匀 加速直线运动，则有x=之ar,由题图可知，当其反向运动5s 时，位移为20m,得加速度大小a一1.6m/s,因其共运动了10s, 可得。=号×1.6×10m=80m,C正确，B错误：1=5s时，两车 相遇，甲车的速度vm=4m/s,乙车的速度vz=at=1.6X5m/s= 8m/S,Upv乙，D错误。 7.AD[在t时刻物体a的速度为v。=一gt,物体b的速度为v% gt,故a、b的速度差的绝对值为△v=U一（一Ub)|=uo,所以 速度变化量保持不变；在t时刻物体a上升的高度为。=t一 2gf,物体b下降的高度为h,=gt,所以a,b的高度差为△ 一h.十hb一t,可知高度差随时间不断增大，故A正确，B错误。 根据速度时间公式，a球上升时间为t上=，竖直上抛运动具有 对称性，上升时间等于下降时间，故返回到H处所用的时间为， ,从H处到达地面时，H=,/十号g,b自由下落到地面 g 时H=g,则两球落地时间羞为△=十十一 √/2+2gH+% 2H ,可知两球落地时间差△1与u。和H都 有关，故C错误，D正确。] 8.BC [x-t图像只能描述直线运动，A错误；0~12s,甲的位移大 于乙的位移，故平均速度甲大于乙，B正确：0一6s,甲、乙速度方 向始终相反，速度不可能相同，C正确；由斜率可知，甲的速度为 0.25m/s,D错误。] 9.解析设SUV和大货车的加速度和初速度分别为a1,叫，a2,2 反应时间里SUV的行驶距离：x。一y1o:若恰好发生追尾，则两车 速度相等，有（设大货车刹车后经时间1两车相遇） =w1十a1(t一0.5s),=u十a2t 代入数据，得两车发生追尾所用时间：一4s 此段时间内，两车行驶距离： x1=+4(1-0.5)+2a1(t-0.5)2, 则有两车之间不发生追尾的最小距离：△x一1一x2:两车刹车时的加 速度分别是a1=一8m/s,a=一4m/s,代入数据得：△r=31m 答案31m 10.解析(1)甲、乙两车速度相等时，它们之间的距离最大 up=wz十at 解得t=2s 两车之间的最大距离为△x一xm一x Ip=Vpt t=vl+2ar 代入数据解得△.x=1m。 （2)甲车通过该直道的时间4=二- 10 s=5s U 乙车加速阶段的时间，=m一业_2.5-1 s=3s 0.5 加撞行我的位移-4-25中X3m=5.25m 2 2 通过剩余距离的时间，'-二1=10,525、=1,99 2.5 则乙车通过该直道的时间=t2十2'=3s十1.9s=4.9s< 则说明乙车在直道完成了超越。 答案(1)1m(2)能 11.解析(1)甲车速度由20m/s减速至6m/s过程中的位移 7UP二—Z 1 -=91m 2aw x2=x0十x1=100m 即甲车司机需在离收资站窗口至少100m处开始刹车 (2)设甲刹车后经时间甲、乙两车速度相同，由运动学公式得 -a元(t-to）=Um一apt 解得t=8s 相同速度v=v一at=4m/s<6m/s,只需满足乙车到达窗口 前不超速，两车不会相撞。 乙车从34m/s减速至6m/s过程中的位移为x=v2十 -=157m 2ar 所以要满足条件，甲、乙的距离至少为 -x,=66m。 答案(1)100m(2)66m 课时分层检测（十一） 1,B[两个实验都体现了放大的思想方法，故B正确。] 2. [质量分布均匀、形状规则的物体的重心不一定在物体上，如 质量分布均匀的圆环，重心在圆心上，不在物体上，故A错误：放 在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力，施力物体是桌面，这 是由于桌面发生微小形变而产生的，故B错误；舞蹈演员在做各 种优关动作时，其重心位置随着质量分布不同而变化，故C错误： 根据力的作用效采命名的不同名称的力，性质可能也不相同，如 动力，阻力从效果上来说不同，从性质来说动力可能是重力，阻力 能是弹力，二者性质也不相同，故D正确。 3.C 甲球受重力和地面对它的竖直向上的弹力两个力，斜面对甲 球没有弹力，如采有的话甲球不会静止，故A错误；乙球受重力和 地面对它的竖直向上的弹力两个力，与乙接触的球不会对乙球有 弹力作用，如采有的话乙球不会静止，故B错误；丙球受重力，球 壳给它的指向球心的弹力和与它接触的球对它的沿两球球心连 线向左的弹力，如果两球间不存在弹力，丙球不能保持静止状态 故丙球受两个弹力的作用，故C正确：丁球受重力和右侧细线对 它的竖直向上的拉力，倾斜的细线不会对它有拉力的作用，如果 有的话丁球不能保持平衡状态，故丁球只受一个向上的弹力，故D 背天. 4.D「弹力是按性质命名的，压力、支持力、拉力都是按力的效果命 名的，故A错误：弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相 同，故B错误；胡克定律是弹簧在弹性限度内弹力与弹簧形变量 的关系，压力、支持力、绳的拉力的大小不能根据胡克定律求出， 故C错误：弹力的大小与物体的形变程度有关，在弹性限度内形 变程度越大，弹力越大，故D正确。 5.A [物体的各部分都受重力作用，重心是物体所受重力的等效 作用点，A正确，D错误：重力的方向总是竖直向下的，B错误：物 体的形状和质量分布影响物体的重心位置，C正确。 6. [弹簧受到的拉力与其伸长量成正比，且测力计的示数代表的 是作用在测力计挂钩上的力。 由于四种情况下右端受到大小皆 为F的拉力，与左端的受力情况无关，故图中弹簧的仲长量是相 同的，即l1=2l3=L1,故A正确，B、C、D错误。 7,BC[由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为lo=6cm,即 弹簧的原长为6cm,由图读出弹力为F1-2N,弹簧的长度为l =4cm,弹簧压缩的长度x1=l-l1=6cm一4cm-2cm 0.02m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k= F =a.02N/m= 100N/m,故A错误，B、C正确：弹簧伸长0.02m时，弹力的大小 为F=k.x=100×0.02N=2N,故D错误。 8.B 「如果弹簧处于被拉伸的状态，它将有收缩到原状的趋势，会 向下拉A,向上提B,则对物体A、B,有FT=GA+F=5N,FN GB 一F=2N,选项B正确：如果弹簧处于被压缩的状态，它将有 向两端伸长恢复原状的趋势，会向上推A,向下压B,则F,'一G4 一F=1N,Fx'=GB十F-6N,远项C正确。] 9.解析当弹簧受向下的15N的拉力作用时，由胡克定律知F =k(1。一11) 即15N=k·(0.24m-0.2m) 5 解得劲度系数为k=0.0N/m=375N/m 当用30N的力向下压弹簧时，设弹簧长度为13，由胡克定律知F =k(11-l3) 整理得 F 3=l1 k =0.20m-37 30 m=0.12m=12cm 答案12cm 10.解析由图像知，当x1=0.2m时，F1=2N,在0.2m之内只有 小弹簧被压缩。由胡克定律得F=k1x1, 所以，=E -0.2 N/m=10 N/m. 从0.2m至0.3m过程中，两弹簧均被压缩。 当F2-5N时，小弹簧的压缩量x2=0.3m, 大弹簧的压缩量x2'-x2一x=0.3m-0.2m=0.1m, 根据胡克定律得k1x2十k2x2=F2, 即k,=E二2=5-10X0.3N/m=20N/m. 0.1 答案.10N/m20N/m 11,B[每只手受到的拉力均为600N,故A错误：每根弹簧产生的 弹力为60N=150N,故B正确；每根弹簧的劲度系数k=玉 H L.6-0.4)m-125N/m,故C、D错误。] 150N 12.解析刚开始q弹簧处于压缩状态，设其压缩量为x1,则根据胡 克定律有 1-"m=2X10 m=0.04m k 500 2 最终C木块刚好离开水平地面，▣弹簧处于拉伸状态，设其伸长 量为x,则 :=&2X10 m=0.04m 500 最终缓慢向左拉p弹簧的水平力大小为 F=(m,十n.)g=4×10N=40N 则力弹簧的伸长量为 40 x3=k一500 m=0.08m 所以所求距离为 x=x1十x2十x3=(0.04十0.04十0.08)m 0.16m 答案0.16m 课时分层检测（十二） 1,BDL重力沿斜面的分力大小为F=Gsin30°=2N,若弹簧弹力 表现为向上的拉力，因为FF,物体有沿斜面向上运动的趋势， 则摩擦力方向沿斜面向下，大小为F:一F举 -F=2N:若弹簧弹力 表现为向下的推力，则物体有沿斜面向下运动的趋势，则摩擦力 方向沿斜面向上，大小为F:一F十F一6N,故B、D正确，A、C 错误。」 2.C 「厂A4纸与书上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有F,一2F、 2×0.4×3N=2.4N,当拉力等于摩擦力时，拉力最小，所以有 F=2.4N,C正确。 3.D 由图乙可知，在3.0一3.5s时间内，物块与长木板之间为静 摩擦力，二者保持相对静止，即木板处于静止状态，故A错误；在 4.55.5s时间内，二者之间为滑动摩擦力，木板一定在相对物 块运动，但是不一 定做匀加速运动，故B错误；物块始终处于平衡 状态，虽然力传感器显示的细绳拉力和长木板提供的摩擦力等大 反向，但是图乙中曲线是细绳拉力随时间的变化曲线，并不是摩 擦力随时间的变化曲线，故C错误：由图乙可知，最大静摩擦力大 小为图中最大F,即5N,滑动摩擦力为图中相对平稳的F,即大 约4N ,所以二者之比约为5：4，故D正确。 4. 瓶子重力为40N,处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小 等 重力，即40N,故A错误，B正确：当握力再增大时，瓶子仍静 止 ,瓶子受到的重力不变，摩擦力不变，故C错误：当握力逐渐减 小时，最大静摩擦力减小，但只要瓶子仍处于静止状态，瓶子受到 摩擦力大小就不变，故D错误。 5. 对物体受力分析，受推力F、重力G,受墙壁对其垂直向外的 支持力℉，由于物体保持静止，处于平衡状态，合力为零，故有坚 直向上的静摩擦力F静，根据平衡条件有F静G,即静摩擦力与 重力平衡，与推力无关，故选项D正确，A、B、C错误。 6.C 物块A受到的摩擦力为1mg,选项A错误；因为>，物 块B保持静止，选项B错误：很据摩擦力的判断方法，物块B受到 地面水平向左的摩擦力，选项C正确：由A选项可知，物块A对B 的摩擦力大小为g,根据平衡条件得地面对B的摩擦力大小 为凸ng:选项D错误。 7.AD 弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L=20cm=0.20m, 即弹簧的原长为0.20m,弹力为F1=60N时，弹簧的长度为L= 40cm=0.40m,弹簧伸长的长度△L=L一L。=0.40m-0.20m 一0.20m,由胡克定律得弹簧的劲度系数为k 60 0.20 N/m 一300N/m,A正确：图丙所示方案，弹簧测力计与木块A一起运 动，当木块A做匀速直线运动时，A所受滑动摩擦力等于弹簧测 力计示数，但不容易严格控制A做匀速直线运动，另一方面对运 动的弹簧测力计不容易读数：图乙所示方案，弹簧测力计是静止 的，只要A、B相对滑动，弹簧测力计的示数大小就等于B所受的 滑动摩擦力大小，实验不需要控制B做匀速运动，对静止的弹簧 测力计a容易读数，因此方案乙更合理，B错误；图乙所示方案更 合理，由于弹簧测力计a的示数为6.0N,则B受到的摩擦力为 6.0N,所以A、B间的动摩擦因数 =0.3,C错误；当木块A 被拉动时，没有说明运动情况，只有当木块A匀速运动时，拉力和 摩擦力才相等，A和B之间的摩擦力大小才为4.0N,如果A做 加速运动，摩擦力小于4.0N,D正确。 8.BD 若叫<山，则物块相对传送带向左运动，其所受滑动摩擦力 方向向右，若山1>，，则物块相对传送带向右运动，其所受滑动摩 擦力方向向左，两种情况下物块所受滑动摩擦力大小均为「 4g,故A错误，B正确：若叫=，且物块保持匀速运动，此时物 块所受细线拉力与传送带对物块的静摩擦力平衡，即f一g,方 向向左，故C错误，D正确。 9.B 「先以A为研究对象，A做匀速运动，合力为零，由平衡条件分 析可知，A不受摩擦力，否则水平方向上A的合力不为零，不可能 做匀速直线运动；再以整体为研究对象，由平衡条件分析可知，地 面对B一定有摩擦力，故B正确。A、C、D错误 10.D [以木板为研究对象，木板水平方向受到两个力：给的向右 的静摩擦力，大小为F ,和地面给的向左的滑动摩擦力F2 也·3mg,对木板根据羊衡条件有：F 1一2一32ng,由题可 知：最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则F精1≤丝mg,即：3mg≤ 1ng,因此以1≥32，故A、B、C错误，D正确。] 11.解析(1)当笔杆竖直放置时，由于砝码静止，则 k△x 所以k mg=500 N/m Ar