2025届高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动的规律练习含答案

这是一份2025届高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动的规律练习含答案，共8页。试卷主要包含了6 m/s2等内容，欢迎下载使用。

题组一 匀变速直线运动的规律及应用
1.(2024广东广州白云中学期末)在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是14 m,该车辆的最大刹车加速度是7 m/s2,该路段的限速是60 km/h,若该车以最大加速度沿直线刹车,则该车( )
A.超速B.不超速
C.是否超速无法判断D.速度刚好是60 km/h
2.(2024广东高三校联考)目前,许多城市允许无人驾驶汽车在特定区域、特定时段上路进行商业化试运营。假设一辆测试车辆正在平直公路上行驶,距路口停车线40 m时,红绿灯还有3 s将变为红灯,此时测试车辆的速度为10 m/s。测试车辆可看作质点,在不违反交通规则的前提下( )
A.测试车辆可以以 m/s2的加速度匀加速通过该路口
B.测试车辆匀加速通过该路口时的速度可以为15 m/s
C.测试车辆匀减速停在该路口,其加速度大小为 m/s2
D.测试车辆匀减速停在该路口,其加速度大小为1.25 m/s2
3.(2024广东中山期末)图甲、乙分别是反映一辆汽车在平直公路上单向加速和减速行驶的示意图。用点记录汽车每经过相等的时间t时的位置,用箭头反映汽车在该位置时速度的大小及方向,甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同。由图可以判断( )
A.图甲反映汽车一定做匀加速直线运动
B.图乙反映汽车的加速度方向与速度方向相同
C.甲、乙两种情形,汽车全程的平均速度相等
D.甲、乙两种情形,汽车的加速度可能相同
题组二 匀变速直线运动的推论及应用
4.做匀加速直线运动的质点,在第6 s内和前5 s内的平均速度之差是3 m/s,则此质点运动的加速度大小为( )
A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.6 m/s2
5.假设一列动车组进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3 s、2 s、1 s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是( )
A.9∶4∶1B.27∶8∶1
C.5∶3∶1D.3∶2∶1
6.某海湾大桥上四段长度均为110 m的等跨连续桥梁如图所示,一汽车从a处开始做匀减速直线运动,恰好行驶到e处停下。设汽车通过ab段的平均速度为v1,通过de段的平均速度为v2,则满足( )
A.2<<3B.3<<4
C.4<<5D.5<<6
7.(2023吉林长春质检)一小球由倾角为30°的斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上运动,小球运动的频闪照片如图所示,频闪时间间隔相同,小球在斜面上依次经过A、B、C、D、E点。已知小球向上经过A点时的速度为v0,各段距离之比sAB∶sBC∶sCD∶sDE=6∶2∶1∶3,小球在运动过程中所受阻力大小不变。求:
(1)小球沿斜面上升和下滑的加速度之比;
(2)小球向下运动经过B点时速度的大小。
综合提升练
8.某列车车头经过第一个里程标识时,屏幕显示列车速度是126 km/h,2 min后车头到达第n个里程标识时,速度变为54 km/h,已知两相邻里程标识之间的距离是1 km。若列车该过程视为匀减速直线运动,则下列说法正确的是( )
A.车头经过两相邻里程标识的速度变化量均相同
B.车头经过两相邻里程标识的时间越来越短
C.列车该过程的加速度约为0.6 m/s2
D.经分析可知n=4
9.某中学在进行火灾逃生演练时,一名体重为60 kg的逃生者从离地面18 m高处,利用缓降器材由静止开始匀加速下滑,当速度达到6 m/s时,以大小为3 m/s2的加速度匀减速下滑,到达地面时速度恰好为零。假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面,不计空气阻力,求:
(1)逃生者减速下滑过程的位移大小;
(2)逃生者加速下滑过程的加速度大小;
(3)逃生者到达地面整个过程的时间。
10.(2020全国Ⅰ卷)我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度。
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
参考答案
第2讲 匀变速直线运动的规律
1.B 解析 汽车刹车时做匀减速直线运动,根据0-v2=-2as,可得汽车的初速度为v=m/s=14m/s=50.4km/h<60km/h,所以该车不超速。
2.D 解析 测试车辆以m/s2的加速度匀加速行驶,3s内经过的位移为s1=v0t+at2=40m,刚好到路口,不能通过路口,故选项A错误;若测试车辆匀加速通过该路口时的速度为15m/s,则车辆到达停车线时所用的时间为t'==3.2s>3s,不可能通过路口,故选项B错误;若测试车辆匀减速停在该路口,则有0-=2a's,解得a'=1.25m/s2,故选项C错误,D正确。
3.C 解析 图甲中相同时间内位移增加,反映汽车做加速直线运动,但不一定是匀加速,A错误;图乙中相同时间内位移减小,反映汽车做减速直线运动,则加速度方向与速度方向相反,B错误;甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同,时间间隔也相同,所以甲、乙两种情形,汽车全程的平均速度相等,C正确;图甲情形汽车做加速运动,加速度方向与速度方向相同,图乙情形汽车做减速运动,加速度方向与速度方向相反,所以两种情形汽车的加速度不可能相同,D错误。
4.A 解析 根据匀变速直线运动规律可知,某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,则第6s内的平均速度等于5.5s时的瞬时速度,前5s内的平均速度等于2.5s时的瞬时速度,依题意由加速度定义式可得a=m/s2=1m/s2,故选A。
5.A 解析 可将动车组减速过程反向看作初速度为零的匀加速过程,根据匀变速直线运动规律,可知最后3s、2s、1s连续通过的三段位移之比是27∶8∶1,根据平均速度的计算公式v=,可知这三段位移的平均速度之比是9∶4∶1,故A正确,B、C、D错误。
6.B 解析 将汽车从a到e的匀减速直线运动看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,汽车经过de段和ab段所用的时间之比为1∶(2-),则汽车通过ab段的平均速度与通过de段的平均速度之比为=3.7,所以3<<4,故选B。
7.答案 (1)2∶1 (2)v0
解析 (1)由匀变速直线运动规律可知,只有当初速度(或末速度)为零时,连续相等的两段时间内物体位移之比为1∶3(或3∶1),则由
sAB∶sBC=6∶2=3∶1,可知C点为最高点
设小球沿斜面向上、向下运动时加速度大小分别为a1、a2,频闪时间间隔为t,根据位移时间公式,有
sBC=a1t2
sCD=a2t2
解得。
(2)B点是小球从A点运动到C点中间时刻的位置,故有vB上=
从B点到C点,根据速度位移公式,有=2a1sBC
从C点到B点,根据速度位移公式,有=2a2sBC
联立解得vB下=v0。
8.D 解析 列车做匀减速直线运动,加速度不变,速度越来越小,经过相同的位移所用时间越来越长,根据加速度定义式a=知,速度变化量越来越大,A、B错误;由题知v0=126km/h=35m/s,v=54km/h=15m/s,t=2min=120s,根据加速度定义式,代入数据得a=m/s2=-0.17m/s2,C错误;根据平均速度有s=(v0+v)t=×(35+15)×120m=3000m,每两个里程标识间隔1km,所以经过了3个里程标识,到达第4个里程标识,n=4,D正确。
9.答案 (1)6 m (2)1.5 m/s2 (3)6 s
解析 (1)根据题意,由速度位移公式v2-=2as可得,逃生者减速下滑过程的位移大小为
s1==6m。
(2)根据题意,结合(1)分析可知,逃生者加速下滑的位移大小为
s2=s-s1=12m
由速度位移公式v2-=2as可得,逃生者加速下滑过程的加速度大小为
a2==1.5m/s2。
(3)根据题意,由速度公式v=v0+at可得,逃生者到达地面整个过程的时间为
t==6s。
10.答案 (1)78 m/s (2)2.0 m/s2 39 s
解析 (1)设飞机装载货物前质量为m1,起飞离地速度为v1;装载货物后质量为m2,起飞离地速度为v2,重力加速度大小为g。飞机起飞离地应满足条件
m1g=k①
m2g=k②
由①②式及题给条件得v2=78m/s。③
(2)设飞机滑行距离为s,滑行过程中加速度大小为a,所用时间为t。由匀变速直线运动公式有
=2as④
v2=at⑤
联立③④⑤式及题给条件得
a=2.0m/s2⑥
t=39s。⑦