2020屆高三物理總復(fù)習(xí)課時作業(yè)2 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用 新人教版

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1、課時作業(yè)2 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用 時間:45分鐘  滿分:100分 一、選擇題(8×8′=64′) 1.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x與時間t的關(guān)系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)(  ) A.第1 s內(nèi)的位移是5 m B.前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/s C.任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 m D.任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s 解析:對比勻變速運(yùn)動的位移公式x=v0t+at2可以知道:v0=5 m/s,a=2 m/s2.第1 s內(nèi)的位移為6 m,故A錯誤.前2 s內(nèi)的平均速度= m/s=7 m/s,故B錯誤.相鄰1 s內(nèi)位移差Δx=aT2=2

2、 m,故C錯誤.任意1 s內(nèi)的速度增量Δv=a·Δt=2 m/s,故D正確. 答案:D 2.伽利略對自由落體運(yùn)動的研究,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法,這就是(  ) A.對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法 B.用科學(xué)實驗進(jìn)行探究的方法 C.對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納,并用實驗進(jìn)行驗證的方法 D.抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法 解析:伽利略對運(yùn)動的研究,通常包括以下幾個方面的要素:通過對現(xiàn)象的一般觀察,提出假設(shè),運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))推理得出推論,通過實驗對推論進(jìn)行檢驗,最后對假設(shè)進(jìn)行修正和推廣.伽利略對自由落體運(yùn)動的研究也是如此,故正確選項為D. 答案:D 3.做勻加速直線運(yùn)動

3、的質(zhì)點(diǎn),在第5 s末的速度為10 m/s,則(  ) A.前10 s內(nèi)位移一定是100 m B.前10 s內(nèi)位移不一定是100 m C.加速度一定是2 m/s2 D.加速度不一定是2 m/s2 解析:質(zhì)點(diǎn)在第5 s末的速度為瞬時速度,因不知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初速度,故無法確定其加速度大小,C錯誤,D正確.質(zhì)點(diǎn)在前10 s內(nèi)一直做勻加速運(yùn)動,則前10 s內(nèi)的平均速度等于5 s末瞬時速度為10 m/s,前10 s內(nèi)的位移為100 m,故A正確,B錯誤. 答案:AD 圖1 4.如圖1所示,小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5…所示

4、小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置.連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T,每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息,下列判斷正確的是(  ) A.位置“1”是小球釋放的初始位置 B.小球做勻加速直線運(yùn)動 C.小球下落的加速度為 D.小球在位置“3”的速度為 解析:由圖可知相鄰時間間隔內(nèi)通過的位移分別為2d、3d、4d、5d,所以小球做勻加速直線運(yùn)動,位置“1”不是小球釋放的初始位置,由位移差Δx=aT2得小球下落的加速度為a=,小球在位置“3”的速度為===. 答案:BCD 5.一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車,做勻減速直線運(yùn)動.開始剎車后的第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)位移大小依次為9 m和7 m.則剎車后6 s

5、內(nèi)的位移是(  ) A.20 m           B.24 m C.25 m D.75 m 解析:由Δx=aT2得:9-7=a·12,a=2 m/s2,由v0T-aT2=x1得:v0×1-×2×12=9,v0=10 m/s,汽車剎車時間tm==5 s<6 s,故剎車后6 s內(nèi)的位移為x==25 m,C正確. 答案:C 6.某物體以30 m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10 m/s2. 5 s內(nèi)物體的(  ) A.路程為65 m B.位移大小為25 m,方向向上 C.速度改變量的大小為10 m/s D.平均速度大小為13 m/s,方向向上 解析:初速度為30

6、 m/s,只需3 s即可上升到最高點(diǎn),位移為h1==45 m,再自由下落2 s,下降高度為h2=gt2=0.5×10×22 m=20 m,故路程為65 m,A對;此時離拋出點(diǎn)高25 m,故位移大小為25 m,方向豎直向上; B對;此時速度為v=10×2 m/s=20 m/s,方向向下,速度改變量大小為50 m/s,C錯;平均速度為= m/s=5 m/s,D錯. 答案:AB 7.一個做勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),初速度為0.5 m/s,在第9 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m,則該質(zhì)點(diǎn)的加速度、9 s末的速度和質(zhì)點(diǎn)在9 s內(nèi)通過的位移分別是(  ) A.a(chǎn)=1 m/s2, v9=9 m/s,

7、x9=40.5 m B.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m C.a(chǎn)=1 m/s2, v9=9.5 m/s, x9=45 m D.a(chǎn)=0.8 m/s2, v9=7.7 m/s, x9=36.9 m 解析:a===1 (m/s2),v9=v0+at=0.5+1×9=9.5(m/s),x9=v0t+at2=0.5×9+×1×92=45(m),故正確選項為C. 答案:C 8.我國是一個能源消耗大國,節(jié)約能源刻不容緩.設(shè)有一架直升飛機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛,已知飛機(jī)在上升過程中每秒鐘的耗油量V=pa+q(p、q均為常數(shù)),若直升飛機(jī)欲加速上升到某一高度處,且耗

8、油量最小,則其加速度大小應(yīng)為(  ) A. B. C. D. 解析:飛機(jī)勻加速上升,則H=at2,耗油總量V0=Vt=(pa+q)t,聯(lián)立得V0=2Hp/t+qt,由于×qt=2Hpq=C,C為常量,因此當(dāng)2Hp/t=qt時,V0有最小值,此時t2=2pH/q,a=2H/t2=q/p. 答案:B 二、計算題(3×12′=36′) 圖2 9.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖2所示,B為測速儀,A為汽車,兩者相距335 m,某時刻B發(fā)出超聲波,同時A由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號時,A、B相距355 m,已知聲速為340 m/s,求汽車的

9、加速度大?。? 解析:設(shè)超聲波往返的時間為2t,根據(jù)題意汽車在2t時間內(nèi)位移為a(2t)2=20 m,① 所以超聲波追上A車時,A車前進(jìn)的位移為at2=5 m,② 所以超聲波在2t內(nèi)的路程為2×(335+5) m,由聲速340 m/s可得t=1 s,代入①式得a= 10 m/s2. 答案:10 m/s2 10.在四川汶川抗震救災(zāi)中,一名質(zhì)量為60 kg、訓(xùn)練有素的武警戰(zhàn)士從直升機(jī)上通過一根豎直的質(zhì)量為20 kg的長繩由靜止開始滑下,速度很小可認(rèn)為等于零.在離地面18 m高處,武警戰(zhàn)士感到時間緊迫,想以最短的時間滑到地面,開始加速.已知該武警戰(zhàn)士落地的速度不能大于6 m/s,以最大壓力作

10、用于長繩可產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2;長繩的下端恰好著地,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=10 m/s2.求武警戰(zhàn)士下滑的最短時間和加速下滑的距離. 解析:設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為h1,減速下滑的距離為(H-h(huán)1),加速階段的末速度等于減速階段的初速度為vmax,由題意和勻變速運(yùn)動的規(guī)律有: vmax2=2gh1 vmax2-v2=2a(H-h(huán)1) 由上式解得h1== m=7.2 m 武警戰(zhàn)士的最大速度為vmax== m/s=12 m/s 加速時間:t1== s=1.2 s 減速時間:t2== s=1.2 s 下滑的最短時間t=t1+t2=1.2 s+1.2 s=2.4 s 答案:

11、2.4 s 7.2 m 圖3 11.為了最大限度地減少道路交通事故,2020年8月15日,全國開始了“集中整治酒后駕駛違法行為”專項行動.這是因為一般駕駛員酒后的反應(yīng)時間比正常時慢了0.1~0.5 s,易發(fā)生交通事故.圖示是《駕駛員守則》中的安全距離圖示(如圖3所示)和部分安全距離表格. 車速v (km/h) 反應(yīng)距離 s(m) 剎車距離 x(m) 停車距離 L(m) 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 80 A 40 60 請根據(jù)該圖表回答下列問題(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字): (1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算駕駛員的反應(yīng)時間.

12、 (2)如果駕駛員的反應(yīng)時間相同,請計算出表格中A的數(shù)據(jù). (3)如果路面情況相同,車在剎車后所受阻力恒定,取g=10 m/s2,請計算出剎車后汽車所受阻力與車重的比值. (4)假設(shè)在同樣的路面上,一名飲了少量酒后的駕駛員駕車以72 km/h速度行駛,在距離一學(xué)校門前50 m處發(fā)現(xiàn)有一隊學(xué)生在斑馬線上橫過馬路,他的反應(yīng)時間比正常時慢了0.2 s,會發(fā)生交通事故嗎? 解析:(1)車速v1=40 km/h= m/s,由于在反應(yīng)時間內(nèi)汽車仍勻速行駛,根據(jù)車速v和反應(yīng)距離s可計算駕駛員的反應(yīng)時間Δt== s=0.90 s. (2)如果駕駛員的反應(yīng)時間相同,由=可計算出表格中A的數(shù)據(jù)為s3==10× m=20 m. (3)如果路面情況相同,假設(shè)阻力與車重的比值為μ,則 v2=2ax,μmg=ma,μ= 將v1=40 km/h、x1=10 m、g=10 m/s2代入可得:μ=0.62. (4)車速v=72 km/h=20 m/s,反應(yīng)時間Δt=0.90 s+0.2 s=1.1 s 駕駛員的反應(yīng)距離s=vΔt=20×1.1 m=22 m 剎車距離x===32 m. 停車距離L=s+x=54 m 由于停車距離L>50 m,故會發(fā)生交通事故. 答案:(1)0.90 s (2)20 (3)0.62 (4)會

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