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

課時(shí)作業(yè)2　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用 時(shí)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(dòng)的位移x與時(shí)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(duì)比勻變速運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤．前2 s內(nèi)的平均速度＝ m/s＝7 m/s，故B錯(cuò)誤．相鄰1 s內(nèi)位移差Δx＝aT2＝2 m，故C錯(cuò)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(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)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(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法 B．用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的方法 C．對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的方法 D．抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法 解析：伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究，通常包括以下幾個(gè)方面的要素：通過對(duì)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(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)，最后對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究也是如此，故正確選項(xiàng)為D. 答案：D 3．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)速度，因不知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度，故無法確定其加速度大小，C錯(cuò)誤，D正確．質(zhì)點(diǎn)在前10 s內(nèi)一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，則前10 s內(nèi)的平均速度等于5 s末瞬時(shí)速度為10 m/s，前10 s內(nèi)的位移為100 m，故A正確，B錯(cuò)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…所示小球運(yùn)動(dòng)過程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時(shí)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(dòng) 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(shí)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(dòng)，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(dòng)．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(shí)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(jì)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 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(duì)；此時(shí)離拋出點(diǎn)高25 m，故位移大小為25 m，方向豎直向上； B對(duì)；此時(shí)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(cuò)；平均速度為＝ m/s＝5 m/s，D錯(cuò)． 答案：AB 7．一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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，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(xiàng)為C. 答案：C 8．我國是一個(gè)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(shí)，V0有最小值，此時(shí)t2＝2pH/q，a＝2H/t2＝q/p. 答案：B 二、計(jì)算題(3×12′＝36′) 圖2 9．測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖2所示，B為測(cè)速儀，A為汽車，兩者相距335 m，某時(shí)刻B發(fā)出超聲波，同時(shí)A由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí)，A、B相距355 m，已知聲速為340 m/s，求汽車的加速度大?。? 解析：設(shè)超聲波往返的時(shí)間為2t，根據(jù)題意汽車在2t時(shí)間內(nèi)位移為a(2t)2＝20 m，① 所以超聲波追上A車時(shí)，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(shí)間緊迫，想以最短的時(shí)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(shí)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(dòng)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(shí)間：t1＝＝ s＝1.2 s 減速時(shí)間：t2＝＝ s＝1.2 s 下滑的最短時(shí)間t＝t1＋t2＝1.2 s＋1.2 s＝2.4 s 答案：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(xiàng)行動(dòng)．這是因?yàn)橐话泷{駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)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(qǐng)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(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算駕駛員的反應(yīng)時(shí)間． (2)如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間相同，請(qǐng)計(jì)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(qǐng)計(jì)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(duì)學(xué)生在斑馬線上橫過馬路，他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了0.2 s，會(huì)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(shí)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(jì)算駕駛員的反應(yīng)時(shí)間Δt＝＝ s＝0.90 s. (2)如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間相同，由＝可計(jì)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(shí)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(huì)發(fā)生交通事故． 答案：(1)0.90 s　(2)20　(3)0.62　(4)會(huì)