2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题1.16匀变速直线运动规律的综合运用提高篇含解析.pdf

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1、匀变速直线运动规律的综合运用（提高篇）匀变速直线运动规律的综合运用（提高篇） 一选择题 1.（2019 安徽蚌埠二模）图中 ae 为珠港澳大桥上四段 l10m 的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从 a 点由静止开 始做匀加速直线运动，通过 ab 段的时间为 t，则通过 ce 段的时间为（ ） AtB t C（2）tD（2+） t 【思路分析】 根据位移与时间关系公式写出 ab 段的位移时间关系， 同理， 写出 ac 段、 ae 段的位移时间关系， 求出其运动时间，求其差值即可计算 ce 段的时间； 【名师解析】设汽车加速度为 a，对于 ab 段有：； 同理，对于 ac 段有：，对于 ae 段有：，联立

2、解得：，t22t， 故通过 ce 的时间为；故 ABD 错误，C 正确； 故选：C。 【关键点拨】熟练掌握速度位移关系公式，根据比值求解可避开复杂运算，变得比较简单； 2 （2019 浙江模拟） 一质点沿x轴运动， 其位置x随时间t变化的规律为x1510t5t2(x的单位为 m，t 的单位为 s)下列关于该质点运动的说法正确的是( ) A该质点的加速度大小为 5 m/s2 Bt3 s 时刻该质点速度为零 C03 s 内该质点的平均速度大小为 5 m/s D物体处于x0 处时其速度大小为 20 m/s 【参考答案】 CD 【名师解析】 由x1510t5t2知v010 m/s，a10 m/s2，故

3、 A 错误； 由vv0at，t3 s 时，v20 m/s，故 B 错误； t3 s 时x0，t0 时，x15 m，则 03 s 内平均速度 m/s5 m/s，即大小为 5 m/s，v x t 015 3 故 C 正确； 当x0 时得t3 s，则vv0at20 m/s，速度大小为 20 m/s，故 D 正确 3 （2019 广东陆丰市甲子中学第二学期摸底考试）一质点沿直线 Ox 方向做变速运动，它离开 O 点的距离 x 随时间 t 变化的关系为 x （52t3） m， 它的速度随时间 t 变化的关系为 v6t2m/s， 该质点在 t0 到 t2 s 间的平均速度和 t2 s 到t3 s 间的平均

4、速度的大小分别为: ( ) A12 m/s 39 m/s B8 m/s 38 m/s C12 m/s 195 m/s D8 m/s 13 m/s 【参考答案】B 【名师解析】根据质点离开 O 点的距离随时间变化的关系为 x=5+2t3（m）得当：t=0 时，x0=5m；t=2s 时， x2=21m。 t=3s时， x3=59m;则质点在t=0到t=2s时间内的位移x1=x2-x1=16m，,则质点在t=2s 到 t=3s 时间内的位移x3=x3-x2=38m，故选 B. 4. 物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点，所用时间为t。现在物体从A点由静止出发，先做匀加速直 线运动(加速度为a1)，

5、到某一最大速度vm后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)，至B点速度恰好减 为 0，所用时间仍为t，则物体的( ) Aa1、a2须是一定的 Ba1、a2必须满足 12 12 2a av aat Cvm只能为 2v，与a1、a2的大小无关 Dvm可为许多值，与a1、a2的大小有关 【参考答案】BC 【名师解析】有题意知A、B两点间的位移x = vt，当物体先匀加速后匀减速通过时，根据平均速度公式有 ，得，选项 C 对；又，可得，选项 B 对。 m 2vv mm 12 vv t aa 12 12 2a av aat 5.（2018 安徽名校联考）有一人在平直马路边散步(速度不变)，他发现每隔t

6、1时间有一路公共汽车迎面开 过，他还发现每隔t2时间有一辆这路公共汽车从身后开过，于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔 是( ) A. B. 2t1t2 t1t2 2t1t2 2(t1t2) C. D. t1t2 2(t1t2) 2t1t2 t1t2 【参考答案】D 【名师解析】 设车速为v车， 人的速度为v人， 时间间隔为t， 则有(v车v人)t2v车t， (v车v人)t1v 车t，两式联立得t ，因此选项 D 正确，A、B、C 错误。 2t1t2 t1t2 6. （2018 天一大联考）如图所示，在水平面上固定一点光源，在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水 平面以初速度 v0 竖直上

7、抛，已知重力加速度为 g，不计空气阻力，则在小球竖直上抛运动的过程中，关于 小球的影子在竖直墙壁上的运动情况，下列说法正确的是（ ） A影子做初速度为v0，加速度大小为 g 的匀减速直线运动 B 影子做初速度为 2v0，加速度大小为 2g 的匀减速直线运动 C影子做初速度为 2v0，加速度大小为 g 的匀减速直线运动 D影子做初速度为v0，加速度大小为 2g 的匀减速直线运动 【参考答案】.B 【名师解析】 设经过时间 t， 小球位移y=v0t- 1 2 gt2， 影子的位移为 x， 如图， 根据相似三角形知识， 有 y/x=1/2， 联立解得 x=2v0t-gt2，故影子做初速度为 2v0，

8、加速度大小为 2g 的匀减速直线运动，选项 B 正确。 7、 （2018 衡水质检）卡车以v0=10 m/s 在平直的公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机立即刹车,使卡车 匀减速直线前进直至停止。停止等待 6 s 时,交通灯变为绿灯,司机立即使卡车做匀加速运动。已知从开始刹 车到恢复原来的速度所用时间t=12 s,匀减速的加速度是匀加速的 2 倍,反应时间不计。则下列说法正确的 是（ ） A、卡车匀减速所用时间t1=2s B、匀加速的加速度为 2 /5sm C、卡车刹车过程通过的位移是 20m D、从卡车开始刹车到刚恢复到原来速度的过程中,通过的位移大小为 40m。 【参考答案】A 【名师解

9、析】 匀减速运动的加速度是匀加速的 2 倍，根据 v=at 得匀减速运动的时间是匀加速运动的时间的 1 2 匀加速和匀减速运动的时间之和为：t=12-6=6s则匀减速运动的时间：t1 1 3 t2s选项 A 正确；匀 加速运动的时间为 3s，故匀加速的加速度为，选项 B 错误；卡车刹车过程的 位移：匀加速直线运动的位移：x2 0 2 v t254m20m则 s=x1+x2=30m，选 项 CD 错误；故选 A. 考点：匀变速直线运动的规律的应用 二计算题二计算题 1.（2019 浙江模拟）在某次载人飞船返回地面的模拟演练中，测得模拟舱距地面 9 m 时速度为 12 m/s，并 以这个速度匀速降

10、落，在距地面 1.2 m 时，模拟舱的缓冲发动机开始向下喷火，舱体开始匀减速降落直至到 达地面速度为 0.求： (1)模拟舱匀减速阶段的加速度大小； (2)模拟舱从 9 m 高处落到地面所用的时间 【参考答案】 (1)60 m/s2 (2)0.85 s 【名师解析】 (1)模拟舱以v012 m/s 的初速度在距地面x11.2 m 处开始做匀减速直线运动， 加速度大 小设为a， 由匀变速运动的规律有 0v2ax1 02 代入数据，解得a60 m/s2 (2)设模拟舱从x9 m 处匀速运动至x11.2 m 处历时t1， 由匀速直线运动的规律可知t1xx 1 v0 代入数据，解得t10.65 s 设

11、匀减速直线运动历时t2， 由匀变速直线运动的规律可知t20v 0 a 代入数据，解得t20.2 s 所以模拟舱从 9 m 高处落到地面所用的时间为tt1t20.85 s. 2.（2019 江苏海安质检）我国交通法规规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未 越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向以 v0=15m/s 的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到黄灯闪烁，经 过 3.0 秒黄灯提示后将再转为红灯 （1）若甲车在黄灯开始闪烁时紧急刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来，求刹车时甲车到停车线的

12、距 离； （2）若甲车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5m/s2，当甲车司机看到黄灯开始闪烁时车头距警戒线 L=30m，要避免闯红灯，他的反应时间t1不能超过多少？ （3）满足第（2）问的条件下，若乙车司机的反应时间t2=0.4s，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车， 已知乙车紧急刹车时产生的加速度大小为 a2=6m/s2。为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车 前的距离 x0至少多大？ 【名师解析】 （1）由L1=t，代入数据得L1=22.5m。 0 2 v （2）由v02=2ax，解得刹车距离 x x=22.5m， 由L-x= v0t1，解得：t1=0.5s （3）设乙车刹车

13、时间 t 时甲、乙两车速度相等时，即 v0-a2t=v0-a1（t+t2） 解得t=2s 则t=2s 时汽车时代v=v0-a2t=3m/s 在这段时间内甲车位移x1=21.6m， 22 0 1 2 vv a 乙车位移x2= v0t2+=6m+18m=24.0m， 22 0 2 2 vv a 故甲、乙两车刹车前的距离至少为 x0=x2-x1=2.4 m 【名师点评】遵守交通规则，是每个公民的素养的体现，也是高考命题的素材之一。此题以路口不闯红灯 为情景， 考查匀变速直线运动规律， 高考命题还可以变化条件， 例如将已知条件刹车加速度改做汽车制动力， 第（3）问已知甲、乙两车刹车前的距离 x0，求乙

14、车紧急刹车的最小加速度等。 3.（2019 浙江模拟）公交车已成为现代城市交通很重要的工具，它具有方便、节约、缓解城市交通压力等 许多作用某日，某中学黄老师在家访途中向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过， 此时，他的速度是 1 m/s，公交车的速度是 15 m/s，黄老师距车站的距离为 50 m假设公交车在行驶到距车 站 25 m 处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间为 8 s而黄老师因年龄、体重、体力等因素最大速度只能 达到 6 m/s，最大起跑加速度只能达到 2.5 m/s2. (1)若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少？ (2)试计算分析，黄老师是应该上这

15、班车，还是等下一班车 【名师解析】 (1)公交车刹车的加速度a1 m/s24.5 m/s2 0v12 2x1 0152 2 25 故其加速度的大小为 4.5 m/s2. (2)公交车从相遇处到开始刹车用时 t1 s s xx1 v1 5025 15 5 3 公交车刹车过程用时 t2 s 0v1 a1 10 3 黄老师以最大加速度加速达到最大速度用时 t3 s2 s v2v3 a2 61 2.5 黄老师加速过程中的位移 x2t37 m v2v3 2 以最大速度跑到车站的时间 t4 s7.2 s xx2 v2 507 6 t1t2t3t4t1t28 s 所以黄老师应该上这班车 4.神舟八号飞船完成

16、与天宫一号的两次对接任务后返回，返回舱距地面 10 km 时开始启动降落伞装置，速度 减至 10 m/s，并以这个速度在大气中竖直降落在距地面 1.2 m 时，返回舱的 4 台发动机开始向下喷气，舱 体再次减速设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，且到达地面时的速度恰好为 0.求：(结果均保留两位 有效数字) (1)最后减速阶段的加速度； (2)最后减速阶段所用的时间 【参考答案】(1)42 m/s2 (2)0.24 s 【名师解析】(1)由v2v2ax得 am/s242 m/s2 (2)由vv0at(或由加速度的定义)得 ts0.24 s 5.一列汽车车队以v110 m/s 的速度匀速行驶，

17、相邻车间距为 25 m， 后面有一辆摩托车以v220 m/s 的速 度同向行驶，当它与车队最后一辆车相距S040 m 时刹车，以a0.5 m/s2的加速度做匀减速直线运动，摩 托车从车队旁边行驶而过，设车队车辆数n足够多，问： (1)摩托车最多与几辆汽车相遇？摩托车与车队中汽车共相遇几次？ (2)摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多少时间？(结果可用根号表示) 【参考答案】 (1)摩托车最多与 3 辆汽车相遇，摩托车与车队中汽车共相遇 6 次 (2)摩托车从赶上车队到离开车队，共经历多少时间 8s. 【名师解析】(1)当摩托车速度减为 10 m/s 时，设用时为t，摩托车行驶的距离为x1，每辆

18、汽车行驶的距离 都为x2. 由速度公式得：v2v1at，代入：10200.5t， 解得t20 s 由速度位移公式得：vv2ax1， 解得x1300 m x2v2t200 m 摩托车与最后一辆汽车的距离：x(30020040) m60 m， 故摩托车追上的汽车数n13.4，则追上汽车 3 辆. 摩托车与汽车相遇的次数为：N2n6 次 (2)设摩托车追上最后一辆汽车的时刻为t1，最后一辆汽车超过摩托车的时刻为t2. 则：xv2tv1tat2， 解得：tt2t18s. 6.2013 年 12 月 12 日，我国在西昌卫星发射中心，用“长征三号”运载火箭成功将“嫦娥三号”探月卫星 发射升空并送入预定转

19、移轨道火箭发射时，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为 50 m/s2， 燃烧 30 s 后第一级脱离， 第二级火箭没有马上点火， 所以卫星向上做加速度为 10 m/s2的匀减速运动， 10 s 后第二级火箭启动， 卫星的加速度为 80 m/s2， 这样经过 1 分半钟第二级火箭脱离时， 卫星的速度多大？ 请你用vt图象描述这一过程 【参考答案】8 600 m/s 如图 【名师解析】整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动，但可以分为三个匀变速直线运动处理 第一级火箭燃烧完毕时的速度 v1a1t15030 m/s1 500 m/s 减速上升 10 s 后的速度 v2v1a2t21 5

20、00 m/s1010 m/s1 400 m/s 第二级火箭熄火时的速度 v3v2a3t31 400 m/s8090 m/s8 600 m/s. “vt”图象见图 7.如图所示，为在某十字路口附近的一橡胶减速带，一警用巡逻车正以 20 m/s 的速度行驶在该路段，在离 减速带 50 m 时巡逻车开始做匀减速运动，结果以 5 m/s 的速度通过减速带，通过后立即以 2.5 m/s2的加速 度加速到原来的速度警用巡逻车可视为质点，减速带的宽度忽略不计求由于减速带的存在巡逻车通过 这段距离多用的时间 【参考答案】3.75 s 【名师解析】巡逻车做匀减速直线运动，由速度位移公式可知， 加速度：am/s2

21、3.75 m/s2， 减速需要的时间：t1s4 s 加速的时间：t2s6 s， 加速的位移：x2m75 m 巡逻车通过的总位移x50 mx2125 m 巡逻车匀速通过这段距离所用的时间ts6.25 s 多用的时间 tt1t2t(466.25) s3.75 s. 8(12 分)（2018 高考冲刺卷 9）端午节赛龙舟是中国民间传统水上体育娱乐项目，比赛时多人集体在鼓手 的指挥下统一划桨竞赛。 2017 年瑞午节， 某龙舟队以 1 分 28.75 秒的成绩。 获得东莞龙舟锦标赛传统男子 500 米直道竞速项目的冠军。该次比赛可看成龙舟首先做初速度为零的匀加速直线运动，达到v = 6 m/s 后做匀

22、 速直线运动完成比赛。(结果均保留 3 位有效数字) (1)求龙舟匀加速阶段的加速度大小a； (2)某次训练中，龙舟以加速度a加速达到v，由于鼓手失误，使龙舟从 100 m 开始，在 10 s 内速度均匀减 小到v1 = 4 m/s，经调整操作，10 s 末龙舟重新开始以加速度a加速，加速到v后匀速完成训练。求龙舟由 于鼓手失误而耽误的时间。 【名师解析】(1)根据题意，龙舟全过程的位移x = 500 m，运动时间t = 88.75 s。设匀加速运动的时间为t1， 则匀速运动的时间为t -t1，则有： 1 vat 联立解得：a = 0.554 m/s2 (2)100 m 前龙舟运动情况和比赛过

23、程中一样，100 m 后t2=10 s 内的位移 1 12 2 vv xt 龙舟速度由v1再次加速到v的过程中，所用的时间 1 3 vv t a 通过的位移 1 23 2 vv xt 若鼓手不失误，则龙舟匀速通过这两段位移，设需要的时间为t4，则 124 xxvt 由鼓手失误而耽误的时间 联立解得： 2.27 st 。 9.(2016湖北重点中学联考)如图所示，小滑块在较长的固定斜面顶端，以初速度v02 m/s、加速度a 2 m/s2沿斜面加速向下滑行，在到达斜面底端前 1 s 内，滑块所滑过的距离为L，其中L为斜面长。求滑 7 15 块在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L。 【参考答案】 3 s 15 m 【名师解析】 由题意有：a2 m/s2，v02 m/s； 设物体从A到B的时间为t1，运动到B点的速度为v1，对AB段有： v1v0at1 Lv0t1at 8 15 1 2 2 1 对BC段有：Lv11a12 7 15 1 2 联立得t12 s，L15 m 小球在斜面上滑行的时间为： t2t11 s3 s。