《高考備考指南 物理 》課件-第2講　勻變速直線運動的規(guī)律

第2講勻變速直線運動的規(guī)律(本欄目對應配套訓練P3~4)知識鞏固練習1.足球比賽前，裁判員用拋硬幣的方法確定哪個球隊先開球.若硬幣從離地面高為h＝1.8m的空中自由下落，不計空氣阻力，g取10m/s2，則硬幣落地的速度大小和最后0.1s內硬幣下落的位移大小分別為()A.6m/s；0.55m B.6m/s；0.25mC.12m/s；0.55m D.12m/s；0.25m【答案】A【解析】根據2gh＝v2，解得硬幣落地的速度大小v＝6m/s，下落時間t＝vg＝0.6s，最后0.1s內硬幣下落的位移大小h'＝h－12g(t－t')2＝1.8m－12×10×(0.6－0.1)2m＝0.55m，2.(2023年中山模擬)如圖描述的是伽利略在比薩斜塔上做自由落體實驗的故事.不計空氣阻力，小球從塔上自由下落，由靜止開始經過第一段距離h速度的增加量為Δv1，經過第三段距離h速度的增加量為Δv2，則Δv1與Δv2的比值滿足()A.1＜Δv1Δv2＜2 B.C.3＜Δv1Δv2＜4 D.【答案】C【解析】小球做自由落體運動，兩段相同距離h的時間之比為t1∶t2＝1∶3－2，由Δv＝gt，則Δv1Δv2＝t13.廣州地鐵18號線列車的最高速度為160km/h(約44m/s)，設列車勻加速出站和勻減速進站的時間均為40s，則列車在軌道平直、距離為8800m的兩站點間運行的最短時間約為()A.240s B.200s C.160s D.150s【答案】A【解析】列車在兩站間運行時間要為最短，則全過程的平均速度要達到最大值，即以最大速度運動的時間達到最長值，則列車的運動過程應是先勻加速到最大速度，再勻速，再從最大速度減小到零，恰好到站.設列車出站加速到最大速度的時間為t1，位移為x1，根據對稱性，列車進站減速到零的時間和位移也為t1、x1，由勻變速直線運動規(guī)律得x1＝vm2t1＝880m，則勻速運動時間t2＝L－2x1vm＝8800－176044s＝160s，則運動的總時間為t＝24.每隔相同的時間間隔滴下一滴水，當第5滴正欲滴下時，第1滴剛好到達地面，而第3滴與第2滴分別位于高為1m的窗戶的上下沿，g取10m/s2，則屋檐離地面的高度為()A.1.8m B.3.2mC.1.6m D.2m【答案】B【解析】根據比例關系，從上到下相鄰水滴間距離之比為1∶3∶5∶7，而2、3兩滴間距離為1m，所以總高度H＝1＋3＋5＋75×1m＝3.5.汽車在平直的公路上行駛，司機發(fā)現險情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運動直到停車.已知汽車剎車時第1s內的位移為10m，在最后1s內的位移為2m，則下列說法正確的是()A.汽車做勻減速運動的初速度為14m/sB.汽車的加速度大小為2m/s2C.汽車從剎車開始，前4s內的總位移為16mD.汽車在第1s末的速度一定為8m/s【答案】D【解析】由于最后1s內的位移為2m，根據x'＝12at2可得，汽車加速度大小為a＝2x't2＝2×21m/s2＝4m/s2，第1s內的位移為10m，根據x＝v0t－12at2，代入數據，解得初速度為v0＝12m/s，A、B錯誤；汽車速度減為零的時間為t0＝v0a＝3s，即第3s末汽車停下，則根據v2－v02＝2ax得前4s內的總位移為18m，C錯誤；汽車在第1s末的速度為v1＝v0－at＝(126.某車以18km/h的速度勻速駛入高速公路ETC收費通道時，ETC天線完成對車載電子標簽的識別后發(fā)出“嘀”的一聲，同時自動欄桿開始抬起，欄桿完全抬起用時1s，此時車頭距欄桿只有3m，為了避免撞桿，司機制動剎車，若不計司機的反應時間，剎車的加速度大小至少為()A.2m/s2 B.4m/s2C.256m/s2 D.6m/s【答案】B【解析】根據位移－時間關系可知x＝v0t＋12at2，解得a＝2(x－v0t)t27.設某高鐵進站時做勻減速直線運動，從開始減速到停下所用時間為9t，則該高鐵依次經過t、3t、5t時間通過的位移之比x1∶x2∶x3為()A.5∶3∶1 B.1∶4∶9C.65∶15∶1 D.17∶39∶25【答案】D【解析】可以將高鐵進站時的勻減速直線運動等效成反向的初速度為零的勻加速直線運動，根據初速度為零的勻加速直線運動中通過連續(xù)相等的時間內的位移之比為1∶3∶5∶7…，可得題中依次經過t、3t、5t通過的位移之比為x1∶x2∶x3＝17∶(15＋13＋11)∶(9＋7＋5＋3＋1)＝17∶39∶25，D正確.綜合提升練習8.專家預計，人類能在20年后飛往火星.若把一物體從火星表面豎直向上拋出(不計空氣阻力，物體只受重力作用的加速度為重力加速度)的x－t圖像如圖所示，則有()A.該物體上升的時間為10sB.該火星表面的重力加速度大小為1.6m/s2C.該物體被拋出時的初速度大小為5.0m/sD.該物體從拋出到落回火星表面的速度變化量大小為8m/s【答案】B【解析】由圖可知，物體上升的最高點距火星表面20m，上升時間為5s，A錯誤；由x＝12gt2可得該火星表面的重力加速度大小為g＝1.6m/s2，B正確；由2gx＝v02得該物體被拋出時的初速度大小為v0＝8m/s，C錯誤；根據豎直上拋運動的對稱性可知該物體從拋出到落回火星表面的速度變化量大小Δv＝2v0＝16m/s，9.如圖所示，一小球(可視為質點)沿固定斜面勻加速下滑，依次經過A、B、C三點.已知AB＝16m，BC＝24m，小球經過AB和BC兩段所用的時間均為2s，則小球經過A、B、C三點時的速度大小分別是()A.8m/s，12m/s，16m/sB.10m/s，14m/s，18m/sC.6m/s，10m/s，14m/sD.12m/s，13m/s，18m/s【答案】C【解析】由Δx＝aT2代入數據可得a＝2m/s2；由中間時刻的瞬時速度等于該時間段的平均速度可得vB＝24＋162＋2m/s＝10m/s；由速度與時間的關系得vC＝vB＋at＝14m/s，vA＝vB－at＝6m/s.因此，C正確，A、10.一汽車在水平地面上行駛，司機因前方故障采取緊急剎車，此過程可看作是勻減速直線運動，其位移與時間的關系是x＝16t－2t2，則汽車剎車時加速度大小為________m/s2，汽車剎車5s內的位移為________m.

【答案】432【解析】根據勻變速直線運動的位移—時間關系x＝v0t＋12at2＝16t－2t2，可得v0＝16m/s，a＝－4m/s2.由加速度的定義可得a＝ΔvΔt＝0－v0t，解得汽車的剎車時間為t＝4s，故汽車剎車5s內的位移即4s11.圖甲為哈爾濱冰雪大世界游客排隊滑冰滑梯的場景.在工作人員的引導下，每間隔相同時間從滑梯頂端由靜止開始滑下一名游客，將某次拍到的滑梯上同時有多名游客的照片簡化為圖乙，如圖所示，已知AB和BC間的距離分別為2.5m、3.5m，求：(1)CD間距離多遠？(2)此刻A的上端滑道上還有幾人？(3)此時A距滑道頂端多遠？解：(1)游客在滑梯上做勻加速直線運動，根據勻加速運動的規(guī)律可知，在相鄰相等時間內位