2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)第1章運(yùn)動(dòng)的描述、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用模擬新人教版必修1

PAGE勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用1．(2022·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ卷)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍。該質(zhì)點(diǎn)的加速度為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)51342048)(A)A．eq\f(s,t2) B．eq\f(3s,2t2) C．eq\f(4s,t2) D．eq\f(8s,t2)[解析]設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0，由末動(dòng)能為初動(dòng)能的9倍知，得末速度為初速度的3倍，即vt＝3v0，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，eq\f(s,t)＝eq\f(v0＋3v0,2)＝2v0，由加速度的定義可知質(zhì)點(diǎn)的加速度a＝eq\f(3v0－v0,t)＝eq\f(2v0,t)，由以上兩式可知，a＝eq\f(s,t2)，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2022·江蘇物理)如下圖，某“闖關(guān)游戲〞的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s。關(guān)卡剛放行時(shí)，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s，然后勻速向前，那么最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)51342049)(C)A．關(guān)卡2 B．關(guān)卡3 C．關(guān)卡4 D．關(guān)卡5[解析]加速距離x1＝eq\f(v2,2a)＝1m，時(shí)間t1＝eq\f(v,a)＝1s，到關(guān)卡2用時(shí)t2＝eq\f(x2－x1,v)＋t1＝eq\f(7,2)s＋1s＝4.5s，第2關(guān)卡沒(méi)有關(guān)閉；到關(guān)卡3時(shí)共用時(shí)t3＝eq\f(8,2)s＋4.5s＝8.5s，關(guān)卡3第1次關(guān)閉后又開(kāi)啟放行；到關(guān)卡4時(shí)用時(shí)t4＝eq\f(8,2)s＋8.5s＝12.5s，此時(shí)關(guān)卡4第2次關(guān)閉。故最先擋住他前行的是關(guān)卡4。選C。3．(2022·山東理綜)距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖。小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g＝10m/s2。可求得h等于eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)51342050)(A)A．1.25m B．2.25m C．3.75m D．4.75m[解析]小車上的物體落地的時(shí)間t1＝eq\r(\f(2H,g))，小車從A到B的時(shí)間t2＝eq\f(d,v)；小球下落的時(shí)間t3＝eq\r(\f(2h,g))；根據(jù)題意可得時(shí)間關(guān)系為：t1＝t2＋t3，即eq\r(\f(2H,g))＝eq\f(d,v)＋eq\r(\f(2h,g))解得h＝1.25m，選項(xiàng)A正確。4.(2022·重慶理綜)同學(xué)們利用如下圖方法估測(cè)反響時(shí)間。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)51342051)首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見(jiàn)甲放開(kāi)直尺時(shí)，立即用手指捏直尺，假設(shè)捏住位置的刻度讀數(shù)為x，那么乙同學(xué)的反響時(shí)間為eq\r(\f(2x,g))(重力加速度為g)?；谏鲜鲈?，某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反響時(shí)間的工具，假設(shè)測(cè)量范圍為0～0.4s，那么所用直尺的長(zhǎng)度至少為_(kāi)_80__cm(g取10m/s2)；假設(shè)以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反響時(shí)間的刻度線，那么每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度是__不相等__的(選填“相等〞或“不相等〞)。[解析]根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律x＝eq\f(1,2)gt2可得t＝eq\r(\f(2x,g))；當(dāng)反響時(shí)間最長(zhǎng)為t＝0.4s時(shí)，直尺下落的高度為h＝0.80m＝80cm，故直尺的長(zhǎng)度至少為80cm；因直尺做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越大，所以相等時(shí)間內(nèi)下落高度不同，所以在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度不相等。5．(2022·四川理綜)嚴(yán)重的霧霾天氣，對(duì)國(guó)計(jì)民生已造成了嚴(yán)重的影響，汽車尾氣是形成霧霾的重要污染源，“鐵腕治污〞已成為國(guó)家的工作重點(diǎn)。地鐵列車可實(shí)現(xiàn)零排放，大力開(kāi)展地鐵，可以大大減少燃油公交車的使用，減少汽車尾氣排放。假設(shè)一地鐵列車從甲站由靜止啟動(dòng)后做直線運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)20s達(dá)最高速度72km/h，再勻速運(yùn)動(dòng)80s，接著勻減速運(yùn)動(dòng)15s到達(dá)乙站停住。設(shè)列車在勻加速運(yùn)動(dòng)階段牽引力為1×106N，勻速運(yùn)動(dòng)階段牽引力的功率為6×103kW，忽略勻減速運(yùn)動(dòng)階段牽引力所做的功。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)51342052)(1)求甲站到乙站的距離；(2)如果燃油公交車運(yùn)行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量。(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10－6克[答案](1)1950m(2)2.04kg[解析](1)設(shè)列車勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t1，距離為s1；在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t2，距離為s2，速度為v；在勻減速直線運(yùn)動(dòng)階段所用的時(shí)間為t3，距離為s3；甲站到乙站的距離為s。那么s1＝eq\f(1,2)vt1①s2＝vt2②s3＝eq\f(1,2)vt3③s＝s1＋s2＋s3④聯(lián)立①②③④式并代入數(shù)據(jù)得s＝1950m⑤(2)設(shè)列車在勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段的牽引力為F，所做的功為W1；在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段的牽引力的功率