2023高考物理基礎(chǔ)知識(shí)綜合復(fù)習(xí)優(yōu)化集訓(xùn)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用含自由落體

優(yōu)化集訓(xùn)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用(含自由落體)基礎(chǔ)鞏固1.(2021年浙江7月學(xué)考)如圖甲所示,一只蝸牛正在爬行。圖乙是它由靜止開始爬行0.2s的v-t圖像,則蝸牛在圖乙所示過程中()A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.在t=0.2s時(shí)速度大小是2×10-3m/s2.(2021浙江嘉興高一期末)以72km/h的速度行駛的列車在駛近一座石拱橋時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若加速度的大小是0.3m/s2,則列車減速行駛1min后的速度大小是()A.71.7m/s B.54m/sC.19.7m/s D.2m/s3.某航母跑道長200m,飛機(jī)在航母上起飛需要的最低速度為50m/s,若飛機(jī)在跑道上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)最小加速度為()A.6m/s2 B.6.5m/s2C.6.25m/s2 D.6.75m/s24.(2022年浙江1月學(xué)考)如圖所示,兩同學(xué)合作進(jìn)行反應(yīng)時(shí)間的測定,甲同學(xué)捏住直尺的頂端,乙同學(xué)用手靠近直尺刻度為0的位置做捏尺的準(zhǔn)備,甲同學(xué)放手讓直尺下落,乙同學(xué)捏住直尺的位置在刻度15cm處,則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間約為()A.0.05s B.0.10sC.0.17s D.0.25s5.(2021浙江金華高一期末)一輛汽車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,因故突然緊急剎車,隨后汽車停了下來。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2,則()A.剎車時(shí)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為4sB.剎車時(shí)汽車在6s末的速度大小為2m/sC.剎車時(shí)汽車在前2s內(nèi)通過的位移為16mD.剎車時(shí)汽車通過的總位移為50m6.自駕游是目前比較流行的旅游方式,在人煙稀少的公路上行駛時(shí),司機(jī)會(huì)遇到動(dòng)物穿過公路的情形。如圖所示,一輛汽車正在以速度v=20m/s勻速行駛,突然公路上沖出三只小動(dòng)物,司機(jī)馬上剎車,假設(shè)剎車過程是勻減速運(yùn)動(dòng)。加速度大小為4m/s2,小動(dòng)物與汽車距離約為55m,以下說法正確的是()A.汽車勻減速6s末的速度為1m/sB.勻減速運(yùn)動(dòng)的汽車沒有撞上小動(dòng)物C.汽車第2s末的速度為10m/sD.汽車停止前最后一秒的位移為4m7.如圖所示的v-t和x-t圖像中,表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的是()8.2021年東京奧運(yùn)會(huì),中國運(yùn)動(dòng)員奪得東京奧運(yùn)會(huì)女子10米跳臺(tái)冠軍(如圖甲所示),如圖乙所示為其豎直分速度與時(shí)間的關(guān)系圖像,以其向上離開跳臺(tái)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中視其為質(zhì)點(diǎn),則下列說法正確的是()A.t1時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn)B.t3時(shí)刻開始進(jìn)入水面C.t2~t3時(shí)間段加速度豎直向下D.0~t1時(shí)間段與t1~t2時(shí)間段加速度方向相反9.(2021浙江麗水高一期末)如圖所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像,由圖可知,該物體()A.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移相同B.在0~2s內(nèi)的位移大小是1.5mC.在第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相同D.第2s內(nèi)的速度為1m/s10.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)()A.在第1s末速度方向發(fā)生了改變B.在第2s末加速度方向發(fā)生了改變C.在前4s內(nèi)發(fā)生的位移為零D.0~3s和0~5s內(nèi)的平均速度大小相等11.鵑湖公園完善的基礎(chǔ)建設(shè)吸引廣大市民前來健身,在某次慢走中,朱老師發(fā)現(xiàn)一片手掌大小的樹葉正好從離水平地面高3.2m的樹枝上飄落。若可將樹葉的初速度忽略,你認(rèn)為這片樹葉從樹枝開始下落到落到地面上的時(shí)間最可能為()A.0.4s B.0.6sC.0.8s D.3s12.某跳樓機(jī)的基本原理是將巨型娛樂器械由升降機(jī)送到離地面139m的高處,然后讓座艙自由落下,落到離地面59m高時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng),使座艙均勻減速,到達(dá)離地面9m時(shí)速度減為零。忽略空氣阻力,g取10m/s2。試求:(1)此過程中的最大速度;(2)當(dāng)座艙落到離地面39m的位置時(shí)的加速度;(3)從開始下落到靜止的總時(shí)間。能力提高13.高速公路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如圖所示,ETC通道的長度是識(shí)別區(qū)起點(diǎn)到自動(dòng)欄桿的水平距離。某汽車以5m/s的速度勻速進(jìn)入識(shí)別區(qū),ETC天線用了0.3s的時(shí)間識(shí)別車載電子標(biāo)簽,識(shí)別完成后發(fā)出“滴”的一聲,司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)欄桿沒有抬起,于是采取制動(dòng)剎車,汽車剛好沒有撞桿。已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,剎車的加速度大小為2.5m/s2,則該ETC通道的長度約為()A.7m B.9mC.11m D.13m14.為了制止高樓住戶向窗外隨意丟棄垃圾的陋習(xí),某同學(xué)提出如下設(shè)想:在二樓窗子上、下邊框安裝光電探測裝置,利用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律發(fā)現(xiàn)丟棄垃圾住戶的樓層高度。設(shè)窗子上、下邊框之間的距離為0.9m,某天光電探測裝置檢測到一下落物件經(jīng)過該窗口的時(shí)間為0.03s,假設(shè)丟物住戶是從自己窗口無初速度扔下垃圾,每層樓高3m左右,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。估計(jì)丟物住戶的樓層是()A.9樓 B.11樓C.15樓 D.17樓15.(2022浙江杭州高一期中)哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)部設(shè)計(jì)了一款能夠與人協(xié)作、共同完成冰壺比賽的機(jī)器人。當(dāng)機(jī)器人與冰壺之間的距離保持在8m之內(nèi)時(shí),機(jī)器人可以實(shí)時(shí)追蹤冰壺的運(yùn)動(dòng)信息。如圖甲所示,在某次投擲練習(xí)中機(jī)器人夾取冰壺,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),之后釋放冰壺,二者均做勻減速直線運(yùn)動(dòng),冰壺準(zhǔn)確命中目標(biāo),二者在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖像如圖乙所示。此次投擲中,下列說法正確的是()A.冰壺減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.125m/s2B.9s末,冰壺的速度大小為5.75m/sC.7s末,冰壺、機(jī)器人二者間距為8mD.機(jī)器人能夠一直準(zhǔn)確獲取冰壺的運(yùn)動(dòng)信息16.(2021浙江寧波高一期末)因測試需要,一輛汽車在某雷達(dá)測速區(qū),沿平直路面從靜止開始勻加速一段時(shí)間后,又緊接著勻減速運(yùn)動(dòng)直到最后停止。下表中給出了雷達(dá)測出的各個(gè)時(shí)刻對應(yīng)的汽車速度數(shù)值。求:時(shí)刻/s01.02.03.0……7.08.09.010.0速度/(m·s-1)03.06.09.0……6.04.02.00(1)汽車勻加速和勻減速兩階段的加速度的大小;(2)汽車運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度;(3)汽車在該區(qū)域行駛的總位移。

優(yōu)化集訓(xùn)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用(含自由落體)1.D解析根據(jù)v-t圖像可以看出,速度在增加,但是并不是均勻增加,選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤,根據(jù)圖像可以看出,t=0.2s時(shí),物體的瞬時(shí)速度大小為2×10-3m/s,選項(xiàng)D正確。2.D解析列車初速度為v0=72km/h=20m/s設(shè)列車減速到零所用的時(shí)間為t0,則有t0=v0a=20因t0=2003s>60s,說明列車經(jīng)過1min仍在運(yùn)動(dòng),則根據(jù)速度公式可得,列車減速行駛1min后的速度大小為v=v0-at=20m/s-0.3×60m/s=2m/s,故選D3.C解析根據(jù)v2=2ax,可得飛機(jī)在跑道上滑行時(shí)最小加速度為a=6.25m/s2,故選C。4.C解析根據(jù)y=12gt2得,乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間t=2yg=05.C解析剎車時(shí)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=va=5s,A錯(cuò)誤;剎車時(shí)汽車在5s末汽車已經(jīng)停止,則6s末的速度大小為0,B錯(cuò)誤;剎車時(shí)汽車在前2s內(nèi)通過的位移為x2=vt2-12at22=10×2m-12×2×22m=16m,C正確6.B解析汽車減速至0的時(shí)間為t=v0|a|=204s=5s,在第5s末汽車速度為0,故A錯(cuò)誤;汽車運(yùn)動(dòng)的總位移為x=v0t+12at2=50m<55m,可知?jiǎng)驕p速運(yùn)動(dòng)的汽車沒有撞上小動(dòng)物,B正確;汽車第2s末的速度為v2=v0+at2=12m/s,故C錯(cuò)誤;將汽車的運(yùn)動(dòng)視為反向的從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng),可得汽車停止前最后1s的位移為x1=7.B解析速度隨時(shí)間均勻增大,表示物體做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤。速度隨時(shí)間均勻減小,表示物體做初速度不為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),故B正確。位移隨時(shí)間均勻減小,表示物體做勻速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。速度隨時(shí)間均勻增大,表示物體沿負(fù)方向做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。8.A解析由題圖可知0~t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),在t1時(shí)刻達(dá)到最高點(diǎn),之后在t1~t2時(shí)間內(nèi)做自由落體運(yùn)動(dòng),所以0~t1時(shí)間段與t1~t2時(shí)間段加速度方向相同;運(yùn)動(dòng)員在t2時(shí)刻開始進(jìn)入水面,之后在t2~t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員在水中做勻減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度方向豎直向上,綜上所述可知A正確,B、C、D錯(cuò)誤。9.A解析物體第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移都為-1m,位移相同,故A正確;在0~2s內(nèi)的位移大小是1m,B錯(cuò)誤;在第1s內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?第3s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樨?fù)方向,不相同,C錯(cuò)誤;第2s內(nèi)物體的位置沒有變化,速度為0,D錯(cuò)誤。10.C解析在第1s末速度方向沒有發(fā)生改變,則A錯(cuò)誤;速度與時(shí)間圖像的斜率表示加速度,所以在第2s末加速度方向沒有發(fā)生改變,則B錯(cuò)誤;v-t圖像中圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,在時(shí)間軸上方位移為正,時(shí)間軸下方位移為負(fù),所以在前4s內(nèi)發(fā)生的位移為零,則C正確;0~3s和0~5s內(nèi)的位移大小相等,但時(shí)間不一樣,所以平均速度大小不相等,則D錯(cuò)誤。11.D解析若是自由落體運(yùn)動(dòng),則落地的時(shí)間為t=2hg=2×因樹葉下落時(shí)受空氣阻力影響較大,則下落時(shí)間大于0.8s。故選D。12.解析(1)下落過程中,前80m自由落體運(yùn)動(dòng),則vm=2gh=2(2)勻減速運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)v2-vm2=解得a=-16m/s2所以加速度大小為16m/s2,方向豎直向上。(3)自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2t1=4s減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=vm-a=40t=t1+t2=6.5s。答案(1)40m/s(2)16m/s2,方向豎直向上(3)6.5s13.B解析ETC通道的長度約為x=v0(t+Δt)+v022a=5×(0.3+0.5)m+52214.D解析下落物在上下邊框間的運(yùn)動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng),所以v=ΔhΔt這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以認(rèn)為是末速度,故下落物下落的高度h=v22g每層樓高為3m,則453=該同學(xué)住2樓,則估計(jì)為17層住戶所拋,故選D。15.A解析根據(jù)加速度的定義可知,冰壺減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=ΔvΔt=5-611-3m/s2=-0.125m/s2,故加速度大小為0.125m/s2,A正確;由速度時(shí)間公式可得,9s末冰壺的速度大小為v=v0+at1=6m/s-0.125×6m/s=5.25m/s,B錯(cuò)誤;由圖線可知,機(jī)器人的加速度為a機(jī)=ΔvΔt=0-69-3m/s2=-1m/s2,3~7s冰壺的位移為x冰=v0t2+12a冰t22=23m,3~7s機(jī)器人的位移為x機(jī)=v0t2+12a機(jī)t22=16m,則7s末冰壺、機(jī)器人二者間距為7m