2024-2025學(xué)年新教材高中物理專(zhuān)題強(qiáng)化練1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE7-專(zhuān)題強(qiáng)化練1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1．質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，其位移—時(shí)間圖像如圖所示，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，前2s內(nèi)位移為“－”，后2s內(nèi)位移為“＋”，所以2s末質(zhì)點(diǎn)變更了運(yùn)動(dòng)方向B．2s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為零C．質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為0.1m/s，方向與規(guī)定的正方向相反D．質(zhì)點(diǎn)在4s時(shí)間內(nèi)的位移大小為0.4m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同2．一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的v-t圖像如圖所示，由圖像可知其速度—時(shí)間的關(guān)系為()A．v＝(4＋2t)m/sB．v＝(－4＋2t)m/sC．v＝(－4－2t)m/sD．v＝(4－2t)m/s3.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像，由圖像可知()A．在t＝2s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生了變更B．在2～4s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移是24mC．在0～2s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移是6mD．在4～6s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是3m/s24．(多選)用相同材料做成的A、B兩木塊的初速度大小之比為2：3，它們以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直線滑行直至停止，則它們滑行的()A．時(shí)間之比為1：1B．時(shí)間之比為2：3C．距離之比為4：9D．距離之比為2：35．一旅客在站臺(tái)8號(hào)車(chē)廂候車(chē)線處候車(chē)，若動(dòng)車(chē)一節(jié)車(chē)廂長(zhǎng)25米，動(dòng)車(chē)進(jìn)站時(shí)可以看作勻減速直線運(yùn)動(dòng)．他發(fā)覺(jué)第6節(jié)車(chē)廂經(jīng)過(guò)他用了4s，動(dòng)車(chē)停下時(shí)旅客剛好在8號(hào)車(chē)廂門(mén)口，如圖所示．則該動(dòng)車(chē)的加速度大小約為()A．2m/s2B．1m/s2C．0.5m/s2D．0.2m/s26．汽車(chē)給人們生活帶來(lái)極大的便利，但隨著車(chē)輛的增多，交通事故也相應(yīng)增加．為了平安，在行駛途中，車(chē)與車(chē)之間必需保持肯定的距離，因?yàn)閺鸟{駛員望見(jiàn)某一狀況到實(shí)行制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車(chē)仍舊要通過(guò)一段距離(稱(chēng)為思索距離)，而從實(shí)行制動(dòng)動(dòng)作到車(chē)完全靜止的時(shí)間里，汽車(chē)又要通過(guò)一段距離(稱(chēng)為制動(dòng)距離)．如表給出了駕駛員駕駛汽車(chē)在不同速度下的思索距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)．某同學(xué)分析這些數(shù)據(jù)，算出了表格中未給出的數(shù)據(jù)X、Y，該同學(xué)計(jì)算正確的是()速度(m/s)思索距離(m)制動(dòng)距離(m)1012201518X20Y802530125A.X＝40，Y＝24B．X＝45，Y＝24C．X＝60，Y＝22D．X＝40，Y＝217．一物體從O點(diǎn)以4m/s的速度滑上光滑斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s后向上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，此時(shí)物體的速度為2m/s，物體在斜面上向上運(yùn)動(dòng)和向下運(yùn)動(dòng)的加速度相同．求：(1)物體向上滑行的最大位移；(2)從O點(diǎn)動(dòng)身到返回O點(diǎn)的時(shí)間．8．甲、乙兩個(gè)同學(xué)在直跑道上練習(xí)4×100m接力跑，如圖所示，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度．乙從靜止起先全力奔跑需跑出25m才能達(dá)到最大速度，這一過(guò)程可看成勻變速運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來(lái)，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出．若要求乙接棒時(shí)奔跑速度達(dá)到最大速度的80%，則：(1)乙在接力區(qū)需奔出多長(zhǎng)距離？(2)乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時(shí)起跑？專(zhuān)題強(qiáng)化練1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1．解析：由所給圖像可知：質(zhì)點(diǎn)從距原點(diǎn)負(fù)方向0.2m處沿規(guī)定的正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)4s運(yùn)動(dòng)到正方向0.2m處，在x-t圖像中，“＋”號(hào)表示質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)正方向一側(cè)，“－”號(hào)表示質(zhì)點(diǎn)位于原點(diǎn)的另一側(cè)，與質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān).位移由“－”變?yōu)椤埃辈⒉槐硎举|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向變更．由圖像的斜率可得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大小為0.1m/s，綜上所述，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：D2．解析：由題中的v-t圖像可知v0＝－4m/s，a＝2m/s2，代入公式v＝v0＋at可得，v＝(－4＋2t)m/s，B對(duì)．答案：B3．解析：依據(jù)速度的正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向可知，在t＝2s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向沒(méi)有變更，故A錯(cuò)誤；依據(jù)“面積”大小表示位移可知，在2～4s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移為：x＝[2×(－6)]m＝－12m，在0～2s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的位移是0，故B、C錯(cuò)誤；在4～6s內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0－－6,2)m/s2＝3m/s2，故D正確．故選D.答案：D4．解析：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式v＝v0＋at，得t＝eq\f(v－v0,a)＝－eq\f(v0,a)，因?yàn)榧铀俣认嗤虼诉\(yùn)動(dòng)時(shí)間之比就等于初速度之比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；將其看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)位移公式x＝eq\f(1,2)at2，知位移之比等于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方之比，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：BC5．解析：設(shè)起先經(jīng)過(guò)第6節(jié)車(chē)廂時(shí)，車(chē)廂速度為v0，加速度為a，則L＝v0t－eq\f(1,2)at2從第6節(jié)到第8節(jié)車(chē)廂x＝2則：veq\o\al(2,0)＝2a·2L解得：a＝0.5m/s2，故選C.答案：C6．解析：思索距離，汽車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，由x＝vt知思索時(shí)間t＝eq\f(x,v)＝1.2s所以Y＝v1t＝20×1.2m＝24m制動(dòng)距離是汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移，由v2＝2ax知a＝eq\f(v2,2x)＝eq\f(100,40)m/s2＝2.5m/s2由veq\o\al(2,2)＝2aX得X＝eq\f(v\o\al(2,2),2a)＝eq\f(152,2×2.5)m＝45m，故選項(xiàng)B正確．答案：B7．解析：(1)設(shè)物體上滑的加速度為a，則在前2s內(nèi)有vA＝v0＋at，故a＝eq\f(vA－v0,t)，解得a＝－1m/s2.設(shè)物體向上滑行的最大位移為x，則v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，v＝0，故x＝eq\f(0－v\o\al(2,0),2a)，解得x＝8m.(2)物體上滑的時(shí)間t1＝eq\f(Δv,a)＝4s，依據(jù)對(duì)稱(chēng)性，來(lái)回總時(shí)間t＝2t1＝8s.答案：(1)8m(2)8s8．解析：(1)設(shè)兩人奔跑的最大速度為v，則對(duì)乙從靜止起先全力奔跑達(dá)到最大速度的過(guò)程，以及乙接棒時(shí)奔跑達(dá)到最大速度的80%的過(guò)程，分別應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式，有v2＝2ax①(0.80v)2＝2ax′②由①②兩式可解得乙在接力區(qū)需奔出的距離x′＝0.64x＝0.64×25m＝16m.(2)設(shè)乙在距甲為x0處起先起跑，到乙接棒時(shí)跑過(guò)的距離x′＝16m，所經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間為t，則甲、乙兩人在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移有如下關(guān)系：vt＝x0＋x′③又由平均速度求位移的公式可知乙的位移x′＝eq\f(0.8v＋0,2)t④由③④兩式可解得x0＝1.5x′＝1.5×16m＝24m.答案：(1)16m(2)24m專(zhuān)題強(qiáng)化練2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論1．解析：第1個(gè)3s內(nèi)的平均速度即為1.5s時(shí)刻的瞬時(shí)速度v1，第1個(gè)5s內(nèi)的平均速度即為2.5s時(shí)刻的瞬時(shí)速度v2，a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(3m/s,2.5－1.5s)＝3m/s2.答案：C2．解析：由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，x1x2x3…xn＝135…(2n－1)知x1x2＝13，由x＝eq\f(1,2)at2知t1t2＝1eq\r(2)，又v＝at可得v1v2＝1eq\r(2)，B正確．答案：B3．解析：中間時(shí)刻的速度veq\f(t,2)＝eq\f(v,2)，中間位置時(shí)的速度veq\f(x,2)＝eq\r(\f(02＋v2,2))＝eq\f(v,\r(2))，所以veq\f(t,2)veq\f(x,2)＝1eq\r(2).答案：B4．解析：解本題的關(guān)鍵是抓住兩段勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初(末)速度為零這個(gè)隱含條件，進(jìn)而得出物體在斜面上和在水平地面上的平均速度都為eq\f(v,2)這個(gè)結(jié)論．設(shè)物體到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v，則物體在斜面上的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))1＝eq\f(v,2)，在斜面上的位移x1＝eq\o(v,\s\up6(－))1t1＝eq\f(v,2)t1，在水平地面上的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))2＝eq\f(v,2)，在水平地面上的位移x2＝eq\o(v,\s\up6(－))2t2＝eq\f(v,2)t2，所以x1x2＝t1t2＝13，故選C.答案：C5．解析：這2s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x1＋x2,t1＋t2)＝eq\f(2＋2.5,1＋1)m/s＝2.25m/s，A對(duì)；第3s末的瞬時(shí)速度等于2～4s內(nèi)的平均速度，B對(duì)；質(zhì)點(diǎn)的加速度a＝eq\f(x2－x1,t2)＝eq\f(2.5－2,12)m/s2＝0.5m/s2，C錯(cuò)、D對(duì)．故應(yīng)選A、B、D.答案：ABD6．解析：此題求的是相鄰的相等時(shí)間1s內(nèi)的位移差，不是ns的位移與(n－1)s的位移差．由Δx＝aT2得Δx＝9.8m.答案：A7．解析：將此勻減速運(yùn)動(dòng)看成反方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，則由題意知veq\o\al(2,2)＝2ax，veq\o\al(2,1)＝2a·2x，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(\r(2),1)，所以A錯(cuò)誤、B正確；依據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系，可知eq\f(t1,t2)＝eq\f(\r(2)－1,1)，D項(xiàng)正確．答案：BD8．解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為f＝eq\f(1,T)＝50Hz.(2)由題圖中數(shù)據(jù)可知，小車(chē)在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，且間距變大，因此小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(3)依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可知C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC＝eq\f(xBD,4T)＝eq\f(7.20－1.60×10－2,4×0.02)m/s＝0.7m/s.(4)由Δx＝aT2，得：a＝eq\f(11.2－2×4.00×10－2,4×0.042)m/s2＝5.0m/s2.答案：(1)50(2)勻加速(3)0.7(4)5.09．解析：方法一通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為1(eq\r(2)－1)(eq\r(3)－eq\r(2))…(eq\r(n)－eq\r(n－1))，可得eq\f(2s,Δt)＝eq\f(1,\r(16)－\r(15)＋\r(15)－\r(14)＋…＋\r(5)－\r(4))＝eq\f(1