（新教材適用）高中物理第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律第4節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用課后習(xí)題教科版

第4節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.一物體做初速度等于10m/s的勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到靜止,求這段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的速度()A.2m/s B.4m/sC.5m/s D.10m/s答案:C解析:根據(jù)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得,這段時(shí)間中點(diǎn)時(shí)刻的速度vt2=2.殲擊機(jī)殲20是我國研制的一款具備高隱身性、高態(tài)勢感知、高機(jī)動(dòng)性等能力的隱形第五代戰(zhàn)斗機(jī)?，F(xiàn)在一輛殲20飛機(jī)在平直跑道上勻加速啟動(dòng),運(yùn)動(dòng)了720m,12s后起飛,那么飛機(jī)的起飛速度是()A.600m/s B.60m/sC.720m/s D.120m/s答案:D解析:根據(jù)x=v0+720m=0+v2解得v=120m/s,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。3.下圖是上海中心大廈,小明乘坐大廈快速電梯,從底層到達(dá)第119層觀光平臺,觀光平臺高度為549m。若電梯從靜止開始以加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速度18m/s,然后以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)6s,最后以加速度a2做勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)觀光平臺時(shí)恰好停下。則小明從底層到觀光平臺需要的時(shí)間是()A.30.5s B.36.5sC.55s D.61s答案:C解析:加、減速過程的平均速度相等為v=v2加速時(shí)間為t1,減速時(shí)間為t2,則有v×(t1+t2)=549m18×6m解得t1+t2=49s總時(shí)間為t=t1+t2+6s=55s,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。4.(多選)高郵交警大隊(duì)的交警處理某次交通事故時(shí),通過監(jiān)控儀器掃描,輸入計(jì)算機(jī)后得到該汽車在水平面上剎車過程中的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律為x=20t2t2(x的單位是m,t的單位是s)。下列說法正確的是()A.該汽車剎車的初速度為20m/sB.該汽車剎車的加速度為4m/s2C.該汽車在地面上留下的痕跡長為50mD.剎車后6s內(nèi)的位移為48m答案:AC解析:根據(jù)x=v0t+12at2得汽車剎車的初速度為v0=20m/s,加速度為a=4m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤;則汽車剎車速度減為零的時(shí)間為t=0-v0a=0-20-4s=5.物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度為v時(shí)位移為x,當(dāng)位移為3x時(shí),速度為()A.3v B.3vC.6v D.9v答案:A解析:由v2=2ax可知,加速度為a=v22x;再對3x過程由v'2=2a·3x可知其位移為3x時(shí)的速度為v'=6.A、B兩車相距s=7m,車A以vA=4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),而車B此時(shí)正以速度vB=10m/s,加速度a=2m/s2向右剎車。那么A追上B所用的時(shí)間為()A.7s B.8sC.9s D.10s答案:B解析:B車從開始到停下來所用的時(shí)間t=vBa=在此時(shí)間內(nèi)B前進(jìn)的距離sB=vB2t=12×10×A前進(jìn)的距離sA=vAt=4×5m=20m故此時(shí)刻A、B相距Δs=5m+7m=12m所以A追上B,需再經(jīng)過Δt=124s=故車A追上車B所用的時(shí)間為t總=5s+3s=8s,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。能力提升1.斜面的長度為L,一物體由靜止從斜面頂端沿斜面滑下,當(dāng)該物體滑到底部時(shí)的速度為v,則物體下滑到L2處的速度為(A.22v B.1C.33v D.答案:A解析:根據(jù)速度與位移的關(guān)系公式v2v02=滑到底部時(shí)v2=2aL下滑到L2處v'2=2a所以v即v'=22v2.(多選)一列火車有n節(jié)相同的車廂,站臺上有一位觀察者與第一節(jié)車廂前端對齊,當(dāng)列車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)()A.每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的速度之比是1∶(21)∶(3-2)∶…(B.每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者所經(jīng)歷時(shí)間之比是1∶(21)∶(3-2)∶…(C.在連續(xù)相等時(shí)間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶3∶5∶…D.在連續(xù)相等時(shí)間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶4∶9∶…答案:BC解析:根據(jù)初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式得,v2=2ax,知每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者時(shí)的速度之比為1∶2∶3∶5∶…n,故A錯(cuò)誤;每節(jié)車廂的長度相同,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過相同位移的時(shí)間之比為1∶(21)∶(3-2)∶…∶(n-n-1),故B正確;在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶…∶(2n1),則通過的車廂節(jié)數(shù)之比為13.由成都到拉薩的某次列車緩緩駛出成都站。列車由長為25m的列車頭和15節(jié)相同長度的車廂組成(車廂之間的間隙不計(jì)),這列列車的總長度為400m。此時(shí),列車頭最前端剛好與一靜止站立的接站員齊平,列車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在開始運(yùn)動(dòng)后的10s內(nèi)列車頭和第1節(jié)車廂恰好完整地通過該接站員,則()A.列車的加速度為1m/s2B.第2個(gè)10s內(nèi)有4節(jié)車廂通過接站員身旁C.在開始運(yùn)動(dòng)后的5s末列車速度為10m/sD.在開始運(yùn)動(dòng)后的5s內(nèi)列車的位移為25m答案:A解析:由題知每節(jié)車廂長度與列車頭長度相等為L=25m,據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式得2L=12at2,解得a=4Lt2=4×25102m/s2=1m/s2,故A正確;前20s的時(shí)間內(nèi),列車的位移為x=12a(2t)2=4×12at2=8L,則第2個(gè)10s內(nèi)有Δx=8L2L=6L,即6節(jié)車廂通過接站員身旁,故B錯(cuò)誤;第5s末的速度為v=at1=1×5m/s=5m/s,運(yùn)動(dòng)5s內(nèi)的位移為x4.汽車以15m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為4m/s2,關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是()A.汽車在第4s內(nèi)的位移為1mB.剎車后4s內(nèi)的平均速度是6m/sC.剎車后4s內(nèi)的位移為28mD.剎車后2s末的速度是7m/s答案:D解析:汽車速度減為零的時(shí)間為t0=0-v0a=-15-4s=3.75s,則剎車后2s末的速度為v2=v0+at2=154×2m/s=7m/s,故D正確;剎車后4s內(nèi)的位移等于3.75s內(nèi)的位移,有x=v02t0=152×3.75m=28.125m,則剎車后4s內(nèi)的平均速度為v=28.1254m/s=7.03125m/s,故B、C錯(cuò)誤;汽車在第4s內(nèi)的位移等于停止前最后0.25s的位移,采用逆向思維,停止前最后0.25s的位移為x'=5.(多選)汽車在平直公路上做剎車試驗(yàn),從t=0時(shí)起汽車的位移與速度的二次方之間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的有()A.t=0時(shí)汽車的速度為4m/sB.剎車過程持續(xù)的時(shí)間為2sC.剎車過程經(jīng)過3s時(shí)汽車的位移為6mD.剎車過程汽車的加速度大小為4m/s2答案:BD解析:由圖像可得x=-v28+8(x的單位為m,v的單位為m/s),根據(jù)v2v02=2ax可解得a=4m/s2,v0=8m/s,故A錯(cuò)誤,D正確;汽車剎車過程的時(shí)間為t=v6.“折返跑”是耐力跑的替代項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目既能發(fā)展學(xué)生的速度和靈敏素質(zhì),又能提高變換方向的能力,是一項(xiàng)很有價(jià)值的鍛煉項(xiàng)目。如圖所示,在某次“20m折返跑”測試中,受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后,由起點(diǎn)終點(diǎn)線A全力跑向正前方20m處的折返線B,測試員聽到口令的同時(shí)開始計(jì)時(shí)。受試者到達(dá)折返線B時(shí),用手觸摸該處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑回起點(diǎn)終點(diǎn)線A,當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的垂直面時(shí),測試員停止計(jì)時(shí),所計(jì)時(shí)間即為“折返跑”的成績。設(shè)某受試者起跑的加速度為4.0m/s2,運(yùn)動(dòng)過程中能達(dá)到的最大速度為6.4m/s,到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零,加速度的大小為8.0m/s2,返回時(shí)再次以4.0m/s2的加速度起跑,達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線。受試者在加速和減速階段的運(yùn)動(dòng)均可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。求:(1)受試者首次加速至最大速度過程中所發(fā)生的位移;(2)受試者從A跑向B的過程中,保持最大速度的時(shí)間;(3)該受試者“折返跑”的成績?yōu)槎嗌佟４鸢?(1)5.12m(2)1.925s(3)8.25s解析:(1)由vm2