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2014届高三物理一轮复习第2讲匀变速直线运动的规律及应用 (2)


2014 届高三物理一轮复习课时作业及详细解析:第 2 讲匀 变速直线运动的规律及应用
基础热身 1.环球网国际军情中心 2013 年 8 月 28 日消息:8 月 26 日,歼—20 战斗机在成都某机 场再次进行试飞,在空中的歼—20 姿态优美,做出各种机动动作.假设歼—20 战斗机起飞 前从静止开始做匀加速直线运动, 达到起飞速度 v 所需时间 t, 飞行一段时间后

返回飞机场, 以速度 v 做匀减速直线运动,经过时间 t 恰好停下,则( )

图 K 2-1 A.起飞前的运动距离为 vt vt B.起飞前的运动距离为 2 C.匀减速直线运动的位移是 2vt D.起飞前的匀加速直线运动和返回后的匀减速直线运动的位移大小相等 2.在平直公路上以 72 km/h 的速度行驶的汽车,遇紧急情况刹车,刹车的加速度大小 为 5 m/s2,该汽车在 6 s 内的刹车距离为( ) A.30 m B.40 m C.50 m D.60 m 3.2013· 镇江模拟给滑块一初速度 v0,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小 v0 g 为 ,当滑块速度大小变为 时,所用时间可能是( ) 2 2 v0 v0 3v0 3v0 A. B. C. D. 2g g g 2g 技能强化 4.如图 K2-2 所示,传送带保持 v=1 m/s 的速度顺时针转动.现将一质量 m=0.5 kg 的物 体轻轻地放在传送带的左端 a 点上,则物体从 a 点运动到右端 b 点所经历的时间为(设 物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.1,a、b 间的距离 L=2.5 m,g 取 10 m/s2)( )
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图 K2-2 A. 5 s B.( 6-1) s C.3 s D.2.5 s 5.有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,第 1 分钟内,发现火 车前 进了 180 m;第 6 分钟内,发现火车前进了 360 m.则火车的加速度为( ) A.0.01 m/s2 B.0.05 m/s2 C.36 m/s2 D.180 m/s2 6.如图 K2-3 所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度 v0 射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹 依次射入每个木块时的速度 v1、v2 、v3 之比和穿过每个木块所用的时间 t1、t2、t3 之比分别 为( )

图 K2-3 A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1

B.v1∶v2∶v3= 5∶ 3∶1 C.t 1∶t2∶t3=1∶ 2∶ 3 D.t1∶t2∶t3=( 3- 2)∶( 2-1)∶1 7.汽车遇情况紧急刹车,经 1.5 s 停止,刹车距离为 9 m.若汽车刹车后做匀减速直线 运动,则汽车停止前最后 1 s 的位移是( ) A.4.5 m B.4 m C.3 m D.2 m 8. 2013· 天津联考如图 K2-4 所示, 小球沿足够长的 斜面向上做匀变速运动, 依次经 a、 b、c、d 到达最高点 e.已知 ab=bd=6 m,bc=1 m,小球从 a 到 c 和从 c 到 d 所用的时间都 是 2 s,设小球经 b、c 时的速度分别为 vb、vc,则( )

图 K2-4 A.vb= 10m/s B.vc=3 m/s C.de=3 m D.从 d 到 e 所用时间为 4 s 9.2013· 聊城模拟物体沿一直线运动,在 t 时间内通过的位移是 x,它在中间位置处的 速度为 v1,在中间时刻的速度为 v2,则 v1 和 v2 的关系为( ) A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2 B.当物体做匀减速直线运动时,v1 >v2 C.当物体做匀速直线运动时,v1=v2 D.当物体做匀减 速直线运动时,v1<v2 10.在一段限速为 50 km/h 的平直道路上,一辆汽车遇到紧急情况刹车,刹车后车轮在 路面上滑动并留下 9.0 m 长的笔直的刹车痕. 从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为 1.5 s.请你根据上述数据计算该车刹车前的速度,并判断该车有没有超速行驶.
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11.如图 K2-5 所示,一平板车以某一速度 v0 匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点) 无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为 l=3 m,货箱放入车上的同时,平板 车开始刹车,刹车过程可视为做 a=4 m/s2 的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动 摩擦因数为 μ=0.2,g=10 m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度 v0 应满足什么条件? 图 K2-5

挑战自我 12. 2013 年 8 月 6 日,我南海舰队蛟龙突击队演练直升机低空跳伞,当直升机悬停在离 地面 224 m 高处时,伞兵离开直升机做自由落体运动.运动一段 时间后,打 开降落伞,展 伞后伞兵以 12.5 m/s2 的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最 大不 得超过 5 m/s(取 g=10 m/s2),求: (1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?

(2)伞兵在空中的最短时间为多少?

课时作业(二)
【基础热身】 0+v 1 [解析] 由匀加速直线运动的位移公式可知 x= v t= t= vt,选项 A 错误, 2 2 选项 B 正确;匀减速直线运动可以看成初速度为 0 的匀加速直线运动的逆过程,故返回后 的加速度、位移的大小和起飞前相同,选项 C 错误,选项 D 正确. v0 2.B [解析] v0=72 km/h=20 m/s,设刹车时间为 t,则 at=v0,解得 t= =4 s,故刹 a v0 车距离 x= t=40 m. 2 v0 3.BC [解析] 当滑块速度大小变为 时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初 2 v0 -v0 v-v0 v0 速度方向相反,因此要考虑两种情况,即 v= 或 v= ,代入公式 t= 得,t= 或 t 2 2 a g 3v0 = ,故选项 B、C 正确. g 【技能强化】 4.C [解析] 物体开始做匀加速直线运动,a=μg=1 m/s2,速度达到传送带的速度时 v2 v 1 发生的位移 x= = m=0.5 m<L, 所经历的时间 t1= =1 s, 物体接着做匀速直线运动, 2a 2×1 a L-x 2.5-0.5 所经历的时间 t2= v = s=2 s,故物体从 a 点 运动到 b 点所经历的时间 t 总=t1+t2 1 =3 s. x6-x1 5.A [解析] 由逐差法得 x6-x1=5aT2,所以 a= =0.01 m/s2,选项 A 正确. 5T 2 1.BD
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6.D [解析] 用“逆向思维”法解答.由题意,若倒过来分析,子弹向左做匀加速直 线运动,初速度为零,设每个木块长为 L,则 v2 L,v2 2L,v2 3L,v3、v2、v1 3=2a· 2=2a· 1=2a· 分别为子弹倒过来向左穿透第 3 块木块后、穿透第 2 块 木块后、穿透第 1 块木块后的速度, 则 v1∶v2∶v3 = 3∶ 2∶1, 子弹依次向右穿入每个木块时速度比 v1∶v2∶v3= 3∶ 2∶1, 因此选项 A、B 错误.由 v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3).三式联立,得 t1∶t2∶t3 =( 3- 2)∶( 2-1)∶1,因此选项 C 错误,选项 D 正确. 1 1 7.B [解析] 由 x= at2,解得 a=8 m/s2,最后 1 s 的位移为 x1= ×8×12 m=4 m,选 2 2 项 B 正确. 8.ABD [解析] 小球沿斜面向上做匀减速直线运动,因从 a 到 c 和 c 到 d 所用时间相 xad 6+6 等,故经过 c 点时恰为从 a 到 d 所经历时间的中间时刻,vc= = m/s=3 m/s,选项 B 2T 2×2 正确;因 xac=xab+xbc=7 m,xcd=xbd-xbc=5 m,由 Δx=xac-xcd=aT2 得:a=0.5 m/s2,由 vc 2 v2 b-vc =2axbc 可得,vb= 10 m/s,选项 A 正确;从 c 到 e 所经历的时间 tce= =6 s,故从 a 1 2 d 到 e 所用的时间 tde=tce-T=4 s,de= atde=4 m,选项 C 错误,选项 D 正确. 2 9.ABC [解析] 如图所示,物体由 A 沿直线运动到 B,C 点为 AB 的中点,物体到达 C 点时速度为 v1,若物体做匀加速直线运动,A 到 B 的中间时刻应在 C 点左侧,有 v1>v2, 若物体做匀减速直线运动,A 到 B 的中间时刻应在 C 点右侧,仍有 v1>v2,故 A、B 正确, D 错误;若物体做匀速直线运动,则 v1=v2,C 正确. 10.12 m/s 没有超速 [解析] 设汽车刹车前的速度为 v0,汽车刹车时加速度大小为 a.将汽车刹车到速度为零

的运动看成逆向的匀加速运动,则 1 x= at2 2 v0=at 解得 v0=12 m/s 因 12 m/s=43.2 km/h<50 km/h,故汽车没有超速行驶. 11.v0≤6m/s [解析] 设经过时间 t,货箱和平板车达到共同速度 v,以货箱为研究对象,由牛顿第二 定律得,货箱向右做匀加速运动的加速度为 a1=μg 货箱向右运动的位移为 1 x 箱= a1t2 2 又 v=a1t 平板车向右运动的位移为 1 x 车=v0t- at2 2 又 v=v0- at 为使货箱不从平板车上掉下来,应满足 x 车-x 箱≤l 联立得:v0≤ 2?a+μg?l 代入数据:v0≤6 m/s. 【挑战自我】 12.(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s [解析] (1)设直升机悬停位置距地面高度为 H,伞兵展伞时,离地面的高度至少为 h,此 时速度为 v0,着地时,速度为 v1,相当于从 h1 高处自由落下.在匀减速运动阶段,有 2 v2 1-v0=-2ah 在自由落体运动阶段,有 v2 0 =2g(H-h) 联立 解得 h=99 m,v0=50 m/s 以 5 m/s 的速度落地相当于从 h1 高处自由落下 即 2gh1=v2 1 v2 52 1 所以 h1= = m=1.25 m. 2g 2×10 (2)设伞兵在空中的最短时间为 t,则在自由落体运动阶段,有 v0=gt1, v0 50 解得 t1= = s=5 s, g 10 在匀减速运动阶段,有 v1-v0 5-50 t2= = s=3.6 s, a -12.5 故所求时间 t=t1+t2=(5+3.6) s=8.6 s.
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