2020届高考物理一轮复习 第1章 5 第二节 匀变速直线运动的规律及应用随堂检测巩固落实

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2020届高考物理一轮复习 第1章 5 第二节 匀变速直线运动的规律及应用随堂检测巩固落实

‎5 第二节 匀变速直线运动的规律及应用 ‎1.(2018·苏锡常镇四市调研)战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动,经时间t达到起飞速度v,则它在时间t内的位移为(  )‎ A.vt          B. C.2vt D.不能确定 解析:选B.做匀变速直线运动物体的平均速度为=,战机是从静止开始加速的,所以x=t,故A、C、D错误,B正确.‎ ‎2.(2015·高考江苏卷)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔‎8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s.关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度‎2 m/s2由静止加速到‎2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是(  )‎ A.关卡2 B.关卡3‎ C.关卡4 D.关卡5‎ 解析:选C.关卡刚放行时,该同学加速的时间t==1 s,运动的距离为x1=at2=‎1 m,然后以‎2 m/s的速度匀速运动,经4 s运动的距离为‎8 m,因此第1个5 s内运动的距离为‎9 m,过了关卡2.到关卡3时再用时3.5 s,大于2 s,因此能通过关卡3.到关卡4时共用时12.5 s,而第12 s时关卡关闭,因此被挡在关卡4前,C项正确.‎ ‎3.(多选)某物体以‎30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取‎10 m/s2.5 s内物体的(  )‎ A.路程为‎65 m B.位移大小为‎25 m,方向向上 C.速度改变量的大小为‎10 m/s D.平均速度大小为‎13 m/s,方向向上 解析:‎ 3‎ 选AB.法一:分阶段法 物体上升的时间t上== s=3 s,物体上升的最大高度h1== m=‎45 m.物体从最高点自由下落2 s的高度h2=gt=×10×‎22 m=‎20 m.运动过程如图所示,则总路程为‎65 m,A正确.5 s末物体离抛出点的高度为‎25 m,即位移的大小为‎25 m,方向竖直向上,B正确.5 s末物体的速度v=gt下=10×‎2 m/s=‎20 m/s,方向竖直向下,取竖直向上为正方向,则速度改变量Δv=(-v)-v0=(-‎20 m/s)-‎30 m/s=-‎50 m/s,即速度改变量的大小为‎50 m/s,方向向下,C错误.平均速度== m/s=‎5 m/s,方向向上,D错误.‎ 法二:全过程法 由竖直上抛运动的规律可知:物体经3 s到达最大高度h1=‎45 m处.将物体运动的全程视为匀减速直线运动,则有v0=‎30 m/s,a=-g=-‎10 m/s2,故5 s内物体的位移h=v0t+at2=‎25 m>0,说明物体5 s末在抛出点上方‎25 m处,故路程为‎65 m,位移大小为‎25 m,方向向上,A、B正确.速度的变化量Δv=aΔt=-‎50 m/s,C错误.5 s末物体的速度v=v0+at=-‎20 m/s,所以平均速度==‎5 m/s>0,方向向上,D错误.‎ ‎4.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以‎108 km/h的速度匀速行驶时,安全距离为‎120 m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的.若要求安全距离仍为‎120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.‎ 解析:设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得 μ0mg=ma0 ①‎ 3‎ s=v0t0+ ②‎ 式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度.‎ 设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ=μ0 ③‎ 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得 μmg=ma ④‎ s=vt0+ ⑤‎ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得 v=‎20 m/s(‎72 km/h).‎ 答案:‎20 m/s 3‎
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