浙江省2020高考物理二轮复习专题一第一讲匀变速直线运动的研究课后作业含解析

浙江省2020高考物理二轮复习专题一第一讲匀变速直线运动的研究课后作业含解析

匀变速直线运动的研究 ‎ (建议用时：40分钟)‎ 一、选择题 ‎1．(2018·高考海南卷)一攀岩者以1 m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落，3 s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为(　　)‎ A．10 m　　　B．30 m　　　C．50 m　　　D．70 m 答案：C ‎2．F1赛车高速行驶中轮胎快速磨损，比赛中经常出现中途换轮胎的场景，各车队的专属维修站也成为比赛中一道特别的风景．小张同学现场观看F1赛车比赛时，看到赛车一闪而过，感叹“真快啊”；一段时间后赛车需要进入维修站，快速刹车停住，小张又感叹“真快啊”．下列说法正确的是(　　)‎ A．第一个“真快”是描述速度变化大；第二个“真快”是描述速度变化大 B．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述速度大 C．第一个“真快”是描述速度大；第二个“真快”是描述速度变化快 D．第一个“真快”是描述速度变化快；第二个“真快”是描述速度变化快 解析：选C.根据题意，小张看到赛车一闪而过，说“真快啊”，指的是赛车的速度很大，选项A、D排除；赛车需要进入维修站，快速刹车停住，说明速度变化很快，因此指的是加速度很大，选项B错误，C正确．‎ ‎3．一质点做直线运动，当时间t＝t0时，位移s>0，速度v>0，其加速度a>0，此后a逐渐减小直到a＝0，则它的(　　)‎ A．速度逐渐减小 B．位移始终为正值，速度变为负值 C．速度的变化越来越慢 D．位移变为负值 解析：选C.根据题意vt＝v0＋at可知，速度应该越来越大，但速度变化越来越慢，选项A、B错，C对；当加速度a>0时，根据x＝v0t＋at2可以看出，位移不可能变为负值，选项D错．‎ ‎4．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点(　　)‎ A．第1 s内的位移是5 m B．前2 s内的平均速度是6 m/s C．任意相邻的1 s内位移差都是1 m D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s - 9 -‎ 解析：选D.由匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋at2，对比题给关系式可得v0＝5 m/s，a＝2 m/s2.则第1 s内的位移是6 m，A错；前2 s内的平均速度是v＝＝ m/s＝7 m/s，B错；Δx＝aT2＝2 m，C错；任意1 s内速度增量Δv＝at＝2 m/s，D对．‎ ‎5．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为(　　)‎ A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：选A.设质点的初速度为v0、末速度为vt，由末动能为初动能的9倍，得末速度为初速度的3倍，即vt＝3v0，由匀变速直线运动规律可知，＝＝2v0，由加速度的定义可知质点的加速度a＝＝，由以上两式可知，a＝，A项正确，B、C、D项错误．‎ ‎6．汉语成语中有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常在一起．在晴天的早上，某同学在操场上跑步，下列说法正确的是(　　)‎ A．以地面为参考系，影子是静止的 B．以地面为参考系，影子是运动的 C．不论以地面还是以人为参考系，影子都是静止的 D．以人为参考系，影子是运动的 解析：选B.人的速度与其影子的速度相等，选人为参考系，影子是静止的；选地面为参考系，影子是运动的．‎ ‎7．(2019·绍兴一模)甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶，两车的速度v随时间t的变化关系如图所示，其中阴影部分面积分别为S1、S2，下列说法正确的是(　　)‎ A．若S1＝S2，则甲、乙两车一定在t2时刻相遇 B．若S1>S2，则甲、乙两车在0～t2时间内不会相遇 C．在t1时刻，甲、乙两车加速度相等 D．0～t2时间内，甲车的平均速度v< 答案：D ‎8．一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是，则物体在这段时间内的平均速度是(　　)‎ - 9 -‎ A．v B.v C.v D.v 解析：选D.由平均速度的定义式＝可得物体在这段时间内的平均速度＝＝v，故选项D正确．‎ ‎9．东东同学看到远处燃放的烟花，每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸．最高点与五楼顶部平齐，且前一颗烟花爆炸时后一颗烟花恰好从地面发射，他看到烟花爆炸闪光同时还听到了爆炸的声音，而在最后一颗烟花爆炸闪光之后还能听到一次爆炸的声音．请你根据这些现象估算他离烟花燃放点的距离约为(空气中声音传播速度为340 m/s，重力加速度为10 m/s2)(　　)‎ A．34 m B．58 m C．340 m D．580 m 解析：选D.每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸，均可视为竖直上抛运动．地面到五楼顶部的高度约为h＝15 m，则烟花上升到最高点的时间t＝＝ s＝ s．由题意知，离烟花燃放点的距离约为x＝vt＝340 m，约为580 m．选项D正确．‎ 二、非选择题 ‎10.如图所示，火车以54 km/h的速度在平直的铁路上匀速前进，现需在某站临时停车，如果在此站停留的时间是1 min，火车进站时的加速度为0.3 m/s2，出站时的加速度为0.5 m/s2，求：‎ ‎(1)火车进站过程的位移大小．‎ ‎(2)火车出站过程的位移大小．‎ ‎(3)火车由于在此站临时停车所耽误的时间．‎ 解析：(1)火车进站所需时间t1＝＝50 s，火车进站滑行距离s1＝t1＝375 m，火车停留时间t2＝60 s.‎ ‎(2)火车出站所需时间t3＝＝30 s，火车出站行驶距离 s2＝t3＝225 m.‎ ‎(3)火车以速度v0行驶s1＋s2所需时间t＝＝40 s 因停车耽误的时间Δt＝t1＋t2＋t3－t＝100 s.‎ - 9 -‎ 答案：见解析 ‎11.原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目．已知质量m＝60 kg的运动员原地摸高为2.05 m，比赛过程中，该运动员重心先下蹲0.5 m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.85 m的高度．假设运动员起跳时为匀加速运动，求：‎ ‎(1)该运动员离开地面时的速度大小．‎ ‎(2)起跳过程中运动员对地面的压力．‎ ‎(3)从开始起跳到双脚落地需要的时间．‎ 解析：(1)从开始起跳到脚离开地面重心上升h1＝0.5 m，离开地面到上升到最高点的过程中，重心上升距离h2＝0.8 m，所以v＝＝ m/s＝4 m/s.‎ ‎(2)脚未离地过程中，v＝，得a＝＝16 m/s2，对人分析FN－mg＝ma，得FN＝mg＋ma＝1 560 N．由牛顿第三定律可知运动员对地面的压力为1 560 N，方向向下．‎ ‎(3)加速上升时间t1＝＝ s＝0.25 s，减速上升t2＝＝ s＝0.4 s，加速下降和减速上升时间相同，故总时间为t＝t1＋2t2＝1.05 s.‎ 答案：见解析 ‎12．某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动．火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小；‎ ‎(2)火箭上升离地面的最大高度；‎ ‎(3)火箭从发射到返回发射点的时间．‎ 解析：设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1，火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至最高点．‎ ‎(1)对第一个过程有h1＝t1‎ 代入数据解得：v1＝20 m/s.‎ ‎(2)对第二个过程有h2＝ 代入数据解得：h2＝20 m 所以火箭上升离地面的最大高度：‎ h＝h1＋h2＝40 m＋20 m＝60 m.‎ ‎(3)第二个过程用时：t2＝ - 9 -‎ 代入数据解得：t2＝2 s 火箭从最高点落回发射点用时t3‎ 由h＝gt得t3＝ 代入数据解得：t3≈3.5 s 总时间t＝t1＋t2＋t3＝9.5 s.‎ 答案：(1)20 m/s　(2)60 m　(3)9.5 s ‎ [课后作业(二)]‎ ‎ (建议用时：40分钟)‎ 一、选择题 ‎1．如图所示，是几个质点的运动图象，其中是匀变速直线运动的是(　　)‎ A．甲、乙、丙　　　　　　　　 B．甲、乙、丁 C．甲、丙、丁 D．乙 解析：选C.乙中v－t图线平行于t轴，表示v不随t而变化，是匀速直线运动图线，甲、丙、丁中v－t图线斜率一定，a一定，表示匀变速直线运动图线，C对．‎ ‎2．一辆汽车沿平直道路行驶，其x－t图象如图所示，在t＝0 到t＝40 s这段时间内，汽车的平均速度大小是(　　)‎ A．0 B．2 m/s C．2.67 m/s D．25 m/s 解析：选A.由图知，t1＝0时x1＝0，t2＝40 s时，x2＝0，所以在t＝0到t＝40 s这段时间内汽车的位移为Δx＝x2－x1＝0，汽车的平均速度大小为：v＝＝0，故A正确，B、C、D错误．‎ ‎3．(2017·浙江选考11月)杂技运动员在训练时的照片如图所示．有一小球自由落下，碰到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹．若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力不计，则下列v－t图象中正确的是(　　)‎ - 9 -‎ 解析：选B.首先由下落与反弹运动方向相反，排除A、C选项；向下加速与向上减速加速度大小都为g，所以v－t图斜率相同，B正确．‎ ‎4．如图所示分别为物体甲的x－t图象和物体乙的v－t图象，两物体的运动情况是(　　)‎ A．甲在整个t＝10 s时间内往返运动，平均速度为零 B．乙在整个t＝10 s时间内运动方向一直不变，平均速度为零 C．甲在整个t＝10 s时间内一直向正方向运动，它的速度大小为0.8 m/s D．乙在整个t＝10 s时间内一直向正方向运动，它的加速度大小为0.8 m/s2‎ 答案：C ‎5．如图所示是沿直线运动的某质点的v－t图象，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．在1 s到3 s时间内质点静止 B．第1 s内质点做加速运动，最后1 s质点做减速运动 C．第1 s内质点的加速度为3 m/s2‎ D．3 s末质点的速度为3 m/s 解析：选A.从题图可知0～1 s内质点做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为3 m/s2；1～3 s内质点做速度为3 m/s的匀速直线运动，3 s末质点的速度为3 m/s；最后1 s质点做匀减速直线运动．‎ - 9 -‎ ‎6．一物体沿直线运动，在t＝0到t＝6 s的时间内的v－t图象如图所示，则这段时间内的路程为(　　)‎ A．8 m B．4 m C．6 m D．0‎ 解析：选A.物体在0～1 s内向负方向做减速运动，路程为x1＝×1×2 m＝1 m；在1～6 s内向正方向运动，路程为x2＝×(2＋5)×2 m＝7 m，则整个过程中的总路程为x＝x1＋x2＝8 m，故选A.‎ ‎7．某物体沿直线运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反 B．第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反 C．第3 s内物体的速度方向和加速度方向相反 D．第2 s末物体的加速度为零 解析：选B.第1 s内、第2 s内纵坐标为正，速度均为正向，A错误；根据斜率的正、负，第1 s内加速度为正向，第2 s内加速度为负向，B正确；第3 s内速度为负向，加速度为负向，C错误；第2 s末物体的加速度为－2 m/s2，D错误．‎ ‎8．某人将一个小球从距地面1.4 m高度处竖直上抛，运动过程中不计空气阻力，t1时刻小球运动到最高点，t2时刻小球落到地面．其运动的v－t图象如图所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)‎ A．整个过程小球运动的路程为1.4 m B．小球的落地速度为8 m/s C．整个过程小球的运动时间为2.8 s - 9 -‎ D．小球运动的最高点距地面1.8 m 解析：选B.设一个格子的边长为L，小球向下运动的位移(4L)2，减去向上运动的位移(3L)2，大小为1.4 m，即一个格子的面积L2＝0.4 m．下降的位移为3.2 m，向上的位移为1.8 m，路程为5 m，A错误；下降时为自由落体运动v2＝2gh，落地速度为8 m/s，B正确；根据h＝gt2，上升时间t1＝0.6 s，下降时间t2＝0.8 s，总时间为1.4 s，C错误；最高点离地面3.2 m，D错误．‎ ‎9．t＝0时，甲、乙两质点从同一点沿同一直线运动，两质点运动的位移x与时间t的比值随时间t的变化关系如图所示．对于甲、乙两质点前4 s的运动，下列说法正确的是(　　)‎ A．乙物体的加速度为1.5 m/s2‎ B．t＝2 s时，甲物体的速度为4.5 m/s C．t＝4 s时，甲、乙物体的间隔是9 m D．t＝4 s时，甲、乙两物体再次相遇 解析：选D.根据匀变速直线运动规律x＝v0t＋at2可知＝v0＋at，所以可知甲物体的初速度为3 m/s，加速度为1.5 m/s2；乙物体初速度为0，加速度为3 m/s2，因此选项A错误．甲物体的速度v甲＝3＋1.5t，乙物体的速度v乙＝3t.由此可知t＝2 s时，两物体的速度相等，且均为6 m/s，选项B错误．根据－t图象的面积可知，t＝4 s 时，两物体的位移均为24 m，选项C错误，D正确．‎ 二、非选择题 ‎10．(2019·金华期中)电梯上升过程中的v－t图象如图所示，求：‎ ‎(1)电梯一共上升的高度；‎ ‎(2)电梯运动过程中的最大加速度的大小．‎ 答案：(1)42 m　(2)3 m/s2‎ ‎11．汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s - 9 -‎ 内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示．‎ ‎(1)计算汽车10 s末，60 s末的速度．‎ ‎(2)画出汽车在0～60 s内的v－t图线．‎ 解析：(1)由a－t图象知：0～10 s内汽车做匀加速直线运动，a1＝2 m/s2，10 s末的速度v＝a1t1＝20 m/s；10～40 s内汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动；40～60 s内汽车做匀减速直线运动，a2＝－1 m/s2，故60 s末的速度：v′＝v＋a2t2＝20 m/s＋(－1)×20 m/s＝0.‎ ‎(2)汽车在0～60 s内的v－t图线如图所示．‎ 答案：(1)20 m/s　0　(2)见解析图 - 9 -‎