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1、2020屆高三物理總復習精品課時作業(yè)
第2講 勻變速直線運動的規(guī)律及其應用
1.我國自行研制的“梟龍”戰(zhàn)機04架在四川某地試飛成功.假設(shè)該戰(zhàn)機起飛前從靜止開始做勻加速直線運動,達到起飛速度v所需的時間為t,則起飛前的運動距離為( )
A.vt B. C.2vt D.不能確定
【解析】戰(zhàn)機從靜止開始做勻加速直線運動,在時間t內(nèi)的平均速度=,則其運動距離x=.
【答案】B
2.汽車以20 m/s的速度做勻速直線運動,剎車后的加速度大小為5 m/s2,那么在剎車后的前3 s內(nèi)與后1 s內(nèi)汽車通過的位移之比為( )
A.1∶1 B.3∶1 C.4∶1 D
2、.15∶1
【解析】汽車從剎車至停止經(jīng)過的時間t= s=4 s
前3 s內(nèi)的位移x1=20×3 m-×5 ×32 m=37.5 m
后1 s內(nèi)的位移等于第4 s內(nèi)的位移,則有:
x2= m-s1=2.5 m(或x2=×5×12 m=2.5 m)
故x1∶x2=15∶1.
【答案】D
3.一質(zhì)點沿直線運動時的速度—時間圖象如圖所示,則以下說法中正確的是( )
A.第1 s末質(zhì)點的位移和速度都改變方向
B.第2 s末質(zhì)點的位移改變方向
C.第4 s末質(zhì)點的位移為零
D.第3 s末和第5 s末質(zhì)點的位置相同
【解析】第1 s末速度大于零,速度、位移方向都是正方向不變,A
3、不對.2 s末速度方向變化,但位移方向依然為正方向,B不對.4 s末位移為零,C對.3 s末位移為0.5 m,5 s末位移也為0.5 m,D對.
【答案】CD
4.[2020年湖南衡陽聯(lián)考]一個物體做變加速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,B為AC的中點.物體在AB段的加速度恒為a1,在BC段的加速度恒為a2,已知物體經(jīng)過A、B、C三點的速度為vA、vB、vC,有vAa2
D.條件不足無法確定
【解析】解法一:由于物體做加速運動,所以 AB<BC,則tAB>tBC
由vB=得:
v
4、B-vA=vC-vB
所以有a1
5、運動有===,該空降兵在t1~t2內(nèi)做加速度變小的減速運動,平均速度<,所以A、D項正確.
【答案】AD
6.如圖所示,質(zhì)量為m的小車靜止在光滑的水平地面上,車長為L0.現(xiàn)讓小車水平向右以加速度a勻加速運動,與此同時在小車的正前方s0處的正上方H高處,有一個可視為質(zhì)點的小球從靜止開始做自由落體運動(重力加速度為g),問加速度a滿足什么條件小球才可以落到小車上?
【解析】設(shè)小球的下落時間為t,則H=gt2
所以t=
為使小球可以落到小車上,小車在這段時間的位移應滿足s0≤s≤s0+L0
對小車,有s=at2
所以,加速度a應滿足≤a≤.
【答案】≤a≤
7.物體從靜止開始做
6、勻加速直線運動,第3 s內(nèi)通過的位移是3 m,則( )
A.第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/s
B.物體的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s內(nèi)的位移是6 m
D.第3 s末的速度是3.6 m/s
【解析】第3 s內(nèi)的平均速度= m/s=3 m/s,即2.5 s末的速度也為3 m/s,故a= m/s2=1.2 m/s2;前3 s內(nèi)的位移x=×1.2×32 m=5.4 m,第3 s末的速度v=1.2×3 m/s=3.6 m/s.
【答案】ABD
8.如圖所示,平直路面上有A、B兩塊擋板,相距6 m,一物塊以8 m/s的初速度從緊靠A板處出發(fā),在A、B兩板間做往復勻減速運動.物塊每
7、次與A、B板碰撞后以原速被反彈回去,現(xiàn)要求物塊最終停在距B板2 m處,已知物塊和A擋板只碰撞了一次,則物塊的加速度大小可能為( )
A.1.2 m/s2
B.1.6 m/s2
C.2 m/s2
D.2.4 m/s2
【解析】物塊雖然做的是往復運動,但完全可以等效成勻減速直線運動.設(shè)物塊的加速度為a,運動時間為t,根據(jù)題意可得:v0=at,s=at2;因物塊和A擋板只碰撞了一次,物塊通過的位移為16 m或20 m,把數(shù)據(jù)代入上面兩式,可算出物塊的加速度大小應為2 m/s2或1.6 m/s2.
【答案】BC
9.在水平面上有a、b兩點,a、b兩點相距20 cm.一質(zhì)點
8、在一恒定的合外力作用下沿a向b做直線運動,經(jīng)過0.2 s的時間先后通過a、b兩點,則該質(zhì)點通過a、b中點時的速度大小為( )
A.若力的方向由a向b,則大于1 m/s;若力的方向由b向a,則小于1 m/s
B.若力的方向由a向b,則小于1 m/s;若力的方向由b向a,則大于1 m/s
C.無論力的方向如何,均大于1 m/s
D.無論力的方向如何,均小于1 m/s
【解析】無論力的方向如何,0.2 s中間時刻的瞬時速度均為v= m/s=1 m/s,經(jīng)分析可知,質(zhì)點無論是勻加速還是勻減速,a、b中間時刻的瞬時速度均小于a、b中點時的速度,所以選項C正確.
【答案】C
10.在抗震救
9、災中,一名質(zhì)量為60 kg、訓練有素的武警戰(zhàn)士從直升機上通過一根豎直的質(zhì)量為20 kg的長繩由靜止開始緩慢滑下(此時速度很小可認為等于零).在離地面18 m高處,武警戰(zhàn)士感到時間緊迫,想以最短的時間滑到地面,開始加速.已知該武警戰(zhàn)士落地的速度不能大于6 m/s,以最大壓力作用于長繩可產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2;長繩的下端恰好著地,當?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2.求武警戰(zhàn)士下滑的最短時間和加速下滑的距離.
【解析】設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為h1,減速下滑的距離為(H-h(huán)1),加速階段的末速度等于減速階段的初速度為vmax,由題意和勻變速運動的規(guī)律有:v=2gh1,v=2a(H-h(huán)1)+
10、v2
又v≤6 m/s
由上式解得:h1== m=7.2 m
武警戰(zhàn)士的最大速度vmax==12 m/s
加速時間:t1== s=1.2 s
減速時間:t2== s=1.2 s
下滑的最短時間t=t1+t2=1.2 s+1.2 s=2.4 s.
【答案】2.4 s 7.2 m
11.如圖所示,一輛上表面光滑的平板小車長L=2 m,車上左側(cè)有一擋板,緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點的小球.開始時,小車與小球一起在水平面上向右做勻速運動,速度大小v0=5 m/s.某時刻小車開始剎車,加速度a=4 m/s2.經(jīng)過一段時間,小球從小車右端滑出并落到地面上.
(1)求從剎車開始到小
11、球離開小車所用的時間.
(2)小球離開小車后,又運動了t1=0.5 s落地,則小球落地時落點離小車右端多遠?
【解析】(1)剎車后小車做勻減速運動,小球繼續(xù)做勻速運動,設(shè)經(jīng)過時間t,小球離開小車,經(jīng)判斷知此時小車沒有停止運動,則x球=v0t
x車=v0t-at2
x球-x車=L
代入數(shù)據(jù)可解得:t=1 s.
(2)經(jīng)判斷小球離開小車又經(jīng)t1=0.5 s落地時,小車已經(jīng)停止運動.設(shè)從剎車到小球落地,小車和小球的總位移分別為x1、x2,則:x1=,x2=v0(t+t1)
設(shè)小球落地時,落點離小車右端的距離為Δx,則:
Δx=x2-(L+x1)
解得:Δx=2.375 m.
【答案】(1)1 s (2)2.375 m