资源描述
一、单项选择题
1.做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最终1 s内位移是( )
A.3.5 m B.2 m
C.1 m D.0
解析:选B.各秒内物体的位移之比为7∶5∶3∶1,由于第1 s内位移为14 m,故最终1 s内的位移为2 m,B正确.
2.一辆以20 m/s的速度行驶的汽车,突然实行急刹车,加速度大小为8 m/s2,汽车在刹车后的3秒内的位移和3秒时的速度分别为( )
A.24 m,4 m/s B.25 m,4 m/s
C.24 m,-4 m/s D.25 m,0
答案:D
3.(2021·福建福州一模)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动试验,让一个质量为2 kg的小球从确定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )
A.物体在2 s末的速度是20 m/s
B.物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.物体在第2 s内的位移是20 m
D.物体在5 s内的位移是50 m
解析:选D.依据x=gt2可得,g×(5 s)2-g×(4 s)2=18 m,因此星球上的重力加速度g=4 m/s2,因此2 s末的速度v=gt=8 m/s,A错误;第5秒内的平均速度= m/s=18 m/s,B错误;第2 s秒内的位移x2=gt-gt=×4×22 m-×4×12 m=6 m,C错误;物体在5 s内的位移x=gt2=×4×52 m=50 m,D正确.
4.(2021·贵州贵阳十校联考)一条悬链长7.2 m,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.4 s
C.0.7 s D.1.2 s
解析:选B.链条上、下端到达该点用时分别为:
t上== s=2 s,
t下== s=1.6 s,
则Δt=t上-t下=0.4 s,故B正确.
5.(2021·威海模拟)从16 m高处每隔确定时间释放一球,让它们自由落下,已知第一个球刚好落地时,第五个球刚释放,这时其次个球离地面的高度是(g取10 m/s2)( )
A.15 m B.12 m
C.9 m D.7 m
解析:选D.第一个小球落地时,从上到下相邻两球之间的距离之比为:1∶3∶5∶7,因此第1、2两球间距离为:×16 m=7 m,故D正确.
6.一物体做匀加速直线运动,在第一个Δt的时间内通过的位移为x1,在第三个Δt的时间内通过的位移为x2,则物体运动的加速度为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由逐差公式得:x2-x1=2a(Δt)2,所以a=,故C正确.
二、多项选择题
7.(2021·郑州模拟)在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为( )
A.10 m B.20 m
C.30 m D.50 m
解析:选ACD.物体在塔顶上的A点抛出,位移大小为10 m的位置有两处,如图所示,一处在A点之上,另一处在A点之下,在A点之上时,通过位移为10 m处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s1等于位移x1的大小,即s1=x1=10 m;下降通过时,路程s2=2h-x1=2×20 m-10 m=30 m.在A点之下时,通过的路程s3=2h+x2=2×20 m+10 m=50 m.故A、C、D正确,B错误.
8.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则以下推断正确的是( )
A.物体在A点的速度大小为
B.物体运动的加速度为
C.物体运动的加速度为
D.物体在B点的速度大小为
解析:选AC.依据匀变速直线运动规律,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,故A正确;依据x2-x1=aT2,C正确,B错误;依据v=v0+aT,物体在B点的速度大小为,D错误.
☆9.(2021·河北石家庄质检)酒后驾驶会导致很多平安隐患,这是由于驾驶员的反应时间变长.反应时间是指驾驶员从发觉状况到实行制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员发觉状况到实行制动的时间内汽车的行驶距离;“制动距离”是指驾驶员发觉状况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同).
速度(m/s)
思考距离(m)
制动距离(m)
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
66.7
分析上表可知,下列说法正确的是( )
A.驾驶员正常状况下反应时间为0.5 s
B.驾驶员酒后反应时间比正常状况慢0.5 s
C.驾驶员实行制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2
D.当车速为25 m/s时,发觉前方60 m处有险情,酒驾者不能平安停车
解析:选ABD.反应时间=思考距离÷车速,因此正常状况下反应时间为0.5 s,酒后反应时间为1 s,故A、B正确;设汽车从开头制动到停车的位移为x,则x=x制动-x思考,依据匀变速直线运动公式:v2=2ax,解得a==7.5 m/s2,C错;依据表格,车速为25 m/s时,酒后制动距离为66.7 m>60 m,故不能平安停车,D正确.
三、非选择题
10.在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.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.为了伞兵的平安,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,求:(取g=10 m/s2)
(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?
解析:(1)设伞兵展伞时,离地面的高度至少为h,此时速度为v0,着地时相当于从h1高处自由落下,
则有v2-v=-2ah,
又v=2g(224 m-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,所以
h1== m=1.25 m.
(2)设伞兵在空中的最短时间为t,
则有v0=gt1,t1== s=5 s,
t2== s=3.6 s,
故所求时间t=t1+t2=(5+3.6)s=8.6 s.
答案:(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s
11.(2021·广州模拟)做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=,AB段和BC段的平均速度分别为v1=3 m/s、v2=6 m/s,则:
(1)物体经B点时的瞬时速度vB为多大?
(2)若物体运动的加速度a=2 m/s2,试求AC的距离l.
解析:(1)设加速度大小为a,经A、C的速度大小分别为vA、vC.由匀加速直线运动规律可得:
v-v=2a×①
v-v=2a×②
v1=③
v2=④
解①②③④式得:vB=5 m/s.
(2)解①②③④式得:
vA=1 m/s,vC=7 m/s
由v-v=2al,得:l=12 m.
答案:(1)5 m/s (2)12 m
☆12.(2022·高考山东卷)争辩表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发觉状况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10 m/s2.求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.
解析:(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度vt=0,位移s=25 m,由运动学公式得
v=2as①
t=②
联立①②式,代入数据得
a=8 m/s2③
t=2.5 s.④
(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得
L=v0t′+s⑤
Δt=t′-t0⑥
联立⑤⑥式,代入数据得
Δt=0.3 s.⑦
(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿其次定律得
F=ma⑧
由平行四边形定则得
F=F2+(mg)2⑨
联立③⑧⑨式,代入数据得
=.
答案:(1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s (3)
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