第2章 匀变速直线运动 本章易错过关(含解析)高中物理鲁科版(2019)必修 第一册

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第2章 匀变速直线运动 本章易错过关(含解析)高中物理鲁科版(2019)必修 第一册

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本章易错过关(二)
1.D [解析] 由图像可知,物体A比B迟了3 s才开始运动,两者运动的初始位置也不同,选项B错误;5 s内A的位移大于B的位移,故A的平均速度大,选项A、C错误;x-t图像的斜率表示速度,由图像可知,vA>vB,选项D正确.
2.B [解析] 由图像可知,质点的速度先为负后为正,故不是始终向同一方向运动,运动过程中运动方向发生了变化,选项A错误;v-t图像的斜率表示加速度,由图像可知,质点的加速度保持不变,选项B正确;v-t图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移,由图像可知,前2 s内质点的位移为0,路程为2××1×2 m=2 m,选项C、D错误.
3.D [解析] 根据自由落体运动的位移与时间的关系式h=gt2得,下落时间t==3 s,选项A正确;落地时的速度v=gt=30 m/s,选项B正确;前2 s内的位移为h1=g=×10 m/s2×(2 s)2=20 m,则最后1 s内的位移为h-h1=25 m,选项C正确;下落过程中的平均速度v===15 m/s,选项D错误.
4.D [解析] 设汽车经过路标O时速度为v,由于汽车在相邻两路标间的速度增加量均为2 m/s,故经过路标M时速度为v+2 m/s,经过路标N时速度为v+4 m/s,由匀变速直线运动的速度与位移关系有(v+2 m/s)2-v2=2asOM,(v+4 m/s)2-(v+2 m/s)2=2asMN,解得v=2 m/s,a=2 m/s2,选项C错误,D正确;汽车在OM段的平均速度大小为 m/s=3 m/s,故选项A错误;汽车在MN段的平均速度大小为 m/s=5 m/s,故汽车从路标M处运动到路标N处的时间t== s=1 s,选项B错误.
5.AC [解析] 反应时间内汽车的位移s1=v0t1=8 m/s×0.2 s=1.6 m, 刹车过程汽车的位移s2==6.4 m,则s1 +s2=8 m,选项A正确,B、D错误;刹车时间t2==1.6 s,则汽车运动的时间t=t1+t2=1.8 s,选项C正确.
6.AD [解析] 根据Δs=aT2,解得a== m/s2=-1 m/s2,根据s1=v0T+aT2=3 m,解得v0=3.5 m/s,故A正确,B错误;第2 s末速度为v2=v0+at=3.5 m/s+(-1)×2 m/s=1.5 m/s,根据位移—速度公式有s3== m,位移s3内的平均速度大小为==0.75 m/s,故C错误,D正确.
7.AB [解析] 根据速度与位移的关系有-=2as,解得s=-,结合图像有=-,-=40,解得v0=20 m/s,a=-5 m/s2,即刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2,故A正确;根据上述可知刹车持续的时间t==4 s,由逆向思维,根据初速度为0的匀加速直线运动,连续相邻相等时间内的位移之比等于连续奇数比,可知刹车过程4 s内的位移之比为7∶5∶3∶1,即第1秒内与第2秒内位移之比为7∶5,故B正确;根据逆向思维,最后1秒内的位移s=×5×12 m=2.5 m,故C错误;根据上述,从开始刹车时计时,经过6 s,动力车已经停止运动,则动力车的位移等于其在前4 s内的位移,根据逆向思维有s'=×5×42 m=40 m,故D错误.
8.BC [解析] 由v-t图像的斜率表示加速度,可得和谐号的加速度为a1= m/s2= m/s2,复兴号的加速度为a2= m/s2= m/s2,则10 s末和谐号的加速度比复兴号的小,故A错误;图乙中复兴号的最大速度为vm=72 m/s+a2×(32-24) m/s=78 m/s,故B正确;因t=0时两车车头刚好并排,在0~24 s内和谐号的速度大于复兴号的速度,两者的距离逐渐增大,速度相等后两者的距离缩小,则在24 s末两车头相距最远,故C正确;由v-t图像的面积表示位移,则在0~24 s两者的最大距离为Δs= m=48 m,而在24~32 s内能缩小的距离为Δs'= m=24 m<Δs,即32 s末复兴号还未追上和谐号,故D错误.
9.(1)②③⑦ (2)接通电源 释放小车 左 (3)0.26 0.40
[解析] (1)在探究小车做匀变速直线运动的规律的实验中,利用打点计时器所打纸带记录小车的运动信息,来研究小车的运动情况,电火花打点计时器的工作电压是220 V,是一个可以计时的仪器,故需要①④⑤⑥⑧,不符合题意,不需要②③⑦,符合题意.
(2)安装好实验装置后,先接通电源,再释放小车,纸带上和小车相连的一端先被打点,由于开始小车速度小,则相邻两点的间距较小,故小车和纸带左端相连.
(3)在匀变速直线运动中,一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,则当打下B点时小车的速度
vB== m/s=0.26 m/s
利用逐差法,有CE-AC=a(2T)2
代入数据解得a=0.40 m/s2
10.2  4 0.6
[解析] 铁片通过光电门A的瞬时速度为vA== m/s=2 m/s,铁片通过光电门B的瞬时速度为vB== m/s=4 m/s,光电门A、B之间的距离为h== m=0.6 m.
11.(1)4 m/s2 -2 m/s2 (2)10 s
[解析] (1)速度—时间图像的斜率等于加速度,由图像可得物体在斜面上的加速度为a1== m/s2=4m/s2
在水平面上的加速度为a2== m/s2=-2m/s2
(2)物体在6 s时的速度为v6=8 m/s,由速度公式可得
0=v6+a2t
解得t=4 s
则经过时间为tC=t6+t=6 s+4 s=10 s
物体恰好停在C点.
12.(1)12 m (2)4.8 s
[解析] (1)当两车的速度相等时相距最远,则有
v0+a1t=a2t
代入数据可得t=4 s
则此时甲车的位移为s甲=v0t+a1t2=24 m
此时乙车的位移为s乙=a2t2=16 m
故甲、乙两车在相遇前的最大距离为s=d+s甲-s乙=12 m
(2)在相遇前,当两车间距不超过s0=10.0 m时,两车保持通信,则有d+-a2t2=s0
代入数据解得t1=2 s,t2=6 s
设两车经过时间T相遇,则d+=a2T2
解得T=(4+2) s=8.8 s
故甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为
t总=T-(t2-t1)=4.8 s本章易错过关(二)建议用时:40分钟
一、选择题
1.物体A、B的s-t图像如图所示,由图可知 ( )
A.5 s内A、B的平均速度相等
B.两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟了3 s才开始运动
C.在5 s内两物体的位移相同,5 s末A、B相遇
D.从第4 s起,两物体的运动方向相同,且vA>vB
2.某质点做直线运动的v-t图像如图所示,以下说法正确的是 ( )
A.质点始终向同一方向运动
B.质点的加速度保持不变
C.前2 s内质点的位移为2 m
D.前2 s内质点的路程为4 m
3.物体从离地面45 m高处开始做自由落体运动,g取10 m/s2,则下列说法中不正确的是 ( )
A.物体运动3 s后落地
B.物体落地时的速度大小为30 m/s
C.物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
4.[2023·厦门一中月考] 如图所示,一平直公路上有三个路标O、M、N,且xOM=3 m、xMN=5 m.一辆汽车在该路段做匀加速直线运动依次经过O、M、N三个路标,已知汽车在相邻两路标间的速度增加量相同,均为2 m/s,则下列说法中正确的是 ( )
A.汽车在OM段的平均速度大小为4 m/s
B.汽车从M处运动到N处的时间为2 s
C.汽车经过O处时的速度大小为1 m/s
D.汽车在该路段行驶的加速度大小为2 m/s2
5.(多选)[2023·厦门实验中学月考] 在“车让人”交通安全活动中,交警部门要求汽车在斑马线前停车让人.汽车以8 m/s的速度匀速行驶,当车头离斑马线8 m时司机看到斑马线上有行人通过,已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s.若驾驶员看到斑马线上
有行人时立即紧急刹车,则( )
A.汽车能保证车让人
B.汽车通过的距离是6.4 m
C.汽车运动的时间是1.8 s
D.在驾驶员反应时间内汽车通过的距离是1 m
6.(多选)[2023·三明一中期中] 物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为s1=3 m,第2 s内通过的位移为s2=2 m,又经过位移s3物体的速度减小为0,则下列说法中正确的是 ( )
A.加速度a的大小为1 m/s2
B.初速度v0的大小为2.5 m/s
C.位移s3的大小为 m
D.位移s3内的平均速度大小为0.75 m/s
7.(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车试验,动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2
B.刹车过程第1秒内与第2秒内位移之比为7∶5
C.刹车过程最后1秒内的位移为5 m
D.从开始刹车时计时,经过6 s,动力车的位移为30 m
8.(多选)[2023·广东广州六中月考] 近期,一段特殊的“飙车”视频红遍网络,视频中,一辆和谐号动车正和一辆复兴号动车在互相追赶,如图甲所示.两车并排做直线运动,其运动情况如图乙所示,t=0时,两车车头刚好并排,则 ( )
A.10 s末和谐号的加速度比复兴号的大
B.图乙中复兴号的最大速度为78 m/s
C.0~32 s内,在24 s末两车头相距最远
D.两车头在32 s末再次并排
二、实验题
9.[2023·惠安一中期中] 某同学用图甲所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律,他采用电火花打点计时器进行实验.
(1)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材填在横线上(填编号)    .
①电火花打点计时器 ②天平 ③低压交变电源 ④细绳和纸带 ⑤砝码、托盘和小车 ⑥刻度尺 ⑦停表 ⑧一端带有滑轮的长木板
(2)安装好实验装置后,先    ,再    .纸带上打出一系列点,其中一段如图乙所示,可知纸带的    (填“左”或“右”)端与小车相连.
(3)如图乙所示的纸带上,A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点,相邻计数点间时间为0.1 s,则vB=    m/s,a=    m/s2.(结果保留两位有效数字)
10.[2023·漳州东山一中月考] 如图,A、B为两固定的光电门,在光电门A正上方O处有边长为0.36 cm的方形铁片自由落下,铁片下落过程中底边始终水平,已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.8×10-3 s,t2=0.9×10-3 s,
若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度,忽略空气阻力的影响,g取10 m/s2,铁片通过光电门A的瞬时速度为     m/s,铁片通过光电门B的瞬时速度为     m/s,光电门A、B之间的距离为     m.
三、计算题
11.[2023·三明二中月考] 如图甲所示,t=0时,质量为0.5 kg的物体从倾角α=37°的斜面上A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.运动过程中速度的大小随时间的变化如图乙所示(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)物体在斜面上的加速度a1和在水平面上的加速度a2;
(2)经过多长时间物体恰好停在C点.
12.[2023·江西南昌二中月考] 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验:甲、乙两车开始时处于同一直线上相距d=4.0 m的O1、O2两点,甲车从O1点以初速度v0=4 m/s、加速度a1=1 m/s2向右做匀加速运动,乙车从O2点由静止开始以加速度a2=2 m/s2向右做匀加速运动,已知当两车间距超过s0=10.0 m时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间.已知=2.4.求:
(1)甲、乙两车在相遇前的最大距离;
(2)甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间.

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