2021届高考物理二轮复习 直线运动的应用 巩固训练 含答案

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2021届高考物理二轮复习 直线运动的应用 巩固训练 含答案

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2021届高三物理二轮重难点专题冲刺训练
直线运动应用
1.在水下潜水器某次海试活动中,完成任务后从海底竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则蛟龙号在时刻距离海平面的深度为(
)
A.
B.
C.
D.
2.以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为的加速度,开始刹车后第3s内,汽车走过的路程为(
)
A.12.5m
B.0
C.10m
D.0.5m
3.如图所示,在水平面上有一个质量为m的小物块,在某时刻给它一个初速度,使其沿水平面做匀减速直线运动,其依次经过三点,最终停在O点。三点到O点的距离分别为,小物块由三点运动到O点所用的时间分别为.则下列结论正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
4.物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16
m的路程,第一段用时4
s,第二段用时2
s,则物体的加速度是(

A.
B.
C.
D.
5.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车,让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s.汽车运动的v-t图象如图所示,则汽车的加速度大小为(
)
A.
B.
C.
D.
6.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移–时间()图像如图所示,由图像可以看出在0~4
s内(
)
A.甲、乙两物体始终同向运动
B.4
s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.甲、乙两物体之间的最大距离为4
m
7.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化的图像如图所示。关于两车的运动情况,下列说法正确的是(
)
A.在0~4
s内甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动
B.在0~2
s内两车间距逐渐增大,2~4
s内两车间距逐渐减小
C.在时甲车速度为3
m/s,乙车的速度为4.5
m/s
D.在时甲车恰好追上乙车
8.一质点做匀加速直线运动,速度变化时发生位移,紧接着速度变化同样时发生位移。则该质点的加速度大小为(
)
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途经三点,其中,。若物体通过和这两段位移的时间相等,则两点之间的距离等于(
)
A.
B.
C.
D.
10.假设列车经过铁路桥的全过程都在做匀减速直线运动。已知某列车长为L,通过一铁路桥时的加速度大小为a,列车全长通过桥头的时间为,列车全长通过桥尾的时间为,则列车车头通过铁路桥所需的时间为(
)
A.
B.
C.
D.
11.两个物体用长为9.8m的细绳连接在一起,从同一高度以1s的时间差先后自由下落,当细绳被拉紧时,第二个物体下落的时间为(g取)(
)
A.0.1s
B.0.5s
C.0.9s
D.1.5s
12.如图所示,汽车在平直公路上做刹车实验,若从时起汽车在运动过程中的位移x与速度的平方之间的关系如图所示,下列说法正确的是(
)
A.刹车过程持续的时间为5s
B.
时汽车的速度为10m/s
C.刹车过程经过3s的位移为7.5m
D.刹车过程汽车加速度大小为
13.沿平直轨道匀加速行驶的长度为L的列车,保持加速度不变通过长度为L的桥梁,车头驶上桥头时的速度为,,车头经过桥尾时的速度为,则车尾通过桥尾时的速度为(
)
A.
B.
C.
D.
14.一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3s后到达斜面底端,并开始在水平地面上做匀减速直线运动,又经9s停止,则物体在斜面上的位移与在水平面上的位移之比是(
)
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.3:1
15.质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其的图象如图所示,则(
)
A.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为
C.质点在第1s内的平均速度0.75m/s
D.质点在1s末速度为1.5m/s
16.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为,那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为(
)
A.1:1
B.1:2
C.3:4
D.4:3
17.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则下列关于子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比的结论正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
18.质点做直线运动的速度一时间图像如图所示,该质点(
)
A.在第1秒末速度方向发生了改变
B.在第2秒末加速度方向发生了改变
C.在前2秒内发生的位移为零
D.第3秒末和第5秒末的位置相同
19.一物体做匀加速直线运动,通过一段位移所用时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为t。则物体运动加速度的大小为(
)
A.
B.
C.
D.
20.一小球由静止自由下落,最后一秒内的位移为20m,不计空气阻力,,下列说法正确的是(
)
A.小球运动的总时间为2s
B.小球着地的速度为20m/s
C.小球着地的速度为25m/s
D.小球释放的位置距地面的高度为25m
21.火车以平均速度从A地到B地需时间t;现火车以速度由A地出发,匀速前进,中途急刹车,停止后又立即加速到,从开始刹车到加速到的时间为(刹车与加速过程中加速度大小相同),若这辆车仍要在t时间内到达B地,则的值为(
)
A.
B.
C.
D.
22.宇航员在月球上做自由落体运动实验:将一个质量为的小球从离开月球表面一
定高度处由静止开始自由释放并计时,测得小球在第内的位移是,此时小球还未落到月球表面,则以下判断正确的是()
A.小球在末的速度大小为
B.月球表面的重力加速度大小为
C.小球在第内的位移大小为
D.小球在前内的平均速度大小为
23.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m.则刹车后6s内的位移是(
)
A.25m
B.24m
C.20m
D.36m
24.一质点做匀变速直线运动,已知初速度为,经过一段时间速度大小变为,加速度大小为,这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3,则下列叙述正确的是(
)
A.在该段时间内质点运动方向不变
B.这段时间为
C.这段时间的路程为
D.再经过相同的时间质点速度大小为
25.一个物体做匀加速直线运动,它在第3s内的位移为5m,则下列说法正确的是(???)
A.物体在第3s末的速度一定是6m/s
B.物体的加速度一定是2m/s2
C.物体在前5s内的位移一定是25m
D.物体在第5s内的位移一定是9m
26.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用时间,它经过第一根电线杆时的速度为,经过第二根电线杆时的速度为,则两根电线杆相距多远(

A.55m
B.65m
C.70m
D.80m
27.两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度,B车在后,速度,因大雾能见度很低,B车在距A车时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180
m才能停下来。
(1)B车刹车时A车仍按原速率行驶,两车是否会相撞?
(2)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞?
28.一辆汽车在十字路口等候红绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这一时刻一辆自行车以的速度匀速驶来,从旁边超过汽车。试求:
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
(2)什么时候汽车能追上自行车?此时汽车的速度是多少?
29.如图所示,一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶,当车头行驶到进站口O点时,列车接到停车指令,立即匀减速停车,因段铁轨不能停车,整个列车只能停在段内,已知,。求:
(1)列车减速运动的加速度大小a的取值范围;
(2)列车减速运动的最长时间。
30.如图所示,直线表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在两处,间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度,甲车运动6.0s时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度,求:
(1)两辆汽车再经过多长时间相遇;
(2)两辆汽车相遇处距A处的距离。
31.一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,已知在2s内经过相距27m的两点,汽车经过B点时的速度为15m/s。如图所示,求:
(1)汽车经过A点的速度大小;
(2)A点与出发点间的距离;
(3)汽车从O点到B点的平均速度大小。
参考答案
1.答案:D
解析:潜水器上升的加速度为;研究潜水器从t0时刻到水面的逆过程,则由匀变速运动的规律可知,蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为,选项D正确.
2.答案:D
解析:由可得从开始刹车到静止所需的时间,则第3s内的位移实际上就是2~2.5s时间内的位移,可通过其逆运动前0.5s内的位移计算,有,选项D正确。
3.答案:B
解析:小物块由A点到O点的匀减速运动过程可看成由O点到A点的初速度为0的匀加速运动过程,由此可得,,,联立以上各式可得,选项B正确,D错误。由匀变速直线运动规律易知,AC错误。
4.答案:B
解析:物体做匀加速直线运动时,一段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度,因此在第一段路程内中间时刻的瞬时速度为;在第二段路程内中间时刻的瞬时速度为;则物体的加速度为,B正确。
5.答案:C
解析:根据速度一时间图象可以知道,在驾驶员反应时间内,,所以汽车在减速阶段的位移,由运动学公式,得出加
速度大小,故选C。
6.答案:C
解析:甲的位移先增大后减小,所以甲先朝着正方向运动然后朝着负方向运动,乙的位移一直增大,所以乙一直朝着正方向运动,故A错误;当甲开始反向运动时,两者的间距最大,最大距离为3
m,故2
s末两者的间距最大,B、D错误。0~4
s内,甲的位移与乙的位移相同,所用时间相同,所以平均速度相等,C正确。
7.答案:C
解析:根据题图像可知,甲车的加速度不变,乙车的加速度减小,即在0~4
s内甲车做匀加速直线运动,乙车做加速度逐渐减小的变加速直线运动,选项A错误;根据图线与时间轴所围图形的面积表示速度变化量可知,在时甲车速度为3
m/s,乙车速度为4.5
m/s,选项C正确;在0~2
s内两车的速度差逐渐增大,2~4
s内两车的速度差逐渐减小,4
s末两车速度相等,故两车间距一直在增大,4
s末间距最大,乙车在前,选项B、D错误。
8.答案:B
解析:本题疑难之处在于不知道运动时间,突破点是在匀加速直线运动中,速度变化同样的时,所用时间相等。根据,,联立可求得,故B正确。
9.答案:A
解析:本题的易错点是不能根据运动示意图构建出匀变速直线运动的物理模型。设物体的加速度为a,经过A点时的速度为,由A点到B点所用的时间为,,联立解得,,,只有A正确。
10.答案:C
解析:设列车车头通过铁路桥所需要的时间为,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全长通过桥头的平均速度等于时刻的瞬时速度,则;列车全长通过桥尾的平均速度等于时刻的瞬时速度,则;由匀变速直线运动的速度公式可得,解得,选项C正确。
11.答案:B
解析:解本题的关键是细绳被拉紧的条件,即二者间的位移差为细绳的长度。设第二个物体下落时间t时,细绳被拉紧,则,代入数据解得。选项B正确,选项ACD错误。
12.答案:B
解析:根据得,,可知,解得刹车过程中加速度大小,由图线可知,汽车的初速度为10m/s,则刹车过程持续的时间,故A、D错误,B正确。刹车过程中3s内的位移等于2s内的位移,则,故C错误。
13.答案:D
解析:由匀变速直线运动规律得,,联立解得,选项D正确。
14.答案:C
解析:解本题的关键是抓住两段匀变速直线运动的初(末)速度为零这个隐含条件,进而得出物体在斜面上和在水平地面上的平均速度都为这个结论。设物体到达斜面底端时的速度为v,则物体在斜面上的平均速度,在斜面上的位移,在水平地面上的平均速度,在水平地面上的位移,所以,故选C。
15.答案:D
解析:描述的是平均速度与时间的关系,由匀变速直线运动规律,得,故在图像中知,图线的斜率,,截距,故选项A、B错误;质点在第1s内的平均速度,故选项C错误;质点在1s末速度为,故D选项正确。
16.答案:C
解析:汽车停止所用时间,所以刹车后2s内与6s内汽车通过的位移之比为,故C正确。
17.答案:D
解析:用“逆向思维”法解答,将匀减速直线运动减速至速度为零的过程转化为初速度为零的匀加速直线运动,则子弹向左做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木块厚度为L,则,,,分别为子弹倒过来从右到左运动时的速度,则,选项A、B错误;又由于每个木块厚度相同,则由比例关系可得,选项C错误,D正确。
18.答案:D
解析:根据图像,第1秒末速度方向没变,加速度方向改变,A错误.第2秒末加速度方向没变,速度方向改变,B错误.前2秒内的位移等于图线与横轴围成的面积,为2m,C错误.前3秒内的位移与前5秒内的位移相同,均为1m,故第3秒末与第5秒末质点的位置相同,D正确.
19.答案:C
解析:物体做匀加速直线运动,通过一段位移所用时间为2t,故该段位移中间时刻物体的瞬时速度是;紧接着通过下一段位移所用时间t,故这一段位移中间时刻物体的瞬时速度是;物体加速度的大小,解得:,故选C。
20.答案:C
解析:最后1s内的位移,解得,小球释放点距地面的高度,故A、D错误;小球落地时速度,故C正确,B错误.
21.答案:C
解析:火车中途急刹车,停止后又立即加速到,这段时间内的位移为,由题意可得,则火车匀速运动的速度为,故选C.
22.答案:B
解析:第内的位移为,根据得,则末的速度大小为,A错误,B正确。小球在第内的位移大小为,C错误。小球在前内的平均述度大小为,D错误。
23.答案:A
解析:本题疑难之处在于汽车的查车时间,突破点是弄清楚6s内汽车是否停下来。根据,解得,设汽车的初速度为,第1s末的速度为,则,根据,代入数据解得,故刹车时间为,所以刹车后6s内的位移,A正确,BCD错误。
24.答案:B
解析:
25.答案:C
解析:由第3s内的位移为5m,可以求出第2.5s时刻的瞬时速度v1=5m/s,由于不知物体的初速度,故无法求解加速度,第3s末的速度与第5s内的位移无法求解,A、B、D错;前5s内的平均速度等于第2.5s时刻的瞬时速度,即5m/s,故前5s内位移为25m,C对。
26.答案:D
解析:两根电线杆相距故选D。
27.答案:(1)两车相撞
(2)
解析:(1)B车刹车至停下来过程中,由
解得
减速到零所用时间
画出两列火车的图像如图所示。
根据图像计算出两列火车达到相同速度时的位移分别为

因,故两车会相撞。
(2)设A车加速度为时两车不相撞,在B车发出信号t时间后两车速度相等,有
B车位移
A车位移
为使两车不相撞,两车的位移关系满足
联立以上各式解得
即A车的加速度至少为。
28.答案:(1)汽车与自行车的速度相等时相距最远,设此时经过的时间为,两车间的距离为,则有
所以

(2)当两车位移相等时,汽车追上自行车,设此时经过的时间为,
则有
解得
此时汽车的速度。
29.答案:(1)列车做匀减速运动到速度为0的过程中,刹车的位移设为x,则
当位移取时,加速度最大,为
当位移取时,加速度最小,为
所以加速度大小a的取值范围是.
(2)列车匀减速到速度为0所用时间设为t,则
当加速度取时,列车匀减速运动的时间最长,为.
解析:
30.答案:(1)甲车运动6s的位移,甲车尚未追上乙车,设此后经时间t与乙车相遇,则有:
将上式代入数据解得:,
都有意义,时,甲车追上乙车;时,乙车追上甲车再次相遇。
(2)第一次相遇地点距A处的距离
第二次相遇地点距A处的距离。
31.答案:(1)12m/s
(2)48m
(3)7.5m/s
解析:(1)汽车在段的平均速度,而汽车做匀加速直线运动,所以有,即。
(2)由得,同理,代入数值得。
(3)汽车从O点到B点的平均速度大小。

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