《2020屆高考物理 精準(zhǔn)培優(yōu)專練二 勻變速直線運(yùn)動及其公式（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理 精準(zhǔn)培優(yōu)專練二 勻變速直線運(yùn)動及其公式（含解析）（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、勻變速直線運(yùn)動及其公式1本專題在高考中主要考點(diǎn)有：勻變速直線運(yùn)動公式的靈活運(yùn)用；自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動；勻變速直線運(yùn)動規(guī)律在生活中的應(yīng)用。題型主要以選擇題為主，但也會與其他知識點(diǎn)結(jié)合在大題中考查多過程運(yùn)動問題。2方法技巧：(1)勻變速直線運(yùn)動的基本公式(vt關(guān)系、xt關(guān)系、xv關(guān)系)原則上可以解決任何勻變速直線運(yùn)動問題；(2)已知某段時(shí)間內(nèi)的位移、初末速度可求平均速度，應(yīng)用平均速度公式往往會使解題過程變的非常簡捷。二、考題再現(xiàn)典例1.( 2019全國I卷18)如圖，籃球架下的運(yùn)動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個所用的時(shí)間為t1，第四個所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻

2、力，則滿足()A12 B23C34 D45典例2.(2019全國II卷25)一質(zhì)量為m2000 kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌，立即剎車。剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t10.8 s；t1t2時(shí)間段為剎車系統(tǒng)的啟動時(shí)間，t21.3 s；從t2時(shí)刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止。已知從t2時(shí)刻開始，汽車第1 s內(nèi)的位移為24 m，第4 s內(nèi)的位移為1 m。(1)在圖（b）中定性

3、畫出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運(yùn)動的vt圖線；(2)求t2時(shí)刻汽車的速度大小及此后的加速度大?。?3)求剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小及t1t2時(shí)間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少？（以t1t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車的平均速度）三、對點(diǎn)速練1圖中ae為珠港澳大橋上四段110 m的等跨鋼箱連續(xù)梁橋，若汽車從a點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，通過ab段的時(shí)間為t，則通過ce段的時(shí)間為()At BtC(2)t D(2)t2如圖所示，在水平面上固定一點(diǎn)光源，在點(diǎn)光源和右側(cè)墻壁的正中間有一小球自水平面以初速度v0豎直上拋，已知重力加

4、速度為g，不計(jì)空氣阻力，則在小球豎直向上運(yùn)動的過程中，關(guān)于小球的影子在豎直墻壁上的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()A影子做初速度為v0，加速度為g的勻減速直線運(yùn)動B影子做初速度為2v0，加速度為2g的勻減速直線運(yùn)動C影子做初速度為2v0，加速度為g的勻減速直線運(yùn)動D影子做初速度為v0，加速度為2g的勻減速直線運(yùn)動3某同學(xué)將一足球豎直砸向水平地面，足球以5 m/s的速度被地面反向彈回，當(dāng)足球上升到最高點(diǎn)后落回地面，以后足球每次與地面碰撞被彈回時(shí)速度均為碰撞前速度的。不計(jì)足球與地面碰撞的時(shí)間和空氣阻力，取g10 m/s2，則足球從第一次被彈回到最后停止運(yùn)動的總時(shí)間為()A8 s B4 s C2 s

5、D1.5 s4(多選)如圖所示，處于平直軌道上的甲、乙兩物體相距s，同時(shí)同向開始運(yùn)動，甲以初速度v1、加速度a1做勻加速運(yùn)動，乙由靜止開始以加速度a2做勻加速運(yùn)動，下述情況可能發(fā)生的是(假設(shè)甲能從乙旁邊通過且互不影響)()Aa1a2，能相遇一次Ba1a2，能相遇兩次Ca1a2，可能相遇一次Da1a2，可能相遇兩次5一根輕質(zhì)細(xì)線將2個薄鐵墊圈A、B連接起來，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3L，距地面為L，如圖所示，由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，且A、B落地后均不再彈起。從釋放開始到A落地歷時(shí)t1，A落地前瞬間速率為v1，從A落地到B落在A上歷時(shí)t2，B落在A上前瞬間速率為v2，則()At1

6、t221B兩墊圈加速度不確定，時(shí)間無法比較Cv1v212D兩墊圈作為整體，同時(shí)落地6如圖所示，在水平線OO某豎直平面內(nèi)，距地面高度為h，一條長為L(Lh)的輕繩兩端分別系小球A和B，小球A在水平線OO上，豎直向上的外力作用在A上，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)從OO上另一點(diǎn)靜止釋放小球1，當(dāng)小球1下落至與小球B等高位置時(shí)，從OO上靜止釋放小球A和小球2，小球2在小球1的正上方。則下列說法正確的是()A小球1將與小球B同時(shí)落地B在小球B下落過程中，輕繩對B的拉力豎直向上Ch越大，小球A與小球B的落地時(shí)間差越大D在小球1落地前，小球1與2之間的距離隨時(shí)間的增大而增大7(多選)礦井中的升降機(jī)以5 m/s的

7、速度豎直向上勻速運(yùn)行，某時(shí)刻一螺釘從升降機(jī)底板松脫，經(jīng)過3 s升降機(jī)底板上升至井口，此時(shí)松脫的螺釘剛好落到井底，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g10 m/s2，下列說法正確的是()A螺釘松脫后做自由落體運(yùn)動B礦井的深度為45 mC螺釘落到井底時(shí)的速度大小為25 m/sD螺釘隨升降機(jī)從井底出發(fā)到落回井底共用時(shí)6 s8甲、乙兩輛汽車在同一直軌道上向右勻速行駛，甲車的速度v116 m/s，乙車的速度為v212 m/s，乙在甲前面L6 m時(shí)，兩車同時(shí)開始剎車，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，甲車以a12 m/s2的加速度剎車，6 s后立即改做勻速運(yùn)動，乙車剎車的加速度為a21 m/s2。從兩車剎車開始計(jì)時(shí)，下列關(guān)于甲車第

8、一次追上乙車的時(shí)間t1、兩車相遇的次數(shù)n、兩車速度相等時(shí)的時(shí)間t2的說法正確的是()A3 s、3次、8 s B3 s、2次、6 s C2 s、3次、8 s D2 s、2次、6 s9如圖所示，左圖為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，右圖為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機(jī)由靜止從a自由下落到b，再從b開始以恒力制動豎直下落到c停下。已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為m，ab高度差為2h，bc高度差為h，重力加速度為g。則()A從a到b與從b到c的運(yùn)動時(shí)間之比為21B從a到b，跳樓機(jī)座椅對游客的作用力與游客的重力大小相等C從a到b，跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為mD從b到c，跳樓機(jī)受到制動力的大小等于2mg10藍(lán)牙是一種無線技術(shù)，可實(shí)

9、現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換，但設(shè)備間超過一定距離時(shí)便無法實(shí)現(xiàn)通訊。某次實(shí)驗(yàn)中，在甲、乙兩小車上安裝了某種藍(lán)牙設(shè)備，該藍(lán)牙設(shè)備正常通選的有效距離為10米。兩車只能沿一條直線運(yùn)動，如圖所示。共完成了兩組實(shí)驗(yàn)，每組實(shí)驗(yàn)兩車的起始距離都為d。兩組實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下。第一組，乙車保持靜止，甲車從O點(diǎn)由靜止出發(fā)，以a11 m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)3.10 s后兩車不能夠再通訊。第二組，乙車向左具有一定的初速度v0，以a20.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，而甲車仍做上述運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)1 s后兩車不能夠再通訊。請完成下列問題，要求所有問題的最終結(jié)果均保留兩位有

10、效數(shù)字。(1)求甲、乙兩車初始距離d；(2)求乙車的初速度v0的大小；(3)若將乙車的初速度、加速度方向均變?yōu)橄蛴?，其他條件不變。甲、乙兩車藍(lán)牙信號中斷兩次。請計(jì)算這兩次藍(lán)牙信號中斷時(shí)刻之間的時(shí)間間隔。（已知，）答案二、考題再現(xiàn)典例1.【解析】運(yùn)動員起跳到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間速度為零，又不計(jì)空氣阻力，故可逆向處理為自由落體運(yùn)動。則根據(jù)初速度為零勻加速運(yùn)動，相等相鄰位移時(shí)間關(guān)系：t1t2t3tn1(1)()(2)()，可知，即34，故選C。【答案】C典例2.【解析】(1)vt圖像如圖所示。(2)設(shè)剎車前汽車勻速行駛時(shí)的速度大小為v1，則t1時(shí)刻的速度也為v1，t2時(shí)刻的速度也為v2，在t2時(shí)刻后汽車做

11、勻減速運(yùn)動，設(shè)其加速度大小為a，取t1 s，設(shè)汽車在t2(n1)t內(nèi)的位移為sn，n1，2，3，。若汽車在t23tt24t時(shí)間內(nèi)未停止，設(shè)它在t23t時(shí)刻的速度為v3，在t24t時(shí)刻的速度為v4，由運(yùn)動學(xué)有：s1s43a(t)2s1v2ta(t)2v4v24at聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得m/s 這說明在t24t時(shí)刻前，汽車已經(jīng)停止。因此，式不成立。由于在t23tt24t內(nèi)汽車停止，由運(yùn)動學(xué)公式v3v23at聯(lián)立，代入已知數(shù)據(jù)解得a8 m/s2，v228 m/s或者m/s2，v229.76 m/s 但在式情形下，v30不合題意，舍去。(3)設(shè)汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，汽車所受阻力的大小為f1，由牛

12、頓定律有：f1ma在t1t2時(shí)間內(nèi)，阻力對汽車沖量的大小為：由動量定理有：Imv1mv2由動量定理，在t1t2時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為：聯(lián)立式，代入已知數(shù)據(jù)解得：v130 m/sW1.16105 J 從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離s約為：聯(lián)立，代入已知數(shù)據(jù)解得：s87.5 m 【答案】見解析三、對點(diǎn)速練1【答案】C【解析】設(shè)汽車的加速度為a，經(jīng)歷bc段、ce段的時(shí)間分別為t1、t2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時(shí)間公式有：xabat2，xaca(tt1)2，xaca(tt1 t2)2，解得：t2(2)t，故C正確。2【答案】B【解析】設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，則小球的豎直位移：，由幾何關(guān)系可知

13、，影子的位移：，則影子做初速度為2v0，加速度為2g的勻減速直線運(yùn)動，故選B。3【答案】B【解析】足球第一次被彈回的速度 v15m/s，第一次在空中豎直上拋運(yùn)動的總時(shí)間；足球第二次被彈回的速度 v2v1，第二次在空中豎直上拋運(yùn)動的總時(shí)間；足球第三次被彈回的速度 v3v2（）2v1，第三次在空中豎直上拋運(yùn)動的總時(shí)間則足球從第一次被彈回到最后停運(yùn)動的總時(shí)間為 tt1t24s，故選B。4【答案】ACD【解析】畫出滿足題給條件的vt圖象，如圖所示，圖甲對應(yīng)a1a2的情況，兩物體僅在tt1時(shí)相遇一次（圖中陰影部分面積為s）；圖乙對應(yīng)a1a2的情況，兩物體僅在tt2時(shí)相遇一次（圖中陰影部分面積為s）；圖丙

14、對應(yīng)a1a2的情況，若陰影部分面積等于s，則相遇一次；若陰影部分面積小于s，則A、B不可能相遇；若陰影部分面積大于s，則可能相遇兩次，如圖丁所示。故選ACD。5【答案】C【解析】由靜止釋放A、B，AB都做自由落體運(yùn)動，A運(yùn)動的位移為L，B運(yùn)動的位移為4L，根據(jù)可知，A落地的時(shí)間為，B落地的時(shí)間為：所以有：t2tt1，所以有：t1t2，故A、B錯誤；A落地前瞬間速率為： B落地前瞬間速率為：，所以v1：v21：2，故C正確；因A落地時(shí)B還沒有落地，故不可能同時(shí)落地，故D錯誤。6【答案】D【解析】設(shè)小球1下落到與B等高的位置時(shí)的速度為v，設(shè)小球1還需要經(jīng)過時(shí)間t1落地，則：，設(shè)B運(yùn)動的時(shí)間為t2，

15、則：，比較可知，t1t2，故A錯誤；小球A與B都做自由落體運(yùn)動，所以二者之間的輕繩沒有作用力，故B錯誤；設(shè)A運(yùn)動時(shí)間為t3，則；可得：，可知l是一個定值時(shí)，h越大，則小球A與小球B的落地時(shí)間差越小，故C錯誤； 1與2兩球的距離：，可見兩球間的距離隨時(shí)間的推移，越來越大，故D正確。7【答案】BC【解析】螺釘松脫時(shí)具有有升降機(jī)相同的向上的初速度，故螺釘脫落后做豎直上拋運(yùn)動，A項(xiàng)錯誤；由運(yùn)動學(xué)公式可得，螺釘自脫落至井底的位移h1v0tgt2，升降機(jī)這段時(shí)間的位移h2v0t，故礦井的深度為hh1h245m，B項(xiàng)正確；螺釘落到井底時(shí)點(diǎn)速度大小為vv0gt25m/s，C項(xiàng)正確；螺釘松脫前運(yùn)動的時(shí)間為h1v

16、0t，解得t6s，所以螺釘運(yùn)動的總時(shí)間為tt9s，D項(xiàng)錯誤。8【答案】C【解析】設(shè)剎車后經(jīng)過t時(shí)間兩車速度相等，有：v1a1tv2a2t，解得：t4s，6s后甲車勻速，速度v1626m/s4m/s，再次相等有：vv2a2t，解得：t8s；在甲減速時(shí)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t相遇，甲和乙的位移分別為x1、x2，則有：x1v1t，x2v2t，x1x2L，得：t12s，t26s；甲車減速時(shí)間恰好為6s，即在甲車減速階段，相遇兩次，第一次t12s，第二次t26s，此時(shí)甲車的速度為：v1v1a1t24m/s，乙車的速度為：v2v2a2t26m/s，設(shè)再經(jīng)t甲追上乙，有：v1tv2t，代入數(shù)據(jù)解得：t4s，此時(shí)乙仍在做

17、減速運(yùn)動，此解成立，所以甲、乙兩車第3次相遇，相遇時(shí)刻為t3t2t10s，故C正確。9【答案】A【解析】由題意可知，跳樓機(jī)從a運(yùn)動b過程中做自由落體運(yùn)動，由可得，下落時(shí)間，由可知，運(yùn)動到b的速度大小為；跳樓機(jī)從b運(yùn)動c過程中做減速運(yùn)動，同理可得，解得減速過程的加速度大小為a2g，時(shí)間為，故從a到b與從b到c的運(yùn)動時(shí)間之比為，故A正確；從a到b，跳樓機(jī)做自由落體運(yùn)動，故跳樓機(jī)座椅對游客的作用力為零，故B錯誤；從a到b，根據(jù)動量定理可得，則跳樓機(jī)和游客總重力的沖量大小為，故C錯誤；從b到c，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得跳樓機(jī)受到制動力的大小為，故D錯誤。10【答案】(1)5.2 m (2)4.0 m

18、/s (3)16 s【解析】(1)乙車保持靜止，甲車從O點(diǎn)由靜止向右做勻加速直線運(yùn)動，則有：x甲1a1t12有題意可有：x甲1ds10 m聯(lián)立解得甲、乙兩車初始距離：d5.195 m5.2m(2)乙車向左做勻加速直線運(yùn)動，而甲車仍做上述運(yùn)動，則有：x甲2a1t22x乙v0t2a1t22有題意可有：x甲2dx乙s10 m聯(lián)立解得乙車的初速度：v04.005 m/s4.0 m/s(3)開始乙車追上甲車并超過甲車，后甲車又追上乙車并超過乙車，這兩次藍(lán)牙信號中斷時(shí)刻之間的時(shí)間間隔會出現(xiàn)兩次設(shè)第一次藍(lán)牙信號中斷時(shí)的時(shí)間為t3，則有：v0ta2t2da1t2s10 m解得：t35.00 s設(shè)第二次藍(lán)牙信號中斷時(shí)的時(shí)間為t4，則有：a1t2d(v0ta2t2)s10 m解得：t421.14 s這兩次藍(lán)牙信號中斷時(shí)刻之間的時(shí)間間隔：tt4t316.14 s16 s。10