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2019-2020年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與直線運(yùn)動(dòng) 1.1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1.一旅客在站臺(tái)8號車廂候車線處候車，若動(dòng)車一節(jié)車廂長25米，動(dòng)車進(jìn)站時(shí)可以看做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．他發(fā)現(xiàn)第6節(jié)車廂經(jīng)過他時(shí)用了4 s，動(dòng)車停下時(shí)旅客剛好在8號車廂門口，如圖所示．則該動(dòng)車的加速度大小約為(　　) A．2 m/s2 B．1 m/s2 C．0.5 m/s2 D．0.2 m/s2 解析：將動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)逆向等效為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)車第七節(jié)車廂通過旅客過程，at2＝25 m，第六、七節(jié)車廂通過旅客過程，a(t＋4 s)2＝225 m，解兩式得：a＝(－1)2 m/s2≈0.5 m/s2，C項(xiàng)正確． 答案：C 2.高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運(yùn)行”列車，如襄陽→隨州→武漢→仙桃→潛江→荊州→荊門→襄陽，構(gòu)成7站鐵路圈，建兩條靠近的鐵路環(huán)線．列車A以恒定速率360 km/h運(yùn)行在一條鐵路上，另一條鐵路上有“伴駁列車”B，如某乘客甲想從襄陽站上車到潛江站，先在襄陽站登上B車，當(dāng)A車快到襄陽站且距襄陽站的路程為s處時(shí)，B車從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到360 km/h時(shí)恰好遇到A車，兩車連鎖并打開乘客雙向通道，A、B列車交換部分乘客，并連體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再解鎖分離，B車勻減速運(yùn)動(dòng)后停在隨州站并卸客，A車上的乘客甲可以中途不停站直達(dá)潛江站．則(　　) A．無論B車勻加速的加速度值為多少，s是相同的 B．乘客甲節(jié)約了五個(gè)站的減速、停車、加速時(shí)間 C．若B車勻加速的時(shí)間為1 min，則s為4 km D．若B車勻減速的加速度大小為5 m/s2，則當(dāng)B車停下時(shí)A車距隨州站的路程為1 km 解析：當(dāng)B車開始勻加速時(shí)，A、B兩車之間的距離為s＝vt－t，又v＝at，若B車的加速度越大，則時(shí)間t越短，因而s越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由題意可知乘客甲從襄陽到潛江節(jié)約了3個(gè)站的減速、停車、加速的時(shí)間，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若B車勻加速的時(shí)間為1 min，則s＝3 000 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若B車勻減速的加速度大小為5 m/s2，則t′＝＝20 s，因而當(dāng)B車停下時(shí)A車距隨州站的距離為s′＝vt′－t′＝1 000 m，選項(xiàng)D正確． 答案：D 3．(多選)一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v、7v，從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間是t，則下列判斷正確的是(　　) A．經(jīng)過a、b中點(diǎn)位置的速度是4v B．a(chǎn)、b中間時(shí)刻的速度是4v C．前時(shí)間內(nèi)通過的位移比后時(shí)間內(nèi)通過的位移少2vt D．前位移內(nèi)所需的時(shí)間是后位移內(nèi)所需時(shí)間的2倍 解析：中點(diǎn)位置的速度為v1＝＝5v，A錯(cuò)；中間時(shí)刻的速度為v2＝＝4v，B對；前一半時(shí)間的位移為s1＝＝，后一半時(shí)間的位移為s2＝＝，故位移差為s2－s1＝－＝，C錯(cuò)；前一半位移所需的時(shí)間為t1＝＝，后一半位移所需的時(shí)間為t2＝＝，故兩段所需時(shí)間之比為＝，D對． 答案：BD 4.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了直線運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)后，繪出了沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，若該物體在t＝0時(shí)刻初速度為零，則下列圖象中該物體在t＝4 s內(nèi)位移一定不為零的是(　　) 　 A B 　 C D 解析：A中在t＝0和t＝4 s時(shí)，物體的位移均為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在v—t圖象中圖線圍成的面積可表示位移大小，在0～2 s內(nèi)物體位移與2～4 s的位移的矢量和為零，所以物體在4 s內(nèi)的位移一定為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C中物體在0～1 s做加速運(yùn)動(dòng)，1～2 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，2 s末速度為零，2～3 s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，3～4 s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，4 s末速度為零，物體一直在同一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，所以位移一定不為零，選項(xiàng)C正確；D中物體在0～1 s內(nèi)做正向加速，1 s末速度大小為v，位移為x，物體在1～2 s內(nèi)做正向減速運(yùn)動(dòng)，由可逆性可得2 s末的速度為零，位移為2x,2～3 s內(nèi)物體做反向加速運(yùn)動(dòng)，3 s末速度大小為v，位移為x,3～4 s內(nèi)物體做反向減速運(yùn)動(dòng)，4 s末速度為零，位移為零，所以D中的位移一定為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 5．物體A、B的s－t圖象如圖所示，由圖可知(　　) A．兩物體由同一位置開始運(yùn)動(dòng)，但物體A比B遲3 s才開始運(yùn)動(dòng) B．從第3 s起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且vA>vB C．0～5 s內(nèi)兩物體的位移相同，5 s末A、B相遇 D．0～5 s內(nèi)A、B的平均速度相等 解析：在s－t圖象中，物體的運(yùn)動(dòng)方向是通過位移的大小變化來體現(xiàn)的，而速度大小是通過斜率來表示的，故從第3 s起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且vA>vB；從圖象上看物體A比B遲3 s才開始運(yùn)動(dòng)，但是兩物體并不是由同一位置開始運(yùn)動(dòng)；5 s末A、B相遇，但是在5 s內(nèi)物體的位移A比B要大；由于位移不同，則5 s內(nèi)A、B的平均速度也不相等． 答案：B 6．兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B放在同一水平面上，由靜止開始從同一位置沿相同方向同時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示．對A、B運(yùn)動(dòng)情況的分析，下列結(jié)論正確的是(　　) A．A、B加速時(shí)的加速度大小之比為2∶1，A、B減速時(shí)的加速度大小之比為1∶1 B．在t＝3t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn) C．在t＝5t0時(shí)刻，A、B相距最遠(yuǎn) D．在t＝6t0時(shí)刻，A、B相遇 解析：由v－t圖象可知，通過斜率可計(jì)算加速度大小，加速時(shí)A、B的加速度大小之比為10∶1，減速時(shí)A、B的加速度大小之比為1∶1，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由A、B的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可知，當(dāng)A、B速度相同時(shí)距離最大，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；由題意可知A、B是從同一位置同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)的，由速度－時(shí)間圖象可以算出運(yùn)動(dòng)位移，可知6t0時(shí)刻，A、B位移相同，因此在此時(shí)刻A、B相遇，所以選項(xiàng)D正確． 答案：D 7．入冬以來，全國多地多次發(fā)生霧霾天氣，能見度不足100 m．在這樣的惡劣天氣中，甲、乙兩汽車在一條平直的單行道上，乙在前、甲在后同向行駛．某時(shí)刻兩車司機(jī)同時(shí)聽到前方有事故發(fā)生的警笛提示，同時(shí)開始剎車，結(jié)果兩輛車發(fā)生了碰撞．如圖所示為兩輛車剎車后若不相撞的v－t圖象，由此可知(　　) A．兩輛車剎車時(shí)相距的距離一定等于112.5 m B．兩輛車剎車時(shí)相距的距離一定小于90 m C．兩輛車一定是在剎車后的20 s之內(nèi)的某時(shí)刻發(fā)生相撞的 D．兩輛車一定是在剎車20 s以后的某時(shí)刻發(fā)生相撞的 解析：由v－t圖象的斜率可求出a甲＝－＝－＝－1 m/s2，a乙＝＝ m/s2＝0.5 m/s2，甲車的剎車加速度大，兩車速度相等是兩車是否碰撞的臨界條件t＝20 s時(shí)，由v－t圖象知s甲＝v0t－a甲t2＝25 m/s20 s－1 m/s2(20 s)2＝300 m，s乙＝v0t－a乙t2＝15 m/s20 s－0.5 m/s2(20 s)2＝200 m，因而兩車若相撞，剎車前距離應(yīng)小于100 m，A、B錯(cuò)；兩車速度相等時(shí)，兩車相距最近，所以若相撞一定是在剎車后20 s內(nèi)相撞，C對D錯(cuò)． 答案：C 8．某人騎自行車以v2＝4 m/s的速度勻速前進(jìn)，某時(shí)刻在他前面s＝7 m處有一以v1＝10 m/s的速度同向行駛的汽車開始關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，而以a＝2 m/s2的加速度勻減速前進(jìn)，則此人追上汽車需要的時(shí)間為(　　) A．6 s B．7 s C．8 s D．9 s 解析：汽車停下的時(shí)間t1＝＝5 s，在這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移為x1＝＝25 m，自行車的位移為x2＝v2t1＝20 m<25 m＋7 m＝32 m，所以自行車會(huì)在汽車停下后追上，自行車追上汽車的時(shí)間t2＝＝8 s，故選C. 答案：C 二、非選擇題 9．汽車前方s＝120 m處有一自行車正以v2＝6 m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以v1＝18 m/s的速度追趕自行車，已知兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運(yùn)動(dòng)． (1)經(jīng)多長時(shí)間，兩車第一次相遇？ (2)若汽車追上自行車后立即剎車，汽車剎車過程中的加速度大小為2 m/s2，則再經(jīng)過多長時(shí)間兩車第二次相遇？ 解析：(1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t兩車相遇，由位移關(guān)系有v1t＝v2t＋s，解得：t＝10 s. (2)設(shè)汽車經(jīng)時(shí)間t1后停下，則有t1＝＝9 s，該時(shí)間內(nèi)的位移為s1＝＝81 m，此時(shí)間內(nèi)自行車的位移為s2＝v2t1＝54 m，即自行車沒有在汽車停下前追上，則第二次相遇又經(jīng)過的時(shí)間為t3＝＝13.5 s. 答案：(1)10 s　(2)13.5 s 10.如圖所示，傾角為30的足夠長光滑斜面下端與另一足夠長光滑水平面相接，連接處用一光滑小圓弧過渡，斜面上距水平面高度分別為h1＝5 m和h2＝0.2 m的兩點(diǎn)上，各靜置一小球A和B.某時(shí)刻由靜止開始釋放A球，經(jīng)過一段時(shí)間t后，再由靜止開始釋放B球．g取10 m/s2. (1)為了保證A、B兩球不會(huì)在斜面上相碰，t最長不能超過多少？ (2)若A球從斜面上h1高度處自由下滑的同時(shí)，B球受到恒定外力作用從斜面底端C點(diǎn)以加速度a由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，則a最大為多大時(shí)，A球能追上B球？ 解析：(1)兩球在斜面上下滑的加速度相同，設(shè)加速度為a0，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin30＝ma0 解得a0＝5 m/s2 設(shè)A、B兩球下滑到斜面底端所用時(shí)間分別為t1和t2，則 ＝a0t，＝a0t 解得t1＝2 s，t2＝0.4 s 為了保證A、B兩球不會(huì)在斜面上相碰，t最長不能超過 t＝t1－t2＝1.6 s (2)設(shè)A球在水平面上再經(jīng)t0追上B球，則 a(t1＋t0)2＝(gsin30)t1t0 A球要追上B球，上述方程必須有解，即(2a－10)2－4a2≥0 解得a≤2.5 m/s2. 答案：(1)t最長不能超過1.6 s　 (2)a最大為2.5 m/s2