勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 (建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1(2018高考海南卷)一攀巖者以1 m/s的速度勻速向上攀登，途中碰落了巖壁上的石塊，石塊自由下落，3 s后攀巖者聽到石塊落地的聲音，此時(shí)他離地面的高度約為()a10 mb30 mc50 md70 m答案：c2f1賽車高速行駛中輪胎快速磨損，比賽中經(jīng)常出現(xiàn)中途換輪胎的場景，各車隊(duì)的專屬維修站也成為比賽中一道特別的風(fēng)景小張同學(xué)現(xiàn)場觀看f1賽車比賽時(shí)，看到賽車一閃而過，感嘆“真快啊”；一段時(shí)間后賽車需要進(jìn)入維修站，快速剎車停住，小張又感嘆“真快啊”下列說法正確的是()a第一個(gè)“真快”是描述速度變化大；第二個(gè)“真快”是描述速度變化大b第一個(gè)“真快”是描述速度大；第二個(gè)“真快”是描述速度大c第一個(gè)“真快”是描述速度大；第二個(gè)“真快”是描述速度變化快d第一個(gè)“真快”是描述速度變化快；第二個(gè)“真快”是描述速度變化快解析：選c.根據(jù)題意，小張看到賽車一閃而過，說“真快啊”，指的是賽車的速度很大，選項(xiàng)a、d排除；賽車需要進(jìn)入維修站，快速剎車停住，說明速度變化很快，因此指的是加速度很大，選項(xiàng)b錯(cuò)誤，c正確3一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)間tt0時(shí)，位移s0，速度v0，其加速度a0，此后a逐漸減小直到a0，則它的()a速度逐漸減小b位移始終為正值，速度變?yōu)樨?fù)值c速度的變化越來越慢d位移變?yōu)樨?fù)值解析：選c.根據(jù)題意vtv0at可知，速度應(yīng)該越來越大，但速度變化越來越慢，選項(xiàng)a、b錯(cuò)，c對(duì)；當(dāng)加速度a0時(shí)，根據(jù)xv0tat2可以看出，位移不可能變?yōu)樨?fù)值，選項(xiàng)d錯(cuò)4質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x5tt2(各物理量均采用國際單位制單位)，則該質(zhì)點(diǎn)()a第1 s內(nèi)的位移是5 mb前2 s內(nèi)的平均速度是6 m/sc任意相鄰的1 s內(nèi)位移差都是1 md任意1 s內(nèi)的速度增量都是2 m/s解析：選d.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式xv0tat2，對(duì)比題給關(guān)系式可得v05 m/s，a2 m/s2.則第1 s內(nèi)的位移是6 m，a錯(cuò)；前2 s內(nèi)的平均速度是v m/s7 m/s，b錯(cuò)；xat22 m，c錯(cuò)；任意1 s內(nèi)速度增量vat2 m/s，d對(duì)5一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍該質(zhì)點(diǎn)的加速度為()a.b.c. d.解析：選a.設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0、末速度為vt，由末動(dòng)能為初動(dòng)能的9倍，得末速度為初速度的3倍，即vt3v0，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，2v0，由加速度的定義可知質(zhì)點(diǎn)的加速度a，由以上兩式可知，a，a項(xiàng)正確，b、c、d項(xiàng)錯(cuò)誤6漢語成語中有一個(gè)“形影不離”的成語，意思是人的身體和影子分不開，形容關(guān)系密切，經(jīng)常在一起在晴天的早上，某同學(xué)在操場上跑步，下列說法正確的是()a以地面為參考系，影子是靜止的b以地面為參考系，影子是運(yùn)動(dòng)的c不論以地面還是以人為參考系，影子都是靜止的d以人為參考系，影子是運(yùn)動(dòng)的解析：選b.人的速度與其影子的速度相等，選人為參考系，影子是靜止的；選地面為參考系，影子是運(yùn)動(dòng)的7(2019紹興一模)甲、乙兩車在平直的公路上向相同的方向行駛，兩車的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中陰影部分面積分別為s1、s2，下列說法正確的是()a若s1s2，則甲、乙兩車一定在t2時(shí)刻相遇b若s1s2，則甲、乙兩車在0t2時(shí)間內(nèi)不會(huì)相遇c在t1時(shí)刻，甲、乙兩車加速度相等d0t2時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度v答案：d8一個(gè)朝著某方向做直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間t內(nèi)的平均速度是v，緊接著內(nèi)的平均速度是，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度是()av b.vc.v d.v解析：選d.由平均速度的定義式可得物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度v，故選項(xiàng)d正確9東東同學(xué)看到遠(yuǎn)處燃放的煙花，每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點(diǎn)時(shí)瞬間爆炸最高點(diǎn)與五樓頂部平齊，且前一顆煙花爆炸時(shí)后一顆煙花恰好從地面發(fā)射，他看到煙花爆炸閃光同時(shí)還聽到了爆炸的聲音，而在最后一顆煙花爆炸閃光之后還能聽到一次爆炸的聲音請(qǐng)你根據(jù)這些現(xiàn)象估算他離煙花燃放點(diǎn)的距離約為(空氣中聲音傳播速度為340 m/s，重力加速度為10 m/s2)()a34 m b58 mc340 m d580 m解析：選d.每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點(diǎn)時(shí)瞬間爆炸，均可視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)地面到五樓頂部的高度約為h15 m，則煙花上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t s s由題意知，離煙花燃放點(diǎn)的距離約為xvt340 m，約為580 m選項(xiàng)d正確二、非選擇題10.如圖所示，火車以54 km/h的速度在平直的鐵路上勻速前進(jìn)，現(xiàn)需在某站臨時(shí)停車，如果在此站停留的時(shí)間是1 min，火車進(jìn)站時(shí)的加速度為0.3 m/s2，出站時(shí)的加速度為0.5 m/s2，求：(1)火車進(jìn)站過程的位移大小(2)火車出站過程的位移大小(3)火車由于在此站臨時(shí)停車所耽誤的時(shí)間解析：(1)火車進(jìn)站所需時(shí)間t150 s，火車進(jìn)站滑行距離s1t1375 m，火車停留時(shí)間t260 s.(2)火車出站所需時(shí)間t330 s，火車出站行駛距離s2t3225 m.(3)火車以速度v0行駛s1s2所需時(shí)間t40 s因停車耽誤的時(shí)間tt1t2t3t100 s.答案：見解析11.原地縱跳摸高是籃球和羽毛球重要的訓(xùn)練項(xiàng)目已知質(zhì)量m60 kg的運(yùn)動(dòng)員原地摸高為2.05 m，比賽過程中，該運(yùn)動(dòng)員重心先下蹲0.5 m，經(jīng)過充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了2.85 m的高度假設(shè)運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)為勻加速運(yùn)動(dòng)，求：(1)該運(yùn)動(dòng)員離開地面時(shí)的速度大小(2)起跳過程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力(3)從開始起跳到雙腳落地需要的時(shí)間解析：(1)從開始起跳到腳離開地面重心上升h10.5 m，離開地面到上升到最高點(diǎn)的過程中，重心上升距離h20.8 m，所以v m/s4 m/s.(2)腳未離地過程中，v，得a16 m/s2，對(duì)人分析fnmgma，得fnmgma1 560 n由牛頓第三定律可知運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為1 560 n，方向向下(3)加速上升時(shí)間t1 s0.25 s，減速上升t2 s0.4 s，加速下降和減速上升時(shí)間相同，故總時(shí)間為tt12t21.05 s.答案：見解析12某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過4 s到達(dá)離地面40 m高處時(shí)燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，求：(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度大??；(2)火箭上升離地面的最大高度；(3)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時(shí)間解析：設(shè)燃料用完時(shí)火箭的速度為v1，所用時(shí)間為t1，火箭的上升運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過程，第一個(gè)過程為做勻加速上升運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)過程為做豎直上拋運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)(1)對(duì)第一個(gè)過程有h1t1代入數(shù)據(jù)解得：v120 m/s.(2)對(duì)第二個(gè)過程有h2代入數(shù)據(jù)解得：h220 m所以火箭上升離地面的最大高度：hh1h240 m20 m60 m.(3)第二個(gè)過程用時(shí)：t2代入數(shù)據(jù)解得：t22 s火箭從最高點(diǎn)落回發(fā)射點(diǎn)用時(shí)t3由hgt得t3 代入數(shù)據(jù)解得：t33.5 s總時(shí)間tt1t2t39.5 s.答案：(1)20 m/s(2)60 m(3)9.5 s 課后作業(yè)(二) (建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1如圖所示，是幾個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)圖象，其中是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是()a甲、乙、丙b甲、乙、丁c甲、丙、丁 d乙解析：選c.乙中vt圖線平行于t軸，表示v不隨t而變化，是勻速直線運(yùn)動(dòng)圖線，甲、丙、丁中vt圖線斜率一定，a一定，表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖線，c對(duì)2一輛汽車沿平直道路行駛，其xt圖象如圖所示，在t0 到t40 s這段時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度大小是()a0 b2 m/sc2.67 m/s d25 m/s解析：選a.由圖知，t10時(shí)x10，t240 s時(shí)，x20，所以在t0到t40 s這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移為xx2x10，汽車的平均速度大小為：v0，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤3(2017浙江選考11月)雜技運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)的照片如圖所示有一小球自由落下，碰到水平桌面后反彈，如此數(shù)次落下和反彈若規(guī)定豎直向下為正方向，碰撞時(shí)間不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，則下列vt圖象中正確的是()解析：選b.首先由下落與反彈運(yùn)動(dòng)方向相反，排除a、c選項(xiàng)；向下加速與向上減速加速度大小都為g，所以vt圖斜率相同，b正確4如圖所示分別為物體甲的xt圖象和物體乙的vt圖象，兩物體的運(yùn)動(dòng)情況是()a甲在整個(gè)t10 s時(shí)間內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，平均速度為零b乙在整個(gè)t10 s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，平均速度為零c甲在整個(gè)t10 s時(shí)間內(nèi)一直向正方向運(yùn)動(dòng)，它的速度大小為0.8 m/sd乙在整個(gè)t10 s時(shí)間內(nèi)一直向正方向運(yùn)動(dòng)，它的加速度大小為0.8 m/s2答案：c5如圖所示是沿直線運(yùn)動(dòng)的某質(zhì)點(diǎn)的vt圖象，則下列說法不正確的是()a在1 s到3 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)靜止b第1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)，最后1 s質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)c第1 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度為3 m/s2d3 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為3 m/s解析：選a.從題圖可知01 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為3 m/s2；13 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做速度為3 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，3 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為3 m/s；最后1 s質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)6一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，在t0到t6 s的時(shí)間內(nèi)的vt圖象如圖所示，則這段時(shí)間內(nèi)的路程為()a8 m b4 mc6 m d0解析：選a.物體在01 s內(nèi)向負(fù)方向做減速運(yùn)動(dòng)，路程為x112 m1 m；在16 s內(nèi)向正方向運(yùn)動(dòng)，路程為x2(25)2 m7 m，則整個(gè)過程中的總路程為xx1x28 m，故選a.7某物體沿直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示，下列說法正確的是()a第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的速度方向相反b第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)物體的加速度方向相反c第3 s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相反d第2 s末物體的加速度為零解析：選b.第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)縱坐標(biāo)為正，速度均為正向，a錯(cuò)誤；根據(jù)斜率的正、負(fù)，第1 s內(nèi)加速度為正向，第2 s內(nèi)加速度為負(fù)向，b正確；第3 s內(nèi)速度為負(fù)向，加速度為負(fù)向，c錯(cuò)誤；第2 s末物體的加速度為2 m/s2，d錯(cuò)誤8某人將一個(gè)小球從距地面1.4 m高度處豎直上拋，運(yùn)動(dòng)過程中不計(jì)空氣阻力，t1時(shí)刻小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，t2時(shí)刻小球落到地面其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示，g取10 m/s2，則下列說法正確的是()a整個(gè)過程小球運(yùn)動(dòng)的路程為1.4 mb小球的落地速度為8 m/sc整個(gè)過程小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2.8 sd小球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)距地面1.8 m解析：選b.設(shè)一個(gè)格子的邊長為l，小球向下運(yùn)動(dòng)的位移(4l)2，減去向上運(yùn)動(dòng)的位移(3l)2，大小為1.4 m，即一個(gè)格子的面積l20.4 m下降的位移為3.2 m，向上的位移為1.8 m，路程為5 m，a錯(cuò)誤；下降時(shí)為自由落體運(yùn)動(dòng)v22gh，落地速度為8 m/s，b正確；根據(jù)hgt2，上升時(shí)間t10.6 s，下降時(shí)間t20.8 s，總時(shí)間為1.4 s，c錯(cuò)誤；最高點(diǎn)離地面3.2 m，d錯(cuò)誤9t0時(shí)，甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)從同一點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)，兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的比值隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示對(duì)于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)前4 s的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()a乙物體的加速度為1.5 m/s2bt2 s時(shí)，甲物體的速度為4.5 m/sct4 s時(shí)，甲、乙物體的間隔是9 mdt4 s時(shí)，甲、乙兩物體再次相遇解析：選d.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律xv0tat2可知v0at，所以可知甲物體的初速度為3 m/s，加速度為1.5 m/s2；乙物體初速度為0，加速度為3 m/s2，因此選項(xiàng)a錯(cuò)誤甲物體的速度v甲31.5t，乙物體的速度v乙3t.由此可知t2 s時(shí)，兩物體的速度相等，且均為6 m/s，選項(xiàng)b錯(cuò)誤根據(jù)t圖象的面積可知，t4 s 時(shí)，兩物體的位移均為24 m，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，d正確二、非選擇題10(2019金華期中)電梯上升過程中的vt圖象如圖所示，求：(1)電梯一共上升的高度；(2)電梯運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度的大小答案：(1)42 m(2)3 m/s211汽車由靜止開始在平直的公路上行