高考物理总复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第二节 匀变速直线运动的规律及应用随堂检测-人教版高三全册物理试题.doc

第二节匀变速直线运动的规律及应用[学生用书P8]1．(2016·高考全国卷Ⅲ)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为()A.eq\f(s,t2)B．eq\f(3s,2t2)C.eq\f(4s,t2)D．eq\f(8s,t2)解析：选A.设质点的初速度为v0、末速度为vt，由末动能为初动能的9倍，得末速度为初速度的3倍，即vt＝3v0，由匀变速直线运动规律可知，eq\f(s,t)＝eq\f(v0＋3v0,2)＝2v0，由加速度的定义可知质点的加速度a＝eq\f(3v0－v0,t)＝eq\f(2v0,t)，由以上两式可知，a＝eq\f(s,t2)，A项正确，B、C、D项错误．2．(2015·高考江苏卷)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是()A．关卡2B．关卡3C．关卡4D．关卡5解析：选C.关卡刚放行时，该同学加速的时间t＝eq\f(v,a)＝1s，运动的距离为x1＝eq\f(1,2)at2＝1m，然后以2m/s的速度匀速运动，经4s运动的距离为8m，因此第1个5s内运动的距离为9m，过了关卡2.到关卡3时再用时3.5s，大于2s，因此能通过关卡3.到关卡4时共用时12.5s，而第12s时关卡关闭，因此被挡在关卡4前，C项正确．3．(多选)某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2.5s内物体的()A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上解析：选AB.法一：分阶段法物体上升的时间t上＝eq\f(v0,g)＝eq\f(30,10)s＝3s，物体上升的最大高度h1＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)＝eq\f(302,2×10)m＝45m．物体从最高点自由下落2s的高度h2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,下)＝eq\f(1,2)×10×22m＝20m．运动过程如图所示，则总路程为65m，A正确.5s末物体离抛出点的高度为25m，即位移的大小为25m，方向竖直向上，B正确.5s末物体的速度v＝gt下＝10×2m/s＝20m/s，方向竖直向下，取竖直向上为正方向，则速度改变量Δv＝(－v)－v0＝(－20m/s)－30m/s＝－50m/s，即速度改变量的大小为50m/s，方向向下，C错误．平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(h1－h2,t)＝eq\f(25,5)m/s＝5m/s，方向向上，D错误．法二：全过程法由竖直上抛运动的规律可知：物体经3s到达最大高度h1＝45m处．将物体运动的全程视为匀减速直线运动，则有v0＝30m/s，a＝－g＝－10m/s2，故5s内物体的位移h＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝25m>0，说明物体5s末在抛出点上方25m处，故路程为65m，位移大小为25m，方向向上，A、B正确．速度的变化量Δv＝aΔt＝－50m/s，C错误.5s末物体的速度v＝v0＋at＝－20m/s，所以平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v0＋v,2)＝5m/s>0，方向向上，D错误．4．(高考全国卷Ⅰ)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的eq\f(2,5).若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg＝ma0①s＝v0t0＋eq\f(veq\o\al(2,0),2a0)②式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝eq\f(2,5)μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg＝ma④s＝vt0＋eq\f(v2,2a)⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v＝20m/s(72k