人教版高中物理必修一百所名校模拟题专题汇编 专题03 匀变速直线运动的规律及应用(解析版)

高中物理必修一百所名校模拟题汇编 专题03 匀变速直线运动的规律及应用

1．(2019-2020学年·辽宁省实验中学高一上学期期末)如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤32.4 km/h、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取3～6 m/s2之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为( )

A．10.8 s C．5.4 s 【答案】B

Δv9【解析】：t＝＝ s＝3 s。故选B。

a3

2.(2019-2020学年·河北省邯郸高一上学期检测)一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的数量关系为x＝24t－6t2，x与t的单位分别是m和s，则它的速度等于零的时刻t为( ) 1A． s

6C．6 s 【答案】B

0－24

【解析】：由x＝24t－6t2，知v0＝24 m/s，a＝－12 m/s2，再根据v＝v0＋at，得t＝ s＝2 s，故选B。

－123.(多选)(2019-2020学年·四川成都外国语学校高一上学期期中)冰壶(Curling)，又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。中国冰壶队于2003年成立，中国女子冰壶队在2009年世锦赛上战胜诸多劲旅夺冠，已成长为冰壶领域的新生力军。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时20 s停止，最后1 s内位移大小为0.2 m，则下面说法正确的是( )

B．2 s D．24 s B．3 s D．1.5 s

A．冰壶的加速度大小是0.3 m/s2 B．冰壶的加速度大小是0.4 m/s2 C．冰壶第1 s内的位移大小是7.8 m D．冰壶的初速度大小是6 m/s 【答案】BC

【解析】：整个过程的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，最后1 s的位移为0.2 m，根据位移时间公式：1x1＝at2，代入数据解得：a＝0.4 m/s2，故B正确，A错误；根据速度公式得初速度为：v0＝at＝0.4×20 m/s

2111

＝8 m/s，则冰壶第1 s内的位移大小为：x′1＝v0t－at2＝8×1－×0.4×12 m＝7.8 m，故C正确，D错误。

224.(2019-2020学年·福建省晋江、养正中学、惠安一中高一上学期期中联考)为了测定某辆轿车在平直公路上运动时的加速度(轿车启动时的运动可以近似看作匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如下图)，如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长为4.5 m，那么这辆车的加速度约为( )

A．1 m/s2 C．3 m/s2 【答案】B

【解析】：本题考查看图分析能力和熟练应用推论解题的能力。从图中可看出，车身占标尺上3个小格，总长4.5 m，故每小格是1.5 m。每小格又有5分格，每分格应是0.3 m。因此第1、第2张照片相距x1＝12 m，Δx20－12

第2、第3张照片相距约x2＝20 m。由Δx＝x2－x1＝aT2，得：a＝2＝ m/s2＝2 m/s2。

T22

5．(2019-2020学年·四川省广安市高一上学期检测)飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m，所用时间为40 s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为( )

B．2 m/s2 D．4 m/s2

A．2 m/s2 80 m/s C．1 m/s2 40 m/s 【答案】A

12x

【解析】：根据x＝at2得a＝2＝2 m/s2，飞机离地速度为v＝at＝80 m/s。

2t

6．(2019-2020学年·甘肃省天水一中高一上学期段考)如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝2 m，BC＝3 m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s，则下列说法正确的是( )

A．物体的加速度为20 m/s2 B．CD＝4 m

C．物体在B点时的速度为12.5 m/s D．物体在C点时的速度为15.5 m/s 【答案】

B．2 m/s2 40 m/s D．1 m/s2 80 m/s

BC－AB

BC【解析】：由匀变速直线运动的规律，相邻的相等时间内位移之差为常数，即Δx＝aT2可得：a＝

t2＝

1

m/s2＝25 m/s2，故A错误；根据CD－BC＝BC－AB＝1 m，可知CD＝4 m，故B正确；根据平均速0.04

ACBD

度公式可得，vB＝＝12.5 m/s，vC＝＝17.5 m/s，故C正确，D错误。

2t2t

7．(2019-2020学年·河南洛阳高一上学期期末)如图所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18 m。该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s。下列说法中正确的有( )

A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处 【答案】A

1

【解析】：如果汽车立即做匀加速运动则有x＝v0t＋at2＝20 m，A项正确；v＝v0＋at＝12 m/s，B项错误；

21v

如果汽车立即以最大加速度做匀减速运动则有x′＝v0t′－at′2，t′＝＝1.6 s，得x′＝6.4 m，D项错误；汽车

2a′不减速时2 s内走16 m，不能通过停车线，C错误。

8.(2019-2020学年·福建省福安一中第一学期期中)如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为4 m/s2，使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为( )

A．40 m C．12.5 m 【答案】C

【解析】：由题意知，车速v≤10 m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为4 m/s2，最后末速度减为0，由

v2＝2ax

v2102

可得：x≤＝＝12.5 m，所以系统设置的安全距离约12.5 m，故C正确，A、B、D

2a2×4

B．25 m D．2 m

三项错误。

9.(2019-2020学年·山东济南一中高一上学期期中)如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB∶BC等于( )

A．1∶1 C．1∶3 【答案】C

【解析】：根据匀变速直线运动的速度位移公式故C正确，A、B、D错误。

10.(多选)(2019-2020学年9·浙江温州九校高一上学期期末)几个水球可以挡住子弹？《国家地理频道》实验证实：四个水球就足够！四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球，则可以判定( )

v2＝2ax

v2

知x＝，所以AB∶AC＝1∶4，则AB∶BC＝1∶3。

2a

B．1∶2 D．1∶4

A．由题目信息可以求得子弹穿过每个水球的时间比 B．子弹在每个水球中运动的时间相同 C．子弹在每个水球中速度变化量相同

D．子弹穿过每个水球过程中，速度变化量依次增大 【答案】AD

【解析】：子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d，1

根据x＝at2知，所以时间之比为1∶2∶3∶2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；由以上的分析可

2知，子弹依次穿过4个水球的时间之比为：(2－3)∶(3－2)∶(2－1)∶1，故A正确，B错误；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，所以加速度相同，由Δv＝at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同；由于子弹依次穿过4个水球的时间依次增大，则子弹穿过每个水球过程中，速度变化量依次增大，故C错误，D正确；故选AD。

11．(2019-2020学年·广东省佛山市高一上学期检测)2018年6月28日，深湛高铁江湛段的高铁正式开通，假设列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为x。则当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移是( )

5A．x

2C．2x 【答案】B

2v2x′152－1025t－v0

【解析】：由公式x＝得＝22＝，所以B选项正确。

2ax10－53

5

B．x

3D．3x

12.(2019-2020学年·福建省三明市第一中学上学期期中)目前交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚，如图所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2，则下列说法中正确的是( )

A．如果驾驶员的反应时间为0.4 s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人 B．如果驾驶员的反应时间为0.2 s，汽车刚好能在停车线处刹住停车让人 C．如果驾驶员立即刹车制动，则t＝2 s时，汽车离停车线的距离为2 m D．如果在距停车线6 m处开始刹车制动，汽车能在停车线处刹住停车让人 【答案】B

【解析】：若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间t0＝

v－v0－8

＝ s＝1.6 s<2 s，所以刹车到停止的位移x2a－5

－v2064

＝＝＝6.4 m，汽车离停车线的距离为8 m－6.4 m＝1.6 m，故C错误；如果在距停车线6 m处开始刹2a10车制动，刹车到停止的位移是6.4 m，所以汽车不能在停车线处刹住停车让人，故D错误；刹车的位移是1.6

6.4 m，所以车匀速运动的位移是1.6 m，则驾驶员的反应时间：t＝ s＝0.2 s，故A错误，B正确。

813．(2019-2020学年·黑龙江省双鸭山一中高一上学期期中)一颗子弹沿水平直线垂直穿过紧挨在一起的三块木板后速度刚好为零，设子弹运动的加速度大小恒定，则下列说法正确的是( ) A．若子弹穿过每块木板时间相等，则三木板厚度之比为 1∶2∶3 B．若子弹穿过每块木板时间相等，则三木板厚度之比为 3∶2∶1 C．若三块木板厚度相等，则子弹穿过木板时间之比为 1∶1∶1

D．若三块木板厚度相等，则子弹穿过木板时间之比为(3－2)∶(2－1)∶1 【答案】D