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一、单项选择题
1.(2019·武汉调研)某质点做匀加速直线运动,经过时间t速度由
v0
变为kv0 (k>1),位移
大小为x.则在随后的4t内,质点的位移大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选A.由题给条件得匀加速直线运动的加速度为a===
v0
,另由平均速度公式有x
=t,得
v0
=,则接下来的4t时间内,位移为x′=kv0 ·4t+(k-1)×(4t)2,将
v0
=代入可得位移
表达式为x′=,选项A正确.
2.(2019·湖南石门检测)近年我国多地都出现了雾霾天气,严重影响了人们的健康和交
通;设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然看到正
前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6 s,刹车后汽车匀减速前进,刹车过
程中加速度大小为5 m/s2,最后停在故障车前1.5 m处,避免了一场事故.以下说法正确的是(
)
A.司机发现故障车后,汽车经过3 s停下
B.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为7.5 m/s
C.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33 m
D.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为11 m/s
解析:选C.汽车减速到零的时间t== s=3 s.则t=t′+t=(0.6+3)s=3.6 s,故A错误;
1 1
在反应时间内的位移x
1
=
v0
t′=15×0.6 m=9 m,匀减速直线运动的位移x
2
== m=22.5 m,
则x=x+x+1.5 m=33 m,故C正确;平均速度v== m/s=8.75 m/s,故B、D错误.
1 2
3. (2019·蚌埠模拟)高铁目前是我国的一张名片.某高铁站,一维护员站在一中央站台上,
两边分别有正在进站或开出的列车,若两边列车都是做匀变速直线运动(加速度不为零),如
图所示,现观察其中一列的运动,发现在某连续相邻相等时间间隔内从维护员身边经过的车
厢节数分别为n 和n,则n 和n 之比不可能是( )
1 2 1 2
A.1∶2 B.2∶5
C.3∶2 D.4∶21
解析:选D.设匀变速直线运动相等时间间隔t内任意连续两段位移为s、s,中间时刻速
1 2
度为
v
,两端速度分别为
v1
、
v2
,则s
1
=t,s
2
=t,===,当
v1
、
v2
分别取0时,可得两段位移之
比分别为、,因此可知取值范围为≤=≤且=≠1,因此D不可能.
4.高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车,如襄阳→随州→武汉→仙
桃→潜江→荆州→荆门→襄阳,构成7站铁路圈,建两条靠近的铁路环线.列车A以恒定速
率360 km/h运行在一条铁路上,另一条铁路上有“伴驳列车”B,如某乘客甲想从襄阳站上车到潜江站,先在襄阳站登上B车,当A车快到襄阳站且距襄阳站路程为s处时,B车从静止
开始做匀加速运动,当速度达到360 km/h时恰好遇到A车,两车连锁并打开乘客双向通道,
A、B列车交换部分乘客,并连体运动一段时间再解锁分离,B车匀减速运动后停在随州站并
卸客,A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站.则( )
A.无论B车匀加速的加速度大小为多少,s是相同的
B.该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间
C.若B车匀加速的时间为1 min,则s为4 km
D.若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km
解析:选D.设B车从静止开始加速到
v
=360 km/h所用时间为t,B车加速度为a,由题
意得s= vt-t=t,而
v
=at,所以两者之间的距离s=,由此可知,B车的加速度a越大,s越小,
A项错误;从襄阳站到潜江站中间间隔三个站,所以该乘客节约了三个站的减速、停车、提速
时间,B项错误;若B车匀加速的时间t′=1 min,则s=t′=3 km,C项错误;若B车匀减速的
加速度大小a′=5 m/s2,减速运动时间t″==20 s,则当B车停下时A车已经距随州站路程为
s′= vt″-a′t″2=1 km,D项正确.
5.一固定的光滑斜面长为x,一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体速度为
到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的距离是( )
A. B.x
C. D.
解析:选A.把物体的运动过程按速度大小分为两段,即0~和~
v
两段,由于两段的速度
变化量相等,则两段的时间相等,又因为这两段相等时间内位移之比为1∶3,故第一段的位
移为总位移的四分之一,即,选项A正确.
6.东东同学看到远处燃放的烟花,每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸.最高
点与五楼顶部平齐,且前一颗烟花爆炸时后一颗烟花恰好从地面发射,他看到烟花爆炸闪光
同时还听到了爆炸的声音,而在最后一颗烟花爆炸闪光之后还能听到一次爆炸的声音.请你
根据这些现象估算他离烟花燃放点的距离约为(空气中声音的传播速度为340 m/s,重力加速
度为10 m/s2)( )
A.34 m B.58 m
C.340 m D.580 m
解析:选D.每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸,均可视为竖直上抛运动.地
面到五楼顶部的高度约为h=15 m,则烟花上升到最高点的时间t== s= s.由题意知,离
烟花燃放点的距离约为x= vt=340 m,约为580 m,选项D正确.
7.(2019·淮南模拟)如图所示为一杂技演员用一只手抛球、接球的示意图,他每隔0.4 s抛
出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近
似看做是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2)( )A.1.6 m B.2.4 m
C.3.2 m D.4.0 m
解析:选C.将空中运动的4个球看做一个球的竖直上抛运动,由题意知,球从抛出到落
回手中用时t=0.4 s×4=1.6 s,则球从最高点落回手中的时间为0.8 s,则H=×10×0.82 m
=3.2 m,故C正确.
二、多项选择题
8.(2019·温州五校联考)近来交警部门开展的“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.假设一辆以8 m/s的速度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.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2 s时,汽车离停车线的距离为1.6 m
B.如果在距停车线6 m处开始刹车制动,汽车能在停车线处停车让人
C.如果驾驶员的反应时间 为0.4 s,汽车刚好能在停车线处停车让人
D.如果驾驶员的反应时间为0.2 s,汽车刚好能在停车线处停车让人
解析:选AD.若汽车做匀减速直线运动,速度减为零的时间t== s=1.6 s<2 s,所以从
0
刹车到停止的位移大小x== m=6.4 m,汽车离停车线的距离为8 m-6.4 m=1.6 m,故A
1
正确;如果汽车在距停车线6 m处开始刹车制动,刹车位移是6.4 m,所以汽车不能在停车线
处停车让人,故B错误;刹车的位移是6.4 m,所以汽车可做匀速运动的位移是1.6 m,则驾驶
员的反应时间t= s=0.2 s时,汽车刚好能停在停车线处让人,故C错误,D正确.
9.(2019·山东师大附中模拟)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面
高度分别为h∶h∶h=3∶2∶1.若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空
1 2 3
气阻力,则( )
A.三者到达桌面时的速度大小之比是 ∶∶1
B.三者运动时间之比为3∶2∶1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比
解析:选AC.由
v
2=2gh,得
v
=,故
v1
∶
v2
∶
v3
=∶∶1,A正确;由t=得三者运动的时
间之比t∶t∶t=∶∶1,B错误;b与a开始下落的时间差Δt=(-) ,c与b开始下落的时间
1 2 3 1
差Δt=(-1) ,故C正确;三个小球的加速度与重力及质量无关,都等于重力加速度,D错误.
2
10.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2.5 s内物体的( )
A.路程为65 m
B.位移大小为25 m,方向向上
C.速度改变量的大小为10 m/s
D.平均速度大小为13 m/s,方向向上
解析:选AB.法一:分阶段法物体上升的时间t == s=3 s,物体上升的最大高度h== m=45 m.物体从最高点
上 1
自由下落2 s的高度h=gt=×10×22 m=20 m.运动过程如图所示,则总路程为65 m,A正
2
确;5 s末物体离抛出点的高度为25 m,即位移的大小为25 m,方向竖直向上,B正确;5 s末
物体的速度大小
v
=gt
下
=10×2 m/s=20 m/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
=(-20 m/s)-30 m/s=-50 m/s,即速度改变量的大小为50 m/s,方向
竖直向下,C错误;平均速度大小v== m/s=5 m/s,方向竖直向上,D错误.
法二:全过程法
由竖直上抛运动的规律可知:物体经3 s到达最大高度h=45 m处.将物体运动的全程
1
视为匀减速直线运动,则有
v0
=30 m/s,a=-g=-10 m/s2,故5 s内物体的位移h=
v0
t+at2
=25 m>0,说明物体5 s末在抛出点上方25 m处,故路程为65 m,位移大小为25 m,方向竖
直向上,A、B正确;速度的变化量Δv =aΔt=-50 m/s,C错误;5 s末物体的速度
v
=
v0
+at=
-20 m/s,所以平均速度v==5 m/s>0,方向竖直向上,D错误.
三、非选择题
11.(2019·河北定州中学模拟)近几年,国家取消了7座及以下小车在部分法定长假期间
的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,
因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减
速通过.若某车减速前的速度为
v0
=72 km/h,靠近站口时以大小为a
1
=5 m/s2的加速度匀减
速,通过收费站口时的速度为
vt
=28.8 km/h,然后立即以a
2
=4 m/s2的加速度加速至原来的
速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?
解析:设该车初速度方向为正方向,
vt
=28.8 km/h=8 m/s,
v0
=72 km/h=20 m/s,a
1
=-5
m/s2.
(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x 1 处开始制动,则:由 v - v =2a 1 x 1
解得:x=33.6 m.
1
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x 和x,时间为
1 2t 1 和t 2 ,则减速阶段: vt = v0 +a 1 t 1 ,得t 1 ==2.4 s
加速阶段:t==3 s
2
则加速和减速的总时间:t=t+t=5.4 s.
1 2
(3)在加速阶段:x=t=42 m
2 2
则总位移:x=x+x=75.6 m
1 2
若不减速所需要时间:t′==3.78 s
车因减速和加速过站而耽误的时间:Δt=t-t′=1.62 s.
答案:(1)33.6 m (2)5.4 s (3)1.62 s
12.(2019·江西五校高三摸底考试)一弹性小球自4.9 m 高处自由下落,当它与水平地面
每碰一次,速度减小到碰前的,重力加速度g取9.8 m/s2,试求小球开始下落到停止运动所用
的时间.
解析:小球第一次下落经历的时间为:t==1 s
落地前的速度的大小 v =gt=9.8 m/s
第一次碰地弹起的速度大小 =
v1 v
上升到落回的时间t==2× s
1
第二次碰地弹起的速度的大小 =
v2 v
上升到落回的时间
t==2× s
2
⋮
第n次碰地弹起的速度的大小
vn
=
v
上升到落回的时间
t==2× s
n
从开始到最终停止经历的时间为:t =t+t +t +…+t =1+2×+2×+…+2× s=1
总 1 2 n
+7× s≈8 s.
答案:8 s