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第04讲“0—v—0”运动模型及反应时间与限速模型(解析版)_04-物理-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考物理一轮复习模型解题技巧巩固练习备考

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2024 年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过
模块一:匀变速直线运动与非常规运动模块大招
第4 讲 “0—v—0”运动模型及反应时间与限速模型(解析版)
目录
【内容一】 “
  0—
  v —0”
 
 运动模型
 
 .......................................................................................................................1
【内容二】反应时间与限速模型........................................................................................................................2
技巧总结
类型1:0-v-0 模型是指:一物体从静止开始,先做匀加速直线运动,速度达到最
大值后,再匀减速至速度为0。这类问题除了可以列基本方程求解外,利用v-t 图像去
解答会更快速.
1 特点:初速度为零,末速度为
,两段初末速度相同,平均速度相同。三个比例式:
①速度公式v0=a1t1  v0=a2t2  推导可得:
a1
a2
=t2
t1
②速度位移公式v0
2=2a1 x1  v0
2=2a2 x2  推导可得:
a1
a2
= x2
x1
③平均速度位移公式
x1=
v0t1
2
  
x2= v0t2
2
  推导可得:
x1
x2
=t1
t2
得到一个非常实用的结论:
2.位移三个公式:
x= v0
2 (t1+t2)
;
x= v0
2
2a1
+ v0
2
2a2 ;
x=1
2 a1t1
2+ 1
2 a2t2
2
3.
图像
1
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类型2:
模型一:先匀速,后减速运动模型---反应时间问题
总位移
x=v0t1+ v0
2
2a
模型二:先加速后匀速运动模型----限速问题
加速时间
t1= v0
a ;加速距离
x1= v0
2
2a ,匀速时间
t2=t−v0
a ;匀速距离
x2=v0(t−v0
a )
总位移
x=v0t−
v0
2
2a
模型三:先加速后匀速在减速运动模型----最短时间问题
对应题型精炼
一、单选题
1.港珠澳大桥上的四段长度均为110m 的等跨钢箱连续梁桥如图所示,汽车从
处开
2
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始做匀减速直线运动,恰好行驶到处停下。汽车通过
段所用的时间为
,汽车通
过
段所用的时间为
,则
满足(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】将汽车的运动过程反向来看,即从e 到a 进行匀加速运动,设加速度大小为
,
每段梁跨长度为
,根据初速度为零的匀变速运动公式
可得
同理可得
所以有
即
故选C。
2.2021 年9 月12 日,全运会跳水男子3 米板决赛落幕,最终东京奥运会冠军谢思埸
获得冠军,夺得金牌。在某次比赛中,若将运动员人水后向下的运动过程视为匀减速
直线运动,该运动过程的时间为4t。设运动员入水后第一个t 时间内的位移为x1,最后
3
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一个t 时间内的位移为x2,则
为(  )
A.2 1∶
B.4 1∶
C.7 1∶
D.9 1∶
【答案】C
【详解】运动员入水后的运动,逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动,依据初
速度为零的匀加速直线运动的规律可知,连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:
5:7:9:11:13⋅⋅⋅:(2n-1),所以
x1:x2=7:1
故选C。
3.某猎豹在追击猎物时,在25m 的距离可以从静止加速到25m/s,此后猎豹的
图
像如图所示,0 到200m 内为一条与x 轴平行的直线,200m 到250m 内为一条倾斜的直
线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是(  )
A.猎豹加速到25m/s 后运动250m 所用的时间是13s
B.若猎物的速度为10m/s,猎豹发现猎物时,猎豹立马加速追击猎物,若猎豹达到最
大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于120m,则猎豹一定不能追到猎物
C.猎豹从静止加速到25m/s 所用的时间为2s
D.猎豹加速到25m/s 后先做匀速直线运动后做匀减速直线运动
【答案】A
【详解】A.由运动学公式
4
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可知在
图像中,图像与横坐标围成的面积为运动时间,可得猎豹加速到25m/s 后
运动250m 所用的时间为
故A 正确;
B.猎豹减速到与猎物共速时,即
时,猎豹追不上猎物,则一定不能追到猎物。由图像可知从猎豹达到最大速度到猎豹
减速到与猎物共速过程中,猎豹运动的位移为
由图像可知,此过程经历的时间
此过程猎物的位移为
即若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于
时猎豹一定追不上猎物,而若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于120m
小于127.5m,则猎豹能追到猎物,故B 错误;
C.因为不知道猎豹加速过程是不是匀变速运动,则时间无法计算,故C 错误;
D.猎豹加速到25m/s 后,在0 到200m 范围内做匀速直线运动,后面做加速度变化的
减速运动,故D 错误。
故选A。
4.今年7 月,云南的大象火出了圈,而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从
路边窜出的情况。汽车以大小为12m/s 的速度匀速行驶,突然一头小象冲上公路,由
于受到惊吓,小象在同一车道立刻由静止以
的加速度向前奔跑,此时小象距离
车头20m,司机立即刹车(忽略司机的反应时间),汽车的加速度大小为
,以
司机开始刹车为计时起点。下列说法正确的是(  )
A.汽车第1s 内的位移为9m
B.汽车刹车后8s 内的位移为32m
C.汽车最后1s 内的位移为2m
D.汽车一定会与小象相撞
【答案】D
5
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【详解】A.根据速度—时间公式求汽车减速到0 的时间为t,根据0=v0-at,解得
汽车第1s 内的位移为
故A 错误;
B.汽车运动的时间为6s,刹车后8s 内的位移为前6s 的位移
故B 错误;
C.汽车最后1s 内的位移为
故C 错误;
D.汽车刹车到速度与小象相同时
解得
汽车与小象位移分别为
因为
汽车一定会与小象相撞,故D 正确;
故选D。
5.如图所示为甲、乙两物体同时从同一地点开始运动的速度–时间图像,下列说法正
确的是(  )
6
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A.两物体总位移之比为5:6
B.两物体加速时加速度之比为3:2
C.两物体减速时加速度大小之比为2:1
D.乙物体未能追上甲物体
【答案】D
【详解】AD.
图像与坐标轴所围面积表示位移,所以甲的位移为
乙的位移为
所以两物体总位移之比为6:5,甲乙两物体同时从同一地点开始运动,所以乙物体未
能追上甲物体,故A 错误D 正确;
BC.
图像的斜率表示加速度大小,所以甲加速时的加速度为
乙加速时的加速度为
两物体加速时加速度之比为9:2,甲减速时的加速度为
乙减速时的加速度为
两物体减速时加速度大小之比为1:1,故BC 错误。
故选D。
6.轿车在笔直的公路上做匀速直线运动,当轿车经过公路上的A 路标时,停靠在旁边
的一辆卡车开始以加速度a1做匀加速直线运动,运动一段时间后立即以加速度a2做匀
减速直线运动,结果卡车与轿车同时到达下一个路标,此时卡车的速度恰好减为零,
若两路标之间的距离为d,则轿车匀速运动的速度大小为(  )
7
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A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设卡车行驶过程中的最大速度为vmax,则加速过程和减速过程的时间分别为
t1=
、t2=
作出卡车整个过程的v-t 图象如图所示
图象与时间轴所围成的面积为
×
=d
解得
vmax=
设轿车匀速运动的速度为v0,有
vmax(t1+t2)×
=v0(t1+t2)
解得
v0=
=
故选B。
7.甲乙丙三辆汽车在平直的公路上以相同的速度同时经过某路标,从此时开始甲车做
匀速直线运动,乙车先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动,丙车先做匀减速直线
运动后做匀加速直线运动,它们经过下一个路标时的速度又相同,则(     )
A.甲车先通过下一个路标
B.乙车先通过下一个路标
C.丙车先通过下一个路标
D.三辆车同时通过下一个路标
【答案】B
8
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【详解】三物体的初末速度相同,走过的位移相同利用速度时间图像面积可得,乙用
的时间最短,丙用的时间最长,或用平均速度来解决,甲的平均速度为v 不变,而乙
从v 开始加速又减速到v,所以平均速度大于v,丙从V 开始减速又加速到v,平均速
度要小于v,所以乙用的时间最短。
8.甲、乙、丙三辆汽车在同一条平直的公路上行驶,先后以相同的速度通过同一个路
标。从通过此路标开始,甲做匀速直线运动,乙做先匀加速后匀减速的运动,丙做先
匀减速后匀加速的运动,它们到达下一个路标时的速度又相同。关于它们在两个路标
之间平均速度,下列判断正确的是(  )
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
【答案】B
【详解】三个物体的初速度和末速度都相同,由于乙先加速后减速,所以它在整个运
动过程中的平均速度都比甲大;而丙先减速后加速,它在整个运动过程中的平均速度
都比甲小,可知乙的平均速度最大,丙最小。
故选B。
9.甲、乙、丙三辆汽车在平直公路上以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始,
甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一路
标时速度又相同,则哪一辆车先经过下一个路标(  )
A.甲
B.乙
C.丙
D.无法判断
【答案】B
【详解】由于乙先加速后减速,所以它在整个运动过程中的平均速度都比甲大,经过
相同的位移,它的时间肯定比匀速运动的甲小;而丙因先减速后加速,它在整个运动
过程中的平均速度都比甲小,所以在相等位移内它的时间比甲大,由此可知,乙将最
先到达下一个路标,丙最后一个到达下一个路标。
故选B。
10.一辆摩托车在平直的公路上从静止开始以
的加速度沿直线匀加速行驶了
4s,又以
的加速度沿直线匀减速行驶了2s,然后做匀速直线运动。则摩托车做
匀速直线运动的速度大小为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】匀加速行驶4s 时,摩托车的速度为
9
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匀减速行驶2s 时,摩托车的速度为
故匀速行驶的速度为
。
故选B。
二、多选题
11.如图所示,在水平面上固定着四个厚度相同的木块,一颗子弹以某速度从O 点射
入。子弹在木块中做匀减速直线运动,到达第四个木块的右侧D 位置时子弹速度恰好
为零,下列说法正确的是(  )
A.子弹在每个木块中运动的平均速度相等
B.子弹通过每个木块的速度变化量相同
C.子弹到达各点的速率
D.子弹经过每个木块的时间之比为
【答案】CD
【详解】A.子弹做减速运动,因此子弹在每个木块的平均速度越来越小,故A 错误;
B.子弹在木块中做匀减速直线运动,通过相同位移的时间不同,因此穿过每一个木块
所用时间不同,由
可知穿过每一个木块的速度变化量不同,故B 错误;
C.设每块木块的厚度为d,加速度大小为a,由匀变速直线运动的规律可得
解得
10
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联立解得
故C 正确;
D.末速度为零的匀减速直线运动,可反向看成初速度为零的匀加速直线运动,初速
度为零的匀加速直线运动通过相同位移所用时间之比为
故子弹从进入每个木块到到达各点经历的时间之比为
故D 正确。
故选CD。
12.某兴趣小组自制了一个如图所示的水火箭。在发射过程中,水火箭由静止从地面
以15m/s2的加速度竖直向上运动了30m,然后失去动力做竖直上抛运动,不计空气阻
力,重力加速度g 取10m/s2。在水火箭上升过程中,下列说法正确的是(   )
  
A.水火箭的最大速度为15m/s
B.水火箭上升运动的时间为5s
C.水火箭离地的最大高度为75m
D.水火箭做竖直上抛运动的最大高度为90m
【答案】BC
【详解】A.由题意得,火箭上升30m 时速度最大,根据速度位移关系有
11
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可得最大速度
v = 30m/s
A 错误;
B.火箭加速上升,根据速度时间关系有
代入数据可得
t1 = 2s
失去动力做竖直上抛运动有
代入数据解得
t3 = 3s
所以水火箭上升运动的时间为
t = t1+t2 = 5s
B 正确;
CD.水火箭做竖直上抛运动,根据速度位移公式有
代入数据解得
h1 = 45m
即火箭先加速上抛30m,再减速上抛45m 到最高点,则水火箭上抛的最大高度即离地
的最大高度为
H = h+h1 = 75m
C 正确、D 错误。
故选BC。
13.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(  )
12
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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1min,则s 为3km
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1km
【答案】CD
【详解】A.设AB 相遇时速度为
,B 车加速阶段加速度为
,则B 车开始加速到
AB 相遇时间为
,
得AB 车该段时间位移为
,
 
由题意有
即
 
所以s 跟B 车匀加速的加速度大小有关,A 错误;
B.由题意可知无论选择哪种方式,该乘客到达潜江站时都必须减速、停车,所以节省
四个站的减速、停车、提速时间,B 错误;
C.由A 选项可知,当匀加速的时间为1min 时,加速度为
代入得此时
C 正确;
D.B 车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则从匀减速到到达随州站的时间和经过的位移
为
,
 
此过程中A 车位移为
13
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得A 车距随州站距离为
D 正确。
故选CD。
14.哈尔滨工业大学计算学部设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。
当机器人与冰壶之间的距离保持在8m 之内时,机器人可以实时追踪冰壶的运动信息。
如图甲所示,在某次投掷练习中机器人夹取冰壶,由静止开始做匀加速运动,之后释
放冰壶,二者均做匀减速直线运动,冰壶准确命中目标,二者在整个运动过程中的
图像如图乙所示。此次投掷中,下列说法中正确的是(  )
A.冰壶减速运动的加速度大小为
B.9s 末,冰壶的速度大小为5.75m/s
C.7s 末,冰壶、机器人二者间距为7m
D.机器人能够一直准确获取冰壶的运动信息
【答案】AC
【详解】A.根据加速度的定义可知,冰壶减速运动的加速度大小为
故加速度大小为
,A 正确;
B.由速度时间公式可得,9s 末,冰壶的速度大小为
B 错误;
C.由图线可知,机器人的加速度为
14
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故可得,7s 末,冰壶的位移为
7s 末,机器人的位移为
则7s 末,冰壶、机器人二者间距为7m,C 正确;
D.由于机器人停止运动时,其位移为18m,而此时冰壶的位移为
可知,机器人不能一直准确获取冰壶的运动信息,D 错误。
故选AC。
15.在某地客车和货车在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。客车做初速
度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动;货车做初速度为v0,加速度大小为a2的匀
减速直线运动至速度减为零后保持静止客、货两车在运动过程中的x-v(位移-速度)
图像如图所示.其中,虚线与对应的坐标轴垂直在两车从开始运动,至货车停止运动过程
中,下列说法正确的是(  )
A.货车运动的位移为18m
B.两车同时到达6m 处
C.两车最大间距为18m
D.两车最大间距为6m
【答案】AC
【详解】根据图象可知,客车的速度随位移增大而增大,货车的速度随位移增大而减
小,当x=0 时,货车的速度为6m/s,即货车的初速度v0=6m/s,
对客车
v2=2a1x
对货车
v2-v0
2=-2a2x
15
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当速度相等时,x=6m,则联立解得
a1+a2=3m/s2
当客车的速度v1=8m/s、货车的速度v2=2m/s 时,两车通过相同的位移均为x'。
对客车
v1
2=2a1x′
对货车
v2
2-v0
2=-2a2x′
联立解得
a1=2a2
联立解得
a1=2m/s2
a2=1m/s2
所以客车、货车的加速度大小a1、a2分别为2m/s2和1m/s2。
A.货车运动的距离为
选项A 正确; 
B.客车到达x=6m 的位置用时间
此时两车速度相等,速度为
 
货车用时间
即两车不是同时到达x=6m 的位置,选项B 错误;
CD.当两车速度相等时,即
解得
t=2s
此时两车间距
16
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而当货车停止运动时用时间
此时两车的间距 
则至货车停止运动过程中两车最大间距为18m,选项C 正确,D 错误。
故选AC。
三、解答题
16.甲车在一条限速72km/h 的平直公路上行驶时,发现前方路边有一辆乙车在停车休
息,于是甲车开始减速,当甲车刚通过乙车位置时,甲车又开始加速,恢复到原来行
驶速度后继续向前匀速行驶,以甲车减速开始计时,甲的v-t 图像如图1 所示。在甲车
刚通过乙车位置时,乙车司机发现甲车车身有异物影响行车安全,立即启动乙车前去
追赶甲车,启动时间和司机反应时间不计,乙车加速阶段的x-t 图像是一条顶点在原点
的抛物线(以乙车启动开始计时),如图2 所示,乙车加速到公路限速值后以限速值
匀速运动。求:
(1)甲车开始减速时距乙车的距离x1和乙车加速过程的加速度大小a 乙;
(2)从乙车启动到追上甲车,两车的最大距离Δx;
(3)从乙车启动到追上甲车需要的时间(保留3 位有效数字)。
【答案】(1)25m,3m/s2;(2)32.5m;(3)12.3s
【详解】(1)根据图1,甲车开始减速时距乙车的距离x1
根据图2,乙车加速过程的加速度大小a 乙
 
17
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解得
 
(2)从乙车启动到追上甲车,两车速度均等于15m/s 时距离最大,设乙车速度达到
15m/s 所用时间为t1
5s 内甲车的位移为
5s 内乙车的位移为
最大距离Δx 为
(3)乙车达到最大限速的时间t3
t3时间内乙车的位移为
t3时间内甲车的位移为
再经过t4时间追上甲车
解得
从乙车启动到追上甲车需要的时间
17.一辆汽车从静止开始以恒定加速度开出,然后以恒定加速度做减速运动,直到停
止,表格中给出了不同时刻汽车的速度:
时刻/s
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
18
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速度
3
6
9
12
12
8
4
(1)汽车在加速阶段和减速阶段的加速度分别是多少?
(2)汽车在加速阶段和减速阶段的时间分别是多少?
【答案】(1)
,
;(2)
,
【详解】(1)汽车在加速阶段加速度为
汽车在减速阶段加速度为
(2)设加速阶段停止时刻为t,对应速度为v,则
解得
所以加速阶段时间为
,减速阶段时间为
18.如图所示为无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。在一次训练使用
中,t=0 时无人机在地面上从静止开始匀加速竖直向上起飞,t=4s 时无人机出现故障突
然失去升力,此时离地面高度为h=40m。无人机运动过程中所受空气阻力不计,g 取
。求:
(1)无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小;
(2)无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。(结果可用根式表示)
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【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)无人机匀加速上升阶段
解得匀加速竖直向上起飞的加速度大小
(2)无人机刚失去升力时
规定竖直向下为正方向,则
解得
19.在2022 年北京冬奥会的国家跳台滑雪中心“雪如意”内,如图所示的九号方糖配
送机器人格外引人关注,它们在雪如意场馆内巡逻安防,对场馆内情况进行实时监测
和管理,同时为人们提供物品配送服务,充分利用其智慧移动能力优势,助力、护航
冬奥。假设配送机器人从静止开始启动,沿直线将水平放置的物品平稳送至目标位置。
已知该过程中机器人匀速运动时的最高速度可达
,加速和减速阶段均做匀变速直
线运动,且加速时的加速度与减速时的加速度大小相同,不计空气阻力,重力加速度
取
。
(1)若机器人以最高速度匀速行进途中前方
的路口处突然出现一位以
的
速度同向匀速运动的运动员。已知机器人的反应时间为
,为避免相撞,求机器人
做匀减速运动时加速度的最小值;
(2)若机器人为某楼层10 个房间的运动员配送午餐,各个房门间隔
,运动员取餐
的平均时间为
,机器人托盘与餐盒间的动摩擦因数
,且认为最大静摩擦力
等于滑动摩擦力。从机器人到达第一个房门开始计时,到最后一位运动员取到餐为止,
求机器人为此楼层运动员送餐花费的最短总时间。
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【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)为避免相撞,机器人减速后刚追上运动员时速度
对人
对机器人
且有
解得
(2)此时最大加速度为
各房门间匀加速阶段有
解得
对应时间
各房门间匀减速阶段有
解得
对应时间为
匀速阶段的位移
对应时间为
则总时间
20.一辆公交车从静止开始以
的加速度做匀加速直线运动,刚出发时,距离
车头反光镜
的后方有一乘客以某一速度追赶这辆车。已知只有乘客离车头反光
镜的距离在
以内且像在镜中保留时间至少为1s 时才能被司机看清,并能立即
刹车,且刹车时的加速度大小仍为
。不计公交车的长度。
(1)若该乘客匀速追赶该车辆的速度
,且司机未看到该乘客,求该乘客与
21
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车头反光镜的最小距离;
(2)若该乘客匀速追赶该辆车的速度
,且司机刚能看清该乘客就立即刹车,
求该乘客追上公交车的总时间。
【答案】(1)17m;(2)4
s
【详解】(1)速度相等时,乘客与反光镜的距离最小,由匀变速直线运动规律有
解得
所以
(2)设公交车从静止出发到司机发现乘客的时间为
解得
根据题意可知只有乘客离车头反光镜的距离在
以内且像在镜中保留时间至少
为
时才能被司机看清,所以在2~3s 内有
此时相距
再经过时间
追上公交车
解得
22
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乘客追上公交车的总时间
21.自然界中有许多奇妙的现象,磕头虫不用足就能跳高,且跳的高度是自己体型的
十几倍。它跳高的姿态是很特别的,某一次录像显示,它腹朝天、背朝地,先让自己
重心升高约0.8mm,然后猛然收缩体内肌肉,使自己重心在非常短的时间内加速下降
(视为匀加速运动),以很大的速度用背部猛烈撞击地面,获得很大的反弹速度后弹
向空中,重心上升最大高度达h1=24cm。而人原地下蹲后竖直跳起,假想人向上做匀
加速运动过程的加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等,如果加速过程重心上升
高度为0.5m,那么离地后人重心上升的最大高度h2可达多少?(空气阻力不计,设磕
头虫撞击地面和弹起的速率相等,取g=10m/s2)
【答案】150m
【详解】设磕头虫离地速度大小为v1,磕头虫重心向下加速的距离d1=0.8mm,磕头虫
重心加速下降的加速度大小为a,则对加速过程和离地后上升过程由速度-位移公式分
别有
,
设人起跳离地速度大小为v2,人重心向上加速过程的距离d2=0.5m,由题知,人的加速
度大小也为a,h2表示人离地后重心上升的竖直高度,则对加速过程和离地后上升过程
分别有
,
联立解得
22.汽车A 以vA=4m/s 的速度向右做匀速直线运动,发现前方相距x0=7m 处、以vB=
10m/s 的速度同向运动的汽车B 正开始匀减速刹车直到静止后保持不动,其刹车的加
速度大小a=2m/s2。从此刻开始计时。求:
(1)A 追上B 前,A、B 的最远距离是多少?
(2)经过多长时间A 恰好追上B?
(3)若某同学应用关系式
,解得经过t=7s(另一解舍去)时,A
恰好追上B。这个结果合理吗?为什么?
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【答案】(1)
;(2)
(3)见解析
【详解】(1)当A、B 两汽车速度相等时,两车的距离最远,即
v=vB-at=vA
解得
t=3s
此时汽车A 的位移
xA=vAt=12m
汽车B 的位移
故最远距离
Δxmax=xB+x0-xA=16m
(2)汽车B 从开始减速直到静止经历的时间
t1=
=5 s
运动的位移
汽车A 在t1时间内运动的位移
x′A=vAt1=20 m.
此时相距
Δx=x′B+x0-x′A=12 m
汽车A 需再运动的时间
故A 追上B 所用时间
t 总=t1+t2=8s
(3)这个结果不合理,因为汽车B 的运动时间最长为
说明汽车A 追上B 时,汽车B 已停止运动。
23.跳伞员从H=116m 的高空自由下落一段距离后才打开降落伞,假设伞打开后以大
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小为
的加速度匀减速下降,到达地面时速度为v=4m/s(g 取
),求:
(1)跳伞员打开伞时距地面的高度
是多少?下落的最大速度
为多大?
(2)跳伞员下落的总时间T 是多少?
【答案】(1)96m,20m/s;(2)10s
【详解】(1)设自由落体的时间为t,则有
,
打开降落伞后有
根据题意有
解得
t=2s,h=20m,
,
(2)跳伞员匀减速运动的时间
则跳伞员下落的总时间
24.2022 年9 月,国家布《交通运输智慧物流标准体系建设指南》,其中包含多项无
人机配送相关标准。如图为无人机配送快递的场景,t=0 时无人机在地面上从静止开始
匀加速竖直向上起飞,t=4s 时无人机出现故障突然失去升力,此时离地面高度为
h=40m。无人机运动过程中所受空气阻力不计,g 取10m/s2(结果可用根式表示)。求:
(1)无人机匀加速竖直向上起飞的加速度大小;
(2)无人机从出现故障到刚坠落地面的时间。
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【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)无人机匀加速上升阶段
解得匀加速竖直向上起飞的加速度大小
(2)无人机刚失去升力时,速度为
规定竖直向下为正方向,则
解得
或
(舍去)
25.某人以4m/s 的速度骑自行车,在距离十字路口停车线50m 处看到信号灯还有20s
变红,此时若人不再蹬车,自行车将在此路面依惯性前行,以大小为0.3m/s2加速度做
匀减速直线运动。
(1)求自行车在10s 末的速度。
(2)自行车减速10s 后,骑车人想要在红灯亮前通过停车线,他立即加速蹬车,使自
行车开始做匀加速直线运动。求自行车加速运动时加速度的最小值。
【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)设自行车运动的方向为正方向;
自行车在匀减速阶段:
可得:
(2)自行车在匀减速阶段;
可得:
汽车在匀加速阶段;
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其中:
代入
可得,自行车加速运动时加速度的最小值为:
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