（新教材適用）高中物理第2章勻變速直線運動的規(guī)律第4節(jié)勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用課后習(xí)題教科版

第4節(jié)勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.一物體做初速度等于10m/s的勻減速直線運動,直到靜止,求這段時間中點時刻的速度()A.2m/s B.4m/sC.5m/s D.10m/s答案:C解析:根據(jù)一段時間的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度得,這段時間中點時刻的速度vt2=2.殲擊機殲20是我國研制的一款具備高隱身性、高態(tài)勢感知、高機動性等能力的隱形第五代戰(zhàn)斗機?，F(xiàn)在一輛殲20飛機在平直跑道上勻加速啟動,運動了720m,12s后起飛,那么飛機的起飛速度是()A.600m/s B.60m/sC.720m/s D.120m/s答案:D解析:根據(jù)x=v0+720m=0+v2解得v=120m/s,故D正確,A、B、C錯誤。3.下圖是上海中心大廈,小明乘坐大廈快速電梯,從底層到達(dá)第119層觀光平臺,觀光平臺高度為549m。若電梯從靜止開始以加速度a1做勻加速運動,達(dá)到最大速度18m/s,然后以最大速度勻速運動6s,最后以加速度a2做勻減速運動到達(dá)觀光平臺時恰好停下。則小明從底層到觀光平臺需要的時間是()A.30.5s B.36.5sC.55s D.61s答案:C解析:加、減速過程的平均速度相等為v=v2加速時間為t1,減速時間為t2,則有v×(t1+t2)=549m18×6m解得t1+t2=49s總時間為t=t1+t2+6s=55s,故C正確,A、B、D錯誤。4.(多選)高郵交警大隊的交警處理某次交通事故時,通過監(jiān)控儀器掃描,輸入計算機后得到該汽車在水平面上剎車過程中的位移隨時間變化的規(guī)律為x=20t2t2(x的單位是m,t的單位是s)。下列說法正確的是()A.該汽車剎車的初速度為20m/sB.該汽車剎車的加速度為4m/s2C.該汽車在地面上留下的痕跡長為50mD.剎車后6s內(nèi)的位移為48m答案:AC解析:根據(jù)x=v0t+12at2得汽車剎車的初速度為v0=20m/s,加速度為a=4m/s2,故A正確,B錯誤;則汽車剎車速度減為零的時間為t=0-v0a=0-20-4s=5.物體由靜止開始做勻加速直線運動,速度為v時位移為x,當(dāng)位移為3x時,速度為()A.3v B.3vC.6v D.9v答案:A解析:由v2=2ax可知,加速度為a=v22x;再對3x過程由v'2=2a·3x可知其位移為3x時的速度為v'=6.A、B兩車相距s=7m,車A以vA=4m/s的速度向右勻速運動,而車B此時正以速度vB=10m/s,加速度a=2m/s2向右剎車。那么A追上B所用的時間為()A.7s B.8sC.9s D.10s答案:B解析:B車從開始到停下來所用的時間t=vBa=在此時間內(nèi)B前進(jìn)的距離sB=vB2t=12×10×A前進(jìn)的距離sA=vAt=4×5m=20m故此時刻A、B相距Δs=5m+7m=12m所以A追上B,需再經(jīng)過Δt=124s=故車A追上車B所用的時間為t總=5s+3s=8s,故A、C、D錯誤,B正確。能力提升1.斜面的長度為L,一物體由靜止從斜面頂端沿斜面滑下,當(dāng)該物體滑到底部時的速度為v,則物體下滑到L2處的速度為(A.22v B.1C.33v D.答案:A解析:根據(jù)速度與位移的關(guān)系公式v2v02=滑到底部時v2=2aL下滑到L2處v'2=2a所以v即v'=22v2.(多選)一列火車有n節(jié)相同的車廂,站臺上有一位觀察者與第一節(jié)車廂前端對齊,當(dāng)列車從靜止開始做勻加速直線運動時()A.每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的速度之比是1∶(21)∶(3-2)∶…(B.每節(jié)車廂經(jīng)過觀察者所經(jīng)歷時間之比是1∶(21)∶(3-2)∶…(C.在連續(xù)相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶3∶5∶…D.在連續(xù)相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶4∶9∶…答案:BC解析:根據(jù)初速度為0的勻變速直線運動的速度位移公式得,v2=2ax,知每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者時的速度之比為1∶2∶3∶5∶…n,故A錯誤;每節(jié)車廂的長度相同,初速度為零的勻加速直線運動,通過相同位移的時間之比為1∶(21)∶(3-2)∶…∶(n-n-1),故B正確;在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶…∶(2n1),則通過的車廂節(jié)數(shù)之比為13.由成都到拉薩的某次列車緩緩駛出成都站。列車由長為25m的列車頭和15節(jié)相同長度的車廂組成(車廂之間的間隙不計),這列列車的總長度為400m。此時,列車頭最前端剛好與一靜止站立的接站員齊平,列車由靜止開始做勻加速直線運動。在開始運動后的10s內(nèi)列車頭和第1節(jié)車廂恰好完整地通過該接站員,則()A.列車的加速度為1m/s2B.第2個10s內(nèi)有4節(jié)車廂通過接站員身旁C.在開始運動后的5s末列車速度為10m/sD.在開始運動后的5s內(nèi)列車的位移為25m答案:A解析:由題知每節(jié)車廂長度與列車頭長度相等為L=25m,據(jù)位移時間關(guān)系公式得2L=12at2,解得a=4Lt2=4×25102m/s2=1m/s2,故A正確;前20s的時間內(nèi),列車的位移為x=12a(2t)2=4×12at2=8L,則第2個10s內(nèi)有Δx=8L2L=6L,即6節(jié)車廂通過接站員身旁,故B錯誤;第5s末的速度為v=at1=1×5m/s=5m/s,運動5s內(nèi)的位移為x4.汽車以15m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為4m/s2,關(guān)于汽車的運動情況,下列說法正確的是()A.汽車在第4s內(nèi)的位移為1mB.剎車后4s內(nèi)的平均速度是6m/sC.剎車后4s內(nèi)的位移為28mD.剎車后2s末的速度是7m/s答案:D解析:汽車速度減為零的時間為t0=0-v0a=-15-4s=3.75s,則剎車后2s末的速度為v2=v0+at2=154×2m/s=7m/s,故D正確;剎車后4s內(nèi)的位移等于3.75s內(nèi)的位移,有x=v02t0=152×3.75m=28.125m,則剎車后4s內(nèi)的平均速度為v=28.1254m/s=7.03125m/s,故B、C錯誤;汽車在第4s內(nèi)的位移等于停止前最后0.25s的位移,采用逆向思維,停止前最后0.25s的位移為x'=5.(多選)汽車在平直公路上做剎車試驗,從t=0時起汽車的位移與速度的二次方之間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的有()A.t=0時汽車的速度為4m/sB.剎車過程持續(xù)的時間為2sC.剎車過程經(jīng)過3s時汽車的位移為6mD.剎車過程汽車的加速度大小為4m/s2答案:BD解析:由圖像可得x=-v28+8(x的單位為m,v的單位為m/s),根據(jù)v2v02=2ax可解得a=4m/s2,v0=8m/s,故A錯誤,D正確;汽車剎車過程的時間為t=v6.“折返跑”是耐力跑的替代項目。這個項目既能發(fā)展學(xué)生的速度和靈敏素質(zhì),又能提高變換方向的能力,是一項很有價值的鍛煉項目。如圖所示,在某次“20m折返跑”測試中,受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后,由起點終點線A全力跑向正前方20m處的折返線B,測試員聽到口令的同時開始計時。受試者到達(dá)折返線B時,用手觸摸該處的物體(如木箱),再轉(zhuǎn)身跑回起點終點線A,當(dāng)胸部到達(dá)起點終點線的垂直面時,測試員停止計時,所計時間即為“折返跑”的成績。設(shè)某受試者起跑的加速度為4.0m/s2,運動過程中能達(dá)到的最大速度為6.4m/s,到達(dá)折返線處時需減速到零,加速度的大小為8.0m/s2,返回時再次以4.0m/s2的加速度起跑,達(dá)到最大速度后不需減速,保持最大速度沖線。受試者在加速和減速階段的運動均可視為勻變速直線運動。求:(1)受試者首次加速至最大速度過程中所發(fā)生的位移;(2)受試者從A跑向B的過程中,保持最大速度的時間;(3)該受試者“折返跑”的成績?yōu)槎嗌佟４鸢?(1)5.12m(2)1.925s(3)8.25s解析:(1)由vm2