高频考点-2023届高三物理冲刺卷 01 匀变速直线运动规律的应用（有解析）
文档属性
| 名称 | 高频考点-2023届高三物理冲刺卷 01 匀变速直线运动规律的应用（有解析） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-04-11 00:00:00 | ||
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文档简介
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01 匀变速直线运动规律的应用
一、单选题
1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（）
A．根据加速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，这里采用了微元法
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了假设法
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法
2．在研究竖直上抛运动时，某同学将一个小球从地面竖直抛出，初速度大小为v0，理论计算时，忽略空气阻力，得出落地时速度大小为v1，运动时间为t1。如果空气阻力不能忽略，落地时末速度大小为以v2，运动时间为t2。已知受到的空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。两个运动过程中，平均速度分别为与，路程分别为s1与s2。请帮助该同学判断下列式子不正确的是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
3．如图所示为甲、乙两辆自行车在平直的公路上沿同一直线运动的v-t图象．在t=0时刻，乙车在甲车的前面，两车相距9m，乙车仅在阻力作用下开始做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，则( )
A．乙车减速到零所需的时间是10s
B．乙车减速到零经历的位移大小是20m
C．乙车停止时，甲车已追上乙车
D．甲车追上乙车所用时间为6.8s
4．伽俐略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( )
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动
B．力是使物体产生加速度的原因
C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
D．力是维持物体运动的原因
5．无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶。无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.2s，比人快了1s。人驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下的运动距离为44m，汽车减速过程视为匀减速运动，其加速度大小为。同样条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为（ ）
A．24m B．26m C．28m D．30m
二、多选题
6．下列运动中，在任何相等的时间内，物体速度的变化量总是相同的有（ ）
A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动
7．两端开口的U形细管内装有一定量的水置于竖直面内，开口竖直向上，静止时两竖管内水面相平，由于细管的某种运动，管内水面形成如图所示的高度差，在下列描述的各种运动中，细管可能的运动是（ ）
A．水平向右加速运动
B．水平向左匀速运动
C．绕某一竖直轴旋转运动
D．自由落体运动
8．如图所示，绘出了某辆汽车刹车过程的刹车痕（即刹车距离）与刹车前车速的关系。v为刹车前的速度，s为刹车痕长度，已知该车在某次撞车事故现场中警察已经测量出碰撞前的刹车痕为20m，则下列说法中正确的是（ ）
A．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是60km/h
B．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是75km/h
C．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为90km/h
D．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为78km/h
三、解答题
9．汽车前方120m有一自行车正以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：
（1）经多长时间，两车相遇；
（2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，则再经多长时间两车再次相遇。
10．某公路上汽车驾驶员以=20m/s的速度匀速行驶，突然发现距离前方=120m处 有_障碍物，该驾驶员立即操纵刹车，直至汽车开始减速所经历的时间(即反应时间),刹车后汽车以大小为的恒定加速度运动，最终停止.求：
(1)刹车后汽车减速运动的时间t；
(2)该汽车停止时到障碍物的距离L；
(3)欲使该车不会撞到障碍物，汽车安全行驶的最大速度 .
11．酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离．某次实验测量数据如表所示，求：
速度 反应距离 刹车距离
正常 酒后 正常 酒后
15m/s 6m 12m 15m 15m
(1)驾驶员酒后反应时间比正常情况下多多少？
(2)汽车刹车时，加速度大小．
12．汽车的初速度v0＝30m/s，遇到紧急情况紧急刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小a＝5m/s2，求：
（1）开始刹车后5s末汽车的速度大小；
（2）开始刹车后8s内所通过的位移。
参考答案：
1．D
【详解】A．根据加速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，该定义应用了极限思想方法，故A错误；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故B错误；
C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故C错误；
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，故D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．不计空气阻力时，机械能守恒得
根据对称性可知时间为
小球落回抛出点则位移为0，平均速度为0，上升的最大高度为
总路程为
故A正确；
BCD．考虑空气阻力时，由能量转化与守恒可知，由于摩擦生热
小球落回抛出点则位移为0，平均速度为0，取竖直向下为正方向，由动量定理可知，上升过程中
得
由动能定理可知
下降过程中
则
总时间
故B正确，C正确，D错误。
本题选择不正确的，故选D。
3．D
【详解】设乙车减速到零所需的时间为，由得，选项A错误；乙减速到零经历的位移为由得，选项B错误；此时甲的位移，因为，所以乙停止时，甲还未追上乙，选项C错误；设继续追及的时间，由得，可知追及的时间，选项D正确；故选D．
4．D
【分析】亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因；
伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，物体下落的快慢与物体的轻重没有关系．
牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔研究成果的基础上总结出来的．
【详解】A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确；
B．伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确；
C．牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确；
D．亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误；
本题选错误的，故选D．
【点睛】物理学史是高考物理考查内容之一．学习物理学史，可以从科学家身上学到科学精神和研究方法．
5．A
【详解】设汽车运动的速度为v0，则人驾驶时发现情况到停下的运动距离为
即
解得
v0=20m/s
无人驾驶汽车时发现情况到停下的运动距离为
故选A。
6．BCD
【详解】A．由△v=at，F=ma，得△v与加速度、合力方向相同，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的．故A错误．
B．根据△v=at=gt，自由落体运动△v的方向竖直向下，不变，相等时间，大小相等，故B正确．
C．根据△v=at=gt，平抛运动△v的方向与g的方向相同，竖直向下，不变．相等时间，大小相等，故C正确．
D．竖直上抛运动△v的方向与g的方向相同，竖直向下，方向不变．相等时间，大小相等．故D正确．
故选BCD．
点睛：矢量既有大小又有方向，只有当大小、方向均相同时，矢量才相同．而矢量大小、方向之一发生变化时，矢量就变化．紧紧抓住常见运动的动力学特点和运动学特点是作答这类概念题的关键．
7．AC
【详解】水银面存在高度差，说明底部中间位置存在压强差，即压力差，左边竖直管液体高度较高，则整体受到的合外力必然有向右的分力，故其可以水平向右加速运动或以右边竖直轴转动。
故选AC。
8．BC
【详解】AB．由图象知，当初速度为60km/h=16.7m/s，刹车到速度为零的痕迹为20m．根据速度位移公式得
解得刹车的加速度大小
根据速度位移公式得
若汽车碰撞时车子的速度为
v2=45km/h=12.5m/s
代入数据解得，车子原来刹车前的速度
v1≈21m/s=75km/h
知车子原刹车前的速度至少是75km/h．故A错误，B正确；
CD．根据
若车子原来刹车前的速度
v1=108km/h=30m/s
解得汽车碰撞时车子的速度为
v2=25m/s=90km/h
则车子发生碰撞时的速度为90km/h，故C正确，D错误。
故选BC。
9．（1）10s（2）13.5s
【详解】（1）设经t1秒，汽车追上自行车，由题意得：v汽t1=v自t1+x
代入数据解得：t1=10 s；
（2）汽车的加速度大小为a=2 m/s2，假设第二次相遇所用的时间为t2，则有：
v自t2=v汽t2-at22
代入数据解得：t2=12 s．
设汽车从刹车到停下用时t3秒，则有：，故自行车再次追上汽车前，汽车已停下，停止前汽车的位移为：
设经t4时间追上，则有：v自t4=x汽
解得：t4=13.5 s，再经过13.5 s两车第二次相遇．
10．(1)4.0s(2)60m(3)30m/s
【详解】(1)汽车的刹车时间：
(2)设汽车从发现障碍物到停止，前进的距离为：
汽车停止时到障碍物的距离：
(3)题设有：
解得：
11．(1)0.4s ； (2)7.5m/s2
【详解】（1）在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离s与速度v，则由
可得
在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离s与速度v，则有
则酒后比正常情况下多0.4s
（2）汽车制动时做匀减速直线运动，初速度v0＝15 m/s，末速度v＝0，位移x＝15 m, 由
得
加速度大小为7.5 m/s2
12．（1）5m/s；（2）90m
【详解】（1）汽车速度减为零的时间为
开始刹车后5s末汽车的速度大小
（2）开始刹车后8s内所通过的位移等于6s内的位移
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01 匀变速直线运动规律的应用
一、单选题
1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列叙述正确的是（）
A．根据加速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，这里采用了微元法
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了极限法
C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了假设法
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法
2．在研究竖直上抛运动时，某同学将一个小球从地面竖直抛出，初速度大小为v0，理论计算时，忽略空气阻力，得出落地时速度大小为v1，运动时间为t1。如果空气阻力不能忽略，落地时末速度大小为以v2，运动时间为t2。已知受到的空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。两个运动过程中，平均速度分别为与，路程分别为s1与s2。请帮助该同学判断下列式子不正确的是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
3．如图所示为甲、乙两辆自行车在平直的公路上沿同一直线运动的v-t图象．在t=0时刻，乙车在甲车的前面，两车相距9m，乙车仅在阻力作用下开始做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动，则( )
A．乙车减速到零所需的时间是10s
B．乙车减速到零经历的位移大小是20m
C．乙车停止时，甲车已追上乙车
D．甲车追上乙车所用时间为6.8s
4．伽俐略和牛顿都是物理学发展史上最伟大的科学家，巧合的是，牛顿就出生在伽利略去世后第二年．下列关于力和运动关系的说法中，不属于他们观点的是( )
A．自由落体运动是一种匀变速直线运动
B．力是使物体产生加速度的原因
C．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
D．力是维持物体运动的原因
5．无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶。无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.2s，比人快了1s。人驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下的运动距离为44m，汽车减速过程视为匀减速运动，其加速度大小为。同样条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为（ ）
A．24m B．26m C．28m D．30m
二、多选题
6．下列运动中，在任何相等的时间内，物体速度的变化量总是相同的有（ ）
A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．竖直上抛运动
7．两端开口的U形细管内装有一定量的水置于竖直面内，开口竖直向上，静止时两竖管内水面相平，由于细管的某种运动，管内水面形成如图所示的高度差，在下列描述的各种运动中，细管可能的运动是（ ）
A．水平向右加速运动
B．水平向左匀速运动
C．绕某一竖直轴旋转运动
D．自由落体运动
8．如图所示，绘出了某辆汽车刹车过程的刹车痕（即刹车距离）与刹车前车速的关系。v为刹车前的速度，s为刹车痕长度，已知该车在某次撞车事故现场中警察已经测量出碰撞前的刹车痕为20m，则下列说法中正确的是（ ）
A．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是60km/h
B．若已估算出汽车碰撞时车子的速度为45km/h，则车子原来刹车前的速度至少是75km/h
C．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为90km/h
D．若已知汽车开始刹车时车子的速度为108km/h，则车子发生碰撞时的速度约为78km/h
三、解答题
9．汽车前方120m有一自行车正以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动，求：
（1）经多长时间，两车相遇；
（2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，则再经多长时间两车再次相遇。
10．某公路上汽车驾驶员以=20m/s的速度匀速行驶，突然发现距离前方=120m处 有_障碍物，该驾驶员立即操纵刹车，直至汽车开始减速所经历的时间(即反应时间),刹车后汽车以大小为的恒定加速度运动，最终停止.求：
(1)刹车后汽车减速运动的时间t；
(2)该汽车停止时到障碍物的距离L；
(3)欲使该车不会撞到障碍物，汽车安全行驶的最大速度 .
11．酒后驾驶会导致许多安全隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离．某次实验测量数据如表所示，求：
速度 反应距离 刹车距离
正常 酒后 正常 酒后
15m/s 6m 12m 15m 15m
(1)驾驶员酒后反应时间比正常情况下多多少？
(2)汽车刹车时，加速度大小．
12．汽车的初速度v0＝30m/s，遇到紧急情况紧急刹车后做匀减速直线运动，加速度的大小a＝5m/s2，求：
（1）开始刹车后5s末汽车的速度大小；
（2）开始刹车后8s内所通过的位移。
参考答案：
1．D
【详解】A．根据加速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度，该定义应用了极限思想方法，故A错误；
B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故B错误；
C．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故C错误；
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫建立理想化模型的方法，故D正确；
故选D。
2．D
【详解】A．不计空气阻力时，机械能守恒得
根据对称性可知时间为
小球落回抛出点则位移为0，平均速度为0，上升的最大高度为
总路程为
故A正确；
BCD．考虑空气阻力时，由能量转化与守恒可知，由于摩擦生热
小球落回抛出点则位移为0，平均速度为0，取竖直向下为正方向，由动量定理可知，上升过程中
得
由动能定理可知
下降过程中
则
总时间
故B正确，C正确，D错误。
本题选择不正确的，故选D。
3．D
【详解】设乙车减速到零所需的时间为，由得，选项A错误；乙减速到零经历的位移为由得，选项B错误；此时甲的位移，因为，所以乙停止时，甲还未追上乙，选项C错误；设继续追及的时间，由得，可知追及的时间，选项D正确；故选D．
4．D
【分析】亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因；
伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，物体下落的快慢与物体的轻重没有关系．
牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔研究成果的基础上总结出来的．
【详解】A．伽利略通过斜面实验得出自由落体运动是一种匀变速直线运动，故A正确；
B．伽利略的观点是：力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因，故B正确；
C．牛顿第一定律认为物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性，故C正确；
D．亚里士多德的观点：物体越重，下落越快，力是维持物体运动的原因，故D错误；
本题选错误的，故选D．
【点睛】物理学史是高考物理考查内容之一．学习物理学史，可以从科学家身上学到科学精神和研究方法．
5．A
【详解】设汽车运动的速度为v0，则人驾驶时发现情况到停下的运动距离为
即
解得
v0=20m/s
无人驾驶汽车时发现情况到停下的运动距离为
故选A。
6．BCD
【详解】A．由△v=at，F=ma，得△v与加速度、合力方向相同，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的．故A错误．
B．根据△v=at=gt，自由落体运动△v的方向竖直向下，不变，相等时间，大小相等，故B正确．
C．根据△v=at=gt，平抛运动△v的方向与g的方向相同，竖直向下，不变．相等时间，大小相等，故C正确．
D．竖直上抛运动△v的方向与g的方向相同，竖直向下，方向不变．相等时间，大小相等．故D正确．
故选BCD．
点睛：矢量既有大小又有方向，只有当大小、方向均相同时，矢量才相同．而矢量大小、方向之一发生变化时，矢量就变化．紧紧抓住常见运动的动力学特点和运动学特点是作答这类概念题的关键．
7．AC
【详解】水银面存在高度差，说明底部中间位置存在压强差，即压力差，左边竖直管液体高度较高，则整体受到的合外力必然有向右的分力，故其可以水平向右加速运动或以右边竖直轴转动。
故选AC。
8．BC
【详解】AB．由图象知，当初速度为60km/h=16.7m/s，刹车到速度为零的痕迹为20m．根据速度位移公式得
解得刹车的加速度大小
根据速度位移公式得
若汽车碰撞时车子的速度为
v2=45km/h=12.5m/s
代入数据解得，车子原来刹车前的速度
v1≈21m/s=75km/h
知车子原刹车前的速度至少是75km/h．故A错误，B正确；
CD．根据
若车子原来刹车前的速度
v1=108km/h=30m/s
解得汽车碰撞时车子的速度为
v2=25m/s=90km/h
则车子发生碰撞时的速度为90km/h，故C正确，D错误。
故选BC。
9．（1）10s（2）13.5s
【详解】（1）设经t1秒，汽车追上自行车，由题意得：v汽t1=v自t1+x
代入数据解得：t1=10 s；
（2）汽车的加速度大小为a=2 m/s2，假设第二次相遇所用的时间为t2，则有：
v自t2=v汽t2-at22
代入数据解得：t2=12 s．
设汽车从刹车到停下用时t3秒，则有：，故自行车再次追上汽车前，汽车已停下，停止前汽车的位移为：
设经t4时间追上，则有：v自t4=x汽
解得：t4=13.5 s，再经过13.5 s两车第二次相遇．
10．(1)4.0s(2)60m(3)30m/s
【详解】(1)汽车的刹车时间：
(2)设汽车从发现障碍物到停止，前进的距离为：
汽车停止时到障碍物的距离：
(3)题设有：
解得：
11．(1)0.4s ； (2)7.5m/s2
【详解】（1）在制动之前汽车做匀速运动，由正常情况下的思考距离s与速度v，则由
可得
在制动之前汽车做匀速运动，由酒后情况下的思考距离s与速度v，则有
则酒后比正常情况下多0.4s
（2）汽车制动时做匀减速直线运动，初速度v0＝15 m/s，末速度v＝0，位移x＝15 m, 由
得
加速度大小为7.5 m/s2
12．（1）5m/s；（2）90m
【详解】（1）汽车速度减为零的时间为
开始刹车后5s末汽车的速度大小
（2）开始刹车后8s内所通过的位移等于6s内的位移
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