2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：匀变速直线运动规律（附解析）.pdf

2023 届高三物理一轮复习最新试题汇编：匀变速直线运动规律2023 届高三物理一轮复习最新试题汇编：匀变速直线运动规律一、单选题一、单选题1大明洪武二十三年，有一位叫陶成道的官员他命令仆人把自己的椅子捆绑在 47 个“钻天猴”上，自己坐在椅子上，并命令仆人点燃引线，最终为航天事业献出了自己宝贵的生命如果已知“钻天猴”点火后作匀加速直线运动，点火后 5 秒末燃料耗尽，且点火后第 5 秒的位移是 22.5m，重力加速度 g=10m/s2，下列说法正确的是（）A燃料耗尽前的加速度是 2.5m/s2B燃料耗尽前的加速度是 5m/s2C陶成道离地最大距离是 62.5mD陶成道离地后的最大速度为 50m/s【答案】B【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】AB设前五秒的位移为，前四秒的位移为，加速度为 a，故有解得A 不符合题意，B 符合题意；CD由上面的分析解得5 秒后，陶成道做竖直上抛运动，设 5 秒末的速度为 v，竖直上抛运动的上升最大高度为 h，陶成道整个运动过程中的最大高度为 H，则有解得CD 不符合题意故答案为：B分析】利用匀变速的位移公式结合第五秒的位移大小可以求出加速度的大小；利用速度公式可以求出加速过程的速度大小；结合匀加速过程的位移公式可以求出上升的高度。

2如图所示，这是我国自主研发的穿甲弹该穿甲弹能穿透防护钢板若穿甲弹击中目标时的速度大小为1km/s，穿甲弹穿透钢板的过程视为匀减速直线运动，加速度大小为 5105m/s，则穿甲弹能穿透的防护钢板的最大厚度为（）A0.8mB1mC1.4mD2m【答案】B【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】选速度方向为正方向，则初速度为 v=1km/s=1000m/s，末速度为 0，加速度为 a=-5105m/s2穿甲弹做匀减速直线运动，根据速度-位移公式可得 0-v2=2ax解得故答案为：B分析】选速度方向为正方向，穿甲弹做匀减速直线运动，根据速度-位移公式可得穿甲弹能穿透的防护钢板的最大厚度3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，且物体通过 AB、BC、CD 所用的时间均为 0.2s，则下列说法不正确的是（）A物体的加速度为BC物体在 B 点时的速度为DOA 之间的距离为 1.125m【答案】A【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；匀变速直线运动导出公式应用【解析】【解答】A根据匀变速直线运动的推论可得A 错误，符合题意；B由于可知 CD=4m，B 正确，不符合题意；CB 点为 AC 的中间时刻，因此 B 点的速度等于 AC 间的平均速度，则C 正确，不符合题意；D根据可得D 正确，不符合题意。

故答案为：A分析】利用邻差公式可以求出加速度的大小，利用邻差公式可以求出 CD 之间的距离；利用平均速度公式可以求出 B 点瞬时速度的大小；利用速度位移公式可以求出 AO 之间距离的大小4物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，则物体运动 4m 所需的时间为（）A1sB2sC3sD4s【答案】B【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】根据匀变速直线运动位移时间公式代入数据，解得故答案为：B分析】利用匀变速的位移公式可以求出运动的时间5某地铁（视为质点）的最高行驶速度为 72km/h，加速和减速时的加速度大小均为 2m/s2，若甲、乙两站在同一直线上，且两站间的距离为 1800m，则该地铁从甲站行驶到乙站的最短时间为（）A60sB80sC100sD120s【答案】C【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】地铁的最高行驶速度：v=72km/h=20m/s，由 v=at 可知，加速到最大速度所需要的最短时间为加速阶段位移由 v=at 可知，减速阶段需要的最短时间为减速阶段位移故匀速阶段的位移匀速阶段所需要的最短时间则该地铁从甲站行驶到乙站的最短时间故答案为：C分析】根据匀变速直线运动的位移与速度的关系以及速度与时间的关系得出加速阶段和减速阶段运动的时间，结合几何关系以及匀速直线运动的规律得出该地铁从甲站行驶到乙站的最短时间。

6如图所示，一辆小汽车（视为质点）在平直路面上做匀加速直线运动，依次经过 A、B、C、D 四棵树，已知经过 AB、BC 和 CD 三段所用的时间之比为 321，若 A、B 两树间距为 12m，C、D 两树间距也为 12m，则 B、C 两棵树的间距为（）A18mB16mC14mD12m【答案】A【知识点】匀变速直线运动导出公式应用【解析】【解答】设汽车的加速度为 a，经过 AB、BC 和 CD 三段所用的时间分别为 3t0、2t0、t0，根据平均速度等于其中间时刻的瞬时速度公式和速度公式得解得故答案为：A分析】平均速度等于其中间时刻的瞬时速度公式和匀变速直线运动的速度时间公式得 B、C 两棵树的间距二、多选题二、多选题7图甲为北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面比赛中，运动员用毛刷擦冰壶运动前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小，改变冰壶的运动距离某运动员将冰壶沿冰面推出，冰壶做直线运动直到停止过程的v-t 图像如图乙所示，则下列判断正确的是（）A0t0时间内冰壶运动的位移大小为 2.5v0t0B没擦冰面时冰壶运动的加速度大小是有擦冰面时的 3 倍C提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总时间不变D提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，则冰壶滑行的总位移不变【答案】A,C【知识点】v-t 图象；匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】A根据 v-t 图像的面积表示位移，可得 0t0时间内冰壶运动的位移大小为A 符合题意；B根据 v-t 图像的斜率的绝对值表示加速度的大小，可得没擦冰面时冰壶运动的加速度大小为有擦冰面时的冰壶运动的加速度大小为可得B 不符合题意；CD假设没擦地面时冰壶运动的总时间为 t1，有擦冰面时的冰壶的运动时间为 t2，则有若提早擦冰面而保持擦冰面时间 t2不变，则没擦冰面时冰壶运动的总时间为 t1也不变，故冰壶滑行的总时间不变，如图所示根据 v-t 图像的面积表示位移，可知若提早擦冰面而保持擦冰面时间不变，冰壶滑行的总位移变大，C 符合题意，D 不符合题意。

故答案为：AC分析】利用图像面积可以求出位移的大小；利用图像斜率可以求出加速度的比值；利用速度公式可以判别提前擦冰时运动的时间不变，利用图像面积可以判别运动的位移会增大三、综合题三、综合题8某司机在正常情况下的反应时间为 0.3s，饮酒后反应时间延长为 1s，若该司机开车以 10m/s 的速度在马路上匀速行驶，在距离路口停车线 15m 处发现红灯亮起，反应后开始以的加速度刹车已知红灯会持续10s1）通过计算，判断正常情况下该司机是否会闯红灯；（2）若该司机酒后驾车，求汽车停下前增加的位移答案】（1）解：正常情况下该司机在反应时间内，汽车行驶的位移之后行驶时间 停止，由运动学公式得行驶的位移因此正常情况下该司机不会闯红灯（2）解：饮酒后反应时间，若该司机酒后驾车，汽车停下前的位移汽车停下前增加的位移【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【分析】（1）司机在反应时间内做匀速直线运动，过了反应时间后做匀减速直线运动，利用匀速直线运动可以求出反应时间内的位移，结合速度公式可以求出刹车的时间，利用平均速度公式可以求出匀减速的位移，进而判别不会闯红灯；（2）司机酒后，由于反应时间变长，利用反应时间的大小可以求出增大的位移大小。

9第 24 届冬奥会将在我国举办钢架雪车比赛的一段赛道如图 1 所示，长 12m 水平直道 AB 与长 20m 的倾斜直道 BC 在 B 点平滑连接，斜道与水平面的夹角为 15运动员从 A 点由静止出发，推着雪车匀加速到 B点时速度大小为 8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿 BC 匀加速下滑（图 2 所示），到 C 点共用时 5.0s若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为 110kg，sin15=0.26，重力加速度取求雪车（包括运动员）（1）在直道 AB 上的加速度大小；（2）过直道 BC 的加速度大小；（3）在斜道 BC 上运动时受到的阻力大小答案】（1）解：AB 段，根据运动学公式可得解得在直道 AB 上的加速度大小为（2）解：AB 段，根据速度时间关系解得BC 段，根据位移时间关系可得又解得过直道 BC 的加速度大小为（3）解：在 BC 段，根据牛顿第二定律可得解得【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；牛顿第二定律【解析】【分析】（1）在直线轨道上运动员做匀加速直线运动，利用速度位移公式可以求出加速度的大小；（2）在 BC 轨道上做匀加速直线运动，利用速度公式可以求出 AB 段运动的时间，结合位移公式可以求出过BC 段加速度的大小；（3）已知加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出在 BC 段受到的阻力大小。

10在平直的测试汽车加速性能的场地上，每隔 100 m 有一个醒目的标志杆，两名测试员驾车由某个标志杆从静止开始匀加速启动，当汽车通过第二个标志杆开始计时，t1=10 s 时，恰好经过第 5 个标志杆，t2=20 s 时，恰好经过第 10 个标志杆，汽车运动过程中可视为质点，如图所示，求：（1）汽车的加速度；（2）若汽车匀加速达到最大速度 64 m/s 后立即保持该速度匀速行驶，则汽车从 20 s 末到 30 s 末经过几个标志杆?【答案】（1）解：设汽车的加速度为 a，经过第二个标志杆的速度为 v0，在 010 s 内在 020 s 内解得（2）解：由到达最大速度代入数据得则在 t2t3内汽车位移代入数据得则经过的标志杆数即经过的标志杆数为 6 个【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【分析】（1）经过第二个标志杆的速度为 v0，由匀变速直线运动的规律求得 020 s 内汽车的加速度2）由匀变速直线运动的速度时间关系求得时间，由平均速度公式求解经过的标志杆数为 6 个四、解答题四、解答题11长为 l 的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为 L 的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过。

已知列车加速和减速时加速度的大小分别为 a 和 2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为多少？【答案】解：当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过，可知列车进入隧道前需减速至 v，然后匀速通过隧道，全部出隧道后需加速到，则减速时间匀速时间加速时间列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为解得【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；匀变速直线运动导出公式应用【解析】【分析】当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过 v，列车进入隧道前需减速至 v，然后匀速通过隧道，全部出隧道后需加速到12滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱滑草大滑梯由倾角为 a 的倾斜滑道和水平滑道平滑连接，如图所示某同学坐在滑垫上从 A 点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，经过 B 点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在 C 点，整个过程中人与草坪不接触从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，求滑垫经过 B 点时的速度大小 vBt/s0.01.02.09.01011v（ms-1）0.02.04.0116.01.0【答案】解：从表中数据可知，匀减速直线运动的加速度大小匀加速直线运动的加速度大小取前 9s 为研究过程，设匀加速的时间为，则解得【知识点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【分析】从表中数据可知匀减速直线运动的加速度大小，匀加速直线运动的加速度大小，求得滑垫经过 B 点时的速度大小 VB。