浙江专版2025届高考物理一轮总复习第1单元运动的描述匀变速直线运动素养练1匀变速直线运动中的stse问题科学态度与责任.docx

素养练1匀变速直线运动中的STSE问题(科学态度与责任)1.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若从发现紧急情况到车开始减速,无人车需要0.1 s,人需要0.5 s人驾驶汽车以72 km/h的速度匀速直线行驶,从发现情况到停下的运动距离为30 m,汽车减速过程视为匀减速运动同一条件下,无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为(　　)A.22 m B.20 mC.18 m D.10 m2.我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口,到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动,经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成,司机立即加速,产生的加速度大小为2.5 m/s2,汽车可视为质点则下列说法正确的是(　　)A.汽车开始减速时距离自动收费装置110 mB.汽车加速4 s后速度恢复到20 m/sC.汽车从开始减速至速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 mD.汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s3.(多选)如图所示,某飞机着陆时的速度v0=216 km/h,随后沿直线匀减速滑行到静止。

从飞机着陆开始计时,该飞机在倒数第4 s内的位移为7 m,下列说法正确的是(　　)A.该飞机的加速度大小为2 m/s2B.该飞机着陆后5 s时的速度大小为40 m/sC.该飞机在跑道上滑行的时间为30 sD.该飞机在跑道上滑行的距离为1 800 m4.(2023浙江丽水期末)如图是物理课本封面上的沙漏照片,拍照时由于曝光,沙粒形成了条条短痕迹若近似认为沙粒大小相同,沙粒下落的初速度为0,忽略空气阻力,不计沙粒间的相互影响,设沙粒随时间均匀漏下,则以下推断正确的是(　　)A.出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的2倍B.出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处的4倍C.出口下方0~2 cm范围内的沙粒数约与2~8 cm范围内的沙粒数相等D.出口下方2~8 cm范围内的沙粒数约为0~2 cm范围内沙粒数的3倍5.(2023浙江衢州期末)一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,在车头距离停止线20 m处,司机观察到斑马线上的行人,立即刹车,汽车开始做匀减速直线运动,车头刚好停在停止线处则下列说法正确的是(　　)A.汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2B.汽车在最后1 s的位移大小为2.5 mC.若经过0.5 s反应时间汽车开始减速,整个过程汽车的平均速度大小为5 m/sD.若经过0.5 s反应时间汽车开始减速,减速过程汽车的加速度大小约为3.3 m/s26.(2023浙江富阳中学模拟)某次冰壶比赛中运动员用红壶正面撞击静止的黄壶,碰撞后两壶始终沿同一直线运动,其运动的速度随时间变化的v-t图像如图所示,则下列说法错误的是(　　)A.碰后黄壶的运动距离为4 mB.碰后黄壶的速度为0.8 m/sC.碰后二者之间的最大距离为3 mD.0~2 s内红壶的平均速度为0.48 m/s7.(2023浙江杭州师大附中期中)某游乐园的神州塔太空梭让游客在急速升降中感受刺激,神州塔最大高度H=55 m,太空梭上升途中会骤然停止,它的基本原理是太空梭从地面由静止开始以10 m/s2的加速度匀加速上升,上升到离地面高度为h时即以45 m/s2的加速度匀减速直线运动,到达最大高度H时刚好停下,则(　　)A.太空梭加速与减速阶段时间之比为2∶9B.太空梭加速与减速阶段的平均速度大小之比为9∶2C.太空梭的最大速度是30 m/sD.太空梭开始减速时离开地面的高度为30 m8.(多选)高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成,其中斜面部分如图所示。

某滑雪爱好者从赛道顶端以2 m/s2的加速度由静止匀加速下滑,滑雪板经过1、2两点所用时间分别为0.5 s和0.3 s已知滑雪板长为1.5 m,则下列说法正确的是(　　)A.滑雪板通过点2的平均速度为5 m/sB.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1 sC.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1.1 sD.1、2两点间的距离为3.96 m9.(2023浙江桐乡高级中学期中)蓝牙是一种无线技术,可实现固定设备、移动设备之间的短距离数据交换某同学用安装有蓝牙设备的玩具汽车A、B(均视为质点,且在图中未画出)进行实验,在间距d=5 m的两条平直轨道上,A车自O1点从静止开始以大小a=2 m/s2的加速度匀加速向右运动,B车自O2点前方x0=10 m处的O3点以大小v0=4 m/s2的速度向右做匀速直线运动,O1、O2连线与轨道垂直,两车间的距离超过13 m时,两车无法实现通信,忽略信号传递的时间求:(1)当B车在A车前时,两车间的最大距离;(2)当B车与A车并驾齐驱时经过的时间;(3)两车并驾齐驱前能通信的总时间10.图甲为某大酒店自动感应门,门框上沿中央安装有传感器当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移;当人或物体与传感器的水平距离大于设定值时,门将自动关闭。

图乙为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围已知每扇门的宽度为0.6 m,最大移动速度为0.8 m/s;若门开启时先匀加速运动,而后立即做匀减速运动,且匀加速运动加速度大小为匀减速运动加速度大小的2倍,每扇门完全开启时速度刚好为零;移动的最大距离为0.6 m,不计门及门框的厚度1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小2)若人以1.5 m/s的速度沿图中虚线S走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动0.2 m的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?(3)若以(2)问中的水平感应距离设计感应门,欲搬运宽为1.0 m的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线S垂直地匀速通过该门(如图丙),物体的移动速度不能超过多少?参考答案素养练1　匀变速直线运动中的STSE问题(科学态度与责任)1.A　解析 汽车刹车过程可以看成一段匀速运动和一段匀减速运动匀速运动过程为人或车反应的时间内汽车走的过程,因是在同一条件下,可知汽车第二段匀减速过程是一样的而第一段匀速运动的距离差Δx=vΔt=20×(0.5-0.1)m=8m,故无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为x'=x-Δx=(30-8)m=22m,故选A。

2.C　解析 汽车开始减速时到自动收费装置的距离为x1=(20+5)×4m=50m,故A错误;汽车加速4s后速度为v=5m/s+2.5×4m/s=15m/s,故B错误;汽车从5m/s加速到20m/s通过的路程为x2=m=75m,所以汽车从开始减速至速度恢复到20m/s通过的总路程为x1+x2=125m,故C正确;汽车从5m/s加速到20m/s的时间t2=s=6s,所以总时间t总=4s+t2=10s,汽车以20m/s的速度匀速通过125m需要的时间是6.25s,所以耽误了3.75s,故D错误3.AC　解析 把飞机的运动逆向看成由静止做加速度大小为a的匀加速直线运动,则在t1=3s内的位移为x1=,在t2=4s内的位移为x2=,根据题意有x2-x1=7m,联立解得加速度大小为a=2m/s2,A正确;该飞机着陆后5s时的速度大小为v5=v0-at=m/s-2×5m/s=50m/s,B错误;该飞机在跑道上滑行的时间为t=s=30s,C正确;该飞机在跑道上滑行的距离为x=t=×30m=900m,D错误4.C　解析 根据v2=2gh可知,沙粒在出口下方10cm处的速度约是5cm处的倍,所以出口下方10cm处的痕迹长度约是5cm处的倍,故A、B错误;根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…,可知沙粒在出口下方0~2cm范围内与2~8cm范围内的时间是相等的,因沙粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~2cm范围内的沙粒数约与2~8cm范围内的沙粒数相等,故C正确,D错误。

5.D　解析 由题意可得,汽车刹车时的加速度大小为a=m/s2=2.5m/s2,故A错误;根据逆向思维,可得汽车在最后1s的位移大小为x1=at2=×2.5×12m=1.25m,故B错误;若经过0.5s的反应时间,汽车运动的距离为x0=vt0=10×0.5m=5m,接着减速到停止所发生的位移为15m=,可得减速过程汽车的加速度大小为a'=m/s2=3.3m/s2,减速所用时间为t=s=3s,可得整个过程汽车的平均速度大小为m/s=5.7m/s,故C错误,D正确6.B　解析 由于红壶正面撞击黄壶,且两壶碰后运动方向相同,可知碰后红壶速度小于黄壶速度,所以碰后红壶的速度为0.8m/s,黄壶的速度为1.6m/s,故B错误;v-t图线与t轴围成的区域的面积表示位移,所以碰后黄壶的运动距离为x1=×1.6×5m=4m,故A正确;v-t图线与t轴围成的区域的面积表示位移,由图知二者所夹的面积差为3m,故C正确;由图可得,红壶的加速度大小为a=m/s2=0.32m/s2,根据速度时间关系可得,2s时红壶速度为v=v0-at=0.8m/s-0.32×2m/s=0.16m/s,根据匀变速直线运动的推论可得,0~2s内红壶的平均速度为m/s=0.48m/s,故D正确。

7.C　解析 设座舱加速时加速度大小为a1,开始启动制动系统时,座舱的加速度大小为a2,速度为v,则有h=,H-h=,联立代入相关数据求得v=30m/s,h=45m,故C正确,D错误;太空梭加速的时间t1==3s,太空梭减速的时间t2=s,太空梭加速与减速阶段时间之比,故A错误;太空梭加速与减速阶段的平均速度大小均为=15m/s,则太空梭加速与减速阶段的平均速度大小之比为1∶1,故B错误8.ACD　解析 滑雪板通过点2的时间为Δt2=0.3s,经历的位移为L=1.5m,则滑雪板通过点2的平均速度为=5m/s,故A正确;设滑雪板前端通过点1后时间的速度为v1,通过点2后时间的速度为v2,由匀变速运动平均速度的推论有v1==3m/s,v2==5m/s,则滑雪板前端从点1到点2所用时间为t==1.1s,故B错误,C正确;滑雪板前端经过点1的速度为v0=v1-a=2.5m/s,则1、2两点间的距离为x=v0t+at2=3.96m,故D正确9.答案 (1)m　(2)(2+) s　(3)(2+-2) s解析 (1)当两车速度相等时,两车相距最远,此时vA=at1=v0得t1=2s则xA==4m,xB=v0t1=8m最大距离满足s2=+d2解得s=m。

2)当两车并驾齐驱时,满足xA'-x0=xB'又xA'=,xB'=v0t2解得t2=(2+)s3)两车保持正常通信的临界水平距离差Δx==12m正常通信的临界时间满足xB″-xA″+x0=Δxv0t-at2+10m=12m解得t=(2±)s第一阶段,两车速度相等前,正常通信时间t3=(2-)s第二阶段,两车速度相等后至并驾齐驱时,正常通信时间t4=t2-(2+)s=()s所以能通信的总时间t=t3+t4=(2+-2)s10.答案 (1)1.6 m/s2　0.8 m/s2　(2)0.75 m　(3)0.75 m/s解析 (1)设门做匀加速直线运动的位移为s1,加速度为a1做匀减速直线运动的位移为s2,加速度大小为a2则2a1s1=,2a2s2=,a1=2a2,d=s1+s2=0.6m联立解得门开启时做加速和减速运动的加速度大小分别为a1=1.6m/s2,a2=0.8m/s22)门加速移动0.2m正好达到最大速度,用时为t0==0.5s则设定的水平感应距离为L=v人t0=0.75m3)搬运物体到感应区后,门先匀加。