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1、必修1考点1匀变速直线运动 的规律及其应用两年高考真题演练1(2015广东理综,14)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物()A帆船朝正东方向航行,速度大小为vB帆船朝正西方向航行,速度大小为vC帆船朝南偏东45方向航行,速度大小为vD帆船朝北偏东45方向航行,速度大小为v2(2015山东理综,14)距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重
2、力加速度的大小g10 m/s2。可求得h等于()A1.25 m B2.25 m C3.75 m D4.75 m3(2015江苏单科,5)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是()A关卡2 B关卡3C关卡4 D关卡54(2014上海单科,8)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A. B. C. D.5(2014海南单科,13)
3、短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00 s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距离为7.5 m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。6(2014新课标全国卷,24)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g10 m/s2。(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时
4、会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字)考点1匀变速直线运动 的规律及其应用一年模拟试题精练1(2015山东德州高三质检)一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则ABBC等于()A13 B25 C35 D452(2015河南洛阳高三质检)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始
5、刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m。则刹车后6 s内的位移是()A20 m B24 m C25 m D75 m3(2015长沙高三期中)(多选)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AB2 m,BC3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则下列说法正确的是()A可以求出物体加速度的大小B可以求得CD4 mC可以求得OA之间的距离为1.125 mD可以求得OA之间的距离为1.5 m4(2015山东烟台市高三阶段性考试)(多选)在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t0时同时经过某一个路标,它们位移x(m)随
6、时间t(s)变化规律为:汽车为x10tt2(m),自行车为x6 t(m),则下列说法正确的是()A汽车做减速直线运动,自行车做匀速直线运动B不能确定汽车和自行车各做什么运动C开始经过路标后较短时间内自行车在前,汽车在后D当自行车追上汽车时,它们距路标96 m5(2015郑州高三质检)(多选)一个小球做自由落体运动,它的下落高度足够高,取g10 m/s2,关于这个小球的运动情况,下列说法中正确的是()A小球在第3 s内的下落高度为25 mB小球在前3 s内的平均速度为30 m/sC小球在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比是135D小球在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移之比是
7、1356(2015江西二模)有一个小圆环瓷片最高能从h0.18 m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏。现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体上端且可沿圆柱体下滑,瓷片与圆柱体之间的摩擦力是瓷片重力的4.5倍,如图所示。若将该装置从距地面H4.5 m高处从静止开始下落,瓷片落地恰好没摔坏。已知圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的0.1倍,圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向。(g10 m/s2)(1)瓷片直接撞击地面而不被摔坏时,瓷片着地时的最大速度为多少?(2)瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为多少?7(2015广东深圳高三模拟)某教练员选拔短跑运动员,要对运动员进行测试。对某运动员测
8、试,在启跑后2 s内通过的距离为10 m(视为匀加速过程)。该运动员的最大速度为10 m/s,持续时间不超过10 s。之后,减速运动,加速度大小为1 m/s2。若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及匀减速直线运动阶段。(1)求该运动员启动阶段的加速度大小;(2)求该运动员100 m赛的最好成绩。参考答案考点1匀变速直线运动的规律及其应用两年高考真题演练1D以帆板为参照物,分析帆船的速度,如图所示,有tan 1,45,所以以帆板为参照物,帆船朝北偏东45方向航行,速度大小为v帆船v,故D正确。2A小车上的小球自A点自由落地的时间t1,小车从A到B的时间t2;小车运动至
9、B点时细线轧断,小球下落的时间t3;根据题意可得时间关系为t1t2t3,即解得h1.25 m,选项A正确。3C由题意知,该同学先加速后匀速,速度增大到2 m/s用时t11 s,在加速时间内通过的位移x1at1 m,t24 s,x2vt28 m,已过关卡2,t32 s时间内x34 m,关卡打开,t45 s,x4vt410 m,此时关卡关闭,距离关卡4还有1 m,到达关卡4还需t50.5 s,小于2 s,所以最先挡住他前进的是关卡4,故C正确。4A以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两个小球,分别有hvt1gt,hvt2gt,tt1t2,解以上三式得两球落地的时间差t,故A正确。5解析根据题意,
10、在第1 s和第2 s内运动员都做匀加速直线运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1 s和第2 s内通过的位移分别为s1和s2,由运动学规律得s1ats1s2a(2t0)2式中t01 s,联立两式并代入已知条件,得a5 m/s2设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v;跑完全程的时间为t,全程的距离为s。依题意及运动学规律,得tt1t2vat1satvt2设加速阶段通过的距离为s,则sat联立式,并代入数据得s10 m答案5 m/s210 m6解析(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5 km高度处的速度大小为v
11、。根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104 m1.5103 m3.75104 m联立式得t87 sv8.7102 m/s(2)该运动员达到最大速度vmax时,加速度为零,根据牛顿第二定律有mgkv由所给的vt图象可读出vmax360 m/s由式得k0.008 kg/m答案(1)87 s8.7102 m/s(2)0.008 kg/m一年模拟试题精练1A2.C3BC设物体通过AB、BC、CD所用的时间均为t,由匀变速直线运动的推论xat2可得:物体的加速度a的大小为a,因为不知道时间,所以不能求出加速度,故A错误;根据CDBCBCAB1 m,可知CD314 m,故B正确;因某段时间内
12、的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以物体经过B点时的瞬时速度为vB,再由v2axOB可得OB两点间的距离为xOB3.125 m,所以O与A间的距离xOAxOBAB(3.1252)m1.125 m,故C正确,D错误。4AD根据两者位移x随时间t变化规律表达式可知,汽车做初速度为v010 m/s,加速度大小为a0.5 m/s2的匀减速直线运动,自行车做速度为v6 m/s的匀速直线运动,故选项A正确,选项B错误;由于v0v,所以开始经过路标后较短时间内汽车在前,自行车在后,故选项C错误;设汽车速度减小至零所需时间为t0,由vv0at解得:t020 s,当自行车追上汽车时,设经过的时间为t,则有:1
13、0tt26t,解得:t16 st0,符合情境,此时两者的位移为x96 m,故选项D正确。5AC小球在第3 s内的下落高度等于前3 s下落的高度减去前2 s下落的高度,即:hgtgt25 m,A正确;3 s末的速度vtgt30 m/s,前3 s的平均速度v15 m/s,B错误;由vgt计算可知,小球在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比是135,C正确,由hgt2得前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移之比是149,D错误。6解析(1)瓷片从h0.18 m处下落,加速度为a0,设瓷片质量为m,根据牛顿第二定律得mg0.1mgma0,解得a09 m/s2,落地时速度为v2a0h,得v
14、0 m/s1.8 m/s。(2)瓷片随圆柱体一起加速下落,加速度为a1,则有a1a09 m/s2,圆柱体落地时瓷片速度为v2a1H,得v1 m/s9 m/s,下落时间为t1 s1 s,瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地,加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得4.5mg0.1mgmgma2,得a23.6g36 m/s2,则瓷片继续下落的时间为t2 s0.2 s,所以瓷片随圆柱体从静止到落地,下落总时间为tt1t21 s0.2 s1.2 s。答案(1)1.8 m/s(2)1.2 s7解析(1)根据题意,在启动后的2 s内运动员做匀加速直线运动,设运动员在匀加速阶段的加速度为a,前2 s内通过的位移为s1,由运动学规律可得:s1at又t02 s,s110 m,代入解得:a5 m/s2(2)要运动成绩最好,假设运动员先匀加速运动,当速度达到10 m/s,然后匀速运动,设加速阶段运动时间为t1,匀速运动时间为t2,匀速运动的速度为v,由题意可知v10 m/s,加速阶段:t1,解得t12 s匀速阶段发生的位移:s2ss190 m,匀速时间t2,解得t29 s因t210 s,运动员跑完100 m还未达到减速阶段,所以运动员跑100 m的最短时间为tt1t2,代入数据可得t11 s,跑完100 m的最好成绩为11 s。答案(1)5 m/s2(2)11 s7