2020届高考物理一轮复习 第1章 5 第二节 匀变速直线运动的规律及应用随堂检测巩固落实 3页

‎5 第二节 匀变速直线运动的规律及应用 ‎1．(2018·苏锡常镇四市调研)战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动，经时间t达到起飞速度v，则它在时间t内的位移为(　　)‎ A．vt　　　　　　　　　 B． C．2vt D．不能确定 解析：选B.做匀变速直线运动物体的平均速度为＝，战机是从静止开始加速的，所以x＝t，故A、C、D错误，B正确．‎ ‎2．(2015·高考江苏卷)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3‎ C．关卡4 D．关卡5‎ 解析：选C.关卡刚放行时，该同学加速的时间t＝＝1 s，运动的距离为x1＝at2＝‎1 m，然后以‎2 m/s的速度匀速运动，经4 s运动的距离为‎8 m，因此第1个5 s内运动的距离为‎9 m，过了关卡2.到关卡3时再用时3.5 s，大于2 s，因此能通过关卡3.到关卡4时共用时12.5 s，而第12 s时关卡关闭，因此被挡在关卡4前，C项正确．‎ ‎3．(多选)某物体以‎30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取‎10 m/s2.5 s内物体的(　　)‎ A．路程为‎65 m B．位移大小为‎25 m，方向向上 C．速度改变量的大小为‎10 m/s D．平均速度大小为‎13 m/s，方向向上 解析：‎ 3‎ 选AB.法一：分阶段法 物体上升的时间t上＝＝ s＝3 s，物体上升的最大高度h1＝＝ m＝‎45 m．物体从最高点自由下落2 s的高度h2＝gt＝×10×‎22 m＝‎20 m．运动过程如图所示，则总路程为‎65 m，A正确.5 s末物体离抛出点的高度为‎25 m，即位移的大小为‎25 m，方向竖直向上，B正确.5 s末物体的速度v＝gt下＝10×‎2 m/s＝‎20 m/s，方向竖直向下，取竖直向上为正方向，则速度改变量Δv＝(－v)－v0＝(－‎20 m/s)－‎30 m/s＝－‎50 m/s，即速度改变量的大小为‎50 m/s，方向向下，C错误．平均速度＝＝ m/s＝‎5 m/s，方向向上，D错误．‎ 法二：全过程法 由竖直上抛运动的规律可知：物体经3 s到达最大高度h1＝‎45 m处．将物体运动的全程视为匀减速直线运动，则有v0＝‎30 m/s，a＝－g＝－‎10 m/s2，故5 s内物体的位移h＝v0t＋at2＝‎25 m>0，说明物体5 s末在抛出点上方‎25 m处，故路程为‎65 m，位移大小为‎25 m，方向向上，A、B正确．速度的变化量Δv＝aΔt＝－‎50 m/s，C错误.5 s末物体的速度v＝v0＋at＝－‎20 m/s，所以平均速度＝＝‎5 m/s>0，方向向上，D错误．‎ ‎4．公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以‎108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为‎120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的.若要求安全距离仍为‎120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．‎ 解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得 μ0mg＝ma0 ①‎ 3‎ s＝v0t0＋ ②‎ 式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．‎ 设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝μ0 ③‎ 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得 μmg＝ma ④‎ s＝vt0＋ ⑤‎ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得 v＝‎20 m/s(‎72 km/h)．‎ 答案：‎20 m/s 3‎