(课标版)2021高考物理一轮复习第一章直线运动章末检测

章末检测一、选择题1.下列说法正确的是( )A.高速公路上限速牌上的速度值指平均速度B.运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要将足球看成质点C.运动员的链球成绩是指链球从离开手到落地的位移大小D.选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同1.答案 D 高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度,故A错误;运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要看足球的旋转,不能将足球看成质点,故B错误;运动员的链球成绩是指链球从起点位置到落地的位移大小,故C错误;选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同,故D正确。

2.我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落。

若舰载机在航母上从静止开始做匀加速直线运动然后起飞。

起飞过程的平均速度为v,起飞过程的时间为t,则下列说法中正确的是( )A.舰载机离开航母起飞时的速度为vB.起飞过程的加速度为2vvC.在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2vtD.舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反2.答案 B 由v=0+v v2=v得v t=2v,故A错;由a=v v-0v得a=2vv,故B对;由x=v t得x=vt,C错;由于舰载机做匀加速直线运动,故a与v同向,D错。

3.(2019安徽安庆二模)水平面上某物体从t=0时刻起以4 m/s的速度做匀速直线运动,运动3 s后又立即以大小为2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,停止后物体不再运动。

则下列判断正确的是( )A.该物体从t=0时刻算起6 s内运动的位移大小为15 mB.该物体在整个运动过程中的平均速度大小为2 m/sC.该物体减速后最后1 s内的位移大小为1 mD.该物体减速后第1 s末的速度大小为3 m/s3.答案 C 物体速度减为0的时间t 2=v0v =2 s 。

物体在3 s+2 s=5 s 末停止运动,所以物体在6 s 内的位移等于前5 s 内的位移,总位移x=v 0t 1+v 0t 2-12a v 22=4×3 m+4×2 m -12×2×22m=16 m,故A 错误;物体的平均速度v =v v 1+v 2=163+2m/s=3.2 m/s,故B 错误;根据运动的可逆性可知,物体减速后最后1 s 内的位移大小x'=12×2×12m=1 m,故C 正确; 物体减速后第1 s 末的速度大小v=v 0-at=4 m/s-2×1 m/s=2 m/s,故D 错误。

4.(2019湖南常德一模)通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和在1.40~2.00 s 之间。

若高速公路上两辆汽车行驶的速度为108 km/h,前车发现紧急情况立即刹车,后车发现前车开始刹车时,也立刻采取相应措施,两车刹车时的加速度大小相等。

为确保两车不追尾,两车行驶的间距至少应为( ) A.18 m B.42 m C.60 m D.100 m4.答案 C 由题意知,在总反应时间内汽车做匀速直线运动,行驶的距离x=vt=108×1033600×2.00 m=60 m,故A 、B 、D 错误,C 正确。

5.(多选)从地面竖直上抛物体A,同时,在某高度处有一物体B 自由落下,两物体在空中相遇时的速率都是v,不计空气阻力,则( )A.物体A 的上抛初速率是两物体相遇时速率的2倍B.相遇时物体A 已上升的高度和物体B 已下落的高度相等C.物体A 和物体B 落地时间相等D.物体A 和物体B 落地速度相同5.答案 AD 设经过t 时间相遇,则此时A 物体的速度大小v A =v 0-gt,B 物体的速度大小v B =gt,由题意知v A =v B =v,则v 0=2gt=2v,故A 正确;相遇时A 物体的位移大小x 1=(2v )2-v 22v=3v 22v,B 物体的位移大小x 2=v 22v,两物体位移的大小不等,故B 错误;两物体在空中相遇时(即到达同一水平高度)的速率都是v,知竖直上抛运动的最高点是自由落体运动的抛出点,所以物体A 在空中运行的总时间是物体B 的两倍,故C 错误;A 物体上升的最高点为B 物体自由下落的位置,所以物体A 和B 落地的速度相同,故D 正确。

6.(2020广东广州一模)高速公路的ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。

某汽车以21.6 km/h 的速度匀速进入识别区,ETC 天线用了0.3 s 的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。

已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s 2,则该ETC 通道的长度约为( )A.4.2 mB.6.0 mC.7.8 mD.9.6 m6.答案 D 21.6 km/h=6 m/s汽车在前0.3 s+0.7 s 内做匀速直线运动,位移为 x 1=v 0(t 1+t 2)=6×(0.3+0.7) m=6 m 随后汽车做匀减速直线运动,位移为 x 2=v 022v =622×5m=3.6 m 所以该ETC 通道的长度为 L=x 1+x 2=6 m+3.6 m=9.6 m 故A 、B 、C 错误,D 正确。

7.(2019辽宁葫芦岛一模)如图所示,直线a 与四分之一圆弧b 分别表示两质点A 、B 从同一地点同时出发,沿同一方向做直线运动的v-t 图像,当B 的速度变为0时,A 恰好追上B,则当A 、B 速度相同时,B 的加速度大小为( )A.1 m/s 2B.2 m/s 2C.2π m/s 2D.π2 m/s 27.答案 C 设A 的加速度为a,两质点A 、B 从同一地点出发,A 追上B 时两者的位移相等,即x a =x b ,根据v-t 图线与时间轴所围的面积表示位移,得12at 2=14×π×22m,由题知t=2 s,解得a=π2m/s 2,所以当A 、B 速度相等时,B 的加速度大小a'=2πm/s 2,故选C 。

8.(多选)一质点在0~6 s 内竖直向上运动,其加速度a 随时间t 变化的关系图像如图所示,取竖直向下为加速度的正方向,重力加速度为g=10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A.在0~2 s 内质点发生的位移为20 mB.在2~4 s 内质点做加速运动C.质点的初速度不小于66 m/sD.在2~4 s 内质点速度变化量为22 m/s8.答案 CD 质点在0~6 s 内竖直向上运动,加速度一直竖直向下,初速度未知,不能求解质点在0~2 s 内发生的位移,故A 错误;在2~4 s 内质点的速度与加速度反向,做加速度增大的减速运动,故B 错误;质点在0~6 s 内的速度变化量为a-t 图线与时间轴围成的面积,故Δv=2×10 m/s+10+122×2 m/s+12×2 m/s=66 m/s,故质点初速度不小于66 m/s,故C 正确;在2~4 s 内质点速度变化量Δv'=10+122×2 m/s=22 m/s,故D 正确。

二、非选择题9.在“探究速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率是50 Hz,记录小车运动的纸带如图所示。

在纸带上选择7个计数点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各点到A 点的距离如图所示。

(1)A 、B 两个计数点之间的时间间隔T= s;(2)打下B 点时小车的速度v B = m/s,CE 间的平均速度v vv = m/s;(3)小车运动的加速度a= m/s 2。

9.答案 (1)0.1 (2)0.25 0.45 (3)1.0解析 (1)由题可知相邻两计数点间的时间间隔T=5×150 s=0.1 s (2)v B =v vv =v vv v vv =5.00×10-20.2m/s=0.25 m/s v vv =v vv v vv=(14.00-5.00)×10-20.2 m/s=0.45 m/s (3)由Δx=aT 2知 a=(v vv +v vv +v vv )-(v vv +v vv +v vv )(3v )2=(27.00-9.00)-9.009×0.01×10-2 m/s 2=1.0 m/s 210.春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x 0=9 m 区间的速度不超过v 0=6 m/s 。

现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v 甲=20 m/s 和v 乙=34 m/s 的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后。

甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a 甲=2 m/s 2的加速度匀减速刹车。

(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章。

(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m 处的速度恰好为6 m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t 0=0.5 s 的反应时间后开始以大小为a 乙=4 m/s 2的加速度匀减速刹车。

为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9 m 区间不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远? 10.答案 (1)100 m (2)66 m解析 (1)对甲车,速度由20 m/s 减至6 m/s 过程中的位移x 1=v 甲2-v 022v 甲=91 mx 2=x 0+x 1=100 m即甲车司机需在离收费站窗口至少100 m 处开始刹车(2)设甲刹车后经时间t,甲、乙两车速度相同,由运动学公式得v 乙-a 乙(t-t 0)=v 甲-a 甲t 解得t=8 s相同速度v=v 甲-a 甲t=4 m/s<6 m/s,即v=6 m/s 的共同速度为不相撞的临界条件乙车从发现甲车刹车到速度减为6 m/s 的过程中的位移x 3=v 乙t 0+v 乙2-v 022v 乙=157 m所以甲、乙的距离至少为x=x 3-x 1=66 m11.如图所示,质量为m=1 kg 、长为L=3 m 的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2 m,以速度v 0=5 m/s 向右做匀速直线运动,A 、B 是其左右两个端点。

从某时刻起对平板车施加一个大小为4 N 的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻放在平板车上的P 点(小球可视为质点,放在P 点时相对于地面的速度为零),PB=v3。

经过一段时间,小球从平板车左端的A 点脱离平板车落到地面上。

不计所有摩擦力,g 取10 m/s 2。

求:(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间; (2)小球落地瞬间,平板车的速度多大。

11.答案 (1)0.7 s (2)2.2 m/s解析 (1)平板车加速度的大小a=vv=4 m/s 2从小球放到平板车上开始到脱离平板车时间为t 1,则 v 0t 1-12a v 12=23L解得t 1=0.5 s(t 1=-2.0 s 舍去)小球脱离平板车做自由落体运动时间为t 2,则 h=12g v 22 解得t 2=0.2 s 总时间t=t 1+t 2=0.7 s(2)小球落地瞬间平板车速度大小 v=v 0-at=5 m/s-4×0.7 m/s=2.2 m/s。