新教材2023年秋高中物理第2章匀变速直线运动的研究素养提升练2运动学图像追及相遇问题和竖直上抛运动新人教版必修第一册

素养提升练(二)运动学图像、追及相遇问题和竖直上抛运动一、选择题1．在不考虑空气阻力的情况下，我们将一小球竖直向上抛出，最后小球会落回抛出点，关于竖直上抛运动，下列说法正确的是()A．在最高点速度为零，加速度也为零B．上升和下落过程的位移相同C．从上升到下降的整个过程加速度保持不变D．上升到某一高度时速度与下降到此高度时的速度相同2．一物体从静止开始做自由落体运动，以释放点为坐标原点，竖直向上为正方向，下列关于物体运动的位移x、速度v、加速度a、位移与时间的比值xt随时间t变化的图像，正确的是(ABCD3．(2022·安徽省合肥八中高一上期中)如图所示，跳水运动员在离水面3m高的跳台上练习跳水，从跳台上竖直向上起跳后经1s的时间运动员落入水中，已知重力加速度大小为g＝10m/s2，不计空气阻力，则运动员起跳的初速度大小为()A．1m/s B．2m/sC．3m/s D．5m/s4．(2022·湖北武汉高一期中)甲、乙两物体沿同一直线运动，运动过程的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是()A．0～5s内两物体的平均速度相等B．0～6s内存在某时刻两物体的速度大小相等C．0～6s内甲物体做匀变速直线运动D．0～6s内乙物体的速度逐渐减小5．(2022·湖北恩施高一期中)“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示，其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大，当瓶口与橡皮塞脱离时，瓶内水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像，其中t0时刻为“水火箭”起飞时刻，DE段是斜率绝对值为g的直线，忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动，下列说法正确的是()A．在t1时刻加速度最小B．“水火箭”在t2时刻达到最高点C．在t3时刻失去推力D．t3～t4时间内“水火箭”做自由落体运动6．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，甲车的加速度大小恒为1.2m/s2。以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知()A．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动B．在前4s的时间内，甲车的位移为29.6mC．在t＝4s时，甲车追上乙车D．在t＝10s时，乙车又回到起始位置7．如图所示，A、B两物体相距s＝7m，物体A以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度为vB＝10m/s，向右做匀减速运动，加速度a＝－2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为()A．7s B．8sC．9s D．10s8．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x­t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v­t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断，其中正确的是()A．物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B的大B．在0～3s的时间内，物体B运动的位移为15mC．t＝3s时，物体C追上物体DD．t＝3s时，物体C与物体D之间有最大间距9．(多选)(2022·山东淄博高一期末)2021年5月15日7时18分，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星预选着陆区，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。若一物体从火星表面竖直向上抛出，取竖直向上为正方向，运动过程的x­t图像如图所示，不计一切阻力。下列说法正确的是()A．该物体上升的时间为10sB．火星表面的重力加速度大小为4m/s2C．该物体落地时的速度大小为20m/sD．该物体抛出时的速度大小为8m/s10．(多选)某人在高层楼房的阳台上以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间可以是(不计空气阻力，g取10m/s2)()A．1s B．2sC．3s D．(2＋7)s二、非选择题11．空间探测器从某一星球表面竖直升空，发动机推力为恒力。探测器升空后发动机因故障突然关闭，探测器升空到落回星球表面的速度随时间变化的图像如图所示，根据图像，求：(1)该探测器在加速上升时的加速度大小及上升的最大高度Hm；(2)探测器落回星球表面的速度大小v；(3)探测器从最大高度到落回星球表面所用的时间t。12．A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10m/s，B车在后，速度vB＝30m/s。因大雾能见度很低，B车在距A车Δs＝75m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能够停止。(1)求B车刹车后的加速度。(2)若B车刹车时A车仍按原速前进，请判断两车是否相撞？若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车最近距离是多少？(3)若B车在刹车的同时发出信号，A车司机经过Δt＝4s收到信号后加速前进，则A车的加速度至少多大才能避免相撞？(结果保留2位小数)素养提升练(二)1．C2．B3．B4．B5．C6．B7．B8．AD9．BC[x­t图像的斜率表示速度，由题图图像可知，0～5s内斜率为正，因此该物体的上升时间为5s，选项A错误；由题图图像可知，物体从最高点下落50m，所用的时间为5s，由x＝12at2，解得a＝4m/s2，选项B正确；物体落地时的速度为v1＝at＝4×5m/s＝20m/s，方向向下，根据对称性可知物体抛出时的速度大小为20m/s，方向向上，选项C正确，D错误。10．ACD11．解析：(1)在0～10s内探测器在加速上升，其加速度为a1＝Δv1Δ由题图得，探测器上升的最大高度为Hm＝60×302m(2)在10s后，探测器关闭发动机，其运动过程中的加速度大小为a2＝Δv2Δ由v2＝2a2Hm得v＝2a2Hm＝(3)