高中物理 加強(qiáng)練習(xí)第一章　3.“0-v-0”運(yùn)動(dòng)模型

3.“0-v-0”運(yùn)動(dòng)模型(分值：30分)1~3題每題6分1.自然界中有許多奇妙的現(xiàn)象，磕頭蟲(chóng)不用足就能跳高，且跳的高度是自己體形的十幾倍。它跳高的姿態(tài)是很特別的，某一次錄像顯示，它腹朝天、背朝地，先自己重心升高約d=0.8mm，然后猛然收縮體內(nèi)肌肉，使自己重心極快加速下降(視為勻加速)，以很大的速度用背部猛烈撞擊地面(碰撞前后速度大小不變)，獲得很大的反彈速度后彈向空中，重心上升最大高度達(dá)h=24cm。而人原地下蹲后豎直跳起，假想人向上加速過(guò)程的加速度大小與磕頭蟲(chóng)加速過(guò)程的加速度大小相等，如果加速過(guò)程重心上升高度為d'=0.5m，那么人離地后重心上升的最大高度h'可達(dá)(空氣阻力不計(jì)，設(shè)磕頭蟲(chóng)撞擊地面和彈起的速率相等，g取10m/s2)()A.150m B.75mC.15m D.7.5m答案A解析磕頭蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示用a表示磕頭蟲(chóng)向下加速時(shí)的加速度大小，vmax表示磕頭蟲(chóng)碰地時(shí)的速度大小，磕頭蟲(chóng)反彈離地時(shí)速度大小也為vmax，離地后減速上升h的高度，對(duì)磕頭蟲(chóng)加速下降過(guò)程和減速上升過(guò)程分別有vmax2=2ad，vmax2=2gh，即有v人豎直向上跳起過(guò)程分為加速上升和減速上升兩個(gè)階段，設(shè)加速上升獲得的速度為vmax'，則有vmax'2=2ad'vmax'2=2gh'，即有vmax'2=2gh'=2ad'聯(lián)立可得h'=d'dh，代入數(shù)據(jù)解得h'=150故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。2.某體育賽事中運(yùn)用機(jī)器狗來(lái)運(yùn)輸鐵餅。假設(shè)機(jī)器狗單次運(yùn)輸鐵餅的過(guò)程是直線運(yùn)動(dòng)，距離是60m，先由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后立即做勻減直線運(yùn)動(dòng)，最后停止，共用時(shí)12s，勻加速的加速度大小是勻減速的加速度大小的2倍。則在單次運(yùn)輸鐵餅的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A.勻加速的加速度大小為1.25m/s2B.勻加速的時(shí)間是8sC.最大速度是10m/sD.全程的平均速度是10m/s答案C解析設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a1、時(shí)間為t1，勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a2、時(shí)間為t2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=12a1t12+12a2t22=60m，t1+t2=12s，a1t1=a2t2，a1=2a2，聯(lián)立解得a1=2.5m/s2，a2=1.25m/s2，t1=4s，t2=8s，最大速度為v=a1t1=2.5×4m/s=10m/s，故A、B錯(cuò)誤，C正確；全程的平均速度為v=xt=603.(多選)(2026·陜西西安市檢測(cè))實(shí)驗(yàn)小火箭點(diǎn)火后由靜止從地面沿豎直方向勻加速上升，加速度大小為a，經(jīng)歷時(shí)間t，燃料用盡，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，下列判斷正確的是()A.小火箭上升的最大高度h=12atB.小火箭上升經(jīng)歷的總時(shí)間為T(mén)=a+C.小火箭上升過(guò)程的平均速度大小為v=12D.小火箭上升經(jīng)歷的時(shí)間和從最高點(diǎn)下降經(jīng)歷的時(shí)間有可能相同答案BC解析燃料用完前火箭向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度大小為v1，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得h1=12at2，v1=設(shè)減速上升的時(shí)間為t'，則v1=at=gt'減速上升的位移為h2=0+v12t'=v1故小火箭上升的最大高度為h=h1+h2=12at2+a2t小火箭上升經(jīng)歷的總時(shí)間為T(mén)=t+atg=a+gg小火箭上升過(guò)程的平均速度大小為v=hT=12at2可利用v-t圖像分析可知下降用的時(shí)間少，故D錯(cuò)誤。4.(12分)如圖甲所示是高層建筑配備的救生緩降器材，由調(diào)速器、安全帶、安全鉤、緩降繩索等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使用者先將安全鉤掛在室內(nèi)窗戶、管道等可以承重的物體上，然后將安全帶系在人體腰部，通過(guò)緩降繩索等安全著陸。如圖乙所示，是某中學(xué)在某次火災(zāi)逃生演練現(xiàn)場(chǎng)中，體重為70kg的逃生者從離地面27m高處，利用緩降器材由靜止開(kāi)始勻加速下滑，當(dāng)速度達(dá)到6m/s時(shí)，以大小為2.5m/s2加速度減速，到達(dá)地面時(shí)速度恰好為零。假設(shè)逃生者下降過(guò)程中懸空不接觸墻面，不計(jì)空氣阻力(g取10m/s2)，求：(1)(4分)減速下滑過(guò)程的位移大小；(2)(4分)減速下滑時(shí)逃生者對(duì)緩降繩索的拉力大小；(3)(4分)到達(dá)地面整個(gè)過(guò)程的時(shí)間。答案(1)7.2m(2)875N(3)9s解析(1)由v2=2a1x1，可知減速下滑的位移為x1=v22a1=62(2)減速過(guò)程有F-mg=ma1