《2020高考物理 月刊專版 專題1 直線運動 專家預(yù)測4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理 月刊專版 專題1 直線運動 專家預(yù)測4(12頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、直線運動
(時間:90分鐘 滿分:100分)
第Ⅰ卷 選擇題
一、選擇題(本題包括10小題,共40分.每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不選的得0分)
1.小球從空中自由下落,與水平地面碰后彈到空中某一高度,其速度隨時間變化的關(guān)系如圖2-1所示.取g=10 m/s2.則( )
A.小球第一次反彈初速度的大小為5 m/s
B.小球第一次反彈初速度的大小為3 m/s
C.小球能彈起的最大高度為0.45 m
D.小球能彈起的最大高度為1.25 m
解析:小球第一次落地瞬間的速度大小為5 m/s,反彈
2、的初速度大小為3 m/s.A錯,B對.小球第一次彈起的初速度最大,則上升的高度最大,為C對,D錯.
答案:BC
2.一個靜止的質(zhì)點,在0~4 s時間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F隨時間t的變化如圖2-2所示,則質(zhì)點在( )
圖2-2
A.第2 s末速度改變方向 B.第2 s末位移改變方向
C.第4 s末回到原出發(fā)點 D.第4 s末運動速度為零
解析:該質(zhì)點在前2 s內(nèi),沿F方向先做加速度增大的加速運動,再做加速度減小的加速運動;從第2 s末到第4 s末的2 s內(nèi),仍沿F方向,先做加速度增大的減速運動,再做加速度減小的減速運動,該質(zhì)點一直朝一個方向
3、運動,4 s末速度減為0,因而D正確.
答案:D
3.(2020湖北部分重點中學(xué)二聯(lián),17)某物體由靜止開始做變加速直線運動,加速度a逐漸減小,經(jīng)時間t物體的速度變?yōu)関,物體在t時間內(nèi)的位移為s.下列說法正確的是( )
A. B. C. D.無法判斷
解析:由質(zhì)點運動情況可畫出質(zhì)點運動的速度—時間圖象,如右圖所示,從圖象容易得出質(zhì)點位移
答案:C
4.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo).在描述兩車運動的v-t圖中(如圖2-3),直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0~20 s的運動情況.關(guān)于兩車之間的位移關(guān)系,下列說法正確
4、的是( )
A.在0~10 s內(nèi)兩車逐漸靠近
B.在10~20 s內(nèi)兩車逐漸遠離
C.在5~15 s內(nèi)兩車的位移相等
D.在t=10 s時兩車在公路上相遇
解析:甲車做速度為5 m/s的勻速直線運動,乙車做初速度為10 m/s的勻減速直線運動.在t=10 s時,兩車的速度相同,在此之前,甲車的速度小于乙車的速度,兩車的距離越來越大;在此之后,甲車的速度大于乙車的速度,兩車的距離又逐漸減小,在t=20 s時兩車相遇,故選項A、B、D均錯.5~15 s內(nèi),兩圖線所圍成的面積相等,故兩車的位移相等,選項C正確.
答案:C
5.(2020保定高三第一學(xué)期末調(diào)研,18)如圖2-4所示
5、,甲、乙兩物體分別從A、C兩地由靜止出發(fā)做加速運動,B為AC中點,兩物體在AB段的加速度大小均為a1,在BC段的加速度大小均為a2,且a1<a2.若甲由A到C所用時間為t甲,乙由C到A所用時間t乙,則t甲與t乙的大小關(guān)系為 ( )
A.t甲=t乙 B.t甲>t乙 C.t甲<t乙 D.無法確定
解析:設(shè)AB=BC=s,對甲的運動過程,在AB段:vB甲2=2a1s,BC段,vC甲2-vB甲2=2a2s,可得:vC甲2=2s(a1+a2);對乙的運動過程,在BC段:vB乙2=2a2s,AB段:vA乙2-vB乙2=2a1s,可得:vA乙2=2s(a1+a2);由以上各式據(jù)a1<a2可以
6、得:vB甲<vB乙,vC甲=vA乙,再由可知在整個過程中,乙的平均速度大于甲的平均速度,根據(jù)所以t甲>t乙,選B.
答案:B
6.如圖2-5所示為一物體沿南北方向(規(guī)定向北為正方向)做直線運動的速度—時間圖象,由圖可知( )
A.3 s末物體回到t=0時的位置
B.3 s末物體的加速度方向發(fā)生變化
C.物體所受合外力的方向一直向南
D.物體所受合外力的方向一直向北
解析:物體向南做勻減速運動,速度是負(fù)方向(向南),所以加速度a是正方向(向北),0~6 s圖象為一條直線,斜率不變,所以D正確
答案:D
7.如圖2-6所示是物體在某段運動過程中的v-t圖象,在t1和t2時刻的瞬
7、時速度分別為v1和v2,則時間由t1到t2的過程中( )
A.加速度增大 B.加速度不斷減小C.平均速度v=(v1+v2)/2 D.平均速度v>(v1+v2)/2
解析:根據(jù)圖線的斜率可知加速度不斷減小.假設(shè)從t1到t2的過程中做勻減速運動,則平均速度為而該物體在這段時間內(nèi)的速度始終小于做勻減速運動時的速度,因而平均速度也將小于.綜上選B.
答案:B
8.物體沿一直線運動,它在某段時間內(nèi)中間位置處的速度為v1,在中間時刻的速度為v2.則以下說法正確的是( )
A.當(dāng)物體做勻加速直線運動時,v1>v2
B.當(dāng)物體做勻減速直線運動時,v1>v2
C.當(dāng)物體做勻加速
8、直線運動時,v1<v2
D.當(dāng)物體做勻減速直線運動時,v1<v2
解析:當(dāng)物體做勻加速直線運動時,中間位置處在中間時刻的后面,所以v1>v2,選項A對,C錯.當(dāng)物體做勻減速直線運動時,中間位置處在中間時刻的前面,所以v1>v2,選項B對,D錯.
答案:AB
9.一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動,用固定在地面上的照相機對該質(zhì)點進行閃光照相.閃光時間間隔為1 s.分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2 m;在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了8 m.由此可以求得( )
A.第1次閃光時質(zhì)點的速度
B.質(zhì)點運動的加速度
C.從第2次閃光到第3次閃光這段時間
9、內(nèi)質(zhì)點的位移
D.質(zhì)點運動的初速度
解析:設(shè)時間間隔為T,第1次、第2次閃光時的速度為v1、v2,第1次與第2次、第2次與第3次、第3次與第4次閃光間隔內(nèi)的位移分別為s1、s2、s3.由s3-s1=2aT2求得加速度a=3 m/s2;由s2-s1=s3-s2求得s2=5 m;根據(jù)s1、s2可求得第1次與第3次閃光間的平均速度而再根據(jù)v2=v1+aT可求得v1=0.5 m/s.故選項A、B、C正確.
答案:ABC
10.如圖2-7所示,A、B兩物體相距s=7 m,物體A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以vA=4 m/s 的速度向右勻速運動,而物體B此時的速度vB=10 m/s,由于摩擦力作
10、用向右勻減速運動,加速度a=-2 m/s2,那么物體A追上物體B所用時間為( )
A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s
解析:對B物體,vB=at得t=5 s,也即B物體經(jīng)5 s 后停止.對A物體,在5 s內(nèi)運動了sA=vAt=20 m.當(dāng)B物體停止運動后,s+sB-sA=vAt′,得t′=3 s.故物體A追上B的時間為t+t′=8 s.選項B正確.
答案:B
第Ⅱ卷 非選擇題
二、填空與實驗題(本題包括2小題,共20分.把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答)
11.(6分)某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時,得到了一條較為理想的紙帶,已在
11、每條紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,依打點先后編為0、1、2、3、4、5,由于不小心,紙帶被撕斷了,如圖2-8所示,請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:
圖2-8
(1)在B、C、D三段紙帶中選出紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是________.
(2)若使用的電源頻率為50 Hz,則打A紙帶時,物體的加速度大小是________m/s2.
解析:設(shè)相鄰兩個計數(shù)點間的位移為s1、s2、s3、s4、s5,由s2-s1=s3-s2=s4-s3=s5-s4可知s5=54.0 mm,故撕下的那段應(yīng)該是C.加速度大小
答案:(1)C (2)0.6
12.(14分)某同學(xué)用如圖2-9所示的實驗裝置
12、研究小車在斜面上的運動.
實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材.
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動,重復(fù)幾次.選出一條點跡比較清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,每兩個打點間隔取一個計數(shù)點,如圖2-10中0、1、2……6點所示.
c.測量1、2、3……6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離,分別記作s1、s2、s3……s6.
d.通過測量和計算,該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運動
e.分別計算出s1、s2、s3……s6與對應(yīng)時間的比值
f.以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo),標(biāo)出與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點,畫出圖線.
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
(1)實
13、驗中,除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有________和________.(填選項代號)
A.電壓合適的50 Hz交流電源 B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺 D.秒表
E.天平 F.重錘
(2)將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊,0、1、2、5計數(shù)點所在的位置如圖2-11所示,則s2=cm,s5=cm.
圖2-11
(3)該同學(xué)在圖2-12中已標(biāo)出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點,請你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標(biāo)點,并畫出圖線.
(4)根據(jù)
14、圖線判斷,在打0計數(shù)點時,小車的速度v0=m/s;它在斜面上運動的加速度a=m/s2.
解析:(1)打點計時器使用的電源為交流電源,利用刻度尺測量各點之間的距離.
(2)刻度尺的最小刻度為mm,故要估讀到0.1 mm,即要讀到0.01 cm位.
(3)描出對應(yīng)的兩點,再連線即可得圖線.
(4)由圖線在縱軸上的截距可求得初速度,由得在圖線中斜率為,圖線的斜率則表示加速度的一半.
答案:(1)A C
(2)2.97~2.99 13.17~13.19
(3)如圖所示
(4)0.16~0.20 4.50~5.10
三、計算題(本題包括4小題,共40分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方
15、程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題目,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13.(9分)甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速運動,速度均為16 m/s.在前面的甲車緊急剎車,加速度為 a1=3 m/s2,乙車由于司機的反應(yīng)時間為0.5 s而晚剎車,已知乙的加速度為a2=4 m/s2,為了確保乙車不與甲車相撞,原來至少應(yīng)保持多大的車距?
解析:根據(jù)題意可知兩車不相撞的臨界條件是乙追上甲時,二者的速度剛好相等,設(shè)為v,作出二者運動的過程示意圖如上圖,設(shè)甲車剎車的時間為t
則v=v0-a1t①
v=v0-a2(t-t0)②
由①②得t=2 s v=10 m/s
因
16、此甲乙應(yīng)保持的車距:
代入數(shù)據(jù)得s=1.5 m.
答案:1.5 m
14.(10分)如圖2-13,A、B兩物體相距s=7 m時,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以va=4 m/s的速度向右勻速運動,而物體B此時正以vB=10 m/s的初速度向右勻減速運動,加速度a=-2 m/s2,求A追上B所經(jīng)歷的時間.
解析:設(shè)物體B減速至零的時間為t
則0-vb=at0,
在此時間內(nèi)物體B的位移為
A物體在這5 s內(nèi)前進
SA=vAt0=20 m,
顯然sB+7 m>sA.
所以A追上B前,物體B已經(jīng)靜止,設(shè)A追上B經(jīng)歷的時間為t′
則
答案:8 s
15.(10分)要求摩
17、托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道,然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道,但在彎道上行駛時車速不能太快,以免因離心作用而偏出車道.求摩托車在直道上行駛所用的最短時間.有關(guān)數(shù)據(jù)見表格.
啟動加速度a1
4 m/s2
制動加速度a2
8 m/s2
直道最大速度v1
40 m/s
彎道最大速度v2
20 m/s
直道長度s
218 m
某同學(xué)是這樣解的:要使摩托車所用時間最短,應(yīng)先由靜止加速到最大速度v1=40 m/s,然后再減速到v2=20 m/s,
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請完成計算;若不合理,請說明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果.
解析:不合理.
18、理由是:如按以上計算,則質(zhì)點完成位移為所以以上做法不對,而且說明最大速度一定比40 m/s要小.
正確結(jié)果:設(shè)在直道上最大速度為v,則有
代入數(shù)據(jù)并求解得v=36 m/s
則加速時間減速時間最短時間為t=t1+t2=11 s.
答案:不合理.理由見解析 11 s
16.(11分)兩個完全相同的物塊A、B,質(zhì)量均為m=0.8 kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度從同一位置開始運動.圖2-14中的兩條直線分別表示A物塊受到水平拉力F作用和B物塊不受拉力作用的v-t圖象,求:
(1)物塊A所受拉力F的大小;
(2)8 s末物塊A、B之間的距離s.
解析:(1)設(shè)A、B兩物塊的加速度分別為a1、a2,
由v-t圖可得
①
負(fù)號表示加速度方向與初速度方向相反.②
算出(a=1.5 m/s2同樣給分)
對A、B兩物塊分別由牛頓第二定律得
F-f=ma1③
f=ma2④
由①~④式可得F=1.8 N.
(2)設(shè)A、B兩物塊8 s內(nèi)的位移分別為s1、s2,由圖象得
所以s=s1-s2=60 m
或用公式法求解得出正確答案的同樣給分.
答案:(1)1.8 N (2)60 m