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2021高考90热点最新模拟物理精选训练
热点04 实际中的直线运动
高考真题
1.(9分)(2020年7月浙江选考)如图1所示,有一质量m=200kg的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的
时开始计时,测得电机的牵引力随时间变化的
图线如图2所示,
末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力,求物件
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向;
(2)匀速运动的速度大小;
(3)总位移的大小。
【名师解析】:(1)牛顿第二定律
得
竖直向下
(2)运动学公式
(3)匀速上升的位移
匀减速上升的位移
总位移
2.(2015·四川)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
⑴求甲站到乙站的距离;
⑵如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克)
【分析】题述匀加速运动20s达到最高速度72km/h=20m/s,为匀加速直线运动阶段的末速度,匀速直线运动阶段的速度和匀减速直线运动阶段的初速度,运用匀变速直线运动规律列出相关方程解答。
根据题述燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克,可知公交车排放气体污染物的质量与牵引力做功成正比,先求出各个阶段牵引力做功,再求出公交车排放气体污染物的质量。
【解答】(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1,距离为s1;在匀速直线运动阶段所用的时间为t2,距离为s2,速度为v;在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3,距离为s3;甲站到乙站的距离为s。则:
s1=
vt1,s2=vt2,s3=
vt3,s= s1+s2+ s3
联立并代入数据解得:s=1950m。
(2)设列车在匀加速直线运动