第2章 匀变速直线运动的研究 高考强化-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理必修1同步课件 (人教版 北京专版)

物理 必修第一册 RJ 北京专版 1 2 第二章高考强化 刷真题 2 1.[山东2023·6] 如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过、、 三点，已知 间的距离是的两倍，段的平均速度是,段的平均速度是,则公交车经过 点 时的瞬时速度为( ) C A. B. C. D. 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 3 解析 解法一（平均速度法）： 公交车做匀减速直线运动,设在段运动的时间,在段运动的时间为,根据 ,可得 ,可令,,取公交车经过点的时刻为零时刻,经过点的速度为 ,根据匀变 速直线运动规律,可得,,又, ,联立解得 ,C正确. 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 4 解法二（图像法）： 由题意知两段的位移关系为,平均速度关系为 ,则 时间关系为,由此作出该运动的 图像如图所示,图中三个 坐标点分别与位置、、 对应.因为图像的斜率恒定,则有 ,解得 ,C正确. 解法三（公式法）： 设公交车在段所用时间为,则；公交车在 段所用时间 .根据,变形得 ,逆向列式,可得 ,,联立解得 ,C正确. 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 5 2.[全国甲2022·15] 长为的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，要通过前方一长为 的 隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过 .已知列车加速和减速 时加速度的大小分别为和,则列车从减速开始至回到正常行驶速率 所用时间至少为( ) C A. B. C. D. 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 6 解析 由题知当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过 ,则列车进隧道前 至少要减速到,则有,解得,在隧道内匀速有 ,列车尾部出隧道后立即 加速到,有,解得,则列车从减速开始至回到正常行驶速率 所用时间至少为 ,故C正确. 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 7 快解 画出列车运动时间最短的速度—时间图像,图线①的斜率,图线②与 轴所围图形的 面积,图线③斜率, . 考点1 匀变速直线运动公式及推论的综合应用 8 3.[全国甲2023 · 16] 一小车沿直线运动，从开始由静止匀加速至 时刻，此后做匀减 速运动，到时刻速度降为0.在下列小车位移与时间 的关系曲线中，可能正确的是( ) D A. B. C. D. 考点2 运动图像的综合应用 9 解析 时间内,小车做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为,有, 图 线为开口向上的抛物线;时刻,小车速度大小为,位移为,时间内,小车做初速度大小为 的匀减速直线运动,设加速度大小为,小车位置坐标, 图线 为开口向下的抛物线,D正确. 考点2 运动图像的综合应用 10 一题多解 斜率速判法 在 图像中,图线上某点切线斜率表示该时刻的速度,小车做直线运动,先匀加速,即切线斜率越来越 大,后匀减速,即切线斜率越来越小, 时刻速度为零,此时切线斜率为零,综上分析,可能正确的为选项D. 考点2 运动图像的综合应用 11 4.[广东2023·3] 铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置.在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原 子团在激光的推动下,获得一定的初速度.随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运 动，到达最高点后再做一段自由落体运动.取竖直向上为正方向.下列可能表示激光关闭后铯原子团 速度或加速度随时间变化的图像是( ) A A. B. C. D. 考点2 运动图像的综合应用 12 解析 在 图像中，速度随时间增大时电梯做加速运动，速度随时间减小时电梯做减速运动， 速度为零时电梯静止，速度不为零且不变时电梯做匀速直线运动. 选项 分析 正误 A 从到 速度增大，电梯加速上升 √ B 从到 速度不为零且不变，电梯匀速上升 × C 从到 速度减小，电梯减速上升 × D 从到 速度为零，电梯静止 × 考点2 运动图像的综合应用 13 5.[湖北2023·8] （多选）时刻，质点从原点由静止开始做直线运动，其加速度随时间 按图示的正弦曲线变化，周期为.在 时间内，下列说法正确的是( ) BD A.时，回到原点 B.时， 的运动速度最小 C.时，到原点的距离最远 D.时，的运动速度与 时相同 考点2 运动图像的综合应用 14 解析 图像中图线与 轴围成图形的面积表示速度的变化量,质点的运动情况 描述如图所示.质点一直沿轴向右运动,且在时刻, 的运动速度最小 （为零）,A错误,B正确；时刻,点到原点的距离最远,C错误； 时刻, 质点向右减速,时刻,质点向右加速,运动方向相同,且两时刻到时刻间的图线与 轴围成 的图像面积大小相等,所以在这两时刻 的运动速度大小也相等,D正确. 考点2 运动图像的综合应用 15 方法总结 本题考查了运动学中的图像,解题的关键是知道 图像中图线与时间轴围成图 形的面积表示速度的变化量,并画出 图像的大致形状. 考点2 运动图像的综合应用 6.[全国甲2023 · 23] 某同学利用如图（a）所示的实验装置探究物体做直线运动时平均速度与 时间的关系.让小车左端和纸带相连,右端用细绳跨过定滑轮和钩码相连，钩码下落，带动小车运 动，打点计时器打出纸带.某次实验得到的纸带和相关数据如图（b）所示. 图（a） 图（b） 考点3 实验：探究匀变速直线运动 17 （1）已知打出图（b）中相邻两个计数点的时间间隔均为.以打出 点时小车的位置为初始位 置，将打出、、、、各点时小车的位移 填到表中，小车发生相应位移所用时间和平均 速度分别为和.表中_______,______ . 位移区间 6.60 14.60 34.90 47.30 66.0 73.0 87.3 94.6 24.00 80.0 解析 段位移为, 段平均速度为 . 考点3 实验：探究匀变速直线运动 18 （2）根据表中数据，得到小车平均速度随时间 的变化关系，如图（c）所示.在图（c）中补 全实验点. 图（c） [答案] 见解析 考点3 实验：探究匀变速直线运动 19 解析 将 点在图中描点如图所示. 考点3 实验：探究匀变速直线运动 20 （3）从实验结果可知，小车运动的图线可视为一条直线，此直线用方程 表示， 其中______,______ .（结果均保留3位有效数字） 71.5 58.7 解析 将（2）中的实验点用直线拟合,图线与纵轴交点 ,斜率 . （4）根据（3）中的直线方程可以判定小车做匀加速直线运动，得到打出 点时小车的速度大小 ___,小车的加速度大小____.（结果用字母、 表示） 解析 小车做匀加速直线运动时,有,平均速度为 ,则 , . 考点3 实验：探究匀变速直线运动 21 7.[北京2022·16] 某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器 接在频率为 50.0 Hz 的交流电源上.使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系 列点迹.挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点 1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时 点.分别测出相邻计数点之间的距离，…，，并求出打点 2，3，…，7 时对应的重锤的速 度，在坐标纸上建立-t坐标系，根据重锤下落的速度作出v-t图线并求重力加速度. 图1 图2 考点3 实验：探究匀变速直线运动 22 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度=______(结果保留3位有效数字). 解析 某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度， 考点3 实验：探究匀变速直线运动 23 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出， 请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线. 解析 标出速度对应的坐标点，并用直线尽量连接各点，如图所示. 图3 [答案] 见解析 考点3 实验：探究匀变速直线运动 24 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______ (结果保留3位有效数字). 75 解析 分析图像的斜率可得，该处的重力加速度 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现 水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音.于 是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度.为准确测量，请写出需要测量的物理 量及对应的测量方法. 解析 需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t.测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出 水口到地面的高度，多次测量取平均值：测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同 时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音,用手机测量滴水下落的总时间，则 . [答案] 见解析 考点3 实验：探究匀变速直线运动 25 2 第二章高考强化 刷原创 26 1.如图所示，一位教授在课堂上用频闪照相技术为学生演示自由落体实验.你能否根据此 照片，估算频闪相机的拍照周期约为( ) C A. B. C. D. 27 解析 设拍照周期为 ，从照片中可以看出小球落地的时间大约为7个拍照周期，教授的身高大约 为，则小球下落的位移大约为，则有，解得 ，可知C正确. 事实上这是教授在物理课上所做的一个实验，此实验所用的相机频率是 ， 而自由落体的时间持续了约 . 28 2.甲站在楼下将一个物体竖直上抛，楼上的乙在甲抛出物体后的和 都有机会能直接抓住 物体，问甲抛出物体的速度大小和乙所处的高度分别是多少？取 [答案] ; 29 解析 大致画出物体竖直上抛的 图像，如图所示，由对称性可知乙能接住物 体的时刻关于物体达到最高点的时刻对称，结合题意可知物体在 时会达到 最高点，由逆向思维可得物体上抛的速度，由 ， 其中,可得 . 30 一题多解 如图所示，甲自点将物体向上抛出，依次经历、、 几个位置， 则和时分别对应于、两个位置，设抛出时的速度为 ，乙 距离抛出点的高度为，则有, ，联立可得 , . 31 $$