内容正文:
高考物理总复习基础训练系列习题(1)
匀变速直线运动部分
一、运动的描述
1、海军航空大学某基地组织飞行训练,歼-15战机呼啸天空,与空中的月亮同框,形成“飞鲨逐月”的浪漫景象,如图为摄影师在同一位置前后拍下两张照片,下列说法正确的是()
A. 以月亮为参考系,战机是静止的
B. 以战机里的飞行员为参考系,战机是运动的
C. 两次拍摄相差20秒钟,这20秒是指时间间隔
D. 研究战机在空中的飞行姿态,可以把战机看做质点
2、“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A. 选地球为参考系,“天和”是静止的
B. 选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C. 选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D. 选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
3、雀尾螳螂虾是一种肉食性节肢动物,常栖身于珊瑚礁岩缝、洞穴中.省尾螳螂虾的第二对颚足非常发达,是它捕食和御敌的利器,攻击猎物时,它可以在五十分之一秒内将捕肢的前端弹射出去,最高时速可达到90km/h,瞬间由摩擦产生的高温甚至能让周围的水冒出电火花在捕猎时,捕肢的前端的加速度大小约为( )
A.1250m/s2 B.125m/s2
C.25m/s2 D 0.5m/s2
4、火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100m/s;汽车以108km/h的速度行驶,急刹车时能在5s内停下来。下列说法中正确的是( )
A. 10s内火箭的速度改变量为10m/s B. 5s内汽车的速度改变量为-30m/s
C. 火箭的速度变化比汽车快 D. 火箭的加速度比汽车的加速度小
5、如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为L="30" cm。为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一宽度为d="1" cm的遮光条。现让滑块以某一加速度通过光电门A、B。现记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从光电门A到B的时间为0.200 s。则下列说法正确的是( )
A. 滑块经过A的速度为1 cm/s
B. 滑块经过B的速度为2 cm/s
C. 滑块加速度为5 m/s2
D. 滑块在A、B间的平均速度为3 m/s
6、如图所示,小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是( )
A.100 m/s2,方向向右 B.100 m/s2,方向向左
C.500 m/s2,方向向左 D.500 m/s2,方向向右
7、研究表明:加速度的变化率能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则感到不舒服.关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s2
B.加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动
C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,表示的是物体的速度在减小
D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象中,已知物体在t=0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s
8、如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A. m, m
B. m, m
C. m, m
D. m,1 m
9、(多选)如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数是15 km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/h
B.整个过程中赛车的平均速度为108 km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
10、(多选)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法( )
①点火后即将升空的火箭 ②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 ③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 ④太空的空间站在绕地球匀速转动
A.①因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.②轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.③高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大
D.④尽管空间站匀速转动,但加速度不为零
二、匀变速直线运动的规律
1、某物体做直线运动,位置x(m)随时间t(s)变化的关系为x=2t2-6t,下列说法正确的是( )
A. 物体做变速运动,加速度随时间逐渐增大 B. t=0时,物体的速度为零
C. t=1.5 s时,物体的速度为零 D. 物体的运动出现了往返
2、如图所示,一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点,已知从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为6 m/s,AB间的距离x1=3 m,BC间的距离x2=13 m,则该质点的加速度为( )
A. 3.6 m/s2 B. 4 m/s2 C. 4.2 m/s2 D. 4.8 m/s2
3、据了解,CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。该车型设计时速为300千米每小时,外观呈淡蓝色,除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi,且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是 ( )
A. 9:4:1 B. 27:8:1 C. 5:3:1 D. 3:2:1
4、如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
5、长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v,要通过前方一长为L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v(v < v)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率v所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
6、一质点在连续的6s内做匀加速直线运动,在第一个2s内位移为12m,最后一个2s内位移为36m,下面说法正确的是
A. 质点的加速度大小是3m/s2
B. 质点在第2个2s内的平均速度大小是18m/s
C. 质点第2s末的速度大小是12m/s
D. 质点在第1s内的位移大小是6m
7、高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为t
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为L/t
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为4L/t
D.动车的加速度大小为L/t2
8、(多选)一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法正确的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s
B.加速度a的大小为1 m/s2
C.位移x3的大小为1.125 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
9、ETC是不停车电子收费系统的简称。最近,重庆市某ETC通道的通行车速由原来的20km/h提高至40km/h,汽车通过ETC通道的流程如图所示。为简便计算,假设汽车以v0 = 30m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前d=10m处正好匀减速至v1 = 5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为1m/s2,忽略汽车车身长度。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)如果汽车以v2 = 10m/s的速度通过匀速行驶区间。其他条件不变,求汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间。
10、我国已完成了舰载机阻拦着舰试验.与陆上基地飞机着陆时可缓慢减速平飞不同,舰载机着舰必须加速,一旦舰载机尾钩未能挂住阻拦索,必须能快速拉升逃逸.假设“歼-15”战机着舰速度为30 m/s,钩住阻拦索减速滑行45 m停下.若没有钩住阻拦索,必须加速到50 m/s才能安全飞离航母,航母甲板上可用于战机加速的长度仅有200 m.求:
(1)“歼-15”战机钩住阻拦索减速过程中的加速度大小和滑行时间;
(2)“歼-15”战机在甲板上加速飞行的加速度至少是多少?
三、匀变速直线运动的规律应用
1、飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道,某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离。如图所示,航空母舰的水平跑道总长为180m,其中电磁弹射区的长度为80m,若弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为40m/s2的匀加速直线运动,飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下做匀加速直线运动,飞机离舰起飞速度为100m/s。已知航空母舰始终处于静止状态,飞机可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 飞机在电磁弹射区运动的时间为4s
B. 飞机离开电磁弹射区时的速度大小为60m/s
C. 飞机离开电磁弹射区后的加速度大小25/9m/s2
D. 飞机从开始起飞到离开跑道的总时间为28/9 s
2、如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则( )
A.通过cd段的时间为√3t
B.通过ce段的时间为(2-√2)t
C.ae段的平均速度等于c点的瞬时速度
D.ac段的平均速度大于ce段的平均速度
3、汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停车,已知汽车刹车时第1秒内的位移为13m,在最后1秒内的位移为2m,则下列说法正确的是( )
A. 汽车在第1秒末的速度一定为11m/s
B. 汽车在第1秒末的速度可能为10m/s
C. 汽车加速度大小一定为3m/s2
D. 汽车的加速度大小可能为4.5m/s2
4、一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv时,发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2,则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
5、测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时,AB相距355m,已知声速340m/s,则汽车的加速度大小为( )
A.20m/s2 B.10m/s2 C.5m/s2 D.无法计算
6、如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经过a、b、c、d到达最高点e.已知ab =" bd" =" 6" m,bc = 1m,小球从a到c的时间和从c到d的时间都是2 s,设小球经过b、c的速度分别为vb、vc,则( )
A.vb =√8m/s B.vc = 6m/s
C.xde = 3m D.从d到e所用的时间为4 s
7、(多选)一辆汽车以速度v0匀速行驶,司机观察到前方人行横道有行人要通过,于是立即刹车。从刹车到停止,汽车正好经过了24块规格相同的路边石,汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为
B. 汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为
C.汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间之比为1:√2
D.汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间之比为1:1
8、(多选)冰壶(Curling), 又称冰上溜石、掷冰壶,是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,为冬奥会比赛项目,它考验参赛者的体能与脑力,展现动静之美、取舍之智慧。在某次比赛中,冰壶投出后做匀减速直线运动,经过20 s停止,已知倒数第3 s内的位移大小为1.0 m,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为0.3 m/s2 B. 冰壶的加速度大小为0. 4 m/s2
C. 冰壶第1 s末的速度大小为5.7 m/s D. 冰壶第1 s内的位移大小为7.8 m
9、ETC是不停车电子收费系统的简称,这种收费系统每车收费耗时不到两秒,相比人工收费,通道通行能力大大提升。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车,都以v1=15 m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶,现甲车过ETC通道,需要在某位置开始做匀减速直线运动,到达虚线EF处速度正好减为v2=5 m/s,在虚线EF与收费站中心线之间以5 m/s的速度匀速行驶,通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度,虚线EF处与收费站中心线的距离d=10 m。乙车过人工收费通道,需要在中心线前某位置开始做匀减速运动,至中心线处恰好速度减为零,经过20 s,缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来的速度。已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为a1=1 m/s2,匀减速过程的加速度大小均为a2=2 m/s2。
(1)甲车过ETC通道时,从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少?
(2)假设进入人工收费通道的是一列车队且匀速行驶,车距都为Δx,当乙车从中心线启动行驶78.125 m时,乙车后一辆车刚好停在中心线上,则Δx为多大?
10、因受台风“苏迪罗”影响,浙江多地暴雨,严重影响了道路交通安全.某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40 m/s,v2=25 m/s,轿车在与货车距离s0=22 m时才发现前方有货车,若此时轿车只是立即刹车,则轿车要经过s=160 m才停下来.两车可视为质点.
(1)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?
(2)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2 s 收到信号并立即以加速度大小a2=2.5 m/s2加速前进,通过计算分析两车会不会相撞?
四、自由落体和竖直上抛运动
1、一小球做自由落体运动,落地前40m所用的时间为2s,g取10m/s2,则小球落地的速率为( )
A. 30m/s B. 35m/s C. 40m/s D. 45m/s
2、一名外墙清洁员乘坐吊篮从地面开始以2m/s的速度匀速上升,中途一个小物体从吊篮上掉落,随后2s清洁员听到物体落地的声音,忽略空气阻力对物体运动的影响,此时吊篮离地面的高度约为( )
A. 15m B. 20m C. 24m D. 30m
3、一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过同一较低a点的时间间隔为Ta,两次经过另一较高的b点的时间间隔为Tb,则ab两点间的距离为( )
A.g(Ta2-Tb2) B.g(Ta2-Tb2) C.g(Ta2-Tb2) D.g(Ta-Tb)
4、“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述的是如图甲所示的瀑布的壮观景象,其简化示意图如图乙所示,若瀑布中的一根树枝由瀑布顶开始做自由落体运动,先从A到B的距离为h,再从B到C的距离为2h,重力加速度为g,不考虑此过程中的阻力,则下列说法正确的是( )
A. 树枝从A到B的运动时间与从B到C的运动时间相等
B. 树枝从A到C的平均速度为
C. 树枝从A到C中点位置的瞬时速度为
D. 树枝在C点的速度与在B点的速度之差为
5、A、B两小球从不同高度自由下落,同时落地,A球下落的时间为t,B球下落的时间为t/2,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为( )
A.gt2 B.gt2 C.gt2 D.gt2
6、(多选)如图所示,甲、乙两小球大小相同,质量相等,甲小球从某高度h处释放,做自由落体运动,乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度同时做竖直上抛运动,空气阻力不计。经时间t,两小球在空中第一次碰撞,若碰撞时它们恰好速度大小相等、方向相反,碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失,则关于其运动。下列说法正确的是( )。
A.两小球第一次碰撞后将同时回到各自的出发点
B.两小球第一次碰撞的位置距水平面的高度为12h
C.两小球从开始运动到第一次碰撞前的平均速度大小相等
D.若小球与地面的碰撞过程也无机械能损失,则两小球第一次碰撞后再经时间2t,它们将第二次发生碰撞
7、(多选)如图所示,长度为0.55m的圆筒竖直放在水平地面上,在圆筒正上方距其上端1.25m处有一小球(可视为质点)。在由静止释放小球的同时,将圆筒竖直向上抛出,结果在圆筒落地前的瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,(空气阻力不计,取g = 10m/s2)则圆筒上抛的速度大小可能为( )
A. 2.3m/s B. 2.6m/s C. 2.9m/s D. 3.2m/s
8、(多选)一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法正确的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s
B.加速度a的大小为1 m/s2
C.位移x3的大小为1.125 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
9、气球下挂一重物,以v0=10 m/s的速度匀速上升,当到达离地高度h=175 m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,g取10 m/s2.
10、现从某一水池水面上方h=0.8 m 高处,让一质量为0.1 kg的硬质小球自由下落,若该水池水深H=0.8 m,小球从释放到落至水池底部用时t=0.6 s.(不计空气阻力,取g=10 m/s2)
(1)试问小球在水中做什么运动?若为变速运动,加速度为多大?
(2)若要使小球落至水池底部所用时间最短,应从水面上方多高处由静止释放小球?
五、运动图像问题
1、在珠海的航展中,中国展出了国产运-20和歼-31等最先进飞机.假设航展中有两飞机甲、乙在平直跑道上同向行驶,0~t2时间内的v-t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.飞机乙在0~t2内的平均速度等于
B.飞机甲在0~t2内的平均速度比乙的大
C.两飞机在t1时刻一定相遇
D.两飞机在0~t2内不可能相遇
2、小明同学利用传感器绘出了一个沿直线运动的物体在不同运动过程中加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象,如图所示.若该物体在t=0时刻,初速度为零,则表示该物体沿单一方向运动的图象是( )
3、甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示.在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲、乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
4、A、B两质点在同一直线上运动,t=0时刻,两质点从同一地点运动的x-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A质点以20 m/s的速度匀速运动
B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动
C.经过4 s,B质点的位移大于A质点的位移
D.在图示的运动过程中,A、B两质点之间的距离在0~4 s内某一时刻达到最大
5、甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图象如图所示.下列表述正确的是( )
A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
6、(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示.已知两车在t=3 s时并排行驶,则( )
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
7、(多选)物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
8、(多选)甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动,其速度—时间图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次相遇的时刻分别是在2 s末和6 s末
C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,2 s~6 s做匀减速直线运动
D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反
9、(多选)甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图所示,其中两阴影部分的面积相等(S1=S2),则( )
A. 甲车做曲线运动 B. 在t2时刻,甲、乙两车相遇
C. 在0~t2时间内,甲的加速度不断增大 D. 在0~t2时间内,甲车一直在乙车后面
10、两个完全相同的物块A、B,在同一粗糙水平面上以不同的初速度从同一位置开始运动.图中两条直线分别表示物块受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图象,求:
(1)从开始到两物块第一次间距最远的时间;
(2)8 s末物块A、B之间的距离x.
匀变速直线运动部分参考答案
一、运动的描述
1、答案:C
解析:
A.以月亮为参考系,战机是运动的,故A错误;;
B.以战机里的飞行员为参考系,战机是静止的,故B错误;
C.两次拍摄相差20秒钟,这20秒是指时间间隔,故C正确;
D.研究空中飞行姿态时,其大小形状不可忽略,不能看做质点,故D错误。
故选C。
2、答案:C
解析:AB.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,AB错误;
CD.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误。
故选C。
3、答案:A
解析:由加速度定义式可得,A项正确,B,C,D项错误.
4、答案:BC
解析:A、根据题意可知,10s内火箭的速度变化量为Δv=10m/s,故A错误;B、2.5s
、内汽车的速度改变量为:Δv=0-108km/h= -108km/h = -30m/s,故B正确;C、D
、根据加速度的定义式,可知火箭的加速度为:
汽车的加速度为:,负号表示方向,所以火箭的加速度大于汽车的加速度,而加速度表示速度变化快慢的物理量,所以火箭的速度变化比汽车快,故C正确、D错误。
故选:BC。
5、答案:C
解析:滑块经过A点时的速度 ,故选项A错误;滑块经过B点时的速度,故选项B错误;滑块加速度 ,故选项C正确;滑块在A、B间的平均速度,故选项D错误.
故选C.
6、答案:C
解析:设水平向左为正方向,由a=得,a== m/s2=500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故C正确.
7、答案:D
解析:类比可知,加速度的变化率为,单位为m/s3,A错;加速度的变化率为零,就是加速度恒定,是匀变速运动,B错;加速度与速度同向,速度增大,C错;a-t图象中图线与坐标轴所围面积表示增加的速度,故D对.
8、答案:C
解析:选C.小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度,则小球的路程为s=2lAB=2× m= m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,则小球的位移大小为x=lAC= m= m.选项C正确.
9、答案:BC
解析:选BC.赛车运动的位移为9 km,赛车运动的路程为15 km.赛车在整个运动过程中的平均速度计算公式为==108 km/h;指针显示赛车经过路标C时瞬时速度的大小为150 km/h,方向应沿C点切线而非A→B.
10、答案:BD
解析 点火后虽然火箭速度为零,但由于气体的反冲力很大而使火箭具有很大的加速度,A错误;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越快,加速度越大,B正确;一个物体运动速度大,但速度不发生变化,如做匀速直线运动,则它的加速度为零,C错误;曲线运动的速度方向发生了变化,速度就发生了变化,所以一定有加速度,D正确.
二、匀变速直线运动的规律
1、答案:CD
解析:AB.由位移—时间公式结合可知,t=0时,物体的初速度为-6m/s,物体的加速度为4m/s2。物体做匀变速直线运动,加速度恒定不变,故AB错误;
C.当t=1.5s时
故C错误;
D.由初速度和加速度的关系可知,物体在0~1.5s往负方向运动,1.5s后往正方向运动,物体的运动出现了往返,故D正确。
故选CD。
2、答案:A
解析: A 因为从 A 到 B 和从 B 到 C 速度的增加量 Δ v 均为 6 m/s , 可知从 A 到 B 的时间和从 B 到 C 的时间相等 , 有 Δ v = aT = 6 m/s , Δ x = x 2 - x 1 = aT 2 = 10 m , 联立可得 T = s , a = 3.6 m/s 2 , A 正确。
3、答案A
解析:可将动车减速过程看作初速度为0的匀加速过程,根据匀变速直线运动规律可知最后3s、2s、1s连续通过三段位移的比为27:8:1,根据平均速度的计算公式,可知这三段位移的平均速度之比是9:4:1,故A正确,BCD错误。故选A。
4、答案:C
解析:由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有
,
联立解得t2= 4t1,vT = vR-10
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT = vR-a∙5t1
则at1= 2m/s其中还有
解得vR = 11m/s
联立解得vT = 1m/s 故选C。
5、
答案:C
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v(v < v0),则列车进隧道前必须减速到v,则有v = v0 - 2at1;解得;在隧道内匀速有;列车尾部出隧道后立即加速到v0,有v0 = v + at3;解得;则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为
6、答案:A
解析:
根据位移差公式x3-x1=2aT2可求加速度;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第1s末的瞬时速度,再根据运动学公式求出速度和位移.
[详解]A项:设第一个2s内的位移为x1,第三个2s内,即最后1个2s内的位移为x3,根据x3-x1=2aT2得加速度a=3m/s2,故A正确;
B项:由匀变速直线运动连续相等时间内通过的位移差为定值即,解得:,所以质点在第2个2s内的平均速度大小是,故B错误;
C项:第1s末的速度等于第一个2s内的平均速度,则v1=6m/s,则第2s末速度为v=v1+at=6+3×1m/s=9m/s,故C错误;
D项:在第1s内反向看为匀减速运动,则有:,故D错误.
故选A.
7、答案:C
8、答案:BCD
解析:选BCD.由Δx=aT2可得加速度的大小a=1 m/s2,则选项B正确;第1 s末的速度v1==2.5 m/s,则v0=v1+at1=3.5 m/s,选项A错误;物体的速度由2.5 m/s减速到0所需时间t==2.5 s,经过位移x3的时间t′=1.5 s,故x3=at′2=1.125 m,选项C正确;位移x3内的平均速度==0.75 m/s,则选项D正确.
9、解析:
(1)设汽车匀减速过程位移大小为d1,由运动学公式得:,解得:,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小。
(2)如果汽车以的速度通过匀速行驶区间,设汽车提速后匀减速过程位移大小d2,由运动学公式得:,解得d2 = 400m,
提速前,汽车匀减速过程时间为 t1,
代入数据解得:t1 =25s,
通过匀速行驶区间的时间为,
代入数据解得:,
从开始减速到恢复正常行驶过程中的总时间为,,
提速后,匀减速过程时间为,
代入数据解得:,
通过匀速行驶区的时间为,
代入数据解得:,
匀速通过位移的时间是
代入数据解得:,
通过与提速前相同位移的总时间为
代入数据解得:,
汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间。
答:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小是885m;
(2)如果汽车以的速度通过匀速行驶区间。其他条件不变,汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间是8.5s。
10、解析:(1)“歼-15”战机钩住阻拦索后做匀减速运动,则有加速度a1==-10 m/s2
由x1=(v0+0)t
代入数据解得t=3 s
(2)若未钩住阻拦索,“歼-15”战机加速飞行的加速度
a2==4 m/s2
答案:(1)-10 m/s2 3 s (2)4 m/s2
三、匀变速直线运动的规律应用
1、答案LD
解析:
A.根据 解得 故A错误;
B.飞机离开电磁弹射区时的速度大小为
故B错误;
C.飞机离开电磁弹射区后,根据速度位移关系有
代入数据解得
故C错误;
D.飞机离开电磁弹射区后,加速时间
飞机从开始起飞到离开跑道的总时间
故D正确。
故选D。
2、答案:B
3、答案:A
解析:
解:CD、将汽车减速运动的逆过程看作是反方向初速度为零的匀加速运动,因为在最后1秒内的位移为2m,根据x1 = 1/2at12,可知加速度a = 4m/s2,故CD错误;
AB、汽车刹车时第1秒内的位移为13m,由 代入数据解得: 根据: 可得汽车在第1秒末的速度是,故A正确,B错误。 故选:A。
4、答案:C
解析:
A.根据动能定理得:mgL=1/2mv2,解得:v=√2gL,所以A球的速度大于B球的速度,故A错误。
B.在最低点,小球的动能为 Ek=1/2mv2=mgL,则A球的动能大于B球的动能。故B错误。
CD.A、B两球在运动的过程中,只有重力做功,机械能守恒,初始位置时两球的机械能相等,所以在最低点,两球的机械能相等。故C正确,D错误。
5、
答案:B
解析:
试题分析:分析如下图,汽车从A刹车到C点时,超声波从B点传到C点,汽车从C点继续刹车到D点停止时,,超声波则从C点返回B点,根据超声波的往返运动时间相等,可判断汽车刹车从A到C和从C到D是两个连续相等的时间,从D到C到A就是一个初速度0的匀加速直线运动,连续相等时间间隔内通过的位移即DC:CA=1:3,AD之间的距离355m➖335m=20m,所以CD之间距离为5m,得到BC之间距离为335m➕5m=340m,所以超声波来回的往返时间都是t=1s,对汽车分析从C到D也是1秒钟,所以有,得a=10m/s2,B正确。
6、答案:D
解析:
试题分析:由于c是ad的中间时刻,所以c的瞬时速度等于ad段的平均速度,,选项B错误。b是ad的位移中点,对匀变速运动,位移中点的速度总是大于中间时刻的瞬时速度,m/s,选项A错误。ac="7" m,cd="5" m,根据逆向思维和特殊比例1:3:5:7……,可知de="1+3=4" m,选项C错误。而刚才的比例,单位时间是2 s,则de段用时2 s+2 s="4" s,选项D正确。
7、答案:AD
解析:
A.从刹车到停止,汽车正好经过了24块规格相同的路边石,设路边石的长度为L,则有
解得
则汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为
故A正确;
B.汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为
故B错误;
C.根据初速度为零的匀变速运动的连续相等位移的所用时间比例关系
可得,汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间比为,故C错误;
D.根据初速度为零的匀变速运动的连续相等时间的通过位移比例关系是可得,汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间比为1:1,故D正确。
故选AD。
8、答案:BD
解析:AB.整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动,倒数第3 s内的位移大小为1.0 m,则代入数据得a=0.4m/s2故A错误,B正确;CD.由速度公式可知初速度为v=at=0.4×20m/s=8m/s所以在1s末的速度为v1=v-at1=8m/s-0.4×1m/s=7.6m/s而第1s内的位移故C错误,D正确。故选BD。
9、答案:(1)160 m;(2)487.5 m
解析:
(1)甲车过ETC通道时,减速过程的位移为
加速过程中恢复原来速度的位移
所以甲车从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小为
(2)乙车匀减速时间为t1,在中心线处的停车时间t2=20 s,匀加速78.125 m的时间为t3,则
在乙车所用时间t=t1+t2+t3内,其后一辆车是先匀速行驶,后减速行驶,刚好停在中心线上的。该车匀减速时间也是t1,因此该车匀速行驶的时间为Δt=t2+t3=32.5s
故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间t2和加速时间t3内以速度v1匀速行驶的距离,即Δx=v1(t2+t3)=487.5 m
10、
解析:(1)由v=2a1s得轿车刹车加速度大小为 a1=5 m/s2.
两车恰好不相撞时速度相等,即v1-a1t1=v2,得t1==3 s.
轿车前进的距离s1=t1=97.5 m,
货车前进的距离s2=v2t1=75 m,
因为s1-s2=22.5 m>s0,故两车会相撞.
(2)假设经过时间t后,两车的速度相等,
即v1-a1t=v2+a2(t-t0),
此时轿车前进的距离s1′=v1t-a1t2,
货车前进的距离s2′=v2t+a2(t-t0)2,
解得s1′= m,s2′= m,因为s1′-s2′=21.7 m<s0,两车不会相撞.
四、自由落体和竖直上抛运动
1、答案:A
解析:小球做自由落体运动,设运动的总时间为t,根据位移时间关系,全程:h=1/2gt2 ①
2s之前的过程:h-40=1/2g(t-2)2 ②
联立①②解得:t=3s,
由v=gt可得,落地时的速度v=gt=10×3m/s=30m/s,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2、答案:B
解析:设小物体掉落时距地面高度为h,选竖直向下为正方向,根据竖直上抛运动的规律得
h = -v0t+1/2gt2 = 16m
2s吊篮继续上升的距离为h′=vt=2×2m=4m
则听到落地声音时离地面的高度为
H=h+h′=16m+4m=20m,故B正确,ACD错误。
故选:B。
3、答案:A
分析:两次经过a或b点的时间间隔为已知,则可以解出从a或b点到最高点所用的时间,根据竖直上抛的逆过程是自由落体运动,结合匀变速直线运动的位移时间关系式解出位移然后做差,即可得到结果.
解答:解:两次经过同一较低a点的时间间隔为Ta,则从a点到最高点所用的时间为Ta,
竖直上抛是匀减速直线运动末速度为零,我们可以看其逆过程,相当有初速度为零的匀加速直线运动,
所以a点离最高点的距离为:ha=g(Ta)2,
两次经过另一较高的b点的时间间隔为Tb,则从b点到最高点所用的时间为Tb,
同理b点离最高点的距离为:hb=g(Tb)2,
则ab两点间的距离为:△h=ha-hb=g(Ta2-Tb2)
故选:A
4、答案:B
[解析]A.自由落体运动,下落h过程满足
下落3h的过程满足
联立解得,树枝从A到B的运动时间t1与从B到C的运动时间t2之比为
A错误;
B.树枝从A到C的平均速度为
B正确;
C.树枝从A到C中点位置的瞬时速度为
C错误;
D.树枝在C点的速度与在B点的速度之差
D错误。
故选B。
5、答案:D
解析:选D.hA=gt2,hB=g2=gt2,所以B刚下落瞬间,A、B间距离为Δh=hA-g2-hB=gt2,故D对.
6、答案:AD
7、答案:B
解析:
设圆筒竖直上抛运动的初速度为v0,h = 1.25m,L = 0.55m
可知圆筒在空中运动的时间:t = 2v0/g。
若圆筒落地的瞬间,如果小球刚好在圆筒的上端,有:√2h/g = 2v0/g,代入数据解得:v0 = 2.5m;
若圆筒落地的瞬间,如果小球刚好在圆筒的下端,则有:,代入数据解得:v0 = 3m/s,故BC正确,AD错误。
故选BC。
8、答案:BCD
解析:选BCD.由Δx=aT2可得加速度的大小a=1 m/s2,则选项B正确;第1 s末的速度v1==2.5 m/s,则v0=v1+at1=3.5 m/s,选项A错误;物体的速度由2.5 m/s减速到0所需时间t==2.5 s,经过位移x3的时间t′=1.5 s,故x3=at′2=1.125 m,选项C正确;位移x3内的平均速度==0.75 m/s,则选项D正确.
9、解析 解法一:分成上升阶段和下落阶段两个过程处理.
绳子断裂后重物要继续上升的时间t1和上升的高度h1分别为
t1==1 s h1==5 m
故重物离地面的最大高度为H=h1+h=180 m
重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为
t2= =6 s v=gt2=60 m/s
所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间为
t=t1+t2=7 s.
10、答案:(1) a=0,则小球在水中匀速运动 (2) 0.4 m
解析:
(1)设小球落至水面所用时间为t1,在水中做匀变速运动,加速度为a,则
h=1/2gt12
v=gt1
H=v(t-t1)+1/2a(t-t1)2
解得
a=0 m/s2
则小球在水中匀速运动.
(2)设释放点距水面的高度为x,则小球落至水面所用时间
tx=√2x/g
此时速度
vx=√2gx
小球落至池底部所用总时间
由数学知识可知,当 时t最小,即x=H/2=0.4 m.
五、运动图像问题
1、答案:B
解析:因为飞机乙做变减速运动,故平均速度不等于,故A错误;由于图线与时间轴所围成的图形的面积表示位移,在0~t2时间内,飞机甲的位移大于飞机乙,由=可知,飞机甲的平均速度大于飞机乙的,故B正确;由于不知道甲、乙两飞机初始位置,所以无法判断两飞机在t1时刻和0~t2时间内能不能相遇,故C、D错误.
2、答案:C
解析 选项A所描述的运动在0~2 s内,位移先增大再减小,知运动的方向发生改变,故A错误;选项B所描述的运动在0~2 s内速度为正值,向正方向运动,在2 s~4 s内速度为负值,向负方向运动,运动方向发生改变,故B错误;对于选项C,0~1 s内加速度不变,做匀加速直线运动,1 s~2 s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2 s末速度为零,在一个周期内速度的方向不变,故C正确;对于选项D,在0~1 s内,向正方向做匀加速直线运动,1 s~2 s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2 s末速度为零,2 s~3 s内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化,故D错误.
3、答案:A
解析:根据匀变速直线运动的规律,=,由所给v-t图象可知,甲>,乙<,所以汽车甲的平均速度比乙的大,A正确、B错误.v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,故甲的位移大于乙的位移,C错误.v-t图线的斜率的大小表示加速度大小,由图象知,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误.
4、答案:B
解析:x-t图象的斜率大小表示质点运动速度的大小,正负表示速度的方向,由x-t图象可知,A质点沿正方向做匀速直线运动,其速度v== m/s=10 m/s,A错误;B质点最初4 s沿正方向做减速运动,4~8 s沿负方向做加速运动,B正确;4 s末,A、B两质点到达同一位置,两质点相遇,C错误;0~4 s内,A、B间的距离先增大后减小,4 s末A、B相遇,之后B质点反向运动,两质点间的距离继续增大,显然D错误.
5、答案:B
解析:0.2~0.5小时内,甲、乙两人均做匀速直线运动,加速度均为零,选项A错误;位移—时间图象的斜率表示直线运动的速度,0.2~0.5小时内,v甲>v乙,B正确;位移—时间图象中,某段时间内的位移等于末位置坐标减初位置坐标,所以0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的大,C错误;0.8小时内,甲的路程比乙的大,D错误.
6、答案:BD
解析 由题图知,甲车做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度a甲=10 m/s2.乙车做初速度v0=10 m/s、加速度a乙=5 m/s2的匀加速直线运动.3 s内甲、乙车的位移分别为:
x甲=a甲t=45 m
x乙=v0t3+a乙t=52.5 m
由于t=3 s时两车并排行驶,说明t=0时甲车在乙车前,Δx=x乙-x甲=7.5 m,选项B正确;t=1 s时,甲车的位移为5 m,乙车的位移为12.5 m,由于甲车的初始位置超前乙车7.5 m,则t=1 s时两车并排行驶,选项A、C错误;甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5 m-12.5 m=40 m,选项D正确.
7、答案:BC
解析:甲图象中的直线的斜率表示速度,速度方向不变,没有来回运动,只是相对于原点的位移,一开始为负,后来为正,选项B正确.乙图象中直线的斜率表示加速度,速度先是负向变小,后正向增大,有来回运动,C项正确.
8、答案:BC
解析:由图象知,v甲=2 m/s,故甲物体做匀速直线运动,乙物体在0~2 s内沿正向做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,在2 s~6 s内沿正向做匀减速直线运动,加速度大小为1 m/s2,乙物体做的不是匀变速直线运动,A错误,C正确;在2 s末,甲物体的位移x甲=2×2 m=4 m,乙物体的位移x乙=×(2×4) m=4 m,两物体在2 s末相遇,在6 s末,甲物体的位移x甲′=2×6 m=12 m,乙物体的位移x乙′=×(6×4) m=12 m,故两物体在6 s末相遇,B正确;在0~6 s内,甲、乙两物体始终沿正方向运动,D错误.
C.在0~t2时9、答案:BC
解析:A.题目中已告知“甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶”,选项A错误;
B.从图像可知,在0~t2时间内,甲、乙两车图线与t轴所包围的“面积”相等,即辆车的位移相等,所以t2时刻,甲、乙两车相遇,选项B正确;
间内,甲车v-t图线斜率不断增大,所以其加速度不断增大,选项C正确;
D.在0~t1时间内,甲车图线与t轴所包围的“面积”大于乙车图线与t轴所包围的“面积”,即甲车的位移大于已车的位移,所以甲车在前,选项D错误。
故选BC。
10、
解析:(1)设A、B两物块的加速度大小分别为a1,a2,根据速度时间公式,有:
a1===m/s2①
a2===1.5 m/s2②
设经过时间t,AB速度相等,则有:
vB0-a2t=vA0+a1t
解得:t= s
当速度相等时,两物块第一次间距最远,即经过时间 s,两物块第一次间距最远.
(2)设A、B两物块8 s内的位移分别为x1、x2,由图象得:
x1=×(3+12)×8 m=60 m,
x2=×9×6 m=27 m
所以有:x=x1-x2=60 m-27 m=33 m
即8 s末物块A、B之间的距离x为33 m.
答案:(1)从开始到两物块第一次间距最远的时间为 s.
(2)8 s末物块A、B之间的距离x为33 m.
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