2020高考物理單元卷 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用

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1、第一模塊 第1章 第2單元 一、選擇題 1．某一列車，其首端從站臺(tái)的A點(diǎn)出發(fā)到尾端完全出站都在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，站在站臺(tái)上A點(diǎn)一側(cè)的觀察者，測(cè)得第一節(jié)車廂全部通過(guò)A點(diǎn)需要的時(shí)間為t1，那么第二節(jié)車廂(每節(jié)車廂都相同)全部通過(guò)A點(diǎn)需要的時(shí)間為 (　　) A.t1 B．(－1)t1 C．(－1)t1 D．(－)t1 解析：以列車為參考系，觀察者從A點(diǎn)反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)每節(jié)車廂長(zhǎng)為L(zhǎng)，觀察者通過(guò)第一節(jié)車廂L＝at，通過(guò)前兩節(jié)車廂2L＝at2.通過(guò)第二節(jié)車廂所需時(shí)間t2＝t－t1，由以上式子可解得t2＝(－1)t1，故選B. 答案：B 2

2、．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度是vA，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度是vB，C為AB中點(diǎn)，則經(jīng)C點(diǎn)的速度的大小是 (　　) A. B. C. D. 解析：由v－v＝2ax v－v＝2a· 得vC＝，D正確． 答案：D 3．勻速運(yùn)動(dòng)的汽車從某時(shí)刻開(kāi)始做勻減速剎車直到停止，若測(cè)得剎車時(shí)間為t，剎車位移為x，根據(jù)這些測(cè)量結(jié)果，可以 (　　) A．求出汽車剎車的初速度，不能求出加速度 B．求出汽車剎車的加速度，不能求出初速度 C．求出汽車剎車的初速度、加速度及平均速度 D．只能求出汽車剎車的平均速度 解析：汽車勻減速到零，其逆運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

3、由＝＝＝a，可以求初速度、加速度及平均速度． 答案：C 4．A與B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)，A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B做勻速直線運(yùn)動(dòng)．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，A、B位于同一位置，則當(dāng)它們?cè)俅挝挥谕晃恢脮r(shí) (　　) A．兩質(zhì)點(diǎn)速度相等 B．A與B在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等 C．A的瞬時(shí)速度是B的2倍 D．A與B的位移相等 解析：由題意可知二者位移相同，所用的時(shí)間也相同，則平均速度相同，再由＝＝vB，所以A的瞬時(shí)速度是B的2倍，選B、C、D. 答案：BCD 5．某駕駛員手冊(cè)規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以80 km/h的速率行駛時(shí)，可以在56 m的距離內(nèi)被剎住，在以48 km/h的速

4、率行駛時(shí)，可以在24 m的距離內(nèi)被剎住，假設(shè)對(duì)于這兩種速率，駕駛員所允許的反應(yīng)時(shí)間(在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)駕駛員來(lái)不及使用剎車，車速不變)剎車產(chǎn)生的加速度都相同，則允許駕駛員的反應(yīng)時(shí)間約為 (　　) A．0.5 s B．0.7 s C．1.5 s D．2 s 解析：設(shè)駕駛員反應(yīng)時(shí)間為t，加速度為a， 則v1t＋＝x1，v2t＋＝x2. 由以上兩式并代入數(shù)值解得t＝0.7 s，故選項(xiàng)B正確． 答案：B 6．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用固定的照相機(jī)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相，閃光時(shí)間間隔為1 s．分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了2 m；

5、在第3次、第4次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了8 m，由此不可求得 (　　) A．第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度 B．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度 C．從第2次閃光到第3次閃光這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移 D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度 解析：如圖4，x3－x1＝2aT2，可求得a，而v1＝－a·可求． x2＝x1＋aT2＝x1＋＝也可求，因不知第一次閃光時(shí)已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移，故初速度v0不可求．所以選D. 答案：D 7．一人看到閃電12.3 s后聽(tīng)到雷聲，已知空氣中的聲速約為330～340 m/s，光速為3×108 m/s，于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1 km.根據(jù)你所學(xué)的物理知

6、識(shí)可以判斷 (　　) A．這種估算方法是錯(cuò)誤的，不可采用 B．這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離 C．這種估算方法沒(méi)有考慮光的傳播時(shí)間，結(jié)果誤差很大 D．即使聲速增大2倍以上，本題的估算結(jié)果依然正確 解析：由于光速為3×108 m/s，故光傳播到人的時(shí)間可忽略，C錯(cuò)；而x＝ km＝12.3× km＝4.1 km，此種方法可行，B正確A錯(cuò)誤．而當(dāng)聲速增大2倍后，x＝ km＝8.2 km，再用此法不行，故D錯(cuò)． 答案：B 8．一列車隊(duì)從同一地點(diǎn)先后開(kāi)出n輛汽車在平直的公路上排成直線行駛，各車均由靜止出發(fā)先做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到同一速度v后改做勻

7、速直線運(yùn)動(dòng)，欲使n輛車都勻速行駛時(shí)彼此距離均為x，則各輛車依次啟動(dòng)的時(shí)間間隔為(不計(jì)汽車的大小) (　　) A. B. C. D. 解析：取相鄰兩車考慮：以后一輛車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)，則前一輛車已經(jīng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＋Δt. 設(shè)兩車加速的時(shí)間為t0，前、后兩車的位移分別為： x前＝t0＋v(t＋Δt－t0) x后＝t0＋v(t－t0) 由x前－x后＝x 即t0＋v(t＋Δt－t0)－t0－v(t－t0)＝x 得Δt＝. 答案：D 二、計(jì)算題 9．(2020年寧夏固原模擬)據(jù)國(guó)外報(bào)道，科學(xué)家正在研制一種可以發(fā)射小型人造衛(wèi)

8、星的超級(jí)大炮，它能夠?qū)⒁粋€(gè)體積約為2 m3(底面面積為0.8 m2)、質(zhì)量為400 kg的人造衛(wèi)星從大炮中以300 m/s的速度發(fā)射出去，再加上輔助火箭的推進(jìn)，將衛(wèi)星最終送入軌道．發(fā)射部分有長(zhǎng)650 m左右的加速管道，內(nèi)部分隔成許多起氣室，當(dāng)衛(wèi)星每進(jìn)入一個(gè)氣室，該氣室的甲烷、空氣混合氣體便點(diǎn)燃產(chǎn)生推力，推動(dòng)衛(wèi)星加速，其加速度可以看作是恒定的．請(qǐng)估算一下這種大炮的加速度的大小．(保留三位有效數(shù)字) 解析：根據(jù)v2－v＝2ax得v2＝2ax① 又v＝300 m/s② x＝650 m③ 聯(lián)立①②③得a＝69.2 m/s2. 答案：69.2 m/s2 10．因測(cè)試需要，一輛汽車在某雷達(dá)測(cè)速

9、區(qū)，沿平直路面從靜止開(kāi)始勻加速一段時(shí)間后，又接著做勻減速運(yùn)動(dòng)直到最后停止．下表中給出了雷達(dá)測(cè)出的各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的汽車速度數(shù)值．求： (1)汽車勻加速和勻減速兩階段的加速度a1、a2分別是多大？ (2)汽車在該區(qū)域行駛的總位移x是多少？ 時(shí)刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 速度/ m·s－1 0 3.0 6.0 9.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 解析：(1)由表給數(shù)據(jù)可分析： 前4 s內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小 a1＝＝ m/s2＝3 m/s2

10、 汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度 a2＝＝ m/s2＝－2 m/s2 知大小為2 m/s2 (2)由表可知?jiǎng)蚣铀俚淖畲笏俣仁莢＝12 m/s 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，勻加速的位移x1＝＝24 m 同理可求得勻減速的位移x2＝＝36 m 所以總位移x＝x1＋x2＝60 m. 答案：(1)3 m/s2　2 m/s2　(2)60 m 11．如圖5所示，一輛長(zhǎng)為12 m的客車沿平直公路以8.0 m/s的速度勻速向北行駛，一輛長(zhǎng)為10 m的貨車由靜止開(kāi)始以2.0 m/s2的加速度由北向南勻加速行駛，已知貨車剛啟動(dòng)時(shí)兩車相距180 m，求兩車錯(cuò)車所用的時(shí)間． 解析：設(shè)貨車啟動(dòng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間t1時(shí)兩車

11、開(kāi)始錯(cuò)車，則有x1＋x2＝180 m 其中x1＝at x2＝vt1 解之可得t1＝10 s 設(shè)貨車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩車錯(cuò)車結(jié)束所用時(shí)間為t2，在數(shù)值上有 x1′＋x2′＝(180＋10＋12) m＝202 m. 其中x1′＝at x2′＝vt2 解得t2＝10.8 s 故兩車錯(cuò)車時(shí)間Δt＝t2－t1＝0.8 s. 答案：0.8 s 12．(2020年武漢模擬)上海磁懸浮列車已于2020年10月1日正式運(yùn)營(yíng)．據(jù)報(bào)道，列車從上海龍陽(yáng)路車站到浦東機(jī)場(chǎng)車站，全程30 km.列車開(kāi)出后先加速，直到最大速度432 km/h，然后保持最大速度行駛50 s，立即開(kāi)始減速直到停止，恰好到達(dá)車站

12、．假設(shè)列車啟動(dòng)和減速的加速度大小相等且恒定，列車做直線運(yùn)動(dòng)．試由以上數(shù)據(jù)估算磁懸浮列車運(yùn)行的平均速度的大小是多少？北京和天津之間的距離是120 km，若以上海磁懸浮列車的運(yùn)行方式行駛，最高時(shí)速和加速度都相同，由北京到天津要用多長(zhǎng)時(shí)間？ 解析：列車的最大速度v＝432 km/h＝120 m/s，勻速行駛的位移為x0＝vt＝6000 m．列車加速階段與減速階段的加速度大小相等，因此加速段與減速段通過(guò)的位移應(yīng)相等，設(shè)為x1，所用的時(shí)間相等，設(shè)為t1，則 x1＝＝12×103 m 所用時(shí)間t1＝＝200 s 列車全程的平均速度為＝＝66.7 m/s 若磁懸浮列車以相同的加速度和最大速度從北京到天津，則加速段和減速段所用的時(shí)間和通過(guò)的位移相同，其余的位移是其以最大速度勻速行駛通過(guò)的距離，所用的時(shí)間為t′＝＝800 s，北京到天津所用時(shí)間t＝t′＋2t1＝1200s＝20 min. 答案：66.7 m/s　20 min