山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢一 運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 新人教版.docx

單元質(zhì)檢一運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1.(2019陜西榆林高三第一次模擬)一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示。下列選項(xiàng)中無(wú)法求出的是()A.前25 s內(nèi)汽車的平均速度B.第20 s末時(shí)汽車的瞬時(shí)速度C.前10 s內(nèi)汽車的加速度D.前10 s內(nèi)汽車受到的合力答案D解析通過(guò)v-t圖象的“面積”可求解前25s的位移,即可求解前25s內(nèi)汽車的平均速度,選項(xiàng)A不符合題意;根據(jù)圖象可求解第20s末時(shí)汽車的瞬時(shí)速度為25m/s,選項(xiàng)B不符合題意;圖象的斜率等于加速度,則可求解前10s內(nèi)汽車的加速度,選項(xiàng)C不符合題意;由于汽車的質(zhì)量未知,則不能求解前10s內(nèi)汽車受到的合力,選項(xiàng)D符合題意。故選D。2.(2019四川射洪中學(xué)月考)一小石塊從空中a點(diǎn)自由落下,先后經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和c點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)速度為v,經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度為3v,則ab段與ac段位移之比為()A.13B.15C.18D.19答案D解析石塊經(jīng)過(guò)b、c點(diǎn)的瞬時(shí)速度之比為13,由2ax=v2,得abac等于19。故D項(xiàng)正確。3.(2019安徽江淮十校高三第二次聯(lián)考)甲、乙兩車同時(shí)同地出發(fā)。在同一平直公路上行駛。其中甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。乙車由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示。則乙車追上甲車前兩車間的最大距離為()A.15 mB.20 mC.25 mD.50 m答案C解析將x-t圖象轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖所示:5s相遇,圖象的面積表示位移,而位移相等即面積相等,可知2.5s時(shí)速度相等,此時(shí)相距最遠(yuǎn),所以兩車間最大距離是陰影面積,即25m。故選C。4.(2019陜西城固一中月考)甲乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示,以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),從圖象可以看出,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.0t1時(shí)間內(nèi),甲的位置變化比乙快B.甲一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),乙在甲前面x0處D.甲在中途停了一會(huì)兒,但最后還是追上了乙答案B解析由圖象知0t1時(shí)間內(nèi),甲的速度大于乙的速度,故0t1時(shí)間內(nèi)甲比乙位置變化快,A正確;由于甲物體在t1t2時(shí)間內(nèi)位移未變,說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)甲處于靜止?fàn)顟B(tài),故B錯(cuò)誤;由圖象可知,開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)甲的出發(fā)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),而乙物體在出發(fā)時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為x0,故甲開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在甲前面x0處,故C正確;由于甲物體在t1t2時(shí)間內(nèi)位移不變,即甲在中途停了一會(huì)兒,在t3時(shí)刻甲乙兩物體的位置相同,即甲追上了乙,故D正確。5.在平直軌道上,A、B兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)、同地開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其速度時(shí)間圖象如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反B.0.8 s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇C.2 s內(nèi)A始終在B的前方D.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在2 s末,相距2 m答案D解析由圖可知,A、B的速度方向相同,A錯(cuò)誤;設(shè)t1時(shí)刻AB速度相等為v,由三角形相似得v6=2-t12,v-26-2=t12,解得t1=0.8s,此時(shí)A在B的前方,B錯(cuò)誤;由圖知2s末A、,B相距的距離等于位移之差為2m,B在A的前方,C錯(cuò)誤,D正確。6.如圖是一質(zhì)點(diǎn)從0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法,正確的是()A.02 s內(nèi)的位移與24 s內(nèi)的位移相等B.02 s內(nèi)的加速度與24 s內(nèi)的加速度方向相反C.4 s末再次經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn)D.2 s末距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)答案CD解析v-t圖象的面積表示物體的位移,可知02s內(nèi)的位移與24s內(nèi)的位移大小相等方向相反,4s末物體的位移為零,物體再次經(jīng)過(guò)出發(fā)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;v-t圖象的斜率等于加速度,則由圖象可知,02s內(nèi)的加速度與24s內(nèi)的加速度方向相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖象可知,2s末距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),選項(xiàng)D正確。故選CD。7.甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖中(如圖),直線a、b分別描述了甲乙兩車在020 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.在010 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離B.在1020 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C.在515 s內(nèi)兩車的位移相等D.在t=10 s時(shí)兩車在公路上相遇答案AC解析0時(shí)刻兩車同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一個(gè)路標(biāo),在010s內(nèi)a車速度小于b車的速度,兩車逐漸遠(yuǎn)離,故A正確;在1020s內(nèi),a車速度大于b車的速度,兩車逐漸靠近,故B錯(cuò)誤;根據(jù)速度圖線與坐標(biāo)軸所圍的“面積”表示位移,由幾何知識(shí)可知,在515s內(nèi)兩車的位移相等。故C正確;在t=10s時(shí)兩車速度相等,但乙的位移大于甲的位移,甲還沒(méi)有追上乙,故D錯(cuò)誤。故選AC。8.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體在t= 6 s內(nèi)位移一定不為0的是()答案BCD解析根據(jù)A圖象可知,6s時(shí)的位移x=0-0=0,故A錯(cuò)誤;B圖的速度時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,則6s內(nèi)位移為正,故B正確;C圖中01s內(nèi)加速度不變,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),12s內(nèi)加速度方向改變,大小不變,向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2s末速度為零,在一個(gè)周期內(nèi)速度的方向不變,則6s內(nèi)位移不為零,故C正確;D圖中在01s內(nèi),向正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),12s內(nèi)加速度方向改變,大小不變,向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2s末速度為零,23s內(nèi)向負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生變化,4s末位移為零,6s末位移等于2s末位移,不為零,故D正確。故選BCD。二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共20分)9.(8分)一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示。取記數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E。每相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),已用刻度尺測(cè)量以A為起點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離標(biāo)在圖上,則該紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a= m/s2,該紙帶上C點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC= m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)答案(1)0.493(2)0.155解析因?yàn)橄噜徲?jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,根據(jù)逐差法可得xDE-xBC=2aT2,xCD-xAB=2aT2,兩式相加解得a=(xDE+xCD)-(xAB+xBC)4T2=(2.29+1.79)-(1.31+0.80)40.1210-2m/s2=0.493m/s2根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程中的平均速度可得vC=xBC+xCD2T=0.155m/s。10.(12分)利用圖1所示的裝置可以“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”。將質(zhì)量為m1的物塊1與質(zhì)量為m2的物塊2(m1<m2)通過(guò)輕繩懸掛在定滑輪上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(用頻率為50 Hz的交流電)固定在豎直方向上,物塊1與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連接。開(kāi)始時(shí)托住物塊2使兩物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài),之后將物塊2釋放。圖2所示為實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 s;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源之釋放物塊2(選填“前”或“后”);(3)將各計(jì)數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為h1、h2、h3、h4,測(cè)得h2=1.60 cm,h4=6.40 cm,請(qǐng)計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為 m/s;圖3(4)根據(jù)測(cè)出物塊1上升的高度h與相應(yīng)的時(shí)間t,描繪出如圖3所示的h-t2圖線,由此可以求出物塊的加速度大小為 m/s2。答案(1)0.1(2)后(3)0.24(4)0.80解析(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為:T=0.025s=0.1s;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之后釋放物體;(3)C點(diǎn)的瞬時(shí)的速度為BD點(diǎn)的平均速度為vC=h4-h22T=0.064-0.01620.1m/s=0.24m/s(4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h=12at2,因此h-t2圖線的斜率k=a2,那么a=2k=20.41m/s2=0.80m/s2。三、計(jì)算題(本題共2小題,共32分)11.(16分)(2019四川眉山一中辦學(xué)共同體月考)在一次治理超載和超限的執(zhí)法中,一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊。當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以72 km/h的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕。經(jīng)過(guò)10 s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái),并以2.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi)。求:(1)警車在追趕貨車的過(guò)程中,兩車間的最大距離是多少?(2)警車發(fā)動(dòng)后要多少時(shí)間才能追上貨車?答案(1)280 m(2)65 s解析(1)警車在追趕貨車的過(guò)程中,當(dāng)兩車速度相等時(shí),它們間的距離最大,設(shè)警車發(fā)動(dòng)后經(jīng)過(guò)t1時(shí)間兩車的速度相等。v貨=72km/h=20m/s,則t1=202.5s=8ss貨=(10+8)20m=360m,s警=12at12=122.582m=80m所以兩車間的最大距離為:s=s貨-s警=280m(2)v0=90km/h=25m/s,當(dāng)警車剛達(dá)到最大速度時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2=252.5s=10ss貨=(10+10)20m=400ms警=12at12=122.5102m=125m因?yàn)閟貨>s警,故此時(shí)警車尚未趕上貨車,且此時(shí)兩車距離為:s=s貨-s警=(400-125)m=275m警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)再經(jīng)t時(shí)間追上貨車,則有t=sv0-v貨=55s所以警車發(fā)動(dòng)后要經(jīng)過(guò)t=t2+t=65s才能追上貨車。12.(16分)(2019浙江杭州高三上學(xué)期模擬)在十字路口,紅燈攔停了很多汽車和行人,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端間距均為d=6.0 m,且車長(zhǎng)均為L(zhǎng)0=4.8 m,最前面的行人站在橫道線邊緣,已知橫道線寬s=20 m。若汽車啟動(dòng)時(shí)都以a1=2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速到v1=10.0 m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口。行人起步的加速度為a2=0.5 m/s2,達(dá)到v2=1.0 m/s后勻速通過(guò)橫道線。已知該路口亮綠燈的時(shí)間t=40 s,而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈(無(wú)黃燈)。另外交通法規(guī)定:原在綠燈時(shí)通行的汽車,紅燈亮起時(shí),車頭已越過(guò)停車線的允許通過(guò)。由于行人和汽車司機(jī)一直關(guān)注著紅綠燈,因此可以不考慮行人和汽車的反應(yīng)時(shí)間。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)路口對(duì)面最前面的行人在通過(guò)橫道線的過(guò)程中與幾輛車擦肩而過(guò)?(2)按題述情景,不能通過(guò)路口的第一輛汽車司機(jī),在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車,使車勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車的前端與停車線相齊,求剎車后汽車經(jīng)多少時(shí)間停下?答案(1)31(2)6.8 s解析(1)汽車加速時(shí)間t1=v1a1=4.0s,加速位移為x1=12a1t2=20m行人加速的時(shí)間t2=v2a2=2.0s,加速位移為x2=v22t2=1m行人通過(guò)橫道線的時(shí)間為t=t2+s-x2v2=21s在行人通過(guò)橫道線的時(shí)間內(nèi)汽車行駛位移x3=x1+v1(t-t1)=190m能到達(dá)橫道線的車輛數(shù)N1=x3d=31.7,即第32輛車有一部分是行人離開(kāi)橫道線后從側(cè)邊走過(guò),故取N1=31輛車擦肩而過(guò)。(2)在亮燈t=40s內(nèi)汽車行駛的位移x4=x1+v1(t-t1)=380m該時(shí)段內(nèi)能通過(guò)路口的車輛N2=x4d=63.3,取整知N2=64,即第65輛車未能通過(guò)。設(shè)t0=3s時(shí)第65輛車行駛的位移為x5=x1+v1(t-t1-t0)=350m,此時(shí)車離停車線的距離x6=64d-x5=34m,故它停下的時(shí)間滿足x6=v12t3,解得t3=6.8s。