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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 高考真題備選題庫 第一章 運動的描述 勻變速直線運動
1.(xx海南高考)將一物體以某一初速度豎直上拋。物體在運動過程中受到一大小不變的空氣阻力作用,它從拋出點到最高點的運動時間為t1,再從最高點回到拋出點的運動時間為t2,如果沒有空氣阻力作用,它從拋出點到最高點所用的時間為t0,則( )
A.t1>t0 t2
t1
C.t1>t0 t2>t1 D.t1g>a2,其中,a1t1=v0=gt0 ,易得t0>t1,又上升與下降過程:a1t=a2t,得t2>t1,選項B正確。
2.(xx上海高考)在離地高h處,沿豎直方向同時向上和向下拋出兩個小球,它們的初速度大小均為v,不計空氣阻力,兩球落地的時間差為( )
A. B.
C. D.
解析:選A 根據(jù)豎直上拋運動的對稱性,可知向上拋出的小球落回到出發(fā)點時的速度也是v,之后的運動與豎直下拋的物體運動情況相同。因此上拋的小球比下拋的小球多運動的時間為:t==,A項正確。
3.(xx上海高考)如圖,兩光滑斜面在B處連接,小球由A處靜止釋放,經(jīng)過B、C兩點時速度大小分別為3 m/s和4 m/s, AB=BC。設(shè)球經(jīng)過B點前后速度大小不變,則球在AB、BC段的加速度大小之比為________,球由A運動到C的平均速率為________m/s。
解析:設(shè)AB=BC=x,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律,AB段有:32-0=2a1x;BC段有:42-32=2a2x,聯(lián)立得a1∶a2=9∶7;根據(jù)平均速率公式可知兩段的平均速率分別為:=,=所以全程的平均速度為===2.1 m/s。
答案:9∶7 2.1
4.(xx海南高考)短跑運動員完成100 m賽跑的過程可簡化為勻加速運動和勻速運動兩個階段。一次比賽中,某運動員用11.00 s跑完全程。已知運動員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m,求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離。
解析:根據(jù)題意,在第1 s和第2 s內(nèi)運動員都做勻加速直線運動,設(shè)運動員在勻加速階段的加速度為a,在第1 s和第2 s內(nèi)通過的位移分別為s1和s2,由運動學(xué)規(guī)律得
s1=at
s1+s2=a(2t0)2
t0=1 s
求得a=5 m/s2
設(shè)運動員做勻加速運動的時間為t1,勻速運動的時間為t2,勻速運動的速度為v,跑完全程的時間為t,全程的距離為s,依題意及運動學(xué)規(guī)律,得
t=t1+t2
v=at1
s=at+vt2
設(shè)加速階段通過的距離為s′,則
s′=at
求得s′=10 m
答案:5 m/s2 10 m
5.(2011天津理綜,6分)質(zhì)點做直線運動的位移 x 與時間 t 的關(guān)系為 x=5t+t2 (各物理量均采用國際單位制單位),則該質(zhì)點 ( )
A.第 1 s 內(nèi)的位移是 5 m
B.前 2 s 內(nèi)的平均速度是 6 m/s
C.任意相鄰的 1 s 內(nèi)位移差都是1 m
D.任意 1 s 內(nèi)的速度增量都是 2 m/s
解析:由 x=v0t+at2 與 x=5t+t2 的對比可知:該運動的初速度 v0=5 m/s,加速度 a = 2 m/s2.將 t= 1 s 代入所給位移公式可求得第 1 s 內(nèi)位移是 6 m;前 2 s 內(nèi)的位移是14 m,平均速度 m/s = 7 m/s;由 Δx = aT2 可得 T= 1 s時,相鄰 1 s 內(nèi)的位移差都是 2 m;由加速度的物理意義可得任意 1 s 內(nèi)速度的增量(增加量)都是 2 m/s.因此D正確.
答案:D
6.(2011新課標全國,13分)甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運動,加速度方向一直不變,在第一段時間間隔內(nèi),兩輛汽車的加速度大小不變,汽車乙的加速度大小是甲的兩倍;在接下來的相同時間間隔內(nèi),汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍,汽車乙的加速度減小為原來的一半.求甲乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程之比.
解析:設(shè)汽車甲在第一段時間間隔末(時刻t0)的速度為v,第一段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s1,加速度為a ;在第二段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s2.由運動學(xué)公式得
v=at0
s1=at
s2=vt0+(2a)t
設(shè)汽車乙在時刻t0的速度為v′,在第一、二段時間間隔內(nèi)行駛的路程分別為s1′、s2′.同樣有
v′=(2a)t0
s1′=(2a)t
s2′=v′t0+at
設(shè)甲、乙兩車行駛的總路程分別為s、s′,則有
s=s1+s2
s′=s1′+s2′
聯(lián)立以上各式解得,甲、乙兩車各自行駛的總路程之比為
=
答案:
7.(xx海南)下列說法正確的是( )
A.若物體運動速率始終不變,則物體所受的合力一定為零
B.若物體的加速度均勻增加,則物體做勻加速直線運動
C.若物體所受的合力與其速度方向相反,則物體做勻減速直線運動
D.若物體在任意的相等時間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運動
解析:本題考查運動和力的關(guān)系,意在考查考生理解和分析運動和力的關(guān)系的各種情況的能力.物體的速率不變,不一定是速度不變,如勻速圓周運動,合外力總是指向圓心,而速率不變,所以A錯誤;勻加速直線運動的加速度是恒定的,加速度均勻增加就是變加速運動,故B錯誤;物體所受合力的方向與速度的方向相反,物體將做減速直線運動,但如果合力大小是變化的,則做的就是變減速直線運動,故C錯誤;在任意的相等時間間隔內(nèi)物體的位移相等,因為位移是矢量,包含了方向,故是勻速直線運動,所以D正確.
答案:D
8.(xx新課標全國,14分)短跑名將博爾特在北京奧運會上創(chuàng)造了100 m和200 m短跑項目的新世界紀錄,他的成績分別是9.69 s和19.30 s.假定他在100 m比賽時從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時間是0.15 s,起跑后做勻加速運動,達到最大速率后做勻速運動.200 m比賽時,反應(yīng)時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與100 m比賽時相同,但由于彎道和體力等因素的影響,以后的平均速率只有跑100 m時最大速率的96%.求:
(1)加速所用時間和達到的最大速率;
(2)起跑后做勻加速運動的加速度.(結(jié)果保留兩位小數(shù))
解析:(1)設(shè)加速所用時間為t(以s為單位),勻速運動的速度為v(以m/s為單位),則有vt+(9.69-0.15-t)v=100①
vt+(19.30-0.15-t)0.96v=200②
由①②式得t=1.29 s③
v=11.24 m/s④
(2)設(shè)加速度大小為a,則a==8.71 m/s2⑤
答案:(1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s2
第3節(jié) 運動圖像 追及與相遇問題
1.(xx新課標Ⅱ)甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛。在t=0到t=t1的時間內(nèi),它們的v t圖像如圖所示。在這段時間內(nèi)( )
A.汽車甲的平均速度比乙的大
B.汽車乙的平均速度等于
C.甲、乙兩汽車的位移相同
D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐漸增大
解析:選A 根據(jù)v t圖像及其意義解題。根據(jù)v t圖像下方的面積表示位移,可以看出汽車甲的位移x甲大于汽車乙的位移x乙,選項C錯誤;根據(jù)v=得,汽車甲的平均速度v甲大于汽車乙的平均速度v乙,選項A正確;汽車乙的位移x乙小于初速度為v2、末速度為v1的勻減速直線運動的位移x,即汽車乙的平均速度小于,選項B錯誤;根據(jù)v t圖像的斜率反映了加速度的大小,因此汽車甲、乙的加速度大小都逐漸減小,選項D錯誤。
2.(xx大綱卷)一質(zhì)點沿x軸做直線運動,其vt圖像如圖所示。質(zhì)點在t=0時位于x=5 m處,開始沿x軸正向運動。當t=8 s時,質(zhì)點在x軸上的位置為( )
A.x=3 m B.x=8 m
C.x=9 m D.x=14 m
解析:選B 在vt圖像中,圖線與坐標軸圍成面積的大小等于質(zhì)點運動的位移大小,則x08=(4+2)2-(4+2)1=3 m,故t=8 s時,質(zhì)點在x軸上的位置坐標x8=5 m+3 m=8 m,選項B正確,A、C、D錯誤。
3.(xx天津高考)質(zhì)點做直線運動的速度—時間圖像如圖所示,該質(zhì)點( )
A.在第1秒末速度方向發(fā)生了改變
B.在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變
C.在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零
D.第3秒末和第5秒末的位置相同
解析:選D 0~2 s內(nèi)速度都為正,因此第1 s末的速度方向沒有發(fā)生改變,A項錯誤;圖像的斜率表示加速度,1~3 s內(nèi)圖像的斜率一定,加速度不變,因此第2 s末加速度方向沒有發(fā)生變化,B項錯誤;前2 s內(nèi)的位移為圖線與時間軸所圍的面積,即位移x=22 m=2 m,C項錯誤;第3 s末和第5 s末的位移都為x=12 m=1 m,因此這兩個時刻質(zhì)點處于同一位置,D項正確。
4.(xx廣東高考3)如圖是物體做直線運動的v-t圖像。由圖可知,該物體( )
A.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運動方向相反
B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同
C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等
D.0~2 s和0~4 s內(nèi)的平均速度大小相等
解析:選B 第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的速度都為正的,運動方向相同,A項錯誤;第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的圖像斜率相同,因此加速度相同,B項正確;第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小都等于圖線與橫軸所圍面積的大小,大小都為x=11 m=0.5 m,C項錯誤;0~2 s內(nèi)的位移和0~4 s內(nèi)的位移相同,但由于時間不同,因此平均速度不同,D項錯誤。
5.(xx江蘇高考)一汽車從靜止開始做勻加速直線運動,然后剎車做勻減速直線運動,直到停止。下列速度v和位移x的關(guān)系圖像中,能描述該過程的是( )
解析:選A 汽車做初速度為零的勻加速直線運動,則x=,故vx圖線為以x軸為對稱軸、開口向右的拋物線的一部分;若某一時刻開始減速,設(shè)加速度大小為a1,開始減速時的速度為v0,汽車的位移為x0,則x=x0+,那么vx圖線為以x軸為對稱軸、開口向左的拋物線的一部分,選項A正確。
6.(xx新課標全國Ⅰ,13分)水平桌面上有兩個玩具車A和B,兩者用一輕質(zhì)細橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標記R。在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點。已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動;B平行于x軸朝x軸正向勻速運動。在兩車此后運動的過程中,標記R在某時刻通過點(l,l)。假定橡皮筋的伸長是均勻的,求B運動速度的大小。
解析:本題考查勻變速直線運動規(guī)律和勻速直線運動規(guī)律,意在考查考生靈活運用直線運動規(guī)律解決實際問題的能力。設(shè)B車的速度大小為v。如圖所示,標記R在時刻t通過點K(l,l),此時A、B的位置分別為H、G。由運動學(xué)公式,H的縱坐標yA、G的橫坐標xB分別為
yA=2l+at2 ①
xB=vt?、?
在開始運動時,R到A和B的距離之比為2∶1,即OE∶OF=2∶1
由于橡皮筋的伸長是均勻的,在以后任一時刻R到A和B的距離之比都為2∶1。因此,在時刻t有
HK∶KG=2∶1 ③
由于△FGH∽△IGK,有
HG∶KG=xB∶(xB-l) ④
HG∶KG=(yA+l)∶2l ⑤
由③④⑤式得
xB=l ⑥
yA=5l ⑦
聯(lián)立①②⑥⑦式得
v= ⑧
答案:
7.(xx新課標全國Ⅰ,6分)如圖,直線a和曲線b分別是在平直公路上行駛的汽車a和b的位置-時間(xt)圖線。由圖可知( )
A.在時刻t1,a車追上b車
B.在時刻t2,a、b兩車運動方向相反
C.在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率先減少后增加
D.在t1到t2這段時間內(nèi),b車的速率一直比a車的大
解析:本題考查運動圖像,意在考查考生對運動圖像的理解及圖像與運動轉(zhuǎn)換的能力。從xt圖像可以看出,在t1時刻,b汽車追上a汽車,選項A錯誤;在t2時刻,b汽車運動圖像的斜率為負值,表示b汽車速度反向,而a汽車速度大小和方向始終不變,故選項B正確;從t1時刻到t2時刻,圖像b斜率的絕對值先減小至零后增大,反映了b汽車的速率先減小至零后增加,選項C正確、D錯誤。
答案:BC
8.(xx四川理綜,6分)甲、乙兩物體在t=0時刻經(jīng)過同一位置沿x軸運動,其vt圖像如圖所示,則( )
A.甲、乙在t=0到t=1 s之間沿同一方向運動
B.乙在t=0到t=7 s之間的位移為零
C.甲在t=0到t=4 s之間做往復(fù)運動
D.甲、乙在t =6 s時的加速度方向相同
解析:本題考查運動圖象的相關(guān)知識,意在考查考生的分析綜合能力。根據(jù)vt圖象可知,在t=0到t=1 s這段時間內(nèi),甲一直向正方向運動,而乙先向負方向運動再向正方向運動,故A選項錯誤;根據(jù)vt圖象可知,在t=0到t=7 s這段時間內(nèi),乙的位移為零,故B選項正確;根據(jù)vt圖象可知,在t=0到t=4 s這段時間內(nèi),甲一直向正方向運動,故C選項錯誤;根據(jù)vt圖象可知,在t=6 s時,甲、乙的加速度方向均與正方向相反,故D選項正確。
答案:BD
9.(xx江蘇,3分)將一只皮球豎直向上拋出,皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比。下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t關(guān)系的圖像,可能正確的是( )
解析:對皮球進行受力分析,受到豎直向下的重力、阻力作用,根據(jù)牛頓第二定律,皮球在上升過程中的加速度大小a=,因皮球上升過程中速度v減小,加速度減小,當速度v=0時,加速度a=g,a-t圖象逐漸趨近一條平行于t軸的直線,C正確;A、B、D錯誤。
答案:C
10.(xx廣東理綜,6分)如圖所示是某質(zhì)點運動的v-t圖象,由圖象得到的正確結(jié)果是( )
A.0~1 s內(nèi)的平均速度是2 m/s
B.0~2 s內(nèi)的位移大小是3 m
C.0~1 s內(nèi)的加速度大于2~4 s內(nèi)的加速度
D.0~1 s內(nèi)的運動方向與2~4 s內(nèi)的運動方向相反
解析:本題考查勻變速直線運動的公式及其v-t圖象.意在考查考生理解能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力.0~1 s內(nèi)的平均速度為1 m/s,A項錯;0~2 s內(nèi)的位移為圖線下方對應(yīng)的“面積”,s=3 m,B項正確;由v-t圖線斜率等于加速度知,0~1 s內(nèi)的加速度大于2~4 s內(nèi)的加速度,C項正確;0~1 s內(nèi)的速度與2~4 s內(nèi)的速度均為正值,說明運動方向相同,故D項錯.
答案:BC
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