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1、2022屆高考物理二輪復習 專題一 力與運動 考點一 勻變速直線運動限時集訓
一、選擇題(1~7題每小題7分,8~10題每小題9分)
1.(2018·唐山三模)一輛汽車在平直公路上勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方紅燈亮起時開始做勻減速直線運動,恰好在停車線處停止運動。汽車在減速過程中,第一秒和最后一秒內的位移分別為14 m和1 m,則汽車勻減速運動過程中的平均速度為
A.6 m/s B.6.5 m/s
C.7 m/s D.7.5 m/s
解析 由最后1 s內的位移x0=at2=1 m,可知a=2 m/s2。設物體的初速度為v0,則x1=v0t-
2、at2,解得v0=15 m/s,所以物體的平均速度為= =7.5 m/s。
答案 D
2.(2018·湘潭模擬)如圖1-1-9所示,一滑塊以5 m/s的速度從固定斜面底端O點沖上斜面,經時間t1到達A點時的速度為3 m/s,再經時間t2到達B點時的速度為0,并保持靜止,下列說法正確的是
圖1-1-9
A.O、A間的距離與A、B間的距離之比為5∶3
B.O、A間的距離與A、B間的距離之比為3∶5
C.t1與t2之比為2∶3
D.t1與t2之比為3∶2
解析 物體做勻減速直線運動,加速度大小為a。t1=,t2=,所以=,故C正確。
答案 C
3.(2018·云南聯(lián)考)如圖1
3、-1-10所示,一汽車在t=0時刻,從A點開始剎車,途徑B、C兩點,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,從A到B及從B到C的時間均為t=1.0 s,以下判斷正確的是
圖1-1-10
A.汽車加速度大小為0.8 m/s2
B.汽車恰好停在C點
C.汽車在B點的瞬時速度為2.4 m/s
D.汽車在A點的瞬時速度為3.2 m/s
解析 根據Δs=aT2,a==-1.6 m/s2,A錯誤;因為中間時刻速度等于平均速度,所以過B點速度為vB==2.4 m/s,C正確;根據vC=vB+at得,vC=0.8 m/s,B錯誤;同理得vA=4 m/s,D錯誤。
答案 C
4.(2018·
4、雅安三模)如圖1-1-11是一質點做直線運動的v-t圖象,在0~8 s過程中
圖1-1-11
A.第4 s末與第6 s末的位置相同
B.前4 s的平均速度與后4 s的平均速度相同
C.第5 s內的加速度與第6 s內的加速度方向相反
D.第1個2 s內的位移和第4個2 s的位移相同
解析 物體在0~5 s內向正方向運動,5 s~8 s內向負方向運動。第4 s末與第6 s末的位置相同,A正確。前4 s的位移與后4 s的位移不同。故平均速度不同,B錯誤。第5 s內與第6 s內的加速度均沿負方向,且大小相同,C錯誤。第1個2 s內和第4個2 s內的位移大小相等,但方向不同,故D錯誤。
5、
答案 A
5.(2018·寧德二模)如圖1-1-12所示是某物體做直線運動的v2-x圖象(其中v為速度,x為位置坐標),下列關于物體從x=0處運動至x=x0處的過程分析,其中正確的是
圖1-1-12
A.該物體做勻加速直線運動
B.該物體的加速度大小為
C.當該物體速度大小為v0時,位移大小為
D.當該物體位移大小為x0時,速度大小為v0
解析 由圖象并結合v2=v=2ax可知物體做勻減速運動,加速度a=-。物體速度為v0時,由v-v=2ax1得x1=x0。物體的位移為x0時,由v-v=2a得v2=v0。故只有C正確。
答案 C
6.(2018·濟寧二模)甲、乙兩物體從
6、同一地點出發(fā)且在同一條直線上運動,它們的位移—時間(x-t)圖象如圖1-1-13所示,由圖象可以看出在0~4 s內
圖1-1-13
A.甲、乙兩物體始終同向運動
B.4 s時甲、乙兩物體的速度大小相等
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.甲、乙兩物體之間的最大距離為3 m
解析 甲在0~2 s時間內向正方向運動,2 s~4 s時間內向負方向運動,4 s時兩物體相遇。因此0~4 s內兩物體的平均速度相同。t=2時兩物體相距最遠,Δx=x甲-x乙=3 m。故D正確。
答案 D
7.(2018·成都三模)汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標。如圖為1-1-14所示,甲、乙、丙
7、三輛汽車運動的v-t圖象,根據圖象可以判定
圖1-1-14
A.乙車的速度變化最快
B.乙與甲在3 s時恰好相遇
C.丙與乙始終保持相同的距離
D.乙、丙兩車的加速性能相同
解析 加速度是反映汽車加速性能的物理量,而速度時間圖象的斜率反映加速度,故D對,A錯;題中沒有說明甲乙丙的初始位置差,故不能判斷是否相遇,B錯;丙與乙之間距離不斷增大,C錯。
答案 D
8.兩個質點A、B放在同一水平面上,由靜止開始從同一位置沿相同方向同時開始做直線運動,其運動的v-t圖象如圖1-1-15所示。對A、B運動情況的分析,下列結論正確的是
圖1-1-15
A.A、B加速時的加速度大小
8、之比為2∶1,A、B減速時的加速度大小之比為1∶1
B.在t=3t0時刻,A、B相距最遠
C.在t=5t0時刻,A、B相距最遠
D.在t=6t0時刻,A、B相遇
解析 由v-t圖象,通過斜率可計算加速度大小,加速時A、B的加速度大小之比為10∶1,減速時A、B的加速度大小之比為1∶1,所以選項A錯誤;由A、B運動關系可知,當A、B速度相同時距離最遠,所以選項B、C錯誤;由題意可知A、B是從同一位置同時開始運動的,由速度—時間圖象可以算出運動位移,可知6t0時刻,A、B位移相同,因此在此時刻A、B相遇,所以選項D正確。
答案 D
9.(2018·肇慶三模)甲、乙兩物體從同一地點同時開
9、始沿同一方向運動,甲物體運動的v-t圖象為兩段直線,乙物體運動的v-t圖象為兩段半徑相同的圓弧曲線,如圖1-1-16所示。圖中t4=2t2,則在0~t4時間內,下列說法正確的是
圖1-1-16
A.甲物體的加速度不變
B.乙物體做曲線運動
C.兩物體t1時刻和t3時刻相遇兩次
D.甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度
解析 甲物體兩段時間的加速度大小相等,方向相反,A錯;乙物體做的是直線運動,B錯。t1和t3時刻為兩物體速度相等的兩個時刻,此時二者沒有相遇,C錯。甲、乙兩物體在0~t4時間內速度圖象與時間軸所圍的面積相等,故位移相等,平均速度相等,D正確。
答案 D
10.
10、(多選)如圖1-1-17所示為甲、乙兩個物體同時從同一地點出發(fā)、沿同一直線運動的速度—時間圖象。下列說法正確的是
圖1-1-17
A.在0~2.0 s內,甲的加速度小于乙的加速度
B.在2.0 s時,乙在甲前面
C.在0~6.0 s內,甲和乙的位移相同
D.在0~6.0 s內,甲和乙相遇一次
解析 速度—時間圖象的斜率的絕對值表示物體加速度的大小,則0~2.0 s的過程中,物體甲的加速度大于物體乙的加速度,A錯誤;圖象與時間軸圍成的面積表示物體的位移,則由圖象可知0~2.0 s的時間內,物體甲的位移大小為6 m、物體乙的位移大小為10 m,顯然2.0 s時物體乙處在物體甲的前方
11、,B正確;0~6.0 s的時間內,物體甲的位移大小為24 m、物體乙的位移大小為18 m,6.0 s時物體甲在物體乙的前方,C錯誤;由以上分析可知在0~6.0 s的時間內,物體乙先在前面,后來物體甲一直在物體乙的前面,則0~6.0 s內物體甲和物體乙相遇一次,D正確。
答案 BD
二、計算題(本題2小題,共24分)
11.(12分)(2018·唐山二模)霧霾天氣容易給人們的正常出行造成不良影響。在一霧霾天,某人駕駛一輛小汽車以30 m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方30 m處有一輛大卡車以10 m/s的速度勻速行駛。于是,司機緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈。如圖1-1-18a、
12、b分別為小汽車和大卡車的v-t圖象。求:
圖1-1-18
(1)若小汽車剎車正常,通過計算判定兩車是否發(fā)生追尾;
(2)若小汽車剎車失靈時,小汽車司機立即向卡車司機發(fā)出信號,忽略信號傳輸時間和卡車司機反應時間,卡車至少以多大加速度行駛,才能避免兩車相撞。
解析 (1)由圖小汽車剎車加速度大小a1=10 m/s2
兩車速度相等,小汽車剎車時間t1==2 s
剎車位移s1==40 m
卡車位移s2=v1t1=20 m
由于s1<s2+30 m,兩車不會發(fā)生追尾。
(2)由圖正常剎車時間t0=1 s,小汽車剎車失靈時,速度大小v2=20 m/s、加速度大小a2=2.5 m/s2
13、
設卡車加速度大小為a3,在t時刻兩車速度相等為v,且恰好不相撞則有v2-a2t=v1+a3t
卡車位移s′2=v1t0+t。
小汽車位移s′1=t0+t
則有s′1-s′2=30 m
解得a3=0.83 m/s2。
答案 (1)不會 (2)0.83 m/s2
12.(12分)(2018·濮陽三模)甲、乙兩質點從同一位置由靜止出發(fā)做加速直線運動,加速度方向相同,0~t0時間內,甲的加速度大小為a0,乙的加速度大小為3a0。t0時刻,甲的加速度大小突變?yōu)?a0,乙的加速度大小突變a0,以后甲、乙兩質點的加速度不再發(fā)生變化。求
(1)甲、乙兩質點從開始運動到速度相等時經歷的時間及速
14、度相等時兩者的距離;
(2)甲、乙兩質點從開始運動到相遇所經歷的時間。
解析 (1)設甲、乙兩質點從開始運動到速度相等時經歷的時間為t2,此時的速度為v,則有
v=a0t0+3a0(t2-t0)=3a0t0+a0(t2-t0)
解得t2=2t0
在t2=2t0時間內,甲質點運動的距離x1=a0t+a0t+×3a0t=3a0t
在t2=2t0時間內,乙質點運動的距離x2=×3a0t+3a0t+×a0t=5a0t
速度相等時甲、乙兩質點的距離為Δx=x2-x1=2a0t
(2)設甲、乙速度相等后經過Δt時間甲、乙兩質點相遇
Δx=×3a0Δt2-a0Δt2
解得Δt=t0
則甲、乙兩質點從開始運動到相遇所經歷的時間為(2+)t0。
答案 (1)2t0 2a0t (2)(2+)t0