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2019-2020年高考物理 專題01 直線運(yùn)動 備考強(qiáng)化訓(xùn)練1 位移、速度和加速度 新人教版 本套強(qiáng)化訓(xùn)練的重點(diǎn)是對位移、速度、加速度等重要概念的理解，并了解平動與轉(zhuǎn)動、位移與路程、速度與速率、速度變化與速度變化率、平均速度與瞬時(shí)速度等概念的區(qū)別。 其中第15題，通過小球在光滑半圓球頂由靜止滑滾下的實(shí)例的解析，加深位移、速度、平均速度、加速度與路程、速率、平均速率、平均加速度等對應(yīng)概念的理解，把理論與實(shí)際密切結(jié)合起來，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。而四道選做題，目的在于強(qiáng)化“速度—時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積表示位移”這一知識點(diǎn)及其應(yīng)用。 一、破解依據(jù) ㈠參考系和質(zhì)點(diǎn)；平動和轉(zhuǎn)動。 ㈡直線運(yùn)動 v0 v0 vt A B o x y ⑴位移：，為初、末位置（坐標(biāo)）； ⑵時(shí)間： ，為初、末時(shí)刻； ⑶平均速度與瞬時(shí)速度： ；。 ㈢速度變化 即；勻變速直線運(yùn)動中的速度變化如右圖所示；曲線運(yùn)動中的速度變化（參見5.1《曲線運(yùn)動、運(yùn)動的合成與分解、平拋運(yùn)動》、5.2《勻速圓周運(yùn)動　離心現(xiàn)象及應(yīng)用》） 加速度（速度變化率）： 附：速率：。其中l(wèi)表示路程即軌跡的長度。 二、精選習(xí)題 ㈠選擇題（每小題5分，共50分） 1. 下列描述的運(yùn)動中可能存在的是 ( ) A.速度變化很快，加速度卻很小 B.速度方向?yàn)檎铀俣确较驗(yàn)樨?fù) C.速度變化方向?yàn)檎?，加速度方向?yàn)樨?fù) D.速度變化越來越快，加速度越來越小 圖1—1—1 2. （14山東）一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動，其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示．在圖中標(biāo)出的時(shí)刻中，質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同的有(　　) A．t1 B．t2 C．t3 D．t4 圖1—1—2 3. （13四川）甲、乙兩物體在t=0時(shí)刻經(jīng)過同一位置沿x軸運(yùn)動，其v-t圖像如圖所示。則（ ） A．甲、乙在t=0s到t=1s之間沿同一方向運(yùn)動 B．乙在t=0到t=7s之間的位移為零 C．甲在t=0到t=4s之間做往復(fù)運(yùn)動 D．甲、乙在t=6s時(shí)的加速度方向相同 圖1—1—3 4. (14廣東) 圖1—1—3是物體做直線運(yùn)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(yùn)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 圖1—1—4 5. (14天津】 質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度—時(shí)間圖像如圖1—1—4所示，該質(zhì)點(diǎn)(　　) 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 A 3T/2 a a0 -a0 0 T/2 T 2T t 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T D 3T/2 v t v0 -v0 0 T/2 T 2T B C 圖1—1—5 6.（13海南）一物體做直線運(yùn)動，其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖象如圖1—1—5所示。下列v-t圖象中，可能正確描述此物體運(yùn)動的是( ) 圖1—1—6 7.（經(jīng)典試題）在xx年柏林田徑世錦賽上，牙買加田徑運(yùn)動員博爾特，在男子100 m決賽和男子200 m決賽中分別以9.58 s和19.19 s的成績打破此前由他在北京奧運(yùn)會上保持兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，并獲得兩枚金牌.關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動情況，下列說法正確的是 ( ) A.200 m決賽中的位移是100 m決賽的兩倍 B.200 m決賽中的平均速度約為10.42 m/s C.100 m決賽中的平均速度約為10.44 m/s D.100 m決賽中的最大速度約為20.88 m/s . 8.（15浙江）如圖所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時(shí)，其上的遮光條將光遮住，電子計(jì)時(shí)器可自動記錄遮光時(shí)間，測得遮光條的寬度為，用近似代表滑塊通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度，為使更接近瞬時(shí)速度，正確的措施是（ ） 圖1—1—7 A．換用寬度更窄的遮光條 B．提高測量遮光條寬度的精確度 D．使滑塊的釋放點(diǎn)更靠近光電門 D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角 9.（高考模擬）利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合,可以自動作出物體運(yùn)動的圖象。某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中得到的運(yùn)動小車的v-t圖象如圖1—1—8所示，,則( 　) A.小車運(yùn)動的最大速度約為0.8 m/s B.小車加速度先增大后減小 C.小車的位移一定小于6 m D.小車做曲線運(yùn)動 圖1—1—8 圖1—1—9 8.【15廣東】13.甲乙兩人同時(shí)同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動，前1小時(shí)內(nèi)的位移-時(shí)間圖像如圖1—1—9所示。下列表述正確的是 A．0.2-0.5小時(shí)內(nèi)，甲的加速度比乙的大 B．0.2-0.5小時(shí)內(nèi)，甲的速度比乙的大 C．0.6-0.8小時(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的小 D．0.8小時(shí)內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等 ㈡填空題（每小題8分，共16分） 11．（14福建）某同學(xué)測定一金屬桿的長度和直徑，示數(shù)如圖甲、乙所示，則該金屬桿的長度和直徑分別為________cm和________mm. 圖1—1—10 12. （12上海卷）．質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s質(zhì)點(diǎn)在_________時(shí)的瞬時(shí)速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。 圖1—1—11 ㈢計(jì)算題（共34分） 13.（8分）騎自行車的人沿直線以速度v行駛了三分之二的路程，接著以5 m/s的速度跑完其余三分之一的路程。若全程的平均速度為3 m/s，則速度v是多少？ 14.（10分）某大型商場的自動扶梯正在勻速向上運(yùn)送顧客，現(xiàn)甲、乙兩人先后沿著扶梯向上奔跑，甲、乙在扶梯上向上奔跑的速度分別為1.5 m/s和1.8 m/s，甲、乙登階梯數(shù)分別為42級和45級，則自動扶梯勻速運(yùn)動的速度為多少？若平均每級階梯上都站有一名顧客，則站在此扶梯上的顧客為多少人？ 15.（高考模擬）（16分）質(zhì)量為m的小球，由靜止開始、從半徑為R=0.30m的光滑半圓球頂上滾下。當(dāng)小球滾經(jīng)0.2s時(shí)間至位置B時(shí)，試問： ⑴小球發(fā)生的位移有多大？路程呢？ ⑵小球的速度的大小和方向？ 平均速度的大小和方向？ ⑶速率和平均速率呢？ ⑷小球的加速度的大小和方向？平均加速度的大小和方向（設(shè)）圖1—1—12 （四）選做題 16．（14新課標(biāo)Ⅱ卷） 甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛．在t＝0到t＝t1的時(shí)間內(nèi)，它們的v－t圖像如圖1—1—13所示．在這段時(shí)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 圖1—1—13 17．（14全國）一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動，其v－t圖像如圖所示．質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)位于x＝5 m處，開始沿x軸正向運(yùn)動．當(dāng)t＝8 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為(　　) A．x＝3 m B．x＝8 m C．x＝9 m D．x＝14 m 　　　　　　　　　　　　　 圖1—1—14 18．（14上海松江）如圖1—1—15所示，汽車以10 m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20 m處時(shí)，還有3 s綠燈就要熄滅．而該汽車在綠燈熄滅時(shí)剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動的速度—時(shí)間圖像可能是圖X18中的(　　) 圖1—1—15 三、參考答案 ㈠選擇題（每小題5分，共50分） 1. B 【解析】速度變化快，加速度便大，A錯(cuò)誤；速度與加速度方向可以一致，也可以相反還可以成任意角度，B正確；速度變化方向即為加速度方向，C錯(cuò)誤；加速度就是速度變化的快慢，D錯(cuò)誤。故答案選:B 2. AC　 【解析】本題考查的是速度圖像．速度圖像中某點(diǎn)的切線的斜率表示加速度．t1時(shí)刻速度為正，加速度也為正，合外力與速度同向；t2時(shí)刻速度為正，加速度為負(fù)，合外力與速度反向；t3時(shí)刻速度為負(fù)，加速度也為負(fù)，合外力與速度同向；t4時(shí)刻速度為負(fù)，加速度為正，合外力與速度反向．選項(xiàng)A、C正確． 3. BD 【解析】乙在t=0s到t=0.5s之間沿沿x軸負(fù)方向運(yùn)動，在t=0.5s到t=1s之間沿x軸正方向運(yùn)動，而甲在t=0s到t=1s之間沿x軸正方向運(yùn)動，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。根據(jù)速度圖象與橫軸所夾面積表示位移可知，乙在t=0到t=7s之間的位移為零，選項(xiàng)B正確。甲在t=0到t=4s之間一直沿x軸正方向運(yùn)動，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。甲、乙在t=6s時(shí)的加速度均為負(fù)值，方向相同，選項(xiàng)D正確。 4. B. 【解析】 0～3 s內(nèi)物體一直沿正方向運(yùn)動，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；vt圖像的斜率表示加速度，第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)圖像斜率相同，故加速度相同，選項(xiàng)B正確；vt圖像圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示位移的大小，第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)對應(yīng)的兩個(gè)三角形面積相等，故位移大小相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)對應(yīng)的兩個(gè)三角形面積相等，故位移大小相等，方向相反，所以0～2 s和0～4 s內(nèi)位移相同，但時(shí)間不同，故平均速度不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5.D. 【解析】本題2考查考生的讀圖能力、應(yīng)用圖像判斷物體的運(yùn)動情況，速度的政府代表了運(yùn)動方向，故A錯(cuò)；圖線的斜率代表加速度的大小及方向，故B錯(cuò)；圖線與時(shí)間抽圍成的圖形的面積則代表物體運(yùn)動的位移。故C錯(cuò)，D正確。 6. D 【解析】由a-t圖像知，時(shí)間內(nèi)的加速度與T-2T時(shí)間內(nèi)的加速度大小相等，方向相反，而對應(yīng)時(shí)間內(nèi)的v-t圖像的斜率的大小相等，可得D正確。 7.C 圖1—1—16 【解析】200 m是指路程，其軌跡中含有彎道，故AB錯(cuò)誤;根據(jù)公式v=Δx/t計(jì)算出100 m的平均速度為10.44 m/s,故C正確；其最大速度無法確定，故D錯(cuò)誤. 8.B 【解析】該題圖像為位移-時(shí)間圖像，圖像斜率大小代表速度大小，分析各段甲乙運(yùn)動情況：0~0.2h內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動，速度相等，加速度均為0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤 ；在0.2~0.5h內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，甲的速度大于乙的速度，加速度均為0 ，選項(xiàng)B正確；在0.5~0.6h內(nèi)均靜止，在0.6~0.8h內(nèi)均做勻速直線運(yùn)動，但甲的速度大于乙的速度，加速度均為0，甲的位移是-5km，大小是5km,乙的位移是-3km，大小為3km，選項(xiàng)C錯(cuò)誤 ；整個(gè)0.8h內(nèi)，甲的路程是15km ,乙的路程是11km , 選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 9. A 【解析】如圖1—1—10所示，由圖象可知其最大速度約為0.8m/s，A正確；小車的加速度可看速度圖象的斜率，顯見加速度是先減小的，B錯(cuò)；位移大小表示為速度圖象與時(shí)間軸圍成的“面積”，顯然矩形的面積較小，小車的位移必定大于6m,C錯(cuò)；學(xué)生實(shí)驗(yàn)，小車一定作直線運(yùn)動，D錯(cuò)。本題答案：A.. 10. B. 【解析】利用“面積（路程）除以所用時(shí)間”的方法，得該質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)的路程 ，易得其平均速度的大??；由于前8s內(nèi)的位移?！啊碧柋硎疚灰频姆较蚺c正方向相反——向左。由于平均速度與位移同向，因此其方向必定向左。本題答案：B。 ㈡填空題（每小題8分，共16分） 11.(1)60.10　4.20　 【解析】 金屬桿的長度通過毫米刻度尺讀出來，毫米刻度尺讀數(shù)時(shí)要讀到最小刻度的下一位，即要有估讀數(shù)位，如圖甲所示，讀數(shù)為60.10 cm，其中最后一個(gè)“0”為估讀數(shù)；金屬桿的直徑通過游標(biāo)卡尺讀出來，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)尺的讀數(shù)，注意沒有估讀，如圖乙所示，讀數(shù)為：4 mm＋100.02 mm＝4.20 mm. 12.【答案】0.8，10s和14s。 ㈢計(jì)算題（共34分） 13.【解析】依題意，不難得出以下三式 由此，即可求出 14.【解析】設(shè)扶梯長L，階梯數(shù)為n，則甲在扶梯上的時(shí)間為t1=L/(v1′+v),甲相對扶梯走過的距離為s1′=v1′t1,由比例關(guān)系有= 聯(lián)立以上三式得：.同理對L有 比較上面兩式可得 v=1 m/s n=70. 圖1—1—17 15.【解析】⑴如圖1—1—17所示，忽略小球本身的半徑，由位移定義可知，當(dāng)小球由頂端A滾動至B時(shí)，線段AB即小球發(fā)生的位移。由幾何知識可得 路程當(dāng)為弧長 ⑵由動能定理可得 代入已知數(shù)據(jù) 速度方向即沿半圓球的切線方向，由幾何知識易得速度與豎直方向夾角為。 由平均速度定義得，其大小 方向由A→B，顯然與豎直夾角 ⑶速率等于速度的大小即 由平均速率定義可得 ⑷小球在運(yùn)動中只受重力的作用，其瞬時(shí)加速度可分為切向加速度和法向加速度。把重力加速度分解，可得 顯然，切向加速度 與豎直方向夾角為；法向加速度與豎直方向夾角為指向圓心。 由平均加速度定義，其大小 方向與豎直方向夾角為，跟瞬時(shí)速度v（即速度改變）的方向一致。 （四）選做題 16．A　 【解析】v－t圖像中圖線與橫軸圍成的面積代表位移，可知甲的位移大于乙的位移，而時(shí)間相同，故甲的平均速度比乙的大，A正確，C錯(cuò)誤；勻變速直線運(yùn)動的平均速度可以用來表示，乙的運(yùn)動不是勻變速直線運(yùn)動，所以B錯(cuò)誤；圖像的斜率的絕對值代表加速度的大小，則甲、乙的加速度均減小，D錯(cuò)誤． 17．B　 【解析】本題考查v－t圖像. v－t圖像與x軸圍成的面積表示位移，即位移為s1－s2＝3 m，由于初始坐標(biāo)是5 m，所以t＝8 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為x＝3 m＋5 m＝8 m，因此B正確． 18..BC　 【解析】汽車運(yùn)動的速度—時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積表示位移，所以，v-t圖像可能是圖B或圖C。