（通用版）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢一 運動的描述 勻變速直線運動的研究 新人教版

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1、單元質(zhì)檢一　運動的描述　勻變速直線運動的研究 (時間: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選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.下列說法正確的是(　　) A.研究運動員打出的弧旋球,可把乒乓球看作質(zhì)點 B.在女子萬米比賽中記錄運動員的成績,可把運動員看作質(zhì)點 C.參考系必須選取靜止不動的物體 D.在空中運動的物體不能作為參考系 答案B 解析研究運動員打出的弧旋球,是研究乒乓球的轉(zhuǎn)動,不能把乒乓球看作質(zhì)點,A錯誤;在女子萬米比賽中

2、記錄運動員的成績,可將其看作質(zhì)點,B正確;參考系的選擇是任意的,任何物體都可以作為參考系,故C、D錯誤。 2. 右圖是A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的x-t圖像,則下列說法錯誤的是(　　) A.A質(zhì)點以20 m/s的速度勻速運動 B.B質(zhì)點先沿正方向做直線運動,后沿負方向做直線運動 C.B質(zhì)點最初4 s做加速運動,后4 s做減速運動 D.A、B兩質(zhì)點在4 s末相遇 答案C 解析A質(zhì)點的速度vA=804m/s=20m/s;B質(zhì)點先向x正方向運動,再向x負方向運動,最初4s速度逐漸變小,做減速運動,后4s做加速運動;4s末兩質(zhì)點位置相同,即相遇。故選C。 3.如圖所示,在氣墊導(dǎo)軌

3、上安裝有兩個光電門A、B,A、B間距離為l=30 cm。為了測量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一寬度為d=1 cm的遮光條?，F(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A、B,記錄了遮光條通過兩光電門A、B的時間分別為0.010 s、0.005 s,滑塊從光電門A到B的時間為0.200 s。則下列說法正確的是(　　) A.滑塊經(jīng)過A的速度為1 cm/s B.滑塊經(jīng)過B的速度為2 cm/s C.滑塊加速度大小為5 m/s2 D.滑塊在A、B間的平均速度為3 m/s 答案C 解析vA=dΔtA=1m/s,vB=dΔtB=2m/s,選項A、B錯誤;加速度為a=vB-vAt=5m/s2,選項C正確;平

4、均速度v=lt=1.5m/s,選項D錯誤。 4.卡車以v0=10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機立即剎車,使卡車勻減速直線前進直至停止。停止等待6 s后,交通燈變?yōu)榫G燈,司機立即啟動卡車做勻加速直線運動。已知從開始剎車到恢復(fù)到原來的速度所用時間t=12 s,勻減速過程的加速度是勻加速過程的2倍,反應(yīng)時間不計。則下列說法正確的是(　　) A.卡車勻減速所用時間t1=2 s B.勻加速的加速度為5 m/s2 C.卡車剎車過程通過的位移是20 m D.從卡車開始剎車到剛恢復(fù)到原來速度的過程中,通過的位移大小為40 m 答案A 解析因為汽車做勻加速直線運動的末

5、速度等于汽車做勻減速直線運動的初速度,勻減速過程的加速度是勻加速過程的2倍,根據(jù)t=va知勻減速運動的時間是勻加速運動時間的一半,所以卡車勻減速運動的時間t1=2s,故選項A正確。勻加速直線運動的時間t2=2t1=4s,則勻加速直線運動的加速度a2=v0t2=2.5m/s2,故選項B錯誤?？ㄜ噭x車過程中的位移x1=v02t1=10m,故選項C錯誤?？ㄜ噭蚣铀僦本€運動的位移x2=v02t2=20m,則卡車從開始剎車到剛恢復(fù)到原來速度的過程中,通過的位移大小為30m,故選項D錯誤。 5.一質(zhì)點位于x=-2 m處,t=0時刻沿x軸正方向做直線運動,其運動的v-t圖像如圖所示。下列說法正確的是(　　

6、) A.t=4 s時,質(zhì)點在x=1 m處 B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi),質(zhì)點加速度的方向相反 C.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi),質(zhì)點的位移相同 D.0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi),質(zhì)點的平均速度相同 答案A 解析由題中v-t圖像可知:0~4s內(nèi),質(zhì)點的位移x4=4m-1m=3m,而t=0時質(zhì)點位于x=-2m處,故t=4s時,質(zhì)點在x=3m-2m=1m處,選項A正確;質(zhì)點在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度均為負方向,選項B錯誤;質(zhì)點在第3s內(nèi),位移為1m,質(zhì)點在第4s內(nèi),位移為-1m,選項C錯誤;質(zhì)點在0~2s內(nèi)和0~4s內(nèi)的位移都為x=3m,但時間不相等,根據(jù)平均速度的定義v=xt可得,v2>v

7、4,選項D錯誤。 6. 放在水平面上的物體,在水平力F作用下開始運動,以物體靜止時的位置為坐標原點,以力F的方向為正方向建立x軸,物體的加速度隨位移的變化圖像如圖所示。則下列說法錯誤的是(　　) A.位移為x1時,物體的速度大小為2a0x1 B.位移為x2時,物體的速度達到最大 C.物體的最大速度為a0(x2+x3) D.0~x2過程中物體做勻加速直線運動,x2~x3過程中物體做勻減速直線運動 答案BD 解析物體的位移由0到達x2過程中,加速度恒定不變,即物體做勻加速直線運動,又知物體是從靜止開始運動的,故有v2=2ax,故當位移為x1時,v1=2a0x1,A不符合題意。x

8、2→x3過程中加速度開始減小,但是加速度方向沒有變化,仍朝著正方向加速運動,故做加速度減小的加速運動,位移為x3時,速度最大,B、D符合題意。根據(jù)公式v2=2ax可得圖像的面積ax=v22,解得vmax=a0(x2+x3),C不符合題意。 7.某質(zhì)點做直線運動,運動速率的倒數(shù)1v與位移x的關(guān)系如圖所示,關(guān)于質(zhì)點運動的下列說法不正確的是(　　) A.質(zhì)點做勻加速直線運動 B.質(zhì)點做勻減速直線運動 C.1v-x圖線的斜率等于質(zhì)點運動的加速度 D.四邊形BB'C'C面積的物理意義是質(zhì)點從C到C'所用的時間 答案ABC 解析由1v-x圖像可知,1v與x成正比,即vx=常數(shù),x增大時,

9、v減小,則質(zhì)點做減速直線運動,圖線斜率k=1vx,不等于質(zhì)點運動的加速度,可知質(zhì)點做的不是勻減速直線運動,故A、B、C錯誤;由于三角形OBC'的面積s1=12OC·BC=12·x1v1,表示從O到C所用的時間,同理,三角形OBC的面積表示質(zhì)點從O到C'所用的時間,所以四邊形BB'C'C的面積可表示質(zhì)點從C到C'所用的時間,故D正確。 8.(2018·湖北名校聯(lián)考)A、B兩輛汽車從同一地點同時出發(fā)沿同一方向做直線運動,它們的速度的二次方v2隨位置x的變化圖像如圖所示,下列判斷正確的是(　　) A.汽車A的加速度大小為4 m/s2 B.汽車A、B在x=6 m處的速度大小為23 m/s

10、C.汽車A、B在x=8 m處相遇 D.汽車A、B在x=9 m處相遇 答案BC 解析根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系公式v2-v02=2ax,得v2=v02+2ax,則v2-x圖像的斜率等于2a;對于汽車A,有2aA=0-369m/s2=-4m/s2,可得aA=-2m/s2,加速度大小為2m/s2,故A錯誤。設(shè)汽車A、B在x=6m處的速度大小為v,由題圖知,對于汽車A,A的初速度v0=6m/s,由v2-v02=2ax得v=v02+2ax=36+2×(-2)×6m/s=23m/s,故B正確。對于汽車B,初速度為0,加速度為aB=k2=1892m/s2=1m/s2,設(shè)經(jīng)過時間t兩車相遇,則有v

11、0t+12aAt2=12aBt2,解得t=4s,則x=12aBt2=12×1×42m=8m,即汽車A、B在x=8m處相遇,故C正確,D錯誤。 二、實驗題(20分) 9.(6分)在研究勻變速直線運動的實驗中,下列方法中有助于減小實驗誤差的是　　　　(填正確答案標號)。? A.選取計數(shù)點,把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位 B.使小車運動的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上開始時密集的點,只利用點跡清晰、點間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算 D.適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù) 答案ACD 解析選取計數(shù)點可以使用于測量的相鄰點的間隔增大,在用刻度尺測量這些點間的距離時,誤差較小,因此選項

12、A正確;在實驗中,如果小車運動的加速度過小,那么打出的點就過密,長度測量的誤差較大,因此小車的加速度應(yīng)適當大些,而使小車加速度增大的常見方法是適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù),以增大拉力,故B項錯誤,D項正確;為了減小長度測量的誤差,應(yīng)舍去紙帶上過于密集和點跡不清晰的點,因此C項正確。 10.(14分)利用如圖甲所示的裝置,做測定重力加速度的實驗中,得到了幾條較為理想的紙帶。已知每條紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s,依打點先后編為0,1,2,3,4,…,由于不小心,紙帶都被撕斷了,如圖乙所示,根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答: 甲 (1)在B、C、D三

13、段紙帶中選出紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是　　　　　　(填正確答案標號);? 乙 (2)紙帶A上,打點1時重物的速度是　　　　　 m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);? (3)當?shù)氐闹亓铀俣却笮∈恰　　　　　?m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。? 答案(1)C　(2)3.47　(3)9.00 解析(1)因為該實驗是測定重力加速度,因此紙帶做的是勻變速直線運動,所以Δx恒定,即x2-x1=x3-x2=x4-x3,x2-x1=9cm,而取C段時x4-x2=2(x2-x1)=18cm,故選C段。 (2)由勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度有 v1=x1+x22T=(30.2+39

14、.2)×10-22×0.1m/s=3.47m/s。 (3)由a=x4-x13T2可得a=9.00m/s2。 三、計算題(本題共2小題,共32分) 11.(16分)某校一課外活動小組自制一枚火箭,設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運動?；鸺c火后可認為做勻加速直線運動,經(jīng)過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完,若不計空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)燃料恰好用完時火箭的速度大小; (2)火箭上升離地面的最大高度; (3)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點的時間。 答案(1)20 m/s　(2)60 m　(3)9.5 s 解析設(shè)燃料用完時火箭的速度為v1,所用時間為t1,火箭的

15、上升運動分為兩個過程,第一個過程為做勻加速上升運動,第二個過程為做豎直上拋運動至最高點。 (1)對第一個過程有h1=v12t1 代入數(shù)據(jù)解得v1=20m/s。 (2)對第二個過程有h2=v122g 代入數(shù)據(jù)解得h2=20m 所以火箭上升離地面的最大高度 h=h1+h2=40m+20m=60m。 (3)第二個過程用時t2=v1g 代入數(shù)據(jù)解得t2=2s 火箭從最高點落回發(fā)射點用時t3 由h=12gt32得t3=2hg 代入數(shù)據(jù)解得t3≈3.5s 總時間t=t1+t2+t3=9.5s。 12.(16分)質(zhì)量為m=1×103 kg的汽車A以2 m/s2的加速度,從靜止開始沿

16、一長直道路做勻加速直線運動,開始運動的同時,在A車前方200 m處有另一汽車B以36 km/h的速度與A車同方向勻速前進。A車追上B車時,立刻關(guān)閉發(fā)動機,以4 m/s2的加速度做勻減速直線運動。重力加速度g取10 m/s2,求: (1)A車經(jīng)過多長時間追上B車; (2)追上B車后,兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇。(假設(shè)A車可以從B車旁經(jīng)過而不發(fā)生相撞) 答案(1)20 s　(2)20 s 解析(1)A車從靜止開始沿一長直道路做勻加速直線運動,a1=2m/s2, 設(shè)A車經(jīng)過t1時間追上B車,則t1時間內(nèi)B車的位移x1=v1t1,A車的位移x2=12a1t12,且x2-x1=Δx, 聯(lián)立解得t1=20s,t2=-10s(舍去)。 (2)追上B車時A車的速度為v=a1t1=40m/s,a2=-4m/s2, 設(shè)經(jīng)過t2時間A車停下,則有v+a2t2=0,得t2=10s, 此時A車的位移x2'=v2t2=200m, B車的位移x1'=v1t2=100m, 即A車停下時B車仍沒有追上, 此后只有B車運動,設(shè)B車經(jīng)過t3時間追上A車,則有v1t3=x2'-x1', 得t3=10s, 所以總時間t=t2+t3=20s, 即再經(jīng)過20s兩車第二次相遇。 8