2020高考物理 月刊專版 專題1 直線運動 專題檢測4

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1、直線運動 一、選擇題(本大題共10個小題,共50分,每小題至少有一個選項正確,全部選對的得5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.加速度為零的質點一定處于靜止狀態(tài) B.做加速度不斷減小的加速直線運動的質點,在加速度不為零之前,速度不斷增大,位移不斷增大 C.某質點的加速度方向向東,且做直線運動,則該質點一定在向東做加速直線運動 D.質點做曲線運動時,它的加速度一定變化 解析:加速度為0時,即速度不發(fā)生變化,即物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動,選項A

2、不正確. 質點做加速直線運動時,雖然加速度在不斷減小,但速度仍然在不斷增大,只是單位時間內速度增加量不斷地減小,其位移也是不斷地增加,選項B正確. 質點做直線運動,雖加速度方向向東,但速度方向可以向東、也可以向西,即可以向東做加速直線運動,也可向西做減速直線運動,選項C錯誤. 質點做曲線運動時,速度不斷地變化,單位時間內速度變化可以保持不變,如平拋運動,故選項D是錯誤的. 答案:B 2.如圖1所示為物體做直線運動的v-t圖象.若將該物體的運動過程用x-t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移),則圖2中的四幅圖描述正確的是 (  ) 圖2 解析:0~t1時間內物體勻

3、速正向運動,故選項A錯;t1~t2時間內,物體靜止,且此時離出發(fā)點有一定距離,選項B、D錯;t2~t3時間內,物體反向運動,且速度大小不變,即x-t圖象中,0~t1和t2~t3兩段時間內,圖線斜率大小相等,故C對. 答案:C 3.沿直線做勻變速運動的質點在第一個0.5 s內的平均速度比它在第一個1.5 s內的平均速度大2.45 m/s,以質點的運動方向為正方向,則質點的加速度為 (  ) A.2.45 m/s2        B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2 解析:做勻變速直線運動的物體在某段

4、時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度,所以原題意可解釋為:0.25 s時刻的瞬時速度v1比0.75 s時刻的瞬時速度v2大2.45 m/s,即v2-v1=at,加速度a== m/s2=-4.90 m/s2. 答案:D 4.某軍事試驗場正在平地上試射地對空 導彈,若某次豎直向上發(fā)射導彈時發(fā) 生故障,造成導彈的v-t圖象如圖3 所示,則下述說法中正確的是 (  ) A.0~1 s內導彈勻速上升 B.1 s~2 s內導彈靜止不動 C.3 s末導彈回到出發(fā)點 D.5 s末導彈恰好回到出發(fā)點 解析:在v-t圖象中,圖

5、線的斜率表示加速度,故0~1 s內導彈勻加速上升,1 s~2 s內導彈勻速上升,第3 s時導彈速度為0,即上升到最高點,故選項A、B、C錯;v-t圖線與時間軸包圍的面積表示位移,在0~3 s內,x1=×(1+3)×30 m=60 m,在3 s~5 s內,x2=-×2×60 m=-60 m,所以x=x1+x2=0,即5 s末導彈又回到出發(fā)點,選項D對. 答案:D 5.(2020·福州模擬 )利用速度傳感器與 計算機結合,可以自動作出物體運動 的圖象,某同學在一次實驗中得到的 運動小車的v-t圖象如圖4所示,由 此可以知道 (  )

6、 A.小車先做加速運動,后做減速運動 B.小車運動的最大速度約為0.8 m/s C.小車的最大位移是0.8 m D.小車做曲線運動 解析:本題考查對v -t圖象的理解.v-t圖線上的點表示某一時刻的速度,從圖象可以看出小車先做加速運動,后做減速運動,運動的最大速度約0.8 m/s,A、B項正確;小車的位移可以通過v-t圖線下面的面積求得:查格84格,位移約為84×0.1×1 m=8.4 m,C項錯誤;v-t圖線為曲線,表示速度大小變化,但小車并不做曲線運動,D項錯誤.正確選項A、B. 答案:AB 6.某人在靜止的湖面上某高度處豎直上拋一個鐵球,鐵球上升到最高點后自由下落,穿過湖水并

7、陷入湖底的淤泥中一段深度(假設泥中阻力大小恒定).不計空氣阻力,以v、F、Ek分別表示鐵球的速度、所受合外力和動能三個物理量的大?。鐖D5所示的圖象中能正確反映鐵球運動過程的是 (  ) 解析:鐵球的運動分四個階段.第一階段,鐵球上拋階段,此過程只受重力作用,加速度為g,速度減??;第二階段,自由下落過程,此過程只受重力作用,加速度為g,速度增大;第三階段,在水中運動過程,此過程受重力和浮力作用,加速度向下但小于g,速度增大;第四階段,在泥中運動過程,此過程受重力和泥的阻力作用,加速度向上,速度減小直到減為0.根據(jù)對鐵球運動過

8、程分析知,A、C項正確、B項錯誤;鐵球的動能Ek=mv2,因為v是t的一次函數(shù),故動能是t的二次函數(shù),D項錯誤. 答案:AC 7.(2020·煙臺模擬)在由靜止開始向上運動的電梯里,某同學把一測量加速度的裝置(重力不計)固定在一個質量為1 kg的手提包上進入電梯,到達某一樓層后停止.該同學將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中,為此,該同學在計算機上畫出了如圖6所示的圖象,請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)和所學知識判斷下列圖象正確的是(設F為手提包受到的拉力,取g=9.8 m/s2) 物理模型 勻加速 直線運動 勻速直線運動 勻減速 直線運動 時間段 (s) 3.0 8 3.0 加速度

9、 (m/s2) 0.40 0 -0.40 \解析:3 s末物體的速度,v=at=0.4×3 m/s=1.2 m/s,然后以1.2 m/s做了8 s的勻速直線運動,最后3 s做勻減速運動,末速度v′=v-at=1.2-0.4×3 m/s=0,由此可得A正確,B錯誤;根據(jù)牛頓第二定律在前3 s有F1-mg=ma,得F1=10.2 N;緊接著的8 s,F(xiàn)2-mg=0,F(xiàn)2=9.8 N;最后3 s,F(xiàn)3-mg=-ma,F(xiàn)3=9.2 N.所以C項正確;手提包一直在運動,D項錯誤. 答案:AC 8.(2020·山東高考)質量為1500 kg的汽車 在平直的公路上運動,其v-t圖

10、象如圖 7所示.由此可求 (  ) A.前25 s內汽車的平均速度 圖7 B.前10 s內汽車的加速度 C.前10 s內汽車所受的阻力 D.15 s~25 s內合外力對汽車所做的功 解析:v-t圖象圖線與時間軸包圍的面積的數(shù)值就是物體的位移,所以能求出位移,還知道時間,所以能求出平均速度,A對;v-t圖象的斜率就是物體的加速度,所以能得到10秒內的加速度,B對;不知道汽車的牽引力,所以求不出受到的阻力,C錯;15 s~25 s汽車的初速度和末速度都知道,由動能定理可以求出合外力做的功,D對. 答案:ABD 9

11、.一只氣球以10 m/s的速度勻速上升,某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋,若g取10 m/s2,不計空氣阻力,則以下說法正確的是 (  ) A.石子一定能追上氣球 B.石子一定追不上氣球 C.若氣球上升速度等于9 m/s,其余條件不變,則石子在拋出后1 s末追上氣球 D.若氣球上升速度等于7 m/s,其余條件不變,則石子在到達最高點時追上氣球 解析:以氣球為參考系,石子的初速度為10 m/s,石子做勻減速運動,當速度減為零時,石子與氣球之間的距離縮短了5 m,還有1 m,石子追不上氣球,故A錯,B對;若氣球上升速度等于9 m/s,其余條件不變

12、,1 s末石子與氣球之間的距離恰好縮短了6 m,石子能追上氣球,所以C對;若氣球上升速度等于7 m/s<9 m/s,石子會在1 s內追上氣球,而石子要在2 s末才會到達最高點,故D錯. 答案:BC 10.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標.在描述兩車運動的v-t圖中(如圖8所示),直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0~20秒的運動情況.關于兩車之間的位置關系,下列說法正確的是 (  ) A.在0~10秒內兩車逐漸靠近 B.在10秒~20秒內兩車逐漸遠離 C.在5秒~15秒內兩車的位移相等 D.在t=10秒時兩車在公路上相遇

13、解析:由v-t圖象可知,0~10 s內,v乙>v甲,兩車逐漸遠離,10 s~20 s內,v乙<v甲,兩車逐漸靠近,故選項A、B均錯;v-t圖線與時間軸所圍的面積表示位移,5 s~15 s內,兩圖線與t軸包圍的面積相等,故兩車的位移相等,選項C對;t=20 s時,兩車的位移再次相等,說明兩車再次相遇,故選項D錯. 答案:C 二、實驗題(本大題共2個小題,共10分) 11.(5分)如圖9所示為用打點計時器記錄小車運動情況的裝置,開始時小車在水平玻璃板上勻速運動,后來在薄布面上做勻減速運動,所打出的紙帶如圖10所示(附有刻度尺),紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為0.02 s. 從紙帶上記錄

14、的點跡情況可知,A、E兩點跡之間的距離為__________cm,小車在玻璃板上做勻速運動的速度大小為________m/s;小車在布面上運動的加速度大小為________m/s2. 解析:A、E兩點的刻度分別為xA=13.20 cm,xE=6.00 cm,AE=xA-xE=7.20 cm(答案在7.19~7.21間均正確),勻速運動的速度為v==0.90 m/s(答案在0.89 m/s~0.91 m/s均正確). F點以后做減速運動,相鄰T內的位移差為Δx=0.2 cm. 由Δx=aT2得:a==m/s2=5.0 m/s2(答案在4.9 m/s2~5.1 m/s2間均正確). 答案:

15、7.19~7.21 0.89~0.91 4.9~5.1 12.(5分)在“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz,記錄小車運動的紙帶如圖11所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出,紙帶旁并排放著有最小分度為毫米的刻度尺,零點跟“0”計數(shù)點對齊,由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中. 距離 d1 d2 d3 測量值/cm 計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為v2=________m/s. 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出小車的加速度是a=________m/s2.(計算結

16、果保留三位有效數(shù)字) 解析:由圖可以讀出: d1=1.20 cm,d2=5.40 cm,d3=12.02 cm, 由題意知T0= s=0.02 s T=5T0=0.1 s,v2==0.210 m/s v4==0.331 m/s 再由v4-v2=a·2T得: a==0.605 m/s2. 答案:1.20(1.18~1.20) 5.40(5.38~5.40) 12.02(12.01~12.02) 0.210(0.209~0.215) 0.605(0.598~0.615) 三、計算題(本大題共4個小題,共40分,解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計算的要注

17、明單位) 13.(8分)如圖12所示,公路上一輛汽車以 v1=10 m/s的速度勻速行駛,汽車行至 A點時,一人為搭車,從距公路30 m的 C處開始以v2=3 m/s的速度正對公路勻 圖12 速跑去,司機見狀途中剎車,汽車做勻減 速運動,結果車和人同時到達B點,已知 AB=80 m,問:汽車在距A多遠處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大? 解析:人從C到B用時t=s=10 s,這一時間內汽車由A到B且停在B點,設車從A經(jīng)t1,開始剎車. v1t1+(t-t1)=x 代入數(shù)據(jù)解得:t1=6 s 所以x1=v1t1=60 m, a==m/s2=2

18、.5 m/s2. 答案:60 m 2.5 m/s2 14.(10分)因測試需要,一輛汽車在某雷達測速區(qū)沿平直路面從靜止開始勻加速一段時間后,又接著做勻減速運動直到最后停止.下表中給出了雷達測出的各個時刻對應的汽車速度數(shù)值.求: 時刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 速度/ (m·s-1) 0 3.0 6.0 9.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 (1)汽車在勻加速和勻減速兩階段的加速度a1、a2分別是多少? (2)汽車在該區(qū)域行駛的總位移x是多少?

19、 解析:(1)由表數(shù)據(jù):a1== m/s2=3 m/s2 a2== m/s2=-2 m/s2 “-”表示與車前進方向相反 (2)由表可知勻加速的最大速度是v=12 m/s 勻加速的位移x1==24 m 勻減速的位移x2==36 m 總位移x=x1+x2=60 m. 答案:(1)3 m/s2?。? m/s2 (2)60 m 15.(10分)在豎直的井底,將一物塊以11 m/s的速度豎直地向上拋出,物塊沖過井口時被人接住,在被人接住前1 s內物塊的位移是4 m,位移方向向上,不計空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間; (2)此豎直井的深度.

20、 解析:(1)設人接住物塊前1 s時刻速度為v, 則有:h′=vt′-gt′2 即4 m=v×1 m-×10×12 m 解得v=9 m/s. 則物塊從拋出到被人接住所用總時間為 t=+t′=s+1 s=1.2 s. (2)豎直井的深度為 h=v0t-gt2=11×1.2 m-×10×1.22 m=6 m. 答案:(1)1.2 s (2)6 m 16.(12分)甲、乙兩車同時同向從同一地點出發(fā),甲車以v1=16 m/s的初速度,a1=-2 m/s2的加速度做勻減速直線運動,乙車以v2=4 m/s的初速度,a2=1 m/s2的加速度做勻加速直線運動,求兩車再次相遇前兩車相距最大距離和再次相遇時兩車運動的時間. 解析:當兩車速度相等時,相距最遠,再次相遇時,兩車的位移相等.設經(jīng)過時間t1相距最遠. 由題意得v1+a1t1=v2+a2t1 ∴t1==s=4 s

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