山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元質(zhì)檢一 運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 新人教版

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1、單元質(zhì)檢一　運(yùn)動(dòng)的描述　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 (時(shí)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(gè)選項(xiàng)中,第1~5題只有一項(xiàng)符合題目要求,第6~8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分) 1. (2019·陜西榆林高三第一次模擬)一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),v-t圖象如圖所示。下列選項(xiàng)中無法求出的是(　　) A.前25 s內(nèi)汽車的平均速度 B.第20 s末時(shí)汽車的瞬時(shí)速度 C.前10 s內(nèi)汽車的加速度 D.前10 s內(nèi)汽車受到的合力 答案D 解析通過v-t圖象的“面積”可求解前25s的

2、位移,即可求解前25s內(nèi)汽車的平均速度,選項(xiàng)A不符合題意;根據(jù)圖象可求解第20s末時(shí)汽車的瞬時(shí)速度為25m/s,選項(xiàng)B不符合題意;圖象的斜率等于加速度,則可求解前10s內(nèi)汽車的加速度,選項(xiàng)C不符合題意;由于汽車的質(zhì)量未知,則不能求解前10s內(nèi)汽車受到的合力,選項(xiàng)D符合題意。故選D。 2.(2019·四川射洪中學(xué)月考)一小石塊從空中a點(diǎn)自由落下,先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)速度為v,經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度為3v,則ab段與ac段位移之比為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1∶3 B.1∶5 C.1∶8 D.1∶9 答案D 解析石塊經(jīng)過b、c點(diǎn)的瞬時(shí)速度之比

3、為1∶3,由2ax=v2,得ab∶ac等于1∶9。故D項(xiàng)正確。 3. (2019·安徽江淮十校高三第二次聯(lián)考)甲、乙兩車同時(shí)同地出發(fā)。在同一平直公路上行駛。其中甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。乙車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示。則乙車追上甲車前兩車間的最大距離為(　　) A.15 m B.20 m C.25 m D.50 m 答案C 解析將x-t圖象轉(zhuǎn)化為v-t圖象,如圖所示: 5s相遇,圖象的面積表示位移,而位移相等即面積相等,可知2.5s時(shí)速度相等,此時(shí)相距最遠(yuǎn),所以兩車間最大距離是陰影面積,即25m。故選C。 4.(2019·陜西城固一中月考)甲乙兩

4、物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示,以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),從圖象可以看出,下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A.0~t1時(shí)間內(nèi),甲的位置變化比乙快 B.甲一直做勻速直線運(yùn)動(dòng) C.開始計(jì)時(shí)時(shí),乙在甲前面x0處 D.甲在中途停了一會(huì)兒,但最后還是追上了乙 答案B 解析由圖象知0~t1時(shí)間內(nèi),甲的速度大于乙的速度,故0~t1時(shí)間內(nèi)甲比乙位置變化快,A正確;由于甲物體在t1~t2時(shí)間內(nèi)位移未變,說明在這段時(shí)間內(nèi)甲處于靜止?fàn)顟B(tài),故B錯(cuò)誤;由圖象可知,開始運(yùn)動(dòng)時(shí)甲的出發(fā)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),而乙物體在出發(fā)時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離為x0,故甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在甲前面x0處,故C正確;由于甲物體

5、在t1~t2時(shí)間內(nèi)位移不變,即甲在中途停了一會(huì)兒,在t3時(shí)刻甲乙兩物體的位置相同,即甲追上了乙,故D正確。 5.在平直軌道上,A、B兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)、同地開始運(yùn)動(dòng),其速度—時(shí)間圖象如圖所示,則下列說法正確的是(　　) A.A、B兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向相反 B.0.8 s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇 C.2 s內(nèi)A始終在B的前方 D.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在2 s末,相距2 m 答案D 解析由圖可知,A、B的速度方向相同,A錯(cuò)誤;設(shè)t1時(shí)刻AB速度相等為v,由三角形相似得v6=2-t12,v-26-2=t12,解得t1=0.8s,此時(shí)A在B的前方,B錯(cuò)誤;由圖知2s末A、,B相距的距離等于位移之差為2m,B在

6、A的前方,C錯(cuò)誤,D正確。 6. 如圖是一質(zhì)點(diǎn)從0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。關(guān)于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的下列說法,正確的是(　　) A.0~2 s內(nèi)的位移與2~4 s內(nèi)的位移相等 B.0~2 s內(nèi)的加速度與2~4 s內(nèi)的加速度方向相反 C.4 s末再次經(jīng)過出發(fā)點(diǎn) D.2 s末距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 答案CD 解析v-t圖象的面積表示物體的位移,可知0~2s內(nèi)的位移與2~4s內(nèi)的位移大小相等方向相反,4s末物體的位移為零,物體再次經(jīng)過出發(fā)點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;v-t圖象的斜率等于加速度,則由圖象可知,0~2s內(nèi)的加速度與2~4s內(nèi)的加速度方向相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖象可知,2s末距出

7、發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),選項(xiàng)D正確。故選CD。 7. 甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖中(如圖),直線a、b分別描述了甲乙兩車在0~20 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是(　　) A.在0~10 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 B.在10~20 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離 C.在5~15 s內(nèi)兩車的位移相等 D.在t=10 s時(shí)兩車在公路上相遇 答案AC 解析0時(shí)刻兩車同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo),在0~10s內(nèi)a車速度小于b車的速度,兩車逐漸遠(yuǎn)離,故A正確;在10~20s內(nèi),a車速度大于b車的速度,兩車逐漸靠近,

8、故B錯(cuò)誤;根據(jù)速度圖線與坐標(biāo)軸所圍的“面積”表示位移,由幾何知識(shí)可知,在5~15s內(nèi)兩車的位移相等。故C正確;在t=10s時(shí)兩車速度相等,但乙的位移大于甲的位移,甲還沒有追上乙,故D錯(cuò)誤。故選AC。 8.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識(shí)后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體在t= 6 s內(nèi)位移一定不為0的是(　　) 答案BCD 解析根據(jù)A圖象可知,6s時(shí)的位移x=0-0=0,故A錯(cuò)誤;B圖的速度—時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,則6s內(nèi)位移為正,故B正確;C圖中0~1s內(nèi)加速度不變,做勻

9、加速直線運(yùn)動(dòng),1~2s內(nèi)加速度方向改變,大小不變,向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2s末速度為零,在一個(gè)周期內(nèi)速度的方向不變,則6s內(nèi)位移不為零,故C正確;D圖中在0~1s內(nèi),向正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),1~2s內(nèi)加速度方向改變,大小不變,向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2s末速度為零,2~3s內(nèi)向負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生變化,4s末位移為零,6s末位移等于2s末位移,不為零,故D正確。故選BCD。 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題,共20分) 9.(8分)一條打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示。取記數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E。每相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未畫出),已用刻度尺測量以A為起

10、點(diǎn),到B、C、D、E各點(diǎn)的距離標(biāo)在圖上,則該紙帶運(yùn)動(dòng)加速度的大小為a=　　　　 m/s2,該紙帶上C點(diǎn)時(shí)瞬時(shí)速度大小vC=　　　　 m/s。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)? 答案(1)0.493　(2)0.155 解析因?yàn)橄噜徲?jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s, 根據(jù)逐差法可得xDE-xBC=2aT2,xCD-xAB=2aT2,兩式相加解得a=(xDE+xCD)-(xAB+xBC)4T2=(2.29+1.79)-(1.31+0.80)4×0.12×10-2m/s2=0.493m/s2 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)過程中中間時(shí)刻速度等于該段過程中的平均速度可得vC=xB

11、C+xCD2T=0.155m/s。 10.(12分)利用圖1所示的裝置可以“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”。將質(zhì)量為m1的物塊1與質(zhì)量為m2的物塊2(m1

12、 (3)將各計(jì)數(shù)點(diǎn)至O點(diǎn)的距離依次記為h1、h2、h3、h4……,測得h2=1.60 cm,h4=6.40 cm,請計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)物塊的速度大小為　　　　 m/s;? 圖3 (4)根據(jù)測出物塊1上升的高度h與相應(yīng)的時(shí)間t,描繪出如圖3所示的h-t2圖線,由此可以求出物塊的加速度大小為　　　　　 m/s2。? 答案(1)0.1　(2)后　(3)0.24　(4)0.80 解析(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為:T=0.02×5s=0.1s; (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)要在接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之后釋放物體; (3)C點(diǎn)的瞬時(shí)的速度為BD點(diǎn)的平均速度為vC=h4-h22T=0.064-0.016

13、2×0.1m/s=0.24m/s (4)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h=12at2,因此h-t2圖線的斜率k=a2,那么a=2k=2×0.41m/s2=0.80m/s2。 三、計(jì)算題(本題共2小題,共32分) 11.(16分)(2019·四川眉山一中辦學(xué)共同體月考)在一次治理超載和超限的執(zhí)法中,一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊。當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以72 km/h的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕。經(jīng)過10 s后警車發(fā)動(dòng)起來,并以2.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi)。求: (1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少? (2)警車發(fā)動(dòng)后要多少時(shí)

14、間才能追上貨車? 答案(1)280 m　(2)65 s 解析(1)警車在追趕貨車的過程中,當(dāng)兩車速度相等時(shí),它們間的距離最大,設(shè)警車發(fā)動(dòng)后經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等。v貨=72km/h=20m/s,則t1=202.5s=8s s貨=(10+8)×20m=360m,s警=12at12=12×2.5×82m=80m 所以兩車間的最大距離為:Δs=s貨-s警=280m (2)v0=90km/h=25m/s,當(dāng)警車剛達(dá)到最大速度時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2=252.5s=10s s貨'=(10+10)×20m=400m s警'=12at12=12×2.5×102m=125m 因?yàn)閟貨'>s警',

15、故此時(shí)警車尚未趕上貨車,且此時(shí)兩車距離為: Δs'=s貨'-s警'=(400-125)m=275m 警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)再經(jīng)Δt時(shí)間追上貨車,則有Δt=Δs'v0-v貨=55s 所以警車發(fā)動(dòng)后要經(jīng)過t=t2+Δt=65s才能追上貨車。 12.(16分)(2019·浙江杭州高三上學(xué)期模擬)在十字路口,紅燈攔停了很多汽車和行人,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端間距均為d=6.0 m,且車長均為L0=4.8 m,最前面的行人站在橫道線邊緣,已知橫道線寬s=20 m。若汽車啟動(dòng)時(shí)都以a1=2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加

16、速到v1=10.0 m/s后做勻速直線運(yùn)動(dòng)通過路口。行人起步的加速度為a2=0.5 m/s2,達(dá)到v2=1.0 m/s后勻速通過橫道線。已知該路口亮綠燈的時(shí)間t=40 s,而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈(無黃燈)。另外交通法規(guī)定:原在綠燈時(shí)通行的汽車,紅燈亮起時(shí),車頭已越過停車線的允許通過。由于行人和汽車司機(jī)一直關(guān)注著紅綠燈,因此可以不考慮行人和汽車的反應(yīng)時(shí)間。請回答下列問題: (1)路口對(duì)面最前面的行人在通過橫道線的過程中與幾輛車擦肩而過? (2)按題述情景,不能通過路口的第一輛汽車司機(jī),在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開始剎車,使車勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車的前端與停車線相齊,求剎車后汽車經(jīng)多少時(shí)間

17、停下? 答案(1)31　(2)6.8 s 解析(1)汽車加速時(shí)間t1=v1a1=4.0s,加速位移為x1=12a1t2=20m 行人加速的時(shí)間t2=v2a2=2.0s,加速位移為x2=v22t2=1m 行人通過橫道線的時(shí)間為t'=t2+s-x2v2=21s 在行人通過橫道線的時(shí)間內(nèi)汽車行駛位移x3=x1+v1(t'-t1)=190m 能到達(dá)橫道線的車輛數(shù)N1=x3d=31.7, 即第32輛車有一部分是行人離開橫道線后從側(cè)邊走過, 故取N1=31輛車擦肩而過。 (2)在亮燈t=40s內(nèi)汽車行駛的位移x4=x1+v1(t-t1)=380m 該時(shí)段內(nèi)能通過路口的車輛N2=x4d=63.3,取整知N2=64,即第65輛車未能通過。 設(shè)t0=3s時(shí)第65輛車行駛的位移為x5=x1+v1(t-t1-t0)=350m, 此時(shí)車離停車線的距離x6=64d-x5=34m, 故它停下的時(shí)間滿足x6=v12t3,解得t3=6.8s。 9