《2020高考物理單元卷 勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理單元卷 勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一模塊 第1章 第2單元
一、選擇題
1.某一列車,其首端從站臺的A點出發(fā)到尾端完全出站都在做勻加速直線運動,站在站臺上A點一側(cè)的觀察者,測得第一節(jié)車廂全部通過A點需要的時間為t1,那么第二節(jié)車廂(每節(jié)車廂都相同)全部通過A點需要的時間為
( )
A.t1 B.(-1)t1
C.(-1)t1 D.(-)t1
解析:以列車為參考系,觀察者從A點反方向做勻加速直線運動,設(shè)每節(jié)車廂長為L,觀察者通過第一節(jié)車廂L=at,通過前兩節(jié)車廂2L=at2.通過第二節(jié)車廂所需時間t2=t-t1,由以上式子可解得t2=(-1)t1,故選B.
答案:B
2
2、.物體做勻變速直線運動,經(jīng)過A點的速度是vA,經(jīng)過B點的速度是vB,C為AB中點,則經(jīng)C點的速度的大小是
( )
A. B.
C. D.
解析:由v-v=2ax
v-v=2a·
得vC=,D正確.
答案:D
3.勻速運動的汽車從某時刻開始做勻減速剎車直到停止,若測得剎車時間為t,剎車位移為x,根據(jù)這些測量結(jié)果,可以
( )
A.求出汽車剎車的初速度,不能求出加速度
B.求出汽車剎車的加速度,不能求出初速度
C.求出汽車剎車的初速度、加速度及平均速度
D.只能求出汽車剎車的平均速度
解析:汽車勻減速到零,其逆運動是初速度為零的勻加速直線運動,
3、由===a,可以求初速度、加速度及平均速度.
答案:C
4.A與B兩個質(zhì)點向同一方向運動,A做初速度為零的勻加速直線運動,B做勻速直線運動.開始計時時,A、B位于同一位置,則當(dāng)它們再次位于同一位置時
( )
A.兩質(zhì)點速度相等
B.A與B在這段時間內(nèi)的平均速度相等
C.A的瞬時速度是B的2倍
D.A與B的位移相等
解析:由題意可知二者位移相同,所用的時間也相同,則平均速度相同,再由==vB,所以A的瞬時速度是B的2倍,選B、C、D.
答案:BCD
5.某駕駛員手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以80 km/h的速率行駛時,可以在56 m的距離內(nèi)被剎住,在以48 km/h的速
4、率行駛時,可以在24 m的距離內(nèi)被剎住,假設(shè)對于這兩種速率,駕駛員所允許的反應(yīng)時間(在反應(yīng)時間內(nèi)駕駛員來不及使用剎車,車速不變)剎車產(chǎn)生的加速度都相同,則允許駕駛員的反應(yīng)時間約為
( )
A.0.5 s B.0.7 s
C.1.5 s D.2 s
解析:設(shè)駕駛員反應(yīng)時間為t,加速度為a,
則v1t+=x1,v2t+=x2.
由以上兩式并代入數(shù)值解得t=0.7 s,故選項B正確.
答案:B
6.一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動,用固定的照相機對該質(zhì)點進(jìn)行閃光照相,閃光時間間隔為1 s.分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了2 m;
5、在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了8 m,由此不可求得
( )
A.第1次閃光時質(zhì)點的速度
B.質(zhì)點運動的加速度
C.從第2次閃光到第3次閃光這段時間內(nèi)質(zhì)點的位移
D.質(zhì)點運動的初速度
解析:如圖4,x3-x1=2aT2,可求得a,而v1=-a·可求.
x2=x1+aT2=x1+=也可求,因不知第一次閃光時已運動的時間和位移,故初速度v0不可求.所以選D.
答案:D
7.一人看到閃電12.3 s后聽到雷聲,已知空氣中的聲速約為330~340 m/s,光速為3×108 m/s,于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1 km.根據(jù)你所學(xué)的物理知
6、識可以判斷
( )
A.這種估算方法是錯誤的,不可采用
B.這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離
C.這種估算方法沒有考慮光的傳播時間,結(jié)果誤差很大
D.即使聲速增大2倍以上,本題的估算結(jié)果依然正確
解析:由于光速為3×108 m/s,故光傳播到人的時間可忽略,C錯;而x= km=12.3× km=4.1 km,此種方法可行,B正確A錯誤.而當(dāng)聲速增大2倍后,x= km=8.2 km,再用此法不行,故D錯.
答案:B
8.一列車隊從同一地點先后開出n輛汽車在平直的公路上排成直線行駛,各車均由靜止出發(fā)先做加速度為a的勻加速直線運動,達(dá)到同一速度v后改做勻
7、速直線運動,欲使n輛車都勻速行駛時彼此距離均為x,則各輛車依次啟動的時間間隔為(不計汽車的大小)
( )
A. B.
C. D.
解析:取相鄰兩車考慮:以后一輛車開始運動時為計時起點,設(shè)經(jīng)時間t達(dá)到勻速運動,則前一輛車已經(jīng)運動的時間為t+Δt.
設(shè)兩車加速的時間為t0,前、后兩車的位移分別為:
x前=t0+v(t+Δt-t0)
x后=t0+v(t-t0)
由x前-x后=x
即t0+v(t+Δt-t0)-t0-v(t-t0)=x
得Δt=.
答案:D
二、計算題
9.(2020年寧夏固原模擬)據(jù)國外報道,科學(xué)家正在研制一種可以發(fā)射小型人造衛(wèi)
8、星的超級大炮,它能夠?qū)⒁粋€體積約為2 m3(底面面積為0.8 m2)、質(zhì)量為400 kg的人造衛(wèi)星從大炮中以300 m/s的速度發(fā)射出去,再加上輔助火箭的推進(jìn),將衛(wèi)星最終送入軌道.發(fā)射部分有長650 m左右的加速管道,內(nèi)部分隔成許多起氣室,當(dāng)衛(wèi)星每進(jìn)入一個氣室,該氣室的甲烷、空氣混合氣體便點燃產(chǎn)生推力,推動衛(wèi)星加速,其加速度可以看作是恒定的.請估算一下這種大炮的加速度的大小.(保留三位有效數(shù)字)
解析:根據(jù)v2-v=2ax得v2=2ax①
又v=300 m/s②
x=650 m③
聯(lián)立①②③得a=69.2 m/s2.
答案:69.2 m/s2
10.因測試需要,一輛汽車在某雷達(dá)測速
9、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(dá)測出的各個時刻對應(yīng)的汽車速度數(shù)值.求:
(1)汽車勻加速和勻減速兩階段的加速度a1、a2分別是多大?
(2)汽車在該區(qū)域行駛的總位移x是多少?
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
解析:(1)由表給數(shù)據(jù)可分析:
前4 s內(nèi)汽車做勻加速運動,加速度大小
a1== m/s2=3 m/s2
10、
汽車做勻減速運動時的加速度
a2== m/s2=-2 m/s2
知大小為2 m/s2
(2)由表可知勻加速的最大速度是v=12 m/s
根據(jù)運動學(xué)規(guī)律,勻加速的位移x1==24 m
同理可求得勻減速的位移x2==36 m
所以總位移x=x1+x2=60 m.
答案:(1)3 m/s2 2 m/s2 (2)60 m
11.如圖5所示,一輛長為12 m的客車沿平直公路以8.0 m/s的速度勻速向北行駛,一輛長為10 m的貨車由靜止開始以2.0 m/s2的加速度由北向南勻加速行駛,已知貨車剛啟動時兩車相距180 m,求兩車錯車所用的時間.
解析:設(shè)貨車啟動后經(jīng)過時間t1時兩車
11、開始錯車,則有x1+x2=180 m
其中x1=at
x2=vt1
解之可得t1=10 s
設(shè)貨車從開始運動到兩車錯車結(jié)束所用時間為t2,在數(shù)值上有
x1′+x2′=(180+10+12) m=202 m.
其中x1′=at
x2′=vt2
解得t2=10.8 s
故兩車錯車時間Δt=t2-t1=0.8 s.
答案:0.8 s
12.(2020年武漢模擬)上海磁懸浮列車已于2020年10月1日正式運營.據(jù)報道,列車從上海龍陽路車站到浦東機場車站,全程30 km.列車開出后先加速,直到最大速度432 km/h,然后保持最大速度行駛50 s,立即開始減速直到停止,恰好到達(dá)車站
12、.假設(shè)列車啟動和減速的加速度大小相等且恒定,列車做直線運動.試由以上數(shù)據(jù)估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是多少?北京和天津之間的距離是120 km,若以上海磁懸浮列車的運行方式行駛,最高時速和加速度都相同,由北京到天津要用多長時間?
解析:列車的最大速度v=432 km/h=120 m/s,勻速行駛的位移為x0=vt=6000 m.列車加速階段與減速階段的加速度大小相等,因此加速段與減速段通過的位移應(yīng)相等,設(shè)為x1,所用的時間相等,設(shè)為t1,則
x1==12×103 m
所用時間t1==200 s
列車全程的平均速度為==66.7 m/s
若磁懸浮列車以相同的加速度和最大速度從北京到天津,則加速段和減速段所用的時間和通過的位移相同,其余的位移是其以最大速度勻速行駛通過的距離,所用的時間為t′==800 s,北京到天津所用時間t=t′+2t1=1200s=20 min.
答案:66.7 m/s 20 min