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1、直線運動考點高分解題綜合訓練
1 一輛汽車以速度v行駛了開始的路程,接著以20 km/h的速度跑完了余下的路程,若全程的平均速度是28 km/h,則v是 ( )
A 24 km/h B 35 km/h C.36 km/h D.48 km/h
1_B解析:由平均速度
,得v=35 km/h
2一滑塊以某初速度從斜面底端滑到頂端時,速度恰好為零,已知斜面長L,滑塊通過最初 L時所需時間為t,則滑塊從斜面底端滑到頂端需時間 ( )
D.2f
2.D解析:根據(jù)運動的可逆效果分析,假設滑塊從斜面頂端以初速度為O、以上滑時的加速度下滑
2、,全程所需時間為t′,則下滑所需時間t′-t,則有: 解得t′=2t.
3如圖2—13所示是汽車中的速度計,某同學在汽車中觀察速度計指針位置的變化.開始時指針指示在如左圖所示的位置,經(jīng)過7 s后指針指示在如右圖所示的位置,若汽車做勻變速直線運動,那么它的加速度約為 ( )
A.7.1 m/s2 B 5.7 m/s2 C.1.6 m/s2 D.2.6 m/s2
3.C解析:本題考查了加速度的定義式.汽車做勻變速直線運動,由加速度的定義式得:,故選C.
4小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度隨時間變化的關系如圖2—14所示.g=10
3、m/s2 ,則 ( )
A.小球下落的最大速度為5 m/s
B小球第一次反彈初速度的大小為3 m/s
C.小球能彈起的最大高度為0.45m
D.小球能彈起的最大高為1.25 m
4.ABC解析:小球做自由落體運動,由圖可知AB對.彈起時的最大高度,故選項C對,選項D錯.
5甲、乙兩個質(zhì)點同時、同地向同一方向做直線運動,它們的v-t圖象如圖2-15所示,則由圖象可知 ( )
A.甲質(zhì)點比乙質(zhì)點運動得快,故乙追不上甲
B 在2 s末時乙追上甲
C.在2 s末甲乙的位移相同
D.甲做勻速直線運動,乙做初速度為零的勻加速直線運動
5.D解析:甲做勻速直線運
4、動,乙做初速度為零的勻加速直線運動,2 s末甲、乙的瞬時速度相同,前2 s甲的速度大于乙的速度,甲在前,乙在后,二者之間的距離越來越大;2 s后甲的速度小于乙的速度,甲在前,乙在后,二者之前的距離越來越小.當位移相同時乙追上甲,即,由圖象代人數(shù)據(jù),,得t=4 s.故選項D正確.
6 甲、乙兩物體相對于同一原點的s-t時間圖象如圖2~16所示.由圖象可知 ( )
①甲做勻減速直線運動,乙做勻加速直線運動
②計時開始時甲、乙不在同一地點
③在t2時刻,甲、乙相遇
④在t2時刻,甲、乙的速度大小相等以上判斷正確的是
A.①② &③④ C.①④ D.②③
6.D解析:若t3
5、時間內(nèi)位移減小的為甲,則甲從距離參考點s2的位置沿負方向勻速運動,而乙在t1時間內(nèi)靜止在參考點,t1時刻后沿正方向勻速運動,t2時刻甲、乙相遇,故選項D正確.
7一個小球從離地面h高處由靜止下落.不計空氣阻力,以下說法正確的是 ( )
A.小球落地前瞬間的速度大小為
B.小球在空中運動的時間為
C.小球落地時的動量與小球質(zhì)量無關
D.小球落地時的動能與小球質(zhì)量無關
7.AB解析:小球做自由落體運動,落地前的速度 運動的時間 ,落地時的動量、動能分別為mv、,說明者均與質(zhì)量有關,故選項AB對,選項CD錯誤.
8如圖2—17所示,半徑為R的大圓盤以角速度ω繞過0點的
6、豎直軸在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),有人站在盤邊P點面對0隨盤轉(zhuǎn)動,他想用槍擊中在盤中心的目標O,若子彈的速度為v,則在他看來 ( )
A 槍應瞄準O射擊
B 槍應向PO的右方偏過θ角射擊,
C.槍應向PO的左方偏過θ角射擊,
D.槍應向PO的左方偏過θ角射擊,
8.C解析:射出后可認為子彈做勻速直線運動,要使子彈射中目標,需使合速度指向。點,其中一分速度沿P點圓的切線方向,由平行四邊形定則如圖,,故選項C正確.
9 A、B兩小球同時從距地面高為h=15 m處的同一點拋出,初速度大小均為10 m/s.A球豎直向下拋出,B球水平拋出,空氣阻力不計,g=10 m/s2.求:
(1)
7、A球經(jīng)多長時間落地?
(2)A球落地時,A、B兩球相距多遠?
9.(1)1 s (2) 解析:(1)對A球有:解得tA=1 s.(2)B球做平拋運動,當A落地時,B球下降
水平位移則
10 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 ( )
10.B解析:此題考查了勻變速直線運動的規(guī)律.可利用運動的相對性,以列車為參照物,觀察者從A點反方向勻加速直線運動,設每節(jié)車廂長為L,觀察者通過第一節(jié)車廂,通
8、過前兩節(jié)車廂,通過第二節(jié)車廂所 需時間t2=t-t1,由上式子可解得B這類模型的題一定要分析應用好初、末狀態(tài),選準規(guī)律,結(jié)合題意聯(lián)立求解.
11 小球從空中由靜止開始下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其vt圖象如圖2-18,已知g=10 m/s2,則 ( )
A.小球下落的加速度為10m/s2
B 小球初始位置距地面的高度為1m
C.小球能彈起的最大高度為0.375 m
D.小球在彈起過程中的加速度大小為10 m/s2
11.BC解析:由圖知,下落時的加速度等于8 m/s2,下落的高度,由牛頓第二定律mg-F=ma,則阻力F=mg-ma=2 m上升時的加速度
9、上升的高度,故BC對.
12 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 kin.列車開出后先加速,直到最高時速432 km/h,然后保持最大速度行駛50 s,即開始減速直到停止.假設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少時間?
12.估算磁懸浮列車運行的平均速度的大小是66.7 m/s,由北京到天津要用20min.解析:此題考查了同學們利用基本概念
10、、規(guī)律分析物理過程解決實際問題的能力.磁懸浮列車的最高時速v1=432 km/h=120 m/s,加速的位移,勻速位移s2=v1t2,減速位移s3=s1總位移S=s1+s2+s3.由以上四式解得加速度大小n一0.6 m/s2;加速的位移,加速時間總時間t=2t1+t2=450 s.平均速度由北京到天津的勻速位移勻速時間總時間T=2t1+t′=1200 s=20min.
13 如圖2—19所示,有若干相同的小銅球,從斜面的某一位置每隔0.1 s釋放一顆,在連續(xù)釋放若干顆銅球后,對斜面上正在滾動的若干小球攝下照片如圖,測得AB一=15 cm,BC=20 cm,試求:
(1)拍照時B球的
11、速度;
(2)A球上面還有幾顆正在滾動的小球?
13.(1)1.75 m/s(2)2顆解析:主要考查了分析綜合能力,可以把若干小球同一時刻的位置照片看成同一小球不同時刻的位置照片.小球的加速度5 m/s2.AC間的平均速度即為B球此時刻的瞬時速度,故球從靜止到速度為vB啪時運動的時間則,故B球上方有3個球在滾動,A上方有2個球在滾動.
14 一平直的傳送帶以速率v=2 m/s勻速運行,在A處把物體輕輕地放到傳送帶上,經(jīng)過時間t=6 s,物體到達B處.A、B相距L=10m,則物體在傳送帶上勻加速運動的時間是多少?如果提高傳送帶的運行速率,物體能較快地傳送到B處.要讓物體以最短的時間從A處傳
12、送到B處,說明并計算傳送帶的運行速率至少應為多大?若使傳送帶的運行速率在此基礎上再增大1倍,則物體從A傳送到B的時間又是多少?
14.解析:在傳送帶的運行速率較小、傳送時間較長時,物體從A到B需經(jīng)歷勻加速運動和勻速運動兩個過程,設物體勻加速運動的時間為t1,則所以t1=為使物體從A至B所用時間最短,物體必須始終處于加速狀態(tài),南于物體與傳送帶之間的滑動摩擦力不變,所以其加速度也不變.而a=v/t=1 m/s2.設物體從A至B所用最短的時間為t2,則
傳送帶速度再增大1倍,物體仍做加速度為1 m/s的勻加速運動,從A至B的傳送時間為
15 汽車從甲地由靜止出發(fā),沿平直公路駛向乙地.汽車先
13、以加速度a1做勻加速運動,然后做一段勻速運動,最后以加速度a2做勻減速運動,到乙地恰好停下.已知甲、乙兩地相距為s,求汽車從甲地到乙地的最短時間和運行過程中的最大速度?
15.解析:由題意作汽車運動的v-t圖象,如圖所示.不同的圖線與橫軸所圍的面積都等于甲、乙兩地的距離s.由圖可見汽車勻速運動的時間越長,從甲到乙所用的時間就越長,所以汽車先加速運動,后減速運動,中間無勻速運動的過程,行駛的時間最短.
設汽車勻加速運動的時間為t1,則勻減速運動的時間為(t—t1),最大速度為vm,則
Vm=a1t1 ①,vm=a2(t-t1) ②,
由①②得:
代人①式得:
14、 ③,
根據(jù)圖象得位移:
④,
由④得:
由③得:
考點小資料
靈活選取規(guī)律,巧解直線運動問題
直線運動中涉及的問題很多,解法也多種多樣,不少問題若按一般常規(guī)解法,求解過程比較復雜,往往應當力求開辟新的高考 資源網(wǎng)解題思路以化難為易、化繁為簡,簡捷地計算出結(jié)果.以下通過幾例略做些說明:
一、巧用運動的相對性
例1、如圖1所示,直桿A長為L.用細繩懸于天花板上,物體B在桿的下方以初速度vo豎直上拋.拋出的同時系直桿的細線恰好斷開,設,且B恰能從A旁邊通過而不相碰,求物體B通過直桿A所用的時間?
解析:該題若以地面為參照物.求解比較麻煩.而以A為參照物求
15、解就非常方便.由于A、B都具有相同的重力加速度,物體 B相對A就沒有加速度.B相對A做勻速直線運動,速度為vo,B通過直桿A的時間為:t=L/vo.
二、巧用運動的對稱性
例2、物體做豎直上拋運動,先后通過同一位置的時間為t1和t2.求物體的初速度?
解析:設物體上拋的初速度為vo,由于豎直上拋運動的上升與下降過程同一位置速度的大小具有對稱性,可知物體在t1、t2時刻的即時速度的大小相等、方向相反.取向上為速度的正方向,則有v1=-v2,即vo-gt1=-(vo-gt1),可得vo=g(t1+t2)/2.
三、巧用速度圖象
例3、小球從靜止起先在水平面上做勻加速直線運動,運動了1
16、4 m后接著做勻減速直線運動,又運動了16 m后停止,共運動了10 s,求小球運動的最大速度 vm.
解析:首先作出物體運動的vt圖象如圖2所示.根據(jù)圖象的物理意義可知△0AB的面積跟物體在整個運動過程中通過的位移大小相對應.即vmt/2=14+16,vm=6 m/s.
四、巧用平均速度
例4、一顆子彈水平射入靜止在光滑水平面上的木塊中,已知子彈的初速度為vo,射入木塊的深度為L后與木塊相對靜止.共同運動的速度為v.求子彈從進入木塊到與木塊相對靜止的過程中,木塊滑行的距離?
解析:該題若用動量守恒定律和動能定理求解是比較麻煩的.改用平均速度求解較簡捷.設子彈開始進入木塊到與木塊相對靜止所用的時間為t.此過程木塊滑行的距離為s,則對木塊:s=vt/2;對子彈s+L=(vo+v) t/2,由兩式可得s=Lv/vo.
五、巧用推論及加速度定義式
推論:做勻變速直線運動的物體。在某段時間內(nèi)平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度.
例5、某物體以12 m/s的初速度做勻減速直線運動.在第3 s內(nèi)的位移為4.5 m,求物體運動的加速度.
解析:物體在第3 s內(nèi)的位移4.5 m,即第3 s的中間時刻2.5 s的瞬時速度為v1=4.5 m/s,則由加速度定義式可得:a=(v1-vo)/t=(4.5-12)/2.5 m/s2=-3 m/s2,方向與初速度方向相反.