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1、
(時(shí)間:45分鐘,滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分,每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確,把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi))
1.某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖1中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象,某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說法正確的是( )
A.在t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大
B.在0~t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
C.在t1~t2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)
解析:t1時(shí)刻,虛線的斜率較小,表示此時(shí)虛線反映的加速度比實(shí)際的小,A錯(cuò)
2、;圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積的數(shù)值等于物體位移的大小,由圖象可知,0~t1內(nèi),虛線所圍的面積大,再由v=知,由虛線求出的平均速度比實(shí)際的大,B對(duì);t1~t2時(shí)間內(nèi),由虛線算出的位移比實(shí)際的小,所求出的平均速度也比實(shí)際的小,C錯(cuò);t3~t4時(shí)間內(nèi),虛線為一水平線,表明物體做勻速運(yùn)動(dòng),D對(duì).
答案:BD
2.某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖2所示,則下列說法正確的是( )
A.物體在第1 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變
B.物體在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的加速度是相同的
C.物體在第6 s末返回出發(fā)點(diǎn)
D.物體在第5 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),且最大位移為0.5 m
解析:物體在前2 s內(nèi)速度方向均為正方向,A
3、錯(cuò)誤;物體在第2 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的v-t圖線的斜率相同,故加速度相同,B正確;物體在前4 s內(nèi)的總位移為零,在第2秒末和第6 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),最大位移為xm=×1×2 m=1 m,故C、D均錯(cuò)誤.
答案:B
3.如圖3所示的位移(x)—時(shí)間(t)圖象和速度(v)—時(shí)間(t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng)的情況,則下列說法正確的是( )
圖3
A.甲車做直線運(yùn)動(dòng),乙車做曲線運(yùn)動(dòng)
B.0~t1時(shí)間內(nèi),甲車通過的路程大于乙車通過的路程
C.0~t2時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車在t2時(shí)刻相距最遠(yuǎn)
D.0~t2時(shí)間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
解析:
4、在x-t圖象中表示的是直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化情況,而不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.由甲、乙兩車在0~t1時(shí)間內(nèi)做單向的直線運(yùn)動(dòng),故在這段時(shí)間內(nèi)兩車通過的位移和路程均相等,A、B選項(xiàng)均錯(cuò).在v-t圖象中,t2時(shí)刻丙、丁速度相等,故兩者相距最遠(yuǎn),C選項(xiàng)正確.由圖線可知,0~t2時(shí)間內(nèi)丙位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:C
4.如圖4所示,A、B兩物體相距x=7 m,物體A以vA=4 m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),而物體B此時(shí)的速度vB=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度a=-2 m/s2.那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為( )
A.7 s
5、 B.8 s
C.9 s D.10 s
解析:物體B做勻減速運(yùn)動(dòng),到速度為0時(shí),所需時(shí)間t1= s=5 s,運(yùn)動(dòng)的位移xB== m=25 m.在這段時(shí)間內(nèi)物體A的位移xA=vAt1=4×5 m=20 m;顯然還沒有追上,此后物體B靜止.設(shè)追上所用時(shí)間為t,則有4t=x+25 m,所以t=8 s.故選B.
答案:B
5.(2020·茂名模擬)如圖5所示,圖中每一個(gè)圖都有兩條圖線,分別表示一種直線運(yùn)動(dòng)過程的加速度和速度隨時(shí)間變化的圖象,其中正確的是( )
圖5
解析:①圖A中,初速度方向?yàn)檎?,物體的速度隨時(shí)間均勻減小,所以其加速
6、度為定值,且為負(fù)值,兩圖象對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的描述一致,故A正確;②圖B中,初速度方向?yàn)樨?fù),物體的速度隨時(shí)間均勻減小,所以其加速度應(yīng)為正值,故B錯(cuò)誤;③圖C中,從速度—時(shí)間圖象看,物體沿負(fù)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度應(yīng)為負(fù)值,故C錯(cuò)誤;④圖D中,從速度—時(shí)間圖象看,物體做正方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng),其加速度應(yīng)為正值,故D錯(cuò)誤.
答案:A
6.(2020·嘉定區(qū)模擬)如圖6所示為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,下列說法中正確的是( )
圖6
A.在18 s~22 s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為24 m
B.整個(gè)過程中,BC段的加速度最大
C.整個(gè)過程中,E點(diǎn)所表示的狀態(tài)是離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)
7、
D.BC段表示質(zhì)點(diǎn)通過的位移為34 m
解析:①速度—時(shí)間圖象與橫軸所圍的面積表示運(yùn)動(dòng)物體的位移,由題圖可求得在18 s~22 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為xCE=×2×12 m-×2×12 m=0,BC段質(zhì)點(diǎn)通過的位移xBC=×(12+5)×(18-14) m=34 m,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、D正確;②速度—時(shí)間圖象的斜率表示運(yùn)動(dòng)物體的加速度,由圖可得OA段的加速度aOA== m/s2=1 m/s2,BC段的加速度aBC== m/s2=1.75 m/s2,CE段的加速度aCE== m/s2=-6 m/s2,顯然,CE段的加速度最大,故B錯(cuò)誤;③由圖象可知,質(zhì)點(diǎn)在OD段一直沿正方向運(yùn)動(dòng),而DE段做反方向
8、的勻加速直線運(yùn)動(dòng),故D點(diǎn)所表示的狀態(tài)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),C錯(cuò)誤.
答案:D
7.一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)(設(shè)不會(huì)超越A、B),其加速度隨時(shí)間變化如圖7所示,設(shè)指向A的加速度方向?yàn)檎较?,若從出發(fā)開始計(jì)時(shí),則物體的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.先向A運(yùn)動(dòng),后向B,再向A,又向B,4 s末v=0物體在原處
B.先向A運(yùn)動(dòng),后向B,再向A,又向B,4 s末v=0物體在偏向A的某點(diǎn)
C.先向A運(yùn)動(dòng),后向B,再向A,又向B,4 s末v=0物體在偏向B的某點(diǎn)
D.一直向A運(yùn)動(dòng),4 s末v=0物體在偏向A的某點(diǎn)
解析:各秒內(nèi)加速度的大小均為1 m/s2,故各秒內(nèi)均為勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程
9、是先加速再減速,到0再加速后又減速到0,如此反復(fù).
答案:D
8.兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛.t=0時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)處,此時(shí)比賽開始.它們?cè)谒拇伪荣愔械膙-t圖象如圖8所示.其中哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車追上了另一輛( )
圖8
解析:v-t圖線與t軸所圍圖形的面積的數(shù)值表示位移的大小.A、C兩圖中在t=20 s時(shí)a、b兩車的位移大小分別相等,故在20 s時(shí)b車追上a車;B圖中b車一直領(lǐng)先,間距越來越大,D圖中a車在前7.5 s一直落后,在7.5 s~12.5 s間盡管a車速度大于b車,但由于前7.5 s落后太多未能追上,12.5 s后va<vb,故a車不能
10、追上b車.
答案:AC
9.a(chǎn)、b兩車在兩條平行的直車道上同方向行駛,它們的v-t圖象如圖9所示.在t=0時(shí)刻,兩車間距離為d;t=5 s的時(shí)刻它們第一次相遇.關(guān)于兩車之間的關(guān)系,下列說法正確的是( )
A.t=15 s的時(shí)刻兩車第二次相遇
B.t=20 s的時(shí)刻兩車第二次相遇
C.在5 s~15 s時(shí)間內(nèi),先是a車在前,而后是b車在前
D.在10 s~15 s時(shí)間內(nèi),兩車間距離逐漸變大
解析:從圖象可以看出兩車均做勻變速直線運(yùn)動(dòng),因第5 s時(shí)兩車第一次相遇,第10 s時(shí)速度相同,由對(duì)稱性可知兩車在第15 s時(shí)第二次相遇,A正確,B錯(cuò)誤;由于兩車在第5 s時(shí)第一次相遇,前5 s
11、內(nèi)va>vb,故a車在后、b車在前,5 s后a車在前,b車在后,15 s后b車超過a車,C錯(cuò)誤;第10 s時(shí)兩車速度相同,此后va<vb,兩車間距離逐漸減小,第15 s時(shí)兩車相遇,D錯(cuò)誤.
答案:A
10.(2020·中山模擬)在一次常規(guī)體檢中,某運(yùn)動(dòng)員心電圖記錄儀的出紙速度(紙帶移動(dòng)的速度)是2.0 cm/s,圖10每格邊長(zhǎng)是0.5 cm,由此可知他的心率和他的心臟每跳一次所需的時(shí)間分別為( )
圖10
A.約100次/min,1 s B.約75次/min,0.8 s
C.約80次/min,1.2 s D.約60次/min,1
12、 s
解析:由圖可知,心跳一次紙帶移動(dòng)2.0 cm,所用時(shí)間t== s=1 s,即每分鐘跳動(dòng)60次,D正確.
答案:D
二、非選擇題(本題共2小題,共30分,解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)
11.(15分)為了安全,在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.已知某段高速公路的最高限速v=108 km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后面車輛司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況起,經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.50 s,剎車時(shí)汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍.該段高速公路上以最高限速行駛的汽車,至少應(yīng)保持的距離為多大?取g=10 m/s
13、2.
解析:在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車做勻速運(yùn)動(dòng),行駛的距離為:
x1=vt=×0.5 m=15 m
汽車剎車的過程,車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:kmg=ma
得:a=5 m/s2
剎車過程中汽車運(yùn)動(dòng)的距離為:x2== m=90 m
所求距離為:x=x1+x2=15 m+90 m=105 m.
答案:105 m
12.(15分)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9 m/s的速度跑完全程;乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的.為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記.在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前x0=13.5 m處作了標(biāo)記,并以v=9 m/s
14、的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令.乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒.已知接力區(qū)的長(zhǎng)度L=20 m.求:
(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離.
解析:設(shè)甲從離接力區(qū)13.5 m處到趕上乙所用時(shí)間為t,乙從開始起跑到被甲追上,跑的路程為x,甲、乙二人所用時(shí)間相等.
對(duì)甲:=t
對(duì)乙:x=at2,且v=at=9 m/s
由以上各式可解得:a=3 m/s2,t=3 s,x=13.5 m
完成交接棒時(shí),乙離接力區(qū)末端的距離為
L-x=20 m-13.5 m=6.5 m.
答案:(1)3 m/s2 (2)6.5 m