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1、2020新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí):2.4(滬科版必修1)
(本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂!)
一、選擇題
1.2020年3月29日,中國女子冰壺隊(duì)首次奪得世界冠軍,如右圖所
示一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個矩形區(qū)域做勻減速運(yùn)動,且剛要離開第三個距形區(qū)域時速度恰好為零,則冰壺依次進(jìn)入每個矩形區(qū)域時的速度之比和穿過每個矩形區(qū)域所用的時間之比分別是( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=∶∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶∶
D.t1∶t2∶t3=(-)∶(-1)∶1
【解析】 因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速運(yùn)動,且末速度為零,故可以看做反向勻加速直線運(yùn)
2、動來研究.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中連續(xù)三段相等位移的時間之比為1∶(-1)∶(-),故所求時間之比為(-)∶(-1)∶1,所以選項(xiàng)C錯,D正確;由v=at可得初速度為零的勻加速直線運(yùn)動中的速度之比為1∶∶,則所求的速度之比為∶∶1,故選項(xiàng)A錯,B正確,所以正確選項(xiàng)為B、D.
【答案】 BD
2.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后,繪出了一個沿直線運(yùn)動的物體的加速度a、速度v、位移s隨時間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體沿單一方向運(yùn)動的圖象是( )
【解析】 A項(xiàng)位移正負(fù)交替,說明物體做往復(fù)運(yùn)動;B項(xiàng)物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,然后做
3、反向勻加速運(yùn)動,再做反向勻減速運(yùn)動,周而復(fù)始;C項(xiàng)表示物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動,循環(huán)下去,物體始終單向運(yùn)動,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)從面積判斷物體速度有負(fù)值出現(xiàn),不是單向運(yùn)動.
【答案】 C
3.2020年06月02日18時18分,一輛無牌照柳州五十鈴雙排座汽車在長荊鐵路湖北京山至天門間,違章?lián)屝幸唤箼C(jī)動車通過的人行道口時,與正在通過的宜昌至武昌的K 8086次火車相撞,造成9人死亡、4人重傷、5人輕傷的重大交通事故.已知汽車長為L1=5 m,車速為v1=15 m/s,離鐵路與公路的交叉點(diǎn)s1=175 m處.長為L2=300 m的火車離交叉點(diǎn)s2=200 m,車速為v2=20 m/s,若
4、汽車司機(jī)立刻使汽車減速,讓火車先通過交叉點(diǎn)而有可能避免此次事故的發(fā)生,則下列說法正確的是( )
A.火車駛過交叉點(diǎn)所用時間為10 s
B.要避免事故的發(fā)生,汽車減速的加速度至少為0.64 m/s2
C.要避免事故的發(fā)生,汽車減速的加速度至少為0.643 m/s2
D.已知死亡加速度為500 m/s2,若汽車司機(jī)未采取剎車措施,相撞時間為0.01 s,則會出現(xiàn)死亡事故
【解析】 火車駛過交叉點(diǎn)所用時間:t==25 s,選項(xiàng)A錯誤;若汽車在25 s內(nèi)的位移為s1=175 m,則:v1t-at2=s1,解得a=0.64 m/s2,此時由v=v1-at,得v=-1 m/s,因此汽車已經(jīng)在2
5、5 s前沖過了交叉點(diǎn),發(fā)生了事故,選項(xiàng)B錯誤;要使汽車安全減速,必須在小于25 s的時間內(nèi)汽車速度減小為零,這樣才能使它的位移小于175 m.由v=2as1得:a= m/s2,汽車減速的加速度至少為0.643 m/s2,選項(xiàng)C正確;由a==-1 500 m/s2,可知選項(xiàng)D正確.
【答案】 CD
4.下列所給的質(zhì)點(diǎn)位移圖象和速度圖象中能反映運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)回到初始位置是( )
【解析】 在位移圖象中,初、末位置的坐標(biāo)相同表示質(zhì)點(diǎn)能回到初始位置,故A對、C錯.在速度圖象中,正向位移和負(fù)向位移的大小相等表示質(zhì)點(diǎn)能回到初始位置,故B錯、D對.
【答案】 AD
5.城市汽車劇增,為了安全,行
6、駛的車與車之間必須保持一定的距離,這是因?yàn)閺鸟{駛員看見某一情況到采取制動動作的反應(yīng)時間里,汽車仍然要通過一段距離,這個距離稱為反應(yīng)距離,而從采取制動動作到汽車停止運(yùn)動通過的距離稱為制動距離。表中是在不同速度下的反應(yīng)距離和制動距離的部分?jǐn)?shù)據(jù),根據(jù)分析計(jì)算,表中未給出的數(shù)據(jù)X、Y應(yīng)是( )
速度m/s
反應(yīng)距離m
制動距離m
10
12
20
15
18
X
20
Y
80
25
30
125
A.X=40,Y=24 B.X=45,Y=24
C.X=50,Y=22 D.X=60,Y=22
【解析】 由已知條件可知,其反應(yīng)時間為1.2 s,加速度為-2.
7、5 m/s2,由運(yùn)動學(xué)公式可求得X=45 m,Y=24 m,故B正確,其余錯誤.
【答案】 B
6.a(chǎn)、b兩個物體從同一地點(diǎn)同時出發(fā),沿同一方向做勻變速直線運(yùn)動,若初速度不同,加速度相同,則在運(yùn)動過程中( )
①a、b的速度之差保持不變?、赼、b的速度之差與時間成正比
③a、b的位移之差與時間成正比 ④a、b的位移之差與時間的平方成正比
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
【答案】 C
7.一輛摩托車行駛時能達(dá)到的最大速度是30 m/s,現(xiàn)從靜止出發(fā),并要求3 min內(nèi)追上前面100 m處以20 m/s速度行駛的汽車,對于摩托車的加速度值的大小,下列符合題設(shè)要求的
8、有( )
A.0.10 m/s2 B.0.20 m/s2
C.0.30 m/s2 D.0.40 m/s2
【答案】 CD
8.兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛.t=0時兩車都在同一計(jì)時線處,此時比賽開始.它們在四次比賽中的v-t圖如圖所示.哪些圖對應(yīng)的比賽中,有一輛賽車追上了另一輛( )
【答案】 AC
二、非選擇題
9.物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,第2 s內(nèi)的位移是6 m,則其加速度是________m/s2,前5 s內(nèi)的位移是________m,它運(yùn)動最初18 m的時間是______s,速度從6 m/s增大到10 m/s所發(fā)生的位移是____
9、m.
【答案】 4 50 3 8
10.國家規(guī)定某型號汽車運(yùn)動的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下:
汽車載重標(biāo)準(zhǔn)為4.5 t≤質(zhì)量≤12 t
空載檢測的制動距離(車速20 km/h)≤3.8 m
滿載檢測的制動距離(車速30 km/h)≤8.0 m
試問:該型號的汽車空載和滿載時的加速度應(yīng)該滿足什么要求?
【解析】 根據(jù)題目中給予信息,空載時初速度為20 km/h
減速到零時不得超過3.8 m
由運(yùn)動公式vt=v0+at,s=v0t+at2,
求得空載時加速度a≥4.06 m/s2
同理,滿載時初速30 km/h時,制動不得超過8 m
得:a≥4.34 m/s2.
【答案】 空載a≥
10、4.06 m/s2,滿載a≥4.34 m/s2
11.甲、乙兩個同學(xué)在直跑道上練習(xí)4×100 m接力,他們在奔跑時有相同的最大速度.乙從靜止開始全力奔跑需跑出25 m才能達(dá)到最大速度,這一過程可看做勻變速直線運(yùn)動.現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來,乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出.若要求乙接棒時奔跑的速度達(dá)到最大速度的80%,則
(1)乙在接力區(qū)需跑出多少距離?
(2)乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時起跑?
【解析】 (1)設(shè)兩人奔跑的最大速度為v,則v2=2as,(0.8v)2=2as′,s′=0.82s=0.82×25=16 m.
(2)設(shè)乙在距甲為s0處開始起跑,到乙接棒時乙跑過的距離為s′,甲、乙運(yùn)動的
11、時間均為t,對甲有
v·t=s0+s′=s0+16①
對乙有s′==t=0.4vt②
由①②解得s0=24 m.
【答案】 (1)16 m (2)24 m
12.經(jīng)檢測汽車A的制動性能:以標(biāo)準(zhǔn)速度20 m/s在平直公路上行駛時,制動后40 s 停下來.現(xiàn)A在平直公路上以20 m/s的速度行駛發(fā)現(xiàn)前方180 m處有一貨車B以6 m/s的速度同向勻速行駛,司機(jī)立即制動,則能否發(fā)生撞車事故?
【解析】 設(shè)汽車A制動后40 s的位移為s1,貨車B在這段時間內(nèi)的位移為s2.據(jù)a=得A車的加速度a=-0.5 m/s2,s1=v0t+at2.
s1=20×40 m-×0.5×402 m=400
12、 m,
s2=v2t=6×40 m=240 m,
兩車位移差為Δs1=s1-s2=400 m-240 m=160 m,
因?yàn)閮绍噭傞_始相距180 m>160 m,
所以兩車不相撞.
請你判斷上述解答的正誤,并說明理由.
上述解答不正確,這是典型的追及問題.關(guān)鍵是要弄清不相撞的條件.汽車A與貨車B同速時,兩車行駛的位移差和初始時刻兩車距離關(guān)系是判斷兩車能否相撞的依據(jù).當(dāng)兩車同速,兩車位移差大于初始時刻的距離時,兩車相撞;小于、等于時,不相撞.而錯解中的判斷條件錯誤導(dǎo)致錯解.
如右圖所示,汽車A以v0=20 m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動,經(jīng)40 s 停下來.據(jù)加速度公式可求出a=-0.5 m/s2.當(dāng)A車減為與B車同速時是A車逼近B車距離最多的時刻,這時若能超過B車則相撞,反之則不能相撞.
據(jù)v-v=2as可求出A車減為與B車同速時的位移
s1=× m=364 m,
此時間內(nèi)B車位移為
s2=v2t=6×28 m=168 m,
Δs=364 m-168 m=196 m>180 m,
所以兩車相撞.
【答案】 見解析