（通用版）2020版高考物理大一輪復習 單元質檢一 運動的描述 勻變速直線運動的研究 新人教版.docx

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單元質檢一　運動的描述　勻變速直線運動的研究 (時間: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選項中,第1~5題只有一項符合題目要求,第6~8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分) 1.下列說法正確的是(　　) A.研究運動員打出的弧旋球,可把乒乓球看作質點 B.在女子萬米比賽中記錄運動員的成績,可把運動員看作質點 C.參考系必須選取靜止不動的物體 D.在空中運動的物體不能作為參考系 答案B 解析研究運動員打出的弧旋球,是研究乒乓球的轉動,不能把乒乓球看作質點,A錯誤;在女子萬米比賽中記錄運動員的成績,可將其看作質點,B正確;參考系的選擇是任意的,任何物體都可以作為參考系,故C、D錯誤。 2. 右圖是A、B兩質點從同一地點運動的x-t圖像,則下列說法錯誤的是(　　) A.A質點以20 m/s的速度勻速運動 B.B質點先沿正方向做直線運動,后沿負方向做直線運動 C.B質點最初4 s做加速運動,后4 s做減速運動 D.A、B兩質點在4 s末相遇 答案C 解析A質點的速度vA=804m/s=20m/s;B質點先向x正方向運動,再向x負方向運動,最初4s速度逐漸變小,做減速運動,后4s做加速運動;4s末兩質點位置相同,即相遇。故選C。 3.如圖所示,在氣墊導軌上安裝有兩個光電門A、B,A、B間距離為l=30 cm。為了測量滑塊的加速度,在滑塊上安裝了一寬度為d=1 cm的遮光條?，F(xiàn)讓滑塊以某一加速度通過光電門A、B,記錄了遮光條通過兩光電門A、B的時間分別為0.010 s、0.005 s,滑塊從光電門A到B的時間為0.200 s。則下列說法正確的是(　　) A.滑塊經(jīng)過A的速度為1 cm/s B.滑塊經(jīng)過B的速度為2 cm/s C.滑塊加速度大小為5 m/s2 D.滑塊在A、B間的平均速度為3 m/s 答案C 解析vA=dΔtA=1m/s,vB=dΔtB=2m/s,選項A、B錯誤;加速度為a=vB-vAt=5m/s2,選項C正確;平均速度v=lt=1.5m/s,選項D錯誤。 4.卡車以v0=10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,因為路口出現(xiàn)紅燈,司機立即剎車,使卡車勻減速直線前進直至停止。停止等待6 s后,交通燈變?yōu)榫G燈,司機立即啟動卡車做勻加速直線運動。已知從開始剎車到恢復到原來的速度所用時間t=12 s,勻減速過程的加速度是勻加速過程的2倍,反應時間不計。則下列說法正確的是(　　) A.卡車勻減速所用時間t1=2 s B.勻加速的加速度為5 m/s2 C.卡車剎車過程通過的位移是20 m D.從卡車開始剎車到剛恢復到原來速度的過程中,通過的位移大小為40 m 答案A 解析因為汽車做勻加速直線運動的末速度等于汽車做勻減速直線運動的初速度,勻減速過程的加速度是勻加速過程的2倍,根據(jù)t=va知勻減速運動的時間是勻加速運動時間的一半,所以卡車勻減速運動的時間t1=2s,故選項A正確。勻加速直線運動的時間t2=2t1=4s,則勻加速直線運動的加速度a2=v0t2=2.5m/s2,故選項B錯誤。卡車剎車過程中的位移x1=v02t1=10m,故選項C錯誤。卡車勻加速直線運動的位移x2=v02t2=20m,則卡車從開始剎車到剛恢復到原來速度的過程中,通過的位移大小為30m,故選項D錯誤。 5.一質點位于x=-2 m處,t=0時刻沿x軸正方向做直線運動,其運動的v-t圖像如圖所示。下列說法正確的是(　　) A.t=4 s時,質點在x=1 m處 B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi),質點加速度的方向相反 C.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi),質點的位移相同 D.0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi),質點的平均速度相同 答案A 解析由題中v-t圖像可知:0~4s內(nèi),質點的位移x4=4m-1m=3m,而t=0時質點位于x=-2m處,故t=4s時,質點在x=3m-2m=1m處,選項A正確;質點在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度均為負方向,選項B錯誤;質點在第3s內(nèi),位移為1m,質點在第4s內(nèi),位移為-1m,選項C錯誤;質點在0~2s內(nèi)和0~4s內(nèi)的位移都為x=3m,但時間不相等,根據(jù)平均速度的定義v=xt可得,v2>v4,選項D錯誤。 6. 放在水平面上的物體,在水平力F作用下開始運動,以物體靜止時的位置為坐標原點,以力F的方向為正方向建立x軸,物體的加速度隨位移的變化圖像如圖所示。則下列說法錯誤的是(　　) A.位移為x1時,物體的速度大小為2a0x1 B.位移為x2時,物體的速度達到最大 C.物體的最大速度為a0(x2+x3) D.0~x2過程中物體做勻加速直線運動,x2~x3過程中物體做勻減速直線運動 答案BD 解析物體的位移由0到達x2過程中,加速度恒定不變,即物體做勻加速直線運動,又知物體是從靜止開始運動的,故有v2=2ax,故當位移為x1時,v1=2a0x1,A不符合題意。x2→x3過程中加速度開始減小,但是加速度方向沒有變化,仍朝著正方向加速運動,故做加速度減小的加速運動,位移為x3時,速度最大,B、D符合題意。根據(jù)公式v2=2ax可得圖像的面積ax=v22,解得vmax=a0(x2+x3),C不符合題意。 7.某質點做直線運動,運動速率的倒數(shù)1v與位移x的關系如圖所示,關于質點運動的下列說法不正確的是(　　) A.質點做勻加速直線運動 B.質點做勻減速直線運動 C.1v-x圖線的斜率等于質點運動的加速度 D.四邊形BBCC面積的物理意義是質點從C到C所用的時間 答案ABC 解析由1v-x圖像可知,1v與x成正比,即vx=常數(shù),x增大時,v減小,則質點做減速直線運動,圖線斜率k=1vx,不等于質點運動的加速度,可知質點做的不是勻減速直線運動,故A、B、C錯誤;由于三角形OBC的面積s1=12OCBC=12x1v1,表示從O到C所用的時間,同理,三角形OBC的面積表示質點從O到C所用的時間,所以四邊形BBCC的面積可表示質點從C到C所用的時間,故D正確。 8.(2018湖北名校聯(lián)考)A、B兩輛汽車從同一地點同時出發(fā)沿同一方向做直線運動,它們的速度的二次方v2隨位置x的變化圖像如圖所示,下列判斷正確的是 (　　) A.汽車A的加速度大小為4 m/s2 B.汽車A、B在x=6 m處的速度大小為23 m/s C.汽車A、B在x=8 m處相遇 D.汽車A、B在x=9 m處相遇 答案BC 解析根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關系公式v2-v02=2ax,得v2=v02+2ax,則v2-x圖像的斜率等于2a;對于汽車A,有2aA=0-369m/s2=-4m/s2,可得aA=-2m/s2,加速度大小為2m/s2,故A錯誤。設汽車A、B在x=6m處的速度大小為v,由題圖知,對于汽車A,A的初速度v0=6m/s,由v2-v02=2ax得v=v02+2ax=36+2(-2)6m/s=23m/s,故B正確。對于汽車B,初速度為0,加速度為aB=k2=1892m/s2=1m/s2,設經(jīng)過時間t兩車相遇,則有v0t+12aAt2=12aBt2,解得t=4s,則x=12aBt2=12142m=8m,即汽車A、B在x=8m處相遇,故C正確,D錯誤。 二、實驗題(20分) 9.(6分)在研究勻變速直線運動的實驗中,下列方法中有助于減小實驗誤差的是　　　　(填正確答案標號)。 A.選取計數(shù)點,把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位 B.使小車運動的加速度盡量小些 C.舍去紙帶上開始時密集的點,只利用點跡清晰、點間隔適當?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算 D.適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù) 答案ACD 解析選取計數(shù)點可以使用于測量的相鄰點的間隔增大,在用刻度尺測量這些點間的距離時,誤差較小,因此選項A正確;在實驗中,如果小車運動的加速度過小,那么打出的點就過密,長度測量的誤差較大,因此小車的加速度應適當大些,而使小車加速度增大的常見方法是適當增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù),以增大拉力,故B項錯誤,D項正確;為了減小長度測量的誤差,應舍去紙帶上過于密集和點跡不清晰的點,因此C項正確。 10.(14分)利用如圖甲所示的裝置,做測定重力加速度的實驗中,得到了幾條較為理想的紙帶。已知每條紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s,依打點先后編為0,1,2,3,4,…,由于不小心,紙帶都被撕斷了,如圖乙所示,根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答: 甲 (1)在B、C、D三段紙帶中選出紙帶A上撕下的那段應該是　　　　　　(填正確答案標號); 乙 (2)紙帶A上,打點1時重物的速度是　　　　　 m/s(結果保留三位有效數(shù)字); (3)當?shù)氐闹亓铀俣却笮∈恰　　　　　?m/s2(結果保留三位有效數(shù)字)。 答案(1)C　(2)3.47　(3)9.00 解析(1)因為該實驗是測定重力加速度,因此紙帶做的是勻變速直線運動,所以Δx恒定,即x2-x1=x3-x2=x4-x3,x2-x1=9cm,而取C段時x4-x2=2(x2-x1)=18cm,故選C段。 (2)由勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度有 v1=x1+x22T=(30.2+39.2)10-220.1m/s=3.47m/s。 (3)由a=x4-x13T2可得a=9.00m/s2。 三、計算題(本題共2小題,共32分) 11.(16分)某校一課外活動小組自制一枚火箭,設火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運動。火箭點火后可認為做勻加速直線運動,經(jīng)過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完,若不計空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)燃料恰好用完時火箭的速度大小; (2)火箭上升離地面的最大高度; (3)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點的時間。 答案(1)20 m/s　(2)60 m　(3)9.5 s 解析設燃料用完時火箭的速度為v1,所用時間為t1,火箭的上升運動分為兩個過程,第一個過程為做勻加速上升運動,第二個過程為做豎直上拋運動至最高點。 (1)對第一個過程有h1=v12t1 代入數(shù)據(jù)解得v1=20m/s。 (2)對第二個過程有h2=v122g 代入數(shù)據(jù)解得h2=20m 所以火箭上升離地面的最大高度 h=h1+h2=40m+20m=60m。 (3)第二個過程用時t2=v1g 代入數(shù)據(jù)解得t2=2s 火箭從最高點落回發(fā)射點用時t3 由h=12gt32得t3=2hg 代入數(shù)據(jù)解得t3≈3.5s 總時間t=t1+t2+t3=9.5s。 12.(16分)質量為m=1103 kg的汽車A以2 m/s2的加速度,從靜止開始沿一長直道路做勻加速直線運動,開始運動的同時,在A車前方200 m處有另一汽車B以36 km/h的速度與A車同方向勻速前進。A車追上B車時,立刻關閉發(fā)動機,以4 m/s2的加速度做勻減速直線運動。重力加速度g取10 m/s2,求: (1)A車經(jīng)過多長時間追上B車; (2)追上B車后,兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇。(假設A車可以從B車旁經(jīng)過而不發(fā)生相撞) 答案(1)20 s　(2)20 s 解析(1)A車從靜止開始沿一長直道路做勻加速直線運動,a1=2m/s2, 設A車經(jīng)過t1時間追上B車,則t1時間內(nèi)B車的位移x1=v1t1,A車的位移x2=12a1t12,且x2-x1=Δx, 聯(lián)立解得t1=20s,t2=-10s(舍去)。 (2)追上B車時A車的速度為v=a1t1=40m/s,a2=-4m/s2, 設經(jīng)過t2時間A車停下,則有v+a2t2=0,得t2=10s, 此時A車的位移x2=v2t2=200m, B車的位移x1=v1t2=100m, 即A車停下時B車仍沒有追上, 此后只有B車運動,設B車經(jīng)過t3時間追上A車,則有v1t3=x2-x1, 得t3=10s, 所以總時間t=t2+t3=20s, 即再經(jīng)過20s兩車第二次相遇。