【配套K12】[学习]2019年高考物理一轮复习 第一单元 直线运动单元B卷
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实验一探究速度随时间变化的规律一、基本原理与操作二、数据处理与分析1.匀变速直线运动的判断(1)如图1所示,0、1、2…为时间间隔相等的各计数点,x1、x2、x3、…为相邻两计数点间的距离,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=C(常量),即两连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
图1(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的v-t图象。
若v-t图线是一条倾斜的直线,则说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动。
2.速度、加速度的求解方法图2认识“两种仪器”1.作用:计时仪器,接频率为50 Hz交变电流,每隔0.02 s打一次点2.工作条件⎩⎨⎧电磁打点计时器:4~6 V交流电流电火花计时器:220 V交流电源区别“两种点”1.计时点和计数点的比较计时点是打点计时器打在纸带上的实际点,两相邻点间的时间间隔为0.02 s;计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点,两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定,如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点,时间间隔都是0.1 s。
2.纸带上相邻的两点的时间间隔均相同,速度越大,纸带上的计数点越稀疏。
注意事项1.平行:纸带和细绳要和木板平行。
2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。
3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。
5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
热点一实验原理与实验操作【例1】某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤:按图1(a)安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端;________________,________________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验。
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第一单元直线运动注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.1.(2018·山西四校联考)以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s2的加速度,刹车后第3 s内汽车的位移大小为( )A.12。
5 m B.2 mC.10 m D.0。
5 m2.高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行"列车,如襄阳→随州→武汉→仙桃→潜江→荆州→荆门→襄阳,构成7站铁路圈,建两条靠近的铁路环线.列车A以恒定速率360 km/h运行在一条铁路上,另一条铁路上有“伴驳列车”B,如某乘客甲想从襄阳站上车到潜江站,先在襄阳站登上B车,当A车快到襄阳站且距襄阳站路程为s处时,B车从静止开始做匀加速运动,当速度达到360 km/h时恰好遇到A车,两车连锁并打开乘客双向通道,A、B列车交换部分乘客,并连体运动一段时间再解锁分离,B车匀减速运动后停在随州站并卸客,A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站.则()A.无论B车匀加速的加速度大小为多少,s是相同的B.该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间C.若B车匀加速的时间为1 min,则s为4 kmD.若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km3.一固定的光滑斜面长为x,一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体速度为到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的距离是( )A.错误!B.错误!xC.错误!D.错误!4.(2018·湖南石门检测)近年我国多地都出现了雾霾天气,严重影响了人们的健康和交通;设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6 s,刹车后汽车匀减速前进,刹车过程中加速度大小为5 m/s2,最后停在故障车前1.5 m处,避免了一场事故.以下说法正确的是() A.司机发现故障车后,汽车经过3 s停下B.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为7.5 m/sC.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33 mD.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为11 m/s5.东东同学看到远处燃放的烟花,每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸.最高点与五楼顶部平齐,且前一颗烟花爆炸时后一颗烟花恰好从地面发射,他看到烟花爆炸闪光同时还听到了爆炸的声音,而在最后一颗烟花爆炸闪光之后还能听到一次爆炸的声音.请你根据这些现象估算他离烟花燃放点的距离约为(空气中声音传播速度为340 m/s,重力加速度为10 m/s2)()A.34 m B.58 mC.340 m D.580 m6.(2018·淮南模拟)如图所示为一杂技演员用一只手抛球、接球的示意图,他每隔0.4 s抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看做是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2)( )A.1.6 m B.2。
模块一:直线运动
考点1直线运动的概念和规律
1.(2016·全国卷Ⅲ,16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的
9倍。
该质点的加速度为()。
A.B.C.D.
【解析】设初速度为v1,末速度为v2,根据题意可得9×m=m,解得v2=3v1,根据v=v0+at,可得3v1=v1+at,解得v1=,代入s=v1t+at2可得a=,故A项正确。
【答案】A
2.(2017·海南卷,3)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为
刹车线。
由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。
已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25 m。
汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10 m/s2)()。
A.10 m/s
B.20 m/s
C.30 m/s
D.40 m/s
【解析】汽车刹车且车轮抱死后,车受到的滑动摩擦力f=μmg,由a=且=2as m得v0=20 m/s,故B项正确。
【答案】B
3.(2015·浙江卷,15)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记
录遮光时间Δt。
测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。
为使更接近瞬时速度,正确的措施是()。
周测一直线运动画出质点由静止开始做加速度减小的加速直线运动的0(末速度为v0)的匀加速直线运动的位移,而甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其的面积分别为s1和s2(s2>s1)一物体在粗糙水平地面上以一定的初速度做匀减速运动.若,在第3 s内位移为0.5 m4.0 m3.75 m/s2图象,已知图线为一条抛物线,则由图可知轴负方向运动的位移先为正后为负某实验小组利用图示的装置研究匀变速直线运动.下列操作中必要的是________(填字母代号)..调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行.为减小系统误差,应使钩码质量远小于小车质量.调节木板的倾斜度以平衡摩擦力.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源(2)如图是实验中获得的一条纸带的一部分,选取0、1、2、3计数点,但0与2之间的原始记录数据已模糊不清,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则小车运动的加速度大小为________m/s2(保留三位有效数字).答案:(1)A(3分) (2)0.667(3分)解析:(1)细绳应与长木板表面平行,保证拉力即为其水平方向的合力,故A正确;本实验中只要能使小车做加速运动即可,没必要应使钩码质量远小于小车质量,也没必要平衡摩擦力,B、C错误;开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放钩码,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故D错误.(2)一段时间内的平均速度等于其中间时刻的速度,所以v01=s1t1=5.53×10-20.1m/s=0.553 m/s;v03=18.59×10-20.3m/s=0.619 7 m/s2.0~1的中间时刻与0~3的中间时刻相差0.1 s,故a=v03-v010.1m/s2=0.667 m/s2.10.(11分)在某次实验中,图1所示为一次记录小车运动情况的纸带,其中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.(1)根据________可判定小车做________运动.(2)计算各点瞬时速度,v B=________m/s,v C=________m/s,v D=________m/s.(3)以打A点为计时起点,在图2所示坐标系中作出小车的vt图线,并根据图线求出a=________.(4)图线与纵轴交点的物理意义是________.答案:(1)纸带上相等时间间隔位移差为定值,计数点间距依次增大匀加速直线(2分)(2)1.38 2.64 3.90(3分)(3)如图所示12.6 m/s2(5分)(4)计数点A对应的速度(1分)解析:(1)由题图1纸带可知,x BC-x AB=x CD-x BC=x DE-x CD=12.6 cm,由此可知,小车在相等时间间隔内的位移之差是一个定值,且小车在运动过程中,在相等时间内的位移变大,故小车做匀加速直线运动.(2)相邻两计数点间的时间间隔T=0.1 s,小车的瞬时速度v B=x AC2T=0.276 m2×0.1 s=1.38 m/s,v C=x AD-x AB2T=0.603 m-0.075 m2×0.1 s=2.64 m/s,v D=x AE-x AC2T=)20世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”,让鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏,鸡蛋要不被摔坏,现有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5周测一 直线运动(B)(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2018·安徽模拟)(多选)物体从A 点由静止出发,先以加速度a 1做匀加速直线运动到某速度v 后,立即以加速度a 2做匀减速直线运动至B 点时速度恰好减为0,所用总时间为t .若物体以速度v 0匀速通过AB 之间,所用时间也为t ,则( )A .v =2v 0 B.1a 1+1a 2=tvC.1a 1-1a 2=t 2vD.1a 1+1a 2=t 2v 答案:AB解析:根据题意并结合运动学公式有x =v 0t =v 2t 1+v 2t 2=v 2(t 1+t 2)=v2t ,解得v =2v 0,故A 正确;由t 1=v a 1,t 2=v a 2,得t =v a 1+v a 2,即1a 1+1a 2=tv,故B 正确,C 、D 错误.2.(2018·陕西长安一中模拟)古希腊权威思想家亚里士多德曾经所言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢.比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍.1 800多年来,人们都把这个错误论断当成真理而信守不移.直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾.对此进行了进一步的研究,通过实验来验证:伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止释放,伽利略手稿中记录的一组实验数据如下表所示,伽利略对该实验的实验数据进行了分析,并得出了结论.下列哪项是伽利略得出的结论( )时间 1 2 3 4 5 6 7 8 距离 32 130 298 526 824 1 192 1 600 2 104A.v t =v 0+atB.ΔxT2=kC .v 2t -v 20=2ax D.x 1t 21=x 2t 22=x 3t 23=…=k答案:D解析:伽利略最初猜想沿斜面自由运动的物体的速度与时间成正比,即v =kt ;由此伽利略得出推论:物体的位移与时间的平方成正比,有x =k ′t 2,即k ′=x t2,结合以上的分析,比较x t 2即可,则有x 1t 21=321;x 2t 22=13022=32.51;x 3t 23=29832≈331;x 4t 24=52642=32.8751;x 5t 25=82452=32.961;x 6t 26=1 19262≈331;x 7t 27=1 60072≈32.651;x 8t 28=2 10482=32.8751,由以上数据比较可知,各组数据中x t 2都接近32.5,考虑到测量的误差等原因,可以认为xt2是一个常数,即物体的位移与时间的平方成正比,所以四个选项中,A 、B 、C 错误,D 正确.一物体沿直线运动,用的关系图象如图所示,图线斜率的绝对值为如图所示,小球从竖直砖墙某位置前由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、T ,每块砖的厚度为 若位置“1”是初始位置,初速度为零,相等时间内的位移之比为:::7得,小球下落的加速度a =Δx T 2=d T2,故正确.vt图象.图中t2=时间内,质点的加速度逐渐变小时间内,质点的加速度逐渐变大甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其vt图象如图所示,图中△.计时开始时,甲、乙两车相距,两车相遇1次毛笔画相邻两条线的时间间隔T =________ s ,图乙中的“右”)端是圆柱棒的悬挂端.根据图乙所给的数据,可知毛笔画下记号D 时,圆柱棒下落的速度________m/s 2.(结果保留两位有效数字=+-3m2×0.05 sΔx =aT 2可得a =Δx T2==利用自由落体运动可测量重力加速度.某同学利用如图所示的实验装置进行了与触头接触,开始实验时需要手动敲击电磁铁失去磁性释放第一个小球,小球撞击M 时电路断开,下一个小球被释放.为完成实验,除图示装置提供的器材外还需要的器材有用图中所示的实验装置做实验,测得小球开始下落的位置与的同时开始计时,到第80个小球撞击M 时测得总时间为⎭n图线,图线围成的面积表示速度的变化量,每经过⎪⎫+n -a 0n累加,解得v B =小初高试卷教案类(2)由乙质点位移随时间的变化关系s乙=2t+4t2得乙做匀变速直线运动,v0乙=2 m/s,a乙=8 m/s2(2分)则乙的速度随时间变化关系为v乙=2 (m/s)+8t④(2分)由甲质点的速度随时间的变化关系为v甲=4t+12 (m/s)⑤由题意得当两质点速度相等时,两者相距最远,v甲=v乙⑥(2分)由④⑤⑥得t3=2.5 s⑦则两质点再次相遇之前2.5 s相距最远(1分)由①②⑦得两质点的最远距离为s甲-s乙=12.5 m(1分)K12小学初中高中。
全程的平均速度是:( )A .(v 1+v 2)/2B .21v v ⋅C .212221v v v v ++ D .21212v v v v +5、加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,a =△v /△t (又叫速度的变化率),是矢量。
a 的方向只与△v 的方向相同(即与合外力方向相同)。
点评1:(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。
(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。
加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
点评2:物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。
加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。
(1)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。
(2)当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
【例2】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,经过1s 后的速度的大小为10m/s ,那么在这1s 内,物体的加速度的大小可能为【知识点2】匀速直线运动1.定义:tsv =,即在任意相等的时间内物体的位移相等.它是速度为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动。
2.图像:匀速直线运动的s - t 图像为一直线:图线的斜率在数值上等于物体的速度。
【例5】关于位移和路程,下列说法中正确的是( ) A .物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B .物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小C .物体通过一段路程,其位移可能为零D .物体通过的路程可能不等,但位移可能相同【例6】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是() A .速度变化越大,加速度就越大 B .速度变化越快,加速度越大C .加速度大小不变,速度方向也保持不变 C .加速度大小不断变小,速度大小也不断变小【例7 】物体在粗糙水平面上沿着x 轴作匀速直线运动,其位移与时间的关系是x =5-2t ,式中x 以m 为单位,t 以s 为单位。
第1章 运动的描述匀变速直线运动的研究章末过关检测(一)(建议用时:60分钟 满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(2018·安徽四校联考)下列所给的运动图象中能反映做直线运动的物体不会回到初始位置的是( )解析:选A.速度-时间图象中与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正位移,在坐标轴下方表示负位移,所以A 中面积不为零,所以位移不为零,不能回到原位置,B 、C 中面积为零,位移为零,回到初始位置;位移-时间图象表示物体的位移随时间变化的图象,在t s 物体的位移为零,即又回到了初始位置.2.(2018·福建仙游一中模拟)一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25 m ,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端),则该动车的加速度大小约为( ) A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C.设第6节车厢刚到达旅客处时,车的速度为v 0,加速度为a ,则有L =v 0t +12at 2从第6节车厢刚到达旅客处到动车停下来, 有0-v 20=2a ·2L ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.(2018·贵州遵义四中模拟)一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3 m ,这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3 s ,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g =10 m/s 2)( ) A .3.0 s B .1.7 s C .0.4 sD .1.3 s解析:选B.楼高为:h =15×3 m =45 m .由h =12gt 2解得:t =2hg=2×4510s =3.0 s ;Δt =(3.0-1.3) s =1.7 s ,至多允许反应的时间为1.7 s ,故选B.4.(2018·安徽合肥一中月考)一物体做匀加速直线运动,连续经过两端距离为64 m 的路程,第一段用时4 s ,第二段用时2 s ,则该物体的加速度是( )A.23 m/s 2 B .43 m/s 2 C.89m/s 2D .163m/s 2解析:选D.第一段64 m 的平均速度为第2 s 末的瞬时速度,故v 1=644 m/s =16 m/s ,第二段64 m 的平均速度为第5 s 末的瞬时速度,故v 2=642 m/s =32 m/s ,故加速度为a =v 2-v 1t =163m/s 2,D 正确. 5.(2018·福建仙游一中模拟)一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度大小之比分别是( ) A .1∶22∶32,1∶2∶3 B .1∶23∶33,1∶22∶32C .1∶2∶3,1∶1∶1D .1∶3∶5,1∶2∶3解析:选B.由匀变速直线运动规律x =12at 2知:x 1=12a ·12,x 2=12a (1+2)2-12a ·12,x 3=12a (1+2+3)2-12a (1+2)2,可得:x 1∶x 2∶x 3=1∶23∶33,这三段位移的平均速度大小之比为:1∶22∶32,B 对.6.(2018·安徽黄山质检)物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点,所用时间为t .现在物体从A 点由静止出发,先做匀加速直线运动(加速度为a 1)到某一最大速度v m ,然后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a 2)至B 点速度恰好减为0,所用时间仍为t .则物体的( ) A .v m 可为许多值,与a 1、a 2的大小有关 B .v m 可为许多值,与a 1、a 2的大小无关 C .a 1、a 2必须满足a 1a 2a 1+a 2=2vtD .a 1、a 2必须是一定的解析:选C.由v m2t =vt 解得v m =2v ,为一定值.根据v 2m 2a 1+v 2m2a 2=vt 和v m =2v ,解得a 1a 2a 1+a 2=2v t,选项C 正确.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分) 7.(2018·吉林松原市油田段考)如图所示为甲、乙两个物体直线运动的v -t 图象,由图象分析可知( )A .甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动B .甲、乙两物体在t =0时刻的位置不一样C .甲、乙两物体在t =2 s 时有可能相遇D .前4 s 内甲、乙两物体的位移相等解析:选ACD.由速度-时间图象知,甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动,A 对;由图象不能判断甲、乙两物体的初始位置,B 错;因不知两物体的初始状态,故两物体在t =2 s 时,有可能相遇,C 对;在速度-时间图象中,速度与时间图象所包围的面积,即为位移,可知前4 s 内甲、乙两物体的位移相等,D 对.8.(2018·江西吉安市一中模拟)如图,s -t 图象反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位置随时间变化的关系,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,下列说法正确的是( )A .5 s 时两车速度相等B .甲车的速度为4 m/sC .乙车的加速度大小为1.5 m/s 2D .乙车的初位置在s 0=80 m 处解析:选BD.位移-时间图象的斜率等于速度,斜率大小越大,速度大小越大,则知5 s 时乙车速度较大,故A 错误;甲车做匀速直线运动,速度为v 甲=s t =205m/s =4 m/s ,故B 正确;乙车做匀变速直线运动,其图线与t 轴相切于10 s 处,则t =10 s 时,速度为零,将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则s =12at 2,根据图象有:s 0=12a ·102,20=12a ·52,解得:a =1.6 m/s 2,s 0=80 m ,故C 错误,D 正确.9.(2018·山东枣庄三中模拟)从地面竖直上抛一物体A ,同时在离地面某一高度处有一物体B 自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v ,则下列说法正确的是( )A .A 上抛的初速度与B 落地时速度大小相等,都是2v B .两物体在空中运动的时间相等C .A 上升的最大高度与B 开始下落时的高度相同D .两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B 开始下落时高度的中点解析:选AC.设两物体从下落到相遇的时间为t ,竖直上抛物体的初速度为v 0,则由题gt =v 0-gt =v 解得v 0=2v .根据竖直上抛运动的对称性可知,B 自由落下到地面的速度为2v ,在空中运动时间为t B =2v g ;竖直上抛物体在空中运动时间t A =2×2v g =4vg.故A 正确,B 错误;物体A 能上升的最大高度h A =(2v )22g =2v 2g ,B 开始下落的高度h B =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2v g 2=2v2g,显然两者相等.故C 正确;两物体在空中同时达到同一高度时,B 下降的高度为h =12gt 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫v g 2=v22g=14h B .故D 错误. 三、非选择题(本题共3小题,共46分,按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(12 分)(2018·黑龙江大庆质检)利用图a 所示的装置,做“测定重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带.已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,依打点先后编为0、1、2、3、4、…,由于不小心,纸带都被撕断了,如图b 所示,根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答:(1)在B 、C 、D 三段纸带中选出从纸带A 上撕下的那段应该是________(填正确答案标号). (2)纸带A 上,打点1时重物的速度是________m/s(结果保留三位有效数字),实验求得当地的重力加速度大小是________m/s 2(结果保留三位有效数字).(3)已知大庆地区重力加速度大小是9.80 m/s 2,请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因________________________________________________________________________ (一条原因即可).解析:(1)由A 图可知:s 2-s 1=aT 2=9 cm ,因此s 4-s 2=2aT 2=18 cm ,故纸带C 满足条件,即在B 、C 、D 三段纸带中选出从纸带A 上撕下的那段应该是C. (2)根据匀变速直线运动特点可知:v 1=s 1+s 22T =0.302+0.3920.2m/s =3.47 m/s.由逐差法可得:s 4-s 1=3aT 2;所以:a =s 4-s 13T 2=0.572-0.3023×0.12m/s 2=9.00 m/s 2. (3)重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力作用,因此会导致所测的重力加速度小于真实值.答案:(1)C (2)3.47 9.00 (3)阻力的影响(答出摩擦阻力、空气阻力均给分)11.(16分)(2018·福建仙游一中模拟)某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s 到达离地面40 m 高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g =10 m/s 2,求: (1)燃料恰好用完时火箭的速度大小; (2)火箭上升离地面的最大高度; (3)火箭从发射到返回发射点的时间.解析:设燃料用完时火箭的速度为v 1,所用时间为t 1,火箭的上升运动分为两个过程,第一个过程为做匀加速上升运动,第二个过程为做竖直上抛运动至最高点. (1)对第一个过程有h 1=v 12t 1代入数据解得:v 1=20 m/s.(2)对第二个过程有h 2=v 212g代入数据解得:h 2=20 m所以火箭上升离地面的最大高度:h =h 1+h 2=40 m +20 m =60 m.(3)第二个过程用时:t 2=v 1g代入数据解得:t 2=2 s 火箭从最高点落回发射点用时t 3 由h =12gt 23得t 3=2h g代入数据解得:t 3≈3.5 s 总时间t =t 1+t 2+t 3=9.5 s.答案:(1)20 m/s (2)60 m (3)9.5 s12.(18分)(2018·广东中山市一中模拟)一辆长途客车正在以 v 0=20 m/s 的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x =30 m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施 .若从司机看见狗开始计时(t =0),长途客车的“速度-时间”图象如图乙所示,求:(1)长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离; (2)长途客车制动时的加速度;(3)若狗正以v 1=4 m/s 的速度与长途客车同向奔跑,问狗能否摆脱被撞的噩运? 解析:(1)由图象可知,长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离x =20 m/s ×0.5 s +12×20 m/s ×(4.5 s -0.5 s)=50 m.(2)长途客车制动时的加速度a =Δv Δt =0-204.5-0.5 m/s 2=-5 m/s 2,负号表示加速度方向与客车行驶方向相反.(3)当客车由v 0=20 m/s 减速到v 1=4 m/s 时,需要的时间t =Δv a =4 m/s -20 m/s-5 m/s 2=3.2 s 司机从看到狗到速度减为v 1=4 m/s 所通过的位移为x 1=v 0t 1+v 21-v 202a =20×0.5 m +42-2022×(-5)m =48.4 m而狗通过的位移为x 2=v 1(t 1+t )=4×(0.5+3.2) m =14.8 m 因为14.8 m +30 m<48.4 m ,所以狗会被撞上. 答案:见解析。
1 匀变速直线运动基本公式的应用[方法点拨] (1)匀变速直线运动的基本公式(v -t 关系、x -t 关系、x -v 关系)原则上可以解决任何匀变速直线运动问题.因为那些导出公式是由它们推导出来的,在不能准确判断用哪些公式时可选用基本公式.(2)未知量较多时,可以对同一起点的不同过程列运动学方程.(3)运动学公式中所含x 、v 、a 等物理量是矢量,应用公式时要先选定正方向,明确已知量的正负,再由结果的正负判断未知量的方向.1.一小球以3 m/s 的初速度沿一光滑斜面向上做加速度恒定为4 m/s 2、方向沿斜面向下的匀变速直线运动,起始点为A ,小球运动到A 点沿斜面下方2 m 处的B 点时的速度及所用的时间为(沿斜面向上为正方向)( )A .5 m/s 2 sB .-5 m/s 2 sC .5 m/s 0.5 sD .-5 m/s 0.5 s 2.(2018·湖北荆州质检)“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v 时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t 上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海面的深度为( )A.vt 2 B .vt 0(1-t 02t ) C.vt 022t D.v (t -t 0)22t3.(2017·吉林长春质检)一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的旁边观测,第一节车厢通过他历时2 s ,整列车厢通过他历时8 s ,则这列火车的车厢有( )A .16节B .17节C .18节D .19节4.(多选)一滑块在粗糙程度相同的水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内位移的两倍,已知滑块最开始1 s 内的位移为2.5 m ,由此可求得( )A .滑块的加速度为5 m/s 2B .滑块的初速度为5 m/sC .滑块运动的总时间为3 sD .滑块运动的总位移为4.5 m5.(2017·山东济南模拟)如图1所示,甲从A 地由静止匀加速跑向B 地,当甲前进距离为s 1时,乙从距A 地s 2处的C 点由静止出发,加速度与甲相同,最后二人同时到达B 地,则AB 两地距离为( )图1A .s 1+s 2 B.(s 1+s 2)24s 1C.s 124(s 1+s 2)D.(s 1+s 2)2s 1(s 1-s 2) 6.(2018·河南洛阳期中)如图2所示,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240 m 的山坡处泥石流以8 m/s 的初速度、0.4 m/s 2的加速度匀加速倾泄而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动.已知司机的反应时间为1 s ,汽车启动后以0.5 m/s 2的加速度一直做匀加速直线运动.试分析汽车能否安全脱离?图2答案精析1.B2.D [“蛟龙号”上浮时的加速度大小a =v t,根据逆向思维,可知“蛟龙号”在t 0时刻距离海面的深度h =12a (t -t 0)2=v (t -t 0)22t,故A 、B 、C 错误,D 正确.] 3.A [火车做初速度为零的匀加速直线运动,则第一节车厢通过时有L =12at 12,全部车厢通过时nL =12at n 2,解得n =16,故选项A 正确.] 4.CD [设滑块运动的加速度大小为a ,运动总时间为t ,把滑块的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,则最后2 s 内的位移为x 1=12a ×22=2a ,最初2 s 内的位移为x 2=12at 2-12a (t -2)2=2at -2a ,又x 2∶x 1=2∶1,解得总时间t =3 s ,故C 正确;第1 s 的位移为x 3=12at 2-12a (t -1)2=2.5 m ,解得a =1 m/s 2,故A 错误;总位移x =12at 2=4.5 m ,故D 正确;滑块的初速度v 0=at =3 m/s ,故B 错误.]5.B6.见解析解析 设泥石流到达坡底的时间为t 1,速率为v 1,则x 1=v 0t 1+12a 1t 12,v 1=v 0+a 1t 1 代入数据得t 1=20 s ,v 1=16 m/s而汽车在t 2=20 s -1 s =19 s 的时间内发生的位移为 x 2=12a 2t 22=90.25 m ,速度为v 2=a 2t 2=9.5 m/s假设再经过时间t 3,泥石流追上汽车,则有 v 1t 3=x 2+v 2t 3+12a 2t 32代入数据并化简得t 32-26t 3+361=0,因Δ<0,方程无解.所以泥石流无法追上汽车,汽车能安全脱离.。
第1课 直线运动的基本概念与规律1.匀变速直线运动a .运用匀变速直线运动的3个基本关系式解决实际问题(1)(2018改编,10分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。
训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板,冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。
训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。
假定运动员在滑行过程中做匀加速直线运动,冰球做匀变速直线运动,到达挡板时的速度为v 1。
求:①冰球在冰面上滑行的加速度;②满足训练要求的运动员的最小加速度。
答案:①v 21-v 202s 0(4分) ②s 1(v 0+v 1)22s 20(6分) 解析:①设冰球的加速度为a 1由速度与位移的关系知2a 1s 0=v 21-v 20(2分)解得a 1=v 21-v 202s 0(2分) ②设冰球运动时间为t ,则t =v 1-v 0a 1(2分)又s 1=12at 2(2分) 解得a =s 1(v 0+v 1)22s 20(2分)(2)(经典题,13分)甲、乙两辆汽车都从静止出发做直线加速运动,加速度方向一直不变。
在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。
求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
答案:5∶7(13分)解析:设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为s 1,加速度为a ;在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2,由运动学公式得v =at 0(1分)s 1=12at 20(2分)s 2=vt 0+12(2a )t 20(2分)设汽车乙在时间t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s ′1、s ′2 同样有v ′=(2a )t 0(1分) s ′1=12(2a )t 20(2分)s ′2=v ′t 0+12at 20(2分)设甲、乙两车行驶的总路程分别为s 、s ′,则有s =s 1+s 2(1分)s ′=s ′1+s ′2(1分)联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 s s ′=57(1分)b .应用3个基本关系式的3个推论巧解实际问题(3)(经典题,6分)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m 的路程,第一段用时 4 s ,第二段用时2 s ,则物体的加速度是( )A.23 m/s 2B.43 m/s 2C.89 m/s 2D.169m/s 2 答案:B解析:匀变速直线运动在一段时间内的中间时刻速度等于这段时间内的平均速度,根据题意,在第一段路程内中间时刻的瞬时速度为v 1=164m/s =4 m/s ,在第二段路程的中间时刻的瞬时速度为v 2=162 m/s =8 m/s ,则物体加速度为a =v 2-v 1t =8-43 m/s 2=43m/s 2,故B 项正确。
第一章直线运动时间:50分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共54分)1、以下说法中正确的是( )A、做变速直线运动的物体,t时间内通过的路程与位移的大小一定相等B、质点一定是体积和质量极小的物体C、速度的定义式和平均速度公式都是v=,因此速度就是指平均速度D、速度不变的运动是匀速直线运动答案 D 只有做单向直线运动的物体,t时间内通过的路程与位移的大小才一定相等,选项A错误;质点不一定是体积和质量极小的物体,选项B错误;速度的定义式和平均速度公式都是v=,但是速度是指平均速度在时间趋近于零时的极限值,选项C错误;速度不变的运动是匀速直线运动,选项D正确。
2、中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。
如图所示是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景,以下列的哪个物体为参考系,可以认为加油机是运动的( )A、“歼10”战斗机B、地面上的房屋C、加油机中的飞行员D、“歼-10”战斗机里的飞行员答案 B 空中加油时两飞机保持相对静止,以“歼-10”战斗机、加油机中的飞行员、“歼-10”战斗机里的飞行员为参考系,加油机都是静止的;以地面上的房屋为参考系,加油机是运动的,本题选B。
3、下面关于加速度的描述中,正确的是( )A、匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度也很大B、加速度的方向与速度方向可能相同,也可能相反,但一定与速度变化的方向相同C、加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变D、加速度逐渐增加时,物体一定做加速运动答案 B 匀速行驶的列车,加速度为0,A项错误;由a=知加速度的方向和速度变化的方向始终相同,B项正确;加速度不变(不为零)时,速度均匀地变化,故C项错误;如果加速度逐渐增加但方向跟速度方向相反,物体将做减速运动,故D项错误。
4、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )A、第2s内的位移是10mB、前3s内的平均速度是7m/sC、任意相邻1s内的位移差都是4mD、任意1s内的速度增量都是3m/s答案 C 由匀变速直线运动位移-时间关系式可知,该质点的初速度v0=3m/s,加速度a=4m/s2,所以第2s内的位移s2=(3×2+2×22)m-(3×1+2×12)m=9m,A项错误;前3s内的位移x=(3×3+2×32)m=27m,前3s内的平均速度=m/s=9m/s,B 项错误;任意相邻1s内的位移差Δx=aT2=4×12m=4m,C项正确;任意1s内速度增量Δv=at=4m/s,D项错误。
第一章直线运动一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.a、b两物体在同一直线上运动,二者运动的v-t图象均为直线.如图,已知两物体在4s末相遇。
则关于它们在0~4s内的运动.下列说法正确的是:()A. a、b两物体运动的方向相反B. a物体的加速度小于b物体的加速度C. t=2s时两物体相距最远D. t=0时刻,a在b前方3m远处【答案】C2.古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。
比如说,十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下快十倍。
1800多年来,人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。
直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。
并通过“比萨斜塔试验”,向世人阐述他的观点。
对此进行了进一步的研究,通过实验来验证:伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落,伽利略手稿中记录的一组实验数据: 伽利略对上述的实验数据进行了分析,并得出了结论,下列是伽利略得出的结论是:()【答案】D3()A. 物体做匀速直线运动B. 物体做变加速直线运动C. 物体的初速度大小为-1m/sD. 物体的加速度大小为1m/s2【答案】D4.某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并描绘在计算机中,如图所示,发现两摩托车在t =25s时同时到达目的地。
则下列叙述正确的是:()A. 摩托车B的加速度为摩托车A的4倍B. 两辆摩托车从同一地点出发,且摩托车B晚出发10sC. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为180mD. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为400m【答案】D5.自行车和汽车同时驶过平直公路上的同一地点,此后其运动的v—t图象如图所示,自行车在t=50 s时追上汽车,则:()A. 汽车的位移为100 mB. 汽车的运动时间为20 sC. 汽车的加速度大小为0.25 m/s2D. 汽车停止运动时,二者间距最大【答案】C6.甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的v-t图象为两段直线,乙物体运动的v-t图象为两段半径相同的圆弧曲线,如右图所示。
第一单元直线运动注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.(2018·山西四校联考)以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为4 m/s2的加速度,刹车后第3 s内汽车的位移大小为( )A.12.5 m B.2 mC.10 m D.0.5 m2.高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车,如襄阳→随州→武汉→仙桃→潜江→荆州→荆门→襄阳,构成7站铁路圈,建两条靠近的铁路环线.列车A以恒定速率360 km/h运行在一条铁路上,另一条铁路上有“伴驳列车”B,如某乘客甲想从襄阳站上车到潜江站,先在襄阳站登上B车,当A车快到襄阳站且距襄阳站路程为s处时,B车从静止开始做匀加速运动,当速度达到360 km/h时恰好遇到A车,两车连锁并打开乘客双向通道,A、B 列车交换部分乘客,并连体运动一段时间再解锁分离,B车匀减速运动后停在随州站并卸客,A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站.则( )A.无论B车匀加速的加速度大小为多少,s是相同的B.该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间C.若B车匀加速的时间为1 min,则s为4 kmD.若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km 3.一固定的光滑斜面长为x,一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体速度为到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的距离是( )A.x4B.2-12xC.x2D.2x24.(2018·湖南石门检测)近年我国多地都出现了雾霾天气,严重影响了人们的健康和交通;设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6 s,刹车后汽车匀减速前进,刹车过程中加速度大小为5 m/s2,最后停在故障车前1.5 m处,避免了一场事故.以下说法正确的是( )A.司机发现故障车后,汽车经过3 s停下B.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为7.5 m/sC.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33 mD.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为11 m/s5.东东同学看到远处燃放的烟花,每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸.最高点与五楼顶部平齐,且前一颗烟花爆炸时后一颗烟花恰好从地面发射,他看到烟花爆炸闪光同时还听到了爆炸的声音,而在最后一颗烟花爆炸闪光之后还能听到一次爆炸的声音.请你根据这些现象估算他离烟花燃放点的距离约为(空气中声音传播速度为340 m/s,重力加速度为10 m/s2)( )A.34 m B.58 mC.340 m D.580 m6.(2018·淮南模拟)如图所示为一杂技演员用一只手抛球、接球的示意图,他每隔0.4 s 抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看做是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10m/s2)( )A.1.6 m B.2.4 mC.3.2 m D.4.0 m7.一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最初2 s内的位移是最后2 s内位移的两倍,且已知滑块在最初1 s内的位移为2.5 m,由此可求得( ) A.滑块的加速度为5 m/s2B.滑块的初速度为5 m/sC.滑块运动的总时间为3 sD.滑块运动的总位移为4.5 m8.(2018·中山模拟)如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,根据图中的信息,下列判断正确的是( )A .位置1是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为d T2 D .小球在位置3的速度为7d2T9.(2018·山东师大附中模拟)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,离桌面高度分别为h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1.若先后顺次释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )A .三者到达桌面时的速度大小之比是 3∶2∶1B .三者运动时间之比为3∶2∶1C .b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比10.(2018·湖南岳阳高三段考)随着空气质量的恶化,雾霾天气现象增多,危害加重.雾和霾相同之处都是视程障碍物,会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患.在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s 的速度匀速行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图所示,图线a 、b 分别为小汽车和大卡车的v -t 图象(忽略刹车反应时间),以下说法不正确的是( )A .因刹车失灵前小汽车已减速,故不会发生追尾事故B .在t =3 s 时发生追尾事故C .在t =5 s 时发生追尾事故D .若紧急刹车时两车相距40米,则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米二、非选择题:本大题共4小题,共60分。
按题目要求作答。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.(1)部分实验步骤如下:A .测量完毕,关闭电源,取出纸带.B .接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连.D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.上述实验步骤的正确顺序是:________(用字母填写).(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5=________.(4)为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=________________________.12.王兵同学利用数码相机连拍功能记录运动会上女子跳水比赛中运动员在10 m跳台跳水的全过程.所拍摄的第一张照片恰为她们起跳的瞬间,第四张如图甲,王兵同学认为这时她们处在最高点,第十九张如图乙,她们正好身体竖直、双手刚刚触及水面.查阅资料得知相机每秒连拍10张.设起跳时重心离台面及触水时重心离水面的距离相等.(g=10 m/s2)由以上材料:(1)估算运动员的起跳速度大小;(2)分析第四张照片是在最高点吗?如果不是,此时重心是处于上升阶段还是下降阶段?13.(2018·湖北八校联考)春节放假期间,全国高速公路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9 m区间的速度不超过v0=6 m/s.现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20 m/s和v乙=34 m/s的速度匀速行驶,甲车在前,乙车在后.甲车司机发现正前方收费站,开始以大小为a甲=2 m/s2的加速度匀减速刹车.(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章.(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9 m处的速度恰好为6 m/s,乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5 s的反应时间后开始以大小为a乙=4 m/s2的加速度匀减速刹车.为避免两车相撞,且乙车在收费站窗口前9 m区不超速,则在甲车司机开始刹车时,甲、乙两车至少相距多远?14.(2018·河北定州中学模拟)近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过.若某车减速前的速度为v 0=72 km/h ,靠近站口时以大小为a 1=5 m/s 2的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为v t =28.8 km/h ,然后立即以a 2=4 m/s 2的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道).试问:(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少? (3)在(1)(2)问题中,该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少?单元训练金卷·高三·物理卷(B )第一单元 直线运动答 案1.【答案】D【解析】据v =at 可得由刹车到静止所需的时间t =2.5 s ,则第3 s 内的位移,实际上就是2~2.5 s 内的位移,x =12at ′2=0.5 m.2.【答案】D【解析】设B 车从静止开始加速到v =360 km/h 所用时间为t ,B 车加速度为a ,由题意得s =vt -v2t =v2t ,而v =at ,所以两者之间的距离s =v 22a,由此可知,B 车的加速度a 越大,s 越小,A 项错误;从襄阳站到潜江站中间间隔三个站,所以该乘客节约了三个站的减速、停车、提速时间,B 项错误;若B 车匀加速的时间t ′=1 min ,则s =v2t ′=3 km ,C 项错误;若B 车匀减速的加速度大小a ′=5 m/s 2,减速运动时间t ″=va ′=20 s ,则当B 车停下时A车已经距随州站路程为s ′=vt ″-12a ′t ″2=1 km ,D 项正确.3.【答案】A【解析】把物体的运动过程按速度大小分为两段,即0~v 2和v2~v 两段,由于两段的速度变化量相等,则两段的时间相等,又因为这两段相等时间内位移之比为1∶3,故第一段的位移为总位移的四分之一,即x4,选项A 正确.4.【答案】C【解析】汽车减速到零的时间t 1=Δv a =0-15-5 s =3 s .则t =t ′+t 1=(0.6+3)s =3.6s ,故A 错误;在反应时间内的位移x 1=v 0t ′=15×0.6 m =9 m .匀减速直线运动的位移x 2=0-v 202a =0-225-10 m =22.5 m ,则x =x 1+x 2+1.5 m =33 m ,故C 正确;平均速度v =x 1+x 2t =9+22.53.6m/s =8.75 m/s ,故B 、D 错误. 5.【答案】D【解析】每颗烟花从地面竖直发射到最高点时瞬间爆炸,均可视为竖直上抛运动.地面到五楼顶部的高度约为h =15 m ,则烟花上升到最高点的时间t =2hg=2×1510s = 3 s .由题意知,离烟花燃放点的距离约为x =vt =340 3 m ,约为580 m .选项D 正确.6.【答案】C【解析】将空中运动的4个球看做一个球的竖直上抛运动,由题意知,球从抛出到落回手中用时t =0.4 s ×4=1.6 s ,则球从最高点落回手中的时间为0.8 s ,则H =12×10×0.82m=3.2 m ,故C 正确.7.【答案】CD【解析】初速度为零的匀加速直线运动在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的位移之比xⅠ∶x Ⅱ∶x Ⅲ=1∶3∶5.运动的总时间为3 s 时,在前2 s 内和后2 s 内的位移之比为1∶2.正方向的匀减速运动可以看成反方向的匀加速运动.因滑块在最初2 s 内的位移是最后2 s 内位移的两倍,故运动的总时间为t =3 s ,选项C 正确;最初1 s 内的位移与总位移之比为x 1x=59,滑块最初1 s 内的位移为2.5 m ,故x =4.5 m ,选项D 正确;根据x =12at 2可得a =1 m/s 2,选项A 错误;根据v =at 可得,滑块的初速度为3 m/s ,选项B 错误.8.【答案】BCD【解析】由Δx =d 为恒量判断,小球做匀加速直线运动,故B 正确;由Δx =aT 2得a =d T2,故C 正确;v 3=v -24=7d 2T ,故D 正确;v 1=v 3-a ·2T =7d 2T -d T 2×2T =3d 2T>0,故A 错误.9.【答案】AC【解析】由v 2=2gh ,得v =2gh ,故v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,A 正确;由t =2h g得三者运动的时间之比t 1∶t 2∶t 3=3∶2∶1,B 错误;b 与a 开始下落的时间差Δt 1=(3-2)2h 3g,c 与b 开始下落的时间差Δt 2=(2-1)·2h 3g,故C 正确;三个小球的加速度与重力及质量无关,都等于重力加速度,D 错误.10.【答案】ACD【解析】根据速度-时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小,由题图知,t =3 s 时,b 车的位移为:s b =v b t =10×3 m =30 m ;a 车的位移为s a =12×(30+20)×1 m +12×(20+15)×2 m =60 m .则s a -s b =30 m ,所以在t =3 s 时追尾,故B 正确,A 、C 错误.由图线可知在t =5 s 时两车速度相等,小汽车相对于大卡车的位移Δx =12×(20+10)×1 m +12×10×4 m =35 m <40 m ,则不会发生追尾事故且两车最近时相距5米,故D 错误.11.【答案】(1)DCBA (2)0.1 (3)x 4+x 52T (4)(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T2【解析】(1)按常规实验步骤,先安装再操作后整理,再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为D 、C 、B 、A.(2)T 打=150s =0.02 s ,因为相邻两计数点间有4个记录点未画出,故计数点的时间间隔T =5T 打=0.1 s.(3)由v t 2=v -=xt 得,v 5=x 4+x 52T.(4)为了充分利用数据,应采用逐差法:a =x 4-x 13T 2+x 5-x 23T 2+x 6-x 33T 23=(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T2. 12.【答案】(1)3.4 m/s (2)不是 重心处于上升阶段【解析】(1)由题意可知,相机连拍周期T =110 s =0.1 s ,运动员从起跳到双手触水的总时间t =18T =1.8 s.设起跳速度大小为v 0,取竖直向上为正方向, 则:-10=v 0t -12gt 2,解得:v 0≈3.4 m/s.(2)上升时间t 1=0-v 0-g=0.34 s.而拍第四张照片是在0.3 s 时,所以此时运动员还处于上升阶段. 13.【答案】(1)100 m (2)66 m【解析】(1)对甲车,速度由20 m/s 减至6 m/s 过程中的位移x 1=v 2甲-v 22a 甲=91 mx 2=x 0+x 1=100 m即:甲车司机需在离收费站窗口至少100 m 处开始刹车.(2)设甲刹车后经时间t ,甲、乙两车速度相同,由运动学公式得:v 乙-a 乙(t -t 0)=v 甲-a 甲t ,解得t =8 s相同速度v =v 甲-a 甲t =4 m/s <6 m/s ,即v =6 m/s 的共同速度为不相撞的临界条件 乙车从34 m/s 减速至6 m/s 的过程中的位移为x 3=v 乙t 0+v 2乙-v 22a 乙=157 m所以要满足条件甲、乙的距离至少为x =x 3-x 1=66 m.14.【答案】(1)33.6 m (2)5.4 s (3)1.62 s【解析】设该车初速度方向为正方向,v t =28.8 km/h =8 m/s ,v 0=72 km/h =20 m/s ,a 1=-5 m/s 2.(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x 1处开始制动,则: 由v 2t -v 20=2a 1x 1 解得:x 1=33.6 m.(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x 1和x 2,时间为t 1和t 2,则减速阶段:v t =v 0+a 1t 1,得t 1=v t -v 0a 1=2.4 s加速阶段:t 2=v 0-v ta 2=3 s 则加速和减速的总时间为:t =t 1+t 2=5.4 s. (3)在加速阶段:x 2=v t +v 02t 2=42 m则总位移:x =x 1+x 2=75.6 m若不减速所需要时间:t ′=x v 0=3.78 s车因减速和加速过站而耽误的时间:Δt =t -t ′=1.62 s.。