高考物理比例法解决物理试题推断题综合题附答案
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高考物理比例法解决物理试题推断题综合题附答案
一、比例法解决物理试题
1.图中ae为珠港澳大桥上四段l10m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,则通过ce段的时间为
A.t B.2t
C.(2-2)t D.(2+2) t
【答案】C
【解析】
【详解】
设汽车的加速度为a,经历bc段、ce段的时间分别为t1、t2,根据匀变速直线运动的位移时间公式有:212abxat, 211()2acxatt,2121()2aexattt,解得:22()2tt,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
2.小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑,最远可达b点,e为ab的中点,如图所示,已知物体由a到b的总时间为0t,则它从a到e所用的时间为( )
A.021t2() B.02t2
C.021t() D.022t2()
【答案】D
【解析】
试题分析:采用逆向思维,结合位移时间公式求出eb和ab的时间之比,求出e到b的时间,从而得出a到e的时间.
采用逆向思维,根据22011122abbexatxat,,因为e为ab的中点,则1022tt,可知a到e的时间为200022222tttt,D正确.
3.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中A、B之间的距离l1=3 m,B、C之间的距离l2=4 m.若物体通过l1、l2这两段位移的时间相等,则O、A之间的距离l等于(
)
A.34 m B.43 m
C.825 m D.258 m
【答案】D
【解析】
【详解】
设物体运动的加速度为a,通过O、A之间的距离l的时间为t,通过l1、l2每段位移的时间都是T,根据匀变速直线运动规律,
l=12at2
l+l1=12a(t+T)2
l+l1+l2=12a(t+2T)2
l2-l1=aT2
联立解得
l=258m.
A. 34m,选项A不符合题意;
B. 43m,选项B不符合题意;
C. 825m,选项C不符合题意;
D. 258m,选项D符合题意;
4.一辆列车由等长的车厢连接而成,车厢间的间隙忽略不计。一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐。列车由静止开始做匀加速直线运动,第一节车厢经过他的时间为2 s,从第5节至第16节车厢通过他的时间为( ) A.4 s B.5 s C. D.6 s
【答案】A
【解析】
【详解】
取车为参考系,把车的运动转化为人做匀加速直线运动.设每节车厢长为L,加速度为a,则人通过第一节车厢的时间,人通过前4节车厢的时间,人通过前16节车厢的时间为,故所求的时间△t=t16-t4=4s.故选A.
【点睛】
解决本题的关键在于合理地选择参考系,转化为人做匀加速直线运动,结合位移时间公式进行求解.
5.几个水球可以挡住子弹?实验证实:4 个水球就足够了!4个完全相同的水球紧挨在一起 水平排列,如图所示,子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好穿 出第 4 个水球,则以下说法正确的是( )
A.子弹在每个水球中速度变化相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同
D.子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】
BC.设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据212xat知,所以时间之比为1:2:3:2,所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹依次穿过4个水球的时间之比为:(2-3):(3−2):(2−1):1;由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间,故BC错误;
A.子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,则受力是相同的,所以加速度相同,由△v=at可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同,故A错误;
D.由以上的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故D正确。
6.一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3s内与第6s内通过的位移之比为x1:x2,通过第3 个1m与通过第6个1m时的平均速度之比为v1:v2,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】
质点从静止开始做匀加速直线运动,根据它在连续相等的时间内的位移之比,所以;连续相等位移上的时间之比,所以,故,C正确.
7.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻的1s内位移差都是4m D.任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】
A.第1s内质点的位移
25511m =6mxtt
故A错误;
B.质点在前2s内的位移
25524m =14mxtt
则前2s内的平均速度
14m/s = 7m/s 2xvt
故B错误;
C.由公式:
2201522xvtattt
得加速度
24m/sa
根据2xaT 得, 241m = 4mx
故C正确;
D.任意1s内速度的变化量
41m/s = 4m/s vaT
故D错误。
8.汽车刹车后做匀减速直线运动,经过3.5s停止,它在刹车开始后的1s内、2s内、3s内的位移之比为( )
A.1:4:9
B.3:5:6
C.9:4:1
D.1:3:5
【答案】B
【解析】
【分析】
利用逆向思维,把汽车运动视为逆向的匀加速运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律即可求解.
【详解】
画示意图如图所示,把汽车从A→E的末速度为0的匀减速直线运动,
逆过来转换为从E→A的初速度为0的匀加速直线运动,来等效处理,由于逆过来前后,加速度相同,故逆过来前后的运动位移、速度时间均具有对称性。所以知汽车在相等时间内发生的位移之比为1:3:5:…,把时间间隔分为0.5 s.所以xDE:xCD:xBC:xAB=1:8:16:24,所以xAB:xAC:xAD=3:5:6.故选项B正确。故选B。
9.如图,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A.通过bc、cd段的时间均大于T
B.通过c、d点的速度之比为1∶2
C.通过bc、cd段的位移之比为1∶3
D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度
【答案】A
【解析】
【分析】
质点从a点由静止开始下滑,经光滑斜面上的三段位移时间相等,运用初速度为零的匀加速直线运动的比例式进行分析,结合匀变速直线运动的规律分析. 【详解】
当滑块由a点静止下滑时,滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动,加速度大小为a′。假设ab段的间距为x,则bc段、cd段的间距应分别为3x、5x,xbc∶xcd=3∶5,C错误;如果滑块由b点静止释放,显然滑块通过bc段、cd段的时间均大于T,A正确;滑块在c点的速度应为v1=23ax
,滑块在d点的速度应为v2=28ax,则v1∶v2=3:8,B错误;因为xbc∶xcd=3∶5,显然通过c点的时刻不是bd的中间时刻,则滑块通过c点的速度不等于bd段的平均速度,D错误。故选A.
10.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2S、第2个2S和第5S内三段位移比为( )
A.2:6:5 B.2:8:7 C.4:12:9 D.2:2:1
【答案】C
【解析】
试题分析:设加速度为a,则第一个2s内的位移为211(2)22xaa,第2个2s内的位移为22211(4)(2)622xaaa,第5s内的位移为223119(5)(4)222xaaa,故123::4:12:9xxx,C正确;
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师点睛】在分析匀变速直线运动问题时,由于这一块的公式较多,涉及的物理量较多,并且有时候涉及的过程也非常多,所以一定要注意对所研究的过程的运动性质清晰,对给出的物理量所表示的含义明确,然后选择正确的公式分析解题
11.一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过 A、B、C 三点,如图所示。已知
AB=18 m,BC=30 m,小球经过 AB 和BC 两段所用的时间均为 2 s,则小球在经过 A、B、C
三点时的速度大小分别是( )
A.6 m/s,9 m/s,12 m/s B.6 m/s,12 m/s,18 m/s
C.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】
根据△x=at2得:a=△x/t2=(30−18)/22=3m/s2,
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则有:vB= m/s=12m/s
则C点的速度为:vC=vB+at=12+3×2=18m/s,A点的速度为:vA=vB−at=12−3×2=6m/s,故B