高考物理备考 优生百日闯关系列 专题01 质点的直线运动(含解析)
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高中物理学习材料历届高考【2012年高考】(2012•重庆)质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的v-t图象为( )(2012·上海)10.小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,g取10m/s2()(A)三个(B)四个(C)五个(D)六个(2012·上海)16.如图,可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接,跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱,A的质量为B的两倍。
当B位于地面时,A恰与圆柱轴心等高。
将A由静止释放,B上升的最大高度是()(A)2R(B)5R/3(C)4R/3(D)2R/3(2012·上海)19.图a为测量分子速率分布的装置示意图。
圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。
从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。
展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。
则()(A)到达M附近的银原子速率较大(B)到达Q附近的银原子速率较大(C)位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率(D)位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率(2012·山东)16.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v t 图像如图所示。
以下判断正确的是()(2012·江苏)4.将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是(2012·四川)24.(19分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ= 370,半径r = 2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。
2020年高考物理专题01 质点的直线运动第一部分名师综述本专题中的难题分为二,一为对运动图像的考查,对图像的考查范围很广,涉及的内容页比较多,几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用,特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点,在解题过程中,要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面,考查方式多为选择题。
二是对多过程直线运动的考查,综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题,考查方式多为计算题,在做题过程中需要(1)要养成画物体运动示意图,或者x-t图象与v-t图象的习惯,特别是比较复杂的运动,画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化,物理过程清晰,便于研究,(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在哪些联系。
第二部分精选试题一、选择题1.在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,则(重力加速度g 取10m/s2)()A. 前4s内物体的平均速度大小为10m/sB. 前4s内物体的位移大小为50mC. 第2s末到第4s末物体的平均速度为5m/sD. 第2s内和第4s内物体的速度改变量不相同【答案】 A【解析】竖直上抛运动是初速度向上,加速度向下的匀变速直线运动,而对于匀变速直线运动,某段时间v=内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度,故4v t4=10×4=40m,故B v2=v0−gt=30−10×2=10m/s,故A正确;根据平均速度公式,前4s位移为x4=4错误;对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故第2s末到第4sv=v3=v0−gt3=30−10×3=0,故末物体的平均速度等于第3s末的瞬时速度,根据速度时间公式,有:24C错误;加速度为g,向下,故第2s内和第4s内物体的速度改变量△v=g•△t=10×1=10m/s,故D错误;故选A。
专题一 质点的直线运动(附参考答案)考点一:直线运动的概念和规律1、在离地高h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A .g v 2B .v gC .v h 2D .v h 2、某航母跑道长200m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A .5m/sB .10m/sC .15m/sD .20m/s3、假如轨道车长度为22cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度 为( )A.0.20cm/sB. 2.0cm/sC.22cm/sD. 220cm/s4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g 取10m/s 2)( )A.三个B.四个C.五个D.六个 5、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=5t+t 2(位移单位为m 、时间单位为s ),则该质点( )A .第1s 内的位移是5mB .前2s 内的平均速度是6m/sC .任意相邻1s 内的位移之差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移 Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为()A.()()1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)()A .10mB .20mC .30mD .40m8、2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)9、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.10、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二:运动图像、追及相遇问题1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()A.B.C.D.2、质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同3、如图,某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()A.B.C.D.4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()A.B.C.D.5、如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不等D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等6、一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示.质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3m B.x=8m C.x=9m D.x=14m7、(多)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知()A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增大D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不比a车大8、(多)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C.D.10、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v 0的小物块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑.在小物块从a 运动到c 的过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图象是( )A .B .C .D .11、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用12、(多)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功13、一质点做直线运动的v-t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左。
第一讲 质点的直线运动一、运动的描述1.质点研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点..........做质点 2.参考系在描述物体的运动时,被选定作参考、假定不动的物体。
选择不同的参考系,对同一物体的运动的描述可能不同。
一般情况下选取地面或相对地面径直的物体为参考系 3.路程和位移(1)路程:路程是质点运动轨迹的长度。
只有大小,没有方向,是标量(2)位移:位移是用来表示物体位置变化的物理量,它是由初位置指向末位置的有向线段。
其中线段的长短表示位移的大小,箭头的方向表示位移的方向。
4.速度、平均速度、瞬时速度(1)速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
(2)平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即tsv,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。
(3)瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
5.加速度(1)加速度是描述物体速度变化快慢的的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
(2)做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即tv v t v a t 0-=∆∆=(3)加速度与速度方向相同,物体加速;加速度与物体方向相反,物体减速。
例:物体做匀加速直线运动,其加速度为2m/s 2,那么,在任一秒内( )A .物体的加速度一定等于物体速度的2倍B .物体的初速度一定比前一秒的末速度大2m/sC .物体的末速度一定比初速度大2m/sD .物体的末速度一定比前一秒的初速度大2m/s 课堂练习:1、关于公式av v s t 222-=,下列说法正确的是( )A .此公式只适用于匀加速直线运动B .此公式也适用于匀减速直线运动C .此公式只适用于位移为正的情况D .此公式不可能出现a 、x 同时为负值的情况2.根据匀变速运动的位移公式2/20at t v x +=和t v x =,则做匀加速直线运动的物体,在 t 秒内的位移说法正确的是( )A .加速度大的物体位移大B .初速度大的物体位移大C .末速度大的物体位移大D .平均速度大的物体位移大3.以20m/s 的速度作匀速直线运动的汽车,制动后能在2m 内停下来,如果该汽车以40m/s 的速度行驶,则它的制动距离应该是( )A .2mB .4mC .8mD .16m4.由静止开始做匀加速直线运动的物体, 已知经过s 位移时的速度是v, 那么经过位移为2s 时的速度是( )A .2vB .4vC .v 2D .v5.汽车以加速度a=2 m/s 2做匀加速直线运动,经过A 点时其速度v A =3m/s,经过B 点时速度v B =15m/s ,则A 、B 之间的位移为多少?6.一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆,着陆时的加速度大小为6m/s2,着陆前的速度为60m/s ,问飞机着陆后12s 内滑行的距离为多大?7.一个做匀加速直线运动的物体,初速度0v =2.0m/s ,它在第3秒内通过的位移为4.5m ,则它的加速度为多少?二、匀变速直线运动1.重要规律及推论(1)速度-时间规律:0t v v at =+ (2)位移-时间规律:2012x v t at =+(3)速度-位移规律:2202t v v ax -=(4)中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度,即:022tt v v v +=(5)相邻相等时间内的位移差是定值,即:2x aT ∆=(6)中间位置的瞬时速度等于初速度与末速度的方均根值,即:22022t x v v v +=2.初速度为零的匀加速运动规律(1)第1s 、第2s 、…第ns 的速度之比:12:::1:2::n v v v n = (2)前1s 、前2s 、…前ns 的位移之比:22212:::1:2::n x x x n =(3)第1s 、第2s 、…第ns 的位移之比::::1:3::(21)N x x x n I =-(4)前1m 、前2m 、…前nm 所用时间之比:12:::1:2::n t t t n =(5)第1m 、第2m 、…第nm 所用时间之比: :::1:(21)::(1)N t t t n n I =---3.自由落体规律自由落体运动是初速度为零,加速度为g 的匀加速直线运动 (1)速度公式:t v gt = (2)位移公式:212h gt =(3)速度位移关系:22t v gh =(4)运动开始一段时间内的平均速度:1122t h v gt v t === 4.竖直上抛规律取初速度方向为正方向,竖直上抛运动为加速度a g =-的匀变速直线运动。
专题一 质点的直线运动(附参考答案)考点一:直线运动的概念和规律1、在离地高h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A .g v 2B .v gC .v h 2D .v h 2、某航母跑道长200m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A .5m/sB .10m/sC .15m/sD .20m/s3、假如轨道车长度为22cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度 为( )A.0.20cm/sB. 2.0cm/sC.22cm/sD. 220cm/s4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g 取10m/s 2)( )A.三个B.四个C.五个D.六个 5、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=5t+t 2(位移单位为m 、时间单位为s ),则该质点( )A .第1s 内的位移是5mB .前2s 内的平均速度是6m/sC .任意相邻1s 内的位移之差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移 Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为()A.()()1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)()A .10mB .20mC .30mD .40m8、2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)9、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.10、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二:运动图像、追及相遇问题1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()A.B.C.D.2、质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同3、如图,某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()A.B.C.D.4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()A.B.C.D.5、如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不等D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等6、一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示.质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3m B.x=8m C.x=9m D.x=14m7、(多)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知()A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增大D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不比a车大8、(多)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C.D.10、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v 0的小物块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑.在小物块从a 运动到c 的过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图象是( )A .B .C .D .11、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用12、(多)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功13、一质点做直线运动的v-t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左。
2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题01质点的直线运动含解析本专题中的难题分为二,一为对运动图像的考查,对图像的考查范围很广,涉及的内容页比较多,几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用,特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点,在解题过程中,要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面,考查方式多为选择题。
二是对多过程直线运动的考查,综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题,考查方式多为计算题,在做题过程中需要(1)要养成画物体运动示意图,或者x-t 图象与v-t图象的习惯,特别是比较复杂的运动,画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化,物理过程清晰,便于研究,(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在哪些联系。
1.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。
则()A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 mB.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等【答案】BD2.一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地,并停止在B地。
AB两地相距x,火车做加速运动时,其加速度最大为a1,做减速运动时,其加速度的绝对值最大为a2,由此可可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为。
【答案】【解析】:整个过程中火车先做匀加速运动,后做匀减速运动,加速度最大时,所用时间最短,分段运动可用图像法来解。
根据题意作v —t 图,如图所示。
由图可得,,因为匀变速直线运动速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以有:则联立解得3.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行驶的路程为s ,若要保证两辆车上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的车距至少应为( )A .sB .2sC .3sD .4s【答案】B解法一:对前车: 000?t v v v at t a==+→=- ① ②对后车: ③由①②代入③得,选项B 正确.解法二:作前、后车的v-t 图象,如图所示,在前车刹车过程中后车仍以向前做匀速直线运动,在前车刹车时间t 内,后车走的路程用矩形面积表示,从图中明显看出.有的同学选C ,认为是3s.错在没有弄清题目要求的两车在匀速运动时应保持的最小距离并非后车的总位移.4.质点由A向B做直线运动,A、B间的距离为L,已知质点在A点的速度为v0,加速度为a,如果将L分成相等的n段,质点每通过L/n的距离加速度均增加a/n,求质点到达B时的速度。
专题01 质点的直线运动第一部分名师综述本专题中的基础知识、运动规律较多,是学好后面知识的重要依据;从考纲要求中可以看出需要我们理解质点、时间间隔、时刻、参考系、速度、加速度等基本概念,理解相关知识间的联系和区别,这些知识点一般不会单独出题,但这是解决运动学问题的基础。
要掌握几种常见的运动规律和规律的一些推论,并能应用它们解决实际问题,同时要掌握追及、相遇问题的处理方法。
这些知识可以单独命题,但更多是与牛顿运动定律或带电粒子的运动相结合命制综合的题目。
图象问题一直是高考的热点,本章中位移图象和速度图象一定要认真掌握,并能用来分析物体的运动。
自由落体运动和竖直上抛运动在考纲中虽没有单独列出但仍有可能作为匀变速直线运动的特例进行考查。
第二部分知识背一背一、质点、位移和路程、参考系1.质点质点是一种理想化模型;现实中是不存在的,切记能否看做质点与研究物体的体积大小,质量多少无关。
2.位移和路程一般情况下,位移大小不等于路程,只有物体作单向直线运动时位移大小才等于路程。
在题目中找一个物体的位移时,需要首先确定物体的始末位置,然后用带箭头的直线由初始位置指向末位置3.参考系参考系具有:假定不动性,任意性,差异性。
需要注意:运动是绝对的,静止是相对的。
二、平均速度、瞬时速度1.平均速度平均速度是粗略描述作直线运动的物体在某一段时间(或位移)里运动快慢的物理量,它等于物体通过的位移与发生这段位移所用时间的比值,其方向与位移方向相同;而公式02tv v v +=仅适用于匀变速直线运动。
值得注意的是,平均速度的大小不叫平均速率。
平均速度是位移和时间的比值,而平均速率是路程和时间的比值。
2.瞬时速度瞬时速度精确地描述运动物体在某一时刻或某一位置的运动快慢,即时速度的大小叫即时速率,简称速率。
三、加速度:应用中要注意它与速度的关系,加速度与速度的大小、方向,速度变化量的大小没有任何关系,加速度的方向跟速度变化量的方向一致。
专题质点的直线运动第一部分名师综述本专题中的难题分为二,一为对运动图像的考查,对图像的考查范围很广,涉及的内容页比较多,几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用,特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点,在解题过程中,要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面,考查方式多为选择题。
二是对多过程直线运动的考查,综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题,考查方式多为计算题,在做题过程中需要(1)要养成画物体运动示意图,或者x-t图象与v-t图象的习惯,特别是比较复杂的运动,画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化,物理过程清晰,便于研究,(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在哪些联系。
第二部分精选试题一、选择题1.在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,则(重力加速度g 取10m/s2)()A. 前4s内物体的平均速度大小为10m/sB. 前4s内物体的位移大小为50mC. 第2s末到第4s末物体的平均速度为5m/sD. 第2s内和第4s内物体的速度改变量不相同【答案】 A【解析】竖直上抛运动是初速度向上,加速度向下的匀变速直线运动,而对于匀变速直线运动,某段时间v=内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度,故4v t4=10×4=40m,故B v2=v0−gt=30−10×2=10m/s,故A正确;根据平均速度公式,前4s位移为x4=4错误;对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故第2s末到第4sv=v3=v0−gt3=30−10×3=0,故末物体的平均速度等于第3s末的瞬时速度,根据速度时间公式,有:24C错误;加速度为g,向下,故第2s内和第4s内物体的速度改变量△v=g•△t=10×1=10m/s,故D错误;故选A。
专题一质点的直线运动( 附参考答案 )考点一:直线运动的概念和规律1、在离地高 h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为 v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A.2vB.gC.2hD.h g v v v2、某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为 50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A. 5m/s B . 10m/s C. 15m/s D . 20m/s3、假如轨道车长度为22cm,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度为()A.0. 20cm/sB. 2.0cm/sC.22cm/sD. 220cm/s4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第 1 个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g取10m/s2)()A. 三个B. 四个C. 五个D.六个5、质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t 2 (位移单位为m、时间单位为 s ),则该质点()A.第 1s 内的位移是 5mB.前 2s 内的平均速度是 6m/sC.任意相邻 1s 内的位移之差都是 1mD.任意 1s 内的速度增量都是 2m/s6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移x 所用的时间为t2 .则物体运动的加速度为2 x t1t2A.t1t2 t1t22x(t1+t2)C.t1t2( t1- t2)x 所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移()x(t1- t2)B.t1t2( t1+ t2)D. x(t1+ t 2)t1t2(t1- t 2)7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度 g 取 10m/s 2)()A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m8、2012 年 10 月,奥地利极限运动员菲利克斯 ?鲍姆加特纳乘热气球升至约 39km 的高空后跳下,经过 4 分 20 秒到达距地面约 1.5km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小 g=10m/s 2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至 1.5km 高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv 2,其中v 为速率,k 为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t 图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg ,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1 位有效数字)9、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间) t 0 =0.4s ,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以 v 1 =72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离 L=39m ,减速过程中汽车位移 x 与速度 v 的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小 g=10m/s 2,求:B1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;C2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;D3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.10 、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了 100m 和 200m 短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是 9.69s 和 l9.30s .假定他在 100m 比赛时从发令到起跑的反应时间是 0.15s ,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动 .200m 比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与 l00m 比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑 l00m 时最大速率的 96% .求:B1)加速所用时间和达到的最大速率.C2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二:运动图像、追及相遇问题1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度 v 和位移 x 的关系图象中,能描述该过程的是()A.B.C.D.2、质点做直线运动的速度 - 时间图象如图所示,该质点()A.在第 1 秒末速度方向发生了改变B.在第 2 秒末加速度方向发生了改变C.在前 2 秒内发生的位移为零D.第 3 秒末和第 5 秒末的位置相同3、如图,某滑块初速度 v 0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用 h 、 s、 v 、 a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小, t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()A.B.C.D.4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的 v-t图象可能正确的是()A.B.C.D.5、如图是物体做直线运动的 v-t图象,由图可知,该物体()A.第 1s 内和第 3s 内的运动方向相反B.第 3s 内和第 4s 内的加速度相同C.第 1s 内和第 4s 内的位移大小不等D. 0 ~ 2s 内和 0 ~ 4s 内的平均速度大小相等6、一质点沿 x 轴做直线运动,其 v-t图象如图所示.质点在 t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在 x 轴上的位置为()A. x=3m B. x=8m C. x=9m D. x=14m7、(多)如图,直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上形式的汽车 a 和 b 的位置一时间( x-t)图线,由图可知()A.在时刻 t 1, a 车追上 b 车B.在时刻 t 2, a、 b 两车运动方向相反C.在 t1 到 t 2这段时间内, b 车的速率先减少后增大D.在 t1 到 t 2这段时间内, b 车的速率一直不比 a 车大8、(多)甲、乙两物体在 t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其 v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在 t=0 到 t=ls之间沿同一方向运动B.乙在 t=0 到 t=7s 之间的位移为零C.甲在 t=0 到 t=4s 之间做往复运动D .甲、乙在 t=6s 时的加速度方向相同9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列 v-t 图象中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C. D .10 、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块 abc 固定在水平地面上, ab 面(bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为 v 0的小物块沿斜面 ab 向上运动,经时间 t 0后到达顶点 b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面 bc 下滑.在小物块从 a 运动到 c 的过程中,可能正确描述其速度大小 v 与时间 t 的关系的图象是()A.B.C.D.11 、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v 1运行.初速度大小为 v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的 v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2> v 1,则()A. t 2时刻,小物块离 A 处的距离达到最大B. t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0 ~ t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0 ~ t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用12 、(多)一物体自 t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是()A .在 0~ 6s B.在 0 ~ 6s C.在 0 ~ 4s 内,物体离出发点最远为 30m 内,物体经过的路程为 40m 内,物体的平均速率为 7.5m/sD.在 5 ~ 6s 内,物体所受的合外力做负功13 、一质点做直线运动的 v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前内平均速度的大小和方向分别为()A. 0.25m/s向右B. 0.25m/s向左C. 1m/s向右 D . 1m/s向左8s。
专题一 质点的直线运动(附参考答案)考点一:直线运动的概念和规律1、在离地高h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A .g v 2B .v gC .v h 2D .v h 2、某航母跑道长200m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A .5m/sB .10m/sC .15m/sD .20m/s3、假如轨道车长度为22cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度 为( )A.0.20cm/sB. 2.0cm/sC.22cm/sD. 220cm/s4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g 取10m/s 2)( )A.三个B.四个C.五个D.六个 5、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=5t+t 2(位移单位为m 、时间单位为s ),则该质点( )A .第1s 内的位移是5mB .前2s 内的平均速度是6m/sC .任意相邻1s 内的位移之差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移 Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为()A.()()1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)()A .10mB .20mC .30mD .40m8、2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)9、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v1=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.10、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二:运动图像、追及相遇问题1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()A.B.C.D.2、质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同3、如图,某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()A.B.C.D.4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()A.B.C.D.5、如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不等D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等6、一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示.质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3m B.x=8m C.x=9m D.x=14m7、(多)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知()A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增大D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不比a车大8、(多)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C.D.10、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v 0的小物块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑.在小物块从a 运动到c 的过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图象是( )A .B .C .D .11、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用12、(多)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功13、一质点做直线运动的v-t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左。
专题01 质点的直线运动
第一部分名师综述
本专题中的难题分为二,一为对运动图像的考查,对图像的考查范围很广,涉及的内容页比较多,几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用,特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点,在解题过程中,要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面,考查方式多为选择题。
二是对多过程直线运动的考查,综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题,考查方式多为计算题,在做题过程中需要(1)要养成画物体运动示意图,或者x-t 图象与v-t图象的习惯,特别是比较复杂的运动,画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化,物理过程清晰,便于研究,(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在哪些联系。
第二部分精选试题
1.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。
则()
A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 m
B.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
【答案】BD
2.一火车沿直线轨道从静止发出由A地驶向B地,并停止在B地。
AB两地相距x,火车做加速运动时,其加速度最大为a1,做减速运动时,其加速度的绝对值最大为a2,由此可可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为。
【答案】t = 【解析】:整个过程中火车先做匀加速运动,后做匀减速运动,加速度最大时,所用时间最短,分段运动可用图像法来解。
根据题意作v —t 图,如图所示。
由图可得
11v a t =,22
v a t =, 因为匀变速直线运动速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以有:121()2
x v t t =+
则联立解得t = 3.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为0v ,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行驶的路程为s ,若要保证两辆车上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的车距至少应为( )
A .s
B .2s
C .3s
D .4s
【答案】
B
解法一:对前车: 000?t v v v at t a ==+→=-
① 2220022t v v v as a s
-=→= ②
对后车:0l v t = ③
由①②代入③得2l s =,选项B 正确.
解法二:作前、后车的v-t 图象,如图所示,在前车刹车过程中后车仍以0v 向前做匀速直线运动,在前车刹车时间t 内,后车走的路程用矩形面积表示,从图中明显看出2l s =.有的同学选C ,认为是3s.错在没有弄清题目要求的两车在匀速运动时应保持的最小距离并非后车的总位移.
4.质点由A 向B 做直线运动,A 、B 间的距离为L ,已知质点在A 点的速度为v 0,加速度为a ,如果将L 分成相等的n 段,质点每通过L /n 的距离加速度均增加a /n ,求质点到达B 时的速度。
【答案】20(31)B n aL v v n
-=+
5.一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出速度v 的大小与距老鼠洞中心的距离s 成反比,当老鼠到达距老鼠洞中心距离s 1=1m 的A 点时,速度大小为v 1=20cm/s ,问当老鼠到达距老鼠洞中心s 2=2m 的B 点时,其速度大小v 2=?老鼠从A 点到达B 点所用的时间t =? 【答案】10cm/s 7.5s
【解析】:因为老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出的速度与通过的距离成反比,则不能通过匀速运动、匀变速运动公式直接求解,但可以通过图像法求解,因为在1s v
-图像中,所围面积即为所求的时间。
以距离s 为横轴,1
v
为纵轴建立直角坐标系,则s 与1v 成正比,作1s v -
图像如图所示,由图可得s =2m 时,老鼠的速度为10cm/s 。
在1m 到2m 之间图像与横轴包围的面积即为所求的时间,所以老鼠从A 到B 爬行的时间为111()7.5.0.20.12
t s s =+⨯=
6.质点以加速度a 从静止出发做直线运动,在某时刻t ,加速度变为2a ;在时刻2t ,加速度变为3a ;…;在nt 时刻,加速度变为(n +1)a ,求:
(1)nt 时刻质点的速度;
(2)nt 时间内通过的总路程.
【答案】(1)1(1)2n n at +(2)21(1)(21).12
s n n n at =++
7.竖直上抛一个小球,小球两次经过高度为h 处经历的时间为t ∆,球小球抛出的初速度大小和在空中运动的总时间?(忽略空气阻力)
【答案】(1)0v =(2)T =【解析】 根据竖直上抛运动的对称性特点,设上升最大高度为H ,则:
2211()222
m t H h g gt ∆=+=
故小球在空中运动的时间为: 2m T t ==
小球上抛的初速度大小,就等于下落的末速度大小:
0m v gt ==8.如图,质量为M 、长为L 、高为h 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动摩擦因数为μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为m 的小球。
用水平外力击打滑块左端,使其在极短时间内获得向右的速度v 0,经过一段时间后小球落地。
求小球落地时距滑块左端的水平距离。