高考专题直线运动习题 含答案详解Word文档格式.docx
《高考专题直线运动习题 含答案详解Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考专题直线运动习题 含答案详解Word文档格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
A.传送带运动的速度是0.1m/s
B.传送带运动的速度是0.2m/s
C.该传送带每小时输送3600个工件
D.该传送带每小时输送7200个工件
6.(广东大综合)如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象,下列说法正确的是()
A.甲是a-t图象B.乙是s-t图象
C.丙是s-t图象D.丁是v-t图象
7.在平直公路上行驶的汽车中,某人从车窗相对于车静止释放一个小球,不计空气阻力,用固定在路边的照相机对汽车进行闪光照相,照相机闪两次光,得到清晰的两张照片,对照片进行分析,知道了如下信息:
①两次闪光的时间间隔为0.5s;
②第一次闪光时,小球刚释放,第二次闪光时,小球刚好落地;
③两次闪光的时间间隔内,汽车前进了5m;
④两次闪光时间间隔内,小球的水平位移为5m,根据以上信息能确定的是(已知g取10m/s2)()
A.小球释放点离地的高度
B.第一次闪光时小球的速度大小
C.汽车做匀速直线运动
D.两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小
8.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,在t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图甲所示.则电梯运行的v-t图象可能是图乙中的(取电梯向上运动的方向为正方向)( )
9.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s。
在这1s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2
10.t=0时,甲、乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v-t图象如图所示.忽略汽车掉头所需的时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是
A.在第1h末,乙车改变运动方向
B.在第2h末,甲、乙两车相距10km
C.在前4h内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D.在第4h末,甲、乙两车相遇
第II卷(非选择题)
11.(10分)某同学利用打点计时器研究做匀变速直线运动小车的运动情况。
图示为该同学实验时打出的一条纸带,其中纸带右端与小车相连接,纸带上两相邻计数点的时间间隔是0.1s。
请回答下列问题:
①根据纸带请判断该小车的运动属于_______(填“匀速”、“匀加速”、“匀减速”)直线运动.
②从刻度尺中可以得到sAB=_______cm、sCD=_________cm,由这两个数据得出小车的加速度大小a=______m/s2,打点计时器打B点时小车的速度v=m/s
12.
(1).研究小车的匀变速运动,记录纸带如图所示,图中两计数点间有四个点未画出。
已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车运动的加速度a=
m/s2,打P点时小车运动的速度v=
m/s。
(2)打点计时器原来工作电压的频率是50Hz,如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时,实验者不知工作电压的频率变为60Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比是______(填“偏大”“不变”或“偏小”).
13. 高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30m/s,距离s0=100m,t=0时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示,取运动方向为正方向。
通过计算说明两车在0~9s内会不会相撞?
14. 如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物\
体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,g=10m/s2.根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小.
15.(8分)一个质量为1500kg行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8s末,发动机突然间发生故障而关闭;
如图19所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;
已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;
求:
(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;
(2)探测器落回出发点时的速度;
(3)探测器发动机正常工作时的推力。
16.在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。
要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。
如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏。
有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力均为鸡蛋重力的5倍。
现将该装置从距地面4m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。
g取10m/s2,不考虑空气阻力,求:
(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?
(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端距离x至少为多少?
参考答案
1.A
【解析】本题考查竖直上抛运动,上升到最高点所需要的时间为
,最大高度
,在下落过程中位移为80m,由
可知下落时间为4s,所以在空中停留的时间为7s,A对;
由v=gt可知落地时的速度为40m/s,B错;
落地前的路程为125m,C错;
在空中运动的时间内速度改变量的大小
=70m/s,D错;
2.A
【解析】因为物体做的是匀变速直线运动,P点为3s到4s的中间位移的瞬时速度,在3s到4s的平均速度为2m/s,由中间位移的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度,和中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知,在P点的速度大于2m/s,A对;
3s~3.5s这段时间内位移小于1m,B错;
同理CD错误
3.BCD
【解析】只有当速度方向与加速度方向同向时物体做加速运动,反向时做减速运动,BCD正确
4.C
【解析】由公式v=s/t可知平均速度为10m/s,C对
5.AD
【解析】由v-t图知,工件随传送带每经过0.5s,前进0.1m,挡住一次A发出的光,因此,传送带的速度v=
m/s=0.2m/s;
每小时输送工件个数n=
=7200(个).
6.C
【解析】由匀变速直线运动速度v=v0+at和位移s=v0t+
at2两公式,可得选项C正确.
7.ABD
【解析】根据题中信息能确定小球释放点离地的高度为h=
gT2=1.25m;
第一次闪光时小球与汽车速度相同,大小为v0=
=10m/s;
两次闪光的时间间隔内汽车的平均速度大小为
=10m/s,但不能判断汽车是否做匀速直线运动.故选A、B、D.
8.A
【解析】由图可知,在t0-t1时间内,弹簧秤的示数小于实际重量,则处于失重状态,此时具有向下的加速度,在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量,则既不超重也不失重,在t2-t3阶段,弹簧秤示数大于实际重量,则处于超重状态,具有向上的加速度,若电梯向下运动,则t0-t1时间内向下加速,t1-t2阶段匀速运动,t2-t3阶段减速下降,A正确;
BD不能实现人进入电梯由静止开始运动,C项t0-t1内超重,不符合题意
9.AD
【解析】本题的关键是位移、速度和加速度的矢量性,规定初速度v0的方向为正方向,则仔细分析“做匀变速直线运动的物体,1s后速度大小变为10m/s”这句话,可知1s后物体速度可能为10m/s,也可能是-10m/s,因而同向时
,
,反向时
式中负号表示方向跟规定正方向相反.因此正确答案为A、D
10.BC
【解析】在第1小时末,乙车速度仍为-30km/h,速度并未改变方向,所以A错误.前2小时内s甲=0.5×
2×
30km="
30"
km,s乙=0.5×
km,所以甲、乙两车相距Δs=l-(s甲+s乙)="
70"
km-(30+30)km="
10"
km,即B正确.前4小时内,乙车两段斜线的斜率均比甲车一段斜线的斜率大,即乙的加速度总比甲的加速度大,则C正确.在第2~4小时内,s甲′="
(30+60)×
2/2"
km="
90"
km,而s乙′=0.5×
60×
2km="
60"
km,并由B项知第4小时末两车相距ΔL′="
km-10km-60km="
20"
km,所以D错误.
11.①匀减速②1.20;
2.20;
0.50;
0.15(或0.145)
【解析】①在相等的时间内通过的位移逐渐减小,而且在相等的时间内通过的位移差值大致相等,可知物体做匀减速直线运动②加速度可由公式
12.(12分)
(1)0.8(4分)0.25(4分)
(2)偏小(4分)
【解析】本题考查的是小车的匀变速运动问题。
打点计时器原来工作电压的频率是50Hz,如果用它来测定匀变速直线运动的加速度时,实验者不知工作电压的频率变为60Hz,由加速度计算公式可知,这样计算出的加速度值与真实值相比会偏小。
13.不会相撞
【解析】公式解法:
令a1=-10m/s2,a2=5m/s2,a3=-5m/s2,t1=3s末,甲车速度:
v1=v0+a1t1=0;
设3s过后经过t2s甲、乙两车速度相等,此时距离最近:
a2t2=v0+a3t2;
等速之前,甲车位移:
x甲
,乙车位移:
x乙
④
解得x乙-x甲=90m<s0=100m,不会相撞。
图象解法:
由加速度图像可画出两车的速度图像,由图像可知,t=6s时两车等速,此时距离最近,
图中阴影部分面积为0~6s内两车位移之差,
<100m
∴不会相撞。
本题考查匀变速直线运动的追击问题,当速度相等时,是两个小车刚好能追上或追不上的临界条件,在求位移差值时可根据速度时间图像的面积去求
14.
(1)(30,20)
(2)a=0.4m/s2,沿y轴正方向(3)1.7N
【解析】
(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,代入时间t=10s,可得:
x=3.0t=3.0×
10m=30my=0.2t2=0.2×
102m=20m.
即t=10s时刻物体的位置坐标为(30,20).
(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,比较物体在两个方向的运动学公式:
可求得:
v0=3.0m/sa=0.4m/s2,
当t=10s时,vy=at=0.4×
10m/s=4.0m/sv=
=
m/s=5.0m/s,
方向与x轴正方向夹角为arctan
(或满足tanα=
;
或53°
)
在x轴方向物体做匀速运动,在y轴方向物体做匀加速运动.a=0.4m/s2,沿y轴正方向.
(3)如图所示,因为摩擦力方向与物体运动方向相反,外力与摩擦力的合力使物体加速.Ff=μmg=0.05×
10N=1.0N
Ffx=Ff×
0.6=0.6N,Ffy=Ff×
0.8=0.8N,
根据牛顿运动定律:
Fx-Ffx=0,解出:
Fx=0.6N
Fy-Ffy=ma,解出:
Fy=0.8N+2×
0.4N=1.6N
F=
N=
N=1.7N
本题考查匀变速直线运动规律的应用,把时间t=10s带入坐标轴方程可求得坐标,根据坐标与时间的关系可以判断x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀变速直线运动,并且根据y轴方向的方程求得加速度大小,把t=10s带入v=at公式可求得y轴方向分速度
15.
(1)768m
(2)
(3)
(1)0~24s内一直处于上升阶段,H=
×
24×
64m=768m(2分)
(2)8s末发动机关闭,此后探测器只受重力作用,g=
=
m/s2=4m/s2(1分)
探测器返回地面过程有
得
(2分)
(3)上升阶段加速度:
a=8m/s2(1分)由
得,
(2分)
本题考查速度时间图像的应用,图像中直线与坐标轴的面积表示位移大小,横轴以上位移为正,横轴以下位移为负,由此可知上升阶段高度,关闭发动机后探测器向上减速直线运动,由图线斜率表示加速度大小,由此可知初速度大小
16.
(1)
m/s
(2)x=
m
(1)自由落体运动:
v2=2gh,解得v=
m/s5分
(2)由功能关系,得
mg(x+H)-2fx=
mv26分
解得x=
m2分
本题考查自由落体公式的应用,在运动过程中应用动能定理求解x