2020届一轮复习人教版---质点的直线运动--学案(共15页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上专题一质点的直线运动挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法基本概念与规律位移、速度和加速度2016课标,16,6分3动能能量观念2015福建理综,20,15分5v-t图像运动观念图像法匀变速直线运动的基本公式及推论2014课标,24,13分4平衡条件运动与相互作用观念图像法运动图像、追及和相遇问题运动图像2018课标,19,6分3运动观念图像法2018课标,18,6分3运动观念图像法2014课标,14,6分3运动观念图像法2014重庆理综,5,6分3牛顿第二定律运动与相互作用观念图像法追及和相遇问题2016课标,21,6分4v-

2、t图像运动观念图像法分析解读匀变速直线运动的公式的灵活应用;x-t图像、v-t图像的应用;运动规律和运动图像在实际生活中的应用及图像法处理实验数据一直是高考的热点,因此,在复习中强化运动规律的应用,加深对图像的理解和应用,本专题规律较多,同一试题从不同角度分析,都能得到正确答案,注重一题多解对熟练运用公式有很大帮助。【真题典例】破考点【考点集训】考点一基本概念与规律1.(2016课标,16,6分)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.st2B.3s2t2C.4st2D.8st2答案A2.(2018陕西西安模拟,1,4分)物体

3、做匀变速直线运动,已知在时间t内通过的位移为x,则以下说法正确的是()A.可求出物体通过位移为x2时的速度B.可求出物体的加速度C.不能求出物体在这段时间内任何一个时刻的瞬时速度D.可求出物体在时间t内的平均速度答案D3.(2018吉林长春外国语学校期中,6,4分)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,质点的加速度为st2,则动能变为原来的几倍()A.3B.6C.9D.12答案C4.(2018湖北黄冈期末)一列火车由静止开始出发,沿直线轨道先以恒定加速度a1做匀加速运动,至速度为v后,再匀速前进一段时间,最后以恒定加速度a2匀减速前进,直到停止,全程长为L。(1)求全程

4、所用时间;(2)速度v为何值时,全程所用时间最短。答案(1)Lv+v2a1+v2a2(2)2a1a2a1+a2L考点二运动图像、追及和相遇问题1.(2018课标,19,6分)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大答案BD2.(2017河北衡水联考,3)如图所示,两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度-时间图像,已知在t2时刻两车相遇,下列说法正确的是()A.a车速

5、度先减小后增大,b车速度先增大后减小B.t1时刻a车在前,b车在后C.t1t2时间内,a、b位移相同D.a车加速度先减小后增大,b车加速度先减小后增大答案D3.(2018山西五市联考)(多选)如图所示为甲、乙两球同向运动的v-t图像,甲球从静止出发,乙球以某一初速度运动,在t=3 s 时两球恰好相遇,则()A.甲、乙两球从同一地点出发,且在t=2 s时两球相距最近B.在t=1 s时乙球在前,甲球在后C.在t=2 s时乙球在前,甲球在后D.在t=0时,甲、乙两球相距2.25 m答案CD4.(2018安徽皖南八校联考,15)“低碳出行”的理念已经被越来越多的人所接受。上班族王强早上7:10从家里出

6、发步行800米后,进入1号地铁站乘坐地铁,依次经过2、3、4、5号站,7:40从第6号站下地铁,在站口骑共享单车前行1 200米到上班地点。不计地铁站口到站台间的距离,假设相邻两地铁站间的距离相等,地铁线路为直线。若地铁列车从一站由静止启动后,先匀加速运动18 s,加速度a=1.0 m/s2,再匀速运动90 s,接着匀减速运动10 s到达下一站停住。地铁列车在相邻两站的运动情况均相同。(1)按上面的行进路线,王强上班行进的路线长为多少?(2)如果开车上班,也走相同长度的路线,小型燃油车运行中平均每公里排放气态污染物0.15 kg,则王强开车上班一次排放气态污染物的质量是多少?(结果保留两位小数

7、)答案(1)11.36 km(2)1.70 kg5.(2019届河北五校联考,14)甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11 m处,乙车速度v乙=60 m/s,甲车速度v甲=50 m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600 m,如图所示。若甲车做匀加速运动,加速度a=2 m/s2, 乙车速度不变,不计车长。(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?(2)到达终点时甲车能否超过乙车?答案(1)5 s36 m(2)甲车追上乙车时,位移关系为x甲'=x乙'+L1甲车位移x甲'=v甲t2+12at22乙车位移x乙'=v乙t2将x甲

8、9;、x乙'代入位移关系式,得v甲t2+12at22=v乙t2+L1代入数据t2=11 s实际乙车到达终点的时间为t3=L2v乙=600m60m/s=10 s所以到达终点时甲车不能超过乙车【方法集训】方法1解决匀变速直线运动相关问题的常用方法1.(2017湖南永州三模,14)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),下列说法正确的是()A.该质点的加速度大小为1 m/s2B.该质点在1 s末的速度大小为6 m/sC.该质点在第2 s内的平均速度为8 m/sD.前2 s内的位移为8 m答案C2.(2019届河北五校联考,9)(多选)一物体做匀变

9、速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在1 s内该物体的()A.位移的大小可能大于10 mB.位移的大小可能小于4 mC.加速度大小可能大于10 m/s2D.加速度大小可能小于4 m/s2答案BC3.(2018河北保定五校联考,10,12分)国庆长假期间,国家取消了7座及其以下的小车通过收费公路的过路费,给自驾游带来了很大的实惠,但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力,因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道,长假期间过收费站时的车速要求不超过vt=6 m/s,过收费站前小汽

10、车匀速行驶时的车速均为v0=30 m/s,制动过程小汽车的加速度的大小为a1=4 m/s2。试问:(1)长假期间,驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动?(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2=6 m/s2的加速度加速至原来的速度,则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,汽车运动的时间至少是多少?(3)在(1)(2)问中,车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少?答案(1)108 m(2)10 s(3)4 s4.(2019届东北三校联考,12)在娱乐节目幸运向前冲中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让观众通过一段平台,再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装

11、置,平台长L1=4 m,跑步机皮带长L2=32 m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的距离L3=10 m,且皮带以v0=1 m/s的恒定速率转动。一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎摔倒,经过2 s的时间爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所需要的时间。答案14 s方法2竖直上抛运动的两种处理方法1.(2019届河北五校联考,5)(多选)从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高

12、度处有另一物体B自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,则下列说法中正确的是()A.物体A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等,都是2vB.物体A、B在空中运动的时间相等C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同D.两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点答案AC2.(2017湖北恩施一中摸底,3,4分)某同学观看跳台跳水比赛,一跳水运动员在离水面10 m高的平台向上跃起,该同学估测运动员跃起离平台的最大高度约为0.2 m。假设运动员做竖直上抛运动,则该运动员在空中完成动作的时间大约为() A.1.2 sB.1.4 sC.1.6 sD.2.0 s答案

13、C方法3追及、相遇问题的处理方法1.(2018河北保定联考,5,4分)从地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A,相隔t时间后又以初速度v0从地面上竖直上抛另一物体B,要使A、B能在空中相遇,则关于两物体抛出的时间间隔t应满足的条件,下列说法正确的是()A.v0g<t<2v0gB.t>4v0gC.2v0g<t<4v0gD.条件不足,无法确定答案C2.(2018广东四校联考)甲、乙两物体从不同地点同时开始沿同一方向运动,甲物体运动的v-t图线为两段直线,乙物体运动的v-t图线为两段半径相同的四分之一圆弧的曲线,如图所示,图中t4=2t2,则以下说法正确的是()A.两物体

14、在t1时刻加速度相同B.两物体不可能在t2时刻相遇C.两物体在0t4这段时间内的平均速度相同D.两物体在t3时刻相距最远,t4时刻相遇答案C3.(2018陕西西安模拟,15,12分)一同学以1 m/s的速度沿人行道向公交车站走去,一公交车从身旁的平直公路同向驶过,公交车的速度是15 m/s,此时他们距车站的距离为50 m。公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10 s后公交车又启动向前开去。为了安全乘上该公交车,该同学奋力向前跑去,他起跑可看做匀加速直线运动,其加速度大小为2.5 m/s2,最大速度是6 m/s。求:(1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动,求公交车刹车过

15、程的加速度大小;(2)该同学能否在公交车停在车站时追上公交车。答案(1) 4.5 m/s2(2)公交车从与该同学相遇到刹车所用时间为:t1=2515 s=53 s刹车过程所用时间:t2=va=154.5 s=103 s公交车从与该同学相遇到启动的时间为:t车=t1+t2+10 s=15 s该同学加速运动的时间为:t3=6-12.5 s=2 s,加速运动的位移为:x1=62-122×2.5 m=7 m该同学还需要匀速运动的时间为:t4=50-76 s7.2 s因为t3+t4=9.2 s<15 s,所以该同学能在公交车停在车站时追上公交车。4.(2019届河北唐山模拟,14)一列火

16、车从车站出发做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2, 此时恰好有一辆自行车(可视为质点)从火车头旁边驶过,自行车速度v0=8 m/s。(1)火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离是多少?(2)火车用多少时间可追上自行车?答案(1)64 m(2)32 s过专题【五年高考】A组基础题组1.(2016课标,21,6分)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=3 s时并排行驶,则()A.在t=1 s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m答案BD2

17、.(2014天津理综,1,6分)质点做直线运动的速度-时间图像如图所示,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秒末的位置相同答案D3.(2016江苏单科,5,3分)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是()答案A4.(2018江苏单科,4,3分)从地面竖直向上抛出一只小球,小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力,该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是()答案A5.(2014

18、福建理综,15,6分)如图,滑块以初速度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,则下列图像最能正确描述这一运动规律的是()答案B6.(2015福建理综,20,15分)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示。求:(1)摩托车在020 s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在075 s这段时间的平均速度大小 v。答案(1)1.5 m/s2(2)20 m/sB组提升题组1.(2014重庆理综,5,6分)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

19、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图像可能正确的是()答案D2.(2014广东理综,13,4分)图是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体()A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D.02 s和04 s内的平均速度大小相等答案B3.(2014江苏单科,5,3分)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的关系图像中,能描述该过程的是()答案A4.(2014课标,24,13分)2012年10月,

20、奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km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=10 m/s2。(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km 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图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动

21、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)答案(1)87 s8.7×102 m/s(2)0.008 kg/m5.(2014山东理综,23,18分)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=0.4 s,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v0=72 km/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=39 m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示。此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。求:图甲图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使

22、志愿者的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。答案(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)415C组教师专用题组1.(2016浙江理综,17,6分)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学身高和质量分别为()A.v(t0-t),M0U

23、0UB.12v(t0-t),M0U0UC.v(t0-t),M0U0(U-U0)D.12v(t0-t),M0U0(U-U0)答案C 2.(2014上海单科,8,2分)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它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.2vgB.vgC.2hvD.hv答案A3.(2014大纲全国,14,6分)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3 mB.x=8 mC.x=9 mD.x=14 m答案B4.(2017上海单科,15,2分)物体以2

24、5 m/s的初速度做竖直上抛运动,经过s到达最高点,它在第三秒内的位移为m。(g取10 m/s2) 答案2.505.(2013课标,19,6分)(多选)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-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加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大答案BC6.(2010课标,24,14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在10

25、0 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m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100 m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100 m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)答案(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s27.(2013课标,24,13分)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,

26、2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动;B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。答案146al【三年模拟】一、选择题(每小题6分,共54分)1.(2019届河北五校联考摸底,1)汽车在平直的公路上运动,原来的速度是v1,经过时间t以后,速度变为v2,则以下说法正确的是()A.时间t是矢量,速度v1、v2是标量B.速度的变化量v=v2-v1是标量C.若汽车做匀加速运动,则时间越长v越大D.若汽车做匀加速运动,则时间t内汽车的位移为(v1+v2)t答案C

27、2.(2019届全国100所名校联考,5)甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速度为4 m/s,乙车初速度为1.5 m/s,最大速度为3.5 m/s,其v-t图像如图所示。关于两车的运动情况,下列说法正确的是()A.在t=1 s时,两车速度相等,加速度相等B.甲的加速度一直大于乙的加速度C.在t=4 s时,甲、乙相遇D.甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移答案C3.(2018辽宁大连期中,3)如图所示为甲、乙两个物体在同一条直线上运动的v-t图像,t=0时两物体相距3s0,在t=1 s时两物体相遇,则下列说法正确的是()A.t=0时,甲物体在前,乙物体在后B.t=

28、2 s时,两物体相距最远C.t=3 s时,两物体再次相遇D.t=4 s时,甲物体在乙物体后2s0处答案C4.(2017河北唐山联考,2)甲、乙两质点沿同一方向做直线运动,某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点,得到两质点的x-t图像如图所示。图像中的OC与AB平行,CB与OA平行。则下列说法中正确的是()A.t1t2时间内甲和乙的距离越来越远B.0t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等C.0t3时间内甲和乙的位移相等D.0t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度答案C5.(2017辽宁沈阳期中)假设有这样一个情景一步行者以6.0 m/s的速度跑步追赶被红灯阻停的公共汽车,当跑到距汽车25 m

29、处时,绿灯亮了,汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,则()A.人能追上公共汽车,追赶过程中人跑了36 mB.人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7 mC.人能追上公共汽车,追上车前人跑了43 mD.人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远答案B6.(2017河北石家庄质检,15)一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a,B、C、D三点是质点运动路径上三点,且BC=x1,CD=x2,质点通过B、C间所用时间与经过C、D间所用时间相等,则质点经过C点的速度为() A.x1+x22ax2-x1B.x1+x24ax2-x1C.x2-x12ax2+x1D.x2-x14ax2+x1答案A7.(2018河南一联)图示为一做直线运动的质点的位移与速度的二次方的关系图线。该质点运动的加速度大小为()A.4 m/s2B.2 m/s2C.1 m/s2D.0.5 m/s2答案B8.(2018安徽六校二联)从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个小球,经过时间t小球落回地面,落地时小球的速度的大小为v2。已知小球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对