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文档简介
PAGE直线运动 【2015·广东·13】1.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图3所示,下列表述正确的是A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑车的路程相等1.【答案】B【考点定位】对s-t图象、位移、路程的理解。【名师点睛】求解图象问题要注意:“一轴”、“二点”、“三线”、“四面”,并围绕这些逐一分析。【2015·浙江·15】2.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,测得遮光条的宽度为,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A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角2.【答案】A【考点定位】平均速度和瞬时速度【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理。【2015·江苏·5】3.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是()A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡53.【答案】C【考点】匀变速直线运动【名师点睛】本题主要是公式,匀变速直线运动及匀速运动的位移、速度公式,可以分段计算,注意关卡的开关、闭关时间,找到位移与关卡间距离的关系。【2015·山东·14】4.距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小。可求得h等于A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m4.【答案】A【考点定位】自由落体运动.【名师点睛】此题考查自由落体运动规律的应用,只要抓住时间相等的关系即可解题.【2015·福建·20】5.一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0-20s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。5.【答案】(1)1.5m/s2(2)20m/s【考点定位】匀变速直线运动【名师点睛】本题主要识图能力,理解v-t图像的含义,利用图像求解加速度与位移、平均速度等【2015·四川·9】6.严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克)6.【答案】(1)s=1950m;(2)m=2.04kg【考点定位】匀速直线运动与匀变速直线运动规律的应用,以及功大小的计算。【名师点睛】分清运动的过程、熟练掌握相关物理规律及其适用条件或范围。在实际应用问题中,要细心、耐心读题,提取有用信息,处理多过程运动时,往往采用分段处理法,同时要紧扣分段点(速度),这是前后运动过程的联系纽带。匀变速直线运动中要善于使用平均速度公式:x==。注意区分功大小的两种计算方法:恒力的功:W=Fscosα,恒定功率的功:W=Pt。2014 直线运动1.[2014·浙江卷]如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m.在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90m后停下.装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g取10m/s2)第23题图(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当L=410m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围.1.[答案](1)eq\f(20,9)m/s2(2)0.55m0.45m(3)492m<L≤570m[解析]本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力.[答案](1)装甲车加速度a=eq\f(veq\o\al(2,0),2s)=eq\f(20,9)m/s2.(2)第一发子弹飞行时间t1=eq\f(L,v+v0)=0.5s弹孔离地高度h1=h-eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)=0.55m第二发子弹离地的高度h2=h-eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L-s,t)))eq\s\up12(2)=1.0m两弹孔之间的距离Δh=h2-h1=0.45m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L1L1=(v0+v)eq\r(\f(2h,g))=492m第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L2L2=veq\r(\f(2h,g))+s=570mL的范围492m<L≤570m.2.[2014·浙江卷]某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=eq\f(R,3)的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3m时,测得U=0.15V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g取10m/s2)第24题图(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.2.[答案](1)正极(2)2m/s(3)0.5J[解析]本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力.(1)正极(2)由电磁感应定律得U=E=eq\f(ΔΦ,Δt)ΔΦ=eq\f(1,2)BR2ΔθU=eq\f(1,2)BωR2v=rω=eq\f(1,3)ωR所以v=eq\f(2U,3BR)=2m/s(3)ΔE=mgh-eq\f(1,2)mv2ΔE=0.5J3.[2014·四川卷]如图所示,水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应.p板上表面光滑,涂有绝缘层,其上O点右侧相距h处有小孔K;b板上有小孔T,且O、T在同一条竖直线上,图示平面为竖直平面.质量为m、电荷量为-q(q>0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射,沿p板上表面运动时间t后到达K孔,不与板碰撞地进入两板之间.粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为g.(1)求发射装置对粒子做的功;(2)电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时,进入板间的粒子落在b板上的A点,A点与过K孔竖直线的距离为l.此后将开关S接“2”位置,求阻值为R的电阻中的电流强度;(3)若选用恰当直流电源,电路中开关S接“1”位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0~Bm=eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(21)+5))m,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(21)-2))qt)范围内选取),使粒子恰好从b板的T孔飞出,求粒子飞出时速度方向与b板板面的夹角的所有可能值(可用反三角函数表示).3.(1)eq\f(mh2,2t2)(2)eq\f(mh,q(R+r))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g-\f(2h3,l2t2)))(3)0<θ≤arcsineq\f(2,5)[解析](1)设粒子在p板上做匀速直线运动的速度为v0,有h=v0t①设发射装置对粒子做的功为W,由动能定理得W=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)②联立①②可得W=eq\f(mh2,2t2)③(2)S接“1”位置时,电源的电动势E0与板间电势差U有E0=U④板间产生匀强电场的场强为E,粒子进入板间时有水平方向的速度v0,在板间受到竖直方向的重力和电场力作用而做类平抛运动,设加速度为a,运动时间为t1,有U=Eh⑤mg-qE=ma⑥h=eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)⑦l=v0t1⑧S接“2”位置,则在电阻R上流过的电流I满足I=eq\f(E0,R+r)⑨联立①④~⑨得I=eq\f(mh,q(R+r))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g-\f(2h3,l2t2)))⑩(3)由题意知此时在板间运动的粒子重力与电场力平衡,当粒子从K进入板间后立即进入磁场做匀速圆周运动,如图所示,粒子从D点出磁场区域后沿DT做匀速直线运动,DT与b板上表面的夹角为题目所求夹角θ,磁场的磁感应强度B取最大值时的夹角θ为最大值θm,设粒子做匀速圆周运动的半径为R,有qv0B=eq\f(mveq\o\al(2,0),R)eq\o(○,\s\up1(11))过D点作b板的垂线与b板的上表面交于G,由几何关系有DG=h-R(1+cosθ)eq\o(○,\s\up1(12))TG=h+Rsinθeq\o(○,\s\up1(13))tanθ=eq\f(sinθ,cosθ)=eq\f(DG,TG)eq\o(○,\s\up1(14))联立①eq\o(○,\s\up1(11))~eq\o(○,\s\up1(14)),将B=Bm代入,求得θm=arcsineq\f(2,5)eq\o(○,\s\up1(15))当B逐渐减小,粒子做匀速圆周运动的半径为R也随之变大,D点向b板靠近,DT与b板上表面的夹角θ也越变越小,当D点无限接近于b板上表面时,粒子离开磁场后在板间几乎沿着b板上表面运动而从T孔飞出板间区域,此时Bm>B>0满足题目要求,夹角θ趋近θ0,即θ0=0eq\o(○,\s\up1(16))则题目所求为0<θ≤arcsineq\f(2,5)eq\o(○,\s\up1(17))4.(15分)[2014·重庆卷]题7图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图,首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月球表面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径);接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为h2处的速度为v;此后发动机关闭,探测器仅受重力下落到月面,已知探测器总质量为m(不包括燃料),地球和月球的半径比为k1,质量比为k2,地球表面附近的重力加速度为g,求:题7图(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小;(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化.4.[答案](1)eq\f(keq\o\al(2,1),k2)geq\r(v2+\f(2keq\o\al(2,1)gh2,k2))(2)eq\f(1,2)mv2-eq\f(keq\o\al(2,1),k2)mg(h1-h2)本题利用探测器的落地过程将万有引力定律,重力加速度概念,匀变速直线运动,机械能等的概念融合在一起考查.设计概念比较多,需要认真审题.[解析](1)设地球质量和半径分别为M和R,月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M′、R′和g′,探测器刚接触月面时的速度大小为vt.由mg′=Geq\f(M′m,R′2)和mg=Geq\f(Mm,R2)得g′=eq\f(keq\o\al(2,1),k2)g由veq\o\al(2,t)-v2=2g′h2得vt=eq\r(v2+\f(2keq\o\al(2,1)gh2,k2))(2)设机械能变化量为ΔE,动能变化量为ΔEk,重力势能变化量为ΔEp.由ΔE=ΔEk+ΔEp有ΔE=eq\f(1,2)m(v2+eq\f(2keq\o\al(2,1)gh2,k2))-meq\f(keq\o\al(2,1),k2)gh1得ΔE=eq\f(1,2)mv2-eq\f(keq\o\al(2,1),k2)mg(h1-h2)5.[2014·浙江卷]如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m.在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90m后停下.装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g取10m/s2)第23题图(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当L=410m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围.5.[答案](1)eq\f(20,9)m/s2(2)0.55m0.45m(3)492m<L≤570m[解析]本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力.[答案](1)装甲车加速度a=eq\f(veq\o\al(2,0),2s)=eq\f(20,9)m/s2.(2)第一发子弹飞行时间t1=eq\f(L,v+v0)=0.5s弹孔离地高度h1=h-eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)=0.55m第二发子弹离地的高度h2=h-eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L-s,t)))eq\s\up12(2)=1.0m两弹孔之间的距离Δh=h2-h1=0.45m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L1L1=(v0+v)eq\r(\f(2h,g))=492m第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L2L2=veq\r(\f(2h,g))+s=570mL的范围492m<L≤570m.6.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=eq\f(9,44)m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°.过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C.小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇.P1与P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力.求:(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;(2)倾斜轨道GH的长度s.6.(1)4m/s(2)0.56m[解析](1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩擦力为f,则F1=qvB①f=μ(mg-F1)②由题意,水平方向合力为零F-f=0③联立①②③式,代入数据解得v=4m/s④(2)设P1在G点的速度大小为vG,由于洛伦兹力不做功,根据动能定理qErsinθ-mgr(1-cosθ)=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,G)-eq\f(1,2)mv2⑤P1在GH上运动,受到重力、电场力和摩擦力的作用,设加速度为a1,根据牛顿第二定律qEcosθ-mgsinθ-μ(mgcosθ+qEsinθ)=ma1⑥P1与P2在GH上相遇时,设P1在GH上运动的距离为s1,则s1=vGt+eq\f(1,2)a1t2⑦设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为a2,则m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a2⑧P1与P2在GH上相遇时,设P2在GH上运动的距离为s2,则s2=eq\f(1,2)a2t2⑨联立⑤~⑨式,代入数据得s=s1+s2⑩s=0.56meq\o(○,\s\up1(11))7.[2014·重庆卷]以不同的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,另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比,下列分别用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是()ABCD7.D[解析]本题考查v-t图像.当不计阻力上抛物体时,物体做匀减速直线运动,图像为一倾斜直线,因加速度a=-g,故该倾斜直线的斜率的绝对值等于g.当上抛物体受空气阻力的大小与速率成正比时,对上升过程,由牛顿第二定律得-mg-kv=ma,可知物体做加速度逐渐减小的减速运动,通过图像的斜率比较,A错误.从公式推导出,上升过程中,|a|>g,当v=0时,物体运动到最高点,此时a=-g,而B、C图像的斜率的绝对值均小于g,故B、C错误,D正确.8.[2014·天津卷]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8.D[解析]本题考查了学生的读图能力.应用图像判断物体的运动情况,速度的正负代表了运动的方向,A错误;图线的斜率代表了加速度的大小及方向,B错误;图线与时间轴围成的图形的面积代表了物体的位移,C错误,D正确.9.[2014·山东卷]一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图所示.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A.t1B.t2C.t3D.t49.AC[解析]本题考查的是速度图像.速度图像中某点的切线的斜率表示加速度.t1时刻速度为正,加速度也为正,合外力与速度同向;t2时刻速度为正,加速度为负,合外力与速度反向;t3时刻速度为负,加速度也为负,合外力与速度同向;t4时刻速度为负,加速度为正,合外力与速度反向.选项A、C正确.10.[2014·新课标Ⅱ卷]甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示.在这段时间内()A.汽车甲的平均速度比乙的大B.汽车乙的平均速度等于eq\f(v1+v2,2)C.甲乙两汽车的位移相同D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大10.A[解析]v-t图像中图线与横轴围成的面积代表位移,可知甲的位移大于乙的位移,而时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速直线运动的平均速度可以用eq\f(v1+v2,2)来表示,乙的运动不是匀变速直线运动,所以B错误;图像的斜率的绝对值代表加速度的大小,则甲、乙的加速度均减小,D错误.11.[2014·广东卷]图6是物体做直线运动的v-t图像,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内的位移大小不相等D.0~2s和0~4s内的平均速度大小相等11.B[解析]0~3s内物体一直沿正方向运动,故选项A错误;v-t图像的斜率表示加速度,第3s内和第4s内图像斜率相同,故加速度相同,选项B正确;v-t图像图线与时间轴包围的面积表示位移的大小,第1s内和第4s内对应的两个三角形面积相等,故位移大小相等,选项C错误;第3s内和第4s内对应的两个三角形面积相等,故位移大小相等,方向相反,所以0~2s和0~4s内位移相同,但时间不同,故平均速度不相等,选项D错误.12.[2014·全国卷]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=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=3mB.x=8mC.x=9mD.x=14mB[解析]本题考查v-t图像.v-t图像与x轴围成的面积表示位移,即位移为s1-s2=3m,由于初始坐标是5m,所以t=8s时质点在x轴上的位置为x=3m+5m=8m,因此B正确.13.[2014·福建卷Ⅰ](1)某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为________cm和________mm.13.[答案](1)60.104.20[解析]金属杆的长度通过毫米刻度尺读出来,毫米刻度尺读数时要读到最小刻度的下一位,即要有估读数位,如图甲所示,读数为60.10cm,其中最后一个“0”为估读数;金属杆的直径通过游标卡尺读出来,游标卡尺的读数是主尺读数加上游标尺的读数,注意没有估读,如图乙所示,读数为:4mm+10×0.02mm=4.20mm.14.[2014·全国卷]现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g取9.80m/s2.单位:cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据,完成下列填空:(1)物块的加速度a=________m/s2(保留3位有效数字).(2)因为______________________,可知斜面是粗糙的.14.(1)4.30(填“4.29”或“4.31”同样给分)(2)物块加速度小于geq\f(h,s)=5.88m/s2(或:物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度)[解析](1)根据逐差法求出加速度a=eq\f((x3+x4)-(x1+x2),(2T)2)=4.30m/s2.根据牛顿第二定律,物块沿光滑斜面下滑的加速度a′=gsinθ=geq\f(h,s)=5.88m/s2,由于a<a′,可知斜面是粗糙的.15.[2014·天津卷]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15.D[解析]本题考查了学生的读图能力.应用图像判断物体的运动情况,速度的正负代表了运动的方向,A错误;图线的斜率代表了加速度的大小及方向,B错误;图线与时间轴围成的图形的面积代表了物体的位移,C错误,D正确.16.(18分)[2014·山东卷]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v0=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取10m/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.16.[答案](1)8m/s22.5s(2)0.3s(3)eq\f(\r(41),5)[解析](1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20m/s,末速度vt=0,位移s=25m,由运动学公式得veq\o\al(2,0)=2as①t=eq\f(v0,a)②联立①②式,代入数据得a=8m/s2③t=2.5s④(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t′+s⑤Δt=t′-t0⑥联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3s⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F=ma⑧由平行四边形定则得Feq\o\al(2,0)=F2+(mg)2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得eq\f(F0,mg)=eq\f(\r(41),5)⑩20131,(2013全国新课标理综1第19题)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加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不a车大【命题意图】本题考查位移图象、追及问题等基础知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。答案:BC解析:在时刻t1,b车追上a车,选项A错误。根据位移图象的斜率表示速度可知,在时刻t2,a、b两车运动方向相反,选项B正确。在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加,选项C正确D错误。2.(2013全国新课标理综1第14题)右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比【命题意图】本题考查伽利略斜面实验等相关知识点,意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题,解决问题的能力。答案:C解析:根据表中的数据,第一列与第三列数据存在比例关系,第一列数据是第二列数据的二次方,伽利略可以得出的结论是:物体运动的距离与时间的平方成正比,选项C正确。3.(2013高考广东理综第13题)某航母跑道长为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/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s考点:匀变速直线运动规律公式的应用答案:B解析:由得:==10m/s。选项B正确。v/m·s–1tv/m·s–1t/s12345甲乙0102030-10A.t=2s时,两球的高度相差一定为40mB.t=4s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解析:由于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,t=2s时,两球的高度相差不一定为40m,两球从抛出至落到地面所用的时间间隔不相等,选项AC错误。根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知,t=4s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等,选项B正确。由于甲乙两小球先后以同样的速度竖直向上抛出,甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等,选项D正确。υ/(m.sυ/(m.s-1)0t/s-v0v02v01234567乙甲A.甲、乙在t=0s到t=1s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答案.BD解析:乙在t=0s到t=0.5s之间沿沿x轴负方向运动,在t=0.5s到t=1s之间沿x轴正方向运动,而甲在t=0s到t=1s之间沿x轴正方向运动,选项A错误。根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知,乙在t=0到t=7s之间的位移为零,选项B正确。甲在t=0到t=4s之间一直沿x轴正方向运动,选项C错误。甲、乙在t=6s时的加速度均为负值,方向相同,选项D正确。6.(15分)(2013全国高考大纲版理综第24题)一客运列车匀速行驶,其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,火车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计。求(1)客车运行的速度大小;(2)货车运行加速度的大小。.(15分)解:(1)设连续两次撞击轨道的时间间隔为Δt,每根轨道的长度为l,则客车的速度为(3分)其中l=25.0m,解得(2分)(2)设从货车开始运动后t=20.0s内客车行驶的距离为s1,货车行驶的距离为s2,货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L=30×16.0m由运动学公式有(3分)(3分)由题意,有(2分)联立解得a=1.35m/s2(2分)7.(2013高考四川理综第9题)近来,我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为。每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起,死亡上千人。只有科学设置交通管制,人人遵守交通规则,才有保证行人的生命安全。如右图所示,停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23m。质量8t、车长7m的卡车以54km/h的速度向北匀速行驶,当车前端刚驶过停车线AB,该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯。(1)若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路,卡车司机发现行人,立即制动,卡车受到的阻力为3×104N。求卡车的制动距离?(2)若人人遵守交通规则,该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD。为确保行人安全,D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯?20121.A2C2[2012·安徽卷]质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示.球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的eq\f(3,4).设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.图141.[解析](1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1,由图知a1=eq\f(Δv,Δt)=eq\f(4,0.5)m/s2=8m/s2根据牛顿第二定律,得mg-f=ma1故f=m(g-a1)=0.2N(2)由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v1=4m/s,设球第一次离开地面时的速度大小为v2,则v2=eq\f(3,4)v1=3m/s第一次离开地面后,设上升过程中球的加速度大小为a2,则mg+f=ma2得a2=12m/s2于是,有0-veq\o\al(2,2)=-2a2h解得h=eq\f(3,8)m.2.A5[2012·山东卷]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图象如图所示.以下判断正确的是()A.前3s内货物处于超重状态B.最后2s内货物只受重力作用C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒2.AC[解析]从图象可以看出前3s货物加速向上运动,加速度向上,处于超重状态,故A对.最后2s加速度大小为3m/s2,所以货物受除了受到重力还受到拉力,故B错.前3s和后2s内货物的平均速度都是3m/s,故C对.第3s末至第5秒末货物匀速上升,除了受到重力,货物还受到拉力,拉力做正功,机械能不守恒,故D错.3.A7(1)[2012·山东卷]某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.图甲图乙①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速.②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用eq\f(a,g)来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”).3.(1)[答案]①67(或76)②1.001.20③2.00偏大[解析]①匀加速阶段相邻相等时间内的位移差是个定值,x23-x12≈x34-x23≈x45-x34≈x56-x45≠x67-x56≠x78-x89≈x89-x910≈x910-x1011,所以物块在6、7间某时刻开始减速.②v5=eq\f(x46,2T)=1.0005m/s,按照要求,保留三位有效数字,取1.00m/s.由x45-x12=x56-x23=3a′T2,解得a′=2.00m/s2故v6=v5+a′T=1.20m/s.③匀减速运动的加速度大小a=eq\f(x78-x910+x89-x1011,4T2)=2.00m/s2考虑到匀减速阶段,物块除了受到桌面的摩擦力还受到纸带的摩擦力,由μmg+Ff=ma得eq\f(a,g)=μ+eq\f(Ff,mg),所以用eq\f(a,g)计算物块与桌面间的动摩擦因数得到的结果比真实值偏大.4.[2012·课标全国卷]某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为______mm,图(b)所示读数为______mm,所测金属板的厚度为______mm.图(a)图(b)图74.[答案]0.0106.8706.860[解析]根据螺旋测微器的读数规则,读数=固定刻度+可动刻度×0.01mm,图(a)所示读数为0.010mm,图(b)所示读数为6.870mm,所测金属板的厚度为6.870mm-0.010mm=6.860mm.5.(2012上海)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。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)( )三个 (B)四个 (C)五个 (D)六个5.【考点】本题考查竖直上抛运动【答案】C【解析】小球做初速度为6m/s的竖直上抛运动,到达最高点需要的时间为0.6s,因而当第一个小球要回到抛出点时,空中还有5个小球,因而能遇到5个小球,选项C正确。6.(2012上海)质点做直线运动,其s-t关系如图所示,质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。23.【考点】本题考查平均速度和瞬时速度的概念【解析】由s-t图像可知,质点在0-20s内,位移大小为16m,故平均速度为0.8m/s。6-20s内的位移大小为14m,故这一段时间平均速度大小为1m/s,由图可知10s和14s的瞬时速度也等于1m/s。【答案】0.810s和14s20111.(2011年高考·海南理综卷)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()tt/sv/m·s-1010-10246A.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1.BC解析:在0~5s,物体向正向运动,5~6s向负向运动,故5s末离出发点最远,A错;由面积法求出0~5s的位移s1=35m,5~6s的位移s2=-5m,总路程为:40m,B对;由面积法求出0~4s的位移s=30m,平度速度为:v=s/t=7.5m/sC对;由图像知5~6s过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D错2.(2011年高考·安徽理综卷)一物体作匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2。则物体运动的加速度为A.B.C.D.2.A解析:物体作匀加速直线运动在前一段△x所用的时间为t1,平均速度为v1=eq\F(△x,t1),即为0.5t1时刻的瞬时速度;物体在后一段△x所用的时间为t2,平均速度为v2=eq\F(△x,t2),即为0.5t2时刻的瞬时速度。速度由v1变化到v2的时间为△t=eq\F(t1+t2,2),所以加速度a=eq\F(v2-v1,△t)=eq\F(2△x(t1-t2),t1t2(t1+t2)),A正确。3.(2011年高考·重庆理综卷)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/s2)()A.10mB.20mC.30mD.40m3.B解析:石头做自由落体运动,根据位移公式h=EQ\F(1,2)gt2=0.5×10×4m=20m。答案B。4.(2011年高考·天津理综卷)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),则改质点A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/s[来源:Z&xx&k.Com]C.任意相邻的1s内位移差都是1mD.任意1s内的速度增量都是2m/s4.D解析:第1s内的位移只需将t=1代入即可求出x=6m,A错误;前2s内的平均速度为,B错;由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2,C错;由加速的定义可知D选项正确。5.(2011年高考·全国卷新课标版)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,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。5.解析:设甲开始的加速度为a,两段时间间隔都为t,则甲在两段时间内的总路程为:乙在两段时间内的总路程为:由上两式得:。2010年高考物理试题分类汇编——直线运动(全国卷1)24.(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;⑵求在这60s内汽车行驶的路程。【答案】⑴速度图像如图。⑵900m【解析】由加速度图像可知前10s汽车匀加速,后20s汽车匀减速恰好停止,因为图像的面积表示速度的变化,此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为图。然后利用速度图像的面积求出位移。⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。m。(新课标卷)24.(14分)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)解析:(1)加速所用时间t和达到的最大速率v,,联立解得:,(2)起跑后做匀加速运动的加速度a,,解得:(上海物理)18.如图为质量相等的两个质点在同一直线上运动的图像,由图可知(A)在时刻两个质点在同一位置(B)在时刻两个质点速度相等(C)在时间内质点比质点位移大(D)在时间内合外力对两个质点做功相等答案:BCD解析:首先,B正确;根据位移由图像中面积表示,在时间内质点B比质点A位移大,C正确而A错误;根据动能定理,合外力对质点做功等于动能的变化,D正确;本题选BCD。本题考查图象的理解和动能定理。对D,如果根据W=Fs则难判断。难度:中等。(天津卷)3.质点做直线运动的v-t图像如图所示,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向左答案:B(福建卷)16.质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A.18m B.54m C.72m D.198m【命题特点】本题属于多过程问题,综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动,需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动0-3s时:F=fmax,物体保持静止,s1=0;3-6s时:F>fmax,物体由静止开始做匀加速直线运动v=at=6m/s6-9s时:F=f,物体做匀速直线运动s3=vt=6×3=18m9-12s时:F>f,物体以6m/s为初速度,以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动所以0-12s内物体的位移为:s=s1+s2+s3+s4=54m,B正确【答案】B【启示】多过程问题能体现考生的判断力,组合题能综合考查学生多方面的知识,这类题目复习中应引起重视。(广东卷)17.图6是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结果是A.0~1s内的平均速度是2m/sB.0~2s内的位移大小是3mC.0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反答案:BC解析:v-t图的考察:
A分析平均速度:,由面积法求0—1s的位移s=1m,时间t=1s因而:B由面积法知:0—2s的位移s=3mC用斜率求出0—1s的加速度:a1=2m/s2、2—4s的加速度a2=1m/s2、因而:a1>a2D0—1s、2—4s两个时间段内速度均为正,表明速度都为正向,运动方向相同因而选:BC。(北京卷)22.(16分)如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过3.0s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角=37°,运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g取10m/s2)q求(1)A点与O点时的速度大小;(2)运动员离开O点时的速度大小;(3)运动员落到A点时的动能。解析:(1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有A点与O点的距离(2)设运动员离开O点的速度为,运动员在水平方向做匀速直线运动,即解得(3)由机械能守恒,取A点位重力势能零点,运动员落到A点的动能为(浙江卷)14.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力答案:A(四川卷)23.(16分)质量为M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。求:(1)拖拉机的加速度大小。(2)拖拉机对连接杆的拉力大小。(3)时间t内拖拉机对耙做的功。【答案】⑴⑵⑶【解析】⑴拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式①变形得②⑵对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律③②③连立变形得④根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为⑤(3)闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im。根据并联电路电压相等有:拖拉机对耙做功为⑥(安徽卷)22.(14分)质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去,其运动的图像如图所示。取,求:(1)物体与水平面间的运动摩擦因数;(2)水平推力的大小;(3)内物体运动位移的大小。解析:(1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则①设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有Ff=ma2②Ff=-μmg③联立①②得④(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则⑤根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1⑥联立③⑥得F=μmg+ma1=6N(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得解法二:根据图象围成的面积,得2009年高考物理试题分类汇编——直线运动v/ms-1t/st1123400.40乙甲v/ms-1t/st1123400.40乙甲A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s答案B【解析】本题考查图象问题。根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速。根据得,根据牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正确.2、(2009年江苏物理)7.如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s,下列说法中正确的有A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D.如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处答案:AC【解析】熟练应用匀变速直线运动的公式,是处理问题的关键,对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符。如果立即做匀加速直线运动,t1=2s内的位移=20m>18m,此时汽车的速度为12m/s<12.5m/s,汽车没有超速,A项正确;如果立即做匀减速运动,速度减为零需要时间s,此过程通过的位移为6.4m,C项正确、D项错误。AF1BAF1BFF1vtt2t1v1v2vABA.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大C.当A、B的速度相等时,A的速度达到最大D.当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大答案:BCD【解析】处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析,使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图,F1为弹簧的拉力;当加速度大小相同为a时,对A有,对B有,得,在整个过程中A的合力(加速度)一直减小而B的合力(加速度)一直增大,在达到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度).两物体运动的v-t图象如图,tl时刻,两物体加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2时刻两物体的速度相等,A速度达到最大值,两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大,弹簧被拉到最长;除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功,系统机械能增加,tl时刻之后拉力依然做正功,即加速度相等时,系统机械能并非最大值。4、(2009年广东物理)3.某物体运动的速度图象如图1,根据图象可知A.0-2s内的加速度为1m/s2B.0-5s内的位移为10mC.第1s末与第3s末的速度方向相同D.第1s末与第5s末加速度方向相同答案:AC【解析】v-t图像反映的是速度v随时t的变化规律,其斜率表示的是加速度,A正确;图中图像与坐标轴所围成的梯形面积表示的是0-5s内的位移为7m,B错误。在前5s内物体的速度都大于零,即运动方向相同,C正确;0-2s加速度为正,4-5s加速度为负,方向不同。D错误。正确选项:ACtF2F0F0Ot02t05、(2009年海南物理)7.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动,合外力方向不变,大小随时间的变化如图所示。设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2,速度分别是v1和v2,合外力从开始至ttF2F0F0Ot02t0 A.B. C.D.答案:AC解析:根据F-t图像面积意义和动量定理有m=F0t0,m=F0t0+2F0t0,则;应用位移公式知=、=+,则,B错、A对;在第一个t0内对物体用动能定理有=、在第二个t0内对物体应用动能定理有=,则,D错、C对。tvQPOT甲乙6、(2009年海南物理)8.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中ΔOPQ和ΔOQT的面积分别为s1和s2(stvQPOT甲乙 A.若s0=s1+s2,两车不会相遇 B.若s0<s1,两车相遇2次 C.若s0=s1,两车相遇1次 D.若s0=s2,两车相遇1次答案:ABC解析:由图可知甲的加速度a1比乙a2大,在达到速度相等的时间T内两车相对位移为s1。若s0=s1+s2,速度相等时甲比乙位移多s1<s0,乙车还没有追上,此后甲车比乙车快,不可能追上,A对;若s0<s1,乙车追上甲车时乙车比甲车快,因为甲车加速度大,甲车会再追上乙车,之后乙车不能再追上甲车,B对;若s0=s1,恰好在速度相等时追上、之后不会再相遇,C对;若s0=s2(s2>s1),两车速度相等时还没有追上,并且甲车快、更追不上,D错。7、(2009年广东理科基础)3.图1是甲、乙两物体做直线运动的v一t图象。下列表述正确的是A.乙做匀加速直线运动B.0一ls内甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小答案.A【解析】甲乙两物体在速度图象里的图形都是倾斜的直线表明两物体都是匀变速直线,乙是匀加速,甲是匀减速,加速度方向不同A对C错。根据在速度图象里面积表示位移的方法可知在0一ls内甲通过的位移大于乙通过的位移,B错。根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度,D错。8、(2009年广东理科基础)9.物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图4所示。下列表述正确的是A.在0—1s内,合外力做正功B.在0—2s内,合外力总是做负功C.在1—2s内,合外力不做功D.在0—3s内,合外力总是做正功答案.A【解析】根据物体的速度图象可知,物体0-1s内做匀加速合外力做正功,A正确.1-3s内做匀减速合外力做负功。根据动能定理0到3s内,1—2s内合外力做功为零。9、(2009年山东卷)17.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是()图乙v图乙vt/s图甲答案:B考点:v-t图象、牛顿第二定律解析:由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以前两秒受力恒定,2s-4s做正方向匀加速直线运动,所以受力为负,且恒定,4s-6s做负方向匀加速直线运动,所以受力为负,恒定,6s-8s做负方向匀减速直线运动,所以受力为正,恒定,综上分析B正确。提示:在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,加速度恒定,受力恒定。速度——时间图象特点:①因速度是矢量,故速度——时间图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方代表的“正方向”,t轴下方代表的是“负方向”,所以“速度——时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况,如果做曲线运动,则画不出物体的“位移——时间”图象;②“速度——时间”图象没有时间t的“负轴”,因时间没有负值,画图要注意这一点;③“速度——时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向;④“速度——时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移10、(2009年江苏卷)13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2㎏,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。答案:(1)4N(2)42m(3)2.1s【解析】(1)第一次飞行中,设加速度为a1ta1t2a2v1a3t3a4v3由牛顿第二定律解得(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为,上升的高度为匀加速运动设失去升力后的速度为,上升的高度为由牛顿第二定律解得(3)设失去升力下降阶段加速度为;恢复升力后加速度为,恢复升力时速度为由牛顿第二定律F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)11、(2009年海南物理)15.(9分)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落t=3s后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。解析:设卡车的质量为M,车所受阻力与车重之比为;刹车前卡车牵引力的大小为,卡车刹车前后加速度的大小分别为和。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有匀速行驶车厢脱落卡车刹车前由①②可得:车厢脱落卡车刹车后设车厢脱落后,内卡车行驶的路程为,末速度为,根据运动学公式有⑤⑥⑦式中,是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为有⑧卡车和车厢都停下来后相距⑨由①至⑨式得⑾带入题给数据得⑿θS0E甲tvt1t2t3Ov1vm乙12、(2009年福建卷)21.θS0E甲tvt1t2t3Ov1vm乙(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)答案(1);(2);(3)ttvt1t2t3Ov1vm【解析】本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。(1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,则有qE+mgsin=ma=1\*GB3①=2\*GB3②联立=1\*GB3①=2\*GB3②可得=3\*GB3③(2)滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为,则有=4\*GB3④从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得=5\*GB3⑤联立=4\*GB3④=5\*GB3⑤可得tvtvt1t2t3Ov1vm2008第1题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(天津卷))题目一个静止的质点,在0—4s时间内受到力F的作用,力的方向始终在同一直线上,力F随时间t的变化如图所示,则质点在(
)A.第2s末速度改变方向
B.第2s末位移改变方向C.第4s末回到原出发点
D.第4s末运动速度为零答案D解析:F在0—2s内方向不变,则质点在0—2s内一直加速;F在2—4
s内方向与前2s方向相反,但大小变化规律与前2s相同,可知2—4s内质点减速运动、速度方向不变,到4s末速度减为0。由上述分析可知只有D选项正确。第2题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理(广东卷))题目伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有(
)A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关答案B解析:从伽利略斜面实验中观察和逻辑推理可知物体沿光滑斜面滚下是匀加速直线运动。a=gsinθ,s=at2=gsinθt2,位移与时间不成正比,所以A错误.v=at=gsinθt,速度与时间成正比,即B正确.物体从光滑斜面下滑机械能守恒,斜面长度一定但倾角不同,则底端的速度应不同,所以C错误.从s=at2=gsinθt2,可知当斜面长度s一定时,时间t与倾角θ有关,所以D.错误.第3题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理(广东卷))题目某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是(
)A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动答案BD解析:v-t图象的斜率表示加速度的大小,在t1时刻虚线斜率小,反映的加速度小,所以A错误.v-t图象包围的面积表示位移的大小,0—t1时间内虚线包围面积大,则求得平均速度大,所以B正确,同理C错误.在t3—t4时间内,虚线是一段与时间轴平行的直线,反映速度不变,所以是匀速运动,则D正确.第4题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试(理科使用)(广东卷))题目下图是某物体做直线运动的v-t图象,由图象可得到的正确结果是(
)A.t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2
B.t=5s时物体的加速度大小为0.75m/s2C.第3s内物体的位移为1.5m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移大答案B解析:t=1s时,加速度为1.5m/s2,3—7s物体加速度为-0.75m/s2,故A错误,B正确;第3s内位移为3m,加速过程位移为3m,减速过程位移为6m,故C、D.均错误。第5题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试(文科使用)(广东卷))题目图7是一质点做直线运动的v-t图象,据此图象可以得到的正确结论是(
)图7A.质点在第1秒末停止运动
B.质点在第1秒末改变运动方向C.质点在第2秒内做匀减速运动
D.质点在前2秒内的位移为零答案C
由图知,质点在第1秒末的速度为2m/s,故A项错误;由图知质点在第2秒内速度方向与第1秒内速度方向相同,且第1秒内质点做匀加速直线运动,第2秒内质点做匀减速直线运动,前2秒内的位移为s=m=2m,故C项正确,B、D两项错误。第6题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理(海南卷))题目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.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是
A.在第1小时末,乙车改变运动方向
B.在第2小时末,甲乙两车相距10km
C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D.在第4小时末,甲乙两车相遇答案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=×2×30km=30km,s乙=×2×30km=30km,所以甲、乙两车相距Δs=l-(s甲+s乙)=70km-(30km+30km)=10km,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)×2/2km=90km,而s乙′=×60×2km=60km,并由B项知第4小时末两车相距ΔL′=90km-10km-60km=20km,所以D.错误.第7题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(宁夏卷))题目甲乙两年在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示。两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S。在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d。已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是
A.t′=t
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