《【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 第2講 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《【走向高考】2020年高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 第2講 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章 第2講
一、選擇題
1.(2020·天津高三統(tǒng)考)某中學(xué)生身高1.70m,在學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上參加跳高比賽,采用背躍式,身體橫著越過(guò)2.10m的橫桿,獲得了冠軍,據(jù)此可估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度約為(g取10m/s2)( )
A.7m/s B.6m/s
C.5m/s D.3m/s
[答案] C
[解析] 設(shè)中學(xué)生的重心位于身體的中點(diǎn),則重心上升的高度為:h=2.10m-×1.70m=1.25m由v02=2gh,得:v0==5m/s.
2.(2020·黑龍江哈爾濱三中)某人用手表估測(cè)火車(chē)的加速度.先觀測(cè)3分鐘,發(fā)現(xiàn)火車(chē)前進(jìn)540m;隔3分
2、鐘后又觀察1分鐘,發(fā)現(xiàn)火車(chē)前進(jìn)360m,若火車(chē)在這7分鐘內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則火車(chē)的加速度為( )
A.0.03m/s2 B.0.01m/s2
C.0.5m/s2 D.0.6m/s2
[答案] B
[解析] 根據(jù)全程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得,第一個(gè)3分鐘的中間時(shí)刻物體的速度為v1==3m/s,后面1分鐘的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為v2==6m/s,Δt=300s;則a==0.01m/s2,選項(xiàng)B正確.
3.(2020·江蘇蘇州中學(xué)摸底)歷史上有些科學(xué)家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為“勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”(現(xiàn)稱(chēng)“另類(lèi)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”),“另類(lèi)加
3、速度”定義為A=,其中v0和vt分別表示某段位移s內(nèi)的初速和末速,A>0表示物體做加速運(yùn)動(dòng),A<0表示物體做減速運(yùn)動(dòng).而現(xiàn)在物理學(xué)中加速度的定義式為a=,下列說(shuō)法正確的是( )
A.若A不變,則a也不變
B.若A>0且保持不變,則a逐漸變大
C.若A不變,則物體在中間位置處的速度為
D.若A不變,則物體在中間位置處的速度為
[答案] BC
[解析] 題干中兩式聯(lián)立得,As=at,若相等位移內(nèi)A不變,則at的乘積不變,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若A>0且保持不變,則vt>v0,故后面完成相等的位移所用時(shí)間t越小,由at乘積不變可知,a逐漸變大,選項(xiàng)B正確;若A不變,設(shè)物體在中間位置處的速度為v
4、,則A==解得v=,故選項(xiàng)C正確而D錯(cuò)誤.
4.(2020·江蘇淮陰)如圖所示,小球從豎直磚墻某位置靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置,連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T(mén),每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.位置“1”是小球釋放的初始位置
B.小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.小球下落的加速度為
D.小球在位置“3”的速度為
[答案] A
[解析] 由題圖可知,小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),相鄰的兩段位移之差為一塊磚的厚度,由Δs=d=aT2可得,a=;位置“3”是位置“2”和位置“4”的中間時(shí)刻,由
5、v=得,v3=;故只有選項(xiàng)A判斷錯(cuò)誤.
5.如圖所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一子彈以水平速度v射入木塊,若子彈在木塊中做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度比和穿過(guò)每個(gè)木塊所用的時(shí)間比分別為( )
A.v1:v2:v3=3:2:1
B.v1:v2:v3=::1
C.t1:t2:t3=1::
D.t1:t2:t3=(-):(-1):1
[答案] D
[解析] 用“逆向思維”法解答.由題知,若倒過(guò)來(lái)分析,子彈向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),初速度為零,設(shè)每塊木塊長(zhǎng)為L(zhǎng),則v32=2a·L,v22=2a·2L,v12=2a·3L,v3
6、、v2、v1分別為子彈倒過(guò)來(lái)向左穿透第3塊木塊后、穿透第2塊木塊后、穿透第1塊木塊后的速度,則v1:v2:v3=::1.子彈依次向右穿入每個(gè)木塊時(shí)速度比v1:v2:v3=::1,因此選項(xiàng)A、B錯(cuò).由v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3).三式聯(lián)立,得t1:t2:t3=(-):(-1):1,因此選項(xiàng)D對(duì).
6.(2020·遼寧撫順六校聯(lián)合體二模理綜)我國(guó)是一個(gè)消耗能源的大國(guó),節(jié)約能源刻不容緩.設(shè)有一架直升機(jī)以加速度a從地面由靜止開(kāi)始豎直向上起飛,已知飛機(jī)在上升過(guò)程中每秒鐘的耗油量V0=pa+q(p、q均為常數(shù)),若直升機(jī)欲加速上升到某一高度處,且耗油量最小,則其加速
7、度大小應(yīng)為( )
A.p/q B.q/p
C. D.
[答案] B
[解析] 由h=at2得t=,則飛機(jī)的耗油量V=V0t=(pa+q)=(p+),當(dāng)p=,即a=時(shí)耗油量V最小,選項(xiàng)B正確.
7.我國(guó)道路安全部門(mén)規(guī)定:在高速公路上行駛的汽車(chē)的最高速度不得超過(guò)120km/h.交通部門(mén)提供下列資料.
資料一 駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.3s~0.6s
資料二 各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)如下表所示.
路面
動(dòng)摩擦因數(shù)
干瀝青
0.7
干碎石路面
0.6~0.7
濕瀝青
0.32~0.4
根據(jù)以上材料,通過(guò)計(jì)算判斷,汽車(chē)行駛在高速公路上時(shí),兩車(chē)
8、間的安全距離最接近( )
A.100m B.200m
C.300m D.400m
[答案] B
[解析] 汽車(chē)在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),然后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直到靜止.為保證安全,反應(yīng)時(shí)間應(yīng)取0.6s,動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)取0.32,則兩車(chē)之間的安全距離為
x=vt+=×0.6m+m=189m,選項(xiàng)B正確.
8.一物體從高x處做自由落體運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t到達(dá)地面,落地速度為v,那么當(dāng)物體下落時(shí)間為時(shí),物體的速度和距地面的高度分別是( )
A., B.,
C.,x D.,x
[答案] C
[解析] 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=gt得,速度
9、v與時(shí)間t成正比,所以下落時(shí)的速度為
v′=v·=
根據(jù)公式x=gt2得,下落位移h與時(shí)間的平方t2成正比,所以下落時(shí)下落的高度為
x′=x·=x
所以距地面高度x距=x-x′=x-x=x
二、非選擇題
9.利用水滴下落可以測(cè)量重力加速度g,調(diào)節(jié)水龍頭,讓水一滴一滴地流出,在水龍頭的正下方放一盤(pán)子,調(diào)整盤(pán)子的高度,使一滴水滴碰到盤(pán)子時(shí),恰好有另一滴水從水龍頭開(kāi)始下落,而空中還有兩個(gè)正在下落的水滴,測(cè)出水龍頭處到盤(pán)子的高度為h(m),再用秒表測(cè)量時(shí)間,從第一滴水離開(kāi)水龍頭開(kāi)始,到第N滴水落至盤(pán)中,共用時(shí)間為T(mén)(s),當(dāng)?shù)谝坏嗡涞奖P(pán)子時(shí),第二滴水離盤(pán)子的高度為_(kāi)_______m,重力
10、加速度g=________m/s2.
[答案] h 2(N+2)2h/9T2
[解析] 因?yàn)槿我鈨傻嗡g的時(shí)間間隔相等,設(shè)任意兩滴水之間的時(shí)間間隔為t,第一滴水下落的時(shí)間為3t,則有
h=g(3t)2
第一滴水落到盤(pán)子時(shí),第二滴水下落的時(shí)間為2t
則第二滴水離盤(pán)子的高度為
h′=h-g(2t)2=h-h(huán)=h
又(N+2)t=T
故g==2(N+2)2h/9T2
10.礦井里的升降機(jī),由靜止開(kāi)始勻加速上升,經(jīng)5s速度達(dá)到4m/s后,又以這個(gè)速度勻速上升了20s,然后勻減速上升,經(jīng)過(guò)4s停在井口,則礦井的深度為_(kāi)_______m.
[答案] 98
[解析] 勻加速上升時(shí)h1
11、=t1=10m;勻速上升時(shí)h2=vt2=80m;勻減速上升時(shí)h3=t3=8m.所以礦井的深度h=h1+h2+h3=98m.
11.我國(guó)采用升交點(diǎn)重合法、折算氣象風(fēng)預(yù)報(bào)衛(wèi)星返回落點(diǎn)等自主創(chuàng)新的測(cè)控技術(shù),對(duì)返回式衛(wèi)星實(shí)施高精度軌道機(jī)動(dòng)控制,衛(wèi)星返回落點(diǎn)預(yù)報(bào)與實(shí)際落點(diǎn)誤差縮小到百米以?xún)?nèi),這標(biāo)志著中國(guó)返回式衛(wèi)星測(cè)控回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)了新的跨越.飛船返回地球時(shí),為保護(hù)返回艙內(nèi)宇航員及儀器的安全,在靠近地面時(shí)有兩次減速過(guò)程,先是釋放降落傘,使其速度由200m/s減小到10m/s,下降3.9km,至距地面1.25m時(shí)啟動(dòng)反沖火箭,從而使返回艙著地最安全.假設(shè)上述兩個(gè)過(guò)程均為勻變速運(yùn)動(dòng),求兩個(gè)過(guò)程的加速度各是多少
12、?
[答案] 5m/s2 40m/s2
[解析] 用h1、h2分別表示前后兩個(gè)過(guò)程的下降高度,
對(duì)前一過(guò)程:v22-v12=2a1h1
對(duì)后一過(guò)程:0-v22=2a2h2
解以上兩式得a1=-5m/s2,a2=-40m/s2.(負(fù)號(hào)表示加速度方向與返回艙運(yùn)動(dòng)方向相反)
12.一輛電動(dòng)玩具車(chē),由靜止開(kāi)始沿平直軌道以加速度a1勻加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間t后,立即以加速度a2勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度變?yōu)榱愫螅⒓吹纛^(不計(jì)掉頭所需時(shí)間),并保持加速度a2不變勻加速原路返回.小車(chē)改變加速度后恰好經(jīng)過(guò)相同時(shí)間t回到原出發(fā)點(diǎn).試求加速度a1與a2的大小之比.
[答案] 1∶3
[解析] 小車(chē)先做加速度
13、為a1的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)速度大小為v1時(shí),加速度改為a2,并做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小為v2.取a1的方向?yàn)檎较?,作出v-t圖象(如圖所示),利用速度圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移,依題意,總位移為零,得v1t+(v1-v2)t=0
解得v2=2v1
由v1=a1t,-v2- v1=-a2t
解得=,即加速度a1與a2的大小之比為1∶3.
13.跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,當(dāng)飛機(jī)在離地面224m高處水平飛行時(shí),運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,立即打開(kāi)降落傘,展傘后運(yùn)動(dòng)員以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降,為了運(yùn)動(dòng)員的安全,要求運(yùn)動(dòng)員落地速度
14、最大不得超過(guò)5m/s.g=10m/s2,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員展傘時(shí)離地的高度至少為多少?著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下?
(2)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間為多少?
[答案] (1)99m,1.25m (2)8.6s
[解析] 設(shè)展傘時(shí)跳傘員的速度為v0.距地面的高度為h,到達(dá)地面速度為v地.據(jù)題意得:
224m-h(huán)=①
v地2-v02=-2ah②
聯(lián)立①②得:h=99m,v0=50m/s.
設(shè)實(shí)際相當(dāng)于從h′高度跳下
則2gh′=v地2③
解得h′=1.25m
當(dāng)跳傘員恰好以5m/s的速度落地時(shí)間最短,設(shè)時(shí)間為t,自由下落時(shí)間為t1,減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,據(jù)題意:
t=t1+t2
15、④
v0=gt1⑤
t2=h⑥
聯(lián)立第(1)問(wèn)和④⑤⑥式得
t=8.6s.
14.(2020·瀏陽(yáng)模擬)用同種材料制成傾角為30°的斜面和長(zhǎng)水平面,斜面長(zhǎng)2.4m且固定,一小物塊從斜面頂端以沿斜面向下的初速度v0開(kāi)始自由下滑,當(dāng)v0=2m/s時(shí),經(jīng)過(guò)0.8s后小物塊停在斜面上.多次改變v0的大小,記錄下小物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終停下的時(shí)間t,作出t-v0圖象,如圖所示,求:
(1)小物塊與該種材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少?
(2)某同學(xué)認(rèn)為,若小物塊速度為4m/s,則根據(jù)圖象中t與v0成正比推導(dǎo),可知小物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1.6s.以上說(shuō)法是否正確?若不正確,說(shuō)明理由并解出你認(rèn)為正確的結(jié)果.
[答案] (1) (2)見(jiàn)解析
[解析] (1)a==2.5m/s2
ma=μmgcosθ-mgsinθ
得μ=
(2)不正確.因?yàn)殡S著初速度增大,小物塊會(huì)滑到水平面上,規(guī)律將不再符合圖象中的正比關(guān)系.
v0=4m/s時(shí),若保持勻減速下滑,則經(jīng)過(guò)的位移x==3.2m>2.4m,已滑到水平面上
物體在斜面上運(yùn)動(dòng),設(shè)剛進(jìn)入水平面時(shí)速度為v1:
v12-v02=2ax斜,t1=
得v1=2m/s,t1=0.8s
水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==0.23s
運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=t1+t2=1.03s