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- 2021-05-13 发布
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【步步高】2014高考物理大二轮专题复习与增分策略 题型专练 专练2 直线运动规律和运动图象
(限时:40分钟)
一、单项选择题
1. 如图1所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为TA,两次经过较高点B的时间间隔为TB,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为
( )
图1
A. B.
C. D.
答案 D
解析 设小球上抛的最高点距A点的距离为hA,距B点的距离为hB,根据竖直上抛运动规律,hA=g()2,hB=g()2,A、B两点间的距离为hA-hB=,选项D正确.
2. 一步行者以6.0 m/s的速度跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车25 m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 m
B.人不能追上公共汽车,人、车最近距离为7 m
C.人能追上公共汽车,追上车前人共跑了43 m
D.人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远
答案 B
解析 在人跑到距汽车25 m处时,绿灯亮了,汽车以1.0 m/s2的加速度匀加速启动前进,当汽车加速到6.0 m/s时二者相距最近.汽车加速到6.0 m/s所用时间t=6 s,人运动距离为6×6 m=36 m,汽车运动距离为×6 m=18 m,二者最近距离为18 m+25 m-36 m=7 m,人不能追上公共汽车,选项A、C错误,B正确.车开动后,人车距离先减小后越来越远,选项D错误.
3. 质点做直线运动时的加速度随时间变化的关系如图2所示,该图线的斜率为k
,图中斜线部分面积为S,下列说法正确的是 ( )
图2
A.斜率k表示速度变化的快慢
B.斜率k表示速度变化的大小
C.面积S表示t1~t2的过程中质点速度的变化量
D.面积S表示t1~t2的过程中质点的位移
答案 C
解析 斜率k表示加速度变化的快慢,选项A、B错误;面积S表示t1~t2的过程中质点速度的变化量,选项C正确,D错误.
4. 设物体运动的加速度为a,速度为v,位移为x,现有四个不同物体的运动图象如图所示,t=0时刻物体的速度均为零,则其中物体做单向直线运动的图象是 ( )
答案 C
解析 由位移-时间图象可知,位移随时间先增大后减小,2 s后反向运动,不是单向直线运动,故A错误;由速度-时间图象可知,物体在0~2 s内沿正方向运动,2 s~4 s内沿负方向运动,方向改变,故B错误;由图象C可知:物体在0~2 s内做匀加速运动,2 s~4 s内做匀减速运动,4 s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;由图象D可知:物体在第1 s内做匀加速运动,1 s~2 s内做匀减速运动,2 s末速度减为0,第3 s内沿反方向运动,不是单向直线运动,故D错误,故选C.
5. 某运动员做跳伞运动,打开伞前可视为自由落体运动,伞打开后先做减速运动,最后做匀速运动,取竖直向下为正方向.在整个运动过程中,运动员的速度v、加速度a随时间t变化的图象符合事实的是 ( )
答案 B
解析 根据题述,打开伞前可视为自由落体运动,加速度恒定,速度图象为倾斜直线.伞打开后先做减速运动,加速度为负值,最后做匀速运动,选项B正确.
6. 从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的v-t图象如图3所示.在0~t0时间内,下列说法中正确的是 ( )
图3
A.Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小
B.Ⅰ物体的加速度不断增大,Ⅱ物体的加速度不断减小
C.Ⅰ、Ⅱ两个物体在t1时刻相遇
D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是
答案 A
解析 v-t图象的斜率表示加速度,故两物体运动的加速度都在不断变小,合力不断变小,A正确,B错误;v-t图象与时间轴所围的面积表示位移,0到t1时间内Ⅱ物体运动的位移大,故不可能相遇,C错误;如果两物体做匀变速直线运动,则平均速度大小都是,由图象可知,Ⅱ物体运动的位移小于匀减速直线运动的位移,故平均速度小于,Ⅰ物体运动的位移大于匀加速直线运动的位移,故平均速度大于,D错误.
7. 质量为1 kg的物块在水平拉力的作用下,以一定的初速度沿水平面滑行,利用速度传感器在计算机屏幕上得到其速度随时间的变化关系如图4所示,则物块 ( )
图4
A.0~1 s内的平均速度为2 m/s
B.0~1 s内加速度的数值是1 s~3 s内加速度数值的6倍
C.0~3 s内的位移为4 m
D.所受合力在0~3 s做的功为32 J
答案 B
解析 由匀变速直线运动平均速度公式=可知,物块在0~1 s内的平均速度为3 m/s,A错误;由图象的斜率可知,物块在0~1 s内的加速度为a1=-6 m/s2,在1 s~3 s内的加速度为a2=-1.0 m/s2,则a1=6a2,B正确;由图象的面积可知,物块在0~3 s内的位移为x=(×1×6-×2×2)m=1 m,C错误;由动能定理可知,合力在0~3 s内做的功为W=×1×(22-62) J=-16 J,D错误.
8. 伽利略曾利用对接斜面研究“力与运动”的关系.如图5,固定在水平地面上的倾角均为θ的两斜面,以光滑小圆弧相连接,左侧顶端有一小球,与两斜面的动摩擦因数均为μ.小球从左侧顶端滑到最低点的时间为t1,滑到右侧最高点的时间为t2.规定斜面连接处为参考平面,则小球在这个运动过程中速度的大小v、加速度的大小a、动能Ek及机械能E随时间t变化的关系图线正确的是 ( )
图5
答案 B
解析 由牛顿第二定律可知,小球在两斜面的运动都是匀变速直线运动,两阶段的加速度都恒定不变,小球在左侧斜面下滑时的加速度较小,因此,选项A错误,B正确;小球的动能与速率的二次方成正比,因此,动能与时间关系图象是曲线,C错误;由于小球在两斜面运动时的加速度大小不相等,因此,小球机械能与时间的关系图象不是连续曲线,D错误.
二、多项选择题
9. 某人在t=0时刻,观察一个正在做匀加速直线运动的质点,现只测出了该质点在第3
s内及第7 s内的位移,则下列说法正确的是 ( )
A.不能求出任一时刻的瞬时速度
B.能求出任一时刻的瞬时速度
C.不能求出第3 s末到第7 s初这段时间内的位移
D.能求出该质点的加速度
答案 BD
解析 测出了该质点在第3 s内及第7 s内的位移,可以得到运动的加速度a,可以得到2.5 s末和6.5 s末的瞬时速度.应用速度公式可以求出初速度,故可以求出任一时刻的瞬时速度,选项A错误,B、D正确;应用位移公式可以得到任意时间内的位移,选项C错误.
10.在一大雾天,一辆小汽车以30 m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图6所示a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象,以下说法正确的是 ( )
图6
A.因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾
B.在t=5 s时追尾
C.在t=3 s时追尾
D.若刹车不失灵不会追尾
答案 CD
解析 根据速度—时间图象与横轴所围面积等于位移可知,两车速度相等时(t=5 s)小汽车相对于大卡车位移为35 m,所以会追尾,选项A错误.在t=3 s时小汽车相对于大卡车位移等于30 m,发生追尾,选项C正确,B错误.若刹车不失灵,在t=2 s时两车速度相等,小汽车相对于大卡车位移等于20 m,小于开始时的30 m距离,所以刹车不失灵不会追尾,选项D正确.
11.某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图7中的①、②图线所示.由图可知,启用ABS后 ( )
图7
A.t1时刻车速更小
B.0~t1的时间内加速度更小
C.加速度总是比不启用ABS时大
D.刹车后前行的距离比不启用ABS短
答案 BD
解析 由题图可知,启用ABS后,t1时刻车速较大,选项A错误.0~t1的时间内加速度更小,选项B正确.启用ABS后t1~t2的时间内加速度较大,而0~t1的时间内加速度较小,选项C错误.启用ABS后,刹车后前行的距离比不启用ABS短,选项D正确.
12.我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,曾于2012年6月27日以7 062 m的深度创造了作用内载人潜水器新的世界纪录,这预示着它可以征服全球99.8%的海底世界.假设在某次试验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内全过程的深度曲线(如图8甲)和速度图象(如图乙),则关于此次下潜全过程,下列说法正确的是 ( )
图8
A.由图可知,此次下潜在最深处停留了2 min
B.全过程中最大加速度的大小是0.025 m/s2
C.整个潜水器在8 min~10 min时间内机械能守恒
D.潜水员在3 min~4 min和6 min~8 min的时间内均处于超重状态
答案 AD
解析 由题图知,0~1 min潜水器向下加速,处于失重状态,加速度大小a1= m/s2,1 min~3 min向下匀速运动,3 min~4 min向下减速,处于超重状态,加速度大小a2= m/s2,4 min~6 min速度为0,处于静止状态,6 min~8 min向上加速,处于超重状态,加速度大小a3=0.025 m/s2,8 min~10 min向上减速,处于失重状态,加速度大小a4=0.025 m/s2,综上,选项B、C错误,选项A、D正确.
13.甲、乙两物体在同一地点同时开始做直线运动的v-t图象如图9所示.根据图象提供的信息可知 ( )
图9
A.6 s末乙追上甲
B.在乙追上甲之前,甲、乙相距最远为10 m
C.8 s末甲、乙两物体相遇,且离出发点有32 m
D.在0~4 s内与4 s~6 s内甲的平均速度相等
答案 BC
解析 6 s末甲停止,8 s末乙追上甲,甲、乙两物体相遇,且离出发点有32 m,选项A错误,C正确.在乙追上甲之前,5 s末甲、乙相距最远,最远为10 m,选项B正确.在0~4 s内甲的平均速度大于4 s~6 s内甲的平均速度,选项D错误.
【解题方法技巧2】 比较排除法
对于以上4、6、8、11、12、13几个题目,具有的相同之处就是都有几个不同的运动过程,都是以图象的方式来描述两个物理量间的关系.对于此类特点的题目我们可以逐个过程分析,采用“比较排除法”来分析.
这种方法要在读懂题意的基础上,根据题目的要求,先将明显的错误或不合理的备选答案一个一个地排除掉,最后只剩下正确的答案.如果选项是完全肯定或否定的判断,可通过举反例的方式排除;如果选项中有相互矛盾或者是相互排斥的选项,则两个选项中可能有一种说法是正确的,当然,也可能两者都错,但绝不可能两者都正确.
注意有的题目要求选出错误的选项,那就要排除正确的选项.
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