2020屆高考物理 力與運動專題強化（2）機械運動與物理模型B

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1、機械運動與物理模型B 1、某賽車手在一次野外訓練中,先利用地圖計算出兩地的直線距離為9km,實際中他從A地到B地所用時間為5min,賽車上的里程表指示的里程數值增加了15km,當他經過某路標P時,車內速度計指示的示數為150km/h,那么可以確定的是( ) A.研究賽車通過某個彎道的技術動作時,能把該車看成質點 B.在整個過程中賽車手的路程是9km C.在整個過程中賽車手的平均速度大小是150km/h D.經過路標P時的瞬時速率是150km/h 2、汽車在水平面上剎車,其位移與時間的關系是,則它在前3s內的平均速度為( ) A.6m/s B.8m/s C.10m/s D.

2、12m/s 3、歷史上有些科學家曾把相等位移內速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”定義為,其中和分別表示某段位移s內的初速度和末速度。表示物體做加速運動,表示物體做減速運動。而現在物理學中加速度的定義為,下列說法正確的是( ) A.若A不變,則a也不變 B.若A不變,則物體在中間位置處的速度為 C.若且保持不變,則a逐漸增大 D.若A不變,物體在中間時刻處的速度為 4、在如圖所示的某物體做直線運動的圖像中,引入“加速度的變化率”描述加速度變化的快慢.下列說法正確的是( ) A.時,“加速度的變化率”大小為 B

3、.2s內物體的速度改變量為3m/s C.2s內物體的速度越來越小 D.2s后“加速度的變化率”為零,物體的速度也一定為零 5、古希臘權威思想家亞里士多德曾經斷言:物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,10磅重的物體落下時要比1磅重的物體落下快10倍。1800多年來,人們都把這個錯誤論斷當成真理而堅信不移。直到16世紀,伽利略才發(fā)現了這一理論在邏輯上的矛盾。對此他進行了進一步的研究,通過實驗來驗證:伽利略將銅球從斜槽的不同位置由靜止釋放,伽利略手稿中記錄的一組實驗數據如下衷所示,伽利略對該實驗的實驗數據進行了分析,并得出了結論。下列哪項是伽利略得出的結論(

4、 ) 時間 1 2 3 4 5 6 7 8 距離 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 A. B. C. D. 6、如圖所示，A、B兩物體相距，物體A以的速度向右勻速運動，而物體B此時的速度，只在摩擦力作用下向右做勻減速運動，加速度，那么物體A追上物體B所用的時間為( ) A.7s B.8s C.9s D.10s 7、取一根長2m左右的細線、5個鐵墊圈和一個金屬盤。在線端系上第一個墊圈,隔12cm再系一個,以后墊圈之間的距離分別為36cm、60c

5、m、84cm,如圖所示。某同學站在椅子上,向上提起線的上端,讓線自由垂下,且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤。松手后開始計時,若不計空氣阻力,則第2、3、4、5各墊圈( ) A.落到盤上的聲音時間間隔越來越大 B.落到盤上的聲音時間間隔相等 C.依次落到盤上的速率關系為 D.依次落到盤上的時間關系為 8、一輛公交車在平直的公路上從A站出發(fā)運動至B站停止,經歷了勻加速、勻速、勻減速三個過程,設加速和減速過程的加速度大小分別為、,勻速過程的速度大小為v,則( ) A.增大,保持、v不變,加速過程的平均速度不變 B.減小,保持、v不變,勻速運動過程的時間將變長 C.增大v,

6、保持、不變,全程時間變長 D.只要v不變,不論、如何變化,全程平均速度不變 9、甲、乙兩車在一平直道路上同向運動,其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為。初始時,甲車在乙車前方處,則( ) A.若,兩車一定不會相遇 B.若,兩車一定相遇兩次 C.若,兩車可能只相遇一次 D.若,兩車可能相遇兩次 10、觀察水龍頭,在水龍頭出水口出水的流量（在單位時間內通過任一橫截面的水的體積）穩(wěn)定時,發(fā)現自來水水流不太大時,從龍頭中連續(xù)流出的水會形成一水柱,現測得高為H的水柱上端面積為,下端面積為,重力加速度為g,以下說法正確的是( ) A.水柱是上細下粗 B.水柱是上粗下細 C.該

7、水龍頭的流量是 D.該水龍頭的流量是 11、自高為H的塔頂自由落下A物體的同時,B物體自塔底以初速度豎直上拋,且兩物體在同一直線上運動。重力加速度為g,下面說法正確的是( ) A.若,兩物體相遇時B正在空中下落 B.,兩物體在地面相遇 C.若,兩物休相遇時B正在空中下落 D.若,則兩物休在地面相遇 12、甲、乙兩車從同一地點沿相同的方向同時由靜止開始做直線運動,它們運動的加速度隨時間變化的圖像如圖所示。關于兩車的運動情況,下列說法正確的是( ) A.在0~4s內甲車做勻減速直線運動,乙車做勻速直線運動 B.在0~2s內兩車間距逐漸增大,2~4s內兩車間距逐漸減小

8、 C.在時甲車速度為4.5m/s,乙車的速度為3m/s D.在時兩車的速度相等,且此時兩車間距最大 13、在暗室中用如圖甲所示的裝置做“測定重力加速度”的實驗。實驗器材有:支架、漏斗、 橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下: ①在漏斗內盛滿清水,旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴一滴地落下。 ②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴照亮,由大到小逐漸調節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴。 ③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度。 ④采集數據進行處理。 (1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的

9、條件是__________。 (2)若實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz,某同學讀出其中比較遠的水滴到第一個水滴的距離如圖乙所示,根據數據測得當地重力加速度__________;第8個水滴此時的速度__________m/s (結果都保留三位有效數字)。 (3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可):________________________________。 14、一枚小火箭攜帶試驗炸彈豎直發(fā)射升空,小火箭的加速度,一段時間后小火箭與試驗炸彈分離,測得炸彈恰好上升到離地面的最高點時爆炸,不計空氣阻力,取。 (1)求火箭攜帶試驗炸彈加速的時間; (2)若炸彈

10、在最高點處未爆炸,為了防止危險,在地面立即以的速度豎直向上發(fā)射一枚炮彈攔截,求攔截點的高度。 15、在我市某公路的十字路口,紅燈攔停了很多汽車,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為,假設綠燈亮起瞬間,每輛汽車都同時以加速度啟動,做勻加速直線運動,速度達到時做勻速運動通過路口。該路口亮綠燈時間,而且有按倒計時顯示的時間顯示燈。另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時通行的汽車,綠燈結束時刻,車頭已越過停車線的汽車允許通過。 (1)問一次綠燈時間有多少輛汽車能通過路口? (2)若不能通過路口的第一輛汽車司機,在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車

11、做勻減速直線運動,結果車的前端與停車線相齊時剛好停下,則剎車過程汽車的加速度大小是多少? 答案以及解析 1答案及解析： 答案：D 解析：研究賽車通過某個彎道的技術動作時,不能忽略賽車的大小和形狀,所以不能把該車看成質點,故A錯誤;位移是從初位置指向末位置的有向線段,路程是運動軌跡的長度,故賽車手的位移為9km,路程為15km,故B錯誤;整個過程中賽車手的平均速度為,故C錯誤;車內速度計指示的是賽車通過某位置的瞬時速率,故D正確。 2答案及解析： 答案：B 解析：將題目中的表達式

12、與比較可知:。所以由可得汽車從剎車到靜止的時間為:,由此可知3s時汽車已經停止,位移,所以平均速度:。所以選項A、C、D錯誤,選項B正確。 3答案及解析： 答案：C 解析：若A不變,有兩種情況:一是,在這種情況下,相等位移內速度增加量相等,所以平均速度越來越大,所以相等位移內所用的時間越來越少,由知,a越來越大;第二種情況,相等位移內速度減少量相等,平均速度越來越小,所以相等位移內用的時間越來越多,由知,a越來越小,故A錯誤,C正確。因為相等位移內速度變化相等,所以中間位置處位移為,速度變化量為,所以此位置的速度為,故B錯誤。若且保持不變,則前一半時間的平均速度小于后一半時

13、間的平均速度,后一半時間物體將經過更多的位移,所以物體在中間時刻時,物體還沒有到達中間位置,所以中間時刻處的速度比中間位置處的速度小,即中間時刻處的速度小于,故D錯誤。 4答案及解析： 答案：B 解析：由圖線知,物體加速度的變化率不變,大小為,故A錯誤.圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量,則2s內物體的速度變化量,故B正確.由于不知道加速度的方向與速度方向的關系,所以無法確定速度是增大還是減小,故C錯誤.2s后加速度為零,但是速度不一定為零,故D錯誤. 5答案及解析： 答案：D 解析：伽利略最初猜想沿斜面自由運動的物體的速度與時間成正比,即;由此伽利

14、略得出推論:物體的位移與時間的平方成正比,有,即,結合以上的分析,比較即可,則有;;;;;;;,由以上數據比較可知,各組數據中都接近32.5,考慮到測量的誤差等原因,可以認為是一個常數,即物體的位移與時間的平方成正比,所以四個選項中,A、B、C錯誤,D正確。 6答案及解析： 答案：B 解析：物體B做勻減速運動，由計算得，B減速為零所需時間為5s，在這5s中，物體B運動位移為，物體A的位移為，還差12m的距離。之后B靜止，A物體繼續(xù)追擊，再用時3s追上。整個過程用時8s，故B項正確。 綜上所述，本題正確答案為B。 7答案及解析： 答案：B 解析：1、2間

15、距離,1、3間距離,1、4間距離,1、5間距離之比為1:4:9:16,根據公式,各墊圈落到盤上所用的時間之比為1:2:3:4,所以各勢圈落到盤上的時間間隔相等,故B正確,A、D錯誤;由可知,各墊圈依次落到盤上的速率之比為1:2:3:4,故C錯誤。 8答案及解析： 答案：A 解析：勻變速直線運動的平均速度,則公交車加速運動過程的平均速度等于,增大,但由于v不變,則加速過程的平均速度不變,故A正確。勻加速、勻速、勻減速三個過程的位移分別為,,,如果減小,保持、v不變,則加速過程的時間將增大,加速過程的位移增大,而減速過程的時間和位移不變,所以勻速過程的位移將減小,勻速過程的時間

16、變短,故B錯誤。作出公交車運動的速度一時間圖象如圖甲所示,增大v,保持、不變,運動的時間將減小,故C錯誤。如圖乙所示,v不變,、改變,則全程的運動時間可能會發(fā)生變化,則全程平均速度可能變化,故D錯誤。 9答案及解析： 答案：ABC 解析：若,則有,說明兩車速度相同時乙還沒有追上甲,不能相遇,速度相同后甲的速度比乙的速度大,所以兩車一定不會相遇,故A正確;若,兩車在速度相同前就相遇一次,之后,若,兩車會發(fā)生第二次相遇,故B正確;若,則,兩車在速度相同前相遇一次,故C正確;若兩車只在速度相同時相遇一次,故D錯誤。 10答案及解析： 答案：BC 解析：由于

17、單位時間內通過任一橫截面的水的體積相等,設時間內通過水柱任一橫截面的水的體積為,開始時水流速度小,橫截面積大,速度增大時橫截面積變小,所以水柱是上粗下細,A錯誤,B正確;高為H的水柱上端速度為,下端速度為,根據,水的流量,C正確,D錯誤。 11答案及解析： 答案：CD 解析：若B物體正好運動到最高點時與A相遇,B速度減為零所用的時間為,又因,,,聯(lián)立解得;當兩物體恰好在雜地時相遇,則有,此時A的位移為,由上分析知,若,兩物體在B上升途中相遇,A錯誤;若,B物體正好運動到最高點時與A相遇,B錯誤;若,則兩物體恰好運動到地面時相遇,D正確;若,兩物體相遇時正在空中下落,C正確。

18、 12答案及解析： 答案：CD 解析：根據題圖可知,甲車的加速度減小,做變加速直線運動,乙車的加速度不變,做勻加速直線運動,故A錯誤;圖像與時間軸所圍的面積表示速度,由題圖可知,當時,兩圖像與t軸所圍的面積相等,即該時刻兩車的速度相等,在4s前甲車的速度大于乙車的速度,所以甲車在乙車的前方,且兩車逐漸遠離,在時,兩車的速度相等即相距最遠,故B錯誤正確;在時甲車速度為,乙車的速度為,故C正確。 13答案及解析： 答案：(1)頻閃儀的頻閃頻率等于水滴滴落的頻率; (2)9.72;2.27; (3)存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變化) 解析：實驗中看到空間

19、有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是:頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率;由和逐差法解得當地重力加速度;該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有:存在空氣阻力,水滴滴落的頻率變化等。 14答案及解析： 答案：(1)10s (2)968.75m 解析：(1)設回見攜帶實驗炸彈加速的時間為,則火箭與炸彈分離時的速度:,, 解得:。 (2)設炮彈從發(fā)射到攔截所用的時間為,則有:, 解得:, 故攔截點的高度 解得:。 15答案及解析： 答案：(1)設汽車勻加速的時間為,解得。設每輛汽車在40s內的位移為,,則通過路口的車輛數,代入數據解得,根據題意可知通過路口的車輛數為38輛。 (2)設第39輛車做勻減速的位移為,剎車過程汽車的加速度大小為,時間,則,解得,又由汽車減速過程得,聯(lián)立解得。 解析： 11