2020高考物理 月刊專版 專題1 直線運動 專題檢測4

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1、直線運動 一、選擇題(本大題共10個小題，共50分，每小題至少有一個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分) 1．下列說法正確的是 (　　) A．加速度為零的質點一定處于靜止狀態(tài) B．做加速度不斷減小的加速直線運動的質點，在加速度不為零之前，速度不斷增大，位移不斷增大 C．某質點的加速度方向向東，且做直線運動，則該質點一定在向東做加速直線運動 D．質點做曲線運動時，它的加速度一定變化 解析：加速度為0時，即速度不發(fā)生變化，即物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動，選項A

2、不正確． 質點做加速直線運動時，雖然加速度在不斷減小，但速度仍然在不斷增大，只是單位時間內(nèi)速度增加量不斷地減小，其位移也是不斷地增加，選項B正確． 質點做直線運動，雖加速度方向向東，但速度方向可以向東、也可以向西，即可以向東做加速直線運動，也可向西做減速直線運動，選項C錯誤． 質點做曲線運動時，速度不斷地變化，單位時間內(nèi)速度變化可以保持不變，如平拋運動，故選項D是錯誤的． 答案：B 2．如圖1所示為物體做直線運動的v－t圖象．若將該物體的運動過程用x－t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移)，則圖2中的四幅圖描述正確的是 (　　) 圖2 解析：0～t1時間內(nèi)物體勻

3、速正向運動，故選項A錯；t1～t2時間內(nèi)，物體靜止，且此時離出發(fā)點有一定距離，選項B、D錯；t2～t3時間內(nèi)，物體反向運動，且速度大小不變，即x－t圖象中，0～t1和t2～t3兩段時間內(nèi)，圖線斜率大小相等，故C對． 答案：C 3．沿直線做勻變速運動的質點在第一個0.5 s內(nèi)的平均速度比它在第一個1.5 s內(nèi)的平均速度大2.45 m/s，以質點的運動方向為正方向，則質點的加速度為 (　　) A．2.45 m/s2　　　　　　　　B．－2.45 m/s2 C．4.90 m/s2 D．－4.90 m/s2 解析：做勻變速直線運動的物體在某段

4、時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，所以原題意可解釋為：0.25 s時刻的瞬時速度v1比0.75 s時刻的瞬時速度v2大2.45 m/s，即v2－v1＝at，加速度a＝＝ m/s2＝－4.90 m/s2. 答案：D 4．某軍事試驗場正在平地上試射地對空 導彈，若某次豎直向上發(fā)射導彈時發(fā) 生故障，造成導彈的v－t圖象如圖3 所示，則下述說法中正確的是 (　　) A．0～1 s內(nèi)導彈勻速上升 B．1 s～2 s內(nèi)導彈靜止不動 C．3 s末導彈回到出發(fā)點 D．5 s末導彈恰好回到出發(fā)點 解析：在v－t圖象中，圖

5、線的斜率表示加速度，故0～1 s內(nèi)導彈勻加速上升，1 s～2 s內(nèi)導彈勻速上升，第3 s時導彈速度為0，即上升到最高點，故選項A、B、C錯；v－t圖線與時間軸包圍的面積表示位移，在0～3 s內(nèi)，x1＝×(1＋3)×30 m＝60 m，在3 s～5 s內(nèi)，x2＝－×2×60 m＝－60 m，所以x＝x1＋x2＝0，即5 s末導彈又回到出發(fā)點，選項D對． 答案：D 5．(2020·福州模擬 )利用速度傳感器與 計算機結合，可以自動作出物體運動 的圖象，某同學在一次實驗中得到的 運動小車的v－t圖象如圖4所示，由 此可以知道 (　　)

6、 A．小車先做加速運動，后做減速運動 B．小車運動的最大速度約為0.8 m/s C．小車的最大位移是0.8 m D．小車做曲線運動 解析：本題考查對v －t圖象的理解．v－t圖線上的點表示某一時刻的速度，從圖象可以看出小車先做加速運動，后做減速運動，運動的最大速度約0.8 m/s，A、B項正確；小車的位移可以通過v－t圖線下面的面積求得：查格84格，位移約為84×0.1×1 m＝8.4 m，C項錯誤；v－t圖線為曲線，表示速度大小變化，但小車并不做曲線運動，D項錯誤．正確選項A、B. 答案：AB 6．某人在靜止的湖面上某高度處豎直上拋一個鐵球，鐵球上升到最高點后自由下落，穿過湖水并

7、陷入湖底的淤泥中一段深度(假設泥中阻力大小恒定)．不計空氣阻力，以v、F、Ek分別表示鐵球的速度、所受合外力和動能三個物理量的大?。鐖D5所示的圖象中能正確反映鐵球運動過程的是 (　　) 解析：鐵球的運動分四個階段．第一階段，鐵球上拋階段，此過程只受重力作用，加速度為g，速度減??；第二階段，自由下落過程，此過程只受重力作用，加速度為g，速度增大；第三階段，在水中運動過程，此過程受重力和浮力作用，加速度向下但小于g，速度增大；第四階段，在泥中運動過程，此過程受重力和泥的阻力作用，加速度向上，速度減小直到減為0.根據(jù)對鐵球運動過

8、程分析知，A、C項正確、B項錯誤；鐵球的動能Ek＝mv2，因為v是t的一次函數(shù)，故動能是t的二次函數(shù)，D項錯誤． 答案：AC 7．(2020·煙臺模擬)在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學把一測量加速度的裝置(重力不計)固定在一個質量為1 kg的手提包上進入電梯，到達某一樓層后停止．該同學將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中，為此，該同學在計算機上畫出了如圖6所示的圖象，請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)和所學知識判斷下列圖象正確的是(設F為手提包受到的拉力，取g＝9.8 m/s2) 物理模型 勻加速 直線運動 勻速直線運動 勻減速 直線運動 時間段 (s) 3.0 8 3.0 加速度

9、 (m/s2) 0.40 0 －0.40 \解析：3 s末物體的速度，v＝at＝0.4×3 m/s＝1.2 m/s，然后以1.2 m/s做了8 s的勻速直線運動，最后3 s做勻減速運動，末速度v′＝v－at＝1.2－0.4×3 m/s＝0，由此可得A正確，B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律在前3 s有F1－mg＝ma，得F1＝10.2 N；緊接著的8 s，F(xiàn)2－mg＝0，F(xiàn)2＝9.8 N；最后3 s，F(xiàn)3－mg＝－ma，F(xiàn)3＝9.2 N．所以C項正確；手提包一直在運動，D項錯誤． 答案：AC 8．(2020·山東高考)質量為1500 kg的汽車 在平直的公路上運動，其v－t圖

10、象如圖 7所示．由此可求 (　　) A．前25 s內(nèi)汽車的平均速度 圖7 B．前10 s內(nèi)汽車的加速度 C．前10 s內(nèi)汽車所受的阻力 D．15 s～25 s內(nèi)合外力對汽車所做的功 解析：v－t圖象圖線與時間軸包圍的面積的數(shù)值就是物體的位移，所以能求出位移，還知道時間，所以能求出平均速度，A對；v－t圖象的斜率就是物體的加速度，所以能得到10秒內(nèi)的加速度，B對；不知道汽車的牽引力，所以求不出受到的阻力，C錯；15 s～25 s汽車的初速度和末速度都知道，由動能定理可以求出合外力做的功，D對． 答案：ABD 9

11、．一只氣球以10 m/s的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋，若g取10 m/s2，不計空氣阻力，則以下說法正確的是 (　　) A．石子一定能追上氣球 B．石子一定追不上氣球 C．若氣球上升速度等于9 m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1 s末追上氣球 D．若氣球上升速度等于7 m/s，其余條件不變，則石子在到達最高點時追上氣球 解析：以氣球為參考系，石子的初速度為10 m/s，石子做勻減速運動，當速度減為零時，石子與氣球之間的距離縮短了5 m，還有1 m，石子追不上氣球，故A錯，B對；若氣球上升速度等于9 m/s，其余條件不變

12、，1 s末石子與氣球之間的距離恰好縮短了6 m，石子能追上氣球，所以C對；若氣球上升速度等于7 m/s＜9 m/s，石子會在1 s內(nèi)追上氣球，而石子要在2 s末才會到達最高點，故D錯． 答案：BC 10．甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動，t＝0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標．在描述兩車運動的v－t圖中(如圖8所示)，直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0～20秒的運動情況．關于兩車之間的位置關系，下列說法正確的是 (　　) A．在0～10秒內(nèi)兩車逐漸靠近 B．在10秒～20秒內(nèi)兩車逐漸遠離 C．在5秒～15秒內(nèi)兩車的位移相等 D．在t＝10秒時兩車在公路上相遇

13、解析：由v－t圖象可知，0～10 s內(nèi)，v乙＞v甲，兩車逐漸遠離，10 s～20 s內(nèi)，v乙＜v甲，兩車逐漸靠近，故選項A、B均錯；v－t圖線與時間軸所圍的面積表示位移，5 s～15 s內(nèi)，兩圖線與t軸包圍的面積相等，故兩車的位移相等，選項C對；t＝20 s時，兩車的位移再次相等，說明兩車再次相遇，故選項D錯． 答案：C 二、實驗題(本大題共2個小題，共10分) 11．(5分)如圖9所示為用打點計時器記錄小車運動情況的裝置，開始時小車在水平玻璃板上勻速運動，后來在薄布面上做勻減速運動，所打出的紙帶如圖10所示(附有刻度尺)，紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為0.02 s. 從紙帶上記錄

14、的點跡情況可知，A、E兩點跡之間的距離為__________cm，小車在玻璃板上做勻速運動的速度大小為________m/s；小車在布面上運動的加速度大小為________m/s2. 解析：A、E兩點的刻度分別為xA＝13.20 cm，xE＝6.00 cm，AE＝xA－xE＝7.20 cm(答案在7.19～7.21間均正確)，勻速運動的速度為v＝＝0.90 m/s(答案在0.89 m/s～0.91 m/s均正確)． F點以后做減速運動，相鄰T內(nèi)的位移差為Δx＝0.2 cm. 由Δx＝aT2得：a＝＝m/s2＝5.0 m/s2(答案在4.9 m/s2～5.1 m/s2間均正確)． 答案：

15、7.19～7.21　0.89～0.91　4.9～5.1 12．(5分)在“研究勻變速直線運動”的實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車運動的紙帶如圖11所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著有最小分度為毫米的刻度尺，零點跟“0”計數(shù)點對齊，由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中． 距離 d1 d2 d3 測量值/cm 計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為v2＝________m/s. 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)求出小車的加速度是a＝________m/s2.(計算結

16、果保留三位有效數(shù)字) 解析：由圖可以讀出： d1＝1.20 cm，d2＝5.40 cm，d3＝12.02 cm， 由題意知T0＝ s＝0.02 s T＝5T0＝0.1 s，v2＝＝0.210 m/s v4＝＝0.331 m/s 再由v4－v2＝a·2T得： a＝＝0.605 m/s2. 答案：1.20(1.18～1.20) 5．40(5.38～5.40) 12．02(12.01～12.02) 0．210(0.209～0.215) 0．605(0.598～0.615) 三、計算題(本大題共4個小題，共40分，解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計算的要注

17、明單位) 13．(8分)如圖12所示，公路上一輛汽車以 v1＝10 m/s的速度勻速行駛，汽車行至 A點時，一人為搭車，從距公路30 m的 C處開始以v2＝3 m/s的速度正對公路勻 圖12 速跑去，司機見狀途中剎車，汽車做勻減 速運動，結果車和人同時到達B點，已知 AB＝80 m，問：汽車在距A多遠處開始剎車，剎車后汽車的加速度有多大？ 解析：人從C到B用時t＝s＝10 s，這一時間內(nèi)汽車由A到B且停在B點，設車從A經(jīng)t1，開始剎車． v1t1＋(t－t1)＝x 代入數(shù)據(jù)解得：t1＝6 s 所以x1＝v1t1＝60 m， a＝＝m/s2＝2

18、.5 m/s2. 答案：60 m　2.5 m/s2 14．(10分)因測試需要，一輛汽車在某雷達測速區(qū)沿平直路面從靜止開始勻加速一段時間后，又接著做勻減速運動直到最后停止．下表中給出了雷達測出的各個時刻對應的汽車速度數(shù)值．求： 時刻/s 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 速度/ (m·s－1) 0 3.0 6.0 9.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0 (1)汽車在勻加速和勻減速兩階段的加速度a1、a2分別是多少？ (2)汽車在該區(qū)域行駛的總位移x是多少？

19、 解析：(1)由表數(shù)據(jù)：a1＝＝ m/s2＝3 m/s2 a2＝＝ m/s2＝－2 m/s2 “－”表示與車前進方向相反 (2)由表可知勻加速的最大速度是v＝12 m/s 勻加速的位移x1＝＝24 m 勻減速的位移x2＝＝36 m 總位移x＝x1＋x2＝60 m. 答案：(1)3 m/s2?。? m/s2　(2)60 m 15．(10分)在豎直的井底，將一物塊以11 m/s的速度豎直地向上拋出，物塊沖過井口時被人接住，在被人接住前1 s內(nèi)物塊的位移是4 m，位移方向向上，不計空氣阻力，g取10 m/s2，求： (1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間； (2)此豎直井的深度．

20、 解析：(1)設人接住物塊前1 s時刻速度為v， 則有：h′＝vt′－gt′2 即4 m＝v×1 m－×10×12 m 解得v＝9 m/s. 則物塊從拋出到被人接住所用總時間為 t＝＋t′＝s＋1 s＝1.2 s. (2)豎直井的深度為 h＝v0t－gt2＝11×1.2 m－×10×1.22 m＝6 m. 答案：(1)1.2 s　(2)6 m 16．(12分)甲、乙兩車同時同向從同一地點出發(fā)，甲車以v1＝16 m/s的初速度，a1＝－2 m/s2的加速度做勻減速直線運動，乙車以v2＝4 m/s的初速度，a2＝1 m/s2的加速度做勻加速直線運動，求兩車再次相遇前兩車相距最大距離和再次相遇時兩車運動的時間． 解析：當兩車速度相等時，相距最遠，再次相遇時，兩車的位移相等．設經(jīng)過時間t1相距最遠． 由題意得v1＋a1t1＝v2＋a2t1 ∴t1＝＝s＝4 s