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1、勻變速直線運動的基本規(guī)律
一、選擇題(其中1-9題,只有一個選項正確,10-12題有多個選項正確)
1.(2020·云南部分名校聯(lián)考)近幾年,在國家宏觀政策調(diào)控下,我國房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢.若將房價的“上漲”類比成“加速”,將房價的“下跌”類比成“減速”,據(jù)此,你認為“房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢”可類比成( )
A.速度增加,加速度減小 B.速度增加,加速度增大
C.速度減小,加速度增大 D.速度減小,加速度減小
解析 房價類比成速度,房價上漲快慢類比成加速度,房價上漲出現(xiàn)減緩趨勢,相當于加速度減小,但仍然在上漲,相當于加速度與速度方向相同,速度仍然增大.故A項正確.
答案 A
2、
設置目的 訓練對變化率的理解
2.(2020·海南)將一物體以某一初速度豎直上拋.物體在運動過程中受到一大小不變的空氣阻力作用,它從拋出點到最高點的運動時間為t1,再從最高點回到拋出點的運動時間為t2,如果沒有空氣阻力作用,它從拋出點到最高點所用的時間為t0,則( )
A.t1>t0 t2<t1 B.t1<t0 t2>t1
C.t1>t0 t2>t1 D.t1<t0 t2<t1
解析 不計阻力時,物體做豎直上拋運動,根據(jù)其運動的公式,可得t0=,當有阻力時,設阻力大小為f,上升時有:mg+f=ma,a=g+>g,上升時間t1=<t0,上升位移與下降位移大小相等,下降時有
3、
mg-f=ma1,a1=g-<g,根據(jù)h=at2,可知t1<t2故A、C、D項錯誤,B項正確.
答案 B
設置目的 練習豎直上拋,合理選擇運動方程
3.(2020·廣東)某航母跑道長200 m,飛機在航母上滑行的最大加速度為6 m/s2,起飛需要的最低速度為50 m/s,那么,飛機在滑行前,需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為( )
A.5 m/s B.10 m/s
C.15 m/s D.20 m/s
解析 由運動學公式vt2-v02=2ax代入數(shù)據(jù),得v0= m/s=10 m/s,故選項B正確.
答案 B
設置目的 練習有用推論
4.圖1是一種應用傳感器檢測軌道運
4、行的實驗裝置.在軌道某處設置監(jiān)測點,當車頭達到傳感器瞬間和車尾
離開傳感器瞬間,信號發(fā)生器各發(fā)出一個脈沖信號,由記錄儀記錄.假如軌道車長度為22 cm,記錄儀記錄的信號如圖2所示,則軌道車經(jīng)過該監(jiān)測點的速度為( )
圖1
圖2
A.0.20 cm/s B.2.0 cm/s
C.22 cm/s D.220 cm/s
解析 由記錄儀記錄的信號可知,車頭達到傳感器瞬間和車尾離開傳感器瞬間時間為t=1.0 s,由速度定義式,知軌道車經(jīng)過該監(jiān)測點的速度為v=x/t=22 cm/s,選項C正確.
答案 C
設置目的 練習勻速運動模型的建立
5.(2020·新課標全國Ⅱ)
5、甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛,在t=0到t=t1的時間內(nèi),它們的v-t圖像如圖所示.在這段時間內(nèi)
( )
A.汽車甲的平均速度比乙的大
B.汽車乙的平均速度等于汽車甲的平均速度
C.甲乙兩汽車的位移相同
D.汽車甲的加速度大小逐漸減小,汽車乙的加速度大小逐漸增大
解析 平均速度等于位移與時間的比值,在v-t圖像中,圖形的面積代表位移的大小,根據(jù)圖像可知道,甲的位移大于乙的位移,由于時間相同,所以汽車甲的平均速度比乙的大,故A項正確,B、C項錯誤;因為切線的斜率等于物體的加速度,汽車甲和乙的加速度大小都是逐漸減小,故D項錯誤.
答案 A
設置目的 練習v-t圖像,平均速
6、度的概念
6.(2020·安徽師大摸底)一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動,用固定的照相機對該質(zhì)點進行閃光照相,閃光時間間隔為1 s,分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了0.2 m;在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了0.8 m,由上述條件可知
( )
A.質(zhì)點運動的加速度是0.6 m/s2
B.質(zhì)點運動的加速度是0.3 m/s2
C.第1次閃光時質(zhì)點的速度是0.1 m/s
D.第2次閃光時質(zhì)點的速度是0.3 m/s
解析 由Δx=aT2和逐差法可得質(zhì)點運動的加速度是0.3 m/s2,選項A錯誤,選項B正確;第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)中間時刻的速度
7、等于0.2 m/s,第1次閃光時質(zhì)點的速度是v1=v-aT/2=0.2 m/s-0.3×0.5 m/s=0.05 m/s,第2次閃光時質(zhì)點的速度是v2=v+aT/2=0.2 m/s+0.3×0.5 m/s=0.35 m/s,選項C、D錯誤.
答案 B
設置目的 四個推論方程的應用
7.“蹦床”是奧運體操的一種競技項目,比賽時,可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用壓力傳感器記錄運動員運動過程中對彈性網(wǎng)的壓力,并由計算機作出壓力(F)—時間(t)圖像,如圖為某一運動員比賽時計算機作出的F-t圖像,不計空氣阻力,則關(guān)于該運動員.下列說法正確的是( )
A.裁判打分時可以把該運動員的運動看成
8、質(zhì)點的運動
B.1 s末該運動員的運動速度最大
C.1 s末到2 s末,該運動員在做減速運動
D.3 s末該運動員運動到最高點
解析 運動員的外形和動作影響裁判打分,不能把該運動員的運動看成質(zhì)點的運動,則選項A錯誤;1 s末對彈性網(wǎng)的壓力最大,運動員在最低點,速度為0,1 s末到2 s末,運動員先加速后減速,2 s末到3 s末,運動員做豎直上拋運動,3 s末運動員運動到最高點,則選項B、C錯誤,選項D正確.
答案 D
設置目的 在力與時間圖像中識別加速度與速度的關(guān)系
8.(2020·北京四中摸底)
我們可以采用下面的實驗測出自己的反應時間.如圖所示,請一位同學用兩個手指捏住
9、木尺頂端,你用一只手在木尺下部做握住木尺的準備,但手的任何部位在開始時都不要碰到木尺.當看到那位同學放開手時,你立即握住木尺,根據(jù)木尺下降的高度,可以算出你的反應時間.若某次測量中木尺下降了約11 cm,由此可知此次你的反應時間約為( )
A.0.2 s B.0.15 s
C.0.1 s D.0.05 s
解析 由題意,在反應時間內(nèi),木尺下落的高度y=11 cm,由自由落體運動的規(guī)律,知y=gt2,得t≈0.15 s,B選項正確.
答案 B
設置目的 能夠建立自由落體模型,利用模型測反應時間
9.
(2020·河北衡水中學調(diào)研)取一根長2 m左右的細線,5個鐵墊圈和
10、一個金屬盤.在線端系上第一個墊圈1,隔12 cm再系一個墊圈2,以后墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm,如圖所示.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內(nèi).松手后開始計時,若不計空氣阻力,則第2、3、4、5個墊圈( )
A.落到盤上的時間間隔越來越大
B.落到盤上的時間間隔越來越小
C.依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶2∶3∶4
D.依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析 5個鐵墊圈同時做自由落體運動,下降的位移之比為1∶3∶5∶7.可以看成一個鐵墊圈自由下落,經(jīng)過位移之比為1∶3∶5∶7.因為初速度為零的
11、勻加速直線運動在相等時間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7,知各墊圈落到盤中的時間間隔相等.故A、B選項錯誤;因為各墊圈落到盤中的時間間隔相等,則各墊圈依次落到盤中的時間比為1∶2∶3∶4,故C選項正確,D項錯誤.
答案 C
設置目的 訓練四個比例式,運動模型的建立
10.一個做勻加速直線運動的物體,先后經(jīng)過a、b兩點時的速度分別是v和7v,a、b的距離為s,經(jīng)過ab的時間是t,則下列判斷正確的是( )
A.經(jīng)過ab中點的速度是4v
B.經(jīng)過ab中間時刻的速度是4v
C.前t/2時間通過的位移比后t/2時間通過的位移小2.5vt
D.前s/2位移所需時間是后s/2位移所需時間的2倍
12、
答案 BD
設置目的 推論方程的應用
11.(2020·山西省一模)伽利略曾經(jīng)假設了兩種勻變速運動:第一種是速度的變化對時間來說是均勻的,即經(jīng)過相等的時間,速度的變化相等;第二種是速度的變化對位移來說是均勻的,即經(jīng)過相等的位移,速度的變化相等.那么,關(guān)于自由落體運動速度的變化情況,下列說法正確的是( )
A.經(jīng)過相同的時間,速度的變化相等
B.經(jīng)過相同的時間,速度的變化不等
C.經(jīng)過相同的位移,速度的變化相等
D.經(jīng)過相同的位移,速度的變化不等
解析 自由落體運動是勻變速直線運動,根據(jù)加速度的定義式a=知,相等的時間內(nèi)速度的變化量相等,選項A正確,選項B錯誤;因為做自由落體運
13、動的物體運動得越來越快,經(jīng)過相等的位移所用的時間越來越短,根據(jù)加速度的定義式知,經(jīng)過相等的位移,速度的變化量越來越小,選項C錯誤,選項D正確.
答案 AD
設置目的 理解勻變速運動模型
12.(2020·山東濟南)如圖所示,小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運動,依次經(jīng)a、b、c、d到達最高點e.已知ab=bd=6 m,bc=1 m,小球從a到c和從c到d所用的時間都是2 s,設小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc,則( )
A.vb=2 m/s
B.vc=3 m/s
C.xde=3 m
D.從d到e所用時間為4 s
解析 小球沿斜面向上做勻減速直線運動,因Tac=Tcd=T
14、,故c點為a到d的中間時刻,故vc== m/s=3 m/s,故選項B正確;因xac=xab+xbc=7 m,xcd=xbd-xbc=5 m,故加速度大小為a==0.5 m/s2,由vc=aTec得Tec==6 s,則Tde=Tec-Tcd=4 s;xde=xec-xcd=4 m,故選項C錯誤,選項D正確;由vb2-vc2=2a·xbc可得,vb= m/s,選項A錯誤.
答案 BD
設置目的 訓練勻變速運動的速度、加速度求解,訓練瞬時速度的求解
二、非選擇題
13.一個人從地面上的A處以初速度v0豎直上拋一個物體.物體經(jīng)過位置B時,仍然向上運動,但速度減為初速度的,已知AB=3 m,g取
15、10 m/s2.求:
(1)初速度多大?
(2)再經(jīng)多長時間物體落回A處?
解析 (1)設初速度為v0,由有用推論,得(v0)2-v02=2(-g)·hAB,代入hAB=3 m,得v0=8 m/s
(2)vB=v0=2 m/s,根據(jù)豎直上拋運動上下過程的對稱性知:從B到最高點和從最高點到B點所用時間相等,即t1== s=0.2 s,下落過程的時間t2== s=0.8 s,所以從B點落回A處的時間t=t1+ t2=1 s.還有另外一種解法:矢量性考慮,從B點到落回A點,令初速度vB為正方向,則vB=2 m/s,v′A=-8 m/s,a=-g.根據(jù)t=== s=1 s
答案 (1)8 m
16、/s (2)1 s
名師點撥 豎直上拋運動的對稱性,在光滑斜面上的小球的運動也是如此,只不過豎直上拋運動,是此情景的一個特例.
設置目的 豎直上拋運動中對稱性及一般方程的應用
14.(2020·海南)短跑運動員完成100 m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段.一次比賽中,某運動員用11.00 s跑完全程.已知運動員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m,求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離.
解析 由運動員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m,可知1.5 s時的瞬時速度v1.5== m/s=7.5 m/s,由v1.5=at1.5=1.5a,解得a=5 m/s2;設加速過程的時間為t,則at2+at(11-t)=100,代入數(shù)據(jù),得×5t2+5t(11-t)=100,解得t=2 s,另一數(shù)值20 s不合題意舍去.故加速階段通過的距離x=at2=10 m.
答案 5 m/s2 10 m
學法指導 若取t=20 s,加速階段通過的距離x=at2=1 000 m>100m,不合題意,故舍去.
設置目的 多過程問題分析能力的培養(yǎng)