《山东专用2020版高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究综合检测含解析新人教版.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东专用2020版高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究综合检测含解析新人教版.pdf（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、运动的描述 匀变速直线运动的研究综合检测运动的描述 匀变速直线运动的研究综合检测 (时间:90 分钟 满分:100 分) 一、 选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.在每小题给出的四个选项中,第 17 小题 只有一个选项正确,第 812 小题有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分, 有选错或不选的得 0 分) 1.如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为 9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km,当他经过某 路标 C 时,车内速度计指示的示数为 150 km/h,那么可
2、以确定的是( C ) A.整个过程中赛车的平均速度为 180 km/h B.整个过程中赛车的平均速度为 150 km/h C.赛车经过路标 C 时的瞬时速度为 150 km/h D.赛车经过路标 C 时速度方向为由 A 指向 B 解析:平均速度等于位移与时间的比值,即 v=108 km/h,故 A,B 错误.赛车经过 C 点 时的瞬时速度大小为 150 km/h,故 C 正确.赛车经过路标 C 时的瞬时速度方向为运动方向,并 不是由 A 指向 B,故 D 错误. 2.如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直 尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开
3、直尺时,立即用手指捏住直尺,根据乙手 指所在位置计算反应时间.为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,先把直尺零刻度线朝 向下,以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为 s)刻度线,制成了“反应 时间测量仪”.下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是( C ) 解析:由题可知,乙同学手的位置在开始时应放在 0 刻度处,所以反应时间 0 刻度要在下边. 由 物体做自由落体运动的位移 h= gt2可知,位移与时间的二次方成正比,所以随时间的增大, 刻 度尺上的间距增大.由以上分析可知,只有图 C 是正确的. 3.某质点在 03 s 内运动的 v t 图像如图所示.关于质点的运动,下列说
4、法中正确的是( D ) A.质点在第 1 s 内的平均速度等于第 2 s 内的平均速度 B.t=3 s 时,质点的位移最大 C.质点在第 2 s 内的加速度与第 3 s 内的加速度大小相等,方向相反 D.质点在第 2 s 内的位移与第 3 s 内的位移大小相等,方向相反 解析:由于 v t 图线与坐标轴围成的“面积”表示位移,由图线可知,质点在第 1 s 内的位移 大于第 2 s 内的位移,故在第 1 s 内的平均速度大于第 2 s 内的平均速度,故选项 A 错误;由图 线可知 t=3 s 时质点的位移大小等于 02 s 时间内图线与坐标轴围成的“面积”和 2 3 s 内图线与坐标轴围成的 “
5、面积” 的代数和,故此时质点的位移不是最大,选项 B 错误;直线 的斜率表示加速度,故质点在第2 s内的加速度与第3 s内的加速度大小相等,方向相同,选项 C 错误;质点在第 2 s 内的位移为正,第 3 s 内的位移为负,“面积”大小相等,故质点在第 2 s 内的位移与第 3 s 内的位移大小相等,方向相反,选项 D 正确. 4.动车的时速可达 300 km 以上,但它的启动加速度并不是很大,是一种非常舒适的高速列车. 若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个 60 m 所用的时间是 10 s,紧接着通过第二个 60 m 所用的时间是 6 s.则( A ) A.动车组的加速度为 0.5 m/s
6、2,接下来的 6 s 内的位移为 78 m B.动车组的加速度为 1 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 78 m C.动车组的加速度为 0.5 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 96 m D.动车组的加速度为 1 m/s2,接下来的 6 s 内的位移为 96 m 解析:设通过第一个 60 m 的平均速度为 v1,可以表示中间时刻的瞬时速度,所以速度 v1=6 m/s;通过第二个 60 m 的平均速度为 v2,可以表示中间时刻的瞬时速度,所以 v2=10 m/s.即 经 8 s 时间,动车速度由 v1变为 v2,根据 v=v0+at 得 a=0.5 m/s2,由再接下来的 6 s 和
7、前面的 6 s 是连续相等的时间,则有x=aT2,即 x-60 m=aT2,解得 x=78 m.故选项 A 正确. 5.a,b,c三个物体在同一条直线上运动,三个物体的 x t 图像如图所示,图像c是一条抛物线, 坐标原点是抛物线的顶点,下列说法中正确的是( D ) A.a,b 两物体都做匀速直线运动,两个物体的速度相同 B.a,b 两物体都做匀变速直线运动,两个物体的加速度大小相等,方向相反 C.在 05 s 内,当 t=5 s 时,a,b 两个物体相距最近 D.物体 c 一定做匀加速直线运动 解析:位移时间图像中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,则知 a,b 两物体都做匀速直 线运动.由图
8、线斜率看出,a,b 两图线的斜率大小相等、正负相反,说明两物体的速度大小相 等、方向相反,故 A,B 错误.a 物体沿正方向运动,b 物体沿负方向运动,则当 t=5 s 时,a,b 两 个物体相距最远,故 C 错误.对于匀加速直线运动,由位移公式 x=v0t+ at2,可知,x t 图像是抛物线,所以物体 c 一定做匀加速直线运动,故 D 正确. 6.一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以 50 Hz 的频率监视前方 的交通状况.当车速小于等于 10 m/s,且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如 果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免
9、与障碍物相撞.在 上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取 46 m/s2之间的某一值, 则“全力自动刹车”的最长时间为( C ) A. sB. s C.2.5 s D.12.5 s 解析:当车速最大为 10 m/s 且加速度取最小值时,“全力自动刹车” 时间最长,由速度与时间 关系 v=v0+at 可知,t= s=2.5 s,C 项 正确. 7.如图所示为物体做直线运动的 v t 图像.若将该物体的运动过程用 x t 图像表示出来(其 中 x 为物体相对出发点的位移),则图中描述正确的是( C ) 解析:由 v t 图像可知,0t1物体沿正方向匀速运动,t1t2 物体静
10、止,t2t3物体沿负方向 匀速运动,且速度大小与 0t1内相同,C 正确. 8.在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了 8 s,由于前方 突然有巨石滚下,堵在路中央,所以紧急刹车,匀减速运动经4 s停在巨石前.则关于汽车的运 动情况,下列说法正确的是( BC ) A.加速、减速中的加速度大小之比为 a1a2=21 B.加速、减速中的平均速度大小之比=11 C.加速、减速中的位移之比 x1x2=21 D.加速、减速中的平均速度大小之比=12 解析:设汽车的最大速度为 v,则匀加速直线运动的加速度大小 a1=,匀减速直线运动的 加速度大小 a2=,则 a1a2=12,故
11、 A 错误;根据 =,知匀加速和匀减速直线运动 的平均速度均为 ,即平均速度大小之比为11,B正确,D错误;根据x= t知,加速和减速运 动的位移之比为 21,C 正确. 9.某一物体从静止开始做直线运动,其加速度随时间变化的图线如图所示,则该物体( BC ) A.第 1 s 内加速运动,第 23 s 内减速运动,第 3 s 末回到出发点 B.第 1 s 末和第 4 s 末速度都是 8 m/s C.第 2 s 末物体位移是 10 m D.第 3 s 末速度为零,且此时开始改变运动方向 解析:物体在第 1 s 内从静止开始做匀加速运动,第 23 s 内沿原方向做匀减速运动,由 v=at 可知,图
12、线与 t 轴间“面积”表示速度的变化量可知,3 s 末物体的速度为零,所以第 3 s 末没有回到出发点,故 A 错误;第 1 s 末速度为 v=a1t1=81 m/s=8 m/s;根据 “面积” 表示速 度的变化量,得 4 s 内速度的变化量为v=8 m/s,所以第 4 s 末速度是 8 m/s,故 B 正确;第 2 s末物体的位移x2= a1+a1t1t2- a2=( 812+811- 412) m=10 m,C正确;第 3 s 末速度为零,接着重复前一个周期的运动,仍沿原方向运动,故 D 错误. 10.将一个物体在t=0时刻以一定的初速度竖直向上抛出,t=0.8 s时刻物体的速度大小变为8
13、 m/s(g 取 10 m/s2),则下列说法正确的是( AC ) A.物体一定是在 t=3.2 s 时回到抛出点 B.t=0.8 s 时刻物体的运动方向可能向下 C.物体的初速度一定是 16 m/s D.t=0.8 s 时刻物体一定在初始位置的下方 解析:物体做竖直上抛运动,在 0.8 s 内的速度变化量v=gt=100.8 m/s=8 m/s,由于初速度 不为零,可知 t=0.8 s 时刻速度的方向一定竖直向上,不可能竖直向下,物体处于抛出点的上 方,故 B,D 错误;由 v= v0-gt,代入数据解得 v0=16 m/s,则上升到最高点的时间 t1= s= 1.6 s,则回到抛出点的时间
14、 t=2t1=21.6 s=3.2 s,故 A,C 正确. 11.如图所示为甲、 乙两物体在同一直线上运动的位置坐标 x 随时间 t 变化的图像,已知甲对 应的是图像中的直线,乙对应的是图像中的曲线,则下列说法正确的是( BD ) A.甲做匀减速直线运动 B.乙做变速直线运动 C.0t1时间内两物体平均速度大小相等 D.两物体的运动方向相反 解析:由题图中图像的斜率表示速度,知甲沿负方向做匀速直线运动,故 A 错误.乙图像切线 的斜率不断增大,说明乙的速度不断增大,做变速直线运动,故 B 正确.根据坐标的变化量等 于位移知,0t1时间内两物体位移大小不相等,方向相反,所以平均速度不相等,故 C
15、 错误. 根 据图像的斜率表示速度可知,甲的速度为负,乙的速度为正,即两物体的运动方向相反,故 D 正确. 12.如图所示,长度为0.55 m的圆筒竖直放在水平地面上,在圆筒正上方距其上端1.25 m处有 一小球(可视为质点).在由静止释放小球的同时,将圆筒竖直向上抛出,结果在圆筒落地前的 瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计,取 g= 10 m/s2)( BC ) A.2.3 m/sB.2.6 m/s C.2.9 m/sD.3.2 m/s 解析:整个过程中小球做自由落体运动,圆筒做竖直上抛运动,小球下落时间为 t1=,h 为 实际下落高度,圆筒在空中运动
16、时间为 t2=,v0为其上抛初速度,根据题中要求,在圆筒落 地前的瞬间,小球在圆筒内运动而没有落地,则对临界情况分析:圆筒上抛速度较小时,当 圆筒落地瞬间,小球刚到圆筒上沿,则h1=1.25 m,又t1=t2,即=,解得v01=2.5 m/s; 圆筒上抛速度较大时,当圆筒落地瞬间,小球刚要落地,则 h2=(1.25+0.55)m=1.8 m,又 t1=t2, 即=,解得 v02=3 m/s.故圆筒上抛速度范围为 2.5 m/s=6 s, 故 t2=7 s 应舍去;(1 分) 设从开始到 A 车被 B 车追上用时为 t3, 则 vBt3=-x,解得 t3=7.25 s(1 分) 所以t=t3-t
17、1,解得t=6.25 s.(1 分) (2)设当 A 车与 B 车速度相等时用时为 t4,则 vA-aAt4=vB,t4=4 s(1 分) 则此过程中 A 车位移 xA=vAt4- aA,(1 分) B 车位移 xB=vBt4(1 分) 故 A,B 最大间距为x=xA-xB-x,(1 分) 解得x=4.5 m.(1 分) 答案:(1)6.25 s (2)4.5 m 18.(12 分)ETC 是不停车电子收费系统的简称,这种收费系统每车收费耗时不到两秒,相较人 工收费,通道通行能力大大提升.汽车分别通过 ETC 通道和人工收费通道的流程如图所示.假 设道路上有并行的甲、乙两辆汽车,都以 v1=1
18、5 m/s 的速度朝收费站沿直线匀速行驶,现甲车 过 ETC 通道,需要在某位置开始做匀减速直线运动,到达虚线 EF 处速度正好减为 v2=5 m/s, 在 虚线EF与收费站中心线之间以5 m/s的速度匀速行驶,通过收费站中心线后才加速行驶恢复 原来速度,虚线 EF 处与收费站中心线的距离 d=10 m.乙车过人工收费通道,需要在中心线前 某位置开始做匀减速运动,至中心线处恰好速度为零,经过 20 s,缴费成功后再启动汽车匀加 速行驶恢复原来速度.已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为 a1=1 m/s2,匀减速过程 的加速度大小均为 a2=2 m/s2. (1)甲车过 ETC 通道时,从开
19、始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少? (2)假设进入人工收费通道的是一列车队且匀速行驶,车距都为x,当乙车从中心线启动行 驶 78.125 m 时,乙车后一辆车刚好停在中心线上,则x 为多大? 解析:(1)甲车过 ETC 通道时,减速过程的位移为 x1=(1 分) 可得 x1=50 m(1 分) 加速过程中恢复原来速度的位移 x2=(1 分) 可得 x2=100 m(1 分) 所以总的位移 x总=x1+d+x2=160 m.(1 分) (2)乙车匀减速时间为 t1,在中心线处的停车时间 t2=20 s,匀加速 78.125 m 的时间 t3= =12.5 s(2 分) 在乙车所用时间 t=t1+t2+t3内,其后一辆车是先匀速行驶,后减速行驶,刚好停在中心线上的. 该车匀减速时间也是 t1,因此该车匀速行驶的时间为 t =t2+t3=32.5 s,(2 分) 故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间 t2和加速时间 t3内以速度 v1匀速行驶的 距离,即 x=v1(t2+t3)=487.5 m.(3 分) 答案:(1)160 m (2)487.5 m