（全国通用版）2018高考物理大一轮复习《直线运动》综合检测.doc

直线运动综合检测(时间:90分钟满分:100分)【测控导航】考点题号1.物理学史12.加速度2,33.xt图像、vt图像的应用5,7,9,11,124.匀变速直线运动的规律10,165.追及、相遇问题6,176.自由落体运动、竖直上抛运动4,8,187.实验:研究匀变速直线运动13,14,15一、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题只有一个选项正确,第812题有多项正确,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错或不选的得0分)1.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是(c)a.伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同b.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证c.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的二次方成正比d.伽利略用小球在斜面上的运动验证了运动速度与位移成正比解析:亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同,故a错误;伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上进行理想化推理,故b错误;伽利略通过数学推演并用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的二次方成正比,故c正确;小球在斜面上的运动速度与位移不成正比,故d错误.2.下面关于加速度的描述中,正确的是(b)a.匀速行驶的高速列车,由于其速度很大,所以加速度也很大b.加速度的方向与速度方向可能相同、相反或不在一条直线上,但一定与速度变化的方向相同c.加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变d.加速度逐渐增加时,物体一定做加速运动解析:加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,但加速度不一定大,a错误,根据a=v-v0t可知,加速度的方向一定与速度变化的方向相同,b正确;由于加速度是描述速度变化快慢的物理量,只要加速度不为零,速度一定会发生变化,c错误;若加速度方向与速度方向相反,加速度越大,速度减小的越快,d错误.3.(2016辽宁大连模拟)在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t-2t2(x的单位是m,t的单位是s),则汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(b)a.25 mb.50 mc.100 md.200 m解析:根据x=20t-2t2可知,初速度v0=20 m/s,加速度a=-4 m/s2;刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度,x=0-v022a=0-202-24 m=50 m,故选项b正确.4.一名宇航员在某星球上做了自由落体运动实验,让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(d)a.物体在2 s末的速度是20 m/sb.物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/sc.物体自由下落的加速度是5 m/s2d.物体在5 s内的位移是50 m解析:自由落体运动为初速度等于0的匀变速直线运动,所以有12gt52-12gt42=18 m,可得自由落体运动加速度g=4 m/s2,选项c错误;物体在2 s末的速度是v2=gt2=8 m/s,选项a错误;第5 s内平均速度v=18m1 s=18 m/s,选项b错误;物体在5 s内的位移是h=12gt52=50 m,选项d正确.5.如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面ab,右侧面是曲面ac,已知ab和ac的长度相同.两个小球p,q同时从a点分别沿ab和ac由静止开始下滑,已知两球到达水平面时速率相等,则它们到达水平面所用的时间(b)a.p小球先到 b.q小球先到c.两小球同时到 d.无法确定解析:在同一vt图像中定性作出p,q的速率图线,其曲线末端在同一水平图线上.由于路程相同(图线和横轴所围的面积相同),显然q用的时间较少,选项b正确.6.(2016山东菏泽期中)如图所示,a,b两物体相距s=7 m,物体a以va=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体b此时的速度vb=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度a=-2 m/s2,那么物体a追上物体b所用的时间为(a)a.8 s b.7 s c.9 s d.10 s解析:物体a做匀速直线运动,位移为xa=vat=4t,物体b做匀减速直线运动,位移为xb=vbt+12at2=10t-t2,设物体b速度减为零的时间为t1,有t1=0-vba=0-10-2 s=5 s,在这段时间内,物体b的位移为xb1=25 m,物体a的位移为xa1=20 m,由于xa1v2b.若匀减速运动,则v1v2c.若匀加速运动,则v1v2解析:匀变速直线运动中点位置的速度v1=v02+v22,中间时刻的速度v2=v0+v2,所以不管是加速还是减速都有v1v2,故选ad.9.(2016河南百校联盟质检)物体做自由落体运动,其下落的高度h、瞬时速度v、时间t、平均速度v间的关系正确的是(ad)解析:物体做自由落体运动,下落的高度h=12gt2,即ht图像是抛物线,a正确;下落的速度v=gt,则vt图像是过原点的直线,b错误;v2=2gh,hv图像是抛物线,开口向上,c错误;v=2v,d正确.10.(2016河南郑州月考)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点(ad)a.第1 s内的位移是6 mb.前2 s内的平均速度是6 m/sc.任意相邻1 s内的位移差都是1 md.任意1 s内的速度增加量都是2 m/s解析:因为x=vt+12at2,可以得到v=5 m/s,a=2 m/s2.把t1=1 s代入方程,x1=6 m,所以a正确;t2=2 s时,x2=14 m,由平均速度v=x2t2得到,v=7 m/s,所以b错误;由x=at2得到x=2 m,所以c错误;由v=at可以得到v=2 m/s,所以d正确.11.在平直公路上行驶的a车和b车,其位移时间图像分别为图中直线a和曲线b,由图可知(bd)a.b车运动方向始终不变b.在t1时刻a车的位移等于b车c.t1到t2时间内a车的平均速度小于b车d.t1到t2时间内某时刻两车的速度可能相同解析:因xt图线的斜率等于物体的速度,则由图线可知,b车的速度先为正后为负,速度方向发生改变,选项a错误;在t1时刻a车的位移等于b车,选项b正确;t1到t2时间内a车的位移等于b车,则a车的平均速度等于b车,选项c错误;t1到t2时间内某时刻,当b的xt图线的切线的斜率等于a的斜率时两车的速度相同,选项d正确.12.(2016广东东莞联考)a和b两物体在同一直线上运动的vt图像如图所示.已知在第3 s末两个物体在途中相遇,则下列说法错误的是(acd)a.两物体从同一地点出发b.出发时b在a前3 m处c.3 s末两个物体相遇后,两物体可能再相遇d.运动过程中b的加速度大于a的加速度解析:由图像可以得出,在03 s内,xa=7.5 m,xb=4.5 m,x=xa-xb=3 m,两物体在3 s末相遇,则出发时b在a前面3 m处,所以a错误,b正确;相遇后a的速度始终比b的速度大,不会再次相遇,c错误;由图线斜率可看出aaab,d错误.二、非选择题(共52分)13.(5分)张红同学在用电磁打点计时器做“研究匀变速直线运动”实验时,(1)电火花打点计时器是一种使用(填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是220 v.(2)从打出的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有四个点没有画出来),上面的数字为相邻两个计数点间的距离.打点计时器的电源频率为50 hz.计算出纸带上打计数点2,4时小车的瞬时速度分别为v2=、v4=;该匀变速直线运动的加速度a=.(计算结果保留三位有效数字)解析:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上2,4点时小车的瞬时速度大小.v2=(17.96-4.08)10-220.1 m/s=0.694 m/s,v4=(9.92+11.85)10-220.1 m/s=1.09 m/s,根据匀变速直线运动的推论公式x=at2可以求出加速度的大小.每两个计数点之间的时间间隔t=0.10 s,a=(9.92+11.85+13.80-17.96)10-2(30.1)2 m/s2=1.96 m/s2.答案:(1)交流(2)0.694 m/s1.09 m/s1.96 m/s2评分标准:前三个空每空1分,第四个空2分.14.(6分)在“研究匀变速直线运动”的实验中,算出小车经各计数点的瞬时速度如下:计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0144.0168.0(1)为了计算加速度,合理的方法是.a.根据任意两计数点的速度公式,用a=vt算加速度b.根据实验数据画出vt图,量出其倾角,由公式a=tan 求加速度c.根据实验数据画出vt图,由图上相距较远的两点,由a=vt求ad.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出其平均值作小车的加速度(2)由上表中给出的数据,用作图法求得加速度为.解析:(1)方法a虽能求出其加速度,由于只利用了其中的两组数据,偶然误差较大,方法d也具有方法a相同的缺点,如a1=v2-v1t,a2=v3-v2t,a5=v6-v5t,求平均值时,a=v6-v15t,只用了v6和v1两组数据.作图法是求物体加速度的一个行之有效的方法,具有减小偶然误差的效果,但方法b也是不可用的,因两坐标轴的分度大小往往是不相等的,也就是说同一组数据,可以画出许多倾角不同的图线,再加上测量角度时测量误差较大,故不能被采用,常用方法c求其加速度.(2)由表中给出的数据,用作图法求其加速度.具体作法如下:由表中给出的数据选好标度;描点,用“”“”或“”表示;用直线把描的点连起来,使所描的点尽可能在直线上或对称地分布在两旁,个别离直线较远的点应舍去;选图线中相距较远的两点由a=vt求加速度,如图所示,则a=150-500.55-0.14cm/s2=244 cm/s2=2.44 m/s2.答案:(1)c(2)2.44 m/s2(2.402.48 m/s2均可)评分标准:每空3分.15.(6分)某同学用如图(a)所示的实验装置研究小车在光滑斜面上匀加速下滑的运动规律.先从斜面高处静止释放小车,随后才开启位移传感器(一种测量物体离开传感器距离的工具,以开启瞬间记为t=0)测量小车与传感器间距x与时间t的关系.但是由于操作失误,本应在计算机屏幕上显示的xt图像被改为xtt图像,实验结果如图(b)所示.根据此图像:(1)t=0.4 s末,物体与传感器间距x=.(2)传感器开启瞬间物体运动的速度v0=.(3)物体的加速度大小约为.(结果均保留两位有效数字)解析:由图像可知当t=0.4 s时,xt=1.66 m/s,故此时x=1.660.4 m=0.664 m0.66 m;小车沿斜面做匀加速直线运动,由x=v0t+12at2得xt=v0+12at,图像的纵轴截距表示物体运动的初速度v0=1.3 m/s;图像的斜率k=12a,即物体的加速度a=2k=21.84-1.300.6-0 m/s2=1.8 m/s2.答案:(1)0.66 m(0.650.67 m均可)(2)1.3 m/s(3)1.8 m/s2(1.71.9 m/s2均可)评分标准:每空2分.16.(9分)(2016河南中原名校联考)我国的最新交通规则规定:黄灯亮时车头已越过停车线的车辆可以继续通行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为,我国一般城市路口红灯变亮之前绿灯和黄灯各有3 s的闪烁时间.国家汽车检测标准中有关小客车制动初速度与刹车距离的规定是:小客车在制动初速度为14 m/s的情况下,制动距离不得大于20 m.(1)若要确保小客车在3 s内停下来,小客车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)某小客车正以v0=8 m/s的速度驶向路口,绿灯开始闪时车头距离停车线s=28 m,小客车至少以多大的加速度匀加速行驶才能在黄灯亮前正常通过路口?(已知驾驶员从眼睛看到灯闪到脚下采取动作再到小客车有速度变化的反应总时间是1.0 s)解析:(1)设小客车刹车时的最大加速度为a,根据v2=2ax,则a=v22x=142220 m/s2=4.9 m/s2, (2分)确保小客车在3 s内停下来,小客车刹车前的行驶最大速度为vm=at=4.9 m/s23 s =14.7 m/s. (2分)(2)在反应时间内小客车匀速运动的距离为x0=v0t=81 m=8 m, (1分)小客车匀加速运动的距离为x=s-x0=28 m-8 m=20 m, (1分)从绿灯闪到黄灯亮起这3 s内小客车加速运动的时间t=t-t=3 s-1 s=2 s, (1分)设小客车加速时的加速度为a,有x=v0t+12at2得a=2 m/s2. (2分)答案:(1)14.7 m/s(2)2 m/s217.(9分)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16 m/s.已知甲车紧急刹车时加速度a1=3 m/s2,乙车紧急刹车时加速度a2=4 m/s2,乙车司机的反应时间是0.5 s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5 s才开始刹车).为保证两车紧急刹车过程不相碰,甲、乙两车行驶过程至少应保持多大距离?解析:设甲刹车经时间t时两车恰好不相撞,则甲、乙两车的运动情景如图所示.甲车位移为x1=v0t-12a1t2=16t-32t2, (1分)甲车速度为v1=v0-a1t=16-3t, (1分)乙车位移为x2=v00.5+v0(t-0.5)-12a2(t-0.5)2=160.5+16(t-0.5)-42(t-0.5)2, (1分)乙车速度为v2=v0-a2(t-0.5)=16-4(t-0.5),(1分)二车不相碰的临界条件是速度相等且位置相同,因此有v1=v2, (2分)x1+x0=x2, (2分)其中x0是它们之间的