2017_2018学年高考物理专题01直线运动备考强化训练2匀变速直线运动新人教版.docx

强化训练2 匀变速直线运动本套强化训练的重点是理解匀变速直线运动的有关计算公式，并能熟练地运用这些公式解决实际问题。利用打点计时器来测量匀变速直线运动的加速度和某一时刻的速度也是本节的重要考查内容。后面四道选做题，也是为学有余力者而设置。一、破解依据欲解决“匀变速直线运动”问题，常应用以下一些基本规律和重要推论：两个基本公式速度公式 ；位移公式 。两个导出公式位移-平均速度式 ；速度-位移式 。三个速度公式平均速度公式 ；中间时刻的速度 ；中间位置的速度 ；等分时间的位移差 两连续、相等时间T的位移差 ； 两非连续、相等时间的位移差 。初速度为零的匀加速直线运动的四个特点 速度之比 .位移之比 等分时间的位移 等分位移的时间 .二、 精选习题选择题（每小题5分，共40分）1.下列说法正确的是（ ）A若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后2 s与开始刹车后6 s汽车通过的位移之比为（ ）A.14B.35C.34D.593.（12山东） 将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示以下判断正确的是()A前3 s内货物处于超重状态B最后2 s内货物只受重力作用C前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒4【15江苏】如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（ ）A关卡2 B关卡3 C关卡4 D关卡55.（14安徽“江淮十校”联考）测速仪上装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335 m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始做匀加速直线运动，当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355 m已知声速为340 m/s，则汽车的加速度大小为()A20 m/s2B. 10 m/s2C5 m/s2D. 无法计算6.（全国新课标I）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（ ）A.在时，甲车在乙车后B.在时，甲车在乙车前C.两车另一次并排行驶的时刻是D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为7. （14安庆联考）如图所示，在水平面上有一个质量为m的小物块，在某时刻给它一个初速度，使其沿水平面做匀减速直线运动，其依次经过A、B、C三点，最终停在O点A、B、C三点到O点的距离分别为L1、L2、L3，小物块由A、B、C三点运动到O点所用的时间分别为t1、t2、t3.则下列结论正确的是()A.B.C. D. 8.（17泰安二模）a、b两物体在同一直线上运动，二者运动的v-t图象均为直线如图，已知两物体在4s末相遇。则关于它们在04s内的运动下列说法正确的是（ ）Aa、b两物体运动的方向相反Ba物体的加速度小于b物体的加速度Ct=2s时两物体相距最远Dt=0时刻，a在b前方3m远处填空题（共24分）9.（17江苏）（8分）利用如题10-1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为，钩码的质量为，打点计时器的电源为50 Hz的交流电.（1）挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_.（2）挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题10-2图所示.选择某一点为，一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离，记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度，其中打出计数点“1”时小车的速度=_m/s.（3）将钩码的重力视位小车受到的拉力，取，利用算出拉力对小车做的功.利用算出小车动能，并求出动能的变化量.计算结果见下表.2.452.923.353.814.262.312.733.123.614.00请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出图象.（4）实验结果表明，总是略小于.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力=_.10.（14全国）(4分)现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄时频闪频率是10 Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示重力加速度大小g取9.80 m/s2.单位：cmx1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_m/s2(保留3位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的 11.【15广东】（1）（8分）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。请完成以下主要实验步骤：按图14（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带，使重物 （填“靠近”或“远离”）计时器下端； ， ，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。图14（b）和（c）是实验获得的两条纸带，应选取 （填“b”或“c”）来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和 。 12.（16新课标I）（4分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有和。打出纸带的一部分如图（b）所示。该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其它题给条件进行推算。(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度大小为_。(2)已测得当地重力加速度大小为，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%，由此推算出为_。计算题（共36分）13.（12安徽）（10分）质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10 m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.14.（14黄冈期末）（11分）某人在相距10 m的A、B两点间练习折返跑，他在A点由静止出发跑向B点，到达B点后立即返回A点设加速过程和减速过程都是匀变速运动，加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s2和8 m/s2，运动过程中的最大速度为4 m/s，从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点，求：(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间；(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比15.（15四川）（15分）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点，地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106N，匀速阶段牵引力的功率为6103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。（1）求甲站到乙站的距离；（2）如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气体污染物的质量。（燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3106克）(四)选做题16.（16天津）（2）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动实验中必要的措施是 A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力他实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s1=3.59cm；s2=4.41cm；s3=5.19cm；s4=5.97cm；s5=6.78cm；s6=7.64cm；则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s；（结果均保留两位有效数字）17（13山东） (15分)如图所示，一质量m0.4 kg的小物块，以v02 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t2 s 的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L10 m已知斜面倾角30，物块与斜面之间的动摩擦因数.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？18.（14山东） (18分) 研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L39 m，减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g取10 m/s2.求：(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值图甲 图乙19. (14新课标)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g=10m/s2。(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小。(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)。 20.（13全国）（15分）一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，火车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为25.0 m，每节货车车厢的长度为16.0 m，货车车厢间距忽略不计。求 （1）客车运行的速度大小； （2）货车运行加速度的大小。三、参考答案选择题1. AD 2. A 3. AC 4.C 【解析】由题意知，该同学先加速后匀速，速度增大到2m/s用时t1=1s，在加速时间内通过的位移，t2=4s，x2=vt2=8m，已过关卡2，t3=2s时间内x3=4m，关卡3打开，t4=5s，x4=vt4=10m，此时关卡4关闭，距离关卡4还有1m，到达关卡4还需t5=1/2s，小于2s，所以最先挡在面前的是关卡4，故C正确。 5B【解析】 设超声波来回传播的总时间为t，汽车运动的加速度为a，声速为v，则va335 m，at2355 m335 m，联立以上二式解得t2 s，a10 m/s2，选项B正确 6【答案】BD【解析】根据图，甲、乙都沿正方向运动。时，甲、乙相遇，由位移和图面积对应关系，内位移，。故时，甲乙相距，即甲在乙前方，B选项正确。内，说明甲、乙第一次相遇。A、C错误。乙两次相遇地点之间的距离为，所以D选项正确； 7B【解析】小物块由A点到O点的匀减速直线运动可看成由O点到A点的初速度为0的匀加速直线运动，由位移规律，分别有L1at、L2at和L3at，联立以上各式可得，选项B正确 8. C填空题9 （1）小车做匀速运动（2）0.228 （3）（4）0.09310.（1）4.30（3分，填4.29或4.31同样给分）（2）因为物块加速度小于（或物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度），可知斜面是粗糙的（1分）11.【答案】靠近 先接通电源，待打点稳定后释放纸带（2分） b 纸带与打点计时器间存在摩擦阻力（2分）12【解析】由于重物匀加速下落，各相邻点之间时间间隔相同，因此点应是从运动到的过程的中间时刻，由匀变速直线运动的推论可得：点的速度等于段的平均速度，即由于，故同理可得匀加速直线运动的加速度故重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得：由已知条件由得代入得：，代入数据得计算题13.【解析】(1) 由图可知，图线的斜率即加速度由牛二定律得从而易得(2) 显然小球落地的速度大小弹性球第一次碰撞后反弹的速度再用自由落体运动位移公式即可求出小球反跳的高度14.【解析】 (1)设此人从静止到加速至最大速度时所用的时间为t1，加速运动的位移大小为x1，从B点返回A点的过程中做匀速运动的时间为t2，A、B两点间的距离为L，由运动学公式可得vma1t1x1t1Lx1 vmt2联立以上各式并代入数据可得t22 s.(2)设此人从A点运动到B点的过程中做匀速运动的时间为t3，减速运动的位移大小为x2，减速运动的时间为t4，由运动学方程可得vma2t4x2t4Lx1x2 vmt3联立以上各式并代入数据可得.15.【解析】（1）根据匀变速直线运动规律可知，地铁列车匀加速运动的位移为：s1 匀减速运动的位移为：s3 根据匀速运动规律可知，地铁列车匀速运动的位移为：s2vt2 根据题意可知，甲站到乙站的距离为：ss1s2s3 由式联立，并代入数据解得：s1950m （2）地铁列车在从甲站到乙站的过程中，牵引力做的功为：W1Fs1Pt2 根据题意可知，燃油公交车运行中做的功为：W2W1 由式联立，并代入数据解得：W26.8108J所以公交车排放气体污染物的质量为：m31096.8108kg2.04kg（四）选做题16.【解析】实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验误差，A正确；实验时要先接通电源在释放小车，B正确；此实验中没必要小车的质量远大于鈎码的质量，C错误；此实验中不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，D也错误。因此，本题答案：AB.两点之间的时间间隔T=0.1s,甴逐差法可得打点计时器在打B点时小车的速度17【解析】(1)设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得Lv0tat2vv0at联立式，代入数据得a3 m/s2v8 m/s(2)设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得FcosmgsinFfmaFsinFNmgcos0又FfFN联立式得F由数学知识得