【紅對勾】2020高考物理 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究單元綜合測試 新課標(biāo)
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1、單元綜合測試一(運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究) 本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,試卷滿分為100分.考試時(shí)間為90分鐘. 第Ⅰ卷(選擇題,共40分) 一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分.有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)) 1.一煤塊由靜止放到水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的白色傳送帶上,煤塊在傳送帶上劃出一段黑色的痕跡,若以傳送帶為參考系,則煤塊在傳送帶上劃痕的過程可描述為( ) A.向右做勻加速運(yùn)動(dòng) B.向右做勻減速運(yùn)動(dòng) C.向左做勻減速運(yùn)動(dòng) D.向左做勻加速運(yùn)動(dòng) 解析:以地面為參考系,煤
2、塊在摩擦力的作用下向右勻加速,但相對傳送帶是向左運(yùn)動(dòng)且速度變小,故選項(xiàng)C正確. 答案:C 圖1 2.如圖1所示為一物體沿南北方向(規(guī)定向北為正方向)做直線運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間圖象,由圖1可知 ( ) A.3 s末物體回到t=0時(shí)的位置 B.3 s末物體的加速度方向發(fā)生變化 C.物體所受合外力的方向一直向南 D.物體所受合外力的方向一直向北 解析:物體向南做勻減速運(yùn)動(dòng),速度是負(fù)方向(向南),所以加速度a是正方向(向北),0~6 s圖象為一條直線,斜率不變,所以D正確. 答案:D 圖2 3.(2020·蘭州模擬)如圖2所示是物體在某段運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖象,在t1和t
3、2時(shí)刻的瞬時(shí)速度分別為v1和v2,則時(shí)間由t1到t2的過程中( ) A.加速度增大 B.加速度不斷減小 C.平均速度v= D.平均速度v> 解析:根據(jù)圖線的斜率可知加速度不斷減小,假設(shè)從t1到t2的過程中做勻減速運(yùn)動(dòng),則平均速度為,而該物體在這段時(shí)間內(nèi)的速度始終小于做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,因而平均速度也將小于,綜上選B. 答案:B 圖3 4.平直馬路上有同方向前后行駛的電車和汽車,t=0時(shí),兩車相距為零,它們的v-t圖象如圖3所示,t=5 s時(shí),電車忽然停下來,汽車也立即減速而做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由圖可知( ) A.汽車會碰上電車 B.汽車不會碰上電車,汽車停止后兩車還
4、相距2.5 m C.汽車不會碰上電車,汽車停止后兩車還相距15 m D.兩車是否相碰,條件不足,無法判定 解析:汽車與電車從同一地點(diǎn)出發(fā),由面積代表位移大?。簒汽=(5×5+×5×5) m=37.5 m.x電=5×8 m=40 m. 且汽車初速度為5 m/s,t=5 s后做勻減速運(yùn)動(dòng).而電車做速度為8 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng).故汽車始終在電車的后面.由Δx=x電-x汽=2.5 m.可知答案B正確. 答案:B 5.一石塊從樓房陽臺邊緣向下做自由落體運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面,把它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分為相等的三段,如果它在這第一段時(shí)間內(nèi)的位移是1.2 m,那么它在第三段時(shí)間內(nèi)位移是( ) A.1.2
5、 m B.3.6 m C.6.0 m D.10.8 m 解析:做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體,從靜止開始在相等時(shí)間內(nèi)位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1),由此知選項(xiàng)C正確. 答案:C 6.汽車給人類生活帶來極大便利,但隨著車輛的增多,交通事故也相應(yīng)增加,重視交通安全問題,關(guān)系到千百萬人的生命安全與家庭幸福,為了安全,在行駛途中,車與車之間必須保持一定的距離,因?yàn)?,從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里,汽車仍然要通過一段距離(稱為思考距離),而從采取制動(dòng)動(dòng)作到車完全靜止的時(shí)間里,汽車又要通過一段距離(稱為制動(dòng)距離),下表給出了駕駛員駕駛的汽車
6、在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù),某同學(xué)分析這些數(shù)據(jù),算出了表格中未給出的數(shù)據(jù)X、Y,該同學(xué)計(jì)算正確的是( ) 速度/(m·s-1) 思考距離/m 制動(dòng)距離/m 10 12 20 15 18 X 20 Y 80 25 30 125 A.X=40,Y=24 B.X=45,Y=24 C.X=60,Y=22 D.X=50,Y=22 解析:從表中可以看出,速度之比為v1∶v2∶v3∶v4=2∶3∶4∶5時(shí),思考距離之比為x1∶x2∶x3∶x4=2∶3∶4∶5,制動(dòng)距離之比為x1′∶x2′∶x3′∶x4′=22∶32∶42∶52,故22∶32=20
7、∶X,X=45;3∶4=18∶Y,Y=24. 答案:B 7.(2020·鎮(zhèn)江模擬)給滑塊一初速度v0使它沿光滑斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為,當(dāng)滑塊速度大小減為時(shí),所用時(shí)間可能是( ) A. B. C. D. 解析:當(dāng)滑塊速度大小減為,其方向可能與初速度方向相同,也可能與初速度方向相反,因此要考慮兩種情況,即v=或v=代入公式t=得,t=或t=,故選B、C. 答案:BC 8.(2020·福建龍巖二中摸底)已知心電圖記錄儀的出紙速度(紙帶移動(dòng)的速度)是2.5 cm/s,如圖4所示是儀器記錄下來的某人的心電圖,圖中每個(gè)小方格的邊長
8、為0.5 cm,由此可知( ) 圖4 A.此人的心率約為75次/分 B.此人的心率約為125次/分 C.此人心臟每跳動(dòng)一次所需時(shí)間約為0.75 s D.此人心臟每跳動(dòng)一次所需時(shí)間約為0.60 s 解析:由圖可知,心臟每跳動(dòng)一次,紙帶向前移動(dòng)大約是4個(gè)小方格的距離,約2.0 cm,則心臟每跳動(dòng)一次所需時(shí)間約T==0.80 s;此人心臟一分鐘跳動(dòng)的次數(shù)為n==75次,故本題只有選項(xiàng)A正確. 答案:A 圖5 9.如圖5所示,小球從豎直磚墻某位置靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運(yùn)動(dòng)過程中每次曝光的位置,連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間
9、隔均為T,每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息,下列判斷錯(cuò)誤的是( ) A.位置“1”是小球釋放的初始位置 B.小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.小球下落的加速度為 D.小球在位置“3”的速度為 解析:由題圖可知,小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng),相鄰的兩段位移之差為一塊磚的厚度,由Δs=d=aT2可得,a=;位置“3”是位置“2”和位置“4”的中間時(shí)刻,由v=得,v3=;故只有選項(xiàng)A判斷錯(cuò)誤. 答案:A 10.甲、乙兩物體相距100米,沿同一直線向同一方向運(yùn)動(dòng),乙在前,甲在后,請你判斷哪種情況甲可以追上乙( ) A.甲的初速度為20 m/s,加速度為1 m/s2,乙的初速度為10 m/s,加速度
10、為2 m/s2 B.甲的初速度為10 m/s,加速度為2 m/s2,乙的初速度為30 m/s,加速度為1 m/s2 C.甲的初速度為30 m/s,加速度為1 m/s2,乙的初速度為10 m/s,加速度為2 m/s2 D.甲的初速度為10 m/s,加速度為2 m/s2,乙的初速度為20 m/s,加速度為1 m/s2 解析:只要甲的加速度大于乙的加速度,甲就一定能追上乙,故B、D正確;用速度相等時(shí)求出時(shí)間,即v甲+a甲t=v乙+a乙t求出時(shí)間t,再代入Δx=v甲t+ -(v乙t+),如果Δx<100 m則能追上,如果Δx>100 m則追不上,故A錯(cuò)C對. 答案:BCD 第Ⅱ卷(非選擇題
11、,共60分) 二、填空題(本題共2小題,每題8分,共16分) 11.張強(qiáng)同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出紙帶如圖6所示,舍去前面較密集的點(diǎn),取O為起始位置,每隔五個(gè)間隔為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則在A、B、C三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處的瞬時(shí)速度分別為vA=______,vB=______,vC=______(圖中刻度尺的最小刻度為mm),整個(gè)運(yùn)動(dòng)中的平均速度是______. 解析:讀取數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意計(jì)數(shù)點(diǎn)位置之差即為0.1 s內(nèi)的位移,讀數(shù)時(shí)要讀到最小刻度值的下一位.若Δx為恒量,則研究對象做勻變速直線運(yùn)動(dòng),可由a=和vn=求得加速度和瞬時(shí)速度. 從紙帶讀出數(shù)值如下表所示: 區(qū)間 OA AB
12、 BC CD 距離(cm) 1.20 2.40 3.60 4.80 Δx=1.20 cm(恒定) a= m/s2=1.20 (m/s2). vA= m/s=0.18(m/s), vB= m/s=0.30(m/s) vC= m/s=0.42(m/s) == m/s=0.30 m/s 答案:見解析 圖7 12.一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng),用每隔(1/10)s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片,如圖7所示. 即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為(1/10)s,測得小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移數(shù)據(jù)見下表: x1/cm x2/cm x3/cm
13、 x4/cm 8.20 9.30 10.40 11.50 (1)小球在相鄰的相等時(shí)間內(nèi)的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)屬________直線運(yùn)動(dòng). (2)甲、乙兩同學(xué)計(jì)算小球加速度的方法如下: 甲同學(xué):a1=(x2-x1)/T2, a2=(x3-x2)/T2, a3=(x4-x3)/T2, =(a1+a2+a3)/3. 乙同學(xué):a1=(x3-x1)/(2T2), a2=(x4-x2)/(2T2), =(a1+a2)/2. 你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)中計(jì)算方法更準(zhǔn)確的是________,加速度值為________. 答案:(1)相等 勻
14、加速 (2)乙 1.10 m/s2 三、計(jì)算題(本題共4小題,13、14題各10分,15、16題各12分,共44分,計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 13.汽車從甲地由靜止出發(fā),沿直線運(yùn)動(dòng)到丙地,乙在甲丙兩地的中點(diǎn).汽車從甲地勻加速運(yùn)動(dòng)到乙地,經(jīng)過乙地速度為60 km/h;接著又從乙地勻加速運(yùn)動(dòng)到丙地,到丙地時(shí)速度為120 km/h,求汽車從甲地到達(dá)丙地的平均速度. 解析:設(shè)甲丙兩地距離為2l,汽車通過甲乙兩地時(shí)間為t1,通過乙丙兩地的時(shí)間為t2. 甲到乙是勻加速運(yùn)動(dòng),由l=·t1得 t1==h=h 從乙到丙也是勻加速運(yùn)動(dòng),由 l=·t2得 t2=
15、=h=h 所以甲丙==km/h=45 km/h. 答案:45 km/h 圖8 14.如圖8所示,一平直的傳送帶以v=2 m/s的速度勻速運(yùn)行,傳送帶把A處的工件運(yùn)送到B處.A,B相距l(xiāng)=10 m.從A處把工件無初速度地放到傳送帶上,經(jīng)過時(shí)間t=6 s傳送到B處,欲用最短的時(shí)間把工件從A處傳送到B處,求傳送帶的運(yùn)行速度至少多大. 解析:工件從A處無初速度放在傳送帶上以后,將在摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng),因?yàn)?,這表明工件從A到B先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng). 設(shè)工件做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,加速的時(shí)間為t1,相對地面通過的位移為x,則有v=at1,x=,x+v(t-t1)=l.
16、數(shù)值代入得a=1 m/s2. 要使工件從A到B的時(shí)間最短,須使它始終做勻加速運(yùn)動(dòng),至B點(diǎn)時(shí)速度為運(yùn)送時(shí)間最短所對應(yīng)的皮帶運(yùn)行的最小速度. 由v2=2al得v==2 m/s. 答案:2 m/s 15.以10 m/s的速度行駛的汽車,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方60 m處有一輛以4 m/s的速度與汽車同方向勻速行駛的自行車,駕駛員以-0.25 m/s2的加速度開始剎車,經(jīng)40 s停下,停下前是否發(fā)生車禍? 解析:常見的錯(cuò)解:在40 s內(nèi)汽車前進(jìn) x1=v0t+=200 m① 在40 s內(nèi)自行車前進(jìn)x2=vt=160 m② 因發(fā)生車禍的條件是x1>x2+60, 從①②得出x1-x2=40 m<
17、60 m, 從中得出車禍可以避免的錯(cuò)誤結(jié)論. 正解:在認(rèn)真分析汽車運(yùn)動(dòng)過程中不難發(fā)現(xiàn):在汽車速度減小到4 m/s之前,它們的距離不斷減小,汽車速度減小到4 m/s之后,它們的距離不斷增加,所以當(dāng)汽車速度為4 m/s時(shí),兩車間的距離最小,此時(shí)看兩車是否相撞. 汽車速度減小到4 m/s所需的時(shí)間t==24 s 在這段時(shí)間里,汽車、自行車行駛的距離 汽車:x1=v0t+=168 m, 自行車:x2=vt=96 m, 由此可知:x1-x2=72 m>60 m, 所以會發(fā)生車禍. 答案:見解析 16.跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)距地面125 m時(shí)打開降落傘,開傘后運(yùn)動(dòng)員以大小為14.50 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面時(shí)的速度為5 m/s,求: (1)運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)瞬間距地面的高度; (2)離開飛機(jī)后,經(jīng)多長時(shí)間到達(dá)地面.(g取10 m/s2) 解析:(1)由v12-v02=2ah2解出v0=60.4 m/s. 又因?yàn)関02=2gh1解出h1=182.5 m. 所以h=h1+h2=307.5 m. (2)又因?yàn)閠1==6.04 s, t2==3.82 s, 所以t=t1+t2=9.86 s, 答案:(1)307.5 m (2)9.86 s
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