83高考物理二轮总复习专题过关检测--专题：直线运动(全部含详细答案解析)83

这是一份83高考物理二轮总复习专题过关检测--专题：直线运动(全部含详细答案解析)83，共9页。试卷主要包含了选择题，填空与实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题包括10小题,共40分.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不选的得0分)
1.小球从空中自由下落，与水平地面碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图2-1所示.取g=10 m/s2.则( )
图2-1
Ａ.小球第一次反弹初速度的大小为5 m/s
Ｂ.小球第一次反弹初速度的大小为3 m/s
Ｃ.小球能弹起的最大高度为0.45 m
Ｄ.小球能弹起的最大高度为1.25 m
解析:小球第一次落地瞬间的速度大小为5 m/s，反弹的初速度大小为3 m/s.A错，B对.小球第一次弹起的初速度最大，则上升的高度最大，为C对,D错.
答案:BC
2.一个静止的质点，在0~4 s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图2-2所示，则质点在( )
图2-2
A.第2 s末速度改变方向B.第2 s末位移改变方向
C.第4 s末回到原出发点D.第4 s末运动速度为零
解析:该质点在前2 s内,沿F方向先做加速度增大的加速运动,再做加速度减小的加速运动;从第2 s末到第4 s末的2 s内,仍沿F方向,先做加速度增大的减速运动,再做加速度减小的减速运动,该质点一直朝一个方向运动,4 s末速度减为0,因而D正确.
答案:D
3.(2010湖北部分重点中学二联，17)某物体由静止开始做变加速直线运动,加速度a逐渐减小,经时间t物体的速度变为v,物体在t时间内的位移为s.下列说法正确的是( )
A.B.C.D.无法判断
解析:由质点运动情况可画出质点运动的速度—时间图象,如右图所示,从图象容易得出质点位移
答案:C
4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图2-3)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况.关于两车之间的位移关系，下列说法正确的是( )
图2-3
A.在0～10 s内两车逐渐靠近
B.在10～20 s内两车逐渐远离
C.在5～15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
解析:甲车做速度为5 m/s的匀速直线运动，乙车做初速度为10 m/s的匀减速直线运动.在t=10 s时，两车的速度相同，在此之前，甲车的速度小于乙车的速度，两车的距离越来越大；在此之后，甲车的速度大于乙车的速度，两车的距离又逐渐减小，在t=20 s时两车相遇，故选项A、B、D均错.5～15 s内，两图线所围成的面积相等，故两车的位移相等，选项C正确.
答案:C
5.(2010保定高三第一学期末调研,18)如图2-4所示,甲、乙两物体分别从A、C两地由静止出发做加速运动,B为AC中点,两物体在AB段的加速度大小均为a1,在BC段的加速度大小均为a2,且a1＜a2.若甲由A到C所用时间为t甲,乙由C到A所用时间t乙,则t甲与t乙的大小关系为 ( )
图2-4
A.t甲=t乙B.t甲>t乙C.t甲＜t乙D.无法确定
解析:设AB=BC=s,对甲的运动过程,在AB段:vB甲2=2a1s,BC段,vC甲2－vB甲2=2a2s,可得:vC甲2=2s(a1+a2);对乙的运动过程,在BC段:vB乙2=2a2s,AB段:vA乙2－vB乙2=2a1s,可得:vA乙2=2s(a1+a2);由以上各式据a1＜a2可以得:vB甲＜vB乙,vC甲=vA乙,再由可知在整个过程中,乙的平均速度大于甲的平均速度,根据所以t甲>t乙,选B.
答案:B
6.如图2-5所示为一物体沿南北方向(规定向北为正方向)做直线运动的速度—时间图象，由图可知( )
图2-5
A.3 s末物体回到t=0时的位置
B.3 s末物体的加速度方向发生变化
C.物体所受合外力的方向一直向南
D.物体所受合外力的方向一直向北
解析:物体向南做匀减速运动，速度是负方向(向南)，所以加速度a是正方向(向北)，0～6 s图象为一条直线，斜率不变，所以D正确.
答案:D
7.如图2-6所示是物体在某段运动过程中的v-t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中( )
图2-6
A.加速度增大B.加速度不断减小
C.平均速度v=(v1+v2)/2D.平均速度v>(v1+v2)/2
解析:根据图线的斜率可知加速度不断减小.假设从t1到t2的过程中做匀减速运动，则平均速度为而该物体在这段时间内的速度始终小于做匀减速运动时的速度，因而平均速度也将小于.综上选B.
答案:B
8.物体沿一直线运动，它在某段时间内中间位置处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2.则以下说法正确的是( )
A.当物体做匀加速直线运动时，v1>v2
B.当物体做匀减速直线运动时，v1>v2
C.当物体做匀加速直线运动时，v1＜v2
D.当物体做匀减速直线运动时，v1＜v2
解析:当物体做匀加速直线运动时，中间位置处在中间时刻的后面，所以v1>v2，选项A对，C错.当物体做匀减速直线运动时，中间位置处在中间时刻的前面，所以v1>v2，选项B对，D错.
答案:AB
9.一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相.闪光时间间隔为1 s.分析照片得到的数据，发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m；在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m.由此可以求得( )
A.第1次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
D.质点运动的初速度
解析:设时间间隔为T，第1次、第2次闪光时的速度为v1、v2，第1次与第2次、第2次与第3次、第3次与第4次闪光间隔内的位移分别为s1、s2、s3.由s3－s1=2aT2求得加速度a=3 m/s2；由s2－s1=s3－s2求得s2=5 m；根据s1、s2可求得第1次与第3次闪光间的平均速度而再根据v2=v1+aT可求得v1=0.5 m/s.故选项A、B、C正确.
答案:ABC
10.如图2-7所示，A、B两物体相距s=7 m，物体A在水平拉力和摩擦力的作用下，正以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，由于摩擦力作用向右匀减速运动，加速度a=－2 m/s2，那么物体A追上物体B所用时间为( )
图2-7
A.7 s B.8 sC.9 s D.10 s
解析:对B物体，vB=at得t=5 s，也即B物体经5 s 后停止.对A物体，在5 s内运动了sA=vAt=20 m.当B物体停止运动后，s+sB－sA=vAt′，得t′=3 s.故物体A追上B的时间为t+t′=8 s.选项B正确.
答案:B
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空与实验题(本题包括2小题,共20分.把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11.(6分)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了一条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个点取一个计数点，依打点先后编为0、1、2、3、4、5，由于不小心，纸带被撕断了，如图2-8所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
图2-8
(1)在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是________.
(2)若使用的电源频率为50 Hz，则打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2.
解析:设相邻两个计数点间的位移为s1、s2、s3、s4、s5，由s2－s1=s3－s2=s4－s3=s5－s4可知s5=54.0 mm，故撕下的那段应该是C.加速度大小
答案:(1)C (2)0.6
12.(14分)某同学用如图2-9所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.
图2-9
实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2-10中0、1、2……6点所示.
图2-10
c.测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作s1、s2、s3……s6.
d.通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.
e.分别计算出s1、s2、s3……s6与对应时间的比值
f.以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出图线.
结合上述实验步骤，请你完成下列任务:
(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________和________.(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源
C.刻度尺D.秒表
E.天平F.重锤
(2)将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如图2-11所示，则s2=cm，s5=cm.
图2-11
(3)该同学在图2-12中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出图线.
图2-12
(4)根据图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=m/s；它在斜面上运动的加速度a=m/s2.
解析:(1)打点计时器使用的电源为交流电源，利用刻度尺测量各点之间的距离.
(2)刻度尺的最小刻度为mm，故要估读到0.1 mm，即要读到0.01 cm位.
(3)描出对应的两点，再连线即可得图线.
(4)由图线在纵轴上的截距可求得初速度，由得在图线中斜率为,图线的斜率则表示加速度的一半.
答案:(1)A C
(2)2.97～2.99 13.17～13.19
(3)如图所示
(4)0.16~0.20 4.50~5.10
三、计算题(本题包括4小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题目,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(9分)甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速运动,速度均为16 m/s.在前面的甲车紧急刹车,加速度为 a1=3 m/s2,乙车由于司机的反应时间为0.5 s而晚刹车,已知乙的加速度为a2=4 m/s2,为了确保乙车不与甲车相撞,原来至少应保持多大的车距?
解析:根据题意可知两车不相撞的临界条件是乙追上甲时,二者的速度刚好相等,设为v,作出二者运动的过程示意图如上图,设甲车刹车的时间为t
则v=v0－a1t①
v=v0－a2(t－t0)②
由①②得t=2 s v=10 m/s
因此甲乙应保持的车距:
代入数据得s=1.5 m.
答案:1.5 m
14.(10分)如图2-13,A、B两物体相距s=7 m时,A在水平拉力和摩擦力作用下,正以va=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时正以vB=10 m/s的初速度向右匀减速运动,加速度a=－2 m/s2,求A追上B所经历的时间.
图2-13
解析:设物体B减速至零的时间为t
则0－vb=at0,
在此时间内物体B的位移为
A物体在这5 s内前进
SA=vAt0=20 m,
显然sB+7 m>sA.
所以A追上B前,物体B已经静止,设A追上B经历的时间为t′
则
答案:8 s
15.(10分)要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1=40 m/s，然后再减速到v2=20 m/s，
你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法算出正确结果.
解析:不合理.理由是:如按以上计算，则质点完成位移为所以以上做法不对，而且说明最大速度一定比40 m/s要小.
正确结果:设在直道上最大速度为v，则有
代入数据并求解得v=36 m/s
则加速时间减速时间最短时间为t=t1+t2=11 s.
答案:不合理.理由见解析 11 s
16.(11分)两个完全相同的物块A、B，质量均为m=0.8 kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动.图2-14中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的v-t图象，求:
图2-14
(1)物块A所受拉力F的大小;
(2)8 s末物块A、B之间的距离s.
解析:(1)设A、B两物块的加速度分别为a1、a2,
由v-t图可得
①
负号表示加速度方向与初速度方向相反.②
算出(a=1.5 m/s2同样给分)
对A、B两物块分别由牛顿第二定律得
F－f=ma1③
f=ma2④
由①~④式可得F=1.8 N.
(2)设A、B两物块8 s内的位移分别为s1、s2，由图象得
所以s=s1－s2=60 m
或用公式法求解得出正确答案的同样给分.
答案:(1)1.8 N (2)60 m
启动加速度a1
4 m/s2
制动加速度a2
8 m/s2
直道最大速度v1
40 m/s
弯道最大速度v2
20 m/s
直道长度s
218 m