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1、(浙江專版)2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 直線運(yùn)動 考點強(qiáng)化練2 勻變速直線運(yùn)動的研究
1.古希臘權(quán)威思想家亞里士多德曾經(jīng)斷言:物體從高空落下的快慢同物體的質(zhì)量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,十磅重的物體落下時要比一磅重的物體落下快十倍。1 800多年來,人們都把這個錯誤論斷當(dāng)作真理而信守不移。直到16世紀(jì),伽利略才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾。并通過“比薩斜塔試驗”,向世人闡述他的觀點。
對此進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,通過實驗來驗證伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落,伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù):
時間單位
1
2
3
4
5
6
7
8
距離單位
2、
32
130
298
526
824
1 192
1 600
2 104
伽利略對上述的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,并得出了結(jié)論,下列是伽利略得出的結(jié)論是( )
A.vt=v0+at
B.=k
C.=2ax
D.=…=k
2.阿波羅飛船到達(dá)月球表面后,美國宇航員斯特做了一個落體實驗,在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘,下列說法正確的是(月球上是真空)( )
A.羽毛先落地,鐵錘后落地
B.鐵錘先落地,羽毛后落地
C.鐵錘和羽毛運(yùn)動的加速度都等于物體在地球上的重力加速度g
D.鐵錘和羽毛同時落地,運(yùn)動的加速度相同但不等于物體在地球上的重力加速度g
3.如圖所示
3、,一女同學(xué)穿著輪滑鞋以一定的速度俯身“滑入”靜止汽車的車底,她用15 s穿越了20輛汽車底部后“滑出”,位移為58 m。假設(shè)她的運(yùn)動可視為勻變速直線運(yùn)動,從上述數(shù)據(jù)可以確定( )
A.她在車底運(yùn)動時的加速度
B.她在車底運(yùn)動時的平均速度
C.她剛“滑入”車底時的速度
D.她剛“滑出”車底時的速度
4.如圖所示,在幼兒園的游樂場中,一位小孩從光滑的滑梯上由靜止開始下滑,下面四個v-t圖象可以表示他在滑梯上運(yùn)動情況的是( )
5.汽車進(jìn)行剎車試驗,若速率從8 m/s勻減速至零,需用時間1 s,按規(guī)定速率為8 m/s的汽車剎車后拖行路程不得超過5.9 m,那么上述剎車
4、試驗的拖行路程是否符合規(guī)定( )
A.拖行路程為8 m,符合規(guī)定
B.拖行路程為8 m,不符合規(guī)定
C.拖行路程為4 m,符合規(guī)定
D.拖行路程為4 m,不符合規(guī)定
6.一個物體豎直向上拋出,如果在上升階段和下降階段所受的空氣阻力數(shù)值相等,那么在圖中能夠正確反映它的速度變化(以向上方向為正方向)的是( )
7.一物體做勻加速直線運(yùn)動,通過一段位移Δx所用的時間為t1,緊接著通過下一段位移Δx所用的時間為t2,則物體運(yùn)動的加速度為( )
A. B.
C. D.
8.如圖所示,屋檐隔一定時間滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時,第1滴剛好落到地面,而第3滴與第2滴分別位于高1
5、 m的窗子的上、下沿,g取10 m/s2,則此屋檐離地面的距離為( )
A.2.2 m B.2.5 m
C.3.0 m D.3.2 m
9.在離地高h(yuǎn)處,沿豎直方向同時向上和向下拋出兩個小球,它們的初速度大小均為v,不計空氣阻力,兩球落地的時間差為( )
A. B. C. D.
10.右圖為一段某質(zhì)點做勻變速直線運(yùn)動的x-t圖線。從圖中所給的數(shù)據(jù)可以確定( )
A.質(zhì)點在運(yùn)動過程中經(jīng)過圖線上P點所對應(yīng)位置時的速度小于2 m/s
B.質(zhì)點在運(yùn)動過程中t=3.5 s時的速度等于2 m/s
C.質(zhì)點在運(yùn)動過程中在3~3.5 s這段時間內(nèi)位移等于1 m
D.以上說法
6、均不正確
11.下列說法正確的是( )
A.勻變速直線運(yùn)動是加速度均勻變化的運(yùn)動
B.勻加速直線運(yùn)動的位移是均勻增大的
C.做豎直上拋運(yùn)動的物體,在上升過程中,速度的變化量的方向是向下的
D.加速度等于重力加速度的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
12.某同學(xué)用打點計時器測量做勻速直線運(yùn)動的物體的加速度,電源頻率f=50 Hz,在紙帶上打出的點中,選出零點,每隔4個點取1個計數(shù)點,因保存不當(dāng),紙帶被污染,如圖所示,A、B、C、D是4個計數(shù)點,僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離sA=16.6 mm、sB=126.5 mm、sD=624.5 mm。
若無法再做實驗,可由以上信息推知:
(
7、1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為 s。?
(2)打C點時物體的速度大小為 m/s(取2位有效數(shù)字)?
(3)物體的加速度大小表達(dá)式為 。(用sA、sB、sD和f表示)?
13.太原直飛昆明的航班由波音737飛機(jī)執(zhí)行。下面的上、下兩圖分別給出了某次飛行全過程中飛機(jī)的豎直分速度和水平分速度的速度圖象。根據(jù)圖象求:
(1)飛機(jī)在途中勻速飛行時的巡航高度(離地面的高度)是多高?
(2)從太原到昆明的水平航程為多遠(yuǎn)?
14.A、B、C、D四個質(zhì)量均為2 kg的物體,在光滑的水平面上做直線運(yùn)動,它們運(yùn)動的x-t、v-t、a-t、F-t圖象如圖所
8、示,已知物體在t=0時的速度均為零,其中0~4 s內(nèi)物體運(yùn)動位移最大的是( )
15.如圖所示,t=0時,質(zhì)量為0.5 kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點。測得每隔2 s的三個時刻物體的瞬時速度記錄在下表中,由此可知(重力加速度g取10 m/s2)( )
t/s
0
2
4
6
v/(m·s-1)
0
8
12
8
A.物體在運(yùn)動過程中的最大速度為12 m/s
B.t=3 s的時刻物體恰好經(jīng)過B點
C.t=10 s的時刻物體恰好停在C點
D.A、B間的距離等于B、C間的距離
9、
16.研究小車勻變速直線運(yùn)動的實驗裝置如圖甲所示,打點計時器的工作頻率為50 Hz,紙帶上計數(shù)點的間距如圖乙所示,其中每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出。
甲
乙
(1)部分實驗步驟如下:
A.測量完畢,關(guān)閉電源,取出紙帶;
B.接通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車;
C.將小車??吭诖螯c計時器附近,小車尾部與紙帶相連;
D.把打點計時器固定在平板上,讓紙帶穿過限位孔。
上述實驗步驟的正確順序是 (用字母填寫)。?
(2)圖乙中標(biāo)出的相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔T= s。?
(3)計數(shù)點5對應(yīng)的瞬時速度大小計算式為v5= 。?
10、
(4)為了充分利用記錄數(shù)據(jù),減小誤差,小車加速度大小的計算式應(yīng)為a= 。?
考點強(qiáng)化練2 勻變速直線運(yùn)動的研究
1.D 由表中數(shù)據(jù)比較可知,約為一個常數(shù),考慮到測量的誤差,可認(rèn)為選項D正確。
2.D 在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘,由于沒有阻力,都做自由落體運(yùn)動,運(yùn)動的加速度相同但不等于物體在地球上的重力加速度g,根據(jù)h=g't2知運(yùn)動時間相等,則同時落地,故A、B、C錯誤。
3.B 根據(jù)x=v0t+at2知,因為初速度未知,則無法求出運(yùn)動的加速度,故A錯誤,C錯誤;根據(jù)平均速度的定義式,
11、她在車底的平均速度v= m/s=3.87 m/s,所以B選項是正確的;因為初速度未知,結(jié)合速度時間公式無法求出末速度,即滑出車底的速度,故D錯誤。
4.B 小孩受重力和支持力作用做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,v-t圖象是一條過原點的傾斜的直線。
5.C =4 m/s,x=·t=4 m<5.9 m,故C正確。
6.B 分析可知,上升階段加速度(斜率)較大,上升階段和下降階段位移(面積)大小相等,上升階段速度為正,下降階段速度為負(fù),綜合可知B選項正確。
7.A 物體做勻加速直線運(yùn)動在前一段位移Δx所用的時間為t1,平均速度為,即為時刻的瞬時速度;物體在后一段位移Δx所用的時間為t2,平均速
12、度為,即為時刻的瞬時速度。速度由變化到所用的時間為Δt=,所以加速度a=,A正確。
8.D 設(shè)滴水的時間間隔為T,知窗子的高度等于自由下落3T內(nèi)的位移減去2T內(nèi)的位移,則g(3T)2-g(2T)2=1 m,故滴水的時間間隔T是0.2 s。水從屋檐下落到地面的時間t=4T,h=g(4T)2=3.2 m,D正確。
9.A 根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的對稱性,可知向上拋出的小球落回到出發(fā)點時的速度也是v,之后的運(yùn)動與豎直下拋的物體運(yùn)動情況相同。因此上拋的小球與下拋的小球運(yùn)動的時間差為t=,A項正確。
10.B 由圖象可知,3~4 s內(nèi)質(zhì)點的平均速度v==2 m/s,又知中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的
13、平均速度,則質(zhì)點在運(yùn)動過程中t=3.5 s時的速度等于2 m/s,選項B正確;結(jié)合圖象可知P點位于t=3.5 s時刻之后,其速度大于2 m/s,選項A錯誤;質(zhì)點在3~3.5 s內(nèi)的平均速度小于2 m/s,所以位移小于1 m,選項C錯誤。
11.C 勻變速直線運(yùn)動是加速度保持不變的運(yùn)動,故選項A錯誤;勻加速直線運(yùn)動的速度是均勻增大的,位移不是均勻增大的,故選項B錯誤;加速度等于重力加速度的運(yùn)動不一定是自由落體運(yùn)動,自由落體運(yùn)動要求初速度為零,且只受重力,故選項D錯誤;做豎直上拋運(yùn)動的物體,在上升過程中,加速度方向向下,速度的變化量的方向也是向下的,選項C正確。
12.答案 (1)0.1 (2
14、)2.5 (3)a=
解析 (1)因為每隔4個點選擇一個計數(shù)點,則相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1 s。
(2)根據(jù)B、D間的平均速度等于C點的速度得vC==2.5 m/s。
(3)勻加速運(yùn)動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移以aT2均勻增大,有
sBC=sAB+aT2,sCD=sBC+aT2=sAB+2aT2,sBD=2sAB+3aT2,
所以a=。
13.答案 (1)8 400 m (2)1 584 km
解析 由豎直分速度圖象得,10 min到120 min飛機(jī)處于高空勻速飛行巡航狀態(tài),飛機(jī)的巡航高度為10 min末的高度。求從太原到昆明的水平航程根據(jù)水平分速度圖象知,就
15、是求水平分速度圖象那個大梯形面積。
14.A 分析知0~4 s內(nèi)A圖表示物體的位移大小為2 m;B圖和C圖表示物體的位移為0;D圖表示物體在0~4 s內(nèi)物體的位移為1 m,故本題的答案為D。
15.C 根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以求得下滑的加速度為a1=4 m/s2,在水平面上減速時加速度為a2=-2 m/s2。如果4 s時物體仍然在斜面上,則此時的速度應(yīng)為16 m/s,而實際為12 m/s,因此4 s時物體已經(jīng)進(jìn)入水平面,即物體已經(jīng)開始減速,因此最大速度必定大于12 m/s,故A項錯誤。根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2+a1t1+a2t2=v4,聯(lián)立t1+t2=2 s解得t1= s,因此物體在t= s時恰好經(jīng)過
16、B點,故B項錯誤。4~6 s時間段內(nèi),物塊減速,可得減速加速度大小為2 m/s,故根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v=at,可得6 s這一時刻后減速時間為4 s,所以在t=10 s時物體恰好停在C點,故C項正確。A、B間的平均速度等于B、C間的平均速度,而由上面的分析可得A、B間的運(yùn)動時間小于B、C間的運(yùn)動時間,根據(jù)公式s= t可得B、C間的距離較大,故D項錯誤。綜上所述,本題正確答案為C。
16.答案 (1)DCBA (2)0.10 (3)
(4)
解析 (1)在使用打點計時器時,首先需要根據(jù)實驗要求,將打點計時器固定好,然后把紙帶穿過限位孔,將小車??吭诖螯c計時器附近,小車尾部與紙帶相連,這樣可以打出更多的點,再連通電源,待打點計時器工作穩(wěn)定后放開小車,等實驗結(jié)束,關(guān)閉電源,取出紙帶,故順序為DCBA。
(2)每相鄰兩點之間還有4個記錄點未畫出,所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5× s=0.1 s。
(3)勻變速直線運(yùn)動過程中,一段過程中的平均速度等于該段過程中的中間時刻速度,故v5=。
(4)根據(jù)逐差法可得s6-s3=3aT2、s5-s2=3aT2、s4-s1=3aT2,三式相加可得a=。