江苏省句容高级中学第二章 匀变速直线运动中考真题汇编[解析版]
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一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
1.如图所示是P、Q两质点运动的v-t图象,由图线可以判定( )
A.P质点的速度越来越小
B.零时刻P质点的加速度为零
C.在t1时刻之前,P质点的加速度均大于Q质点的加速度
D.在0-t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,所以从图中可以看出P质点的速度越来越大,故A错误.
B.由于在速度﹣时间图象中,切线表示加速度,所以零时刻P质点的速度为虽然为零,但是斜率(即加速度)不为零,故B错误.
C.在t1时刻之前,P质点的加速度即斜率逐渐减小最后接近零,所以P质点的加速度一开始大于Q的加速度,后来小于Q的加速度,故C错误.
D.由于在速度﹣时间图象中,图象与坐标轴围成面积代表位移,所以在0﹣t1时间内,P质点的位移大于Q质点的位移,故D正确.
故选D。
<)的轻2.如图所示,水平线OO'在某竖直平面内,距地面高度为h,一条长为L(L h
绳两端分别系小球A和B,小球A在水平线OO'上,竖直向上的外力作用在A上,A和B 都处于静止状态。
现从OO'上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B等高位置时,从OO'上静止释放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方。
则下列说法正确的是()
A .小球
B 将与小球1同时落地
B .h 越大,小球A 与小球B 的落地时间差越大
C .从小球2释放到小球1落地前,小球1与2之间的距离随时间的增加而均匀增大
D .若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L 的增大而减小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .设小球1下落到与
B 等高的位置时的速度为v ,设小球1还需要经过时间t 1落地,则:
2
1112
h L vt gt -=+
① 设B 运动的时间为t 2,则
2
212
h L gt -=
② 比较①②可知
12t t <
故A 错误;
B .设A 运动时间为t 3,则
2312
h gt =
可得
32t t -=
可知L 是一个定值时,h 越大,则小球A 与小球B 的落地时间差越小。
故B 错误; C .1与2两球的距离
22
1122
L t gt gt t νν'=+
-= 可见,两球间的距离随时间的推移,越来越大;故C 正确; D .作出小球1和小球2运动的v -t 图象,如图所示
由图可知,t1时刻,小球2开始运动;t2刻,小球1落地;t3刻,小球1和小球2相遇。
图中左边的阴影部分面积表示的就是轻绳的长度L,可见,若1落地后原速率弹回,从此时开始计时,1与2相遇的时间随L的增大而增大,所以D错误。
故选C。
3.酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长。
反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。
下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
思考距离/m制动距离/m
速度(m/s)
正常酒后正常酒后
157.515.022.530.0
2010.020.036.746.7
2512.525.054.2----
分析上表可知,下列说法正确的是()
A.驾驶员正常情况下反应时间为2s
B.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C.驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为5m/s2
D.若汽车以25m/s的速度行驶时,发现前方60m处有险情,正常驾驶不能安全停车
【答案】BD
【解析】
【详解】
A .在制动之前汽车做匀速运动,由正常情况下的思考距离x 与速度v 可得正常情况下反应时间为
7.5s 0.5s 15
x t v =
== 选项A 错误;
B .在制动之前汽车做匀速运动,由酒后情况下的思考距离x '与速度v ',则驾驶员酒后反应时间
15
's 1s 15
x t v '=
==' 则酒后比正常情况下多0.5s ,选项B 正确;
C .驾驶员采取制动措施时,有一反应时间。
以速度为v =15m/s 为例:若是正常情况下,制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移,即
x =22.5m-7.5m=15m
由22v ax =可得
a =7.5m/s 2
选项C 错误;
D .由表格数据可知当汽车速度为25m/s 加速行驶时,酒后驾驶后若要制动停止的距离是
22''25200
'''''251m m m 227.53
v x v t a =+=⨯+=⨯
大于前方险情的距离,不能安全停车,选项D 正确。
故选BD 。
4.某型号汽车出厂标准,为百公里(100 km/h )刹车距离小于44 m ,当刹车距离超过标准距离20%时,就需要考虑刹车系统、轮胎磨损等安全隐患问题。
某用户以路边相距30 m 的A 、B 两路灯柱为参照物,以100 km/h 的速度紧急刹车,通过A 灯柱时车速仪如图a 所示,通过B 灯柱时如图b 所示,刹车过程可看作匀变速运动。
则下列相关叙述中正确的是( )
A .该汽车刹车过程加速度大小约为27.7m/s
B .该汽车百公里刹车距离大于60 m
C .该汽车百公里刹车距离已超过20%,存在安全隐患
D .此测试过程不规范不专业,没有任何实际指导意义 【答案】A
【分析】 【详解】
取0100km/h v =,180km/h v =,220km/h v =,百公里刹车距离0x ,A 、B 灯柱距离
130m x =,汽车刹车过程加速度大小为a ,运动学公式有
20002v ax -=-
222112v v ax -=-
代入数据得
050m x ≈ 27.7m/s a ≈
044
13.6%20%44
x -≈< 上述数据可知,选项A 正确,BCD 错误。
故选A 。
5.一沿直线运动的物体的a x -图像如图所示,则其2v x -图像可能是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
CD .对于加速度恒定的匀变速直线运动有
22
02v v ax -=
由此可知12~x x 段2v x -图线为直线,故CD 错误;
AB .10~x 段,加速度由0均匀增大,将一小段x ∆视为匀加速直线运动,则有
22
02v v a x -=∆
可知对应2v x -图线切线的斜率应为2a ,可知10~x 段2v x -图线切线的斜率应由0均匀增大,故A 错误,B 正确。 故选B 。
6.如图所示为某质点做直线运动时的v-t 图象图象关于图中虚线对称,则在0~t 1时间内,关于质点的运动,下列说法正确的是
A .若质点能两次到达某一位置,则两次的速度都不可能为零
B .若质点能三次通过某一位置,则可能三次都是加速通过该位置
C .若质点能三次通过某一位置,则可能两次加速通过,一次减速通过
D .若质点能两次到达某一位置,则两次到达这一位置的速度大小一定相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AD 、分析质点运动过程可知,质点在10t 时间内能两次到达的位置有两个,分别对应质
点运动速度为零的两个位置,因此A 、D 错误;
BC 、如图,画出质点运动的过程图:
在质点沿负方向加速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次加速,一次减速;在质点沿负方向减速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次减速,一次加速,故C 正确,D 错误.
7.某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过A 、B 、C 三点,最后恰好能到达最高点D ,其中AB =12m ,BC =8m ,从A 点运动到B 点,从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都是-2m/s ,下列说法正确的是( )
A .小球的加速度大小为2m/s²
B .小球到达B 点速度大小为10m/s
C .A 、
D 两点间的距离为24.5m D .小球从C 点运动到D 点的时间为2s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由题目中的从A 点运动到
B 点,从B 点运动到
C 点两个过程速度变化量都是2m/s -可知,AB 和BC 段的时间相同,由2x aT ∆=和v
a T
可得:2s T =,21m/s a =,A 错误;
B .由公式2
012
x v t at =+可得07m/s v =,B 错误; C .由公式202ax
v 得,AD 之间的距离为24.5m ,C 正确;
D .在AD 之间运动的时间为
07s v a
,所以CD 之间所用的时间为3s ,D 错误.
8.甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图象,即x —t 图象,如图所示,甲图象过O 点的切线与AB 平行,过C 点的切线与OA 平行,则下列说法正确的是( )
A .在两车相遇前,t 2时刻两车相距最远
B .在两车相遇前,t 1时刻两车相距最远
C .0-t 2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D .甲车的初速度大于乙车在t 3时刻的速度 【答案】B 【解析】
【详解】
A B. 从图象可知在两车相遇前,t 1时刻两车距离大于t 2时刻两车距离,t 1时刻两车相距最远,选项A 错误,
B 正确;
C. x —t 图象斜率表示物体的速度,由图可知t 1时刻后甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度,选项C 错误;
D. 甲车的初始时图象的斜率等于乙车在t 3时刻图象的斜率,所以甲车的初速度等于乙车在t 3时刻的速度,选项D 错误。
故选B 。
9.甲、乙两车沿直线在同一条平直公路上同向运动,其v t -图象如图所示,下列说法正确的是( )
A .若乙车在前且两车恰好没有相撞,则0t =时刻甲、乙两车间的距离为128m
B .若乙车在前且两车恰好没有相撞,则0t =时刻甲、乙两车间的距离为176m
C .若0t =时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为36s
D .若0t =时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为24s 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .由图象可知,两车速度相等时距离最近,而图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在前12s 内,甲车的位移
1176m s =
乙车的位移
248m s =
根据题意恰好不相撞,因此0t =时刻甲、乙两车间的距离为
12128m s s s ∆=-=
A 正确,
B 错误;
C .若初始时刻,两车在同一位置,在前16s 内甲车的位移
1
192m s '= 乙车做匀加速运动,且加速度
2
m/s 3
v a t =
= 因此前16s ,乙车的位移
22
1256
m 23s at '== 乙没有追上甲,接下来甲车停止运动,乙车继续加速运动,当乙追上甲时
2
21192m 2
s at =
= 整理得
24s t =
C 错误,
D 正确。
故选AD 。
10.如图所示,t=0时,质量为0.5 kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始匀加速下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在C 点。
测得每隔2s 的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。
g 取10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) t/s 0 2 4
6
v/(m·s -1)
8
12 8
A .物体运动过程中的最大速度为12 m/s
B .t=3 s 的时刻物体恰好经过B 点
C .t=10 s 的时刻恰好停在C 点
D .A 、B 间的距离小于B 、C 间距离 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
A .物体沿斜面向下做匀加速运动,由加速度的定义式可得
2218
m/s 4m/s 2
v a t ∆=
==∆ 假设4s 时物体仍加速运动,则4s 时的速度
()1842m/s=16m/s v v at =+=+⨯
大于12m/s ,说明4s 时物体已开始做减速运动,则最大速度一定大于12m/s ,故A 错误;
B .假设t=3 s 的时刻物体恰好经过B 点,在水平面上做匀减速运动,设加速度大小为a 2,由速度关系可知
(814)m/s
(1212)m/s +⨯≠+⨯
假设错误,t=3 s 的时刻物体不可能恰好经过B 点,故B 错误;
C .在水平面上做匀减速运动,6s 时物体的速度为8m/s ,设再经过时间t ∆ 速度减为零,则
28
s=4s 2
v t a ∆∆=
= 即t=6s+4s=10s 时刻恰好停在C 点,故C 正确; D .设B 点时的速率为v
212AB
v x a = BC 做匀减速运动,视为反向的匀加速运动,则有
22
2BC
v x a = 因为12a a >,AB BC x x <,所以AB 间的距离小于BC 间距离,故D 正确。
故选择CD 选项。
11.在一条水平直赛道上,分别放着甲、乙两辆玩具汽车(可视为质点),它们同时从同一地点沿同一方向做直线运动,两辆汽车达到它们最大速度后就匀速运动,观测到它们速度的平方随位移变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A .在加速过程中,甲车的加速度比乙车的加速度大
B .在x =0.5m 处,甲、乙两车速度相等
C .在x =0.5m 处,甲、乙两车相遇
D .在2s 末,甲、乙两车相遇 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】 BC .由图可得
00v =甲,01m/s v =乙
在x =0.5m 处,甲、乙两车速度相等;在00.5m x ≤<中的任一位置,甲的速度均小于乙的速度,则两车到达x =0.5m 处所用的时间不同,故选项B 正确,C 错误;
A .由速度位移公式可得
22
02v v ax =+
结合图象可得
a 甲=3m/s 2,a 乙=2m/s 2
选项A 正确;
D .由图得,甲、乙匀速时的速度分别为3m/s ,2m/s 甲的加速时间
13
=
=s=1s 3
v t a 甲甲 乙的加速时间
2021
=
=s=0.5s 2
v v t a --乙乙乙 2s 内,甲、乙两车各自位移分别为
21+() 4.5m 2
x a t v t t =-=甲甲甲甲甲 02
+() 3.75m 2
v v x t v t t +=
-=乙乙乙乙乙 在2s 末,甲、乙两车不相遇,选项D 错误。
故选AB 。
12.如图所示, 小球沿斜面向上做匀减速直线运动, 依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e 。
已知ab =bd =10m ,bc =2m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则( )
A .v b 29m/s
B .v c =3m/s
C .cd :de =16∶9
D .从d 到e 所用时间为5s
【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
物体在a 点时的速度大小为v 0,加速度为a ,则从a 到c 有
x ac =v 0t 1+
12
at 12 即
12=v 0×2+
1
2
×a ×4 得
12=2v 0+2a
物体从a 到d 有
x ad =v 0t 2+
12
at 22
即
20=v 0×4+
1
2
a ×16 得
5=v 0+2a
故
a =-1m/s 2 v 0=7m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得:
v c =7-1×2=5m/s
从a 到b 有
v b 2-v a 2=2ax ab
解得
v b m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得
v d =v 0+at 2=7-1×4=3m/s
则从d 到e 有
-v d 2=2ax de
则
22
-3m=4.5m 21()2d de v x a
==-⨯-
则
cd :de =8:4.5=16∶9
由v t =v 0+at 可得从d 到e 的时间为
3
s=3s 1
d d
e v t a =-
=-- 故BD 错误,AC 正确。
故选AC 。
13.如图所示,某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动.劲度系数为k 的弹性绳一端固定在人身上,另一端固定在平台上.人从静止开始竖直跳下,在其到达水面前速度减为零.
运动过程中,弹性绳始终处于弹性限度内.取与平台同高度的O 点为坐标原点,以竖直向下为y 轴正方向,忽略空气阻力,人可视为质点.从跳下至第一次到达最低点的运动过程中,用v ,a ,t 分别表示人的速度、加速度和下落时间.下列描述v 与t 、a 与y 的关系图像可能正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
A B .从跳下至第一次到达最低点的运动过程中,绳子拉直前,人先做自由落体运动,图线为匀变速直线运动,v t -图线斜率恒定;绳子拉直后在弹力等于重力之前,人做加速度逐渐减小的加速运动,v t -图线斜率减小;弹力等于重力之后,人开始减速运动,弹力增大加速度逐渐增大,v t -图线斜率逐渐增大,直到速度减到零.所以A 选项正确,B 选项错误.
CD .从跳下至第一次到达最低点的运动过程中,绳子拉直前,人先做自由落体运动,加速度恒定.绳子拉直后在弹力等于重力之前,随着弹力增大,人做加速度逐渐减小的加速运动,加速度减小,设向下运动的位置为y ,绳子刚产生弹力时位置为0y , 则:
0()mg k y y ma --=
则加速度为:
0()
k y y a g m
-=-
弹力等于重力之后,人开始减速运动,
0()k y y mg ma --=
则加速度为:
0()
k y y a g m
-=
- 所以,a 与y 的关系图线斜率是恒定的.故D 选项正确,C 选项错误.
14.如图所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab =bd =6 m ,bc =1 m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则( )
A .v b 8m/s
B .v c =3 m/s
C .s de =3 m
D .从d 到e 所用时间为4 s 【答案】BD 【解析】 【详解】
B .物体在a 点时的速度大小为v 0,加速度为a ,则从a 到c 有:
20111
2
ac x v t at =+
即:
01
7242
v a =⨯+⨯⨯
0722v a =+
物体从a 到d 有:
20221
2
ad x v t at =+
即:
01
124162v a =⨯+⨯
3=v 0+2a
故:
21
m/s 2
a =-
故:
v 0=4m/s
根据速度公式v t =v 0+at 可得:
1
423m/s 2
c v
=-⨯=
故B 正确。
A .从a 到b 有:
v b 2-v a 2=2ax ab
解得:
10m/s b v =
故A 错误。
C .根据速度公式v t =v 0+at 可得:
021
442m/s 2
d v v at =+=-⨯=
则从d 到e 有:
-v d 2=2ax de
则:
244m
1222
d d
e v x a ===⨯
故C 错误。
D .v t =v 0+at 可得从d 到e 的时间为:
2
4s
12
d d
e v t a =
== 故D 正确。
15.屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m 的窗子的上、下沿,如图,(g 取10m/s 2)则下列说法中正确的是( )
A .滴水的时间间隔是0.2s
B .此屋檐离地面的高度是3.2 m
C .此时第3滴水的速度大小是4m/s
D .水滴通过窗子的平均速度大小是6 m/s 【答案】ABC 【解析】
【详解】
A.设第二滴水的位移为x 2,第三滴水的位移为x 3,水滴落下的时间间隔为T ,由212
h gt =得,
()2
2132
x g T =
, ()2
3122
x g T =
, 231m x x -=,
得:
0.2s T =,
故A 正确; B.下落时间为
40.2s=0.8s t =⨯,
下降高度为:
2
1 3.2m 2
h gt =
=, 故B 正确;
C.此时第3滴水下落时间为
0.4s t =,
故速度为:
4m/s v gt ==,
故C 正确;
D.滴通过窗子的平均速度大小为
231
m/s 5m/s 0.2
x x v T -=
==, D 错误;。