高考物理比例法解决物理试题提高练习题压轴题训练附详细答案
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高考物理比例法解决物理试题提高练习题压轴题训练附详细答案
一、比例法解决物理试题
1.完全相同的三块木板并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第三块木块后子弹速度恰好为零,则子弹依次刚射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用的时间之比正确的是( )
A .v 1:v 2:v 3=3:2:1
B .v 1:v 2:v 3= 3:2:1
C .t 1:t 2:t 3= 3:2:1
D .t 1:t 2:t 3= 1:2:3
【答案】B 【解析】 【详解】
AB .采用逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,根据2v ax =
知,从开始到
经过第3个木块,第2个木块、第1个木块所经历的位移之比为1:2:3,则射入第3个木块、第2个木块、第1个木块的速度之比为123::,所以子弹依次刚射入每块木块时的速度之比1v :2v :33v =:2:1,A 错误B 正确.
CD .因为初速度为零的匀加速直线运动,在相等位移内所用的时间之比为1:
(
)()2132--:,则子弹通过每块木块所用的时间之比为
(
)()
32211--::,CD
错误.
2.几个水球可以挡住子弹?实验证实:4 个水球就足够了!4个完全相同的水球紧挨在一起 水平排列,如图所示,子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好穿 出第 4 个水球,则以下说法正确的是( )
A .子弹在每个水球中速度变化相同
B .由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C .由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同
D .子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】
BC .设水球的直径为d ,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。
因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d ,2d ,3d 和4d ,根据2
12
x at =
知,所以时间之比
为12,所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹
依次穿过4个水球的时间之比为:(−1):1;由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间,故BC 错误;
A .子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,则受力是相同的,所以加速度相同,由△v =at 可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同,故A 错误;
D .由以上的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故D 正确。
3.物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1秒内物体通过的位移是0.5m ,则第2s 内通过的位移是( ) A .0.5m B .1.5m
C .2.0m
D .3.5m
【答案】B 【解析】 【详解】
第1秒位移是0.5m ,有:
21112
x at =
解得:
21m/s a =
前2秒位移为:
2
2212
x at =,
第2秒内位移为:
21x x x ∆=- ,
联立解得:
1.5x m ∆=
故ACD 错误,B 正确. 【点睛】
掌握初速度为零的匀变速直线运动位移公式即可求解,本题可用前2秒位移减第1秒位移来求第2秒位移比较简单。
4.一质点在连续的6s 内作匀加速直线运动,在第—个2s 内位移为12m ,最后一个2s 内位移为36m ,则下面说法正确的是
A .质点的初速度大小是3 m/s
B .质点的加速度大小2m/s 2
C .第2s 末的速度大小是12m /s
D .第1s 内的位移大小是6m 【答案】A 【解析】
设第一个2s 内的位移为x 1,第三个2s 内,即最后1个2s 内的位移为x 3,根据x 3﹣x 1=2aT 2得:
.故A 正确,B 错误.第1s 末的速度等于第一个2s 内
的平均速度,则:
,则第2s 末速度为v=v 1+at=6+3×1m/s=9m/s .故
C 错误.在第1s 内反向看为匀减速运动则,故D
错误;故选A .
5.如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点,测得AB=L 1,BC =L 2,且物体通过AB 、BC 所用的时间相等,则下列说法正确的是( )
A .可以求得CD 的距离
B .可以求得OA 的距离
C .可以求得物体的加速度
D .可以求得从A 到B 的时间 【答案】B 【解析】 【详解】
设从A 到B 的时间为t ,由2x at ∆=可得物体的加速度a 的大小为:21
22
L L x a t t -∆==,由于平均速度公式可得212B L L x v t t
+∆=
=,根据速度位移22
02v v ax -=可得OB 的距离为2
21221()28()B OB
v L L x a L L +==-,解得OA 的距离212121()8()
OA L L x L L L +=--,因为不知道AB 、BC 所用的时间,所以不能求出加速度,因为不知道CD 所用的时间,所以不能求得CD 的距离,故B 正确,A 、C 、D 错误; 故选B . 【点睛】
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,设相等时间为t ,即可表示出B 点的速度,在相邻的相等时间内的位移差是恒量,即2x at ∆=,结合21
2B L L x v t t
+∆==求出B 点的速度,再结合运动学公式可求出OA 的距离.
6.几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是( )
A .子弹在每个水球中的速度变化相同
B .子弹在每个水球中运动的时间不同
C .每个水球对子弹的冲量不同
D .子弹在每个水球中的动能变化相同 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A. 设水球的直径为d ,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动.
因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d 和4d,根据x=
2
12
at 知,所用时间之比为23,所以子弹在每个水球中运动的时间不同; 子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,由△v=at 可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;故A 错误,B 正确;
C. 根据冲量的定义:I=Ft ,受力是相同的,运动的时间不同,所以每个水球对子弹的冲量不同.故C 正确;
D. 根据动能定理:△E K =W=Fd ,受力是相同的,运动的位移相同,所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等,所以子弹在毎个水球中的动能变化相同.故D 正确. 故选BCD 【点睛】
子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动来解决此题;根据冲量的定义判断冲量的变化;根据动能定理判断动能的变化.
7.动车把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组。
若动车组在匀加速运动过程中,从计时开始,通过第一个60 m 所用时间是10 s 。
通过第二个60 m 所用时间是6 s 。
则( )
A .动车组的加速度为0.5 m/s 2,接下来的6 s 内的位移为78 m
B .动车组的加速度为1 m/s 2,接下来的6 s 内的位移为96 m
C .动车组计时开始的速度为3.5 m/s
D .动车组计时开始的速度为2.5 m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】
第一个60 m 内中间时刻的瞬时速度v 1=
1
1
x t =
6 m/s ,第二个60 m 内中间时刻的瞬时速度v 2=2
2
x t =10 m/s ,则动车组的加速度a =21
122
v v t t -+=0.5 m/s 2。
根据Δx =aT 2得,接下来6 s
内的位移x 3=x 2+aT 2=60 m +0.5×36 m =78 m ,故A 正确,B 错误;动车组的初速度v 0=v 1-a
12
t =6 m/s -0.5×10
2m/s =3.5 m/s ,故C 正确,D 错误。
8.如图所示,一小滑块从斜面顶端A 由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C ,已知3AB =BC ,则下列说法正确的是( )
A .滑块到达
B 、
C 两点的速度之比为1∶2 B .滑块到达B 、C 两点的速度之比为1∶2 C .滑块通过AB 、BC 两段的时间之比为1∶1
D .滑块通过 AB 、BC 两段的时间之比为1∶2-1) 【答案】BC 【解析】 【详解】
AB.根据匀变速直线运动的速度位移公式v 2=2ax 得,v 2ax 3AB =BC ,滑块到达B 、C 两点所经过的位移比为1∶4,则通过B 、C 两点的速度之比为1∶2,故A 错误,B 正确;
CD.初速度为零的匀变速直线运动的物体从开始在连续相等时间内的位移之比为
1∶3∶5∶7L ,由题知3AB =BC ,则滑块通过AB 、BC 两段的时间之比为1∶1,故C 正确,D 错误。
9.一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s 内的位移比前1s 内的位移多0.2m ,则下列说法正确的是( ) A .小球加速度为20.2m/s B .小球前15s 内的平均速度为1.5m/s C .小球第14s 的初速度为2.8m/s D .第15s 内的平均速度为0.2m/s
【答案】AB 【解析】 【分析】
根据匀变速直线运动的推论2x aT ∆=求解加速度,根据速度时间公式求出14s 初、14s 末、15s 末的速度,根据02
v v
v +=
求解平均速度.
【详解】
A .根据匀变速直线运动的推论2x aT ∆=得:220.2
m/s 0.2m/s 1
a =
=,故A 正确; B .小球15s 末的速度15150.215m/s 3m/s v at ==⨯=,则小球前15s 内的平均速度
_
151503
m/s 1.5m/s 22
v v +=
==,故B 正确; C .小球第14s 的初速度等于13s 末的速度,则13130.213m/s 2.6m/s v at ==⨯=,故C 错误;
D .小球第14s 末的速度14140.214 2.8m/s v at ==⨯=,则第15s 内的平均速度为
15_'
14153 2.8
2.9m/s 22
v v v ++=
==,故D 错误. 故选AB. 【点睛】 题主要考查了匀变速直线运动的推论2x aT ∆=以及平均速度公式
02
v v
v +=
的直接应用,知道小球第14s 的初速度等于13s 末的速度,难度适中.
10.如图所示,物体从O 点开始做初速度不为零的匀加速直线运动,在第一个时间T 内通过位移为s 1到达A 点,紧接着在第二个时间T 内通过位移为s 2到达B 点,则以下判断正确的是
A .物体运动的加速度为
1
2
2s T B .物体运动的加速度为
21
2
s s T - C .物体在A 点的速度大小为21
2s s T
+ D .物体在B 点的速度大小为
21
2s s T
- 【答案】BC 【解析】 【分析】
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出物体在A 点的速度,根据v=v+at 求解B 点的速度. 【详解】
根据s 2−s 1=aT 2得物体运动的加速度为:a=
21
2
s s T
-.故B 正确,A 错误;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:v A =21
2s s T
+.故C 正确;物体在B 点的速度等于v B =v A +aT=21
3 s s T
-;故D 错误;故选BC 。
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的两个重要推论,并能灵活运用.
11.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T 内通过位移x 1到达A 点,接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点,则以下判断正确的是( ) A .物体在A 点的速度大小为12
2x x T
+ B .物体运动的加速度为1
2
2x T C .物体运动的加速度为
21
2
x x T - D .物体在B 点的速度大小为21
2x x T
- 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】
A 、根据平均速度的推论知,物体在A 点的速度12
2A x x v T
+= ,故A 正确; B 、根据Δx=aT 2得,加速度21
22Δx x x a T T
-== ,故C 正确,B 错误; D 、B 点的速度21
32B A x x v v aT T
-===
,故D 错误.
12.汽车刹车后做匀减速直线运动,经3s 后停止,对这一运动过程,下列说法正确的有
( )
A .这连续三个1s
B .这连续三个1s 的平均速度之比为3:2:1
C .这连续三个1s 发生的位移之比为5:3:1
D .这连续三个1s 的速度改变量之比为1:1:1 【答案】CD 【解析】 【详解】
A.采用逆向思维,汽车做初速度为零的匀加速直线运动,根据v=at 知,1s 末、2s 末、3s 末的速度之比为1:2:3,则这连续三个1s 的初速度之比为3:2:1,故A 错误; BC.采用逆向思维,根据2
12
x at =
知,1s 内、2s 内、3s 内的位移之比为1:4:9,则第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移之比为1:3:5,所以连续三个1s 内的位移之比为5:3:1,连续三个1s 内的平均速度之比为5:3:1,故B 错误,C 正确; D.根据△v =at 知,在连续三个1s 内的速度变化量之比为1:1:1,故D 正确。
13.如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从0点由静止开始下滑,先后通过
a、b、c、d,下列说法正确的是( )
A.在斜面上运动的平均速度
B.在斜面上运动的平均速度
C.在斜面上运动的平均速度
D.质点由O到达各点的时间之比
【答案】ABD
【解析】
【详解】
在斜面上运动的平均速度,选项A正确;oa:ad=1:3可知a点是od的中间
时刻,则在斜面上运动的平均速度,选项B正确,C错误;由x=at2可得,,故所用时间之比为:1:::2;故D正确;故选ABD。
14.一个做匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2,AB位移中点速度为v3,AB时间中点速度为v4,全程平均速度为v5,则下列结论中正确的有()
A.物体经过AB位移中点的速度大小为
B.经过AB位移中点的速度大小为
C.若为匀减速直线运动,则
D.在匀变速直线运动中一定有
【答案】BD
【解析】
【详解】
在匀变速直线运动中,位移中点速度为:,时间中点速度为:,平均速度为:,不论匀加速直线还是匀减速直线运动都有:v3>v4=v5,因为质
点做匀变速直线运动,若为匀加速直线v1<v2;若为匀减速直线v1>v2,故BD正确,AC错误.故选BD.
15.如图所示,一滑块以8 m/s的速度自斜面底端A点滑上光滑斜面,途经斜面中点C,到达斜面最高点B.如果已知v A∶v C=4∶3,从C点到B点历时(3-2) s,则下列说法正确的是( )
A.斜面的长度应为7 m
B.斜面的长度应为14 m
C.滑块到达斜面最高点的速度为v B=2m/s
D.滑块到达斜面最高点的速度为v B2m/s
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
由已知可知,v A∶v C=4∶3,所以v C=6 m/s,又因为C点为AB中点,故v C
22
2
A B
v v
+
,
即v A2+v B2=2v C2,可得v B=2m/s,C正确,D错误;由
x BC=
622
22
C B
v v
t
++
=×(32 ) m=7 m,得斜面长度x=2x BC=14 m,B正确,A错
误.故选BC.。