高考物理比例法解决物理试题推断题综合题汇编含详细答案
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高考物理比例法解决物理试题推断题综合题汇编含详细答案
一、比例法解决物理试题
1.一列火车有n 节相同的车厢,一观察者站在第一节车厢的前端,当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )
A .每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1:2:3:
:n
B .每节车厢经过观察者所用的时间之比是1:(2-1):(3-2)::(n -1n -)
C .在相等时间里,经过观察者的车厢节数之比是1:2:3:
:n
D .如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ,那么在整个列车经过观察者的过程中,平均速度为v
n
【答案】B 【解析】 【详解】
A 、根据匀变速直线运动的速度位移公式得,v 2=2ax ,x 为每节车厢的长度,知每节车厢末端经过观察者时的速度之比为123n ∶∶∶
,故A 错误。
B 、每节车厢的长度相同,初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内通过的时间之比为1:(2-1):(3-2):
:(n -1n -),故B 正确。
C 、初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1:3:5∶(2n-1),则在相等时间里,通过观察者的车厢节数之比为1:3:5
(2n-1),故C 错误。
D 、如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ,那么在整个列车经过观察者的过程中,根据匀变速运动的推论,平均速度为2
v
,故D 错误。
故选:B
2.如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a 、b 、c 、d 后到达最高点e .已知ab =bd =6m ,bc =1m ,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 .a =1m/s 2
B .v c =3m/s
C .v b =2m/s
D .从d 到e 所用时间为3s 【答案】B 【解析】
【详解】
AB.由题,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ,根据推论得知,c 点的速度等于ad 间的平均速度,则有:12
m/s 3m/s 222
c ac c
d v t +=
==⨯,ac 间中点时刻的瞬时速度为17m/s 3.5m/s 2ac v t =
==,cd 间中点时刻的瞬时速度为25
m/s 2.5m/s 2
cd v t ===,故物体的加速度大小为:221
0.5m/s v v a t
-=
=,A 错误,B 正确。
C.由22
2b c v v a bc -=()
得,v b m/s 。
故C 错误。
D. 设c 到e 的时间为T ,则v c =aT ,得T =6s 。
则从d 到e 所用时间为4s ,选项D 错误。
3.质点从静止开始做匀加速直线运动,从开始运动起,通过连续三段路程所经历的时间分别为3s 、2s 、1s ,则这三段路程之比是( ) A .1:1:1 B .3:6:5 C .9:4:1 D .9:16:11 【答案】D 【解析】 【详解】
根据2
12
x at =
得,质点在3s 、5s 内、6s 内的位移之比为9:25:36,则在连续3s 内、2s 内、1s 内的位移之比为9:16:11,故D 正确,A 、B 、C 错误; 故选D 。
【点睛】
根据匀变速直线运动的位移时间公式分别求出3s 内、5s 内、6s 内的位移之比,从而求出通过连续三段位移之比。
4.具有完全自主知识产权的中国标准动车组“复兴号”,于2017年6月26日在京沪高铁双向首发.动车匀减速进站时,小明站在站台上,发现连续两节动车车厢经过自己所用的时间分别为t 1=2s 和t 2=4s ,动车每节车厢长L=25m ,则动车进站时的加速度大小为
A .
25
12m/s 2 B .
21
20
m/s 2 C .2m/s 2 D .
35
7
m/s 2 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
连续两节车厢的平均速度分别为:1112.5/L v m s t =
=;22
6.25/L
v m s t ==,根据
121222t t v v a ⎛⎫
=++ ⎪⎝⎭
解得a=2512m/s 2,故选A.
点睛:此题考查匀变速直线运动的推论的应用,即匀变速直线的物体中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,;联系运动公式解答.
5.一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3s 内与第6s 内通过的位移之比为x 1:x 2,通过第3 个1m 与通过第6个1m 时的平均速度之比为v 1:v 2,则( ) A . B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【详解】
质点从静止开始做匀加速直线运动,根据它在连续相等的时间内的位移之比
,所以
;连续
相等位移上的时间之比
,所以
,故
,C 正确.
6.质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =5t+2t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( ) A .第1s 内的位移是5m
B .前2s 内的平均速度是6m/s
C .任意相邻的1s 内位移差都是4m
D .任意1s 内的速度增量都是2m/s
【答案】C 【解析】 【详解】
A .第1s 内质点的位移
25511m =6m x t t =+=⨯+
故A 错误;
B .质点在前2s 内的位移
25524m =14m x t t =+=⨯+
则前2s 内的平均速度
14
m/s = 7m/s 2
x v t =
= 故B 错误; C .由公式:
2201
522
x v t at t t =+=+
得加速度
24m/s a =
根据2x aT ∆= 得,
241m = 4m x ∆=⨯
故C 正确;
D .任意1s 内速度的变化量
41m/s = 4m/s v aT ∆==⨯
故D 错误。
7.一个物体做匀变速直线运动,若运动的时间之比为t 1:t 2:t 3:… =1:2:3:…下面有三种说法: ① 相应的运动距离之比一定是s 1:s 2:s 3:…=1:4:9: … ② 相邻的相同时间内的位移之比一定是s 1:s 2:s 3:…=1:3:5: … ③ 相邻的相同时间内位移之差值一定是△s =aT 2,其中T 为相同的时间间隔. 以上说法正确与否,有( ). A .都是正确的 B .只有② ③ 正确 C .都是不正确的 D .只有③ 正确
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
只有初速度为零的匀变速直线运动,经过连续相等时间相应的运动距离之比才是
s 1:s 2:s 3:…=1:4:9…,
①错误;
只有初速度为零的匀变速直线运动,相邻的相同时间内的位移之比才是
s 1:s 2:s 3:…=1:3:5:…,
②错误;
初速度为v 0的匀变速直线运动,运动的时间之比为t 1:t 2:t 3:…=1:2:3:…,即第1s 秒内的位移
则第2s 内位移
第3s 内的位移
故相邻的相同时间内位移之差值
故③正确; 故选D .
8.一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过 A 、B 、C 三点,如图所示。
已知 AB=18 m ,BC=30 m ,小球经过 AB 和BC 两段所用的时间均为 2 s ,则小球在经过 A 、B 、C 三点时的速度大小分别是( )
A .6 m/s ,9 m/s ,12 m/s
B .6 m/s ,12 m/s ,18 m/s
C .3 m/s ,4 m/s ,5 m/s
D .3 m/s ,5 m/s ,7 m/s 【答案】B 【解析】 【详解】
根据△x=at 2
得:a=△x/t 2
=(30−18)/22
=3m/s 2
, B 点的瞬时速度等于AC 段的平均速度,则有:v B = m/s=12m/s
则C 点的速度为:v C =v B +at=12+3×2=18m/s,A 点的速度为:v A =v B −at=12−3×2=6m/s,故B
正确,ACD 错误。
故选:B 【点睛】
根据匀变速直线运动的推论:相邻的连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球的加速度,通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B 点的瞬时速度,结合速度时间公式求出A 、C 的瞬时速度.
9.一个做自由落体运动的物体经过时间t 落到地面,以下说法中正确的是 A .下落全程一半时的速度与落地速度之比是1∶2 B .下落前半程与后半程的平均速度之比为1∶2
C .下落前半时间段与后半时间段的平均速度之比为1∶2
D .下落3t 和落地前3
t
时间内的位移之比为1∶5
【答案】D 【解析】 【详解】 A. 根据题意有:
22gh v
222
h
g
v '= 可得落地速度:
2v gh =
下落全程一半时的速度:
v gh '=
下落全程一半时的速度与落地速度之比是:
1:2v v
'
= 故A 错误;
B. 初速度为零的匀加速直线运动,相等位移的时间之比为:
123:::...1:()21:(32):t t t =--⋯
半程和后半程的所用的时间之比为1:(2)1-,根据平均速度x
v t
=,知下落前半程与后半程的平均速度之比为为:
12(:2:1)1v v =+
故B 错误。
C. 下落前半程时间段与后半程时间段的位移之比为1:3,根据平均速度x
v t
=,知平均速度之比为1:3,故C 错误;
D. 将整个过程的时间分成3段,则位移之比为1:3:5,所以下落3t 和落地前3
t
时间内的位移
之比为1:5,故D 正确。
10.有一串佛珠,穿在一根长1.8 m 的细线上,细线的首尾各固定一个佛珠,中间还有5个佛珠.从最下面的佛珠算起,相邻两个佛珠的距离为5cm 、15 cm 、25 cm 、35 cm 、45 cm 、55 cm ,如图所示.某人向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个佛珠紧靠水平桌面.松手后开始计时,若不计空气阻力,g 取10 m/s 2,则第2、3、4、5、6、7个佛珠( )
A .落到桌面上的时间间隔越来越大
B .落到桌面上的时间间隔相等
C .其中的第4个佛珠落到桌面上的速率为3 m/s
D .依次落到桌面上的速率关系为1∶
∶
∶2∶
∶
【答案】BC
【解析】
【详解】
AB、佛珠同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:4:9:16:25:36,根据
,知落地的时间之比为1:2:3:4:5:6,则有落到桌面上的时间间隔相等,故A错误,B正确;
C、第4个佛珠距离地面的高度为45cm,则,故C 正确;
D、根知,依次落到桌面上的速率关系为1:2:3:4:5:6,故D错误;
故选BC。
【点睛】
关键掌握自由落体运动的规律,知道初速度为零的匀加速直线运动的一些推论。
11.一可视为质点的小石块从塔顶自由下落,它在最后一秒内位移是30 m,(取
g=10m/s2),则()
A.石块最后一秒的平均速度是30 m/s
B.小石块在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9
C.小石块在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D.小石块在开始连续的三个5 m,所经历的时间之比为1∶(-1)∶(-)
【答案】ACD
【解析】
【详解】
石块最后一秒的平均速度是,选项A正确;根据h=gt2∝t2可知小石块在开始连续的前1s、前2s和前3s内位移之比是1∶4∶9,则选项B错误;根据
v=gt∝t可知,小石块在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3,选项C正确;
根据h=gt2得,,则物体在开始的5m,10m和15m的时间之比为1::,小石块在开始连续的三个5 m,所经历的时间之比为1∶(-1)∶(-),则选项D正确;故选ACD.
【点睛】
解决本题的关键知道自由落体运动是特殊的匀变速直线运动,掌握匀变速直线运动的速度时间公式、位移时间公式,并能灵活运用.
12.一物体做自由落体运动,下落时间为3s,此物体1s末、2s末、3s末速度之比为:
v1:v2:v3;1s内、2s内、3s内的位移之比为:x1:x2:x3,则以下结论正确的是
A.v1:v2:v3=1:3:5
B.v1:v2:v3=1:2:3
C .x 1:x 2:x 3=1:3:5
D .x 1:x 2:x 3=1:4:9 【答案】BD 【解析】 【详解】
AB 、根据自由落体运动速度时间公式
可得:它在1s 末,2s 末,3s 末的速度之比
,故B 正确,A 错误;
CD 、根据得:它在1s 内,2s 内,3s 内位移之比为:
,
故D 正确,C 错误;
故选BD 。
【点睛】
根据自由落体运动速度时间公式
即可求解1s 末,2s 末,3s 末的速度之比,根据
即可比较1s 内,2s 内,3s 内位移之比。
13.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 32
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。
14.如图所示,质量不等的木块A 和B 的质量分别为m 1和m 2,置于光滑的水平面上.当水平力F 作用于左端A 上,两物体一起做匀加速运动时,A 、B 间作用力大小为F 1.当水平力F 作用于右端B 上,两物体一起做匀加速运动时,A 、B 间作用力大小为F 2,则( )
A .在两次作用过程中,物体的加速度的大小相等
B .在两次作用过程中,12F F F +<
C .在两次作用过程中,12F F F +=
D .在两次作用过程中,11
22
F m F m = 【答案】AC 【解析】 【详解】
两次作用过程,对整体分析,整体的加速度为:12
a F
m m =+,故A 正确;隔离分析,第
一种情况,A 对B
的作用力为:21212
m F
F m a m m ==
+,第二中情况,A 对B 的作用力为:
12212
m F
F m a m m ==
+,则有:F 1+F 2=F ,故B 错误;C 正确;以上数据可知,1221F m F m =,故D 错误.
15.物体做匀加速直线运动,已知第 1s 的位移是 2m ,第 2s 的位移是 6m , 则下面结论正确的是( )
A .物体零时刻的速度是 2m/s
B .物体的加速度是
C .第 3s 末的速度是 10m/s
D .第 3s 的位移是 10m 【答案】BD 【解析】 【分析】
物体做匀变速直线运动,在相邻相等时间内位移之差等于常数,求的加速度,根据位移时间公式即可判断; 【详解】
A 、根据相邻相等时间内位移之差等于常数可得
,解得
在第一秒内由,解得
,故A 错误,B 正确; C 、3s 末的速度为
,故C 错误;
D、第3s内的位移为,故D正确。
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式等,关键是抓住物体做匀变速直线运动,在相邻相等时间内位移之差等于常数的应用。