高考物理力学知识点之直线运动真题汇编附解析(7)
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高考物理力学知识点之直线运动真题汇编附解析(7)
一、选择题
1.如图所示,分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象,则( )
A .甲的加速度大小为25/m s
B .乙的加速度大小为25/m s
C .甲在4s 内的位移大小为40 m
D .乙在4 s 内的位移大小为20 m
2.静止在粗糙水平地面上的物块,在恒定水平拉力的作用下开始运动,当位移为2x 0时撤去外力,此时动能为E k0,继续滑行x 0后停下来,其动能随位移变化的关系如图所示。
根据图像中己知信息,不能确定的物理量是( )
A .恒定水平拉力的大小
B .物块与水平地面之间的动摩擦因数
C .物块加速运动和减速运动的时间之比
D .物块加速运动和减速运动的加速度大小之
比
3.一辆小车从A 点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过B 点和C 点,已知它经过B 点时的速度为v ,经过C 点时的速度为3v ,则AB 段与BC 段位移之比为 A .1:3 B .1:5 C .1:8
D .1:9
4.跳伞运动员以5 m/s 的速度竖直匀速降落,在离地面h =10 m 的地方掉了一颗扣子,跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g 取10 m/s 2)( ) A .2 s B 2s C .1 s
D .(22) s
5.汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停了下来,在汽车刹车的过程中,汽车前半程的平
均速度与后半程的平均速度之比是( ) A .
(
)
21:1
B 2
C .)
1:
21
D .1:26.如图甲所示,一维坐标系中有一质点静止于x 轴上的某位置(图中未画出),从t =0时刻开始,质点在外力作用下沿x 轴正方向做匀变速直线运动,其位置坐标与速率平方关系的
图象如图乙所示。
下列说法正确的是()
A.物块运动的加速度大小为1m/s2
B.t=4s时物块位于x=2m处
C.前2s时间内物块的位移大小为2m
D.2~4s时间内物块的平均速度大小为3m/s
7.如图所示是物体运动的v-t图像,从t=0开始,下列说法不正确的是()
A.t1时刻离出发点最远
B.t2~t3时间内,加速度沿负方向
C.在0~t2与t2~t4这两段时间内,物体的运动方向相反
D.在t1~t2与t2~t3时间内,物体的加速度大小和方向都相同
8.物体由静止开始运动,加速度恒定,在第7s内的初速度是2.1m/s,则物体的加速度是()
A.0.3m/s2B.0.35m/s2C.2.1m/s2D.4.2m/s2
9.如图所示,在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,若1s后4个水果均未着地,则1s后速率最大的是()
A.B.C.D.
10.一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图象如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法中正确的是()
A.在t2时货箱运动到最高位置
B.在t2~t3时间内,货箱所受的合力竖直向上且不断减小
C.在t4~ t5时间内,货箱处于失重状态
D .在t 6~ t 7时间内,货箱的机械能可能保持不变
11.2019年9月13日,美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。
我军组织有关海空兵力,依法依规对美舰进行了识别查证,予以警告,成功将其驱离。
如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像,则下列说法正确的是( )
A .美舰在0~66 s 内的平均速度大小等于7.5 m/s
B .美舰在66 s 末开始调头逃离
C .美舰在66~96 s 内运动了225 m
D .美舰在96~116 s 内做匀减速直线运动
12.关于曲线运动,下列说法不正确的是( )
A .曲线运动一定是变速运动
B .变速运动不一定是曲线运动
C .曲线运动的速度方向不断变化,但速度的大小可以不变
D .曲线运动的加速度一定变化
13.A 、B 两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度一时间图象如图所示,则( )
A .A 、
B 两物体的运动方向一定相反 B .
时,A 、B 两物体的速度相同
C .0~6s 内A 比B 物体运动得快
D .A 物体的加速度比B 物体的加速度大
14.跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下,运动员沿竖直方向运动,其v-t 图象如图所示.下列说法正确的是( )
A .运动员在010s -内的平均速度大小等于10/m s
B .10s 末运动员的速度方向改变
C .10末运动员打开降落伞
D .1015s s -内运动员做加速度逐渐增加的减速运动 15.下列表述中符合实际情况的是( )
A.小华正常步行的速度约为10m/s
B.小强正常上楼时的功率约为0.2kW
C.小球从10楼自由下落到地面,时间约为10s
D.小明将一个鸡蛋举过头顶,克服重力做功约为10J
16.一物体作匀加速直线运动,通过一段位移x∆所用的时间为1t,紧接着通过下一段位移x∆所用时间为2t.则物体运动的加速度为
A.12
1212
2()
()
x t t
t t t t
∆-
+B.
12
1212
()
()
x t t
t t t t
∆-
+C.
12
1212
2()
()
x t t
t
t t t
∆+
-D.
12
1212
()
()
x t t
t t t t
∆+
-
17.甲、乙两辆汽车从同一位置,同时沿同一平直路面行驶,其v-t图象如图所示,下列对汽车运动状况的描述正确的是()
A.第10s末,乙车改变运动方向
B.第20s末,甲、乙两车运动速度相同
C.第10s末,甲、乙两车相距最近
D.甲、乙两车一定相遇两次
18.甲、乙两车在同一直车道上运动,甲车在前,乙车在后.遇到红灯时它们同时开始作减速运动,并安全停车,两车v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.t=4s时两车相距最远
B.t=6s时两车相距最近
C.甲、乙两车加速度大小之比为3:2
D.甲、乙两车之间的距离先减小后增大
19.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图象如图所示,下列表述正确的是()
A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
20.伽利略为研究自由落体运动,做了一项实验。
如图所示,将铜球从斜槽的不同位置由静止释放,伽利略手稿中记录了一组实验数据,从表中能够得到的结论是()
A.3
12
123
s
s s
t t t
===…
B.3
12
222
123
s
s s
t t t
===…
C.若以时间为横坐标,距离为纵坐标,其图像是一条直线
D.若以时间的二次方为横坐标,距离为纵坐标,其图像是一条抛物线
21.如图所示为甲、乙两个质点运动的位移-时间图象,由此可知(图中虚线与曲线相切) ()
A.甲做匀减速直线运动,乙做变减速直线运动
B.在0~t0时间内的某时刻,甲、乙两质点的速度大小相等
C.甲、乙两质点从x=2x0位置同时出发,同时到达x=0位置
D.在0~t0时间内,乙的速度大于甲的速度,t0时刻后,乙的速度小于甲的速度
22.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地()
A.运行的时间相等B.加速度不相同C.落地时的速度相同D.落地时的动能相等23.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为
A.5m B.20m C.31.25m D.11.25m
24.某同学欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为s,从着陆到停下来所用的时间为t,实际上,飞机的速度越大,所受的阻力越大,则飞机着陆时的速度应是()
A.v=
s
t
B .2v=s t
C .2v>
s t
D .2<v<
s s t t
25.如图所示是物体做直线运动的v -t 图象,则下列由v -t 图象作出的加速度—时间(a -t )图象和位移—时间(x -t )图象中正确的是( )
A .
B .
C .
D .
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.B 解析:B 【解析】
A 、在x t -图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A 错误;
B 、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a 2220/5/4
v a m s m s t =
==,故B 正确; C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=,故C 错误;
D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在4s 内的位移大小为
204
402
x m m ⨯=
=,故D 错误. 点睛:本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别,知道v-t 图象的斜率表示加速度,
x t -图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆.
2.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 AB .从00
2x 过程由动能定理得
00k022F x f x E ⋅-⋅=
从0023x x 过程程由动能定理得
0k00fx E -=-
联立可解得水平拉力F 和摩擦力f ,由于物体的质量未知,则无法确定动摩擦因数,故A 正确,B 错误;
C .设运动过程中最大速度为max v ,则有
max
0122
v x t = max
022
v x t =
则可求得物块加速运动和减速运动的时间之比,故C 正确; D .由
00k022F x f x E ⋅-⋅= 0k00fx E -=-
可解得
3=
2
F f 物块加速运动和减速运动的加速度大小之比
1212F f a m f a m
-==
故D 正确。
本题选不能确定的物理量,故选B 。
3.C
解析:C 【解析】 【分析】 , 【详解】
ABCD 、根据v at = 可知小车到达B 点和C 点的时间之比为1:3,再根据2
12
s at =,可知位移之比为1:9,那么AB 段与BC 段位移之比为1;8,故C 正确;ABD 错误;故选C 4.C 解析:C 【解析】
试题分析:设扣子下落时间为1t ,则由解得11s t =(或12s t =-舍去)
运动员下落时间20
=2s h
t v =,所以跳伞运动员比扣子晚着陆的时间211s t t t ∆=-=. 故选C
考点:匀变速直线运动
点评:本题扣子的运动不是自由落体运动,因为它的初速度不为零,所以不能用212
h gt =求解.
5.A
解析:A 【解析】
试题分析:设汽车刹车后做匀减速直线运动可以看做初速度为零的匀加速直线运动,那么在后半程和前半程所用的时间之比为:()
1:21-,由平均速度定义:指某段位移与所用
时间的比值,因为位移相等,
由x
v t
∆=
∆,可得平均速度之比为:(
)
21:1+,故A 正确, BCD 错误.
考点:平均速度
【名师点睛】平均速度的物理意义:反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,与一段位移或一段时间间隔相对应.平均速度的大小:由公式v =
计算得出;计算时一定要指明
是哪一段时间或哪一段位移内的平均速度.平均速度的方向:与该段过程的位移方向相同,与运动方向不一定相同.
6.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】 A .由
()202v a x x =-
整理得
2
02v x x a
=+ 结合图像可知,物体做匀加速直线运动
20.5m/s a =
02m x =-
故A 错误; B .由
201
2
x t x a =-
当4s t =时,解得
2m x =
故B 正确; C .由
212
x at =
将2s t =代入,解得
1m x =
故C 错误;
D .匀加速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度,根据
v at = 24s 3s 2
t +==
解得
1.5m/s v =
故D 错误。
故选B 。
7.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图可知,在t 2时刻,图线与时间轴围成的面积最大,则位移最大,离出发点最远,故A 错误,A 项符合题意;
B .t 2~t 3时间内,图像的斜率为负,表示加速度沿负方向,故B 正确,B 项不合题意;
C .在0~t 2与t 2~t 4这两段时间内,速度的正负相反,一正一负,则速度的方向即运动方向相反,故C 正确,C 项不符题意;
D .在t 1~t 2与t 2~t 3这两段时间内,图线的斜率相同,则加速度的大小和方向相同,故D 正确,D 项不符题意。
本题选不正确的故选A 。
8.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
第7s 初即第6s 末,物体运动的时间为6s 。
由题意可知,6s 末的速度为2.1m/s ,初速度为零,则有v =at ,解得
222.1
m/s 0.35m/s 6
a =
= =0.35m/s 2 故选B 。
9.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】 根据
0v v at =+ 0A 3m/s v =-
代入解得
A 7m/s v =
同理解得
B 5m/s v =
C 0m/s v =
D 5m/s v =-
由于
A B D C =v v v v >>
故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
10.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图像可知,则0~t 3时间内货厢的速度为正,向上运动;在t 4~ t 7时间内速度为负向下运动,则在t 3时货箱运动到最高位置,选项A 错误;
B .在t 2~t 3时间内,货箱向上做匀减速运动,则加速度向下,所受的合力竖直向下,因加
速度不变,则合力不变,选项B 错误;
C .在t 4~ t 5时间内,货箱向下做加速运动,加速度向下,则处于失重状态,选项C 正确;
D .在t 6~ t 7时间内,货箱向下减速,升降机对货厢的支持力向上,支持力对货厢做负功,则货厢的机械能减小,选项D 错误。
故选C 。
11.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .v t -图像的斜率为加速度,若美舰在0~66 s 内做匀加速直线运动,平均速度大小为
015m/s 7.5m/s 2
v +=
=,根据图像可知美舰做加速度减小的加速运动,所以平均速度大小大于7.5m/s ,A 错误;
B .美舰在96s 末速度开始反向,此时开始调头逃离,B 错误;
C .v t -图线与时间轴围成的面积为位移,则66~96 s 内运动了
1(9666)15m 225m 2
x =⨯-⨯= C 正确;
D .美舰在96~116 s 内做反向的匀加速直线运动,D 错误。
故选C 。
12.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .既然是曲线运动,物体的速度方向一定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,A 正确,不符合题意;
B .变速运动有以下几种情况,速度大小改变,方向不变;速度大小不变,方向改变;速度大小和方向都改变。
速度大小改变,方向不变是变速直线运动,B 正确,不符合题意;
C .曲线运动的条件是合力与速度不在同一直线上,一定有加速度,因此速度方向一定变化但速度大小可以变化,也可以不变化,C 正确,不符合题意;
D .曲线运动的条件是合力与速度不在同一直线上,如果合力是恒力,则加速度不变化,D 错误,符合题意。
故选D 。
13.B
解析:B
【解析】
【详解】
A .由图可知,两物体的速度均沿正方向,故两物体的运动方向相同,故A 项错误;
B .由图可知,
时两图线相交,知A 、B 两物体的速度相同,故B 项正确; C .前内,B 的速度比A 的大,则B 比A 运动得快,故C 项错误;
D .由图象可知,图象的斜率表示加速度大小,则有A 物体的加速度小于B 物体的加速度,故D 项错误。
14.C
解析:C
【解析】
【详解】
若运动员在0-10s 内做匀变速直线运动,则平均速度20m /s 10m /s 22
v v ===,运动员在0~10s 内的位移大于匀加速直线运动到20m/s 的位移,所以平均速度大于10m/s .故A 错误;在整个过程中,速度都是正值,运动员的速度方向未改变.故B 错误;从10s 末开始运动员做减速运动,则知10末运动员打开降落伞,故C 正确;10~15 s 内图线的斜率逐渐减小,则加速度逐渐减小,运动员做加速度逐渐减小的减速运动.故D 错误;
15.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .小华步行的速度不可能达到10m/s ,故A 错误;
B .小强正常上楼的功率等于克服重力做功的功率,根据
P =mgv
知
P =500×0.5W=250W
故B 正确;
C .小球从10楼自由下落到地面,高度约为40m ,则有
212
h gt =
可得时间为 23s h t g
=
≈ 故C 错误; D .鸡蛋的质量大约0.05kg ,举过头顶,克服重力做功大约
W =mgh =0.05×10×0.5J=0.25J
故D 错误。
故选B 。
16.A
解析:A
试题分析:物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ,平均速度为:11
x v t ∆=,即为
12t 时刻的瞬时速度;物体在后一段x ∆所用的时间为2t ,平均速度为:22 x v t ∆=,即为22
t 时刻的瞬时速度.速度由1 v 变化到2 v 的时间为:122t t t +∆=,所以加速度为:()()
122112122 x t t v v a t t t t t ∆--==∆+,A 正确; 考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
【名师点睛】本题若设初速度和加速度,结合位移时间公式列方程组求解,可以得出加速度的大小,但是计算较复杂,没有运用匀变速直线运动的推论解决简捷.
17.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .乙车的速度一直为正,说明乙车的运动方向没有发生改变,选项A 错误;
B .第20s 末,甲、乙两车运动速度相同,都为20m/s ,选项B 正确;
C .在第20s 前,甲车的速度比乙车的大,两者间距一直增大,选项C 错误;
D .甲、乙两辆汽车从同一位置出发,在第20s 末前两者间距一直增大,此后,由于乙做匀加速运动,甲做匀速运动,乙可能追上甲并超过甲,故只能相遇一次,选项D 错误。
故选B 。
18.A
解析:A
【解析】
A. 甲车在前,乙车在后,在t =4s 前,甲的速度大于乙的速度,故两者间的距离逐渐增大,故t =4s 时两车相距最远,故A 正确;
B. 在4−6s 内甲的速度小于乙的速度,故两者间的距离逐渐减小,6s 时,甲车停止,乙车继续靠近甲车直到8s 时停止,所以8s 时两车相距最近,故B 错误;
C. 在v −t 图象中,斜率代表加速度,则a 甲=△v/△t =(0−15)/6m /s 2=−2.5m /s 2,乙的加速度为a 乙=△v/△t =(0−10)/8m /s 2=−1.25m /s 2,故a 甲:a 乙=2:1,故C 错误;
D. 根据AB 可知,甲乙间的距离先增大后减小,故D 错误;
故选A
点睛:在v-t 图象中,可以判断出速度的变化关系,判断出甲乙的速度大小,当速度相等时,距离最大;斜率代表加速度,即可判断.
19.B
解析:B
A 、由图知,0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故A 错误;
B 、s t -图象的斜率表示速度,甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故B 正确;
C 、物体的位移等于s 的变化量.则知0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的大,故C 错误;
D 、0-0.6小时内,甲的位移比乙的大,0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的大,所以0.8小时内,甲的路程比乙的大,故D 错误.
点睛:该题考查了对位移--时间图象的理解和应用,要掌握:在位移-时间图象中,图象的斜率表示质点运动的速度的大小,纵坐标的变化量表示位移.
20.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
AB .伽利略最初猜想沿斜面向下运动的物体的运动的速度与时间成正比
v kt =
由此伽利略推论位移的位移与时间的平方成正比,则
'2x k t =
即
'2x k t =
结合以上的分析,则比较2x t 即可,考虑到测量的误差等原因,可以认为2x t
是一个常数,即位移与时间的平方成正比,A 错误B 正确;
C .以时间为横坐标,距离为纵坐标,即
2x kt =
其图像是一条抛物线线,C 错误;
D .以时间的二次方为横坐标,距离为纵坐标,即
2x kt =
其图像是一条直线,D 错误。
故选B 。
21.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据x -t 图象的斜率表示速度,知甲做匀速直线运动,乙做减速直线运动,故A 错误;
B .根据x -t 图象的斜率表示速度,图中虚线与甲图线平行,知在0~t 0时间内的某时刻,甲、乙两质点的速度大小相等,故B 正确;
C .甲、乙两质点从x =2x 0位置同时出发,乙先到达x =0位置,故C 错误;
D .在0~t 0时间内,乙的速度先大于甲的速度,再等于甲的速度,后小于甲的速度,t 0时刻后,乙的速度小于甲的速度,故D 错误。
故选B 。
22.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .竖直上抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =-+ 竖直下抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =+ 平抛的小球在竖直方向
2
2
gt h = 显然竖直下抛的小球从抛出到落地运行的时间最短,故A 错误;
B .三个小球在运动过程中都只受重力作用,加速度都为重力加速度g ,故三者加速度相同,故B 错误;
C .速度相同包括大小和方向都相同,竖直上抛和竖直下抛两小球落地的速度方向竖直向下,而平抛运动的小球落地速度与竖直方向有一定的夹角,故三个小球落地速度不相同,故C 错误;
D .从抛出到落地的过程中由动能定理,有
2201122
mv mv mgh -= 由题意可知,三个球的h 、m 、v 0都相同,所以落地时末速度的大小相等,即落地时的动能相等,故D 正确。
故选D 。
23.D
解析:D
【解析】
【详解】 由212
H gt =可得:第1秒内的位移211101m 5m 2H =⨯⨯=,则最后一秒内的位移21210m H H ==,则设下落总时间为t ,最后1s 内的位移:
2211(1)10m 22H gt g t =--=,解得: 1.5s t =则物体下落的总高度2111.25m 2
gt =。
24.C
解析:C
【解析】
【详解】
由题意知,当飞机的速度减小时,所受的阻力减小,因而它的加速度会逐渐变小.画出相
应的v -
t 图象大致如图所示.
根据图象的意义可知,实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为x ,虚线(匀减速运动)下方的“面积”表示的位移为
2v t ,应有2v t >x ,所以v >2x t
,所以选项C 正确. 【点睛】
本题通过速度时间图线,结合图线与时间轴围成的面积表示位移,结合平均速度推论分析比较方便. 25.A
解析:A
【解析】
【详解】
由v −t 图象知,0−1s 内,物体做匀速直线运动,加速度a=0,位移x=vt ,x 与t 成正比; 1−3s 内,物体的加速度不变,做匀变速直线运动,有:a=△v/△t=(−1−1)/(3−1)=−1m/s 2.
位移为:x=v 0(t −1)+12a(t −1)2=1×(t −1)+ 12×(−1)(t −1)2=−t 2+2t −32
, x −t 图象是开口向下的抛物线;
3−5s 内,物体沿负方向做匀减速直线运动,有:a′=△v/△t=(0+1)/2=0.5m/s 2
位移为:x=v 0(t −3)+12
a′(t −3)2,x −t 图象是开口向上的抛物线; 由数学知识知,A 图象正确,BCD 错误.
故选A。