2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题01质点的直线运动含解析(I).doc

2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题01质点的直线运动含解析(I)本专题中的难题分为二，一为对运动图像的考查，对图像的考查范围很广，涉及的内容页比较多，几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用，特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点，在解题过程中，要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面，考查方式多为选择题。二是对多过程直线运动的考查，综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题，考查方式多为计算题， 在做题过程中需要（1）要养成画物体运动示意图，或者x-t图象与v-t图象的习惯，特别是比较复杂的运动，画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化，物理过程清晰，便于研究，（2）要注意分析研究对象的运动过程，搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段又存在哪些联系。一、选择题1 【湖南省长沙市长郡中学xx届高三上学期第二次周测】质量为m=10kg的物体，在恒定的水平外力F的作用下，在粗糙的水平面上做直线运动。02.0s内水平外力F与运动方向相反，2s4s内水平外力F与运动方向相同，物体运动的速度-时间图象如图所示（），则下列说法正确的是： （ ）A、04.0s内物体运动的平均速度大小3m/sB、04.0s内物体运动的平均加速度为C、水平外力F=50ND、水平外力F=20N【答案】B【解析】04.0s内物体运动的平均速度大小：，A错误；04.0s内物体运动的平均加速度：，B正确；02.0s内，,2s4s内，C、D错误；故选B。【名师点睛】在速度-时间图象中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图象的斜率表示物体运动的加速度，三、图象与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移。2【湖北省孝感高级中学xx届高三9月调考】（多选）t=0时，甲乙两汽车从相距80km的两地开始相向行驶，它们的v一t 图象如图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是： （ ）A在第2小时末，甲乙两车相距20 kmB在第2小时末，甲乙两车相距最近C在4小时前，两车已相遇D在第4小时末，甲乙两车相遇【答案】AC【解析】【名师点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线斜率、图线与时间轴围成的面积表示的含义。3【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA =4m/s 的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB =10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a =2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为： （ ）A7 s B8 sC9 s D10 s【答案】B【解析】【名师点睛】本题是追击问题，特别要注意物体B做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间。4【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】（多选）甲、乙两物体沿同一方向做直线运动，6s末在途中相遇，它们的速度图像如图所示，可以确定： （ ）At0时甲在乙的前方27m处Bt0时乙在甲的前方27m处C6s之后两物体不会再相遇D6s之后两物体还会再相遇【答案】AC【解析】根据速度图象的“面积”等于位移大小，得到时，甲的位移大小为，乙的位移大小为，末甲乙相遇，则在时甲在乙的前方处故A正确，B错误；由于之后甲的速度大于乙的速度，两物体不会再相遇，故D正确，C错误。【名师点睛】本题关键抓住速度图象的“面积”等于位移来求解两物体出发点相距的距离。5【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头(刚滴出的水滴速度为零)，在某种光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动(如图中A、B、C、D所示)，右边数值的单位是cm）。要出现这一现象，所用光源应满足的条件是(取g=10m/s2) ： （ ）A普通的白炽光源即可B频闪发光，间歇时间为0.30sC频闪发光，间歇时间为0.14sD频闪发光，间歇时间为0.17s【答案】D【解析】【名师点睛】本题考查分析运用物理知识分析实际问题的能力，巧妙利用视觉暂留和光源的周期性。6 【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】（多选）一个从地面竖直上抛的小球，到达最高点前1s上升的高度是它上升的最大高度的1/4，不计空气阻力，g=10m/s2则： （ ）A小球上升的最大高度是5m B小球上抛的初速度是20m/sC2.5s时物体正在上升 D1s末、3s末物体处于同一位置【答案】BD【解析】小球到达最高点前上升的高度是，由题知，小球上升的最大高度是，故A错误；由，得小球上抛的初速度是，故B正确；小球上升的总时间，则时物体正在下降，故C错误；由于小球上升的总时间是，则根据末、末物体处于同一位置，故D正确。【名师点睛】竖直上抛运动具有对称性，上升和下降时间相等，根据位移时间公式求出到达最高点前1s上升的高度，从而得到最大高度由速度位移时间关系公式列式求解初速度，从而求得上升的总时间，即可分析末物体的速度方向，并分析末、末物体的位置关系。7【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】做匀加速沿直线运动的质点在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s，则质点的加速度大小为： （ ）A1 m/s2 B2 m/s2 C3 m/s2 D4 m/s2【答案】C【解析】根据匀变速直线运动的规律可知，第一个内的平均速度为第末的速度；第一个内的平均速度为第末的速度；则由可得：，故选项C正确。【名师点睛】本题考查加速度的计算及平均速度公式的应用，要注意平均速度公式的应用，同时平均速度还等于中间时刻的瞬时速度。8【河北省武邑中学xx届高三上学期周考】（多选）甲、乙两辆汽车从同一地点出发，向同一方向行驶，它们的vt图象如图所示，下列判断正确的是： （ ）A在t1时刻前，乙车始终在甲车的前面B在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车的大C在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车增加得快D在t1时刻两车第一次相遇【答案】AB【解析】【名师点睛】本题是速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息。9【石家庄市第二中学xx届高三9月月考理科综合】（多选）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，则5s内： （ ）A物体的路程为65mB物体的位移大小为25mC物体速度改变量的大小为10m/sD物体的平均速度大小为13m/s，方向竖直向上【答案】AB【解析】【名师点睛】对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法，一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用，还需要注意平均速度等于这段过程中的位移与时间的比值，不是路程与时间的比值10【四川省双流中学xx届高三9月月考理科综合】（多选）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s，它们运动的图像分别如直线甲乙所示。则： （ ）At2 s时，两球的高度相差一定为40 mBt4 s时，两球相对于各自的抛出点的位移相等C两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等【答案】BD【解析】由图可知t=2s时，甲球通过的位移为，乙的位移为零，两球位移之差等于40m，但两球初始的高度未知，故t=2s时两球的高度相差不一定为40m，故A错误；t=4s时，甲球相对于抛出点的位移，乙球相对于抛出点的位移，故两球相对于各自的抛出点的位移相等故B正确；两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出，根据竖直上抛运动的规律，h是抛出点距地面的高度不同，可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t不相等故C错误；由图知，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，都是3s故D正确。【名师点睛】本题主要考查了竖直上抛运动。本题要结合知道速度时间图象的意义和竖直上抛运动的规律进行分析，关键要掌握速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，但不能反映物体初始的位置由图直接读出物体运动的时间。11【四川省双流中学xx届高三9月月考理科综合】汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5 m/s2，那么开始刹车后2 s内与开始刹车后6 s内汽车通过的位移之比为： （ ）A11 B13 C34 D43【答案】C【解析】【名师点睛】本题主要考查了匀变速直线运动规律。本题属于刹车问题，易出错的地方是：汽车的真正运动时间。先求出汽车刹车到停止的时间，比较题中所给的时间，找出真正的运动时间，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求出刹车后的位移，要特别注意汽车速度为零后不再运动。12【山西省长治二中、忻州一中、 临汾一中、康杰中学、晋城一中xx届高三上学期第一次联考】一质点自坐标原点由静止出发，沿x轴正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a的加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度变为时，加速度再变为-a，直至速度变为，其v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是： （ ）A质点一直沿x轴正方向运动B质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0C质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D质点将在x轴上一直运动，永远不会停止【答案】 B【解析】速度是矢量，图中物体的速度一段时间为正值，一段时间为负值，故物体时而沿x轴正方向运动，时而沿x轴负方向运动，故A错误；由图象，2t0时刻位移最大，故质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0，故A正确；由图象可知，质点每次返回的位移均小于前一运动周期的位移故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移v0t0，故C、D错误。【名师点睛】本题主要考查了v-t图象； v-t图象是反映物体的速度随时间变化规律，其中图象上点表示某一个时刻对应的速度，在横轴（时间轴）上方取正值，在横轴（时间轴）下方取负值，图象切线的斜率表示加速度，图象与时间轴围成面积表示位移；本题中物体做往复运动，但幅度逐渐变小三、非选择题13. 【四川省双流中学xx届高三9月月考理科综合】交管部门强行推出了“电子眼”，机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s。当两车快要到一十字路时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车（反应时间忽略不计），乙车司机为避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢（反应时间为0.5 s）。已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车制动力为车重的0.5倍，g取10m/s2 。求：（1）若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？(2) 为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？【答案】（1）见解析；（2）【解析】（1）甲车紧急刹车的加速度为a14 m/s2甲车停下所需时间：t1 s2.5 s甲车滑行距离：x12.5 m由于x12.5 m15 m，所以甲车能避免闯红灯。（2）为保证两车在紧急刹车过程中恰好不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保距离【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律和追及问题的综合应用。追及问题解题关键：掌握好两个关系：时间关系和位移关系一个条件：两者速度相等，这往往是能否追上，或两者距离最大、最小的临界条件是分析问题的切入点。14. 【内蒙古集宁一中xx届高三上学期第一次月考理科综合】甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动.甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：（1）乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；（2）乙车追上甲车所用的时间.【答案】（1）（2）25s【解析】（2）设甲车停止的时间为，则有，甲车在这段时间内发生的位移为：乙车发生的位移为则乙车追上甲车所用的时间【名师点睛】本题是追及问题，在分别研究两车运动的基础上，关键是研究两者之间的关系，通常有位移关系、速度关系、时间关系第（2）问，容易错解成这样：设经过时间t乙车追上甲车，此时两车的位移相同，由，得15. 【广西桂林市第十八中学xx届高三上学期第一次月考】）汽车前方120m有一自行车正以6m/s的速度匀速前进，汽车以18m/s的速度追赶自行车，若两车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动，求：（1）经多长时间，两车第一次相遇；（2）若汽车追上自行车后立即刹车，汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2，则再经多长时间两车第二次相遇。【答案】（1）10s（2）13.5s【解析】（1）设经秒，汽车追上自行车解得【名师点睛】抓住汽车和自行车的位移关系，运用运动学公式求出第一次相遇的时间抓住位移相等，运用运动学公式求出第二次相遇的时间，需讨论汽车刹车到停止的时间，若经历的时间大于汽车到停止的时间，则汽车停在某处让自行车追赶，再根据运动学公式求出追及的时间16. 【湖北省沙市中学xx届高三上学期第二次考试】如图所示，光滑斜面倾角为30o，AB物体与水平面间摩擦系数均为=0.4，现将A、B两物体（可视为质点）同时由静止释放，两物体初始位置距斜面底端O的距离为LA=2.5m，LB=10m。不考虑两物体在转折O处的能量损失。OAB（1）求两物体滑到O点的时间差。（2）B从开始释放，需经过多长时间追上A？（结果可用根号表示）【答案】（1）1s（2）2.34s【解析】（1）A到达底端时间B到达底端时间 A B到达底端时间差 （2）A到达底端速度 经过分析B追上A前，A已停止运动A在水平面上运动的总位移 B在水平面上运动的总位移 m其中 由 SA=SB 得 t= s则B从释放到追上A用时 s【名师点睛】本题要掌握牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的应用，关键要抓住两物体的位移和时间关系，知道追上时两者位移相等.