(時間:45分鐘,滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分,每小題至少有乙個選項正確,把正確選項前的字母填在題後的括號內)
1.(2023年高考天津卷)質點做直線運動的v -t圖象如圖所示,規定向右為正方向,則該質點在前8 s內平均速度的大小和方向分別為( )
a.0.25 m/s 向右
b.0.25 m/s 向左
c.1 m/s 向右
d.1 m/s 向左
解析:前8 s內的位移x=×2×3 m+×(-2)×5 m=-2 m.
==m/s=-0.25 m/s,負號說明平均速度的方向向左,故選項b正確.
答案:b
2.(2023年廣州模擬)如圖所示是物體做直線運動的v-t圖象,由圖象可得到的正確結論是( )
a.t=1 s時,物體的加速度大小為1.0 m/s2
b.t=5 s時,物體的加速度大小為0.75 m/s2
c.第3 s內物體的位移為1.5 m
d.物體在加速過程的位移比減速過程的位移大
答案:b
3.如圖所示的位移(x)-時間(t)圖象和速度(v)-時間(t)圖象中給出四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
a.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
b.0~t1時間內,甲車通過的路程大於乙車通過的路程
c.0~t2時間內,丙、丁兩車在t2時刻相距最遠
d.0~t2時間內,丙、丁兩車的平均速度相等
解析:在x-t圖象中表示的是做直線運動的物體的位移隨時間的變化情況,而不是物體運動的軌跡.因甲、乙兩車在0~t1時間內做單向的直線運動,故在這段時間內兩車通過的位移和路程均相等,a、b選項均錯.在v-t圖象中,t2時刻丙、丁速度相等,故兩者相距最遠,c選項正確;由圖線可知,0~t2時間內丙的位移小於丁的位移,故丙的平均速度小於丁的平均速度,d選項錯誤.故選c.
答案:c
4.某物體運動的v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
a.物體在第1 s 末運動方向發生改變
b.物體在第2 s內和第3 s內的加速度是相同的
c.物體在第6 s末返回出發點
d.物體在第5 s末離出發點最遠,且最大位移為0.5 m
解析:物體在前2 s內速度方向均為正方向,a錯誤;物體在第2 s內和第3 s內的v-t圖線的斜率相同,故加速度相同,b正確;物體在前4 s內的總位移為零,在第2秒末和第6 s末離出發點最遠,最大位移為xm=×1×2 m=1 m,故c、d均錯誤.
答案:b
5.一質點自x軸原點出發,沿正方向以加速度a加速,經過t0時間速度變為v0,接著以-a加速度運動,當速度變為-時,加速度又變為a,直至速度為時,加速度再變為-a,直到速度變為-…,其v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )
a.質點一直沿x軸正方向運動
b.質點將在x軸上一直運動,永遠不會停止
c.質點最終靜止時離開原點的距離一定大於v0t0
d.質點運動過程中離原點的最大距離為v0t0
解析:由v-t圖可知,質點先沿x軸正向運動,經2t0時間反向加速後減速,接著又正向加速後減速,如此反覆,但每次位移總比前一次小,最終停止,質點在運動過程中在2t0時刻離原點最遠,其位移大小等於大三角形面積v0·2t0=v0t0,只有d對.
答案:d
6.(2023年龍港模擬)汽車a在紅燈前停住,綠燈亮起時啟動,以0.4 m/s2的加速度做勻加速運動,經過30 s後以該時刻的速度做勻速直線運動.設在綠燈亮的同時,汽車b以8 m/s的速度從a車旁邊駛過,且一直以此速度做勻速直線運動,運動方向與a車相同,則從綠燈亮時開始( )
a.a車在加速過程中與b車相遇
b.a、b相遇時速度相同
c.相遇時a車做勻速運動
d.兩車不可能再次相遇
解析:汽車a在勻加速的過程中的位移xa1=aat=180 m,此過程中汽車b的位移xb1=vbt1=240 m>xa1,故a車在加速過程中沒有與b車相遇,a錯誤、c正確;之後因va=aat1=12 m/s>vb,故a車一定能追上b車,相遇之後不能再相遇,a、b相遇時的速度一定不相同,b錯誤、d正確.
答案:cd
7.(2023年高考廣東卷)如圖是某質點運動的速度圖象,由圖象得到的正確結果是( )
a.0~1 s內的平均速度是2 m/s
b.0~2 s內的位移大小是3 m
c.0~1 s內的加速度大於2~4 s內的加速度
d.0~1 s內的運動方向與2~4 s內的運動方向相反
解析:由題圖可以看出:0~1 s內質點做初速度為零、末速度為2 m/s的勻加速直線運動;1~2 s內質點以2 m/s的速度做勻速直線運動;2~4 s內質點做初速度為2 m/s,末速度為0的勻減速直線運動,故0~1 s內質點的平均速度為v=m/s=1 m/s選項a錯誤;0~2 s內圖象與時間軸所圍的面積在數值上等於位移的大小,x2=m=3 m,選項b正確;0~1 s內質點的加速度a1=m/s2=2 m/s2,2~4 s內質點的加速度 a2=m/s2=-1 m/s2,選項c正確;因0~4 s內圖線都在時間軸的上方,故速度一直沿正方向,選項d錯誤.
答案:bc
8.一物體在a、b兩點的正中間由靜止開始運動(設不會超越a、b),其加速度隨時間變化如圖所示,設指向a的加速度方向為正方向,若從出發開始計時,則物體的運動情況是( )
a.先向a運動,後向b,再向a,又向b,4 s末v=0物體在原處
b.先向a運動,後向b,再向a,又向b,4 s末v=0物體在偏向a的某點
c.先向a運動,後向b,再向a,又向b,4 s末v=0物體在偏向b的某點
d.一直向a運動,4 s末v=0物體在偏向a的某點
解析:各秒內加速度的大小均為1 m/s2,故各秒內均為勻變速直線運動,運動過程是先加速再減速,速度到0再加速後又減速到0,如此反覆.
答案:d
9.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運動,t=0時刻同時經過公路旁的同乙個路標.在描述兩車運動的v-t圖象中(如圖),直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0~20 s的運動情況.關於兩車之間的位置關係,下列說法中正確的是( )
a.在0~10 s內兩車逐漸靠近
b.在10 s~20 s內兩車逐漸遠離
c.在5 s~15 s內兩車在該段時間內通過的位移相等
d.在t=10 s時兩車在公路上相遇
解析:從v-t圖象可以看出,0~10 s內兩物體距離越來越大,逐漸遠離;10 s~20 s內兩車距離越來越小,逐漸靠近;5 s~15 s內a、b的v-t圖線下所包圍面積相等,故位移相等;t=10 s時,兩車速度相同,相距最遠,故只有c正確.
答案:c
10.a、b兩物體從同一位置沿同一直線運動,它們的速度圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
a.a、b加速時,物體a的加速度大於物體b的加速度
b. 20 s時,a、b兩物體相距最遠
c. 60 s時,物體a在物體b的前方
d. 40 s時,a、b兩物體速度相等,相距200 m
解析:a物體加速時的加速度a1==m/s2=1.5 m/s2,b物體的加速度a2==m/s2=2 m/s2,a1答案:c
二、非選擇題(本題共2小題,共30分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟,有數值計算的要註明單位)
11.(15分)為了安全,在高速公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.已知某段高速公路的最高限速v=108 km/h,假設前方車輛突然停止,後面車輛司機從發現這一情況起,經操縱剎車到汽車開始減速經歷的時間(即反應時間)t=0.50 s,剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍.該段高速公路上以最高限速行駛的汽車,至少應保持的距離為多大?
取g=10 m/s2.
解析:在反應時間內,汽車做勻速運動,行駛的距離為:
x1=vt=×0.5 m=15 m
汽車剎車的過程,車做勻減速直線運動,
由牛頓第二定律有:kmg=ma
得:a=5 m/s2
剎車過程中汽車運動的距離為:
x2==m=90 m
所求距離為:x=x1+x2=15 m+90 m=105 m.
答案:105 m
12.(15分)一輛值勤的警車停在公路邊,當警員發現從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時,決定前去追趕,經過t0=5.5 s後警車發動起來,並以2.5 m/s2的加速度做勻加速運動,但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內.問:
(1)警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)警車發動後要多長時間才能追上貨車?
解析:(1)警車在追趕貨車的過程中,當兩車速度相等時,它們間的距離最大,設警車發動後經過t1時間兩車的速度相等.
則t1==s=4 s
x貨=v(t0+t1)=10×(5.5+4) m=95 m
x警=at=×2.5×42 m=20 m
所以兩車間的最大距離
δx=x貨-x警=75 m.
(2)vm=90 km/h=25 m/s,當警車剛達到最大速度時,運動時間t2==s=10 s
x貨′=v(t0+t2)=10×(5.5+10) m=155 m
x警′=at=×2.5×102 m=125 m
因為x貨′>x警′,故此時警車尚未趕上貨車,且此時兩車距離
δx′=x貨′-x警′=30 m
警車達到最大速度後做勻速運動,設再經過δt時間追趕上貨車,則δx′=vmδt-vδt
即δt==s=2 s
所以警車發動後要經過t=t2+δt=12 s追上貨車.
答案:(1)75 m (2)12 s
練習 時間和位移
1.2時間和位移 知識點 時刻和時間 2 以下資料指時刻的是 a 某運動員跑百公尺用時11.70sb 某學校上午第一節課8 15正式上課 c 1997年7月1日零時,中國開始對香港恢復行使主權 d 5s內樓上的小球落到地面 3 下列說法正確的是 a 北京時間10點整 指的是時間,一節課是40min,...
路程 時間和速度
教學目標 1 知識和技能 使學生在解決問題的過程中理解速度的含義,建構路程 時間與速度的關係。2 過程與方法 引導學生在解決問題的過程中發展解決問題的策略,培養學生的問題意識,提高解決問題的能力。3 情感態度價值觀 通過生活例項拓展學生視野,提高學生學習興趣,感受人類科技的進步和自然界的多彩。重難點...
質點參考係座標系時間和位移速度加速度教學設計
幾個基本概念的建立 質點 參考係 座標系 時間和位移 一 教材分析 地位 編排及意義 這一章直線運動是從最基本 最簡單的概念入手,引導學生認識運動的基本規律和對運動狀態的描述方法,而本節是本章第一節,內容看似簡單實際每個概念都是運動學的基礎。質點和位移是運動學重要概念,要讓學生理解各個概念的準確含義...