专题1.直线运动(解析跟题版)

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1、 掌门百所名校模题汇编掌门百所名校模题汇编 专题专题 1 直线运动直线运动 A 组组 课堂专项训练课堂专项训练 例 1 2015 张掖三诊 15 如图所示的 x t 图象和 v t 图象中 给出四条曲线 1 2 3 4 代表四个不同 物体的运动情况 关于它们的物理意义 下列描述正确的是 A 图线 l 表示物体做曲线运动 B x t 图象中 tl时刻 v1 v2 C v t 图象中 O 至 t3时间内 3 和 4 的平均速度大小相等 D 两图象中 在 t2 t4时刻 2 4 开始反向运动 答案 B 命题立意 本题旨在考查匀变速直线运动的图像 匀变速直线运动的速度与时间的关系 解析 A 运动图象反

2、映物体的运动规律 不是运动轨迹 无论速度时间图象还是位移时间图象 只能表示物体做直线运动 故 A 错误 B 在图象中图线的斜率表示物体的速度 在时刻图线1的斜率大于图线2的斜率 故 故 B 正确 C 在图线中图线与时间轴围成的面积等于物体发生的位移 故在时间内 4 围成的面积大 于 3 围成的面积 故 3 的平均速度小于 4 的平均速度 故 C 错误 D 图线的斜率等于物体的速度 斜率大于 0 表示物体沿正方向运动 斜率小于 0 表示物体 沿负方向运动 而时刻之前物体的运动沿正方向 时刻之后物体沿负方向运动 故时刻开始 反向运动 图象中速度的正负表示运动方向 从这段时间内速度始终为正 故时刻没

3、 有反向运动 故 D 错误 故选 B 例 2 2015 肇庆三测 14 四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如下图所示 下列说法正确 xt 1 t 12 vv vt 3 0t xt 2 t 2 t 2 t vt 5 0t 4 t x m o 甲 乙 t1 v m s 1 o 丙 丁 t2 的是 A 甲车做直线运动 乙车做曲线运动 B 这四辆车均从静止开始运动 C 在 0 t2时间内 丙 丁两车在时刻 t2相距最远 D 在 0 t2时间内 丙 丁两车间的距离先增大后减小 答案 C 命题立意 本题旨在考查对运动图象理解 解析 由图象可知 甲做匀速直线运动 乙做速度越来越小的变速直线运动 选项

4、 A 错误 x t 图象的斜率表示速度 v t 图象的斜率表示加速度 故乙车做减速直线运动 甲车做匀速直线运动 而不是从静止开始运动 选项 B 错误 由图象与时间轴围成的面积表示位移可知 丙 丁两车在 t2 时刻面积差最大 所以相距最远 在 0 t2时间内 丙 丁两车间的距离一直增大 选项 C 正确 D 错误 易错警示 要理解图象中的 易错警示 要理解图象中的 点点 线线 斜率斜率 截距截距 面积面积 的物理意义 例如 的物理意义 例如 x t 图象图象 的线表示研究对象的变化过程和规律 若为倾斜直线 则表示物体做匀速直线运动 若为曲线 则的线表示研究对象的变化过程和规律 若为倾斜直线 则表示

5、物体做匀速直线运动 若为曲线 则 表示物体的速度在变化 斜率表示速度的大小及方向 表示物体的速度在变化 斜率表示速度的大小及方向 v t 图象的的图象的的线倾斜直线表示匀变速直线运线倾斜直线表示匀变速直线运 动 曲线表示变加速运动 斜率表示动 曲线表示变加速运动 斜率表示加加速度的大小及方向 速度的大小及方向 例 3 2015 马鞍山三模 16 一质点沿 x 轴正方向做直线运动 通过坐标原点时开始计时 其x t t 的图 象如图所示 则 A 质点做匀速直线运动 速度为 0 5 m s B 质点做匀加速直线运动 加速度为 0 5 m s2 C 质点在 1 s 末速度为 1 5 m s D 质点在

6、第 1 s 内的平均速度 0 75 m s 答案 C 命题立意 运动学中的图像专题 解析 得 x t t 图象的斜率为 图线的斜率等于加速度的 2 倍 则根据图像可以算出 故 B 错 倾斜的直线表示匀加速直线运动 故 A 错 误 由可知质点在 1 s 末速度为 1 5 m s 故 C 正确 质点在第 1 s 内的 bkt t x 2 0 2 2 1 attvbtktx a 2 1 2 1 2 5 0 2sm t v a smatvv5 1115 0 0 m s 1 t s O 1 0 5 平均速度 故 D 错 点评 本题本质上是速度 时间图像的应用 要明确斜率的含义 能根据图像读取有用的信息

7、例 4 2015 大庆三检 15 如图所示 放在光滑水平面上的木块以速率向右做匀速直线运动 现有一随时 间从零开始做线性变化的水平力 F 向左作用在木块上 在这个过程中 以向右为正方向 能正确描述 木块运动的 v t 图线是下图中的 答案 B 命题立意 本题旨在考查匀变速直线运动的图像 解析 在水平方向上 木块以 V0向右做匀速直线运动 合力为零 现有一向左的水平力 F 作用在木块上 且逐渐增大 木块受的合力逐渐变大 加速度方向与速度方 向相反 速度减小 速度变化越来越快 所以木块做加速度越来越大的减速运动 能反应这种变化的图象是 B 故选 B 举一反三 根据木块的受力情况判断木块速度变化的规

8、律 读懂图 根据图象分析出速度变化特 点 是解题的关键 例 5 2015 济南二模 15 如图所示 一滑块以初速度 v0自固定于地面的斜面底端冲上斜面 到达某一 高度后又返回底端 取沿斜面向上为正方向 下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度 v 随时间 t 变化的图象中 可能正确的是 答案 A 命题立意 本题旨在考查机械能守恒定律 牛顿第二定律 sm vv v1 2 5 15 0 2 0 0 v 解析 上滑时的加速度 下滑时的加速度 知 速度时间图线的斜 率表示加速度 滑块在斜面上运动过程中 由于存在摩擦力 机械能不断减小 经过同一点时下滑 的速度小于上滑的速度 根据速度图象的 面积 等于位移

9、 两个过程的位移大小相等 可知 下滑 时间大于上滑时间 所以 A 正确 BCD 错误 故选 A 例 6 2015 聊城二模 15 两个物体从同一高度同时由静止开始下落 经过一段时间分别与水平地面发 生碰撞 碰撞过程时间极短 后反弹 碰撞前后瞬间速度大小不变 其中一个物体所受空气阻力可 忽略 另一个物体所受气阻力大小与物体速率成正比 下列分别用虚线和实线描述的两物体运动的 图象 可能正确的是 答案 D 命题立意 本题旨在考查匀变速直线运动的图像 匀变速直线运动的速度与时间的关系 解析 若不计空气阻力 则小球下落后 先做匀加速直线运动 与地面碰撞后做竖直上抛运动 匀 减速直线运动 加速度不变 若考

10、虑空气阻力 下落过程中 速度越来越大 则空气阻力越来越 大 根据牛顿第二定律可知 加速度越来越小且小于 g 与地面碰撞后 速度越来越小 则空气阻 力越来越小 根据牛顿第二定律可知 加速度越来越大且大于 g 根据速度时间图象的斜率表示加 速度可知 D 正确 故选 D 例 7 2015 济南一模 21 9 分 由于当年实验条件的限制 伽利略无法直接对落体运动进行实验研究 而今天即使在中学实验室里 我们也可以通过实验来验证落体运动的规律 如图是某次实验中获得 质量为 m 的小球下落时的频闪照片 频闪间隔是 根据此照片计算 结果保留三位有效数字 1 sincos sincos mgmg agg m 2

11、 sincos sincos mgmg agg m 12 aa t 1 小球在 4 90 cm 位置处的速度大小为 m s 2 小球下落的加速度大小为 m s2 3 小球在 13 60 cm 位置处的速度大小为 m s 答案 1 2 3 命题立意 本题旨在考查探究小车速度随时间变化的规律 解析 1 从上向下 给小球编号 即为 1 2 3 4 5 那么 3 是 2 到 4 的中间时刻 故 每两个计数点时间 代入数据得 2 设 点 1 到点 3 间的位移为 点 3 到点 5 间的位移为 由匀变速直线运动的推论 得 注意 是发生或这个位移所用的时间 解得 3 根据 故答案为 1 2 3 例 8 20

12、15 永州三模 24 13 分 某汽车训练场地有如图设计 在平直的道路上 依次有编号为 A B C D E 的五根标志杆 相邻杆之间的距离 L 12 0 m 一次训练中 学员驾驶汽车以57 6km h 的速度匀 速向标志杆驶来 教练与学员坐在同排观察并记录时间 当教练经过 O 点时向学员发出指令 立即刹 车 同时用秒表开始计时 学员需要经历 t 的反应时间才开始 刹车 刹车后汽车做匀减速直线运动 停在D 标杆附近 教练记录自己经过B C 杆时 秒表的读数分别为 tB 4 5 s tC 6 5 s 已知 LOA 44 m 教练距车头的距离 s 1 5 m 求 1 学员的反应时间 t 和刹车后汽车

13、做匀减速运动 的加速度大小 a 2 汽车停止运动时 车头离标志杆 D 的距离 x 0 9849 771 64 24 3 2 x v T 24 8 712 156 56xcmcmcm 1 30 Ts 3 0 0656 0 984 1 2 30 vm sm s 1 x 2 x 2 xgt 2 21 xxgt t 1 x 2 x 1 15 ts 2 9 77gm s 53 2 0 9849 77 1 64 30 vvgtm sm s 0 9849 771 64 答案 1 2 命题立意 本试题旨在考查匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀变速直线运动的速度 与位移的关系 解析 1 汽车从 O 到标志杆

14、B 的过程中 汽车从 O 到标志杆 C 的过程中 联立方程组得 2 汽车从开始到停下运动的距离 可得 因此汽车停止运动时车头前端面在 CD 之间离 D 答 1 刹车前汽车做匀速运动的速度大小为 汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为 2 汽车停止运动时车头前端面离 D 的距离为 例 9 2015 济南一模 23 18 分 2014 年 12 月 26 日 我国东部 14 省市 ETC 联网正式启动运行 ETC 是电子不停车收费系统的简称 汽车分别通过 ETC 通道和人工收费通道的流程如图所示 假设汽车 以 v1 15m s 朝收费站正常沿直线行驶 如果过 ETC 通道 需要在收费站中心线

15、前 l0 m 处正好匀 减速至 v2 5 m s 匀速通过中心线后 再匀加速至 v1正常行驶 如果过人工收费通道 需要恰好 在中心线处匀减速至零 经过 20 s 缴费成功后 再启动汽车匀加速至 v1正常行驶 设汽车加速和减 速过程中的加速度大小均为 l m s2 求 16m s 2 2m s6 5m 2 0 1 2 OABB LLvt tta tt 2 0 1 2 2 OACC LLvt tta tt 0 16vm s 2 2am s 2 0 0 2 v xvt a 72xm 34436272 6 5 OA LLsxmm 16m s a 2 2m s 6 5m 1 汽车过 ETC 通道时 从开

16、始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小 2 汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约的时间是多少 答案 1 2 命题立意 本题旨在考查匀变速直线运动的位移与时间的关系 解析 1 过通道时 减速的位移和加速的位移相等 均为 所以总的位移 2 过通道时 过人工收费通道时 二者的位移差 在这段位移内过通道时是匀速直线运动 所以 答 1 汽车过通道时 从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为 2 汽车通过通道比通过人工收费通道节约的时间是 例 10 2015 景德镇三检 24 磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫 当它腹朝天 背朝地躺在地 面时 将头用力向后仰 拱起体背 在身下形成一个三角形空区 然后猛然收缩体内背纵肌 使重 心迅速向下加速 背部猛烈撞击地面后立即离开地面 地面将其反弹向空中 录像显示 磕头虫拱 210m27s ETC ETC ETC ETC210m ETC27s 背后重心向下加速 视为匀加速 的距离大约为 0 8 mm 弹射最大高度为 24 cm 而人原地起跳方式是 先屈腿下蹲 然后突然蹬地向上加速 假想 向上加速过程 视为匀加速 重心的加速度与磕头虫加速 过程的加速