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《高考物理100考点最新模拟题千题精练 专题1.7 其它运动图象(解析版)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第一部分直线运动七.其它运动图象一.选择题1.(2019湖南株洲一模)一辆高铁出站一段时间后,在长度为L的某平直区间提速过程中其速度平方与位移的关系如图所示。则列车通过该区间所用时间为()A.B.C.D.【参考答案】D【名师解析】题给的速度平方与位移的关系图线可表示为v2=b1+x,对照匀变速直线运动规律,v2=v02+2ax,可知高铁初速度的二次方v02=b1,加速度a=,位移为L时速度的二次方v2=b2。由a=,可得t=,选项D正确.。2.(2019江西名校联考)如图甲,一维坐标系中有一质量为m=2kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出),t=0时刻,物块在外力作用下沿x轴开始运动,如图乙为其位置坐标和速率平方关系图象的一部分,下列说法正确的是( )A.t=4s时物块的速率为2m/sB.物块做匀加速直线运动且加速度大小为1m/s2C.t=4s时物块位于x=4m处
1D.在0~4s时间内物块运动的位移为6m【参考答案】A【名师解析】根据数学知识写出x关于v2的表达式,根据位移速度公式求出x关于v2的表达式,进行对比,得到加速度,并分析物块的运动情况.根据图象的斜率和截距求解位移即可由,结合图象可知物块做匀加速直线运动,加速度a=0.5m/s2,初位置x0=﹣2m;t=4s时物块的速率为:v=at=0.5×4=2m/s.故A正确,B错误;由,v=at得t=4s时物块位于x=2m处,故C错误;由s=,在0.4s时间内物块运动的位移s==0.09m,选项D错误.3.(2019南昌模拟)一质量为1kg的小物块静止在光滑水平面上,t=0时刻给物体施加一个水平向右的拉力F,其速度的二次方随位移变化的图象为经过P点(5,25)的直线,如图所示,则( )A.小物块做匀速直线运动B水平拉力F的大小为2.5NC.5s内小物块的位移为5mD.5s末小物块的速度为25m/s【参考答案】B【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律、牛顿运动定律、对速度的二次方随位移变化的图象的理解及其相关知识点。【解题思路】由匀变速直线运动公式v2=v02+2ax,可知小物块做初速度为零的匀加速直线运动,速度的二次方随位移变化的图象的斜率=2a,解得加速度a=2.5m/s2。由牛顿第二定律,水平拉力F的大小为F=ma=1×2.5N=2.5N,选项B正确;5s末小物块的速度为v=at=2.5×5m/s=12.5m/s,选项D错误;5s内小物块的位移为x=vt=×12.5×5=31.25m,选项C错误。
24.为了测定某汽车的性能,通过计算机描绘了该汽车在某阶段的图象。下列选项正确的是( )A.从计时开始汽车以的速度做匀速直线运动B.从计时开始汽车以的速度做匀加速直线运动C.第2s末汽车的速度大小为20m/sD.第2s内汽车的位移大小为40m【参考答案】.B【名师解析】由图象得=10+5t,根据位移公式x=v0t+at2得=v0+at,由此可得a=5m/s2,则加速度为a=2×5m/s2=10m/s2,由图知汽车的加速度不变,说明汽车做匀加速直线运动,A错误、B正确;汽车的初速度v0=10m/s,在2s末速度为v=v0+at=10m/s2+10×2m/s2=30m/s,C错误;汽车做匀加速直线运动,在第2s内的位移大小为x=v0t2+at22,代入数据解得x=25m,D错误。5.(2016河南中原名校第一次联考)以从塔顶由静止释放小球A的时刻为计时零点,t0时刻又在与小球A等高的位置处,由静止释放小球B。若两小球都只受重力作用,设小球B下落时间为t,在两小球落地前,两小球间的高度差为Δx,则-t0图线为【参考答案】B【名师解析】t0时刻小球A的速度为gt0,小球B的速度为0,根据匀变速直线运动规律,两小球下落的高度分别为
3hA=(gt0)t+gt2和hB=gt2,则Δx=hA-hB=gt0t,即=gt0,与t0成正比,选项B正确。6.(2016山东淄博模拟)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—t图象如图所示,则( )A.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2C.质点在ls末速度为1.5m/sD.质点在第ls内的平均速度为1.5m/s【参考答案】D【名师解析】质点做匀变速直线运动,其位移x=v0t+at2,对照题给的—t图象,可变换成=v0+at,由此可知,质点做匀加速直线运动,加速度为a=1.0m/s2,初速度为v0=1.0m/s,选项AB错误。由v=v0+at可知质点在ls末速度为2.0m/s,选项C错误。质点在第ls内的位移x=v0t+at2=1.5m,第ls内的平均速度为1.5m/s,选项D正确。7.在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的二次方随位移变化的图象如图所示,则( )A.小物块做匀速直线运动B水平拉力F的大小为2.5NC.5s内小物块的位移为5mD.5s末小物块的速度为25m/s【参考答案】BD【名师解析】根据公式v2=2ax,v2—x图象的斜率表示2a
4,由于甲的图像斜率大于乙,所以甲车的加速度比乙车的加速度大,选项A错误。在x=0.5m处甲乙两车的速度相等,选项B正确。由于甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,甲的加速度为2m/s2,乙的加速度为1m/s2,甲的初速度为零,乙的初速度为1m/s。位移x=0.5m,由x=a甲t甲2,解得t甲=/2s;由x=v乙t乙+a乙t乙2,解得t乙=(-1)s。由于甲、乙两辆汽车不是同时到达x=0.5m处,两车不相遇,选项C错误。由于甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,甲、乙两辆汽车加速度不相等,两车不可能相遇,选项D正确。8.(2016洛阳期末)放在水平面上的物体,在水平力F作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F的方向为正方向建立x轴,物体的加速度随位移的变化图像如图8所示.下列说法中错误的是( )A.位移为x1时,物体的速度大小为B.位移为x2时,物体的速度达到最大C.物体的最大速度为D.0~x2过程中物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中物体做匀减速直线运动【参考答案】BD【名师解析】在0~x2过程中,物体加速度a0不变,物体做匀加速直线运动,x2~x3过程中,物体加速度逐渐减小,但是加速度仍为正值,物体做加速度逐渐减小的加速运动,位移为x3时,物体的速度达到最大,选项BD错误。由匀变速直线运动规律,位移为x1时,物体的速度大小为v1=,选项A正确。位移为x2时,物体的速度大小为v2=。位移为x3时,物体的速度达到最大,最大速度一定小于,选项C错误。9.【内蒙古赤峰二中2015-2016学年高二下学期第一次月考(4月)】运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人感到不舒服.关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是
5A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3B.加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,表示的是物体的速度在减小D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s【参考答案】AD【名师解析】加速度的变化率是指加速度的变化与经历的时间的比值,即,“加速度的变化率”的单位应是加速度的单位m/s2除以时间的单位s,即为m/s3,选项A正确。加速度的变化率为0的运动是匀变速直线运动,选项B错误。若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,表示的是物体的加速度在减小,速度在增大,选项C错误。若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图象,图象与横轴所围面积表示速度的变化,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为v=5m/s+3×2×1/2m/s=8m/s,选项D正确。10.一个质点由静止开始沿直线运动,速度v随位移x变化的图线如图所示。关于质点的运动下列说法正确的是( )A.质点做匀速直线运动B.质点做匀加速直线运动C.质点做加速度逐渐增大的加速运动D.质点做加速度逐渐减小的加速运动【参考答案】C【名师解析】从图可知,s与v成正比,即s=kv,k是比例系数(常量),而v==k=ka,显然加速度与速度呈正比,所以质点做加速度逐渐增大的加速运动,选项C正确.
611.若质点做直线运动的速度v随时间t变化的图线如图所示,则该质点的位移s(从t=0开始)随时间t变化的图线可能是图中的哪一个?( )A.B.C.D.【参考答案】B【名师解析】由速度时间图象可知,该质点做匀加速直线运动,所以s=v0t+at2,其中a<0,对应的图象是B,选项B正确。12.(2016·山西四校联考)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( )【参考答案】 A【名师解析】 由题图可知,物体先做匀速直线运动,然后继续向前做匀减速直线运动,加速度为-1m/s2,2~3s内做反方向的匀加速直线运动,加速度为-1m/s2,3~5s内做匀减速直线运动,加速度为0.5m/s2,选项A正确,B错误;0~5s内,v-t图象与横轴所围的面积和为零,故t=5s时物体处于位移为零处,选项C、D错误。13.一个物体由静止开始沿一条直线运动,其加速度随时间的倒数的变化规律图线如图4所示,a0和t0已知,则下列判断正确的是( )A.物体在t0前做加速度增大的加速运动B.物体在t0时刻的速度为a0t0C.物体在t0时间内速度增加量为a0t0
7D.物体在t0后做加速度增大的加速运动【参考答案】 B【名师解析】 注意横轴为,由图可知物体在t0前做加速度恒为a0的匀加速直线运动,由速度公式可知t0时刻的速度为a0t0,选项B正确,A、C错误。物体在t0后做加速度减小的加速运动,选项D错误。14.(2016东北三校联考)一个质点,在x轴上做直线运动。在t=0时刻质点处于静止状态,它的坐标x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )2t2/s26x/mOA.质点运动方向与x轴正方向相反B.质点做匀速直线运动C.质点运动加速度为3m/s2D.质点运动加速度为6m/s2【参考答案】AD【名师解析】根据质点的坐标x和时间平方t2的关系图象可知,质点从x0=6m处由静止开始沿x轴负方向做匀加速直线运动,选项A正确B错误。质点的运动方程可表示为x0-x=at2,即x=x0-at2,图象斜率绝对值的2倍等于加速度,即质点运动加速度为a=2×m/s2=6m/s2,选项C错误D正确。15.(宁夏回族自治区银川唐徕回民中学2018届高三下学期第四次模拟)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图象如图所示,则( )A.质点做匀速直线运动,速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2
8C.质点在1s末速度为2m/sD.质点在第1s内的位移大小为2m【参考答案】C16.(2018·兰州名校联考)某质点做直线运动,运动速率的倒数与位移x的关系如图所示,关于质点的运动,下列说法正确的是( )A.质点做匀加速直线运动B.x图线斜率等于质点运动加速度C.四边形AA′B′B的面积可表示质点从O到C′所用的运动时间D.四边形BB′C′C的面积可表示质点从C到C′所用的运动时间【参考答案】.D【名师解析】由题中x图像可知,与x成正比,即vx=常数,质点做减速直线运动,故选项A错误;x图线斜率不等于质点运动的加速度,故选项B错误;由于三角形OBC的面积S1=OC·BC=,体现了从O到C所用的时间,同理,从O到C′所用的时间可由S2=体现,所以四边形BB′C′C面积可体现质点从C到C′所用的时间,故选项C错误D正确。17.(2016安徽江南十校联考)如图甲,一维坐标系中有一质量为m=2kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出),t=0时刻,物块在外力作用下沿x轴开始运动,如图乙为其位置坐标和速率平方关系图象的一部分。下列说法正确的是( )
9甲x/m-2-101234-3乙x/mv2/m2·s-2024426A.物块做匀加速直线运动且加速度大小为1m/s2B.t=4s时物块位于x=4m处C.t=4s时物块的速率为2m/sD.在0~4s时间内物块所受合外力做功为2J【参考答案】C【名师解析】根据图乙的图象可得x=kv2-x0,当x=0时,v2=2,可得2k-x0=0;图象斜率k=1,所以x=v2-2。此式可变化为x+2=x-(-2)=v2。结合匀变速直线运动规律x-x0=,即x=x0+,结合图像可知物块做匀加速直线运动,由图乙x—v2图象的斜率k=1=1/2a,解得加速度a=0.5m/s2,由图乙x—v2图象的截距可知初位置x0=-2m,故选项A错误;由x-x0=at2,得x=2m对应的时间t=4s。由得时物块位于处时物块的速度v=2m/s,故选项B错误C正确;由动能定理得0~4s内物块所受合力做功为=4J,故选项D错误。二.计算题1.一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出速度v的大小与距老鼠洞中心的距离s成反比,当老鼠到达距老鼠洞中心距离s1=1m的A点时,速度大小为v1=20cm/s,求:(1)当老鼠到达距老鼠洞中心s2=2m的B点时的速度大小v2=?(2)老鼠从A点到达B点所用的时间t=?【参考答案】(1)10cm/s(2)7.5s【名师解析】:因为老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出的速度与通过的距离成反比,则不能通过匀速运动、匀变速运动公式直接求解,但可以通过图像法求解。根据题述,爬出速度v的大小与距老鼠洞中心的距离s
10成反比,即与s成正比,因此可以做出—s图象。而在图像中,—s图象与横轴(s轴)所围面积即为所求的时间t。以距离s为横轴,为纵轴建立直角坐标系,则s与成正比,作图像如图所示,由图可得s=2m时,老鼠的速度为10cm/s。在1m到2m之间图像与横轴包围的面积即为所求的时间,所以老鼠从A到B爬行的时间为2.(2016武汉调研)如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。(1)若恒力F=0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间是多少?(2)图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围及函数关系式。【名师解析】(1)以初速度v0为正方向,物块的加速度大小:1分木板的加速度大小:1分由图乙知,板长L=1m2分滑块相对木板的路程:2分
11联立解得:1分当t=1s时,滑块的速度为2m/s,木板的速度为4m/s,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,应舍弃,故所求时间为。1分(2)①当F较小时,物块将从木板右端滑下,当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v,历时t1,则:1分1分1分联立解得:2分由图乙知,相对路程:代入解得:2分②当F继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,则:1分1分由于静摩擦力存在最大值,所以:1分联立解得:2分③综述:BC段恒力F的取值范围是,函数关系式是。3.研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:
12(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?【参考答案】 (1)8m/s2 2.5s (2)0.3s【名师解析】 (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题图可得初速度v0=20m/s,末速度v=0,位移x=25m,由运动学公式得v=2ax,t=。联立以上两式,代入数据得a=8m/s2,t=2.5s。(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t′+x,Δt=t′-t0。联立以上两式,代入数据得Δt=0.3s。