2020屆高考物理 力與運動專題強化（2）機械運動與物理模型B

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1、機械運動與物理模型B 1、某賽車手在一次野外訓練中,先利用地圖計算出兩地的直線距離為9km,實際中他從A地到B地所用時間為5min,賽車上的里程表指示的里程數(shù)值增加了15km,當他經(jīng)過某路標P時,車內(nèi)速度計指示的示數(shù)為150km/h,那么可以確定的是( ) A.研究賽車通過某個彎道的技術動作時,能把該車看成質點 B.在整個過程中賽車手的路程是9km C.在整個過程中賽車手的平均速度大小是150km/h D.經(jīng)過路標P時的瞬時速率是150km/h 2、汽車在水平面上剎車,其位移與時間的關系是,則它在前3s內(nèi)的平均速度為( ) A.6m/s B.8m/s C.10m/s D.

2、12m/s 3、歷史上有些科學家曾把相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”定義為,其中和分別表示某段位移s內(nèi)的初速度和末速度。表示物體做加速運動,表示物體做減速運動。而現(xiàn)在物理學中加速度的定義為,下列說法正確的是( ) A.若A不變,則a也不變 B.若A不變,則物體在中間位置處的速度為 C.若且保持不變,則a逐漸增大 D.若A不變,物體在中間時刻處的速度為 4、在如圖所示的某物體做直線運動的圖像中,引入“加速度的變化率”描述加速度變化的快慢.下列說法正確的是( ) A.時,“加速度的變化率”大小為 B

3、.2s內(nèi)物體的速度改變量為3m/s C.2s內(nèi)物體的速度越來越小 D.2s后“加速度的變化率”為零,物體的速度也一定為零 5、古希臘權威思想家亞里士多德曾經(jīng)斷言:物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,10磅重的物體落下時要比1磅重的物體落下快10倍。1800多年來,人們都把這個錯誤論斷當成真理而堅信不移。直到16世紀,伽利略才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾。對此他進行了進一步的研究,通過實驗來驗證:伽利略將銅球從斜槽的不同位置由靜止釋放,伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù)如下衷所示,伽利略對該實驗的實驗數(shù)據(jù)進行了分析,并得出了結論。下列哪項是伽利略得出的結論(

4、 ) 時間 1 2 3 4 5 6 7 8 距離 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 A. B. C. D. 6、如圖所示，A、B兩物體相距，物體A以的速度向右勻速運動，而物體B此時的速度，只在摩擦力作用下向右做勻減速運動，加速度，那么物體A追上物體B所用的時間為( ) A.7s B.8s C.9s D.10s 7、取一根長2m左右的細線、5個鐵墊圈和一個金屬盤。在線端系上第一個墊圈,隔12cm再系一個,以后墊圈之間的距離分別為36cm、60c

5、m、84cm,如圖所示。某同學站在椅子上,向上提起線的上端,讓線自由垂下,且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤。松手后開始計時,若不計空氣阻力,則第2、3、4、5各墊圈( ) A.落到盤上的聲音時間間隔越來越大 B.落到盤上的聲音時間間隔相等 C.依次落到盤上的速率關系為 D.依次落到盤上的時間關系為 8、一輛公交車在平直的公路上從A站出發(fā)運動至B站停止,經(jīng)歷了勻加速、勻速、勻減速三個過程,設加速和減速過程的加速度大小分別為、,勻速過程的速度大小為v,則( ) A.增大,保持、v不變,加速過程的平均速度不變 B.減小,保持、v不變,勻速運動過程的時間將變長 C.增大v,

6、保持、不變,全程時間變長 D.只要v不變,不論、如何變化,全程平均速度不變 9、甲、乙兩車在一平直道路上同向運動,其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為。初始時,甲車在乙車前方處,則( ) A.若,兩車一定不會相遇 B.若,兩車一定相遇兩次 C.若,兩車可能只相遇一次 D.若,兩車可能相遇兩次 10、觀察水龍頭,在水龍頭出水口出水的流量（在單位時間內(nèi)通過任一橫截面的水的體積）穩(wěn)定時,發(fā)現(xiàn)自來水水流不太大時,從龍頭中連續(xù)流出的水會形成一水柱,現(xiàn)測得高為H的水柱上端面積為,下端面積為,重力加速度為g,以下說法正確的是( ) A.水柱是上細下粗 B.水柱是上粗下細 C.該

7、水龍頭的流量是 D.該水龍頭的流量是 11、自高為H的塔頂自由落下A物體的同時,B物體自塔底以初速度豎直上拋,且兩物體在同一直線上運動。重力加速度為g,下面說法正確的是( ) A.若,兩物體相遇時B正在空中下落 B.,兩物體在地面相遇 C.若,兩物休相遇時B正在空中下落 D.若,則兩物休在地面相遇 12、甲、乙兩車從同一地點沿相同的方向同時由靜止開始做直線運動,它們運動的加速度隨時間變化的圖像如圖所示。關于兩車的運動情況,下列說法正確的是( ) A.在0~4s內(nèi)甲車做勻減速直線運動,乙車做勻速直線運動 B.在0~2s內(nèi)兩車間距逐漸增大,2~4s內(nèi)兩車間距逐漸減小

8、 C.在時甲車速度為4.5m/s,乙車的速度為3m/s D.在時兩車的速度相等,且此時兩車間距最大 13、在暗室中用如圖甲所示的裝置做“測定重力加速度”的實驗。實驗器材有:支架、漏斗、 橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾子、鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀。具體實驗步驟如下: ①在漏斗內(nèi)盛滿清水,旋松螺絲夾子,水滴會以一定的頻率一滴一滴地落下。 ②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴照亮,由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴。 ③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度。 ④采集數(shù)據(jù)進行處理。 (1)實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的

9、條件是__________。 (2)若實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz,某同學讀出其中比較遠的水滴到第一個水滴的距離如圖乙所示,根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣萠_________;第8個水滴此時的速度__________m/s (結果都保留三位有效數(shù)字)。 (3)該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有(答出一條即可):________________________________。 14、一枚小火箭攜帶試驗炸彈豎直發(fā)射升空,小火箭的加速度,一段時間后小火箭與試驗炸彈分離,測得炸彈恰好上升到離地面的最高點時爆炸,不計空氣阻力,取。 (1)求火箭攜帶試驗炸彈加速的時間; (2)若炸彈

10、在最高點處未爆炸,為了防止危險,在地面立即以的速度豎直向上發(fā)射一枚炮彈攔截,求攔截點的高度。 15、在我市某公路的十字路口,紅燈攔停了很多汽車,攔停的汽車排成筆直的一列,最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊,相鄰兩車的前端之間的距離均為,假設綠燈亮起瞬間,每輛汽車都同時以加速度啟動,做勻加速直線運動,速度達到時做勻速運動通過路口。該路口亮綠燈時間,而且有按倒計時顯示的時間顯示燈。另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時通行的汽車,綠燈結束時刻,車頭已越過停車線的汽車允許通過。 (1)問一次綠燈時間有多少輛汽車能通過路口? (2)若不能通過路口的第一輛汽車司機,在時間顯示燈剛亮出“3”時開始剎車

11、做勻減速直線運動,結果車的前端與停車線相齊時剛好停下,則剎車過程汽車的加速度大小是多少? 答案以及解析 1答案及解析： 答案：D 解析：研究賽車通過某個彎道的技術動作時,不能忽略賽車的大小和形狀,所以不能把該車看成質點,故A錯誤;位移是從初位置指向末位置的有向線段,路程是運動軌跡的長度,故賽車手的位移為9km,路程為15km,故B錯誤;整個過程中賽車手的平均速度為,故C錯誤;車內(nèi)速度計指示的是賽車通過某位置的瞬時速率,故D正確。 2答案及解析： 答案：B 解析：將題目中的表達式

12、與比較可知:。所以由可得汽車從剎車到靜止的時間為:,由此可知3s時汽車已經(jīng)停止,位移,所以平均速度:。所以選項A、C、D錯誤,選項B正確。 3答案及解析： 答案：C 解析：若A不變,有兩種情況:一是,在這種情況下,相等位移內(nèi)速度增加量相等,所以平均速度越來越大,所以相等位移內(nèi)所用的時間越來越少,由知,a越來越大;第二種情況,相等位移內(nèi)速度減少量相等,平均速度越來越小,所以相等位移內(nèi)用的時間越來越多,由知,a越來越小,故A錯誤,C正確。因為相等位移內(nèi)速度變化相等,所以中間位置處位移為,速度變化量為,所以此位置的速度為,故B錯誤。若且保持不變,則前一半時間的平均速度小于后一半時

13、間的平均速度,后一半時間物體將經(jīng)過更多的位移,所以物體在中間時刻時,物體還沒有到達中間位置,所以中間時刻處的速度比中間位置處的速度小,即中間時刻處的速度小于,故D錯誤。 4答案及解析： 答案：B 解析：由圖線知,物體加速度的變化率不變,大小為,故A錯誤.圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量,則2s內(nèi)物體的速度變化量,故B正確.由于不知道加速度的方向與速度方向的關系,所以無法確定速度是增大還是減小,故C錯誤.2s后加速度為零,但是速度不一定為零,故D錯誤. 5答案及解析： 答案：D 解析：伽利略最初猜想沿斜面自由運動的物體的速度與時間成正比,即;由此伽利

14、略得出推論:物體的位移與時間的平方成正比,有,即,結合以上的分析,比較即可,則有;;;;;;;,由以上數(shù)據(jù)比較可知,各組數(shù)據(jù)中都接近32.5,考慮到測量的誤差等原因,可以認為是一個常數(shù),即物體的位移與時間的平方成正比,所以四個選項中,A、B、C錯誤,D正確。 6答案及解析： 答案：B 解析：物體B做勻減速運動，由計算得，B減速為零所需時間為5s，在這5s中，物體B運動位移為，物體A的位移為，還差12m的距離。之后B靜止，A物體繼續(xù)追擊，再用時3s追上。整個過程用時8s，故B項正確。 綜上所述，本題正確答案為B。 7答案及解析： 答案：B 解析：1、2間

15、距離,1、3間距離,1、4間距離,1、5間距離之比為1:4:9:16,根據(jù)公式,各墊圈落到盤上所用的時間之比為1:2:3:4,所以各勢圈落到盤上的時間間隔相等,故B正確,A、D錯誤;由可知,各墊圈依次落到盤上的速率之比為1:2:3:4,故C錯誤。 8答案及解析： 答案：A 解析：勻變速直線運動的平均速度,則公交車加速運動過程的平均速度等于,增大,但由于v不變,則加速過程的平均速度不變,故A正確。勻加速、勻速、勻減速三個過程的位移分別為,,,如果減小,保持、v不變,則加速過程的時間將增大,加速過程的位移增大,而減速過程的時間和位移不變,所以勻速過程的位移將減小,勻速過程的時間

16、變短,故B錯誤。作出公交車運動的速度一時間圖象如圖甲所示,增大v,保持、不變,運動的時間將減小,故C錯誤。如圖乙所示,v不變,、改變,則全程的運動時間可能會發(fā)生變化,則全程平均速度可能變化,故D錯誤。 9答案及解析： 答案：ABC 解析：若,則有,說明兩車速度相同時乙還沒有追上甲,不能相遇,速度相同后甲的速度比乙的速度大,所以兩車一定不會相遇,故A正確;若,兩車在速度相同前就相遇一次,之后,若,兩車會發(fā)生第二次相遇,故B正確;若,則,兩車在速度相同前相遇一次,故C正確;若兩車只在速度相同時相遇一次,故D錯誤。 10答案及解析： 答案：BC 解析：由于

17、單位時間內(nèi)通過任一橫截面的水的體積相等,設時間內(nèi)通過水柱任一橫截面的水的體積為,開始時水流速度小,橫截面積大,速度增大時橫截面積變小,所以水柱是上粗下細,A錯誤,B正確;高為H的水柱上端速度為,下端速度為,根據(jù),水的流量,C正確,D錯誤。 11答案及解析： 答案：CD 解析：若B物體正好運動到最高點時與A相遇,B速度減為零所用的時間為,又因,,,聯(lián)立解得;當兩物體恰好在雜地時相遇,則有,此時A的位移為,由上分析知,若,兩物體在B上升途中相遇,A錯誤;若,B物體正好運動到最高點時與A相遇,B錯誤;若,則兩物體恰好運動到地面時相遇,D正確;若,兩物體相遇時正在空中下落,C正確。

18、 12答案及解析： 答案：CD 解析：根據(jù)題圖可知,甲車的加速度減小,做變加速直線運動,乙車的加速度不變,做勻加速直線運動,故A錯誤;圖像與時間軸所圍的面積表示速度,由題圖可知,當時,兩圖像與t軸所圍的面積相等,即該時刻兩車的速度相等,在4s前甲車的速度大于乙車的速度,所以甲車在乙車的前方,且兩車逐漸遠離,在時,兩車的速度相等即相距最遠,故B錯誤正確;在時甲車速度為,乙車的速度為,故C正確。 13答案及解析： 答案：(1)頻閃儀的頻閃頻率等于水滴滴落的頻率; (2)9.72;2.27; (3)存在空氣阻力(或水滴滴落的頻率變化) 解析：實驗中看到空間

19、有一串仿佛固定不動的水滴時,頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是:頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率;由和逐差法解得當?shù)刂亓铀俣?該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有:存在空氣阻力,水滴滴落的頻率變化等。 14答案及解析： 答案：(1)10s (2)968.75m 解析：(1)設回見攜帶實驗炸彈加速的時間為,則火箭與炸彈分離時的速度:,, 解得:。 (2)設炮彈從發(fā)射到攔截所用的時間為,則有:, 解得:, 故攔截點的高度 解得:。 15答案及解析： 答案：(1)設汽車勻加速的時間為,解得。設每輛汽車在40s內(nèi)的位移為,,則通過路口的車輛數(shù),代入數(shù)據(jù)解得,根據(jù)題意可知通過路口的車輛數(shù)為38輛。 (2)設第39輛車做勻減速的位移為,剎車過程汽車的加速度大小為,時間,則,解得,又由汽車減速過程得,聯(lián)立解得。 解析： 11