解析版-2020年高考物理二轮复习对点集训-匀变速直线运动的研究

2020年高考物理二轮复习对点集训-匀变速直线运动的研究

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分

分卷I

一、单选题

1.如图所示是一辆汽车做直线运动的x－t图象，对相应的线段所表示的运动，下列说法正确的是( )

A．AB段表示匀速直线运动

B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移 C．CD段运动方向和BC段运动方向相反

D．CD段运动的速度大小小于BC段运动的速度大小 【答案】C

【解析】AB段表示物体静止；BC段发生的位移为＋8 m，CD段发生的位移为－12 m，所以BC段发生的位移小于CD段发生的位移；BC段物体的速度为正，大小等于4 m/s，CD段物体的速度为负，大小等于6 m/s，所以CD段运动方向和BC段运动方向相反，且CD段运动的速度大小大于BC段运动的速度大小，C正确．

2.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是( ) A． 自由落体运动是一种匀变速直线运动 B． 重的物体与轻的物体下落一样快

C． 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性 D． 力不是维持物体运动的原因 【答案】A

【解析】伽利略将斜面实验结果合理外推到斜面倾角增大到90°的情况，认为小球仍会保持匀变速直线运动的的性质，A正确；在自由落体运动中，轻重物体下落一样快，在该实验中不能得出轻重物体下落的快慢，也不能得出惯性这一结论，B、C错误；物体的运动不需要力来维持，但是该实验不能得出该结论，D错误．

3.关于自由落体运动，下列说法正确的是( )

A． 开始下落时，速度、加速度均为零 B． 开始下落时，速度为零、加速度为g C． 下落过程中，速度、加速度都增大 D． 下落过程中，速度、加速度都减小 【答案】B

【解析】自由落体运动，物体开始下落时的速度为零，加速度为g，A错误，B正确；在自由下落的过程中，速度增加，加速度不变，C、D错误．

4.从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻( )

A． 两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变 B． 两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变 C． 两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大 D． 两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小 【答案】B

【解析】当第一个石子运动的时间为t时，第二个石子运动的时间为(t－1)． h1＝gt2① v1＝gt② h2＝g(t－1)2③ v2＝g(t－1)④

由①③得：Δh＝gt－g，由②④得：Δv＝g， 因此，Δh随t增大，Δv不变，B正确．

5.一物体做匀变速直线运动，初速度为v0＝2 m/s，加速度a＝－2 m/s2，则经过2 s后，物体的速度和位移为( ) A． －2 m/s,1 m B． 2 m/s，－1 m C． 2 m/s,0 D． －2 m/s,0 【答案】D

2 m/s＝－2 m/s，由x＝v0t＋at2得，x＝2×2 m＋×(－【解析】由v＝v0＋at得，v＝2 m/s＋(－2)×2)×22m＝0，故选项D正确．

6.如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向做匀加速运动的v－t图象，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则两物体出发点的关系是( )

A． 从同一地点出发 B．A在B前3 m处 C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处 【答案】A

【解析】由两个物体的v－t图象可知，3 s末A、B两个物体的位移分别为6 m和3 m，所以物体出发时，B在A前3 m处，故C正确．

7.甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的v－t图象分别如下图中的a和b所示，下列说法正确的是( )

A． 在t1时刻它们的运动方向相同 B． 在t2时刻甲与乙相遇 C． 甲的加速度比乙的加速度大 D． 在0～t2时间内，甲比乙的位移大 【答案】A

【解析】在t1时刻，甲和乙速度均为正值，两物体均沿正方向运动，A正确；在t2时刻，甲、乙的速度相同，两物体的位移不相同，乙的位移比甲的位移大，B、D错误；b直线的斜率比a的斜率大，即乙的加速度比甲的加速度大，C错误．

8.某物体从静止开始做匀加速直线运动，第3 s内的位移与第5 s内的位移之比为( ) A． 5∶9 B． 1∶5 C． 9∶25 D． 9∶16

【答案】A

【解析】初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶……，所以第3 s内的位移与第5 s内的位移之比为5∶9，A正确．

9.某物体由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间速度达到v，则在这段时间内，物体在中间时刻的速度与物体经过中间位置时的速度之比为( ) A． 1∶2 B． 1∶C．D．

∶1 ∶1

【答案】B

【解析】物体由静止开始做匀加速直线运动，则物体在中间时刻的速度等于物体这段时间内的平均速度，即：v＝

＝

＝

v＝1∶

，B正

经过中间位置时的速度为v＝

故物体在中间时刻的速度与物体经过中间位置时的速度之比为：v∶v＝∶确．

10.一汽车在水平面上做匀变速直线刹车运动，其位移与时间的关系是：x＝12t－3t2，则它在3 s内行驶的位移大小等于( ) A． 9 m B． 12 m C． 15 m D． 24 m 【答案】B

【解析】根据位移与时间的关系式x＝12t－3t2可知汽车刹车时的初速度v0＝12 m/s，加速度a＝－6 m/s2

根据速度与时间关系v＝v0＋at可得： 汽车刹车用时t0＝

＝

s＝2 s

t＝3 s＞2 s，即第3秒已停止，3 s内位移等于2 s内位移， x＝12×2 m－3×22m＝12 m.

二、多选题

11.(多选)伽利略研究落体运动的“斜面实验”被评为两千年来十大最美物理实验之一，关于伽利略对

落体运动的研究，下列说法正确的是( )

A． 伽利略用斜面做实验，巧妙地“冲淡”了重力，克服了时间测量的困难 B． 伽利略让铜球从同一倾角的斜面上不同位置滚下，用到了控制变量的方法 C． 伽利略通过实验测量发现，当斜面倾角为90°时，速度平方与距离成正比 D． 伽利略用实验加合理外推的思想，得出了自由落体运动是匀加速直线运动 【答案】ABD

【解析】伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，A正确；伽利略让铜球从同一倾角的斜面上不同位置滚下，用到了控制变量的方法，B正确；伽利略用实验验证v与t成正比的最大困难是无法直接测定瞬时速度，所以不能证明速度平方与距离成正比，C错误；根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，即自由落体的运动是匀加速直线运动，与物体的质量无关，D正确．

12.(多选)在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法正确的是( ) A． 重的石块落得快，先着地 B． 轻的石块落得快，先着地

C． 在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度 D． 两块石块在下落时间段内的平均速度相等 【答案】CD

【解析】 两石块都做自由落体运动，运动规律相同且具有相同的加速度，由于从同一高度下落，落地时间必然相同，故A、B错误．因h、t相同，故＝必相同，D正确．由v＝gt和h＝gt2可知，C正确．

13.(多选)如图是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，则( )

A． 质点A前2 s内的位移是1 m B． 质点B第1 s内的位移是2 m C． 质点A、B在8 s内的位移大小相等 D． 质点A、B在4 s末相遇 【答案】AD

【解析】由图象可以看出，质点A前2 s内的位移是1 m，A对；质点B第1 s内静止，位移是0，

B错；质点A在8 s内的位移大小是1 m，质点B在8 s内的位移大小是3 m，C错；质点A、B在4 s末相遇，D对．

14.(多选)甲、乙两辆汽车，同时在一条平直的公路上自西向东运动，开始时刻两车平齐，相对于地面的速度—时间图象如图所示．关于它们的运动，下列几个人的说法正确的是( )

A． 甲车中的乘客说：乙车先以速度v0向西做匀减速运动，后(向甲车)做匀加速运动，以速度v0从甲车旁边通过后，一直向东远离而去

B． 乙车中的乘客说：甲车先以速度v0向东做匀减速运动，后(向乙车)做匀加速运动，以速度v0从乙车旁边通过后，一直向西远离而去

C． 某同学根据v－t图象说：乙车速度增加到v0时，两车再次相遇(平齐)

D． 另一个同学根据v－t图象说：开始甲车在前、乙车在后，两车间距离先增大、后减小，当乙车速度增大到v0时，两车恰好平齐 【答案】AB

【解析】相对于地而言，甲向东做匀速直线运动，乙向东做初速度为零的匀加速直线运动，甲的速度先大于乙的速度，后小于乙的速度，两者距离先增大后减小，甲车中的乘客以自己所乘的甲车为参考系，乙车先以速度v0向西做匀减速运动，后(向甲车)做匀加速运动，以速度v0从甲车旁边通过后，一直向东远离而去，A正确；同理，乙车中的乘客以自己所乘的乙车为参考系，认为甲车先以速度v0向东做匀减速运动，后(向乙车)做匀加速运动，以速度v0从乙车旁边通过后，一直向西远离而去，B正确；当两车的位移相等时，再次相遇，根据速度－时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小可知，乙车速度增加到2v0时，两车的位移相等，再次相遇，C错误；根据v－t图象可知：开始甲车在前、乙车在后，两车间距离先增大、后减小，当乙车速度增大到2v0时，两车恰好平齐．故D错误．

分卷II

三、实验题 15.实验室备有下列器材：

A．长度为1 m、最小刻度为毫米的刻度尺； B．长度为1 m、最小刻度为分米的刻度尺； C．秒表； D．打点计时器； E．低压交流电源(50Hz)；

F．低压直流电源； G．天平．

(1)为了测量重锤下落的加速度的数值，上述器材中必须有的是________(填字母代号)，实验是通过研究重锤做________运动来测量重锤下落的加速度的．

(2)把重锤固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，当重锤自由下落时，打点计时器在纸带上打出一系列的点．取连续清晰的7个点，用刻度尺测出第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离d如下表所示：

根据这些数据可求出重力加速度的测量值为________． 【答案】(1)ADE 自由落体 (2)9.72 m/s2

【解析】(1)实验时，必须有的器材是：低压交流电源(50 Hz)和打点计时器(用来打点)，以及长度为1 m、最小刻度为毫米的刻度尺(用来测量点迹之间的距离)．

(2)我们用逐差法来求重力加速度的测量值：根据表中的数据，可得纸带上相邻两点间的距离依次为d1＝6.0 cm，d2＝12.5 cm－6.0 cm＝6.5 cm，d3＝19.3 cm－12.5 cm＝6.8 cm，d4＝26.5 cm－19.3 cm＝7.2 cm，d5＝34.1 cm－26.5 cm＝7.6 cm，d6＝42.1 cm－34.1 cm＝8.0 cm. 可得重锤下落的加速度为a1＝a2＝a3＝

＝＝

＝

cm/s2＝10 m/s2，

cm/s2≈9.17 m/s2， cm/s2＝10 m/s2，

从而，重力加速度的测量值为 g＝≈9.72 m/s2.

四、计算题

16.神舟八号飞船完成与天宫一号的两次对接任务后返回，返回舱距地面10 km时开始启动降落伞装置，速度减至10 m/s，并以这个速度在大气中竖直降落．在距地面1.2 m时，返回舱的4台发动机开始向下喷气，舱体再次减速．设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，且到达地面时的速度恰好为0.求：(结果均保留两位有效数字)

＝

m/s2

(1)最后减速阶段的加速度； (2)最后减速阶段所用的时间． 【答案】(1)－42 m/s2 (2)0.24 s 【解析】(1)由v2－v＝2ax得 a＝

＝

m/s2＝－42 m/s2

(2)由v＝v0＋at(或由加速度的定义)得 t＝

＝

s≈0.24 s

17.在平直的公路上，一辆汽车以1 m/s2的加速度加速行驶了12 s，驶过了180 m，求： (1)汽车开始加速时的速度多大？

(2)过了180 m处之后接着若以大小为2 m/s2的加速度刹车，问再过12 s汽车离开始加速处多远？ 【答案】(1)9 m/s (2)290.25 m 【解析】(1)x1＝v1t1＋a1t

由题意知，x1＝180 m，a1＝1 m/s2，t1＝12 s解得，v1＝9 m/s (2)设汽车加速过程的末速度为v2，开始减速至停下来的时间为t2 v2＝v1＋a1t1，则v2＝21 m/s， 0＝v2＋a2t2，则t2＝10.5 s，

故减速时间只能计算10.5 s，此段时间位移为x2，有x2＝v2t2＋a2t＝m＝110.25 m.

此时距离开始加速处的位移为x＝x1＋x2＝290.25 m.

18.如图所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点时开始记时，试求杆全部通过A点所需的时间．(g＝10 m/s2)

【答案】1 s

【解析】杆下端到A点时，位移为5 m,5 m＝gt，t1＝1 s；杆上端到A点时，位移为20 m,20 m＝gt2，t2＝2 s，杆全部通过A点所需时间为两者之差，即：Δt＝t2－t1＝1 s.