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运动的描述 专题练
2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=2.0cm的遮光板,如图所示,滑块在绳子牵引下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.20s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t=2.5s,估算滑块的加速度约为( )
A.0.012m/s2 B.0.12m/s2
C.1.2m/s2 D.12m/s2
2.甲、乙两物体沿x轴正方向做直线运动,某一时刻两物体以速度同时经过O点,之后它们运动的图像如图所示,则甲、乙两物体速度从增加到的过程,下列说法中正确的是( )
A.速度均随位移均匀变化
B.速度均随时间均匀变化
C.经历的时间之比为1︰2
D.经历的时间之比为2︰1
3.小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制的图像(如图),为位移,为运动时间,已知机动车的运动轨迹是直线,但是不知机动车是处于加速还是刹车状态,请你帮他判定以下合理的说法是( )
A.机动车处于匀加速状态 B.机动车的初速度
C.机动车的加速度为大小为 D.机动车在前秒的位移是
4.如图所示,在水平面上固定一点光源,在点光源和右侧墙壁的正中间有一小球自水平面以初速度v0竖直上抛,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则在小球竖直向上运动的过程中,关于小球的影子在竖直墙壁上的运动情况,下列说法正确的是
A.影子做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运动
B.影子做初速度为2v0,加速度为g的匀减速直线运动
C.影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动
D.影子做初速度为v0,加速度为2g的匀减速直线运动
5.一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动,已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K,刹车距离为x,则整个过程的平均速度的数值为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,将一小球从竖直砖墙边的某位置由静止释放。用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断错误的是( )
A.能判定小球的下落是匀加速直线运动
B.小球下落的加速度为
C.小球在位置3时的速度为
D.位置1是小球释放的初始位置
7.利用如图所示的斜面测量物体下滑的加速度.在斜面上取O、A、B三点,让一物体从O点由静止开始下滑,先后经过A、B两点,测出A、B之间的距离x和物体经过A、B两点的时间t.保持O、B两点的位置不变,改变A点在斜面上的位置,仍让该物体从O点由静止开始下滑,多次试验后得出图象如图所示,则物体沿斜面下滑的加速度大小为( )
A.2 m/s2
B.8 m/s2
C.6 m/s2
D.4 m/s2
8.如图所示是商场中的无轨小火车,已知小火车由若干节相同的车厢组成,车厢间的空隙不计,现有一位小朋友站在地面上保持静止与第一节车厢头部对齐,火车从静止开始启动做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A.第4、5、6节车厢经过小朋友的时间之比为
B.第4、5、6节车厢经过小朋友的时间之比为7:9:11
C.第4、5、6节车厢尾通过小朋友瞬间的速度之比为4:5:6
D.第4、5、6节车厢尾通过小朋友瞬间的速度之比为
二、多选题
9.如图所示,车长均为、间隔为的两辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯,第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐。已知开动后两车都以的加速度做匀加速直线运动直到离开路口,两车达到最大速度后均做匀速直线运动。绿灯亮起瞬间,第一辆车开动,待两车相距时,第二辆车开动,则下列说法正确的是( )。
A.第二辆车开动时,第一辆车已行驶的时间为
B.第二辆车开动时,第一辆车的速度为
C.第一辆车达到最大速度时,第二辆车的速度为
D.行驶过程中两车相距的最大距离为
10.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收,从小盒子B发射超声波开始计时,经t时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为 B.超声波的速度为
C.物体的速度为 D.物体的速度为
11.在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的图线,以下说法正确的是( )
A.刹车失灵前与失灵后,小汽车加速度大小之比为3:1
B.在时两车发生追尾事故
C.在时两车发生追尾事故
D.若紧急刹车时两车相距40m,则不会发生追尾事故且两车最近时相距5m
12.如图所示为汽车从发现紧急情况到开始制动到最后停止的运动模型,已知反应时间内的位移为,匀减速的位移为,下列说法正确的是( )
A.若反应时间为,则制动的加速度大小为
B.若制动的时间为,则匀速行驶的速度为
C.若制动的加速度大小为a,则从发现紧急情况到停止的总时间为
D.若制动的加速度大小为a,则从发现紧急情况到停止的平均速度为
三、解答题
13.在我国发展迅猛,在2015年,我国29个省(市、区)就成功联网运行.汽车分别通过通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以正常行驶速度朝收费站沿直线行驶,如果过通道,需要在距收费站中心线前处正好匀减速至,匀速通过中心线后,再匀加速至正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过缴费成功后,再启动汽车匀加速至正常行驶.设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为和.求:
(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;
(2)汽车通过通道比通过人工收费通道速度再达到时节约的时间是多少
14.如图所示,一个质量为M长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=5m,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为5mg。管从下端离地面距离为H处自由落下,运动过程中,管始终保持竖直,每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)管第一次落地弹起时管和球的加速度;
(2)管第一次落地弹起后,若球没有从管中滑出,则球与管达到相同速度时,管的下端距地面的高度。
参考答案:
1.B
滑块通过第一个光电门的速度
滑块通过第二个光电门的速度
加速度
故选B。
2.C
A.由图像可知,速度与位移成反比关系,速度不随位移均匀变化,故A错误;
B.图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间,由图像可知,速度不随时间均匀变化,故B错误;
CD.图像的图线与坐标轴围成的面积表示时间,则甲、乙两物体速度从增加到的过程,经历的时间之比为1︰2,故C正确,D错误。
故选C。
3.B
ABC.根据图像,可知与的关系式为
将等式变形为
结合匀变速直线运动位移时间关系式
可得
,
可知机动车做初速度为,加速度大小为的匀减速直线运动,B正确,AC错误;
D.机动车从开始刹车到停下所用的时间为
故机动车在前秒的位移等于前秒的位移,则有
D错误;
故选B。
4.C
如图所示,设经过时间t影子的位移为x,根据相似三角形的知识有:,
解得:x=2v0t gt2,故影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动.
A. 影子做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运动,与结论不相符,选项A错误;
B. 影子做初速度为2v0,加速度为g的匀减速直线运动,与结论不相符,选项B错误;
C. 影子做初速度为2v0,加速度为2g的匀减速直线运动,与结论相符,选项C正确;
D. 影子做初速度为v0,加速度为2g的匀减速直线运动,与结论不相符,选项D错误;
5.D
设整个过程时间为t,加速度大小为a,则第1s内位移
最后1s内位移
解得
整个过程平均
故选D。
6.D
A.根据相邻两段位移之差等于恒量,可知小球的下落是匀加速直线运动,A正确;
B.根据
可知小球下落的加速度
B正确;
C.小球在位置3时的速度等于在2到4之间的平均速度
C正确;
D.如果位置1是小球释放的初始位置,相同时间间隔内,相邻位移之比为
而题目中给出的数据是
因此位置1一定不是小球释放的初始位置,D错误。
故错误的选D。
7.D
设物体从O运动到B的时间为t0.根据匀变速直线运动的位移时间公式有:;变形得:知 t图象的斜率 k=-a;则得:;得:a=4m/s2,加速度大小为4m/s2.故选D.
8.D
AB.根据初速度为零的匀加速运动相等位移的时间关系可知,第1、2、3、4、5、6……节车厢经过小朋友的时间之比为……,即第4、5、6节车厢经过小朋友的时间之比为,选项AB错误;
CD.根据
v2=2aL
可得第4、5、6节车厢尾通过小朋友瞬间的速度之比为
选项C错误,D正确。
故选D。
9.BD
A.当第一辆车向前行驶时,第二辆车开始启动,根据位移时间关系可得
解得
故A错误;
B.由速度公式得
故B正确;
C.最大速度
由
解得
此时第二辆车运动时间为
则
故C错误;
D.当第二辆车速度达到最大速度时,两车相距最远,以后距离不再发生变化,由上分析知最大距离为
故D正确。
故选BD。
10.AD
AB.由乙图可知,超声波在时间内通过位移为x1,则超声波的速度为
选项A正确,B错误;
CD.由题可知物体通过的位移为x2-x1时所用时间为
所以物体的速度为
选项C错误,D正确。
故选AD。
11.CD
A.根据图像的斜率绝对值表示加速度的大小,可知刹车失灵前的加速度大小为
刹车失灵后的加速度大小为
故刹车失灵前与失灵后,小汽车加速度大小之比为
故A错误;
BC.根据图像与时间轴所围“面积”大小等于位移,由图知,时b车的位移为
a车的位移为
则有
所以在时追尾,故B错误,C正确;
D.若紧急刹车时两车相距40m,当速度相等时,a车的位移为
b车的位移为
则有
则不会发生追尾事故,且两车最近时相距
故D正确。
故选CD。
12.BD
A.若反应时间为,则开始制动的初速度为
由匀减速运动的规律可得制动的加速度大小为
联立可得
故A错误;
B.若制动的时间为,设开始制动的初速度为(即匀速行驶的速度),由匀减速运动的规律可得
解得
故B正确;
C.由
可得
由匀减速运动的逆向思维规律可得
解得
则从发现紧急情况到停止的总时间为
故C错误;
D.从发现紧急情况到停止的平均速度为
结合
计算可得
故D正确。
故选BD。
13.(1) (2)
(1)汽车通过ETC通道时:
匀减速过程:
匀加速过程:
汽车的总位移:
(2)汽车通过通道时:
匀减速过程:
匀速过程:
匀加速过程:
汽车通过通道的总时间:
汽车通过人工收费通道时匀减速过程:
匀加速过程:
汽车通过人工通道的总时间:
汽车节约的时间:
14.(1) ,方向竖直向下;,方向竖直向上;(2)
(1)管第一次落地弹起,管的加速度
方向竖直向下;
球的加速度
方向竖直向上。
(2)取竖直向下为正方向,管第一次碰地时速度为v0
解得
方向向下。
碰地后管的速度,方向竖直向上,球的速度,方向竖直向下。若球没有从管中滑出,设经过t,球和管速度相同,则有
解得
此时下端距地面的高度
解得
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