高考物理重要題型精講之九

1、高考物理重要題型精講之九 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用1 一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下，先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v，則ab段與ac段位移之比為()A13 B15 C18 D19解析：經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的位移為hab，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的位移為hac，所以habhac19，故選D.答案：D2 靜止置于水平地面的一物體質(zhì)量為m57 kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.43，在F287 N的水平拉力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則由此可知物體在運(yùn)動(dòng)過程中第5個(gè)7秒內(nèi)的位移與第11個(gè)3秒內(nèi)的位移比為()A21 B12 C73 D37解析：第5個(gè)7秒內(nèi)的位移為x1a

2、5;352a×282，第11個(gè)3秒內(nèi)的位移為x2a×332a×302，所以.答案：C3.圖125(2009·江蘇，7)如圖125所示，以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2 s將熄滅，此時(shí)汽車距離停車線18 m該車加速時(shí)最大加速度大小為2 m/s2，減速時(shí)最大加速度大小為5 m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s.下列說(shuō)法中正確的有()A如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速C如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D如果距停車線5 m處減速

3、，汽車能停在停車線處解析：在加速階段若一直加速則2 s末的速度為12 m/s，2 s內(nèi)的位移為x×2 m20 m，則在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線，A正確汽車一直減速在綠燈熄滅前通過的距離小于16 m，則不能通過停車線，如距離停車線5 m處減速，汽車運(yùn)動(dòng)的最小距離為6.4 m，不能停在停車線處A、C正確答案：AC4在四川汶川抗震救災(zāi)中，一名質(zhì)量為60 kg、訓(xùn)練有素的武警戰(zhàn)士從直升機(jī)上通過一根豎直的質(zhì)量為20 kg的長(zhǎng)繩由靜止開始滑下，速度很小可認(rèn)為等于零在離地面18 m高處，武警戰(zhàn)士感到時(shí)間緊迫，想以最短的時(shí)間滑到地面，開始加速已知該武警戰(zhàn)士落地的速度不能大于6 m/s，以最大壓力

4、作用于長(zhǎng)繩可產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2；長(zhǎng)繩的下端恰好著地，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間10 m/s2.求武警戰(zhàn)士下滑的最短時(shí)間和加速下滑的距離解析：設(shè)武警戰(zhàn)士加速下滑的距離為h1，減速下滑的距離為(Hh1)，加速階段的末速度等于減速階段的初速度為vmax，由題意和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有：v2gh1v2a(Hh1)v2由上式解得h1 m7.2 m武警戰(zhàn)士的最大速度為vmax m/s12 m/s加速時(shí)間：t1 s1.2 s減速時(shí)間：t2 s1.2 s下滑的最短時(shí)間tt1t21.2 s1.2 s2.4 s答案：2.4 s7.2 m5圖126(2010·湖南十校聯(lián)考)如圖126所示，離地面足夠高處

5、有一豎直的空管，質(zhì)量為2 kg，管長(zhǎng)為24 m，M、N為空管的上、下兩端，空管受到F16 N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線豎直上拋，小球只受重力，取g10 m/s2.求：(1)若小球上拋的初速度為10 m/s，則其經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間從管的N端穿出；(2)若此空管的N端距離地面64 m高，欲使在空管到達(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度大小的范圍解析：(1)對(duì)管由牛頓第二定律得mgFma代入數(shù)據(jù)得a2 m/s2設(shè)經(jīng)過t時(shí)間從N端穿出對(duì)管：hat2對(duì)球：(24h)v0tgt2由得：2t25t120，解得：t4 s，t1

6、.5 s(舍去)(2)64v0t1gt64at88v0t1gt由得：v032 m/s，由得：v029 m/s，所以29 m/s<v0<32 m/s.答案：(1)4 s(2)29 m/s<v0<32 m/s 1 從足夠高處釋放一石子甲，經(jīng)0.5 s，從同一位置再釋放另一石子乙，不計(jì)空氣阻力，則在兩石子落地前，下列說(shuō)法中正確的是()A它們間的距離與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比 B甲石子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子還在空中運(yùn)動(dòng)C它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 D它們?cè)诳罩羞\(yùn)動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量無(wú)關(guān)解析：兩石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)t時(shí)刻甲下落的高度為h1gt2，則乙下落的高度為h1g(t0.5)2

7、，它們之間的距離h1h2g(t0.25)g(t0.5)0.25與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t0.5)不成正比，A錯(cuò)誤；由于兩石子下落的高度相同，因此下落的時(shí)間相同，甲石子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子剛好落地，B錯(cuò)誤，C正確；由于不計(jì)空氣阻力，由t 可知，兩石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與質(zhì)量無(wú)關(guān)，D正確答案：CD2 在水平面上有a、b兩點(diǎn)，相距20 cm，一質(zhì)點(diǎn)在一恒定的合外力作用下沿a向b做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2 s的時(shí)間先后通過a、b兩點(diǎn)，則該質(zhì)點(diǎn)通過a、b中點(diǎn)時(shí)的速度大小為()A若力的方向由a向b，則大于1 m/s，若力的方向由b向a，則小于1 m/sB若力的方向由a向b，則小于1 m/s；若力的方向由b向a

8、，則大于1 m/sC無(wú)論力的方向如何，均大于1 m/sD無(wú)論力的方向如何，均小于1 m/s解析：無(wú)論力的方向如何，0.2 s中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度均為v m/s1 m/s，經(jīng)分析可知，質(zhì)點(diǎn)無(wú)論是勻加速還是勻減速，a、b中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度均小于a、b中點(diǎn)時(shí)的速度，所以選項(xiàng)C正確答案：C3.圖1272009年3月29日，中國(guó)女子冰壺隊(duì)首次奪得世界冠軍，如圖127所示，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)矩形區(qū)域做勻減速運(yùn)動(dòng)，且剛要離開第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是()Av1v2v3321 Bv1v2v31Ct1t2t31 Dt1t2t3

9、()(1)1解析：因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速運(yùn)動(dòng)，且末速度為零，故可以看做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)研究初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)三段相等位移的時(shí)間之比為1(1)()，故所求時(shí)間之比為()(1)1，所以選項(xiàng)C錯(cuò)，D正確；由vat可得初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的速度之比為1，則所求的速度之比為1，故選項(xiàng)A錯(cuò)，B正確，所以正確選項(xiàng)為BD.答案：BD4兩物體分別從不同高度自由下落，同時(shí)落地，第一個(gè)物體下落時(shí)間為t，第二個(gè)物體下落時(shí)間為t/2，當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí)，兩物體相距()Agt2 B3gt2/8 C3gt2/4 Dgt2/4解析：當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開始下落時(shí)，第一個(gè)物體已下落時(shí)間，此時(shí)離地高度h1gt2g

10、2，第二個(gè)物體下落時(shí)的高度h2g2，則待求距離hh1h2.答案：D5 四個(gè)小球在離地面不同高度處，同時(shí)從靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，從某一時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔，小球依次碰到地面則剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)各小球相對(duì)地面的位置可能是下圖中的()答案：C6一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用固定的照相機(jī)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相，閃光時(shí)間間隔為1 s分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了2 m；在第3次、第4次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了8 m，由此不可求得()A第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度C從第2次閃光到第3次閃光這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度解析：如上圖所示，x3x12aT

11、2，可求得a，而v1a·可求x2x1aT2x1也可求，因不知第一次閃光時(shí)已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移，故初速度v0不可求答案：D7一滑塊以某一速度從斜面底端滑到頂端時(shí)，其速度恰好減為零若設(shè)斜面全長(zhǎng)L，滑塊通過最初L所需時(shí)間為t，則滑塊從斜面底端到頂端所用時(shí)間為()A.t B.t C.t D2t解析：假設(shè)存在逆過程，即為初速度是零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將全過程分為位移均為L(zhǎng)/4的四個(gè)階段，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其時(shí)間之比為1(1)()(2)，根據(jù)題意可列方程：，t2t.答案：D8 將一小物體以初速度v0豎直上拋，若物體所受的空氣阻力的大小不變，則小物體到達(dá)最高點(diǎn)的最后一秒和離開最高點(diǎn)的第一秒時(shí)間內(nèi)

12、通過的路程為x1和x2，速度的變化量為v1和v2的大小關(guān)系為()Ax1>x2 Bx1<x2 Cv1>v2 Dv1<v2解析：上升的加速度a1大于下落的加速度a2，根據(jù)逆向轉(zhuǎn)換的方法，上升的最后一秒可以看成以加速度a1從零下降的第一秒，故有：v1a1t，x1a1t2；而以加速度a2下降的第一秒內(nèi)有：v2a2t，x2a2t2，因a1>a2，所以x1>x2，v1>v2，即A、C正確答案：AC9.圖128如圖128所示，在光滑的斜面上放置3個(gè)相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，小球1、2、3距斜面底端A點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3，現(xiàn)將它們分別從靜止釋放，到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)

13、間分別為t1、t2、t3，斜面的傾角為.則下列說(shuō)法正確的是()A. B.C. D若增大，則的值減小解析：三個(gè)小球在光滑斜面上下滑時(shí)的加速度均為agsin ，由xat2知a，因此.當(dāng)增大，a增大，的值增大，C對(duì)，D錯(cuò).，且，由物體到達(dá)底端的速度v22ax知v1v2v3，因此123，即，A錯(cuò)，B對(duì)答案：BC10圖129(2010·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)月考)如圖129所示水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x7 m，起初以v02 m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)今將一小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速度地輕放至A點(diǎn)處，同時(shí)傳送帶以a02 m/s2的加速度加速運(yùn)轉(zhuǎn)，已知小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，求：小物塊由A端

14、運(yùn)動(dòng)至B端所經(jīng)歷的時(shí)間解析：小物塊剛放上傳送帶時(shí)，由牛頓第二定律：mgma，得：a4 m/s2小物塊歷時(shí)t1后與傳送帶速度相同，則：at1v0a0t1，得：t11 s此過程中小物塊的位移為：x1at/2，得：x12 m<x7 m故小物塊此時(shí)尚未到達(dá)B點(diǎn)，且此后的過程中由于a0<g，所以小物塊將和傳送帶以共同的加速度運(yùn)動(dòng)，設(shè)又歷時(shí)t2到達(dá)B點(diǎn)，則：xx1at1t2a0t/2得：t21 s小物塊從A到B歷時(shí)：tt1t22 s.答案：2 s11.圖1210“10米折返跑”的成績(jī)反應(yīng)了人體的靈敏素質(zhì)，如圖1210所示測(cè)定時(shí)，在平直跑道上，受試者以站立式起跑姿勢(shì)站在起點(diǎn)終點(diǎn)線前，當(dāng)聽到“跑”

15、的口令后，全力跑向正前方10米處的折返線，測(cè)試員同時(shí)開始計(jì)時(shí)，受試者到達(dá)折返線處時(shí)，用手觸摸折返線處的物體(如木箱)，再轉(zhuǎn)身跑向起點(diǎn)終點(diǎn)線，當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的垂直面時(shí)，測(cè)試員停表，所用時(shí)間即為“10米折返跑”的成績(jī)?cè)O(shè)受試者起跑的加速度為4 m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為4 m/s，快到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零，減速的加速度為8 m/s2，返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線求該受試者“10米折返跑”的成績(jī)?yōu)槎嗌倜耄拷馕觯簩?duì)受試者，由起點(diǎn)終點(diǎn)線向折返線運(yùn)動(dòng)的過程中加速階段：t11 s，x1vmt12 m減速階段：t30.5 s；x3vmt31 m勻速階段：t21.75 s由折返線向起點(diǎn)終點(diǎn)線運(yùn)動(dòng)的過程中加速階段：t41 s，x4vmt42 m勻速階段：t52 s受試者“10米折返跑”的成績(jī)?yōu)椋簍t1t2t56.25 s.答案：6.25 s12.圖1211如圖1211所示，一輛上表面光滑的平板小車長(zhǎng)L2 m，車上左側(cè)有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球開始時(shí)，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v05 m/s.某時(shí)刻小車開始剎車，加速度a4 m/s2.經(jīng)過一段時(shí)間，小球從小車右端滑出并落到地面上求：(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時(shí)間；(2)小球離開小車后