2020届高考物理二轮复习 刷题首选卷 专题一 直线运动课件

直线运动专题一经典特训题组1．如图所示，一汽车在某一时刻，从A点开始刹车做匀减速直线运动，途经B、C两点，已知AB＝3.2m，BC＝1.6m，汽车从A到B及从B到C所用时间均为t＝1.0s，以下判断正确的是()A．汽车加速度大小为0.8m/s2B．汽车恰好停在C点C．汽车在B点的瞬时速度为2.4m/sD．汽车在A点的瞬时速度为3.2m/s答案C解析根据Δs＝at2，得a＝BC－ABt2＝－1.6m/s2，A错误；由于汽车做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，所以汽车经过B点时的速度为vB＝AC2t＝2.4m/s，C正确；根据vC＝vB＋at得，汽车经过C点时的速度为vC＝0.8m/s，B错误；同理得vA＝vB－at＝4m/s，D错误。2．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x­t)图线。由图可知()A．在t1时刻，b车追上a车B．在t1到t2这段时间内，b车的平均速度比a车的大C．在t2时刻，a、b两车运动方向相同D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大答案A解析在t1时刻之前，a车在b车的前方，在t1时刻，a、b两车的位置坐标相同，两者相遇，说明在t1时刻，b车追上a车，A正确；根据x­t图线纵坐标的变化量表示位移，可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等，则两车的平均速度相等，B错误；由x­t图线切线的斜率表示速度可知，在t2时刻，a、b两车运动方向相反，C错误；在t1到t2这段时间内，b车图线斜率不是一直比a车的大，所以b车的速率不是一直比a车的大，D错误。3．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v­t图象如图所示。在这段时间内()A．汽车甲的平均速度比乙的大B．汽车乙的平均速度等于v1＋v22C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大答案A解析根据v­t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，可知甲的位移大于乙的位移，而运动时间相同，故甲的平均速度比乙的大，A正确，C错误；匀变速直线运动的平均速度可以用v1＋v22来表示，由图象可知乙的位移小于初速度为v2、末速度为v1的匀变速直线运动的位移，故汽车乙的平均速度小于v1＋v22，B错误；图象的斜率的绝对值表示加速度的大小，甲、乙的加速度均逐渐减小，D错误。4.如图所示是某物体做直线运动的v2­x图象(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程分析，其中正确的是()A．该物体做匀加速直线运动B．该物体的加速度大小为v20x0C．当该物体速度大小为12v0时，位移大小为3x04D．当该物体位移大小为12x0时，速度大小为12v0答案C解析由匀变速直线运动的速度—位移关系公式v2－v20＝2ax可得v2＝2ax＋v20，结合题图可以知道物体的加速度恒定不变，因为物体的速度减小，故物体做匀减速直线运动，A错误；由上式知，v2­x图象的斜率等于2a，由图可得，2a＝－v20x0，则物体的加速度大小为|a|＝v202x0，故B错误；当该物体速度大小为12v0时，v2＝14v20，由v2­x图象可得，此时x＝3x04，故C正确；当该物体位移大小为12x0时，由v2­x图象可得，v2＝12v20，v＝22v0，故D错误。5.某质点做直线运动，其运动速率的倒数1v与位移x的关系如图所示，下列关于该质点运动的说法正确的是()A．该质点做匀加速直线运动B．该质点做匀减速直线运动C.1v­x图线的斜率等于该质点运动的加速度D．四边形BB′C′C面积的物理意义是该质点从C到C′所用的时间答案D解析由1v­x图象可知，1v与x成正比，即vx＝常数，x增大时，v减小，则该质点做减速直线运动，A错误；图线斜率k＝1vx，不等于该质点运动的加速度，C错误；类比v­t图象与时间轴围成的面积表示位移可知，三角形OBC的面积表示该质点从O到C所用的时间，同理，三角形OB′C′的面积表示该质点从O到C′所用的时间，所以四边形BB′C′C的面积表示该质点从C到C′所用的时间，D正确；由图象可知，从开始运动起，该质点运动连续相等的位移所用时间之比为1∶3∶5∶…，分析可知该质点做的不是匀减速直线运动，B错误。6．近几年，国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0＝20m/s，靠近站口时以大小为a1＝5m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt＝8m/s，然后立即以a2＝4m/s2的加速度匀加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道)。试问：(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？(3)在(1)(2)问中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？答案(1)33.6m(2)5.4s(3)1.62s解析(1)设该车初速度方向为正方向，该车进入站口前做匀减速直线运动，设距离收费站口x1处开始减速，则有：v2t－v20＝－2a1x1解得：x1＝33.6m。(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，设前后两段位移分别为x1和x2，时间分别为t1和t2，则减速阶段：vt＝v0－a1t1解得：t1＝2.4s加速阶段：t2＝v0－vta2＝3s则加速和减速的总时间为：t＝t1＋t2＝5.4s。(3)在加速阶段：x2＝vt＋v02t2＝42m则总位移：x＝x1＋x2＝75.6m若不减速过站所需要时间：t′＝xv0＝3.78s车因减速和加速过站而耽误的时间：Δt＝t－t′＝1.62s。7．雾霾天气容易给人们的正常出行造成不良影响。在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以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的速度匀速行驶。于是，司机紧急刹车，但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v­t图线。求：(1)若小汽车刹车正常，通过计算判定两车是否发生追尾；(2)若小汽车刹车失灵时，小汽车司机立即向卡车司机发出信号，忽略信号传输时间和卡车司机反应时间，卡车至少以多大加速度行驶，才能避免两车相撞。答案(1)不会(2)0.83m/s2解析(1)若小汽车刹车正常，由图知小汽车刹车的加速度大小a1＝30－201m/s2＝10m/s2两车速度相等时，小汽车刹车所用时间t1＝v0－v1a1＝2s小汽车位移x1＝v20－v212a1＝40m卡车位移x2＝v1t1＝20m因为x1＜x2＋30m，所以两车不会发生追尾。(2)由图可得，t0＝1s时，小汽车刹车失灵，此时小汽车速度大小v2＝20m/s，此后小汽车加速度大小a2＝20－105－1m/s2＝2.5m/s2设卡车加速度大小为a3时，两车恰好不相撞，设此时卡车加速时间t后两车速度相等，均为v，则有v＝v2－a2t＝v1＋a3t卡车位移x2′＝v1t0＋v1＋v2t小汽车位移x1′＝v0＋v22t0＋v＋v22t则有x1′－x2′＝30m解得a3≈0.83m/s2。真题调研题组1．(2016·上海高考)物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度是()A.23m/s2B.43m/s2C.89m/s2D.169m/s2答案B解析第一段时间内的平均速度为：v1＝xt1＝164m/s＝4m/s，第二段时间内的平均速度为：v2＝xt2＝162m/s＝8m/s，根据匀变速直线运动的规律可知，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，两个中间时刻的时间间隔为：Δt＝(2＋1)s＝3s，则加速度为：a＝v2－v1Δt＝8－43m/s2＝43m/s2，故B正确。2．(2019·全国卷Ⅰ)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个H4所用的时间为t1，第四个H4所用的时间为t2。不计空气阻力，则t2t1满足()A．1t2t12B．2t2t13C．3t2t14D．4t2t15答案C解析空气阻力不计，运动员竖直上升过程做匀减速直线运动，位移为H时的速度为0。逆向观察，运动员做初速度为0的匀加速直线运动，则连续相等位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)。由题意知，t2∶t1＝1∶(2－3)＝2＋3，C正确。3．(2018·全国卷Ⅲ)(多选)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等答案CD解析根据位移图象的物理意义可知，在t1时刻两车的位置相同，速度不相等，乙车的速度大于甲车的速度，A错误；由题图可知，从0到t1时间内，乙车走过的路程大于甲车，B错误；从t1到t2时间内，两车都是从x1位置走到x2位置，两车走过的路程相等，C正确；根据位移图象的斜率等于速度可知，从t1到t2时间内的某时刻，有甲图线的切线与乙图线平行，斜率相同，两车速度相等，D正确。4．(2016·全国卷Ⅰ)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v­t图象如图所示。已知两车在t＝3s时并排行驶，则()A．在t＝1s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m答案BD解析由题中v­t图象得a甲＝10m/s2，a乙＝5m/s2，两车在t＝3s时并排行驶，此时x甲＝12a甲t2＝12×10×32m＝45m，x乙＝v0t＋12a乙t2＝10×3m＋12×5×32m＝52.5m，所以t＝0时甲车在前，距乙车的距离为L＝x乙－x甲＝7.5m，B正确；t＝1s时，x甲′＝12a甲t′2＝5m，x乙′＝v0t′＋12a乙t′2＝12.5m，此时x乙′＝x甲′＋L＝12.5m，所以另一次并排行驶的时刻为t＝1s，A、C错误；两次并排行驶的位置沿公路方向相距L′＝x乙－x乙′＝40m，故D正确。5．(2015·江苏高考)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是()A．关卡2B．关卡3C．关卡4D．关卡5答案C解析由题意知，该同学先加速后匀速，速度增大到v＝2m/s用时t1＝va＝1s，在加速时间内通过的位移x1＝12at21＝1m，假设该同学不会被关卡2、关卡3挡住，设从开始至到达关卡2、关卡3、关卡4所用的时间分别为t2、t3、t4，位移分别为x2、x3、x4，则有x2＝8m＝x1＋v(t2－t1)，x3＝16m＝x1＋v(t3－t1)，x4＝24m＝x1＋v(t4－t1)，可得t2＝4.5s，t3＝8.5s，t4＝12.5s，根据关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s可知，t2、t3在放行的时间间隔内，他不会被关卡2、关卡3挡住，而t4在关闭的时间间隔内，所以最先挡住他前进的是关卡4，C正确。6．(2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求：(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训