五年全国各地高考物理试题分类汇编01第一章质点的直线运动Word格式文档下载.docx
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B.电机的最大牵引力之比为2:
1
C.电机输出的最大功率之比为2:
D.电机所做的功之比为4:
【答案】AC
【解析】由图线①知,上升总高度。
由图线②知,加速阶段和减速阶段上升高度和
匀速阶段:
解得
故第②次提升过程所用时间为
两次上升所用时间之比为。
由于加速阶加速度相同,故加速时牵引力相同。
在加速上升阶段,由牛顿第二定律知,
第①次在t0时刻,功率
第②次在时刻,功P2=F
第②次在匀速阶段<
P2
可知,电机的输出最大功率之比P1:
P2=2:
1。
由动能定理知,两个过程动能变化量相同,克服重力做功相同,故两次电机做功也相同。
全国卷Ⅲ】
18.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】x-t图像斜率表示两车速度,则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度。
由两图线的纵截距知,出发时甲在乙前面,t1时刻图线相交表示两车相遇,可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离。
t1和t2两图线相交表明两车均在同一位置,从t1到t2时间内两车走过的路相等;
在t1到t2时间内,两图线有斜率相等的一个时刻,即该时刻两车速度相等。
2017年
【2017·
全国卷Ⅰ】22.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
图(a)
图(b)
(1)由图(b)可知,小车在桌面上是____________(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的.
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为________m/s2.(结果均保留2位有效数字)
22.【答案】
(1)从右向左
(2)0.19 0.037
【解析】
(1)小车在桌面上做减速直线运动,由图(b)可知小车在桌面上是从右向左运动的.
(2)滴水周期T=s=s,小车运动到图(b)中A点位置时的速度vA=×
10-3m/s=0.19m/s,加速度a=×
10-3m/s2=0.037m/s2.
全国卷Ⅰ】25.真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;
再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.
(1)求油滴运动到B点时的速度;
(2)求增大后的电场强度的大小;
为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.
25.【答案】
(1)v0-2gt1
(2)略
【解析】
(1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t=0时,电场强度突然从E1增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足
qE2-mg=ma1 ①
油滴在时刻t1的速度为
v1=v0+a1t1 ②
电场强度在时刻t1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a2满足
qE2+mg=ma2 ③
油滴在时刻t2=2t1的速度为
v2=v1-a2t1 ④
由①②③④式得
v2=v0-2gt1 ⑤
(2)由题意,在t=0时刻前有
qE1=mg ⑥
油滴从t=0到时刻t1的位移为
s1=v0t1+a1t ⑦
油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为
s2=v1t1-a2t ⑧
由题给条件有
v=2g(2h) ⑨
式中h是B、A两点之间的距离.
若B点在A点之上,依题意有
s1+s2=h
由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得
E2=E1 ⑪
为使E2>
E1,应有
2-2+>
1 ⑫
即当0<
t1<
⑬
或t1>
⑭
才是可能的;
条件⑬式和⑭式分别对应于v2>
0和v2<
0两种情形.
若B点在A点之下,依题意有
s1+s2=-h ⑮
由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得
E2=E1 ⑯
2-2->
1 ⑰
即t1>
⑱
另一解为负,不合题意,已舍去.
天津卷】10.如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2kg、mB=1kg.初始时A静止于水平地面上,B悬于空中.现将B竖直向上再举高h=1.8m(未触及滑轮),然后由静止释放.一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触.取g=10m/s2,空气阻力不计.求:
图1
(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;
(2)A的最大速度v的大小;
(3)初始时B离地面的高度H.
10.【答案】
(1)0.6s
(2)2m/s (3)0.6m
【解析】
(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有
h=gt2 ①
代入数据解得
t=0.6s ②
(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB,有
vB=gt ③
细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,由动量守恒得
mBvB=(mA+mB)v ④
之后A做匀减速运动,所以细绳绷直后瞬间的速度v即为最大速度,联立②③④式,代入数据解得
v=2m/s ⑤
(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有
(mA+mB)v2+mBgH=mAgH ⑥
H=0.6m ⑦
全国卷Ⅱ】22.某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:
斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.
实验步骤如下:
①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;
将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;
②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度,如图(b)所示,v-表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出v-;
④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出vΔt图,如图(c)所示.
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v-与vA、a和Δt的关系式为v-=________.
(2)由图(c)可求得,vA=________cm/s,a=________cm/s2.(结果保留3位有效数字)
22.【答案】
(1)vA+Δt
(2)52.1 16.3
【解析】
(1)挡光片完全经过光电门时的速度v=vA+aΔt,又因为v=,解得v=vA+aΔt.
(2)根据图像可知vA=52.1cm/s,求得a=16.3cm/s2.
全国卷Ⅰ】25.真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;
全国卷Ⅱ】24.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(s1<
s0)处分别设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,教练员将冰球以初速度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)满足训练要求的运动员的最小加速度.
24.【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)设冰球的质量为m,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得
-μmgs0=mv-mv ①
解得μ= ②
(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2,所用的时间为t.由运动学公式得
v-v=2a1s0 ③
v0-v1=a1t ④
s1=a2t2 ⑤
联立③④⑤式得
a2= ⑥
全国卷Ⅲ】25.如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;
木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)B与木板相对静止时,木板的速度;
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.
25.【答案】
(1)1m/s
(2)1.9m
【解析】
(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A、B所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1.在滑块B与木板达到共同速度前有
f1=μ1mAg ①
f2=μ1mBg ②
f3=μ2(m+mA+mB)g ③
由牛顿第二定律得
f1=mAaA ④
f2=mBaB ⑤
f2-f1-f3=ma1 ⑥
设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有
v1=v0-aBt1 ⑦
v1=a1t1 ⑧
联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得
v1=1m/s ⑨
(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为
sB=v0t1-aBt ⑩
设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有
f1+f3=(mB+m)a2 ⑪
由①②④⑤式知,aA=aB;
再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有
v2=v1-a2t2 ⑫
对A有
v2=-v1+aAt2 ⑬
在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为
s1=v1t2-a2t ⑭
在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为
sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2 ⑮
A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同.因此A和B开始运动时,两者之间的距离为
s0=sA+s1+sB ⑯
联立以上各式,并代入数据得
s0=1.9m ⑰
(也可用如图的速度—时间图线求解)
2016年
【2016·
上海卷】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.
B.
C.
D.
【答案】B
全国新课标Ⅲ卷】一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为
【答案】A
【解析】设初速度为
末速度为
根据题意可得
根据
可得
代入
可得
故A正确。
江苏卷】小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图象中,能描述该过程的是
全国新课标Ⅰ卷】甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v–t图像如图所示。
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7.5m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
【解析】根据v–t图像,可以判断在t=1s时,甲车和乙车并排行驶,故AC错误;
在t=0时,甲车在乙车前的距离
故B正确;
甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离也就是从第1s末到第3s末两车运动的位移
故D正确。
天津卷】某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
①实验中必要的措施是______。
A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。
s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,s6=7.64cm。
则小车的加速度a=______m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=_______m/s。
(结果均保留两位有效数字)
【答案】①AB②0.800.40
2015年
【2015·
江苏卷】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】
浙江】15.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间
测得遮光条的宽度为
用
近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使
更接近瞬时速度,正确的措施是
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
【解析】平均速度近似等于瞬时速度,应用了极限思想,即在
的情况下
近似看做平均速度,所以要使得
更接近通过光电门的瞬时速度,需要缩短通过时间,即换用宽度更窄的遮光条,A正确;
提高测量遮光条宽度的精确度,不能缩短Δt,B错误;
使滑块的释放点更靠近光电门,则Δt变长,C错误;
增大气垫导轨与水平面的夹角,在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下,不能明显缩短Δt,D不可行。
广东】13.甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图3所示,下列表述正确的是
A.0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑车的路程相等
山东】14.距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。
小车始终以
的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。
不计空气阻力,取重力加速度的大小
。
可求得h等于
A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m
福建卷】一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示,求:
(1)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a;
(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。
(1)1.5m/s2
(2)20m/s
【解析】
(1)由图知,在0-20s内做匀加速运动,根据
可求加速度a=1.5m/s2;
(2)根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m,所以平均速度为
.
2014年
【2014·
浙江卷】23.如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m.在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90m后停下.装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g取10m/s2)
第23题图
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小;
(2)当L=410m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离;
(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围.
23.[答案]
(1)m/s2
(2)0.55m 0.45m (3)492m<
L≤570m
【解析】
(1)装甲车加速度a==m/s2.
(2)第一发子弹飞行时间t1==0.5s
弹孔离地高度h1=h-gt=0.55m
第二发子弹离地的高度h2=h-g=1.0m
两弹孔之间的距离Δh=h2-h1=0.45m.
(3)第一发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L1
L1=(v0+v)=492m
第二发子弹打到靶的下沿时,装甲车离靶的距离为L2
L2=v+s=570m
L的范围492m<
L≤570m.
浙江卷】24.某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r=的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连.测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h=0.3m时,测得U=0.15V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g取10m/s2)
第24题图
(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?
(2)求此时铝块的速度大小;
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.
24.[答案]
(1)正极
(2)2m/s (3)0.5J
[解析]本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力.
(1)正极
(2)由电磁感应定律得U=E=
ΔΦ=BR2Δθ U=BωR2
v=rω=ωR
所以v==2m/s
(3)ΔE=mgh-mv2
ΔE=0.5J
【2
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- 五年全国各地高考物理试题分类汇编01第一章 质点的直线运动 全国各地 高考 物理试题 分类 汇编 01 第一章 质点 直线运动