重庆市铜梁县2017届高考物理二轮总复习专题增分策略练习（含解析）（打包20套）.zip

重庆市铜梁县2017届高考物理二轮总复习专题增分策略练习（含解析）（打包20套）.zip,重庆市,铜梁县,2017,高考,物理,二轮,复习,专题,策略,练习,解析,打包,20 专题五 圆周运动 万有引力定律考纲解读章内容考试要求说明必考加试曲线运动圆周运动dd1.不要求分析变速圆周运动的加速度问题2.不要求掌握向心加速度公式的推导方法3.不要求用“等效圆”处理一般曲线运动4.变速圆周运动和曲线运动的切向分力和切向加速度不作定量计算要求5.不要求求解提供向心力的各力不在同一直线上的圆周运动问题6.不要求对离心运动进行定量计算7.不要求分析与计算两个物体连接在一起(包括不接触)做圆周运动时的问题向心加速度dd向心力dd生活中的圆周运动c万有引力与航天行星的运动a8.不要求掌握人类对行星运动规律认识的细节9.不要求用开普勒三定律求解实际问题10.不要求掌握太阳与行星间引力表达式的推导方法11.不要求计算空心球体与质点间的万有引力12.不要求分析重力随纬度变化的原因太阳与行星间的引力a万有引力定律c万有引力理论的成就c宇宙航行c经典力学的局限性a一、描述圆周运动的物理量1.线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量. v.2.角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量. .3.周期和频率：描述物体绕圆心转动快慢的物理量. T，T.4.向心加速度：描述速度方向变化快慢的物理量. anr2vr.5.相互关系：(1)vrr2rf. (2)anr2vr42f2r.6.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图1中甲、乙所示，皮带和两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB.(2)摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB.(3)同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即AB.图1二、匀速圆周运动的向心力1.作用效果：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小.2.大小：Fmmr2mmvm42f2r.3.方向：始终沿半径方向指向圆心.4.来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供.三、离心现象1.定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下，所做的沿切线飞出或逐渐远离圆心的运动现象.2.受力特点(如图2所示)图2(1)当Fnm2r时，物体做匀速圆周运动.(2)当Fn0时，物体沿切线方向飞出.(3)当Fnm2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动.四、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比.2.表达式：FGG为引力常量：G6.671011 Nm2/kg2.3.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用.当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.五、环绕速度1.三个宇宙速度(1)第一宇宙速度v17.9 km/s，卫星在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，又称环绕速度.(2)第二宇宙速度v211.2 km/s，使卫星挣脱地球引力束缚的最小地面发射速度，又称脱离速度.(3)第三宇宙速度v316.7 km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小地面发射速度，也叫逃逸速度.2.第一宇宙速度的推导方法一：由Gm 得v1 7.9103 m/s.方法二：由mgm 得 v17.9103 m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，Tmin25 075 s85 min.1.(2013浙江6月学考)如图3所示，小强正在荡秋千.关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是()图3A.vavbB.vavbC.abD.ab答案C解析绳子绕O点转动，a、b两点角速度相等，ab，D错，C对.因rava，A、B均错.2.如图4所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么()图4A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心答案D解析木块做的是匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向时刻指向圆心，加速度时刻改变，故选项A、B、C错误，D正确.3.(2016诸暨市期末)如图5所示，拱形桥的半径为40 m，质量为1.0103 kg的汽车行驶到桥顶时的速度为10 m/s，假设重力加速度为10 m/s2，则此时汽车对桥的压力为()图5A.1.0104 NB.7.5103 NC.5.0103 ND.2.5103 N答案B解析对汽车由牛顿第二定律得mgFNm得FN7.5103 N，又由牛顿第三定律知汽车对轿的压力也为7.5103 N.4.如图6所示为某行星绕太阳运行的椭圆轨道，其中F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，已知该行星在A点的速率比在B点的大，则太阳是位于下列哪一位置()图6A.F1B.F2C.OD.在F1与F2之间答案A解析vAvB，由开普勒定律知，太阳处于椭圆轨道的焦点F1处.5.2013年6月11日17时38分，“神舟十号”飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，航天员王亚平进行了首次太空授课.在飞船进入圆形轨道环绕地球飞行时，它的线速度大小()A.等于7.9 km/sB.介于7.9 km/s和11.2 km/s之间C.小于7.9 km/sD.介于7.9 km/s和16.7 km/s之间答案C解析卫星在圆形轨道上运动的速度v .由于rR，所以v 7.9 km/s，C正确. 圆周运动中的动力学分析1.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力.2.向心力的确定(1)先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置.(2)再分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力.3.解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度是否变化、轨道平面、圆心位置、半径大小等；(3)分析物体的受力情况，画出受力分析图，确定向心力的来源；(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程.例1摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车.当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样.假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为50 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10 m/s2)()A.500 N B.1 000 N C.500 N D.0答案C解析乘客所需的向心力：Fnm500 N，而乘客的重力为500 N，故火车对乘客的作用力大小为500 N，C正确.解决动力学问题的三个分析(1)几何关系的分析：确定圆周运动的圆心、半径等.(2)运动分析：确定圆周运动的线速度、角速度.(3)受力分析：利用力的合成与分解知识，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力.变式题组1.如图7所示，质量相等的a、b两物体放在圆盘上，到圆心的距离之比是23，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止，a、b两物体做圆周运动的向心力之比是()图7A.11B.32C.23D.94答案C解析a、b随圆盘转动，角速度相同，由Fnm2r知向心力正比于半径，C正确.2.(2016诸暨市调研)如图8所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为()图8A. B.C. D.答案D解析对物块受力分析知Ffmg，FnFNm2r，又由于FfFN，所以解这三个方程得角速度至少为，D选项正确.3.(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图9，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处()图9A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v的值变小答案AC解析当汽车行驶的速度为v时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项A正确.当速度稍大于v时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项C正确.同样，速度稍小于v时，车辆不会向内侧滑动，选项B错误.v的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与地面的粗糙程度无关，D错误.竖直面内圆周运动的临界问题1.在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)，称为“杆(管)约束模型”.2.绳、杆模型涉及的临界问题绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由mgm得v临由小球恰能做圆周运动得 v临0讨论分析(1)过最高点时，v，Fmgm，绳、圆轨道对球产生弹力F(2)不能过最高点时，v，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1)当v0时，FNmg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当0v时，FNmgm，FN指向圆心并随v的增大而增大例2一辆质量m2 t的轿车，驶过半径R90 m的一段凸形桥面，g取10 m/s2，求：(1)轿车以10 m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力是多大？(2)在最高点对桥面的压力等于轿车重力的一半时，车的速度大小是多少？答案(1)1.78104 N(2)15 m/s解析(1)轿车通过凸形桥面最高点时，受力分析如图所示合力FnmgFN，由向心力公式得mgFNm故轿车受到桥面的支持力大小FNmgm(2 000102 000) N1.78104 N根据牛顿第三定律，轿车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78104 N.(2)对桥面的压力等于轿车重力的一半时，向心力FnmgFN0.5mg，而Fnm，所以此时轿车的速度大小v m/s15 m/s.竖直面内圆周运动类问题的解题技巧1.定模型：首先判断是绳模型还是杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同.2.确定临界点：抓住绳模型中最高点v及杆模型中v0这两个临界条件.3.研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.4.受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合F向.5.过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程.变式题组4.如图10所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()图10A.过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mg答案D解析人在最高点时，由牛顿第二定律和向心力公式可得：Fmgm，由此可知，当v时，人只受重力作用；当v时，重力和座位对人向下的压力提供向心力；当vmg，故选项C错误，D正确.5.(多选)如图11所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r0.4 m，最低点处有一小球(半径比r小很多)，现给小球一水平向右的初速度v0，则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足(取g10 m/s2)()图11A.v00 B.v04 m/sC.v02 m/s D.v02 m/s答案CD解析当v0较大时，小球能够通过最高点，这时小球在最高点处需要满足的条件是mg，又根据机械能守恒定律有mv22mgrmv，得v02 m/s，C正确.当v0较小时，小球不能通过最高点，这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处时速度恰好减为零，根据机械能守恒定律有mgrmv，得v02 m/s，D正确. 万有引力定律的理解和应用1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即Gmanmm2rm.(2)在中心天体表面或附近运动时，万有引力近似等于重力，即Gmg(g表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的估算(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.由于Gmg，故天体质量M，天体密度.(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r.由万有引力等于向心力，即Gmr，得出中心天体质量M；若已知天体半径R，则天体的平均密度.3.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律例3“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为h的圆形轨道上运行，运行周期为T.已知引力常量为G，月球的半径为R.利用以上数据估算月球质量的表达式为()A. B.C. D.答案D解析“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得Gm，解得月球的质量为M，选项D正确.应用万有引力定律时应注意的问题1.估算天体质量和密度时应注意的问题(1)利用万有引力提供天体做圆周运动的向心力估算天体质量时，估算的只是中心天体的质量，并非环绕天体的质量.(2)区别天体半径R和卫星轨道半径r，只有在天体表面附近的卫星才有rR；计算天体密度时，VR3中的R只能是中心天体的半径.2.运动参量an、v、T均与卫星质量无关，只由轨道半径r和中心天体质量共同决定.所有参量的比较，最终归结到半径的比较.变式题组6.(2016浙江10月学考12)如图12所示，“天宫二号”在距离地面393 km的近圆轨道运行.已知万有引力常量G6.671011 Nm2/kg2，地球质量M6.01024 kg，地球半径R6.4103 km.由以上数据可估算()图12A.“天宫二号”的质量B.“天宫二号”的运行速度C.“天宫二号”受到的向心力D.地球对“天宫二号”的引力答案B7.(2016浙江4月选考)2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0102 km的预定轨道.“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动.已知地球半径R6.4103 km.下列说法正确的是()A.“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B.“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C.“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D.“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小答案C解析地球同步卫星距地心的距离大于“悟空”卫星距地心的距离，由G可得，v ，由此可知，“悟空”的线速度大，所以A错.由Gm2r可知，“悟空”的角速度大，即周期小，由Gman可知，“悟空”的向心加速度大，因此C对.图138.(2015浙江10月选考)在同一轨道平面上绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C，某时刻恰好在同一过地心的直线上，如图13所示，当卫星B经过一个周期时()A.A超前于B，C落后于BB.A超前于B，C超前于BC.A、C都落后于BD.各卫星角速度相等，因而三颗卫星仍在同一直线上答案A解析由Gmr可得T2，故轨道半径越大，周期越大.当B经过一个周期时，A已经完成了一个多周期，而C还没有完成一个周期，所以选项A正确，B、C、D错误. 宇宙航行1.宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v发7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动.(2)7.9 km/sv发11.2 km/s，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆.(3)11.2 km/sv发16.7 km/s，卫星绕太阳做椭圆运动.(4)v发16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间.2.地球同步卫星的特点(1)轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合.(2)周期一定：与地球自转周期相同，即T24 h86 400 s.(3)角速度一定：与地球自转的角速度相同.(4)高度一定：据Gmr得r 4.23104 km，卫星离地面高度hrR6R(为恒量).(5)绕行方向一定：与地球自转的方向一致.例4天文学家近日在银河系发现一颗全新的星球“超级地球”.它的半径是地球的2.3倍，而质量却是地球的17倍，科学家们认为这颗星球可能是由岩石组成.它的发现将有助于探索地球之外是否存在生命.这颗“超级地球”的第一宇宙速度约为()A.3 km/s B.15 km/sC.21 km/s D.28 km/s答案C解析在地球上第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供圆周运动向心力有：Gm可得地球的第一宇宙速度v 7.9 km/s.据此关系知，超级地球的第一宇宙速度v2.727.9 km/s21.5 km/s，故C正确，A、B、D错误.对宇宙速度的三点理解1.第一宇宙速度v17.9 km/s，既是卫星的最小发射速度，又是卫星绕地球运行的最大环绕速度.2.由第一宇宙速度的表达式v 可以看出：第一宇宙速度由中心天体的质量和半径或由天体表面的重力加速度和天体的半径决定.3.第二宇宙速度、第三宇宙速度也都是指发射速度.变式题组9.(2016杭州学考模拟)如图14所示，由我国自主研发的北斗卫星导航系统，空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星.目前已经实现了覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力，预计到2020年左右，将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统.关于其中的静止轨道卫星(同步卫星)，下列说法中正确的是()图14A.该卫星一定不会运动到杭州正上方天空B.该卫星处于完全失重状态，卫星所在处的重力加速度为零C.该卫星若受到太阳风暴影响后速度变小，它的轨道半径将变大D.该卫星相对于地球静止，其运行速度等于地球赤道处自转的线速度答案A解析根据同步卫星的定义知，它只能在赤道上空，故A项正确；卫星处于完全失重状态，重力加速度等于向心加速度，故B错；速度变小后，万有引力大于所需向心力，卫星的轨道半径将变小，C项错；卫星相对地球静止是指角速度等于地球自转角速度，由vr知，其运行速度大于地球赤道处自转的线速度，故D项错.10.宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面(设月球半径为R).据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为()A. B. C. D.答案B解析设月球表面的重力加速度为g，由物体“自由落体”可得hgt2，飞船在月球表面附近做匀速圆周运动可得Gm，在月球表面附近mg，联立得v，故B正确.1.若认为行星绕太阳做圆周运动，则关于行星对太阳的引力的说法正确的是()A.太阳对行星的引力就是行星运动的动力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，与行星和太阳间的距离成反比C.太阳对行星的引力是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来答案D2.(2016杭州学考模拟)嫦娥三号远离地球飞近月球的过程中，地球和月球对它的万有引力F1、F2的大小变化情况是()A.F1、F2均减小 B.F1、F2均增大C.F1减小、F2增大 D.F1增大、F2减小答案C解析根据万有引力定律FG，可知F1减小、F2增大，故选C.3.(2016浙江10月学考5)在G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞蹈演员保持如图1所示姿式原地旋转，此时手臂上A、B两点角速度大小分别为A、B，线速度大小分别为vA、vB，则()图1A.ABC.vAvB答案D解析由于A、B两处在人自转的过程中周期一样，所以根据 可知，A、B两处的角速度一样，所以A、B选项错误.根据vr 可知A处转动半径大，所以A处的线速度大，即选项D正确.4.(2016绍兴市模拟)如图2所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的有()图2A.线速度vATBC.它们受到的摩擦力FfAFfBD.筒壁对它们的弹力FNAFNB答案D解析由于两物体角速度相等，而rArB，所以vArAvBrB，A项错；由于相等，则T相等，B项错；因竖直方向受力平衡，Ffmg，所以FfAFfB，C项错；弹力等于向心力，故FNAmrA2FNBmrB2，D项对.5.(多选)如图3所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径Rr21.当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则()图3A. B.C. D.答案AC解析根据题述，a1r，ma1mg，联立解得gr，小木块放在P轮边缘也恰能静止，g2R22r，R2r，联立解得，选项A正确，B错误；a2g2R，选项C正确，D错误.6.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图4所示，则下列说法正确的是()图4A.小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是C.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小答案A解析轻杆可对小球产生向上的支持力，小球经过最高点的速度可以为零，当小球过最高点的速度v时，杆所受的弹力等于零，A正确，B错误；若v，则杆在最高点对小球的弹力竖直向下，mgFm，随v增大，F增大，故C、D均错误.7.如图5所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1、m2的小球A和B，让B球悬挂，A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动，角速度为，半径为r，则关于r和关系的图象正确的是()图5答案B解析根据m2gm1r2得：r，可知r与成正比，与2成反比.故A错误，B正确.因为2，则与2成正比.故C、D错误.8.(多选)(2015浙江19)如图6所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线，有如图所示的、三条路线，其中路线是以O为圆心的半圆，OOr.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()图6A.选择路线，赛车经过的路程最短B.选择路线，赛车的速率最小C.选择路线，赛车所用时间最短D.、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等答案ACD解析由几何关系可得，路线、赛车通过的路程分别为：(r2r)、(2r2r)和2r，可知路线的路程最短，选项A正确；圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形，即mgm，可得最大速率v，则知和的速率相等，且大于的速率，选项B错误；根据t，可得、所用的时间分别为t1，t2， t3，其中t3最小，可知线路所用时间最短，选项C正确；在圆弧轨道上，由牛顿第二定律可得：mgman，ang，可知三条路线上的向心加速度大小均为g，选项D正确.9.(2015浙江10月选考)2015年9月20日“长征六号”火箭搭载20颗小卫星成功发射.如图7所示，在多星分离时，小卫星分别在高度不同的三层轨道被依次释放.假设释放后的小卫星均做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()图7A.20颗小卫星的轨道半径均相同B.20颗小卫星的线速度大小均相同C.同一圆轨道上的小卫星的周期均相同D.不同圆轨道上的小卫星的角速度均相同答案C解析三层轨道高度不同，故r不同，A错；由Gmm2rm2r可知，轨道半径不同，线速度大小、角速度不同，B、D错；同一轨道，轨道半径相同，周期相同，C正确.10.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c的轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图8所示，下列说法中正确的是()图8A.a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度B.b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度C.a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度D.a、c存在P点相撞的危险答案A解析由Gmm2rmrman可知，选项A正确，B、C错误；因a、c的轨道半径相同，周期相同，只要图示时刻不撞，以后就不可能相撞了.11.(2016诸暨市期末)月球是地球以外人类亲身到过唯一的自然天体.假设月球表面重力加速度为g，月球半径为R，引力常量为G，则月球质量表达式为()A.MgR2B.MC.MD.M答案B12.如图9，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则()图9A.B.C.()2D.()2答案A解析由题意知，两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据Gm，得v ，所以，故A正确，B、C、D错误.13.(2016湖州市调研)在高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍.(1)如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速公路上设计了圆弧拱形立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱形立交桥的半径至少是多少？(取g10 m/s2)答案(1)150 m(2)90 m解析(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax0.6mgm，由速度v108 km/h30 m/s得，弯道半径rmin150 m.(2)汽车过圆弧拱桥，可看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mgFNm.为了保证安全通过，车与路面间的弹力FN必须大于等于零，有mgm，则R90 m.14.(2016诸暨市期末)“水上乐园”中有一巨大的水平转盘，人在其上随盘子一起转动，给游客带来无穷乐趣.如图10所示，转盘的半径为R，离水平面的高度为H，可视为质点的游客的质量为m，现转盘以角速度匀速转动，游客在转盘边缘保持相对静止，不计空气阻力.图10(1)求转盘转动的周期；(2)求游客受到摩擦力的大小和方向；(3)若转盘突然停止转动，求游客落水点到转动轴的水平距离.答案(1)(2)m2R，沿半径方向指向圆心O(3)R 解析(1)转盘转动的周期：T(2)游客受到摩擦力的大小：Ffm2R游客受到摩擦力的方向沿半径方向指向圆心O.(3)游客转动时的线速度，即平抛运动的初速度：vR游客落水的时间：t 游客做平抛运动的水平位移：xR游客落水点到转动轴的距离：sR. 22专题一 运动的描述 匀变速直线运动考纲解读章内容考试要求说明必考加试运动的描述质点、参考系和坐标系bb1.对运动的描述的转换只要求参考系与物体运动方向在同一直线上2.本专题只要求一维情况下的位移矢量运算3.不要求用极限的方法定义瞬时速度4.不要求选用变速运动物体作参考系求解问题5.不要求引入平均速率的概念6.不要求了解电磁打点(电火花)计时器的内部结构和技术细节7.不要求理解用气垫导轨、光电门和数字计时器研究运动的原理8.不要求讨论加速度变化的问题9.非匀变速直线运动的vt图象不作要求10.追及、相遇问题不作要求11.不要求用初速度为零的匀变速直线运动的推论分析解决问题12.不要求计算多物体且多过程运动中需要联立方程求解的问题13.只要求解决一个物体做自由落体运动的有关问题14.不要求掌握伽利略对自由落体进行实验研究的具体细节时间和位移bb速度cc加速度cc匀变速直线运动的研究速度与时间、位移与时间的关系dd自由落体运动cc伽利略对自由落体运动的研究a注：表中a、b、c、d表示对考试内容掌握程度的要求，其分别代表识记、理解、简单应用、综合应用.一、质点、参考系和位移1.质点(1)用来代替物体有质量的点叫做质点.(2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点.(3)质点是一种理想化模型，实际并不存在.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们都假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系.(3)选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同.通常以地球为参考系.3.位移(1)定义：表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段.(2)与路程的区别：位移是矢量，路程是标量.只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程.二、速度1.速度(1)物理意义：描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量.(2)定义式：v.(3)决定因素：v的大小由v0、a、t决定.(4)方向：与位移同向，即物体运动的方向.2.平均速度(1)在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即，其方向与位移的方向相同.(2)平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应.3.瞬时速度(1)运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量.瞬时速度的大小叫速率，是标量.(2)瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，与某一时刻或某一位置相对应.三、加速度1.速度变化量(1)物理意义：描述物体速度改变的物理量，是过程量.(2)定义式：vvv0.(3)决定因素：v由v与v0进行矢量运算得到，由vat知v由a与t决定.(4)方向：由v或a的方向决定.2.加速度(1)物理意义：描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量.(2)定义式：a.(3)决定因素：a不是由v、t、v来决定，而是由来决定.(4)方向：与v的方向一致，由合外力的方向决定，而与v0、v的方向无关.四、匀变速直线运动的规律1.基本规律(1)速度公式：vv0at.(2)位移公式：xv0tat2.(3)位移速度关系式：v2v2ax.这三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石.均为矢量式，应用时应规定正方向.2.两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即：v.(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即：xx2x1x3x2xnxn1aT2.五、自由落体1.特点和规律从静止开始，即初速度为零.只受重力作用的匀加速直线运动.公式：vgt，hgt2，v22gh.2.自由落体加速度(1)在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度.方向：竖直向下.(2)在地球上其大小随地理纬度的增加而增大，在赤道上最小，两极处最大.六、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的重量决定的，物体越重，下落得越快.2.伽利略认为，重物和轻物应该下落得同样快，他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，即它的速度应该是均匀变化的.3.日常生活中常会见到，较重的物体下落得比较快，这是由于空气阻力对不同物体的影响不同.4.由于自由下落物体运动时间太短，当时直接验证自由落体运动是匀加速直线运动很困难，伽利略采用了间接的验证方法，他让一个铜球从阻力很小的斜面上滚下，做了上百次的实验，证明了球在斜面上的运动是匀变速直线运动，然后将此结论合理外推到自由落体运动上.5.伽利略的科学方法：观察现象逻辑推理猜想假说实验验证修正推广.1. (2016温州市9月选考模拟卷)平常所说的“太阳东升西落”，选用的参考系是()A.太阳 B.地球 C.金星 D.月球答案B解析以地球为参考系，可以观察到“太阳东升西落”，所以B正确，应选B.2.(2016浙江4月选考)某同学绕操场一周跑了400 m，用时65 s.这两个物理量分别是()A.路程、时刻 B.位移、时刻C.路程、时间 D.位移、时间答案C3.(2015浙江9月选考样题)如图1所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60 cm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.02 s，则遮光条经过光电门的平均速度大小为()图1A.0.20 m/s B.0.30 m/s C.0.60 m/s D.3.0 m/s答案B解析由平均速度的定义式可得遮光条经过光电门的平均速度：0.30 m/s，故B正确.4.如图2所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，v表示速度的变化量.由图中所示信息可知() 图2A.汽车在做加速直线运动 B.汽车的加速度方向与v1的方向相同C.汽车的加速度方向与v的方向相同 D.汽车的加速度方向与v的方向相反答案C解析速度是矢量，速度的变化量vv2v1，根据图象可知，v的方向与初速度方向相反，而加速度的方向与速度变化量的方向相同，所以加速度方向与初速度方向相反，汽车做减速直线运动，故C正确，A、B、D错误.5. (2016丽水模拟)汽车由静止开始匀加速前进，经过10 s速度达到5 m/s，则在这10 s内()A.汽车的平均速度是0.5 m/s B.汽车的平均速度是2.5 m/sC.汽车的平均速度是5 m/s D.汽车的位移是50 m答案B解析由vat知a0.5 m/s2，2.5 m/s，xt25 m.即ACD选项均错，B选项正确.6.如图3所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是()图3A.其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B.其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C.运用甲图的实验，可“清除”重力的作用，使实验现象更明显D.运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显答案A解析伽利略探究自由落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后合理外推到斜面竖直的状态，故正确选项为A. 运动的描述1.位移和路程的区别与联系2.平均速度与瞬时速度的比较项目平均速度瞬时速度区别粗略描述，对应一段时间精确描述，对应某一时刻共同点描述物体运动的快慢和方向，都是矢量，单位都是m/s联系匀速运动中，平均速度等于瞬时速度3.计算平均速度的方法(1)关键点：分清运动性质(2)求解方法：匀变速直线运动非匀变速直线运动例1(2016舟山市联考)关于速度、速度的变化量和加速度，下列说法正确的是()A.物体运动的速度变化量越大，它的加速度一定越大B.速度很大的物体，其加速度可能为零C.某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大D.加速度很大时，物体运动的速度一定很快变大答案B对速度与加速度关系的三点提醒1.速度的大小与加速度的大小没有必然联系.2.速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.3.物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.(1)a和v同向(加速直线运动)(2)a和v反向(减速直线运动)变式题组1.(2016浙江10月学考1)下列物理量中属于标量的是()A.路程 B.位移 C.速度 D.加速度答案A解析路程是只有大小的标量，选项A正确；位移、速度、加速度都是有方向的矢量，所以选项B、C、D不正确.2. (2016宁波模拟)在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志，如图4所示，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时()图4A.必须以这一规定速度行驶B.平均速度大小不得超过这一规定数值C.瞬时速度大小不得超过这一规定数值D.汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的答案C解析限速标志上的数值为这一路段汽车行驶的瞬时速度的最大值，汽车上的速度计指示值为汽车行驶的瞬时速度值，不能超过这一规定值.3.瞿颖的一首歌曲加速度打动了无数歌迷的心.但是物理中的加速度却有完全不同的概念，下列关于加速度的说法中正确的是()A.加速度只有大小没有方向，是标量B.加速度等于物体增加的速度C.当加速度为负值时，物体的速度大小一定随时间而减小D.加速度方向和速度方向一致时，加速度越大，物体的速度增加得越快答案D解析加速度既有大小又有方向，是矢量，选项A错误；加速度等于单位时间内速度的变化量，选项B错误；当加速度为负值、速度也为负值时，物体的速度大小会增大，选项C错误；判断物体是加速还是减速，关键看加速度与速度的方向，二者同向，物体做加速运动；二者反向，物体做减速运动，选项D正确.匀变速直线运动的规律分析匀变速直线运动问题的“五种方法”(1)一般公式法题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量适宜选用公式v0、v、a、txvv0atv0、a、t、xvxv0tat2v0、v、a、xtv2v2axv0、v、t、xaxt注意：除时间t外，x、v0、v、a均为矢量，所以需要确定正方向，一般以v0的方向为正方向.当v00时，一般以加速度a的方向为正方向.五个物理量t、v0、v、a、x必须针对同一过程.(2)平均速度法： 对任何性质的运动都适用，而(v0v)v只适用于匀变速直线运动.(3)逆向思维法：如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动.(4)推论法：利用xaT2，其推广式xmxn(mn)aT2.(5)图象法：利用vt图可以求加速度及某段时间内位移的大小；用xt图象可求出任意时间内的平均速度等.例2一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直到停止，它共运动了10 s，斜面长4 m，在水平面上运动的距离为6 m，求：(1)小球在运动过程中的最大速度的大小；(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小.答案(1)2 m/s(2)0.5 m/s20.33 m/s2解析设小球在斜面上的加速度大小为a1，运动时间为t1；在水平面上的加速度大小为a2，运动时间为t2.方法一：基本公式法由xv0tat2得：4 ma1t，6 ma2t由最大速度相等得：vma1t1a2t2，t1t210 s联立解得：vm2 m/sa10.5 m/s2a20.33 m/s2.方法二：平均速度法设小球运动过程的最大速度为vm由xt得：t1t210 m即(t1t2)10 m又有：t1t210 s，解得vm2 m/s由a得：a1 m/s20.5 m/s2a2| m/s20.33 m/s2.“一画，二选，三注意”解决匀变速直线运动问题变式题组4.(2016浙江10月学考6)某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约5 s后听到石块直接落到崖底的声音.探险者离崖底的高度最接近的是()A.25 m B.50 mC.110 m D.150 m答案C解析小石块落到崖底，其下落规律可以看做自由落体运动.即hgt2 ，代入数据则h9.852 m122.5 m，考虑声音传回来大约需0.4 s，即下落距离应略小于122.5 m，即选项C正确.5.汽车以v010 m/s的速度在平直公路上行驶，刹车时的加速度大小为a2 m/s2，则自驾驶员踩刹车开始，经过2 s与6 s时汽车的位移大小之比为()A.23 B.32C.1625 D.2516答案C解析设汽车经过时间t0停止运动，由0v0at0，得t05 s，即汽车经过5 s停止运动.汽车在6 s内发生的位移大小应为x0v0t0at105 m252 m25 m，汽车在2 s内发生的位移x1v0t1at16 m，故位移大小之比为.6. (2016温州市联考)一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，公路边每隔15 m有一棵树，如图5所示.汽车通过A、B两棵相邻的树用了3 s，通过B、C两棵相邻的树用了2 s.求汽车运动的加速度和经过B树时的速度为多少？图5答案1 m/s26.5 m/s解析设汽车经过A树时的速度为vA，加速度为a.对AB段运动，由xv0tat2有15vA3a32同理，对AC段运动，有30vA5a52联立解得vA3.5 m/s，a1 m/s2由vv0at得vB3.5 m/s13 m/s6.5 m/s.运动学图象用图象来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法.图象是一种直观且形象的语言和工具.它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律.运用图象解题的能力可归纳为以下两个方面：1.识图：即从图象中获取有用信息作为解题的条件，弄清试题中图象所反映的物理过程及规律，从中获取有效信息，通常情况下，需要关注的特征量有三个层面.第一层：关注横坐标、纵坐标；第二层：理解斜率、面积、截距的物理意义；第三层：分析交点、转折点、渐近线.常见的运动图象有位移时间图象(xt图象)、速度时间图象(vt图象)，图象的形状可以有向上倾斜、平行于t轴、向下倾斜等.图象xt图象vt图象图象实例图线含义线图线表示质点向正方向做匀速直线运动图线表示质点做匀加速直线运动图线表示质点静止图线表示质点做匀速直线运动图线表示质点向负方向做匀速直线运动图线表示质点做匀减速直线运动点交点表示该时刻三个质点相遇交点表示该时刻三个质点有相同的速度点表示t1时刻质点的位置坐标为x1点表示t1时刻质点的瞬时速度为v1面积图中阴影部分的面积没有意义图中阴影部分面积表示质点在0t1时间内的位移斜率斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，图线速度方向为正方向，图线速度方向为负方向斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，图线加速度方向为正方向，图线加速度方向为负方向2.作图和用图：依据物体的状态或物理过程所遵循的物理规律，作出与之对应的示意图或数学函数图象来研究和处理问题.图6例3(2015宁波学考检测)如图6所示，物体的运动分三段，02 s为第段，24 s为第段，45 s为第段，则下述说法中正确的是()A.第1 s与第5 s的速度方向相反B.第1 s的加速度大于第5 s的加速度C.第段与第段的平均速度相等D.第段与第段的加速度方向相同答案C解析第1 s与第5 s的速度均为正值，故速度方向相同，选项A错误；vt图象中图线的斜率大小等于物体的加速度大小，斜率的正负表示加速度的方向，故第1 s的加速度小于第5 s的加速度，第段与第段的加速度方向相反，选项B、D错误；匀变速直线运动中，由可知，第段与第段的平均速度相等，选项C正确.图象问题的三点提醒1.xt图象、vt图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应.2.xt图象、vt图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.3.无论是xt图象还是vt图象，所描述的运动情况都是直线运动.变式题组7.(2014天津理综)质点做直线运动的速度时间图象如图7所示，该质点()图7A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在第2秒内发生的位移为零 D.在第3秒末和第5秒末的位置相同答案D解析在第1秒末质点的加速度方向发生改变，速度方向未改变，A错误.在第2秒末质点的速度方向发生改变，加速度方向未改变，B错误.在第2秒内质点一直沿正方向运动，位移不为零，C错误.从第3秒末到第5秒末质点的位移为零，故两时刻质点的位置相同，D正确.8.(多选)质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，其vt图象如图8所示，则正确的是()图8A.前10 s内汽车做匀加速运动，加速度为 2 m/s2 B.1015 s内汽车处于静止状态C.1525 s内汽车做匀加速运动，加速度为1.2 m/s2 D.汽车全段的平均速度为18 m/s答案AD解析前10 s内汽车做匀加速运动，初速度为零，加速度为a1 m/s22 m/s2，选项A正确；1015 s内汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，选项B错误；1525 s内汽车的加速度a2 m/s21 m/s2，选项C错误；汽车全段的位移为x m205 m10 m450 m，平均速度为 m/s18 m/s，选项D正确.9.t0时甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动，以出发点为参考点，它们的位移时间(xt)图象如图9所示，下列说法正确的是()图9A.甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动 B.0t1时间内，甲与乙的平均速度相同C.t1时刻，甲、乙位置相同，瞬时速度相同 D.t1时刻，甲在乙的前方，乙的速度大于甲的速度答案B解析甲做匀速直线运动，乙不一定做匀加速直线运动，因为乙图线不一定是抛物线，选项A错误；0t1时间内，甲、乙通过的位移相同，所以平均速度相同，选项B正确；t1时刻，甲、乙位置相同，乙图线的斜率大于甲的，所以乙的瞬时速度大于甲的瞬时速度，选项C、D错误.1.物理学中引入了“质点”“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于()A.控制变量法 B.类比法C.理想模型法 D.等效替代法答案C解析“质点”“点电荷”等都是为了使研究问题变得简单而引入的理想化的模型，在现实中是不存在的，所以它们从科学方法上来说属于理想模型法，所以C正确.2.如图1所示，我国空军在进行空中加油训练.大型加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行.下列说法中正确的是()图1A.选地面为参考系，受油机是静止的 B.选地面为参考系，加油机是静止的C.选加油机为参考系，受油机是运动的 D.选加油机为参考系，受油机是静止的答案D解析选地面为参考系，受油机是运动的.故A错误；选地面为参考系，加油机是运动的.故B错误；加油机与接受加油的受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行，选加油机为参考系，受油机是静止的.故C错误，D正确.3.(2016温州市8月选考)小明坐出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图2所示，由发票中的信息可知()图2A.1126指时间间隔 B.出租车的位移为23 kmC.出租车的平均速度是0 D.出租车的平均速度是46 km/h答案C解析时间间隔指一段时间，对应某一过程，时刻指时间点，对应某一瞬间，1126指上车的一瞬间，故为时刻而不是时间间隔，A错；23.0 km指轨迹长度，是路程而不是位移，B错；小明返回出发地说明其起点、终点为同一点，所以位移为0，平均速度为位移与该位移所用时间的比值，所以平均速度为0，C正确，D错误.4.(2015浙江高考)如图3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t.测得遮光条的宽度为x，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()图3A.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答案A解析是t时间内的平均速度，t越小，就越接近某点的瞬时速度.A选项中换用宽度更窄的遮光条，就是取更短的时间t，A正确；B、C、D选项中的处理不能保证t很短，不能确定更接近瞬时速度，选项B、C、D错误.5. (2016杭州市联考)如图4所示，坐高铁从杭州到上海再到南京，路程为s1，位移为x1.杭州(南京)高铁通车后，从杭州可直达南京，路程为s2，位移为x2，则()图4A.s1s2，x1x2 B.s1s2，x1s2，x1x2 D.s1s2，x1x2答案C解析由图可知，两种情况下位移相等，即x1x2；而前者路程比后者的大，即s1s2.故选项C正确.6.(2015浙江1月学考)1971年，美国宇航员大卫斯科特在登上月球后，从同一高度同时由静止释放锤子和羽毛(如图5所示)，则下落过程中()图5A.锤子比羽毛速度变化大B.羽毛比锤子速度变化大C.锤子比羽毛加速度大D.锤子和羽毛加速度一样大答案D7. (2016绍兴市联考)物体在做直线运动，则下列对物体运动的描述中正确的是()A.当加速度为负值时，则一定是匀减速直线运动B.加速度大小不变的运动，一定是匀变速直线运动C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动D.若物体在运动的过程中，速度的方向发生改变，则一定不是匀变速运动答案C解析若速度为负值，加速度为负值且保持不变时，也可能是匀加速直线运动，A错误；加速度是矢量，加速度大小不变，若方向改变，则加速度是变化的，不是匀变速直线运动，B错误，C正确；速度的方向发生改变，也可能加速度保持不变，即可能为匀变速直线运动，例如，物体在做匀减速直线运动时，当速度减小到零后，运动的方向可能会发生改变，变为反向匀加速，D错误.8.“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句，某瀑布中的水下落的时间是4 s，若把水的下落近似简化为自由落体，g取10 m/s2，则下列计算结果正确的是()A.瀑布的高度大约是80 mB.瀑布的高度大约是10 mC.瀑布的高度大约是1 000 mD.瀑布的高度大约是500 m答案A解析设瀑布的高度为h，瀑布中的水做自由落体运动，取向下为正方向，则有hgt21042 m80 m.9. (2016嵊州市调研)如图6所示，高速动车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h，然后正常行驶.某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以出站时的加速度方向为正方向，则下列说法不正确的是()图6A.列车加速时的加速度大小为 m/s2B.列车减速时，若运用vv0at计算瞬时速度，其中a m/s2C.若用vt图象描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t轴的下方D.列车由静止加速，1 min内速度可达20 m/s答案C解析180 km/h50 m/s,108 km/h30 m/s.列车加速时的加速度大小|a| m/s2 m/s2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a m/s2，故选项A、B都正确；列车减速时，vt图象中的图线依然在时间轴t轴的上方，选项C错误；由vat可得v60 m/s20 m/s，选项D正确.10. (2016杭州市联考)下列图象可能表示物体做自由落体运动的是()答案B解析自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动，A错，B对；由于自由落体运动是匀加速直线运动，位移增大得越来越快，xt图象不是直线，C、D错误.11.如图7所示是某质点做直线运动的vt图象，由图可知这个质点的运动情况是()图7A.前5 s做匀速运动B.515 s内做匀加速运动，加速度为1 m/s2C.1520 s内做匀减速运动，加速度为3.2 m/s2D.质点15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点答案A解析前5 s质点做速度是8 m/s的匀速运动，A正确；515 s内做匀加速运动，加速度为a1 m/s20.8 m/s2，B错误；1520 s内做匀减速运动，加速度为a2 m/s23.2 m/s2，C错误；质点在020 s内一直沿着正方向运动，20 s末质点离出发点最远，D错误.12. (2016金华十校联考)某航母跑道长为200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最小速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s答案B解析由v2v2ax得v010 m/s，选项B正确.13.在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8 s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4 s停在巨石前.则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是()A.加速、减速中的加速度大小之比a1a2等于21B.加速、减速中的平均速度大小之比12等于11C.加速、减速中的位移之比x1x2等于11D.加速、减速中的平均速度大小之比12等于12答案B解析设汽车的最大速度为v，则匀加速直线运动的加速度大小a1，匀减速直线运动的加速度大小a2，则a1a212，故A错误；根据平均速度的推论，知匀加速和匀减速直线运动的平均速度均为，可知平均速度大小之比为11，B正确，D错误；根据xt知，平均速度之比为11，则加速和减速运动的位移之比为21，C错误.14. (2016湖州模拟)物体自O点开始沿斜面向上做匀减速直线运动，A、B、C、D是运动轨迹上的四点，D是最高点.测得OA0.8 m，AB0.6 m，BC0.4 m.且物体通过三段的时间均为1 s.则下面判断正确的是()A.物体的初速度是1.8 m/sB.物体运动的加速度大小是0.2 m/s2C.CD间的距离是0.2 mD.从C到D运动的时间是3 s答案B解析由xABOABCABat2，得a m/s20.2 m/s2，B正确；由OAv0tat2，得v00.9 m/s，A错误，由vDv0atOD，得tOD s4.5 s，故tCDtOD3t1.5 s，D错误；ODv0tODat0.94.5 m0.24.52 m2.025 m，故CDODOAABBC0.225 m，C错误.15. (2016温州市选考模拟)一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上做匀速直线运动，由于在正前方出现了险情，司机采取紧急刹车，其加速度的大小是4 m/s2.求：(1)汽车刹车3 s后速度的大小；(2)汽车刹车后前进32 m所用的时间；(3)刹车后10 s内汽车经过的位移.答案(1)8 m/s(2)2 s(3)50 m解析规定初速度方向为正方向，由题意知，v020 m/s，a4 m/s2，设开始刹车到最后速度为零时所用时间为t0.由速度公式vv0at0得t0 s5 s.(1)t13 st05 s，所以刹车后10 s内的位移大小等于5 s内汽车经过的位移，即x10x5v0t0at205 m(4)52 m50 m.16. (2016南昌调研)出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路.并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10 s时，速度表显示54 km/h，求：(1)这时出租车离出发点的距离.(2)出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108 km/h时，出租车开始做匀速直线运动，当时间表显示10时12分35秒时，计价器里程表示数应为多少？(出租车启动时，计价器里程表示数为零)答案(1)75 m(2)2 700 m解析(1)v154 km/h15 m/s.根据加速度公式，得a m/s21.5 m/s2再根据位移公式，得x1at1.5102 m75 m这时出租车距出发点75 m.(2)v2108 km/h30 m/s，根据v2ax2得x2 m300 m出租车从静止载客开始到速度达到v2时，设已经经历的时间为t2，可根据速度公式v2at2得t2 s20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动，它匀速运动的时间t3应为80 s，匀速运动的位移x3v2t33080 m2 400 m所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示的示数为：x(3002400) m2 700 m.18