题目列表(包括答案和解析)
7.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示.两图象在t=t1时相交于P点,P在横轴上的投影为Q,△OPQ的面积为S.在t=0时刻,乙车在甲车前面,相距为d.已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t′,则下面四组t′和d的组合可能是[2008年高考·宁夏理综卷]( )
A.t′=t1,d=S B.t′=t1,d=S
C.t′=t1,d=S D.t′=t1,d=S
解析:本题考查追击相遇问题.在t1时刻如果甲车没有追上乙车,以后就不可能追上了,故t′<t,选项A错误;从图象中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看,甲在t1时间内运动的位移比乙的多S,当t′=0.5t时,甲的面积比乙的面积多出S,即相距d=S,选项D正确.此类问题要抓住图象的交点的物理意义,过了这个时刻,不能相遇则以后不可能相遇,即“过了这个村就没这个店”.
答案:D
6.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示.下列说法正确的是[2006年高考·广东物理卷]( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20 s时,a、b两物体相距最远
C.60 s时,物体a在物体b的前方
D.40 s时,a、b两物体速度相等,相距200 m
解析:v-t图象中,图象的斜率表示加速度,图线和时间轴所夹的面积表示位移.当两物体的速度相等时,距离最大,据此得出选项C正确.有些考生错误地认为图线相交时相遇,从而得出错误的答案.本题其实属于容易题.
答案:C
5.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%-2%.已知子弹飞行的速度约为500 m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近[2007年高考·北京理综卷]( )
A.10-3 s B.10-6 s C.10-9 s D.10-12 s
解析:由摄影机的曝光特点可知,子弹影像前后错开是由于曝光有一段时间的缘故.若取子弹的长度L=2.5 cm,则子弹在曝光时间内对应的飞行时间t==1×10-6 s,该时间即为曝光时间,故选项B正确.
答案:B
4.某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象.某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1-t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3-t4时间内,虚线反映的是匀速运动
解析:v-t图线的斜率表示物体的加速度,v-t图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移,据此判断选项B、D正确.需要注意的是若为曲线,则曲线切线的斜率表示物体的加速度.
答案:BD
3.质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动,其v-t图象如图所示.由此可求[2008年高考·山东理综卷]( )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前10 s内汽车的加速度
C.前10 s内汽车所受的阻力
D.15-25 s内合外力对汽车所做的功
解析:v-t图象下的面积就是物体的位移,还知道时间,所以能求出平均速度,选项A正确.v-t图象的斜率就是物体的加速度,所以能得到10 s内的加速度,选项B正确.不知道汽车的牵引力,所以得不出汽车所受到的阻力,选项C错误.15-25 s汽车的初速度和末速度都知道,由动能定理可以得出合外力做的功,选项D正确.
答案:ABD
2.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,则5 s内物体的[2008年高考·上海物理卷]( )
A.路程为65 m
B.位移大小为25 m,方向向上
C.速度改变量的大小为10 m/s
D.平均速度大小为13 m/s,方向向上
解析:初速度为30 m/s,则只需要3 s即可上升到最高点,位移为:
h1= m=45 m
再自由下落2 s时间,下降高度为:
h2=×10×22 m=20 m
故路程为65 m,选项A正确.
此时离地面的高度为25 m,位移方向竖直向上,故选项B正确.
此时速度v=10×2 m/s=20 m/s
速度改变量为50 m/s,故选项C错误.
平均速度= m/s=5 m/s.
答案:AB
1.2006年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功,假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为[2006年高考·四川理综卷]( )
A.vt B. C.2vt D.不能确定
解析:从静止开始的匀加速直线运动的平均速度=
故s=·t=.
答案:B
13.(14分)如图所示,质量为M、倾角为θ的斜面体置于光滑的水平地面上,要使原来与斜面接触的质量为m的小球做自由落体运动,则向右拉斜面体的水平力F至少为多大?
解析:设小球距水平地面的高度为h,则距斜面下端的水平距离s=hcot θ
小球从h高处自由下落到水平地面所需的时间为:
t=
故斜面体从静止开始向右匀加速运动s位移所需的时间应为:
t′==≤t
即a≥gcot θ
又因为a=
可得:F≥Mgcot θ
即向右拉斜面体的水平力至少为Mgcot θ.
答案:Mgcot θ
12.(13分)如图所示,直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着质量m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取g=10 m/s2,sin 14°≈0.242,cos 14°≈0.970)
[2007年高考·江苏物理卷]
解析:直升机取水,水箱受力平衡,得:
水平方向:FT1sin θ1-Ff=0
竖直方向:FT1cos θ1-mg=0
可解得:Ff=mgtan θ1
直升机返回,由牛顿第二定律得:
水平方向:FT2sin θ2-Ff=(m+M)a
竖直方向:FT2cos θ2-(m+M)g=0
解得:水箱中水的质量M=4.5×103 kg.
答案:4.5×103 kg
11.(13分)如图所示,质量为m的带电小物体以某一初速度从A点出发,在绝缘水平面上沿直线ABCD运动.已知A、B间的距离为l1,B、C间的距离为l2,AC段的动摩擦因数为μ(μ<1),CD段是光滑的,小物体在BC段上运动时还受到竖直向下的电场力F的作用,其大小为mg.
(1)当小物体的初速度为多大时可以到达CD区域?
(2)若小物体到达C点刚好停止,求小物体从B点运动到C点所需的时间t.
解析:(1)在AB段,小物体与水平面之间的弹力大小为mg
在BC段,小物体与水平面之间的弹力大小为mg
设当初速度为v0时,小物体恰好能滑到C点停止,由动能定理,有:
μmgl1+μ·mg·l2=mv
解得:v0=
即小物体的初速度v0≥时,可以到达CD区域.
(2)由牛顿第二定律知,小物体在BC段做减速运动的加速度为:a==μg,故有at2=l2
解得:t=2.
答案:(1)v0≥ (2)2
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