2016年高考二轮复习物理第二部分考前保温训练2质点运动的基本规律

考前保温训练(二)质点运动的基本规律(限时30分钟)1．质点做直线运动的v－t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为()A．0.25m/s，向右B．0.25m/s，向左C．1m/s，向右D．1m/s，向左答案：B解析：由图象面积计算0～3s内质点的位移s1＝2×3×12m＝3m，方向向右；3～8s内位移s2＝2×5×12m＝5m，方向向左，所以前8s内的总位移s＝s1－s2＝－2m.v＝st＝－28m/s＝－0.25m/s，即大小为0.25m/s，方向向左．B正确．2．(多选)一质点沿x轴运动，其位置x随时间t变化的规律为：x＝15＋10t－5t2(m)，t的单位为s.下列关于该质点运动的说法正确的是()A．该质点的加速度大小为5m/s2B．t＝3s时刻该质点速度为零C．0～3s内该质点的平均速度大小为5m/sD．物体处于x＝0处时其速度大小为20m/s答案：CD解析：由x＝15＋10t－5t2(m)可知，初速度v0＝10m/s，加速度a＝－10m/s2，则A错；由速度公式v＝v0＋at得t＝3s时，v＝－20m/s，B错；t＝3s时，x＝0m，t＝0时，x＝15m，则0～3s内该质点的平均速度v＝ΔxΔt＝0－15m3s＝－5m/s，大小为5m/s，C对；当x＝0时，得t＝3s，则v＝－20m/s，速度大小为20m/s，D对．3．(多选)酒后驾驶会导致许多隐患，其中之一是驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间．下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离．分析下表可知，下列说法正确的是()速度反应距离刹车距离正常酒后正常酒后15m/s6m12m15m15mA.驾驶员正常情况下反应时间为0.4sB．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sC．汽车刹车时，加速度大小为10m/s2D．汽车刹车时，加速度大小为7.5m/s2答案：AD解析：驾驶员正常情况下反应时间t1＝615s＝0.4s，酒后反应时间t2＝1215s＝0.8s，比正常情况多0.4s，A项正确，B项错；在刹车过程中0－v2＝2ax，即0－152＝－2×a×15，解得a＝7.5m/s2，所以C项错，D项正确．4．如图所示，自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB＝4RA、RC＝8RA.当自行车正常骑行时，A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aA∶aB∶aC等于()A．1∶1∶8B．4∶1∶4C．4∶1∶32D．1∶2∶4答案：C解析：小齿轮A和大齿轮B通过链条传动，齿轮边缘线速度相等，即vA＝vB，小齿轮A和后轮C同轴转动，角速度相等，有ωA＝ωC.由a＝v2R可判断aA∶aB＝RB∶RA＝4∶1，同时由a＝ω2R可判断aA∶aC＝RA∶RC＝1∶8，所以有aA∶aB∶aC＝4∶1∶32，C正确．5．CTMD(中国战区导弹防御体系)是一种战术型导弹防御系统，可以拦截各类型的短程及中程超音速导弹．在某次演习中，检测系统测得关闭发动机的导弹在距地面高为H处，其速度为v且恰好水平，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v0竖直向上发射一颗炮弹成功拦截．已知发射时炮弹与导弹的水平距离为s，不计空气阻力，则()A．v0＝HsvB．v0＝HsvC．v0＝sHvD．v0＝v答案：A解析：炮弹做竖直上抛运动有：h1＝v0t－12gt2，导弹做平抛运动有：s＝vt，h2＝12gt2，且h1＋h2＝H，联立得：v0＝Hsv，所以只有A项正确．6．(多选)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示，甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知r甲∶r乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑．今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心O、O′的距离分别为RA、RB，且RA＝2RB.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是()A．滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的角速度大小之比为ωA∶ωB＝1∶3B．滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的向心加速度大小之比为aA∶aB＝1∶3C．转速增大后最终滑块A先发生相对滑动D．转速增大后最终滑块B先发生相对滑动答案：AD解析：由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等，有ω甲r甲＝ω乙r乙，则ω甲∶ω乙＝r乙∶r甲＝1∶3，所以滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的角速度大小之比为1∶3，A正确；滑块相对轮盘开始滑动前，根据a＝ω2r得A、B的向心加速度大小之比为aA∶aB＝(ω2甲RA)∶(ω2乙RB)＝2∶9，B错误；据题意可得两滑块所受的最大静摩擦力分别为fA＝μmAg，fB＝μmBg，最大静摩擦力之比为fA∶fB＝mA∶mB，转动中两滑块所受的静摩擦力之比为fA′∶fB′＝(mAaA)∶(mBaB)＝(2mA)∶(9mB)，由此可知，当轮盘乙的转速缓慢增大时，滑块B的静摩擦力先达到最大，先开始滑动，C错误，D正确．7．如图所示，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()A．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：人在最低点，由向心力公式可得：F－mg＝mv2R，即F＝mg＋mv2Rmg，故选项C错误，D正确；人在最高点，由向心力公式可得：F＋mg＝mv2R，可知当v大于某一值时，满足：F≥0，则没有保险带，人也不会掉下来，选项A错误；F0，人对座位能产生压力，压力随速度的增大而增大，大小可能等于mg，F0，安全带对人产生拉力，选项B错误．8．利用探测器探测某行星，先让探测器贴近该行星表面飞行，测得探测器做圆周运动的周期为T1，然后调节探测器离行星表面的高度，当离行星表面高度为h时，探测器做圆周运动运行一周的时间为T2.已知引力常量为G，则下列判断正确的是()A．不能求出该行星的质量B．不能求出该行星的密度C．可求出探测器贴近行星表面飞行时，行星对它的引力D．可求出该行星的第一宇宙速度答案：D解析：由开普勒第三定律得T21R3＝T22R＋h3，可求得行星的半径R，由GMmR2＝m2πT12R可求得行星的质量M，A错误；由ρ＝M43πR3可求得行星的密度，B错误；由F＝GMmR2可知，由于探测器的质量未知，无法求出行星对探测器的引力，C错误；由GMmR2＝mv2R可求出该行星的第一宇宙速度，D正确．9.2014年12月2日，国防科工局探月与航天工程中心副主任表示，探月工程三期再入返回飞行试验器的返回舱安全着陆在预定着陆点，任务取得圆满成功，这是我国首次实施再入返回飞行试验，飞行试验器经历地月转移、月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收五个阶段，假设飞行试验器返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A．飞行试验器在轨道Ⅱ上运动时，在P点的速度小于在Q点的速度B．飞行试验器在轨道Ⅰ上运动时，在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C．飞行试验器在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞行试验器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞行试验器绕月球在轨道Ⅰ上的运动周期跟飞行试验器的返回器返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同答案：C解析：由飞行试验器在轨道Ⅱ上运动时机械能守恒可知，飞行试验器在P点的速度大于在Q点的速度，选项A错误；飞行试验器从轨道Ⅰ加速即可进入到轨道Ⅱ，所以飞行试验器在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度，选项B错误；飞行试验器在空间同一点所受万有引力相同，所以飞行试验器在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞行试验器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度，选项C正确；飞行试验器绕月球在轨道Ⅰ上的运动周期跟飞行试验器的返回器返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样半径运动的周期不相同，选项D错误．10．如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则A、B之间的水平距离为()A.v20tanαgB.2v20tanαgC.v20gtanαD.2v20gtanα答案：A解析：设小球到B点时速度为v，如图所示，在B点分解其速度可知：vx＝v0，vy＝v0tanα，又知小球在竖直方向做自由落体运动，则有vy＝gt，联立得：t＝v0tanαg，A、B之间的水平距离为xAB＝v0t＝v20tanαg，所以只有A项正确．11．人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h处下落，经时间t落到月球表面．已知引力常量为G，月球的半径为R.(1)求月球表面的自由落体加速度大小g月；(2)若不考虑月球自转的影响，求：①月球的质量M；②月球的“第一宇宙速度”大小v.答案：(1)2ht2(2)①2hR2Gt2②2hRt解析：(1)月球表面附近的物体做自由落体运动h＝12g月t2月球表面的自由落体加速度大小g月＝2ht2.(2)①若不考虑月球自转的影响，有GMmR2＝mg月月球的质量M＝2hR2Gt2.②质量为m′的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动，有m′g月＝m′v2R月球的“第一宇宙速度”大小v＝g月R＝2hRt.12．一足够长的水平传送带，以v1＝2m/s的速度匀速运动．将一粉笔头无初速度地放在传送带上，当其达到与传送带相对静止时产生的划痕长L1＝4m.(1)求粉笔头与传送带之间的动摩擦因数；(2)若关闭发动机让传送带以a2＝1.5m/s2的加速度减速运动，同时将该粉笔头无初速度地放在传送带上，求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L2.(取g＝10m/s2)答案：(1)0.05(2)0.83m解析：(1)设二者之间的动摩擦因数为μ，第一次粉笔头打滑的时间为t，则依据传送带比粉笔头位移大L1得v1t－v12t＝L1粉笔头的加速度a1＝μg＝v1t解得μ＝0.05.(2)传送带减速运动时，粉笔头先加速到与传送带速度相同，然后减速到零．设二者达到的共同速度为v共，由运动的等时性得v1－v共a2＝v共a1解得v共＝0.5m/s此过程中传送带比粉笔头多走的位移x1＝v21－v2共2a2－v2共2a1＝1m粉笔头减速到零的过程中粉笔头比传送带多走的位移x2＝v2共2a1－v2共2a2＝16m.粉笔头相对传送带滑动的位移大小为L2＝x1－x2＝0.83m.