中考物理复习初高中知识衔接分类汇编专题01匀变速直线运动含解析

中考物理复习初高中知识衔接分类汇编专题01匀变速直线运动含解析

专题01 匀变速直线运动 ‎1、物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=，即，单位是m/s。初中还有很多这样定义的物理量，如、、、等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法。我们在高中物理当中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用表示，它等于前后两故速度之差;加速度用字母表示，国际单位是）.由加速度的定义可知：‎ ‎（1）加速度的定义公式为=。‎ ‎（2）若一个物体开始运动的速度为2m/s，经过5s后它的速度变为8m/s，则这个物体在5s内的速度变化量为=m/s。‎ ‎（3）若问题（2）中的物体做匀变速直线运动（单位时间内速度的变化量相等），求出物体的加速度大小为=。‎ 解析：（1）由题意可得加速度的定义式为 （2） 根据题意，这5s的初速度为2m/s，末速度为8m/s，所以（初中不考虑方向性问题）‎ （3） 由可得这5s内的加速度为 答案：（1）；（2）；（3）‎ ‎2、已知物体做匀加速直线运动的路程时间关系式，某时刻的速度表达式为。其中是初速度，称为加速度，表示物体单位时间内速度的变化量叫做加速度（速度的变化量用表示，它等于前后两次速度之差），即加速度 7‎ ‎（表示t段时间内的末速度）。某次滑雪比赛中，某滑雪运动员不借助滑雪杖，以加速度，由静止从坡顶匀加速滑下，测得20s时的速度为，50s时到达坡底，又以加速度沿水平面匀减速运动25s后停止。求：‎ ‎（1）滑雪运动员滑到坡地的速度=km/h ‎（2）和的大小：‎ ‎（3）从坡顶到达坡底的路程是多少。‎ ‎（4）在水平面上滑动的距离。‎ ‎（5）到达坡底后再经过6s时的速度大小；‎ 解析：（1）20m/s=203600=72000m/h=72km/h ‎（2）由题意可知，运动员由静止开始下滑，20s时的速度为，即=0m/s，=20m/s，t=20s，，物体在斜面上运动50s，由可得到坡底的速度为50m/s，有经过25s停下，在减速过程中，=50m/s，=0m/s，=‎ ‎=。‎ ‎（3）由可知，‎ ‎（4 ）由可知，‎ ‎（5）由可知，到达坡地的速度=50m/s，经过6s的速度为=38m/s。‎ 答案为：（1）72km/h；（2）=1m/s2 =-2m/s2 （3）水平距离S=1250m；‎ （1） S1=625m；（5）‎ 7‎ ‎3、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，因此交通部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车交卡而直接减速通过. 已知物体做匀变速直线运动时路程和时间的关系式为s＝v0t＋at2，其中v0表示物体的初始速度，a称为加速度（表示物体单位时间内速度的变化量），即a＝。若某车减速前的速度为v0＝72 km/h，通过2.4 s到达收费站，此时的速度为v1＝28.8 km/h，然后立即以a＝4 m/s2的加速度加速至原来的速度（假设收费站的前、后都是平直大道）．试问：‎ ‎（1）轿车减速前的行驶速度72 km/h＝________m/s.‎ ‎（2）若驾驶员在到达收费站之前，均匀减速，则在此过程中的加速度为多少？‎ ‎（3）该车从收费站口开始加速，经过多长时间速度能达到减速之前的速度？‎ ‎（4）交通管理部门为了交通安全，特制定了死亡加速度500g这一数值（g取10 m/s2）以警世人，意思是如果行车加速度达到此值，将有生命危险．若两辆摩托车以36 km/h的速度相向而行发生碰撞，碰撞时间为2×10－3 s，试判断一下驾驶员是否有生命危险？‎ 解析：（1）72km/h=；‎ （1） 在减速前的初速度，减速后的末速度为28.8km/h=8m/s，根据题目含义可以知道，a＝=；‎ （2） 由a＝可以变形为=8m/s+4m/s2=20m/s，可以得出时间t=3s；‎ （3） ‎（4）初速度为v0=36km/h=10m/s，末速度为vt=0m/s，时间，则加速度为：‎ ‎（对地加速度，非相对加速度），可见，摩托车的加速度数值达到了500g，因此驾驶员有生命危险。 答案：（1）；（2）；（3）t=3s；（4）驾驶员有生命危险 ‎4、物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度＝路程/时间，即v＝ 7‎ ‎.初中物理中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．高中物理中也有很多这样定义的量，如：速度的变化量与时间的变化量的比值叫加速度（注：速度的变化量用Δv表示，它等于前后速度之差；时间的变化量用Δt表示，它等于前后时间之差．加速度用字母a表示，国际单位是m/s2）．由加速度的定义可知：‎ ‎（1）若一个物体开始运动的速度v0＝2 m/s，经过5 s后它的速度变为vt＝6 m/s，则这个物体在5 s内的速度变化量Δv＝________m/s。‎ ‎（2）加速度的定义公式a＝________。‎ ‎（3）若（1）中的物体做匀加速直线运动（每秒时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a＝________m/s2。‎ ‎（4）匀速直线运动的v－t图像如图甲所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v－t图像如图乙所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动的物体速度由v0到vt，运动时间为t时通过的路程 S 。用v0、t、a写出s的表达式，s＝________________。‎ 解析：‎ ‎（1）根据题意可以知道Δv=vt-v0==0.8m/s2；‎ ‎（2）；‎ ‎（3）a＝ =；‎ ‎（4）由第四问可以知道图像与t轴围成的面积为t时间内的路程，所我梯形面积s=。‎ 答案：（1）0.8m/s2；（2）；（3）s=。‎ ‎5、（2012贵阳33题）一重为G＝2.5×10－3‎ 7‎ ‎ N的雨滴从高空由静止开始竖直落下（不计横向风的影响），设雨滴下落过程中受到的空气阻力F阻与下落速度的平方（v2）成正比，关系为F阻＝kv2，其中k为常数，且k＝1×10－4 N·s2/m2. 求：‎ ‎（1）该雨滴匀速下落时所受空气阻力的大小．‎ ‎（2）若雨滴匀速下落的距离为400 m，则这个过程重力对雨滴做的功为多少．‎ ‎（3）雨滴匀速下落时的速度为多少．‎ ‎（4）请在下图中画出从开始下落到落地这一过程中雨滴的运动速度随时间变化的图像．（描绘出大致情况即可）‎ 解析：（1）雨滴匀速下落时，受竖直向下的重力G，竖直向上的空气阻力F阻作用而处于平衡状态，‎ 由平衡条件可得：=G=2.5×10−3N；答：该雨滴匀速下落时所受空气阻力是2.5×10−3N。‎ ‎（2）雨滴匀速下落的距离为400m，重力做功W=Gh=2.5×10−3N×400m=1J；‎ 答：重力对雨滴做的功为1J。‎ (3) 雨滴匀速下落时，=2.5×10−3N，因为，所以。‎ 答：雨滴匀速下落时的速度是5m/s。‎ ‎（4）雨滴所受重力不变，开始下落时，雨滴速度较小，所受阻力较小，合力向下，雨滴向下做加速运动，当速度达到一定值后，雨滴所受重力与阻力相等，雨滴所受合力为零，处于平衡状态，做匀速直线运动，速度保持不变，雨滴的速度随时间变化关系如下图所示。‎ 7‎ ‎6、（2013贵阳34题）在一次《趣味物理》讲座中，老师谈到传说中伽利略的比萨斜塔实验时说：“在不计空气阻力的情况下，从同一高度由静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢与物体的质量无关，这种运动叫做自由落体运动．”课后，兴趣小组在老师的指导下开始研究自由落体运动，他们用频闪照相机（频闪间隔时间t＝0.1 s）拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的影像，其中一张如图甲所示．‎ 小知识：频闪照相，是让照相机对某一个运动物体每间隔相同时间曝光一次，将物体在不同时刻所处位置记录下来，由于曝光间隔时间固定，因此，频闪照片除记录下物体的位置外，还记录了物体运动的时间．‎ 第2题图 ‎（1）从起点0算起，小球到达位置3时下落的时间tⅢ＝________s，通过的路程sⅢ＝________m.‎ ‎（2）请根据影像数据，在图乙中作出小球下落0.3 s内的s－t图像．（提示：下落距离s要从起点0算起）‎ ‎（3）他们比较数张照片，发现不同小球在同一时刻的确几乎都在同一位置，则说明了物体下落快慢与质量无关．为了从理论上证明这一结论，请你计算：从0点起小球下落的距离s与对应时间平方t2的比值（至少取3个时间数据；比值的单位为m/s2）．‎ ‎（4）通过比较这些比值，你能得出什么结论？‎ 解析：（1）根据图示可知，小球到达位置3时下落的时间tⅢ＝3×0.1s＝0.3s；‎ 小球到达位置3时下落的路程：SⅢ＝s1+s2+s3＝0.05m+0.15m+0.25m＝0.45m；‎ ‎（2）根据图示可知，tⅠ＝0.1s时，sⅠ＝0.05m；tⅡ＝0.2s时，sⅡ＝0.05m+0.15m＝0.2m；tⅢ＝0.3s时，sⅢ＝0.45m；将各数据在图象上描出对应点，并用平滑曲线连接，如图所示：‎ 7‎ ‎（3）n1＝＝＝＝5m/s2，‎ n2＝＝＝＝5m/s2，‎ n3＝＝＝＝5m/s2；‎ ‎（4）从（3）中的计算结果看，小球下落的距离s与对应时间平方t2的比值是一个恒定值，则说明任何自由下落的物体，运动的距离s都只与运动时间t有关，小球下落的快慢与物体的质量无关。‎ 故答案为：（1）0.3；0.45‎ 7‎