北京市东城区高考物理三年(2020-2022)模拟题汇编-01直线运动、机械运动
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一、单选题
1.(2020·北京东城·统考二模)如图所示,在利用v-t图象研究匀变速直线运动的位移时,我们可以把运动过程按横轴t划分为很多足够小的小段,用细长矩形的面积之和代表物体的位移。应用上述的方法我们可以分析其他问题。下列说法正确的是( )
A.若横轴表示速度v,纵轴表示外力F,可以求得外力的瞬时功率
B.若横轴表示时间t,纵轴表示合外力F,可以求得物体的动量
C.若横轴表示时间t,纵轴表示磁通量Φ,可以求得感应电动势
D.若横轴表示路程x,纵轴表示速率的倒数,可以求得运动时间
2.(2022·北京东城·统考三模)某质点在Oxy平面上运动t=0时,质点位于y轴上。它在x方向运动速度-时间图像如图甲所示,它在y方向的位移-时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况,下列说法正确的是( )
A.质点沿x轴正方向做匀速直线运动 B.质点沿y轴正方向做匀速直线运动
C.质点在t=1s时速度大小为 D.质点在t=1s时的位置坐标
3.(2022·北京东城·统考模拟预测)如图是一物体的s﹣t图象,则该物体在6s内的位移是( )
A.0 B.2m C.4m D.12m
4.(2021·北京东城·统考二模)游乐场中的升降机在竖直方向上运行,t=0时刻初速度为0,其加速度随时间变化的a-t图像如图所示,以向上为正方向,则下列对升降机的说法正确的是( )
A.0-0.5T 时间内速度保持不变
B.0.5T-T时间内做匀速运动
C.T-2T时间内所受合力为零
D.0-2T时间内一直向上运动
5.(2020·北京东城·统考一模)学习物理知识可以帮助我们分析一些生活中的实际问题。如图所示,某地铁出站口处设有高约5m的步行楼梯和自动扶梯,步行楼梯每级台阶的高度约0.2m,自动扶梯与水平面间的夹角为30°,并以0.8m/s的速度匀速运行。甲、乙两位同学分别从步行楼梯和自动扶梯的起点同时上楼,甲在步行楼梯上匀速上行,乙在自动扶梯上站立不动。若他俩同时到达地面层。下列估算正确的是( )
A.甲同学步行上楼梯用时6.25s
B.甲同学的上行速度等于0.4m/s
C.甲同学竖直方向分速度为1.6m/s
D.甲同学每秒钟需要上两级台阶
二、解答题
6.(2022·北京东城·统考模拟预测)某高速公路的一个出口路段如图甲所示,简化模型如图乙所示,匝道AB为一直线下坡路段,长,A、B两点的高度差,BC为半径的水平四分之一圆弧路段,CD段为平直路段。总质量为的某轿车,轮胎与水平圆弧路段BC的滑动摩擦因数,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。该轿车以72km/h的速度进入匝道A点开始一直做匀减速直线运动到达B点,然后进入BC路段,保证转弯时的行车安全,车轮不侧滑。求:
(1)轿车在BC路段的最大速度;
(2)轿车在AB路段的加速度与受到的阻力大小;
(3)若轿车在AB段刹车减速的最大加速度为,从A点运动到C点的最短时间。
参考答案:
1.D
【详解】A.外力的瞬时功率,则瞬时功率只能表示为图像中某一点的纵坐标与横坐标的乘积,而不是图像与坐标轴围成的面积,故A错误;
B.根据冲量的定义可知,若横轴表示时间t,纵轴表示合外力F,可以通过面积求得力的冲量,故B错误;
C.感应电动势,不能通过图像的面积求得,故C错误;
D.由运动时间
故横轴表示路程x,纵轴表示速率的倒数,可以用面积求得运动时间,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.质点沿x轴正方向做匀加速直线运动,A错误;
B.质点沿y轴负方向做匀速直线运动,B错误;
C.质点在t=1s时x方向上的速度大小为6m/s,y方向上的速度大小为
故质点在t=1s时速度大小为
C错误;
D.质点在t=1s时纵坐标的位置为;t=0时,质点位于y轴上横坐标的位置坐标,故质点在t=1s时横坐标的位置为
质点在t=1s时的位置坐标,D正确。
故选D。
3.A
【详解】物体在6s内初位置在s1=0处,末位置也在s2=0处,则该物体在6s内的位移是
故选A。
4.B
【详解】A.a-t图像的面积表示速度,0-0.5T图像的面积在增加,速度在增大,A错误;
B.0.5T-T内加速为0 ,速度不变,B正确;
C.T-2T内,加速度为负值,不为0,由牛顿第二定律可知,合外力不为0,C错误;
D.0-2T时间内,总面积为负值,说明最后速度方向为负,D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.因为出站口处有高约5m的步行楼梯和自动扶梯,所以自动扶梯的长度为
自动扶梯以0.8m/s的速度匀速运行,故人站在自动扶梯上到达顶端的时间为
甲乙两同学的时间相等,则甲需要的时间也是12.5s,选项A错误;
B.甲乙两同学时间相等,位移相等,则速度相等,即甲同学的上行速度等于0.8m/s,选项B错误;
C.甲同学竖直方向分速度为
选项C错误;
D.因步行楼梯每级台阶高度约为0.2m,则台阶数为阶,而上到最高点所用时间为12.5s,故甲同学每秒钟要上两级台阶,故选项D正确。
故选D。
6.(1);(2);(3)
【详解】(1)由摩擦力提供向心力得
解得
(2)下坡时
解得
根据牛顿第二定律得
解得
(3)轿车先以72km/h匀速下坡,然后以最大加速度减速运动到B点速度为11m/s,
减速时间为
减速位移为
所以匀速运动的时间为
转弯时间
所以总时间
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