高考物理易错题专题复习-比例法解决物理试题练习题及答案
一、比例法解决物理试题
1.一列火车有n 节相同的车厢,一观察者站在第一节车厢的前端,当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )
A .每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1:2:3:
:n
B .每节车厢经过观察者所用的时间之比是1:(2-1):(3-2)::(n -1n -)
C .在相等时间里,经过观察者的车厢节数之比是1:2:3:
:n
D .如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ,那么在整个列车经过观察者的过程中,平均速度为v
n
【答案】B 【解析】 【详解】
A 、根据匀变速直线运动的速度位移公式得,v 2=2ax ,x 为每节车厢的长度,知每节车厢末端经过观察者时的速度之比为123n ∶∶∶
,故A 错误。
B 、每节车厢的长度相同,初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内通过的时间之比为1:(2-1):(3-2):
:(n -1n -),故B 正确。
C 、初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1:3:5∶(2n-1),则在相等时间里,通过观察者的车厢节数之比为1:3:5
(2n-1),故C 错误。
D 、如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ,那么在整个列车经过观察者的过程中,根据匀变速运动的推论,平均速度为2
v
,故D 错误。 故选:B
2.光滑斜面的长度为L ,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t ,则下列说法不正确的是( ) A .物体运动全过程中的平均速度是 B .物体在时的瞬时速度是
C .物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
D .物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
【答案】B 【解析】 【分析】
考查匀变速直线运动中平均速度,时间中点、位移中点瞬时速度相关计算,代入公式计算
即可。
【详解】
A.全程的平均速度,A不符合题意。
B.时,物体的速度等于全程的平均速度,B符合题意;
C.若末速度为,则,,中间位置的速度由
,
对前半程有
,
对后半程有
,
联立可得:
,
故C不符合题意;
D.设物体加速度为,到达中间位置用时,则
t,
,
所以,D不符合题意。
【点睛】
匀变速直线运动时间中点的瞬时速度,位移中点的瞬时速度公式
灵活选择研究阶段、公式可使计算大为简化。
3.如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d后到达最高点e.已知
ab=bd=6m,bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为v b、v c,则( )
A .a =1m/s 2
B .v c =3m/s
C .v b =2m/s
D .从d 到e 所用时间为3s 【答案】B 【解析】 【详解】
AB.由题,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2s ,根据推论得知,c 点的速度等于ad 间的平均速度,则有:12
m/s 3m/s 222
c ac c
d v t +=
==?,ac 间中点时刻的瞬时速度为17m/s 3.5m/s 2ac v t =
==,cd 间中点时刻的瞬时速度为25
m/s 2.5m/s 2
cd v t ===,故物体的加速度大小为:221
0.5m/s v v a t
-=
=,A 错误,B 正确。 C.由22
2b c v v a bc -=()
得,v b =10m/s 。故C 错误。 D. 设c 到e 的时间为T ,则v c =aT ,得T =6s 。则从d 到e 所用时间为4s ,选项D 错误。
4.小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端a 点上滑,最远可达b 点,e 为ab 的中点,如图所示,已知物体由a 到b 的总时间为0t ,则它从a 到e 所用的时间为( )
A .
021t 2
()
B .02t 2
C .021t ()
D .
022t 2
-()
【答案】D 【解析】
试题分析:采用逆向思维,结合位移时间公式求出eb 和ab 的时间之比,求出e 到b 的时间,从而得出a 到e 的时间. 采用逆向思维,根据22011122ab be x at x at =
=,,因为e 为ab 的中点,则1022
t =,可知a 到e 的时间为(20002222
t t t -=-=,D 正确.
5.如图所示,一个质点做匀加速直线运动,依次经过a 、b 、c 、d 四点,已知经过ab 、bc 和cd 三段所用时间之比为3:2:1,通过ab 和cd 位移分别为x 1和x 2,则bc 位移为:( )
A .12
2
x x + B .
12
54
x x + C .
12
2129
x x + D .条件不足,无法求解
【答案】B 【解析】 【详解】
设质点经过ab 、bc 和cd 三段所用时间分别为3t 、2t 和t ,设各段时间t 内的位移分别为:
s 1、s 2、s 3、s 4、s 5和s 6, 由题可得:
x 1=s 1+s 2+s 3;x 2=s 6…①
设bc 段的位移为x ,则:
x =s 4+s 5…②
根据公式:△x =aT 2,则:
(x +x 2)-x 1=()()2
4561239s s s s s s at ++-++=…③
同时,由于:
s 2-s 1=s 3-s 2,
所以得:
s 1+s 3=2s 2…④
结合①④可得:
x 1=s 1+s 2+s 3=3s 2…⑤
而:
2624s s at -=,
即:
21
243
x x at -
=…⑥ 联立③⑥可得:
x =
12
54
x x + A. 12
2
x x +,与结论不相符,选项A 错误; B. 12
54x x +,与结论相符,选项B 正确; C.
12
2129
x x +,与结论不相符,选项C 错误;
D. 条件不足,无法求解,与结论不相符,选项D 错误。
6.如图所示,从A 点由静止释放一弹性小球,一段时间后与固定斜面上B 点发生碰撞,碰后小球速度大小不变,方向变为水平方向,又经过相同的时 间落于地面上C 点,已知地面上D 点位于B 点正下方, B 、D 间的距离为h ,不计空气阻力,则
A .A 、
B 两点间的距离为 B .A 、B 两点间的距离为
C .C 、
D 两点间的距离为
D .C 、D 两点间的距离为2h 【答案】D 【解析】 【详解】
AB.AB 段小球做自由落体运动,BC 段小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,两段时间相同,所以A 、B 两点间距离与B 、D 两点间距离相等,均为h ,故AB 错误; CD.B C 段平抛的初速度
,所用的时间为
,所以C 、D 两点间距离为
,故C 错误,D 正确。
7.如图所示,从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球.相邻两小球释放的时间间隔为
0.1s ,某时刻拍下小球所处位置的照片,测出5AB x cm =,10BC x cm =,15.CD x cm =则
A .小球从A 点释放
B .
C 点小球速度是A 、
D 点小球速度之和的一半 C .B 点小球的速度大小为1.5/m s D .所有小球的加速度大小为25/m s 【答案】D 【解析】
【分析】 【详解】
D :据2
BC AB x x aT -=,求得:所有小球的加速度
222
22
(105)10/5/0.1
BC AB x x a m s m s T ---?===.故D 项正确. A :据2
12
AB A x v T aT =+
,代入数据解得:0.25/A v m s =.故A 项错误. B :小球做匀变速直线运动,C 点小球速度是B 、D 点小球速度之和的一半;B 点小球速度大于A 点小球速度.故B 项错误.
C :B 点小球的速度()2
10510
/0.75/20.2
AB BC B x x v m s m s T -+?+===,故C 项错误.
【点睛】
将多个物体在同一时刻的位置,当成一个物体在不同时间的位置,将多个物体的运动转化为一个物体的运动,化陌生为熟悉.
8.物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1秒内物体通过的位移是0.5m ,则第2s 内通过的位移是( ) A .0.5m B .1.5m
C .2.0m
D .3.5m
【答案】B 【解析】 【详解】
第1秒位移是0.5m ,有:
2111
2
x at =
解得:
21m/s a =
前2秒位移为:
2
2212
x at =,
第2秒内位移为:
21x x x ?=- ,
联立解得:
1.5x m ?=
故ACD 错误,B 正确. 【点睛】
掌握初速度为零的匀变速直线运动位移公式即可求解,本题可用前2秒位移减第1秒位移来求第2秒位移比较简单。
9.一个质点从静止开始做匀加速直线运动,它在第3 s 内与第6 s 内通过的位移之比为x 1:x 2,通过第3个1 m 与通过第6个1 m 时的平均速度之比为v 1:v 2,则 A . B .
C .
D .
【答案】C 【解析】 【详解】
质点从静止开始做匀加速直线运动,根据它在连续相等的时间内的位移之比
,所以
;连续
相等位移上的时间之比
,所以
,故
,C 正确。
【点睛】
质点从静止开始做匀加速直线运动,它在连续相等的时间内的位移之比:1:3:5…(2n-1);连续相等位移上的时间之比:
.
10.一物体做初速度不为零的匀加速直线运动,在时间T 内通过位移1x ,到达A 点,接着在时间T 内又通过位移2x 到达B 点,则以下判读不正确的是 A .物体在A 点的速度大小为12
2x x T
+ B .物体运动的加速度为1
2
2x T C .物体运动的加速度为
21
2
x x T - D .物体在B 点的速度大小为21
32x x T
- 【答案】B 【解析】 【详解】
A .根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:
12
2A x x v T
+=
故A 正确,不符合题意。
BC .根据s 2?s 1=aT 2得物体运动的加速度为:
21
2
x x a T -=
故C 正确,不符合题意,B 不正确,符合题意。 D .由
122121
2322B A x x x x x x v v at T T T T
+--=+=
+= 故D 正确,不符合题意。 故选B 。
11.几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是( )
A .子弹在每个水球中的速度变化相同
B .子弹在每个水球中运动的时间不同
C .每个水球对子弹的冲量不同
D .子弹在每个水球中的动能变化相同 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A. 设水球的直径为d ,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动.
因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d 和4d,根据x=
2
12
at 知,所用时间之比为23,所以子弹在每个水球中运动的时间不同; 子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,由△v=at 可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;故A 错误,B 正确;
C. 根据冲量的定义:I=Ft ,受力是相同的,运动的时间不同,所以每个水球对子弹的冲量不同.故C 正确;
D. 根据动能定理:△E K =W=Fd ,受力是相同的,运动的位移相同,所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等,所以子弹在毎个水球中的动能变化相同.故D 正确. 故选BCD 【点睛】
子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动来解决此题;根据冲量的定义判断冲量的变化;根据动能定理判断动能的变化.
12.一列火车有n 节相同的车厢,一观察者站在第一节车厢的前端,当火车由静止开始做
匀加速直线运动时( )
A .每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶2∶3∶…∶n
B .在连续相等时间里,经过观察者的车厢节数之比是1∶3∶5∶7∶…∶(2n -1)
C .每节车厢经过观察者所用的时间之比是1∶(2-1)∶(2-2)∶…∶(n -1n -)
D .如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ,那么在整个列车通过观察者的过程中,平均速度是v/n 【答案】BC 【解析】 【详解】
A 、设每节车厢的长度为L ,由22v as =得第一节车厢经过观察者的速度为12v aL =
,以
此类推可知每节车厢末端经过观察者的速度之比是1:2:3::n ?,故A 错误; B 、通过相同时间的位移之比为1:3:5:7:(21)n ?-可知,在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1:3:5::(21)n ?-,故B 正确; C 、根据运动学公式2
12
s at =
,则有当列车做初速度为零的匀加速运动,通过相同位移所需时间之比1:(21):(32)::(1)n n --?--,则每节车厢末端经过观察者的时间之比是1:(21):(32)::(1)n n --?--,故C 正确; D 、整个列车通过观察者的平均速度为022
v v
+=,故D 错误; 故选BC . 【点睛】
初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内末速度之比为1:2:3::n ?,第t 时间内、第2t 时间内、……、第nt 时间内的位移之比1:3:5::(21)n ?-,通过前s 、前2s 、前3s……、前ns 内所需时间之比1:(21):(32)::(1)n n --?--.
13.如图所示,物体从O 点开始做初速度不为零的匀加速直线运动,在第一个时间T 内通过位移为s 1到达A 点,紧接着在第二个时间T 内通过位移为s 2到达B 点,则以下判断正确的是
A .物体运动的加速度为
1
2
2s T B .物体运动的加速度为
21
2
s s T - C .物体在A 点的速度大小为21
2s s T
+ D .物体在B 点的速度大小为
21
2s s T
- 【答案】BC 【解析】 【分析】
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出物体在A 点的速度,根据v=v+at 求解B 点的速度. 【详解】
根据s 2?s 1=aT 2得物体运动的加速度为:a=
21
2
s s T -.故B 正确,A 错误;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:v A =21
2s s T
+.故C 正确;物体在B 点的速度等于v B =v A +aT=21
3 s s T
-;故D 错误;故选BC 。 【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的两个重要推论,并能灵活运用.
14.汽车刹车后做匀减速直线运动,经后停止,对这一运动过程,下列说法正确的有( )
A .这连续三个的初速度之比为
B .这连续三个的平均速度之比为
C .这连续三个发生的位移之比为
D .这连续三个的速度改变量之比为
【答案】ACD 【解析】 【详解】
A 、刹车后,后停止,看作初速度为的匀加速运动,根据 可以知道:连续三个的初速度之比为
,正向考虑:连续三个的初速度之比为
,故A 对;
B 、若看作初速度为的匀加速运动则平均速度比为,正向考虑知
连续三个的平均速度之比为
,故B 错
C 、若看作初速度为的匀加速运动,则位移之比为:,那么正向考虑则连续三个发
生的位移之比为
,故C 对;
D 、连续三个的速度改变量即为加速度之比,由于物体做匀加速运动,所以连续三个的速度改变量之比为,故D 对;
故选ACD
15.一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时( ) A .每节车厢末端经过观察者的速度之比是23n ???B .每节车厢经过观察者所经历时间之比是23:n ???C .经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是21:4:9::n ??? D .在连续相等时间里经过观察者的车厢数之比是()1:3:5::21n ???-
【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
设每节车厢长度为L ,列车加速度为a
A 、一节车厢通过:2
12v aL =,n 节车厢通过22n v anL =,得到1n v =,则每节车厢末
端经过观察者的速度之比是A 正确. B 、第一节车厢通过观察者时1212
L at =,前(n -1)节车厢通过观察者时211(1)2n n L at --=;
前n 节车厢通过2
12
n nL at =
;由数学知识得到n t =,1n t -.则第n 节车厢通
过时间1n T t =.所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是
1:1)::???;故B 错误.
C 、由速度公式v at =可知,经过连续相等的时间间隔时车厢经过观察者的速度之比是1:2:3:4…;故C 错误.
D 、据初速度为零匀加速运动的推论,在相等时间里物体位移之比1:3:5:…,则经过观察者的车厢数之比是1:3:5:…;故D 正确. 故选AD . 【点睛】
本题的技巧是利用匀加速直线运动的推论.对于匀加速直线运动推导的一些推论,应在理解的基础上记忆,解选择题时加以运用,可大大提高解题速度.