2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题1.9直线运动中的逆向思维问题含解析.pdf
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1、直线运动中的逆向思维问题直线运动中的逆向思维问题 一 选择题 一 选择题 1.(2019 河南九师联盟质检)某质点做匀减速直线运动,经过静止,则该质点在第 1s 内和第 2s 内的位 8 s 3 移之比为 A75B95C117D137 【参考答案】D 【名师解析】采用逆向思维法,把质点的运动看作初速度为零的匀加速直线运动,质点在第 1s 内和第 2s 内 的 位 移 之 比 为 等 效 为 最 后 1s 和 最 后 第 2s 内 位 移 之 比 , 设 质 点 的 加 速 度 为 a, 则 有 =,选项 D 正确。 22 22 1818 1 2323 1818 12 2323 aa aa 13
2、 7 2 (2019 浙江模拟)一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上运动,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速 直线运动,最后静止,汽车在最初 3 s 内通过的位移与最后 3 s 内通过的位移之比为x1x253,汽车运 动的加速度大小为a5 m/s2,则汽车制动的总时间( ) At6 s Bt6 s C4 st6 s Dt4 s 【参考答案】D 【名师解析】 设汽车刹车做匀减速直线运动的加速度为a,运动总时间为t,把汽车刹车的匀减速直线运动看成反向的 初速度为0的匀加速直线运动, 则有最后3 s内通过的位移x2at12a, 在最初3 s内通过的位移x1 1 2 9 2 1 2 at2a(t3)2a
3、(6t9),又x1x253,解得t4 s,故 A、B、C 错误,D 正确 1 2 1 2 3.汽车刹车后做匀减速直线运动,经 3s后停止,对这一运动过程,下列说法正确的有 () A. 这连续三个 1s的初速度之比为3:2:1 B. 这连续三个 1s的平均速度之比为3:2:1 C. 这连续三个 1s发生的位移之比为5:3:1 D. 这连续三个 1s的速度改变量之比为1:1:1 【参考答案】ACD 【名师解析】本题考查初速度为零的匀变速直线运动的四个推论,根据匀变速直线运动速度与时间的关系, 位移与时间的关系可求解。 此过程可看作是逆向运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据,可知,逆向过程的三个末
4、速v = v0 + at 度之比为,故正向三个速度之比为,故A正确 ; 根据,可知逆向过程的位移之比为1:2:33:2:1 , 所以正向的三个位移之比为, 平均速度为位移比时间, 时间均为 1s, 故平均速度之比为,1:3:55:3:15:3:1 故B错误,C正确;根据可知,匀变速直线运动加速度a不变,时间均为 1s,故速度改变 v = a t 量之比为,故D正确。1:1:1 4.如图所示,完全相同的三个木块并排固定在水平面上,一子弹以速度v水平射入,若子弹在木块中做匀 减速运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零 则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的. 时间比正确的是 () A.
5、 :2:1v1v2v3= 3 B. :v1v2v3= 123 C. :t1t2t3= l23 D. :1t1t2t3=3 -2(2 - 1) 【参考答案】D 【名师解析】在解匀减速直线运动题目时,由于初速度不等于零,在用公式解题时,方程组非常难解,这 时我们可以用逆过程解题,相当于物体做初速度为零的匀加速直线运动 在研究匀减速直线运动,且末速度为零时,合理运用逆过程可以使题目变得简单易做 要灵活应用匀变速直. 线运动的推论 子弹匀减速穿过三木块,末速度为零,我们假设子弹从右向左作初速度为零的匀加速直线运动,从左到右 木块我们分别标记为 1、2、3。 则:子弹依次穿过 321 三木块所用时间之比
6、:t3t2t1= 1(2 - 1)(3 -2) 得:子弹依次穿过 123 三木块所用时间之比:1t1t2t3= (3 -2)(2 - 1) 设子弹穿过第三木块所用时间为 1 秒,则穿过 3,2 两木块时间为:,穿过 3,2,1 三木块t3+ t2=2s 时间为:t3+ t2+ t1= 3s 则:子弹依次穿过 3,2,1 三木块时速度之比为:1:,所以,子弹依次穿过 1,2,3 三木块时速23 度之比为:1;32 故D正确,ABC错误; 5.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,则它从a到e所用的时间为t0 A. B.
7、 C. D. 2 + 1 2 t0 2 2 t0(2 - 1)t0 2 -2 2 t0 【参考答案】D 【名师解析】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的时间解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,以及掌握逆向思维在运动学中的运用, 基础题 采用逆向思维,根据,xab= 1 2 at 2 0 xbe= 1 2 at 2 1 因为e为ab的中点,则:,t1= 2 2 t0 可知a到e的时间为:选项 D 正确。t2= t0- 2 2 t0= 2 -2 2 t0 6.如图所示, 一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动, 依次
8、经A,B,C,D到达最高点E, 已知,滑块从A到C和从C到D所用的时间都是设滑块经C时的速度为,则 AB = BD = 6mBC = 1m2s.vc( ) A. 滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2 B. vc= 6m/s C. DE = 3m D. 从D到E所用时间为 4s 【参考答案】AD 【名师解析】根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移之差是一恒量可以求出滑块上滑的加速度 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C点的瞬时速度 根据速度位移公式求出CE的距离,从. 而得出DE的距离 根据速度时间公式求出CE的时间,从而得出DE段的时间. 因为,根据得,故选项A正确C
9、点是ADxAC= 7mxCD= 5m x = at2a = x t2 = - 2 4 m/s2=- 0.5m/s2. 段的中间时刻,所以C点的速度等于AD段的平均速度,则故B错误根据匀变速vC= xAD 2t = 12 4 m/s = 3m/s. 直线运动的速度位移公式得,则故选项C错误C点xCE= 0 - v2c 2a = - 9 - 1m = 9m DE = 9 - (6 - 1)m = 4m. 到E点的时间,则D到E的时间为故选项D正确t = 0 - vc a = 3 - 0.5s = 6s 4s. 7.一小物体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 a
10、b 的中点, 已知物体由 a 到 e 的时间为t0,则它从 e 经 b 再返回 e 所需时间为() At0 B.(-1)t0 2 C.2 (+1)t0 D. (2+1)t0 22 【参考答案】 C 【名师解析】 把小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端 a 点上滑的匀减速直线运动,逆向思维为由最远点 b 沿光滑斜 面向下的初速度为零的匀加速直线运动。 设 ab 的距离为 2L, 小物体由 b 运动到 e 的时间为 t, 则有L=at2; 1 2 小物体由 e 运动到 a,则有L=a(t0+t)2-at2;联立解得: t= (+1)t0。由运动的对称性可得从 e 1 2 1 2 2 到 b 和从
11、b 到 e 的时间相等,所以从 e 经 b 再返回 e 所需时间为 2t= 2 (+1)t0,选项 C 正确。 2 【点评】此题中物体沿光滑斜面上滑,类似于竖直上抛运动,具有时间对称性、速度对称性和位移对称性。 解题时要注意运用这些对称性,简化运算。 8 8一物体以某一初速度在粗糙的平面上做匀减速直线运动,最后静止下来。若物体在最初 5s 内通过的路 程与最后 5s 内通过的路程之比为 s1s2=115,若物体运动的加速度大小为 a=1m/s2,则() A物体运动的时间可能大于 10s B若物体在最初 5s 内通过的路程与最后 5s 内通过的路程之差为 s1-s2=15m C物体运动的时间为
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