[推荐学习]2019版高考物理一轮复习检测:第一章直线运动第1讲运动的描述
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第一章运动的描述匀变速直线运动章末综合测试(一)(时间:60分钟分数:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1〜5题只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是()A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B.他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体解析:B甲、乙两人的争论是由于参考系的选择不同而引起的,A错、B对;研究物体的运动一定要选择参考系,C错;参考系的选収具有任意性,选収时要以方便为原则,D错.2.一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50战的频率监视前方的交通状况.当车速uWlOm/s,且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时, 如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞.在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度大小取4〜6 m/s2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为()■ 5 25A.- sB. — sC. 2. 5 sD. 12. 5 s解析:C当车速最大7=10 m/s且加速度取最小值时,“全力自动刹车”时间最长, 由速度与时间关系v= v()+at可知,t=~—= ~学s = 2. 5 s, C项正确.a—43.如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之I'可.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺, 根据乙手指所在位置计算反应吋间.为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,以相等时间间隔在直尺的反而标记反应时间的刻度线,制作了“反应时间测塑仪”,下列四幅图屮刻度线标度正确的是()乙同学F解析:B 直尺做自由落体运动,根据h=詁,A 力=屛,可以得111相等的时间间隔, 位移越来越大,所以B 正确.4. (2017 •河北衡水联考)如图所示,两条曲线为汽车禺方在同一条平直公路上的速度 —吋间图象,已知在十2时刻两车相遇,下列说法正确的是()A. 曰车速度先减小后增大,力车速度先增大后减小B. 办时刻日车在前,力车在后C. 水〜广2时间内,日、方位移相同D. 臼车加速度大小先减小后增大,方车加速度大小先减小后增大解析:D 由图可知臼车速度先增大后减小,方车速度先减小后增大,故A 错误.在% 时刻两车相遇,在Z )〜Z2时间内,臼车图线与时间轴所围面积大,则自车位移大,可知Z1 时刻,方车在前,自车在后,故B 、C 错误.v~t 图象小图线斜率表示加速度,故自车加速 度大小先减小后增大,方车加速度大小也先减小后增大,故D 正确.5. (2017 •河北唐山一模)日、力两物体同时从同一地点开始做匀变速直线运动,二者运 动的y —f 图象如图所示,下列说法正确的是()甲同学bA.臼、〃两物体运动方向相反B.臼物体的加速度小于力物体的加速度C.t=l s时两物体的间距等于t=3 s时两物体的间距D. r=3 s 时,曰、〃两物体相遇解析:C 由题图可知日、方两物体的速度均为正值,则日、力两物体运动方向相同,A 项错误.因『一广图象中图线的斜率表示加速度,则曰的加速度大于b 的加速度,B 项错误.卩 一十图象中图线与横轴所围的面积表示位移,因为t=\ s 到广=3 s,两图线与方轴所围的 面积相等,即此时间段两物体位移相同,则十=1 s 时两物体的间距等于43 s 时两物体的 间距,C 项正确.由图可知t=3s 吋,sQe,又&和b 同吋、同地出发,同向运动,所以十 =3 s 时,方在白前面,D 项错误.6. 如图所示,在水平面上有一个小物块质量为///,从某点给它一个初速度,使它沿水 平面做匀减速直线运动,经过人B 、C 三点到0点速度为零.A. B 、C 三点到0点距离分别 为為、曲、朋,由力、B 、C 到0点所用时间分别为办、如 切 下列结论正确的是()X\ X2 必A ・—=—=—t\ t '2 t-iX\ X2X A c -1=1=1 解析:BC 物块做匀减速运动且末速度为零,则平均速度可表示为#=¥; f= 宁.因为応> 叽,则3乎浮,B 正确.反过来看,物块从0开始做初速度为零的匀加速直线 厂3 t l 12 C3运动,由运动学公式可知,尸牯代 有日=经 故位移与时间平方的比值一定为定值,¥= Z I 1\X 2 X39 —— 9d ti 7. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图象如图所示.己知两车在f=3s 时并 排行驶,贝9()A. 在t=l s 时,甲车在乙车后B. 在f=0时,甲车在乙车前7.5 mC. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2 sD. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析:BD 根据题述,两车在f=3 s 时并排行驶,由图线与横轴所围面积表示位移可 知,在t=l s 时,甲车和乙车并排行驶,选项A 、C 错误.由图象可知,在t=\ s 时甲车D . 4<4<4 tl t2 Z :3ABC 0速度为10 m/s,乙车速度为15 m/s, 0〜Is 时间内,甲车行驶位移为上=5 m,乙车行驶位 移为%2=12. 5 m,所以在广=0时,甲车在乙车前7. 5 m,选项B 正确.从f=ls 到广=3s, 甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为^=|(10 + 30)X2 m = 40 m,选项 D 正确.8. 从地面以初速度兀竖直上抛一小球,经过时间(°后在同一地点以同样的速度向上抛 出另一个小球,则相遇的高度是()二、非选择题(本大题共3小题,第9题14分,第10题18分,第11题20分,共52 9. 汽车以25 m/s 的速度匀速直线行驶,在它后面有一辆摩托车,当两车相距1 000 m 时,摩托车从静止启动做匀加速直线运动追赶汽车,摩托车的最大速度可达30 m/s,若使 摩托车在4 min 时刚好追上汽车.求:(1) 摩托车做匀加速直线运动的加速度a ;(2) 摩托车追上汽车前两车相距最大距离笳沃解析:(1)设汽车位移为葢,摩托车位移为也,摩托车的加速度为白,摩托车达到最大 速度卩所用时I'可为&则上=%to=25X24O m=6 000 m (2 分)恰好追上的条件为xi=xi+l 000 m (2分)解得 a=2. 25 m/s 2(l 分)(2)摩托车与汽车速度相等时两车相距最远.(1分)设此时刻为T,最大距离为x 和.由运动学公式得%=訂(2分)亦=1 000+25T —才,解得 ^=1 138 m (2 分)答案:(1)2.25 m/s 2 (2)1 138 m10. 一只气球以10 m/s 的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球s°=—6 m 解析:D 设第二个小球抛出广时间后两小球相遇,则笫一个小球运动时间为t+fo,对处有一小球以20 m/s的初速度竖直上抛,g取10 m/s2,不计小球受到的空气阻力.(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛岀后上升的最大高度和时间.(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?解析:(1)设小球上升的最大高度为力,时间为&则2力=芸'解得力=2°讥4分)又t=-f解得t=2 s(4分)g(2)设小球达到与气球速度相同时经过的时间是如则心=7小=旳一gt\,解得广i = l s(3分)在这段吋间内气球上升的高度为/气,小球上升的高度为/小,则x\=仏=10 m(2 分)/小=%Zi—*g«=15 m(3 分)由于/气+6 小,所以小球追不上气球.(2分)答案:(1)20 m 2 s (2)小球追不上气球,理由见解析11.如图所示,一个质量为』/、长为厶的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为刃的弹性小球,片怖,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4/昭,管下端离地血高度//-5 m.现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等.若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/sl 求:(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大;(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间;(3)圆管的长度厶解析:(1)管第一次落地弹起时,管的加速度大小为句,球的加速度大小为日2,由牛顿第二定律对管:Mg+ 4mg=(2 分)对球:4mg— mg= ma-i(2 分)解得ai=20 m/s2,方向向下;(1分)越=30 m/s2,方向向上・(1分)(2)管第一次碰地时,旳=屈%2分)碰后管速旳=7酬方向向上;(1分)碰后球速v2=y[2g//f 方向向下.(1分)球刚好没有从管屮滑出,设经过时问&球、管速度相同,则有对管:v= ri —ai t(2 分)对球:y=—煦+G广(2分)代入数值联立解得广=0.4 s(l分)(3)管经时间广上升的高度h = v x t-\a^{2分)球下降的高度h,= v2t-^e{2分)管长£=力1 +厶=4 m仃分)答案:(1)20 m/s2; 30 m/s2(2)0.4 s (3)4 m。
2 匀变速直线运动平均速度公式的灵活应用[方法点拨] (1)v =Δx Δt =v 0+v 2=v t 2.(2)已知某段时间内的位移、初末速度可求平均速度,应用平均速度公式往往会使解题过程变的非常简捷.1.做匀加速直线运动的质点在第一个3 s 内的平均速度比它在第一个5 s 内的平均速度小3 m/s ,则质点的加速度大小为( )A .1 m/s 2B .2 m/s 2C .3 m/s 2D .4 m/s 2 2.(多选)(2017·湖北黄冈中学模拟)一质点做匀加速直线运动,依次经过A 、B 、C 、D 四点,相邻两点间的距离分别为AB =s 1、BC =s 2、CD =s 3,已知质点通过AB 段、BC 段、CD 段所用的时间均为T .下列关于质点在B 点的速度表达式,正确的是( )A.s 1+s 22TB.3s 2-s 32T C.3s 1+s 32TD.2s 1-s 2+s 32T 3.(2017·河南焦作二模)做匀变速直线运动的质点在前5 s 内的位移为10 m ,在前7 s 内的位移为21 m ,则质点在t =6 s 时的速度大小为( )A .3.5 m/s B.4 m/s C .5 m/s D .5.5 m/s4.如图1所示,物体从O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经A 、B 、C 三点,其中x AB =2 m ,x BC =3 m .若物体通过AB 和BC 这两段位移的时间相等,则O 、A 两点之间的距离等于( )图1A.98 mB.89 mC.34 mD.43m 5.(多选)(2018·黑龙江齐齐哈尔模拟)如图2所示,某质点做匀减速直线运动,依次经过A 、B 、C 三点,最后停在D 点.已知AB =6 m ,BC =4 m ,从A 点运动到B 点和从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都为-2 m/s ,则下列说法正确的是( )图2A .质点到达B 点时速度大小为2.55 m/sB .质点的加速度大小为2 m/s 2C .质点从A 点运动到C 点的时间为4 sD.A、D两点间的距离为12.25 m6.(2018·山东烟台期中)一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点,如图3所示.已知AB=18 m,BC=30 m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s,则小球在经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )图3A.6 m/s,9 m/s,12 m/s B.6 m/s,12 m/s,18 m/sC.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s7.(2017·四川德阳一诊)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )A.质点可能做匀减速直线运动B.5 s内质点的位移为35 mC.质点运动的加速度为1 m/s2D.质点3 s末的速度为5 m/s答案精析1.C [质点在第一个3 s 内的平均速度等于1.5 s 末的瞬时速度v 1,在第一个5 s 内的平均速度等于2.5 s 末的瞬时速度v 2,而1.5 s 末和2.5 s 末相隔的时间为Δt =1 s ,v 2-v 1=Δv =3 m/s ,由Δv =a Δt 解得a =3 m/s 2,选项C 正确.]2.ABD [根据匀变速直线运动的推论,可知质点在时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,B 是A 、C 的时间中点,则v B =x AC 2T =s 1+s 22T,又因为s 3-s 2=s 2-s 1,所以s 1+s 2=3s 2-s 3=2s 1-s 2+s 3,故A 、B 、D 正确.]3.D [由题意可得v 2.5=105 m/s =2 m/s ,v 3.5=217 m/s =3 m/s ,质点的加速度为a =Δv Δt=1 m/s 2,质点在t =6 s 时的速度大小为v 6=v 3.5+2.5a =5.5 m/s ,选项D 正确.]4.A [设物体通过AB 、BC 所用时间均为T ,则B 点的速度为v B =x AC 2T =52T ,根据Δx =aT 2,得a =Δx T 2=1T 2,则v A =v B -aT =32T ,x OA =v A 22a =98m ,选项A 正确.] 5.BD [设加速度大小为a ,根据题设条件得|Δv |=at =2 m/s ,AB 、BC 为连续相等时间内的位移,由匀变速直线运动推论Δx =at 2,解得t =Δx at =6-42s =1 s ,a =2 m/s 2,选项B 正确;质点从A 点运动到C 点的时间为2t =2 s ,选项C 错误;根据匀变速直线运动的平均速度公式可得v B =(6+4) m 2 s =5 m/s ,选项A 错误;x AD =x AB +v B 22a=12.25 m ,选项D 正确.] 6.B 7.B。
绝密★启用前人教版高三物理一轮复习测试第一章运动的描述匀变速直线运动本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示,a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的速度-时间图象,已知a、b曲线关于他们两交点的连线对称,且在t2时刻两车相遇,下列说法正确的是()A.在t1~t2这段时间内,两车位移等大B.在t1~t2这段时间内的相同时刻,a车与b车加速度大小相等C.t1时刻两车也相遇D.t1时刻a车在前,b车在后2.在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志,如图所示,这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时()A.必须以这一规定速度行驶B.平均速度大小不得超过这一规定数值C.瞬时速度大小不得超过这一规定数值D.汽车上的速度计指示值,有时还是可以超过这一规定值的3.一质点沿直线Ox方向做直线运动,它离开O点的距离x随时间t的变化关系为x=6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),则该质点在t=2 s时的瞬时速度、从t=0到t =2 s间的平均速度、平均速率分别为()A.-18 m/s、-2 m/s、6 m/sB.-18 m/s,-2 m/s、2 m/sC.-2 m/s、-2 m/s、-18 m/sD.-18 m/s、6 m/s、6 m/s4.关于速度、速度的变化量、加速度,下列说法正确的是()A.物体运动时,速度的变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可能为零C.某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大5.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则()甲乙A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D. 0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用6.一个物体沿直线运动,从t=0 时刻开始,物体的v-t的图象如图所示,图线与纵横坐标轴的交点分别为0.5 m/s 和-1 s,由此可知()A.物体做匀速直线运动B.物体做变加速直线运动C.物体的初速度大小为0.5 m/sD.物体的初速度大小为1m/s7.如图所示,水龙头开口处A的内径d1=2 cm,A离地面B的高度h=80 cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1 m/s,在空中形成一完整的水流束.则该水流束在地面B处的截面直径d2约为(g取10 m/s2)()A. 2 cmB. 0.98 cmC. 4 cmD.应大于2 cm,但无法计算8.某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80 km/h的速率行驶时,可以在56 m的距离内被刹住;在以48 km/h的速率行驶时,可以在24 m的距离内被刹住,假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及刹车,车速不变)与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间为()A. 0.5 sB. 0.72 sC. 1.5 sD. 2 s9.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~50 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示,下列说法中正确的是()A.汽车行驶的最大速度为20 m/sB.汽车在40~50 s内的速度方向和0~10 s内的速度方向相反C.汽车在50 s末的速度为零D.在0~50 s内汽车行驶的总位移为900 m10.一质点做匀加速直线运动,通过第一段5 m位移所用的时间为2 s,紧接着通过下一段10 m位移所用时间为1 s.则该质点运动的加速度为()A. 3 m/s2B. 4 m/s2C. 5 m/s2D. 6 m/s211.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m.某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则下列说法正确的是()A.经1 s,B接收到返回的超声波B.超声波追上A车时,A车前进了10 mC.A车加速度的大小为10 m/s2D.A车加速度的大小为5 m/s212.如图所示,甲、乙两同学同时从P点出发,分别沿不同的路径1和2 同时抵达Q点.设甲同学在全过程中的位移为x1,平均速度为v1,乙同学在全过程中的位移为x2,平均速度为v2,则()A.x1>x2,v1>v2B.x1>x2,v1<v2C.x1=x2,v1=v2D.x1<x2,v1<v213.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a的时间间隔是Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb,则a、b之间的距离为()A.g(T-T)B.g(T-T)C.g(T-T)D.g(Ta-Tb)14.假如轨道车长度为22 cm,记录仪记录的信号如下图所示,则轨道车经过该监测点的速度为()A. 0.20 cm/sB. 2.0 cm/sC. 22 cm/sD. 220 cm/s15.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点()A.第1 s内的位移是5 mB.前2 s内的平均速度是6 m/sC.任意相邻的1 s内位移差都是1 mD.任意1 s内的速度增量都是2 m/s16.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A.B.C.D.17.一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3 m、倒数第2 m、最后1 m内的运动,下列说法中正确的是()A.经历的时间之比是1∶2∶3B.平均速度之比是3∶2∶1C.平均速度之比是1∶(-1)∶(-)D.平均速度之比是(+)∶(+1)∶118.如图所示,一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC,已知AB 和AC的长度相同.两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间()A.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到D.无法确定19.如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知()A.网球正在上升B.网球正在下降C.网球的加速度向上D.网球的加速度向下20.下列关于质点的说法中,正确的是()A.只要是体积很小的物体都可以看成质点B.只要是质量很小的物体都可以看成质点C.质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点D.由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看做质点,有时不能看做质点第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.假期中,小芳乘坐火车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,她用身边的器材测量火车的加速度.小芳的测量过程如下:她一边看着窗外间隔100 m的路标,一边用手表记录着时间,她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12 s,从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22 s.请你根据她的测量情况,求:(1)火车的加速度大小;(保留三位有效数字)(2)火车经过第三根路标时的速度大小.(保留三位有效数字)22.学校每周一都会举行升旗仪式,小明是学校的升旗手,已知国歌从响起到结束的时间是48 s,旗杆高度是19 m,红旗从离地面1.4 m处开始升起.小明从国歌响起时开始升旗,若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速直线运动,时间持续4 s,然后使红旗做匀速直线运动,最后使红旗做匀减速直线运动,加速度大小与开始升起时的加速度大小相同,国歌结束时红旗刚好到达旗杆的顶端且速度为零.试求:(1)计算小明升旗时红旗的位移s和匀速直线运动的时间t.(2)红旗匀速直线运动的速度大小v.(3)使红旗向上做匀加速直线运动时加速度的大小x.23.甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16 m/s的初速度、a1=-2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4 m/s的初速度、a2=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间.24.A、B两物体(视为质点)在同一直线上同时出发向同一方向运动,物体A从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小a=2 m/s2,物体B在A的后面相距L=16 m处,以v1=10 m/s的速度做匀速运动.两物体追逐时,互从近旁通过,不会相碰.求:(1)经过多长时间物体B追上物体A?(2)共经过多长时间A、B两物体再次相遇?(3)A、B两物体两次相遇前相距最远的距离是多少?答案解析1.【答案】B【解析】在t2时刻,两车相遇,在t1~t2时间内,a图线与时间轴围成的面积大,则a的位移大,可知t1时刻,b车在前,a车在后.故A、C、D错误;图线切线的斜率表示加速度,由图象可知,在t1~t2这段时间内的相同时刻,a车与b车加速度大小相等.故B正确.2.【答案】C【解析】限速标志上的数值为这一路段汽车行驶的瞬时速度的最大值,汽车上的速度计指示值为汽车行驶的瞬时速度值,不能超过这一规定值,故只有C正确.3.【答案】A【解析】由瞬时速度公式可得t=2 s时的瞬时速度为v=(6-6×22) m/s=-18 m/s,质点经时间1 s 速度减为0,由x随时间t变化关系可知在t=0到t=2 s内发生的位移为Δx=-4 m,所以t=0到t=2 s间的平均速度为==-2 m/s;由x随时间t变化的关系可知在t=0到t=1 s内发生的位移为x1=4 m,所以从t=0到t=2 s内通过的路程为s=12 m,所以t=0到t=2 s间的平均速率为′==6 m/s,A对.4.【答案】B【解析】由a=可知,在Δv很大,但不知道Δt的大小时,无法确定加速度的大小,故选项A 错误;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,故选项B正确;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,故选项C错误;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故选项D错误.5.【答案】B【解析】由图象知物块先向左减速,后反向加速到v1再做匀速直线运动,t1时刻离A处距离最大,A错误;t2时刻二者相对静止,故t2时刻物块相对传送带滑动距离最大,B正确;0~t2时间内小物块受到的摩擦力方向一直向右,C错误;在0~t2时间内摩擦力为滑动摩擦力,大小不变,在t2~t3时间内物块做匀速运动,此过程摩擦力为零,D错误.6.【答案】C【解析】根据v-t图象可知物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故A、B错误.图线纵轴截距表示初速度,则知物体的初速度大小为0.5 m/s,故C正确,D错误.7.【答案】B【解析】水流由A到B做匀加速直线运动,由v-v=2gh可得:v B=m/s,由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等,可得:v1·Δt·πd=v B·Δt·πd,解得:d2≈0.98 cm,故B正确.8.【答案】B【解析】v1=80 km/h=m/s,v2=48 km/h=m/s,设反应时间均是t,加速度大小均为a,则v=2a(56-v1t),v=2a(24-v2t),联立可得,t=0.72 s,选项B正确.9.【答案】A【解析】由加速度图象可知,前10 s汽车做匀加速直线运动,中间30 s汽车做匀速直线运动,后10 s汽车做匀减速直线运动.由a-t图象和匀变速直线运动的公式得,v m=a1t1=20 m/s,A对;50 s末的速度为v=20 m/s-1×10 m/s=10 m/s,B、C不对;在0~50 s内汽车行驶的总位移为x =v m t1+v m t2+(v m+v)t3=850 m,D不对.10.【答案】C【解析】第一段位移中间时刻的瞬时速度为:v==2.5 m/s,第二段位移中间时刻的瞬时速度为:v2==10 m/s,则质点运动的加速度为:a==m/s2=5 m/s2.11.【答案】C【解析】从B发出超声波到接收到超声波过程中,汽车A的运动如图所示:B发出超声波时,汽车在C位置汽车反射超声波时,汽车在D位置B接收超声波时,汽车在E位置经分析可知:TCD=TDE,xCE=20 m所以xCD=5 m,xDE=15 m,TCD=s=1 s可见B接收到返回的超声波需2 s.对汽车A:Δx=aT,所以a=10 m/s2由以上可知只有选项C正确.12.【答案】C【解析】位移是从起点指向终点的有向线段,因此两个同学的位移相同,即x1=x2,而平均速度就是位移与时间的比,由于位移相同,用时也相同,因此平均速度也相同,C正确,A、B、D错误.13.【答案】A【解析】根据时间的对称性,物体从a点到最高点的时间为,从b点到最高点的时间为,所以a点到最高点的距离ha=g()2=,b点到最高点的距离hb=g()2=,故a、b之间的距离为ha-hb=g(T-T),故选A.14.【答案】C【解析】由题图可知,轨道车通过该监测点用时1.0 s,由v=知,v=22 cm/s,C项正确.15.【答案】D【解析】由x=v0t+at2与x=5t+t2的对比可知:该质点做匀加速直线运动的初速度v0=5 m/s,加速度a=2 m/s2.将t=1 s代入所给位移公式可求得第1 s内的位移是6 m,A错误;前2 s内的位移是14 m,平均速度为==m/s=7 m/s,B错误;相邻1 s内位移差Δx=aT2=2 m,C错误;由加速度的物理意义可得任意1 s内速度的增量都是2 m/s,D正确.16.【答案】A【解析】根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v,之后的运动与竖直下抛的物体运动情况相同.因此上抛的小球比下抛的小球运动的时间为:t==,A项正确.17.【答案】D【解析】末速度为零的匀减速直线运动可看成是初速度为零的匀加速直线运动,从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3=1∶(-1)∶(-),则倒数第3 m、倒数第2 m、最后 1 m内的时间之比为(-)∶(-1)∶1,平均速度之比为∶∶1=(+)∶(+1)∶1,故只有选项D正确.18.【答案】B【解析】可以利用v-t图象(这里的v是速率,曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较.在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线,显然开始时q的加速度较大,斜率较大;由于机械能守恒,末速率相同,即曲线末端在同一水平图线上.为使路程相同(曲线和横轴所围的面积相同),显然q 用的时间较少.19.【答案】D【解析】自由落体运动和竖直上抛运动互为逆运动,两者的运动具有对称性,所以网球可能向上做竖直上抛运动也可能向下做自由落体运动,无法判断运动方向,但是无论两者哪种运动,都只受重力作用,加速度向下,故D正确.20.【答案】D【解析】在研究乒乓球旋转情况时,尽管乒乓球体积和质量很小,但其不同位置的转动情形不同,即此时乒乓球不可视为质点,故选项A、B错误;质量很大或体积很大的物体也可以看成质点,例如在研究地球公转时可以把地球视为质点,选项C错误.正确选项是D.21.【答案】(1)0.152 m/s2(2)10.8 m/s【解析】(1)火车从第一根路标到第二根路标的过程,位移为x1=100 m,时间为t1=12 s,中间时刻速度v1=火车经过第二根路标到经过第三根路标的过程,位移为x2=100 m,时间为t2=10 s,中间时刻速度v2=a=解得a≈0.152 m/s2(2)由运动学公式得,火车经过第三根路标时速度v3=v2+a解得v3≈10.8 m/s.22.【答案】(1)17.6 m40 s(2)0.4 m/s(3)0.1 m/s2【解析】(1)设红旗匀速运动的速度大小为v.由题得到红旗上升的位移大小x=19 m-1.4 m=17.6 m.由题红旗匀加速运动和匀减速运动的加速度大小相等,a1=a3,根据v=a1t1=a3t3,即对称性得知这两个过程的时间相等t1=t3=4 s,红旗匀速运动的时间为:t2=(48-2×4)s=40 s(2)匀加速直线运动的位移x1=t1匀速直线运动的位移x2=vt2匀减速直线运动的位移x3=t3由x1+x2+x3=17.6代入数据解得v=0.4 m/s(3)匀加速运动的加速度大小为:a==m/s2=0.1 m/s223.【答案】24 m8 s【解析】速度相等时,两车相距最远,设经过时间t1相距最远.由题意得v1+a1t1=v2+a2t1所以t1==s=4 s设两车各自的位移为x1、x2,此时两车相距的最大距离Δx=x1-x2=v1t1+a1t-(v2t1+a2t)=[16×4+×(-2)×42] m-(4×4+×1×42) m=24 m.再次相遇时,两车的位移相等,即x1=x2设经过时间t2,两车再次相遇则v1t2+a1t=v2t2+a2t解得t2=0(舍)或t2=8 s,所以8 s后两车再次相遇.24.【答案】(1)2 s(2)8 s(3)9 m【解析】(1)设经过t1时间B物体追上A物体,则有:L+at12=v1t1解得t1=2 s(2)设经过t2时间A物体追上B物体,由上面方程可得t2=8 s(3)设A、B两物体再次相遇前相距最远的距离为s,所用时间为t,此时A、B物体有相同的速度v1,v1=ats=v1t-L-at2联立可得:s=9 m.。
必考部分第1讲描述运动的基本概念板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】参考系、质点Ⅰ1.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来作参考的物体。
(2)参考系的选取①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,通常选地面为参考系。
②比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。
③对于同一物体,选择不同的参考系结果一般不同。
2.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看作质点的条件:物体的大小和□10形状对研究的问题的影响可以忽略不计。
【知识点2】位移、速度Ⅱ1.位移和路程2.速度和速率(1)平均速度:物体的位移与发生这个位移所用□10时间的比值。
公式v=ΔxΔt,单位:m/s。
平均速度是□11矢量,方向就是物体位移的方向,表示物体在时间Δt内的平均快慢程度。
(2)瞬时速度:运动物体在□12某一位置或□13某一时刻的速度,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度,瞬时速度是矢量,方向即物体的运动方向。
(3)速率:瞬时速度的大小叫速率,是标量。
(4)平均速率指物体通过的路程和所用时间的比值,是标量。
【知识点3】加速度Ⅱ1.定义速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式a=ΔvΔt,单位:m/s2。
3.方向加速度为矢量,方向与速度变化量的方向相同。
4.物理意义描述物体速度变化快慢的物理量。
板块二考点细研·悟法培优考点1对质点和参考系的理解[深化理解]1.质点是一种理想化模型,实际并不存在。
类似的理想化模型还有“轻杆”“光滑平面”“点电荷”等,这些都是突出主要因素、忽略次要因素而建立的物理模型,目的是使一些复杂的问题简单化。
2.物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
3.物体可被看作质点主要有三种情况(1)平行移动的物体通常可以看作质点。
(2)有转动但转动可以忽略不计时,可把物体看作质点。
(3)同一物体,有时可以看作质点,有时不能。
第1讲运动的描述基础巩固1.(2017北京朝阳期中,2,3分)教科书中这样表述牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )A.加速度B.速度C.位置D.受力2.我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳号、石家庄号和导弹护卫舰烟台舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练。
下列说法中正确的是( )A.辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是海水B.辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母C.辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰一定是静止的D.辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动,航母一定是静止的3.下列四组物理量中,各量均为矢量的是( )A.位移、速度、加速度B.力、位移、功C.速度、加速度、动能D.重力、位移、重力势能4.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )A.运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 mB.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 mC.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点5.攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩运动更加刺激与惊险。
如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点a到b,最终到达c,据此图判断下列说法中正确的是( )A.图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移B.攀岩爱好者所走路程要比位移大C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移D.线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于他的平均速度6.一个质点做变速直线运动,以v1=10 m/s的平均速度完成前路程,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下的路程,则全过程的平均速度为( )A.20 m/sB.18 m/sC.23.3 m/sD.40 m/s7.甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动,后一半路程中以速度v2做匀速直线运动(v1≠v2),则( )A.甲先到达B.乙先到达C.甲、乙同时到达D.不能确定8.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。
第1章运动的描述匀变速直线运动的研究章末过关检测(一)(建议用时:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.(2018·安徽四校联考)下列所给的运动图象中能反映做直线运动的物体不会回到初始位置的是( )解析:选A.速度-时间图象中与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正位移,在坐标轴下方表示负位移,所以A中面积不为零,所以位移不为零,不能回到原位置,B、C中面积为零,位移为零,回到初始位置;位移-时间图象表示物体的位移随时间变化的图象,在t s物体的位移为零,即又回到了初始位置.2.(2018·福建仙游一中模拟)一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25 m ,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端),则该动车的加速度大小约为( )A. 2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2 解析:选C.设第6节车厢刚到达旅客处时,车的速度为v 0,加速度为a ,则有L =v 0t +12at 2 从第6节车厢刚到达旅客处到动车停下来,有0-v 20=2a ·2L ,解得a ≈-0.5 m/s 2或a ≈-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2.3.(2018·贵州遵义四中模拟)一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3 m ,这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3 s ,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g =10 m/s 2)( )A .3.0 sB .1.7 sC .0.4 sD .1.3 s解析:选B.楼高为:h =15×3 m =45 m .由h =12gt 2解得:t =2h g= 2×4510 s =3.0 s ;Δt =(3.0-1.3) s =1.7 s ,至多允许反应的时间为1.7 s ,故选B.4.(2018·安徽合肥一中月考)一物体做匀加速直线运动,连续经过两端距离为64 m 的路程,第一段用时4 s ,第二段用时2 s ,则该物体的加速度是( )A.23m/s 2 B .43 m/s 2 C.89 m/s 2 D .163m/s 2 解析:选D.第一段64 m 的平均速度为第2 s 末的瞬时速度,故v1=644m/s=16 m/s,第二段64 m的平均速度为第5 s末的瞬时速度,故v2=642m/s=32 m/s,故加速度为a=v2-v1t=163m/s2,D正确.5.(2018·福建仙游一中模拟)一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度大小之比分别是( )A.1∶22∶32,1∶2∶3B.1∶23∶33,1∶22∶32C.1∶2∶3,1∶1∶1D.1∶3∶5,1∶2∶3解析:选B.由匀变速直线运动规律x=12at2知:x1=12a·12,x 2=12a(1+2)2-12a·12,x3=12a(1+2+3)2-12a(1+2)2,可得:x1∶x2∶x3=1∶23∶33,这三段位移的平均速度大小之比为:1∶22∶32,B对.6.(2018·安徽黄山质检)物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点,所用时间为t.现在物体从A点由静止出发,先做匀加速直线运动(加速度为a1)到某一最大速度v m,然后立即做匀减速直线运动(加速度大小为a2)至B点速度恰好减为0,所用时间仍为t.则物体的( )A.v m可为许多值,与a1、a2的大小有关B.v m可为许多值,与a1、a2的大小无关C.a1、a2必须满足a1a2a1+a2=2vtD.a1、a2必须是一定的解析:选C.由vm2t=vt解得vm=2v,为一定值.根据v2m2a1+v2m2a2=vt和v m=2v,解得a1a2a1+a2=2vt,选项C正确.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分) 7.(2018·吉林松原市油田段考)如图所示为甲、乙两个物体直线运动的v-t图象,由图象分析可知( )A.甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动B.甲、乙两物体在t=0时刻的位置不一样C.甲、乙两物体在t=2 s时有可能相遇D.前4 s内甲、乙两物体的位移相等解析:选ACD.由速度-时间图象知,甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动,A对;由图象不能判断甲、乙两物体的初始位置,B错;因不知两物体的初始状态,故两物体在t=2 s时,有可能相遇,C对;在速度-时间图象中,速度与时间图象所包围的面积,即为位移,可知前4 s内甲、乙两物体的位移相等,D对.8.(2018·江西吉安市一中模拟)如图,s-t图象反映了甲、乙两车在同一条直线上行驶的位置随时间变化的关系,已知乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,下列说法正确的是( )A.5 s时两车速度相等B.甲车的速度为4 m/sC.乙车的加速度大小为1.5 m/s2D.乙车的初位置在s0=80 m处解析:选BD.位移-时间图象的斜率等于速度,斜率大小越大,速度大小越大,则知5 s时乙车速度较大,故A错误;甲车做匀速直线运动,速度为v甲=st=205m/s=4 m/s,故B正确;乙车做匀变速直线运动,其图线与t轴相切于10 s处,则t=10 s 时,速度为零,将其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动,则s=12at2,根据图象有:s=12a·102,20=12a·52,解得:a=1.6 m/s2,s0=80 m,故C错误,D正确.9.(2018·山东枣庄三中模拟)从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是( ) A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2vB.两物体在空中运动的时间相等C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同D.两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点解析:选AC.设两物体从下落到相遇的时间为t,竖直上抛物体的初速度为v0,则由题gt=v0-gt=v解得v0=2v.根据竖直上抛运动的对称性可知,B自由落下到地面的速度为2v,在空中运动时间为t B=2vg;竖直上抛物体在空中运动时间t A=2×2vg=4vg.故A正确,B错误;物体A能上升的最大高度h A=(2v)22g=2v2g,B 开始下落的高度h B =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2v g 2=2v 2g,显然两者相等.故C 正确;两物体在空中同时达到同一高度时,B 下降的高度为h =12gt 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫v g 2=v 22g =14h B .故D 错误.三、非选择题(本题共3小题,共46分,按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(12 分)(2018·黑龙江大庆质检)利用图a 所示的装置,做“测定重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带.已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即相邻两计数点之间的时间间隔为0.1 s ,依打点先后编为0、1、2、3、4、…,由于不小心,纸带都被撕断了,如图b 所示,根据给出的A 、B 、C 、D 四段纸带回答:(1)在B 、C 、D 三段纸带中选出从纸带A 上撕下的那段应该是________(填正确答案标号).(2)纸带A 上,打点1时重物的速度是________m/s(结果保留三位有效数字),实验求得当地的重力加速度大小是________m/s 2(结果保留三位有效数字).(3)已知大庆地区重力加速度大小是9.80 m/s 2,请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因________________________________________________________________________(一条原因即可).解析:(1)由A 图可知:s 2-s 1=aT 2=9 cm ,因此s 4-s 2=2aT 2=18 cm ,故纸带C 满足条件,即在B 、C 、D 三段纸带中选出从纸带A 上撕下的那段应该是C.(2)根据匀变速直线运动特点可知:v 1=s 1+s 22T =0.302+0.3920.2 m/s =3.47 m/s.由逐差法可得:s4-s1=3aT2;所以:a=s4-s13T2=0.572-0.3023×0.12m/s2=9.00 m/s2.(3)重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦力作用,因此会导致所测的重力加速度小于真实值.答案:(1)C (2)3.47 9.00 (3)阻力的影响(答出摩擦阻力、空气阻力均给分)11.(16分)(2018·福建仙游一中模拟)某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g=10 m/s2,求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;(2)火箭上升离地面的最大高度;(3)火箭从发射到返回发射点的时间.解析:设燃料用完时火箭的速度为v1,所用时间为t1,火箭的上升运动分为两个过程,第一个过程为做匀加速上升运动,第二个过程为做竖直上抛运动至最高点.(1)对第一个过程有h1=v 1 2 t1代入数据解得:v1=20 m/s.(2)对第二个过程有h2=v2 12g代入数据解得:h2=20 m所以火箭上升离地面的最大高度:h=h1+h2=40 m+20 m=60 m.(3)第二个过程用时:t2=v 1 g代入数据解得:t2=2 s火箭从最高点落回发射点用时t3由h=12gt23得t3=2hg代入数据解得:t3≈3.5 s 总时间t=t1+t2+t3=9.5 s.答案:(1)20 m/s (2)60 m (3)9.5 s12.(18分)(2018·广东中山市一中模拟)一辆长途客车正在以v=20 m/s 的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x=30 0m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的“速度-时间”图象如图乙所示,求:(1)长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;(2)长途客车制动时的加速度;(3)若狗正以v1=4 m/s 的速度与长途客车同向奔跑,问狗能否摆脱被撞的噩运?解析:(1)由图象可知,长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离x =20 m/s ×0.5 s +12×20 m/s ×(4.5 s -0.5 s)=50 m. (2)长途客车制动时的加速度a =Δv Δt =0-204.5-0.5m/s 2=-5 m/s 2,负号表示加速度方向与客车行驶方向相反.(3)当客车由v 0=20 m/s 减速到v 1=4 m/s 时,需要的时间t =Δv a =4 m/s -20 m/s -5 m/s 2=3.2 s 司机从看到狗到速度减为v 1=4 m/s 所通过的位移为x 1=v 0t 1+v 21-v 202a =20×0.5 m +42-2022×(-5)m =48.4 m 而狗通过的位移为x 2=v 1(t 1+t )=4×(0.5+3.2) m =14.8 m 因为14.8 m +30 m<48.4 m ,所以狗会被撞上.答案:见解析。
第一章第一节运动的描述[A级—基础练]1.(导学号08786014)在研究物体的运动时,力学中引入“质点”的概念,从科学方法上来说属于( )A.极限分析物理问题的方法B.观察实验的方法C.建立理想物理模型的方法D.等效替代的方法答案:C2.(导学号08786015)在下列比赛中,在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是( )解析:A [马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故选项A符合题意.跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故选项B不符合题意.击剑时评委需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故选项C不符合题意.评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意.]3.(2018·深圳模拟)在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( )A.加速度与速度无必然联系B.速度减小时,加速度也一定减小C.速度为零时,加速度也一定为零D.速度增大时,加速度也一定增大解析:A [速度和加速度无必然联系,A对;速度减小时,加速度也可以增大或不变,B错;速度为零时,加速度不一定为零,C错;速度增大时,加速度也可以不变或减小,D 错.]4.(导学号08786016)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5+2t3) m,它的速度随时间t变化的关系为v=6t2 m/s,该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度的大小分别为( ) A.12 m/s 39 m/s B.8 m/s 38 m/sC.12 m/s 19.5 m/s D.8 m/s 13 m/s解析:B [平均速度v=ΔxΔt,t=0时,x0=5 m;t=2 s时,x2=21 m,t=3 s时,x 3=59 m.故v1=x2-x02=8 m/s,v2=x3-x2t2=38 m/s.故B正确.]5.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )A.速度变化量越大,加速度就越大B.速度变化得越快,加速度就越大C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小解析:B [速度变化量大是指Δv大,但若所用时间Δt也很大,则ΔvΔt就不一定大,故A错误.速度变化得快是指速度的变化率ΔvΔt大,则加速度a一定大,B正确.加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就反向运动,如竖直向上抛出的物体的运动,故C错误.物体在运动过程中,若加速度方向与速度方向相同,即便加速度在变小,物体也仍在加速,当加速度a=0时,物体速度达到最大,故D错误.]6.(导学号08786017)(2018·浙江重点中学协作体适应性测试)有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔t1时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔t2时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )A.2t1t2t1+t2B.2t1t22t1+t2C.t 1t22t1+t2 D.2t1t2t1+t2解析:D [设车速为v车,人的速度为v人,时间间隔为t,则有(v车-v人)t2=v车t,(v车+v人)t1=v车t,两式联立得t=2t1t2t1+t2,因此D正确,A、B、C错误.]7.(导学号08786018)(多选)(2018·杭州模拟)为使交通有序、安全,高速公路设立了许多交通标志,甲、乙两幅图是高速公路指示牌,下列说法中正确的是( )A.甲图中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 kmB.甲图中“25 km”是指从此处到下一个出口的路程是25 kmC.乙图中“80 km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度小于80 km/hD.乙图中“80 km/h”是指要求汽车在该路段行驶的平均速度小于80 km/h解析:BC [根据题中指示牌的含义,可知甲图中“25 km”是指从此处到下一个出口的路程是25 km,A错误,B正确;乙图中“80 km/h”是指要求汽车在该路段行驶的瞬时速度小于80 km/h,C正确,D错误.]8.(多选)有关加速度方向的理解,下列说法中正确的是( )A.由a=ΔvΔt知,a的方向与Δv的方向相同B.a的方向与初速度v0的方向相同C.只要a>0,物体就做加速运动D .a 的方向与初速度的方向相同,则物体做加速运动 答案:AD9.(导学号08786019)(多选)湖中O 处有一观察站,一小船从O 处出发一直向东行驶4 km ,又向北直线行驶3 km ,则下列说法中正确的是( )A .相对于O 处的观察员,小船运动的路程为7 kmB .相对于小船,O 处的观察员始终处于静止状态C .相对于O 处的观察员,小船最终位于东偏北37 °方向5 km 处D .相对于湖岸上的另一观察员,小船不可能是静止的 答案:AC10.(多选)一质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m ,初始位置在bc 边的中点A ,由b 向c 运动,如图所示,A 、B 、C 、D 分别是bc ,cd ,da ,ab 边的中点,则下列说法正确的是( )A .第2 s 末的瞬时速度是1 m/sB .前2 s 内的平均速度为22m/s C .前4 s 内的平均速度为0.5 m/s D .前2 s 内的平均速度为2 m/s 答案:ABC[B 级—能力练]11.(导学号08786020)(多选)(2018·泰州模拟)根据给出的速度和加速度的正负,对下列运动性质的判断正确的是( )A .v 0>0,a <0,物体做加速运动B .v 0<0,a <0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做减速运动D.v0>0,a>0,物体做加速运动解析:CD [当速度方向和加速度方向相同时,物体做加速运动,当速度方向和加速度方向相反时,物体做减速运动,故选项C、D正确.]12.(导学号08786021)(多选)结合图片中交代的情况及数据,以下判断正确的是( )A.位于点燃火药的枪膛中的子弹的速度、加速度可能均为零B.轿车时速为100 km/h,紧急刹车距离为31 m(可视为匀减速至静止),由此可得轿车刹车阶段的加速度为a=12.4 m/s2C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速度为v= 8.42 m/s 解析:BCD [当火药点燃瞬间,子弹速度为零,但其加速度一定不为零,故A错误;由v2=2ax可求得轿车紧急刹车的加速度a=12.4 m/s2,则B正确;若高速行驶的磁悬浮列车匀速行驶时,其加速度为零,则C正确;由于110 m栏场地都是直道,所以由v=x t 可求得刘翔全程平均速度为v=8.42 m/s,故D正确.]13.(多选)如图所示,两光滑斜面在B处连接,小球从A处由静止释放,经过B、C 两点时速度大小分别为3 m/s和4 m/s,AB=BC.设小球经过B点前后速度大小不变,则下列判断正确的是( )A.小球在AB、BC段的加速度大小之比为4∶3B.小球由A运动到C的过程中平均速率为2.1 m/sC.小球在AB、BC段的运动时间之比为7∶4D.小球由B运动到C的过程中平均速度大小为3.5 m/s解析:BD [设AB=BC=x,由速度位移关系式得v2B=2a1x,v2C-v2B=2a2x,两式相比得a1∶a2=9∶7,选项A错误;小球在AB段运动的时间t1=2x0+3 m/s,在BC段的运动时间t2=2x3 m/s+4 m/s,则小球在AB、BC段的运动时间之比为7∶3,选项C错误;由A到C的过程中平均速率为路程与时间之比,即v-AC=2xt1+t2=2.1 m/s,选项B正确;小球由B运动到C过程中的平均速度v BC=vB+v C2=3.5 m/s,选项D正确.]14.(导学号08786022)为进一步加强交通安全,2018年新交规1月1日开始实行.有些国家的交通管理部门特别制定了死亡加速度为500g(g取10 m/s2)警示人们,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,将会达到这一数值.(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生正面碰撞,碰撞时间为2.1×10-3 s,则摩托车驾驶员是否有生命危险?(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4 s、3 s,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?解析:(1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多,故摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小至少与货车的速度相同,因此,摩托车速度的变化量大于Δv=72 km/h-(-54 km/h)=126 km/h=35 m/s.所以摩托车的加速度大小a=ΔvΔt=352.1×10-3m/s2=16 667 m/s2=1 666.7g>500 g,因此摩托车驾驶员有生命危险.(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得a1=Δv1Δt1,a2=Δv2Δt2,所以a1∶a2=Δv1Δt1∶Δv2Δt2=723.6×4∶543.6×3=1∶1.答案:(1)有生命危险(2)1∶1。
教材回顾(一)运动的描述一、质点和参考系1.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
2.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
(2)参考系的特性(判断正误)1.参考系必须是固定不动的物体。
()2.参考系可以是做变速运动的物体。
()3.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点。
() 4.研究跳水运动员转体动作时,运动员可视为质点。
()答案:1.× 2.√ 3.× 4.×二、位移和路程竖直上抛运动的下落阶段(仍位于抛出点上方),位移方向与物体运动方向相反。
[小题速验](判断正误)1.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的。
()2.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的。
()3.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程。
()4.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于路程。
()答案:1.× 2.√ 3.× 4.×三、平均速度和瞬时速度1.速度:描述物体运动快慢的物理量,是矢量,速度的方向就是物体运动的方向。
2.平均速度:位移与物体发生这段位移所用时间的比值,即v=ΔxΔt,是矢量,只能粗略描述物体的运动。
3.瞬时速度:物体在某一时刻(或某一位臵)的速度,是矢量,能够准确描述物体的运动。
4.速率:瞬时速度的大小,是标量。
5.平均速率:路程与时间的比值,即v′=s t。
[深化理解]平均速度注意点1.平均速率不是平均速度的大小。
2.平均速度的方向与位移的方向相同。
3.物体运动的不同阶段,平均速度的大小和方向可能发生变化,所以求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
[小题速验]下列情景描述的速度中,哪些是平均速度,哪些是瞬时速度?①百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线;②经提速后列车的速度达到150 km/h;③小球下落3 s时的速度为30 m/s;④子弹以800 m/s的速度撞击在墙上。
1 第一章运动的描述匀变速直线运动第1节描述运动的基本概念(1)(√)(2)(×)(3)参考系必须是静止不动的物体。
(×)(4)(×)(5)平均速度的方向与位移方向相同。
(√)(6)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。
(√)(7)(×)(8)甲的加速度a 2 m/s2a 3 m/s2a甲a乙。
(×) 2 (9)物体的(×)突破点(一) 质点1(1)(2)断。
(3)2(1)明确要研究的问题是什么。
(2)判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略。
[题点全练]下列物体能够看作质点的是________。
(1)体积很小的原子核(2)绕太阳公转的地球(3)用GPS确定在大海中位置的航空母舰(4)正在表演娱乐节目的海狮(5)研究直升机上正在转动的螺旋桨(6)研究上坡时有无翻倒可能的三轮车(7)研究落地时正面朝上还是朝下的硬币(8)计算由北京开往上海的火车通过某一路标的时间(2)(3)突破点(二) 参考系[题点全练]1.46船(甲)和中国海监49船(乙)上述事实说明( )ABCD 3 D以相等的速度都向西运动。
故选D。
2[多选](2018·焦作月考)( )ABCDAD ABCD正确。
[题后悟通]对参考系的三点提醒(1)(2)取同一个参考系。
(3)突破点(三) 位移和路程[题点全练]1( )ABCDB AB C、D错误。
2( )A800 m800 m 4 B 4.50 m是位移大小为4.50 mC10 minD该硬币可以看作质点A 运动员跑完800 m800 m A员铅球成绩为4.50 m B10 min CD错误。
[题后悟通]位移与路程的区别和联系位移x路程s物理意义描述物体位置的变化表示物体运动轨迹的长度决定因素由初、末位置决定由实际的运动路径决定运算规则矢量的平行四边形定则标量的代数运算大小关系x≤s突破点(四) 平均速度和瞬时速度1(1)(2)Δt→0时的平均速度。
第1讲运动的描述
基础巩固
1.(2017北京朝阳期中,2,3分)教科书中这样表述牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A.加速度
B.速度
C.位置
D.受力
2.我国辽宁号航母在海军导弹驱逐舰沈阳号、石家庄号和导弹护卫舰烟台舰、潍坊舰的伴随下赴南海进行训练。
下列说法中正确的是( )
A.辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是海水
B.辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母
C.辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动,其他舰一定是静止的
D.辽宁号航母上的观察员感觉天空中的白云没有动,航母一定是静止的
3.下列四组物理量中,各量均为矢量的是( )
A.位移、速度、加速度
B.力、位移、功
C.速度、加速度、动能
D.重力、位移、重力势能
4.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 m
B.运动员铅球成绩为4.50 m,指的是位移大小为4.50 m
C.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻
D.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点
5.攀岩运动是一种考验人的意志与心理素质的运动形式,户外攀岩运动更加刺激与惊险。
如图所示为一户外攀岩运动的场景与运动线路图,该攀岩爱好者从起点a到b,最终到达c,据此图判断下列说法中正确的是( )
A.图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的位移
B.攀岩爱好者所走路程要比位移大
C.由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于位移
D.线路总长度与攀岩爱好者所走时间的比等于他的平均速度
6.一个质点做变速直线运动,以v1=10 m/s的平均速度完成前路程,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下的路程,则全过程的平均速度为( )
A.20 m/s
B.18 m/s
C.23.3 m/s
D.40 m/s
7.甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动,后一半路程中以速度v2做匀速直线运动(v1≠v2),则( )
A.甲先到达
B.乙先到达
C.甲、乙同时到达
D.不能确定
8.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量。
由图中所示信息可知( )
A.汽车在做加速直线运动
B.汽车的加速度方向与v1的方向相同
C.汽车的加速度方向与v1的方向相反
D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反
9.(2018北京西城期末)一辆汽车起步后在10 s内速度达到80 km/h,一列火车起步后达到这个速度需要60 s。
两车的上述过程均可看作是匀变速直线运动,则关于该过程下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度大
B.火车的加速度大
C.两车通过的位移相同
D.汽车通过的位移大
10.(2016北京朝阳期中,7)某质点做直线运动,其位移x与时间t的关系图像如图所示。
则( )
A.在12 s时刻质点开始做反向的直线运动
B.在0~20 s内质点的速度不断增加
C.在0~20 s内质点的平均速度大小为0.8 m/s
D.在0~20 s内质点的瞬时速度等于它在这段时间内平均速度的时刻只有一处
综合提能
1.在物理学中,把加速度对时间的变化率定义为“加加速度(jerk)”。
加加速度在车辆、电梯等日常生活和工程问题中都有重要的实际意义。
加加速度的单位是( )
A.m/s
B.m/s2
C.m/s3
D.m2/s3
2.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图像如图所示。
在这段时间内( )
A.汽车甲的平均速度比乙的大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
3.平直公路上有一台固定的超声波测速仪,汽车向测速仪做直线运动。
当两者相距355 m时,测速仪发出超声波,同时汽车由于紧急情况刹车,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车恰好停止,此时测速仪与汽车相距335 m,已知超声波的速度为340 m/s,则汽车刹车的加速度大小为( )
A.20 m/s2
B.10 m/s2
C.5 m/s2
D.无法确定
4.天空有近似等高的浓云层。
为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0 s。
试估算云层下表面的高度。
已知空气中的声速v= km/s。
5.一列长为l的队伍,行进速度为v1,通讯员从队伍尾以速度v2赶到排头,又立即以速度v2返回队尾。
求这段时间里队伍前进的距离。
答案精解精析
基础巩固
1.B 速度是描述物体运动状态的物理量,牛顿第一定律中提到的“改变这种状态”指的是改变物体的
运动状态,即速度,选项B正确。
2.B 辽宁号航母上的观察员感觉海水向后退去,他选择的参考系是航母,故A错误,B正确;辽宁号航母上的观察员感觉其他舰没有动,观察员与其他舰同向同速,其他舰与辽宁号是相对静止的,故C错误;航母在训练过程中一定是运动的,观察员感觉天空中的白云没有动,说明观察员与白云以相同速度运动是相对
静止的,故D错误。
3.A 位移、速度、加速度都是矢量,故A正确。
力、位移是矢量,而功只有大小,没有方向,是标量,故B 错误。
速度、加速度是矢量,而动能是标量,故C错误。
重力、位移是矢量,而重力势能是标量,故D错误。
4.A 运动员跑完800 m比赛,指的是路程大小为800 m,选项A正确;运动员铅球成绩为4.50 m,指的是抛出点和落地点水平距离大小为4.50 m,选项B错误;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时间,选项C错误;足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小不能忽略,不可以看做质点,选项D错误。
5.B 物体的实际运动轨迹表示路程,所以图中的线路abc表示的是攀岩爱好者所走的路程,由起点到终点攀岩爱好者所走线路的总长度等于路程,A、C项错误;位移表示始、末位置间的有向线段,所以题中的攀岩爱好者的位移比路程小,B项正确;平均速度等于位移与时间的比,平均速率等于路程与时间的比,故D项错误。
6.B 设全程长为x,则前路程所需的时间t1=,后路程所需的时间t2=,所以全程的平均速度
==18 m/s,故B项正确。
7.A 由于两车位移相同,所以平均速度大的先到达。
对甲车:设所用时间为t,则前一半时间内的位移为x1=v1·,后一半时间内的位移为x2=v2·,故甲车的平均速度为v甲==。
对乙车:设整段位移为x,则前一半位移用时为t1=,后一半位移用时为t2=,故乙车的平均速度为v乙==。
则有v甲-v
乙=-=(-)
()
>0,故甲车先到达。
8.C 据加速度的定义得a=,a的方向与Δv方向相同。
由图知,v2-v1=Δv,Δv与v1和v2均反向,汽车做减速运动,C正确。
9.A 由加速度定义式a=知,Δv相同,Δt越小,则a越大,A正确、B错误;由匀变速直线运动规律有x=·t,知v0=0,v t相同时,时间越长,位移越大,C、D错误。
10.C x-t图线的斜率表示速度,0~20 s内质点一直向x轴正方向运动,A选项错;因图线斜率先增大再减小,则 0~20 s内速度先由零增大到最大,再逐渐减小为零,平均速度== m/s=0.8 m/s,则有两个时刻的瞬时速度等于平均速度,故选C。
综合提能
1.C 由题意可知,加加速度=加速度的变化量
=,所以加加速度的单位应为即m/s3。
对应的时间
2.A 因v-t图像中图线与t轴所围面积表示位移,则由v-t图像知,在0~t1时间内,甲的位移大于乙的位移,C错误。
由=知,甲的平均速度比乙的大,故A正确。
如图所示,汽车乙的v-t图像中,实线下的面积小于倾斜虚线下的面积,故汽车乙的平均速度小于,B错误。
v-t图像中图线的斜率表示加速度,甲、乙图线上各点切线的斜率均逐渐减小,故加速度都逐渐减小,D错误。
3.B 作出测速仪与汽车的相对位置关系示意图如图所示。
设汽车的加速度大小为a,测速仪从发出超声波到接收到反射回来的超声波信号共用时t0,对汽车的减速过程有:
a=s0-s和=
对超声波则有:s+s2=
由图中的几何关系有s1+s2=s0-s
解以上各式可得a=10 m/s2,故选B。
4.答案 2.0×103 m
解析如图所示,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度。
用t1表示爆炸声沿直线传到O处所经时间,则有d=vt1
用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所经时间,因为入射角等于反射角,故有2=vt2由题意知t2-t1=Δt
联立各式并代入数据得h=2.0×103 m
5.答案
-
解析以队伍为参考系,通讯员从队尾赶到排头的时间为t1,从排头返回队尾的时间为t2,则:
t1=
-
t2=
故(t1+t2)时间内,队伍前进的距离
x=v1(t1+t2)=
-。