一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置一时间(x一t)图线,由图可知
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
由x—t图象可知,在0-t1时间内,b追a,t1时刻相遇,所以A错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x方向相反,所以B正确;b图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b的速度先减小为零,再反向增大,所以C正确,D错误.
2.甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.60 s时,甲车在乙车的前方
B.20 s时,甲、乙两车相距最远
C.甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度
D.40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知60s时,甲的位移大于乙的位移,所以甲车在乙车前方,故A正确;
B、40s之前甲的速度大于乙的速度,40s后甲的速度小于乙的速度,所以40s时,甲乙相
距最远,在20s时,两车相距不是最远,故B错误;
C、速度?时间图象斜率表示加速度,根据图象可知,甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度,故C错误;
D、根据图象可知,40s时,甲乙两车速度相等都为40m/s,甲的位移
,乙的位移,所以甲乙相距,故D正确;
故选AD。
【点睛】
速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远,由位移求相距的距离。
3.如图所示为某质点做直线运动时的v-t图象图象关于图中虚线对称,则在0~t1时间内,关于质点的运动,下列说法正确的是
A.若质点能两次到达某一位置,则两次的速度都不可能为零
B.若质点能三次通过某一位置,则可能三次都是加速通过该位置
C.若质点能三次通过某一位置,则可能两次加速通过,一次减速通过
D.若质点能两次到达某一位置,则两次到达这一位置的速度大小一定相等
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
0t时间内能两次到达的位置有两个,分别对应质AD、分析质点运动过程可知,质点在1
点运动速度为零的两个位置,因此A、D错误;
BC、如图,画出质点运动的过程图:
在质点沿负方向加速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次加速,一次减速;在质点沿负方向减速运动的过程中,质点可三次通过某一位置,这时质点两次减速,一次加速,故C正确,D错误.
4.新冠疫情爆发之际,全国人民众志成城,2月7日晚8时36分,5.18t 医疗防护物资从山东出发,历时15h 、行程1125km 、跨越3个省份、途径16个地市和31个卡口站点后,顺利抵达浙江。下列说法正确的是( ) A .8时36分指的是时间间隔 B .15h 指的是时刻 C .1125km 指的是路程 D .汽车的平均速度是75km/h
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A .8时36分指的是时刻,A 错误;
B .15h 指的是时间间隔,B 错误;
C .1125km 指的是轨迹的长度,即路程,C 正确;
D .汽车的平均速率是75km/h ,由于没有给出位移大小,因此无法求出平均速度,D 错误。 故选C 。
5.如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )
A .在0~6s 内,质点做匀变速直线运动
B .在t =12s 末,质点的加速度为-1m /s 2
C .在6~10s 内,质点处于静止状态
D .在4s 末,质点运动方向改变
【答案】B 【解析】
在0~4s 内,质点的加速度为6
4
v a t ?=
=? =1.5(m/s 2),在4-6s 内质点的加速度为:4-62
v a t ?=
=?=-1(m/s 2
),两段时间内的加速度不同,所以在0~6s 内,质点做非匀变速直线运动,故A 错误;在t=12s 末,质点的加速度为a=04
4
v a t ?-==?=-1(m/s 2),故B 正确.
在6s ~10s 内,质点以4m/s 的速度做匀速运动,故C 错误;在0-14s 内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,故在4s 末速度方向没有改变,故D 错误;故选B.
点睛:本题考查学生对v-t 图象的认识,记住图象的斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示这段时间内物体通过的位移.
6.心电图是现代医疗诊断的重要手段,医生在心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔,即为心跳周期,由此可计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率)。甲、乙两人在同一台心电图机上做出的心电图分别如图甲、乙所示,医生通过测量后记下甲的心率是
60次/分。该心电图机图纸的移动速度和乙的心率分别为
A.20 mm/s,60次/分B.25 cm/s,70次/分
C.25 mm/s,75次/分D.20 cm/s,120次/分
【答案】C
【解析】
【详解】
甲图纸中,相邻波峰的位移为25mm
x=,甲的心率是60次/分,则甲心率的周期:
60s
1s
60
T==
次
则心电图机图纸的移动速度:
25
mm/s=25mm/s
1
x
v
T
==
乙图纸中,相邻波峰的位移为20mm
x'=,乙的心率:
111
1.25Hz75/min
20mm
25mm/s
f
x
T
v
=====
'
'
次
故C正确,ABD错误。
故选C.
7.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图象如图所示,在20s 内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.平均速度大小相等,平均速率v v v
>=
甲乙丙
B.平均速度大小相等,平均速率v v v
>>
甲乙丙
C.平均速度v v v
>>
甲乙
丙
,平均速率相等
D.平均速度和平均速率大小均相等
【答案】A
【解析】
【分析】
平均速度等于位移与所用时间的比值.平均速率等于路程与所用时间的比值.根据位移图象确定出位移关系,分析物体的运动情况,确定出路程关系,再进行判断平均速度和平均速率的关系.
【详解】
由图看出,三个物体的起点与终点相同,位移相同,所用时间也相同,则三个物体的平均速度大小相同.由图得知,甲先沿正方向运动,后沿负方向返回,而乙、丙都一直沿正方向运动,三个物体的位移相同,则甲的路程最大,乙丙的路程相等,所以甲的平均速率最
> ,故选A.
大,乙丙的平均速率相等,即v v v
甲乙丙
【点睛】
由位移图象纵坐标的变化量等于位移,能判断出物体的位移关系.根据位移图象的斜率等于速度分析物体的运动情况,确定路程关系,是本题解答的基本思路.
8.两条平行的铁轨上匀速行驶着甲、乙两列火车,某时刻火车正好交汇,甲车上一乘客从一侧车窗看到田野上树木向北运动,从另一侧窗口看到乙车也向北运动,但比树木运动得慢,则()
A.甲车向南运动,乙车向北运动
B.甲车向南,乙车没动停在了铁轨上
C.甲、乙两车同时向北运动,乙比甲快
D.甲乙两车同时向南运动,但乙车比甲车慢
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
甲车上的乘客看到田野上的树木向北运动,说明甲车向南运动,而看到乙车也向北运动,但比树木运动的慢说明乙车向南运动,因为如果乙车相对地面静止,则乙车和树木相对甲车向北运动的速度相同,故乙车不可能静止;如果乙车相对于地面向北运动,则相对于甲车的速度大于树木相对于甲车的速度,也与题意矛盾,故也不可能.所以乙车只能相对于地面向南运动,但如果乙车的速度大于甲车的速度,甲车上的乘客应该看到乙车向南运动,也与题意矛盾,故乙车只能向南运动且比甲车慢,故D正确。
故选D。
9.如图是一辆汽车做直线运动的x—t图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法错误的是()
A.汽车在OA段运动得最快
B.汽车在AB段静止
C.CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反
D.4 h内汽车的位移大小为零
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
因为s-t图线的斜率等于物体的速度大小,故由图线可看出CD段物体运动的最快,选项A 错误;由题干信息以及图像可知AB段静止,B正确;汽车在C点返回,D点位移为零,C、D项正确;本题选择错误的选项,应选A.
考点:s-t图线.
10.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a—t图象如图所示.下列v—t图象中,可能正确描述此物体运动的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由a—t图象知,0~0.5T时间内的加速度与T~2T时间内的加速度大小相等,方向相反,
而对应时间内的v-t 图象的斜率的绝对值相等,正负不同,可得D 正确,ABC 错误
11.物理学中的“质点”,是一种理想化模型,研究下列物体的运动时可视为质点的是 A .计算轮船在海洋中的航行速度 B .研究车轮边缘的速度 C .研究运动员跳高的过杆动作 D .研究乒乓球的接发球技术
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A 、轮船的大小相对于海洋的大小来说是微不足道的,所以计算轮船在海洋中的航行速度时,可以忽略轮船的大小,能看成质点,所以A 正确.
B 、研究车轮边缘的速度时车轮是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,所以B 错误.
C 、运动员在跳高时,要看人的动作是否符合要求,所以此时人不能看成质点,所以C 错误.
D 、研究乒乓球的接发球技术时,要考虑乒乓球的转动的情况,不能看成质点,所以D 错误.
12.小李在网络上观看“神州十一号”飞船发射视频,分别截取火箭发射后第6s 末和第10s 末的图片,如图甲和乙所示,他又上网查到运载“神州十一号”的长征二号FY11运载火箭全长58m ,则火箭发射后第6s 末至第10s 末的平均速度最接近
A .22m/s
B .14m/s
C .10m/s
D .5.8m/s
【答案】A 【解析】 【分析】
由甲乙两图可以看出,在火箭发射后第6s 末和第10s 末内通过的路程大约等于运载火箭全长的1.5倍,根据平均速度的计算公式求解求出其平均速度. 【详解】
由甲乙两图可以看出,在火箭发射后第6s 末和第10s 末内通过的路程大约等于运载火箭全长的1.5倍,
1.558m 87m s =?=,
火箭发射后第6s 末和第10s 末的平均速度
87
m/s 22m/s 4
x v t ==≈,
故A 正确;BCD 错误。
故选A 。
13.如图A 所示,浮于水面的A 物体装有音频信号发生器,发出频率为2000Hz 的脉冲信号.位于水下的B 物体装有信号接收器,接收器与发射器之间的距离为2.1m .某段时间内发射信号与接收信号如图B 所示.已知水中的声速介于1300m/s~1600m/s 之间,则发射信号P 对应的接收信号是图B 中标识的
A .①
B .②
C .③
D .④
【答案】C 【解析】 【详解】
发射信号的频率为2000Hz ,则周期41
5102000
T s s -=
=?,传到B 接收器的时间:32.1
1.4101500
t s s -=
=?;因33 1.4102T s T ->?>,则发射信号P 对应的接收信号是图B.中标识的③,故选C.
14.如图所示为A 、B 两质点在同一直线上运动的位移-时间(x -t )图像.A 质点的图像为直线,B 质点的图像为过原点的抛物线,两图像交点C 、D 坐标如图所示.下列说法正确的是
A .t 1时刻
B 追上A ,t 2时刻A 追上B
B .t 1~t 2时间段内B 质点的平均速度小于A 质点的平均速度
C .质点A 做直线运动,质点B 做曲线运动
D .两物体速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内的某时刻 【答案】D 【解析】
图象的交点表示同一时刻到达同一位置而相遇,t 1时刻A 追上B ,t 2时刻B 追上A
,故A 错误;t 1~t 2时间段内,两质点通过的位移相等,则B 质点的平均速度与A 质点匀速运动的速度相等,故B 错误.两物体的速度均为正值,故两质点均做直线运动,选项C 错误;因曲线的切线的斜率等于物体的速度,故由图像可知两物体速度相等的时刻一定在t 1~t 2时间段内的某时刻,故D 正确.故选D.
点睛:解决本题的关键要理解位移-时间图象点和斜率的物理意义:知道两图线相交表示相遇,斜率表示速度.
15.物体沿直线A 到B ,前一半位移以速度v 1匀速运动,接着的后一半位移以速度v 2匀速运动,则全程的平均速度是( ) A .
12
2
v v + B
C .12
12
v v v v +
D .()()
12122v v v v +
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
设全程的位移为2x ,则汽车以速度v 1行驶了前x 的位移.以速度v 2行驶了后x 的位移,则汽车通过前x 位移的时间为
11x t v =
汽车通过后x 位移的时间为
22
x t v =
全程的平均速度
121212
22v v x
v t t v v =
=++ 故选D .