2021届高考物理一轮热点强化训练：运动的描述

训练： 运动的描述

A组 基础过关

1.2019年9月29日,女排世界杯上,中国女排姑娘以11胜0负的傲人战绩成功卫冕本届世界杯。下列关于女排比赛中的研究对象,可以视为质点的是( )

A.研究女排比赛中选手扣球的动作时

B.确定运动员在球场上的位置时

C.研究运动员比赛中发出的旋转球时

D.确定落在边线处排球是否为界内时

1.答案 B 研究女排比赛中选手扣球动作时,运动员的形状对研究结果有较大影响,因此运动员不可视为质点,但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点,A错误,B正确;在研究发出的旋转球和排球落点是否在边线界内时球的大小对研究结果的影响不可忽略,因此,不能视为质点,C、D均错误。

2.在月球上开展科学探测工作的嫦娥四号着陆器和巡视器(玉兔二号月球车)进行互成像实验,“两器”顺利互拍,如图所示的甲、乙两图是着陆器拍到的画面,甲图的巡视器和背景都是清晰的,乙图的巡视器模糊而背景是清晰的,据此分析着陆器拍照时( )

A.甲、乙两图巡视器都静止,都以月面为参考系

B.甲图巡视器静止,以月面为参考系;乙图巡视器运动,以巡视器为参考系

C.甲图巡视器静止,以月面为参考系;乙图巡视器运动,以月面为参考系

D.甲图巡视器运动,以巡视器为参考系;乙图巡视器运动,以月面为参考系

2.答案 C 甲图的巡视器和背景都清晰说明巡视器是静止的,着陆器拍照以月面为参考系;乙图的巡视器模糊而背景清晰说明巡视器是运动的,着陆器拍照以月面为参考系,故选C。

3.2019年台风“利奇马”于8月10日在浙江温岭沿海登陆,给地方造成了极大的破坏,其中心附近最大风速达52 m/s(16级风,强台风级)。“利奇马”以25 km/h左右的速度向偏北方向移动,强度变化不大。关于上述消息中的“52 m/s、25 km/h”,下述理解中正确的是( ) A.分别指平均速度和瞬时速度的大小

B.分别指瞬时速度和平均速度的大小

C.均指平均速度的大小

D.均指瞬时速度的大小

3.答案 B 根据瞬时速度和平均速度的概念可知,“52 m/s”是指某位置的瞬时速度大小;“25 km/h”是指平均速度大小。故选B。

4.(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A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末的瞬时速度大小是1 m/s

B.前2 s内的平均速度大小为√22 m/s

C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s

D.前4 s内的平均速度大小为2 m/s

4.答案 AB 质点每秒钟匀速移动1 m,故第2 s末瞬时速度大小为1 m/s,A正确;前2 s内的位移大小x1=AB=√12+12 m=√2 m,平均速度大小𝑣=𝑥1𝑡1=√22 m/s,B正确;前4 s内质点通过的路程为4 m,平均速率为1

m/s,在第4 s末到达C点,平均速度大小𝑣2=𝑥2𝑡2=24 m/s=0.5 m/s,C、D错误。

5.一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间t内的平均速度是v,紧接着𝑡2内的平均速度是𝑣2,则物体在整个过程内的平均速度是( )

A.v B.23v C.43v D.56v

5.答案 D 由平均速度的定义式𝑣=Δ𝑥Δ𝑡可得物体在整个时间内的平均速度𝑣=𝑣𝑡+𝑣2·𝑡2𝑡+𝑡2=56v,故选项D正确。

6.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )

A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2

C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2

6.答案 D 由题图可知汽车的初速度v0=60 km/h,末速度v=20 km/h,由加速度的定义式得a=𝑣-𝑣0𝑡=20-403.6×8

m/s2≈-1.4 m/s2,故选项D正确。

7.(多选)某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s。关于这一运动过程,下列说法中正确的是( )

A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下

B.质点在这段时间内的平均速度为零

C.质点在最高点时加速度为零

D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同

7.答案 AB 根据加速度的定义,取竖直向上为正方向,则a=-20-204 m/s2=-10 m/s2,负号表示加速度的方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义可知,质点在这段时间内的位移为零,根据平均速度的定义知,质点在这段时间内的平均速度为零,选项B正确;质点做匀变速直线运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点时速度为零,但加速度大小仍为10 m/s2,方向竖直向下,选项C错误;质点离开抛出点和落回抛出点的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误。

8.(多选)某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图像,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是( )

A.0~t1这段时间内的平均速度一定小于𝑣1𝑡12𝑡3

B.0~t3这段时间内的平均速度一定小于𝑣12

C.在t1时刻,实际加速度一定大于𝑣1𝑡3

D.在t3~t4时间内,自行车的速度恒定

8.答案 AC 设t1时刻对应的速度为v0,0~t1这段时间内的位移小于自行车做匀变速直线运动的位移(题图中虚线),因而平均速度𝑣<𝑣02,根据几何知识有𝑣0𝑣1=𝑡1𝑡3,则v0=𝑣1𝑡1𝑡3,则𝑣<𝑣02=𝑣1𝑡12𝑡3,选项A正确;若自行车做匀变速直线运动,则0~t3这段时间内的平均速度为0+𝑣12,由题图可知,自行车的实际位移不一定小于虚线所围面积,故选项B错误;图线在t1时刻的斜率大于虚线在该处的斜率,表明实际加速度一定大于𝑣1𝑡3,选项C正确;在t3~t4时间内,v-t图线为曲线,说明速度是变化的,选项D错误。

9.(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )

t/s 0 1 2 3 4

v1/(m·s-1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0

v2/(m·s-1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6

A.火车的速度变化较慢 B.汽车的加速度较小

C.火车的位移在减小 D.汽车的位移在增加

9.答案 AD 从表格中可得火车的加速度a火=Δ𝑣Δ𝑡=-0.51 m/s2=-0.5 m/s2,汽车的加速度a汽=Δ𝑣Δ𝑡=1.21 m/s2=1.2

m/s2,故火车的加速度较小,速度变化较慢,A正确,B错误;由于汽车和火车的速度一直为正值,速度方向不变,则位移都增加,C错误,D正确。

10.(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度大小为10 m/s,在这1 s内物体的加速度大小为( )

A.可能小于4 m/s2 B.可能等于6 m/s2

C.可能大于6 m/s2 D.一定等于6 m/s2

10.答案 BC 设物体在某时刻的速度为v1,1 s后物体速度为v2,若v1与v2同向,a=𝑣2-𝑣1𝑡= 10-41 m/s2=6

m/s2;若v1与v2反向,a=𝑣2-𝑣1t=-10-41 m/s2=-14 m/s2。故选项B、C正确,A、D错误。

11.在一个无风的天气里,当你骑车快速前行时,会感到风迎面吹来,这时你所确定的风向(空气流动方向)是( )

A.选择了空气作为参考系

B.选择了你自己作为参考系

C.选择了路边的树木作为参考系

D.没有选择任何物体作为参考系

11.答案 B 相对地面自己是运动的,选自己为参考系时,风是迎面吹来的。 12.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )

A.23√3 m,23√3 m B.23√3 m,43√3 m

C.43√3 m,23√3 m D.43√3 m,1 m

12.答案 C 小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度,则小球的路程s=2lAB=2×1sin60°m=43√3 m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,则小球的位移大小x=lAC=2×1tan60° m=23√3 m。选项C正确。

B组 能力提升

13.(多选)有人提出“加速度的变化率”的概念,基于你的理解,下列说法正确的是( )

A.“加速度的变化率”的单位应是m/s3

B.加速度的变化率为零的运动是匀速直线运动

C.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,表示的是物体的速度在减小

D.若加速度与速度同方向,如图所示的a-t图像,已知物体在t=0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8

m/s

13.答案 AD 根据力学单位制可以知道,加速度的变化率(ΔaΔ𝑡)的单位为m/s2s=m/s3,A正确;加速度的变化率为零,说明物体的加速度不变,做匀变速运动,B错误;若加速度与速度同向,即使加速度减小,物体的速度仍然增大,故C错误;a-t图线与t轴所围面积表示速度的变化量,故物体在2 s末的速度大小v=5

m/s+12×2×3 m/s=8 m/s,D正确。

14.A、B两人从同一地点同时同向沿直线驶向同一目的地。A在前一半路程中以速度v1做匀速直线运动,在后一半路程中以速度v2(v1≠v2)做匀速直线运动;B在前一半时间里以速度v1做匀速直线运动,在后一半时间里以速度v2做匀速直线运动。则( ) A.B先到达目的地 B.A先到达目的地

C.A、B同时到达目的地 D.条件不足,无法比较

14.答案 A 设B运动的时间为tB,则x=v1𝑡𝐵2+v2𝑡𝐵2,即tB=2𝑥𝑣1+𝑣2;对于A的运动有tA=𝑥2𝑣1+𝑥2𝑣2=𝑥(𝑣1+𝑣2)2𝑣1𝑣2,𝑡𝐴𝑡𝐵=(𝑣1+𝑣2)24𝑣1𝑣2>1(v1≠v2),即tA>tB,所以A选项正确。

15.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示。求:

(1)摩托车在0~20 s这段时间的加速度大小a;

(2)摩托车在0~75 s这段时间的平均速度大小 𝑣。

15.答案 (1)1.5 m/s2 (2)20 m/s

解析 (1)加速度a=𝑣𝑡-𝑣0𝑡①

由v-t图象并代入数据得a=1.5 m/s2②

(2)设20 s时速度为vm,0~20 s的位移s1=0+𝑣m2t1③

20~45 s的位移s2=vmt2④

45~75 s的位移s3=𝑣m+02t3⑤

0~75 s这段时间的总位移s=s1+s2+s3⑥

0~75 s这段时间的平均速度 𝑣=𝑠𝑡1+𝑡2+𝑡3⑦

代入数据得 𝑣=20 m/s⑧