最新-2018高三物理一轮复习课时卷 第1章 第1节描述运动的基本概念 新必修1 精品
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第1节描述运动的基本概念第1节描述运动的基本概念知识点1 参考系、质点1.参考系(1)定义:在描述物体运动时,用来作参考的物体.(2)参考系的四性:①标准性:选作参考系的物体都假定不动,被研究的物体都以参考系为标准.②任意性:参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系.③统一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系.④差异性:对于同一物体,选择不同的参考系描述结果一般不同.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:物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计. 3.坐标系(1)意义:借助坐标系可以定量地描述物体的位置及位置的变化. (2)种类:直线坐标系、平面坐标系、空间坐标系. 知识点2 位移和路程1.平均速度(1)定义:运动物体的位移和所用时间的比值. (2)定义式:v =Δx Δt. (3)方向:跟物体位移的方向相同. 2.瞬时速度(1)定义:运动物体在某位置或某时刻的速度.(2)物理意义:精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢. (3)速率:瞬时速度的大小. 知识点4 加速度 1.定义式a =Δv Δt,单位是m/s 2. 2.物理意义描述速度变化的快慢. 3.方向与速度变化的方向相同. 4.判断物体加速或减速的方法(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体加速. (2)当a 与v 垂直时,物体速度大小不变. (3)当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体减速.1.正误判断(1)研究物体的运动时,只能选择静止的物体作为参考系.(×)(2)研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看作质点.(√)(3)在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程.(×)(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度.(√)(5)加速度是反映速度变化大小的物理量.(×)(6)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大.(×)2.飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离,机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动,乘客选择的参考系是( )A.停在机场的飞机B.候机大楼C.乘客乘坐的飞机D.飞机跑道【答案】 C3.(对质点的理解)(多选)研究下列各种运动情况时,哪些情况可以将研究对象视为质点( ) 【导学号:96622000】A.研究火车进站的时间B.研究火车从北京到重庆的时间C.研究我国发射的“嫦娥三号”由地球升空的路线D.研究运动员做双人跳水的动作【答案】BC4.(对质点、参考系和位移的理解)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图111所示.下面说法正确的是( )图111A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的【答案】 D5.(对速度、加速度的理解)关于速度和加速度的关系,以下说法正确的有( )A.加速度方向为正时,速度一定增大B.速度变化得越快,加速度越大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【答案】 B[核心精讲]1.质点(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在.(2)物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略.2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.[题组通关]1.在研究下述运动时,能把物体看做质点的是( )A.研究短跑运动员的起跑动作时B.研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时C.将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时D.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时B 研究起跑动作、硬币的上下面时,大小和形状不能忽略,故运动员和硬币都不能看做质点;研究汽车翻倒是转动问题,不能看做质点,研究飞船运行轨道时,可把飞船看做质点.故B正确.2.(多选)如图112所示,在抗战胜利70周年之际,20架直升机组成“70”字样,飞过天安门广场上空.下列关于飞机运动情况的说法正确的是( ) 【导学号:96622002】图112A .地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系B .飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系C .以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的D .以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的ABC 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系,飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系观察的结果,A 、B 选项正确;因6架表演机保持队形飞行,速度相同,故无论以编队中的哪一架飞机为参考系,其他飞机都是静止的,故C 正确,D 错误.[名师微博] 两点提醒:1.不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点,关键要看所研究问题的性质.2.同一物体,有时可看成质点,有时不能看成质点.[核心精讲]1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度.(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. 2.平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,只有当路程与位移的大小相等时,平均速率才等于平均速度的大小.3.计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,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.(2)v =ΔxΔt是平均速度的定义式,适用于所有的运动. [师生共研]●考向1 平均速度的计算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,则物体在这段时间内的平均速度是( )A .v B.23v C.43v D.56v 【解题关键】D 物体做单向直线运动,由x =v t 可知,物体在t 内的位移x 1=vt ,在紧接着2内的位移为x 2=v 2·t 2=14vt ,则物体在t +t 2时间内的平均速度v =x 1+x 2t +t2=vt +14vt32t =56v .故D 正确.●考向2 对平均速度的理解和计算一质点沿直线Ox 方向做减速直线运动,它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为x =(6t -2t 3)m ,它的速度v 随时间t 变化的关系为v =(6-6t 2)m/s ,则该质点从t =0到t =2 s 间的平均速度、平均速率分别为( )A .-2 m/s 、6 m/sB .-2 m/s 、2 m/sC .-2 m/s 、-18 m/sD .6 m/s 、6 m/s【合作探讨】(1)质点做直线运动的速度方向改变吗?何时改变?提示:质点做减速直线运动的速度方向是改变的,当v =0时,即6-6t 2=0,t =1 s 时开始反向运动.(2)质点在前2 s 内的位移和路程各多大?提示:由x =(6t -2t 3) m 可知,前2 s 内质点的位移x =-4 m ;质点第1 s 内沿x 轴正方向运动了x 1=(6×1-2×13) m =4 m ,第2 s 内沿x 轴负方向运动了x 2=8 m .故前2 s 内的路程为s =x 1+x 2=12 m.A 由质点的速度—时间关系式v =6-6t 2,可知物体经时间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ΔxΔt =-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x 1=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sΔt=6 m/s ,A 对.两组运动学概念的主要区别1.平均速度和瞬时速度:前者对应一段时间或一段位移,后者对应某一时刻或某一位置,这里要特别注意公式v =v 0+v2只适用于匀变速直线运动.2.平均速度和平均速率:平均速度=位移时间,平均速率=路程时间.[题组通关]3.(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 边上的中点A ,由A 向c 运动,如图113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( ) 【导学号:96622003】图113A .第2 s 末的瞬时速度大小是1 m/sB .前2 s 内的平均速度大小为22m/s C .前4 s 内的平均速度大小为0.5 m/s D .前2 s 内的平均速度大小为2 m/sABC 由题意可知,质点瞬时速度大小为1 m/s ,A 正确;质点第2 s 末到达B 点,前2 s 内的位移x 2= 2 m ,平均速度v 2=x 2t 2=22m/s ,B 正确,D 错误;质点第4 s 末到达C 点,位移x 4=2 m ,前4 s 内的平均速度v 4=x 4t 4=0.5 m/s ,C 正确.4.(多选)如图114所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A 和目的地B 的直线距离为9 km ,实际从A 运动到B 用时5 min ,赛车上的里程表指示的里程数是15 km ,当他经过某路标C 时,车内速度计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是( )图114A .整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB .整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC .赛车经过路标C 时的瞬时速度为150 km/hD .赛车经过路标C 时速度方向为由A 指向BBC 赛车运动的位移为9 km ,赛车运动的路程为15 km. 赛车在整个运动过程中的平均速度计算公式为v -=xt=108 km/h指针显示赛车经过路标C 时瞬时速度的大小为150 km/h ,方向应沿C 点切线而非A →B .[核心精讲]1.速度、速度的变化量和加速度的对比a =Δv Δt 是加速度的定义式,a =F m是加速度的决定式,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.[师生共研]关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是( ) 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,其加速度可以为零 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B 由a =ΔvΔt 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A 错;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,所以B 对;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,所以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D 错误.对速度与加速度关系的三点提醒1.速度的大小与加速度的大小没有必然联系.2.速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.3.速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.[题组通关]5.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中( ) 【导学号:96622004】A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值B 因质点的加速度方向与速度方向始终相同,故质点一直加速,直到加速度为零,速度达最大值,B 正确;因质点的速度方向不变且不为零,故质点的位移逐渐增大,无最大值,C 、D 均错误.6.(多选)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 .v 0<0,a >0,物体做减速运动 D .v 0>0,a >0,物体做加速运动CD 只要加速度的方向与速度方向相同,物体就做加速运动;加速度的方向与速度方向相反,物体就做减速运动.由此可知,C 、D 选项正确,A 、B 选项错误.7.如图1-1-5所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为v 2,Δv 表示速度的变化量.由图中所示信息可知( ) 【导学号:96622005】图115A .汽车在做加速直线运动B .汽车的加速度方向与v 1的方向相同C .汽车的加速度方向与Δv 的方向相同D .汽车的加速度方向与Δv 的方向相反C 由于v 2<v 1,汽车做减速直线运动,A 错误.该过程中,加速度的方向与速度反向,与速度变化的方向同向,C 正确,B 、D 错误.[典题示例]如图116所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用ΔxΔt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt更接近瞬时速度,正确的措施是( )图116A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角 AΔxΔt表示的是Δt 时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx 越窄,则记录遮光时间Δt 越小,ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A 正确.用极限法求瞬时速度1.方法概述:由平均速度公式v =ΔxΔt 可知,当Δx 、Δt 都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.2.求解思路:当已知物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx 时,可由v =ΔxΔt粗略地求出物体在该位置的瞬时速度.[题组通关]8.(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛,在终点处,有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是160s,得到照片后测得照片中运动员的高度为h,胸前号码布上模糊部分宽度是ΔL.由以上数据可以知道运动员的( )A.百米成绩B.冲线速度C.百米内的平均速度D.冲线时160s内的位移BD 由于无法知道运动员跑100 m经历的时间,故无法确定其平均速度和成绩,A、C均错误;由题意可求出冲线时160s内运动员跑过的距离Δx=HhΔL,进一步求得160s内的平均速度v=Δx160,由于时间极短,可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬时速度,B、D正确.。
描述运动的基本概念一、选择题(本题共12小题,1~7题为单选,8~12题为多选)1.如图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片。
这些有规律的弧线的形成,说明了导学号 51342019( D )A .太阳在运动B .月球在公转C .地球在公转D .地球在自转[解析] 从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状,这种现象看似恒星在运动,实际是因地球自转拍摄到的恒星相对位置变化的现象。
即选择地球表面为参考系,所观察到的恒星运动轨迹。
2.(2017·河北定州中学模拟)为了传递信息,周朝形成邮驿制度。
宋朝增设“急递铺”,设金牌、银牌、铜牌三种,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一驿站换人换马接力传递。
“金牌”的平均速率导学号 51342020( B )A .与成年人步行的速率相当B .与成年人平常骑自行车的速率相当C .与高速公路上正常行驶汽车的速率相当D .与动车正常行驶的速率相当[解析] 时间t =24h ;路程S =500×10-3km×500=250km ;平均速度V =S t =250km 24h≈10.4km/h 。
即传递金牌的平均速度约为10.4km/h 。
与人骑自行车的平均速率相当。
3.(2016·河南名校期中联考)在学校举行的运动会中,某同学在运动会上百米赛跑成绩是14s ,整个过程可分为3个阶段。
第一阶段前进14m ,平均速度是7m/s ;第二阶段用时9s ,平均速度8m/s 。
请估算一下第三阶段的平均速度约是导学号 51342021( C )A .6m/sB .5.5m/sC .4.7m/sD .3.2m/s[解析] 第一阶段的时间为t 1=x 1v 1=147s =2s ;第二阶段的位移为x 2=v 2t 2=8×9m=72m ;第三阶段的位移为x 3=x -x 1-x 2=(100-14-72)m =14m ,时间为t 3=t -t 1-t 2=(14-2-9)s =3s ,平均速度为v =x 3t 3=143m/s ≈4.7m/s ,故选C 。
专题01 运动的描述【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.下列说法错误的是: ( )A.研究某学生骑车返校的速度时可将其视为质点,而对这位学生骑车姿势进行生理学分析时不可将其视为质点B.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点C.研究地球上物体的运动时,可以选取地面为参考系;而研究地球公转时可以选取太阳为参考系D.相对于不同的参考系来描述同一个物体的运动其结果一定不同【答案】D【解析】【名师点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转时,地球可以看做质点2.在100m竞赛中,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s,10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/s。
则他在此竞赛中的平均速度为: ( )A.10m/s B.10.2m/s C.10.3m/s D.10.4m/s【答案】A【解析】【名师点睛】在计算平均速度的时候,一需要确定研究过程中的位移,二需要确定完成该过程位移所使用的时间,然后根据公式xv t=计算,本题的迷惑信息较多,容易出错 3.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 B C ,1m 【答案】C 【解析】路程是指物体的轨迹的长度,所以小球通过的路程为012sin 603s =⨯=,小球的位移是指从初位置指向末位置的有向线段,所以012tan 60x AC ==⨯=,故C 正确 【名师点睛】位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置,位移的大小不大于路程.路程是标量,是运动路径的长度.当质点做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程,位移与路程是描述运动常用的物理量,它们之间大小关系是位移大小≤路程 4.下列几种速度,不是瞬时速度的是: ( ) A .汽车速度计指示着速度60 km/hB .高速火车以260 km/h 的速度经过“哈尔滨到长春”这一路段C .城市路口速度路标上标有“30 km/h 注意车速”字样D .足球以12 m/s 的速度射入球门 【答案】B 【解析】瞬时速度对应的是一个瞬间或者一个位置时的速度,平均速度对应的是一个过程或者一段时间内的速度,汽车速度计表示瞬时速度,高速火车以260km/h 的速度经过“哈尔滨到长春”这一路段表示平均速度,路口速度路标上标有“30km/h 注意车速”字样表示瞬时速度,足球以12m/s 的速度射入球门表示瞬时速度,故选B【名师点睛】关键明确瞬时速度和平均速度的区别,知道瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度与时间段或位移段对应5.关于质点,下列说法中正确的是: ( ) A .体积和质量极小的物体一定可以看作质点B .研究汽车车轮上一个点的运动规律时,汽车可看作质点C .欣赏花样滑冰表演者的精彩表演时,可以把表演者看作质点D .研究运动员在1500 米长跑比赛中运动的快慢时,该运动员可看作质点 【答案】D 【解析】【名师点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点大物体不一定不能看做质点,6.一物体做匀变速直线运动,初速度大小为15 m/s ,方向向东,第5s 末的速度大小为10 m/s ,方向向西,则物体开始向西运动的时刻为: ( ) A .第2s 初 B .第3s 初 C .第4s 初 D .第4s 末 【答案】C 【解析】设向东为正方向,物体的加速度为210155/5a m s --==-,速度为零后开始向西运动运动,01535t s -==-,即在3s 末或者4s 初开始向西运动,C 正确; 【名师点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度,结合速度时间公式求出减为零的时间,即物体开始向西运动的时刻,注意公式的矢量性7.关于做匀变速直线运动的物体的速度与加速度的关系,下列说法正确的是: ( ) A .加速度越大,速度变化地越快 B .速度减小时,加速度也一定减小 C .速度为零,加速度也一定为零 D .速度增大时,加速度也一定增大 【答案】A【解析】【名师点睛】加速度和速度关系是学生容易出错的地方,判断物体做加速还是减速运动,只要判断加速度和速度方向关系当加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,当物体加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,不用考虑加速度是变大还是变小8.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v 1=10m/s,v 2=15 m/s ,则物体在整个运动过程中的平均速度是: ( )A.13.75 m/sB.12.5 m/sC.12 m/sD.11.75 m/s 【答案】C 【解析】设每段位移为x ,则通过第一段位移的时间为110x t =,通过第二段位移所用时间为215x t =,所以全程平均速度为12221015x xv x x t t ==++,化简可得12/v m s =,故C 正确 【名师点睛】在求解平均速度的问题时,一、需要明确是哪一段过程,二、需要知道该过程中所用的时间,和经过的位移,然后根据公式xv t=计算, 9.北京时间2012年10月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将第十二颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道。
课时训练试题专题(一)描述运动的基本概念[A级——基础小题练熟练快]1. (2019·成都月考)在不需要考虑物体本身大小和形状时, 可以把物体简化为一个有质量的点, 即质点, 物理学中, 把这种在原型的基础上, 突出问题的主要方面, 忽略次要因素, 经过科学抽象而建立起来的客体称为()A. 控制变量B. 等效替代C. 理想模型D. 科学假说【试题解析】: 选C突出主要方面, 忽略次要因素, 建立了理想化模型, C项正确。
2. (2020·江西联考)修建中的南昌到赣州铁路客运专线, 北起南昌, 南到赣州, 线路长度415.743 km, 设计速度350 km/h。
若某同学乘坐此客运列车从赣州去南昌游玩, 下列说法正确的是()A. 列车做匀速直线运动B. 题中的“415.743 km”是位移大小C. 以并排坐在旁边的乘客为参考系, 该同学是静止的D. 测量列车驶出赣州西站的时间时, 可以把列车看成质点【试题解析】: 选C由于线路不是直线、列车进站出站等要有速度变化等原因, 列车不可能做匀速直线运动, A项错误;“415.743 km”是路程, B项错误;以坐在旁边的乘客为参考系, 该同学是静止的, C项正确;测量列车驶出车站的时间时, 列车的长度不能忽略, 不能看做质点, D项错误。
3. (2018·浙江高考)某驾驶员使用定速巡航, 在高速公路上以时速110公里行驶了200公里。
其中“时速110公里”、“行驶200公里”分别是指()A. 速度、位移B. 速度、路程C. 速率、位移D. 速率、路程【试题解析】: 选D时速不考虑方向, 即为速率, 200公里为路程。
4.随着时代的发展和科技的进步, 手机给我们的日常生活带来了很大的便利, 尤其是智能手机上装载的众多APP软件。
如图所示为高德地图APP软件的一张截图, 显示了某次导航的具体路径, 其推荐的“时间最短”路线中有两个数据, 42分钟, 24公里, 关于这两个数据, 下列说法正确的是()A. 42分钟表示的是某个时刻B. 42分钟表示的是某段时间间隔C. 24公里表示了此次行程的位移的大小D. 根据这两个数据, 我们可以算出此次行程的平均速度的大小【试题解析】: 选B42分钟表示某段时间间隔, A项错误, B项正确;24公里表示路程, C项错误;根据这两个数据可计算出平均速率, 但不能计算出平均速度, D项错误。
参考系、质点考查形式以选择题 位移、速度和加速度匀变速直线运动及其第一节 描述运动的基本概念一、质点和参考系1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型.2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动.1.2016年8月5日夏季奥运会在巴西里约热内卢举办,在以下几个奥运会比赛项目中,研究对象可视为质点的是( )A .在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B .确定马拉松运动员在比赛中的位臵时C .跆拳道比赛中研究运动员动作时D .乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时提示:选B.能否把某物体视为质点,关键要看忽略物体的大小和形状后,对所研究的问题是否有影响.显然,将A 、C 、D 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续,故A 、C 、D 项不符合题意;而将B 项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题不受影响,故B 项符合题意.二、位移和速度1.位移和路程(1)位移:描述物体(质点)的位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量.(2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量.2.速度(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =Δx Δt,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量.3.速率和平均速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量.(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.2.在2016年8月里约奥运会上,牙买加选手博尔特以9秒81、19秒78连夺男子100 m 、200 m 两项冠军,下列说法正确的是( )A .100 m 和200 m 均为位移大小B .200 m 为路程C .100 m 的平均速度大小约为10.31 m/sD .200 m 的平均速度大小约为10.23 m/s提示:B三、加速度1.定义式:a =Δv Δt,单位是m/s 2. 2.物理意义:描述速度变化的快慢.3.方向:与速度变化的方向相同.3.2016年10月17日神舟十一号飞船成功发射,如图所示是火箭点火升空瞬间时的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )A .火箭的速度很小,但加速度可能较大B .火箭的速度很大,加速度可能也很大C .火箭的速度很小,所以加速度也很小D .火箭的速度很大,但加速度一定很小提示:选A.火箭点火升空瞬间速度很小,火箭得到高速气体的反冲力,加速度可能较大,A 正确,B 、D 错误;加速度的大小与速度的大小无必然联系,故C 错误.对质点和参考系的理解【知识提炼】1.物体可被看做质点主要有三种情况(1)多数情况下,平动的物体可看做质点.(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点.(3)转动的物体一般不可看做质点,但转动可以忽略时,可把物体看做质点.2.参考系的选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.(1)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系.(2)研究某一系统中物体的运动时,常选该系统为参考系.例如:研究宇航舱内物体的运动情况时,选取宇航舱为参考系.【典题例析】下列说法中正确的是()A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的[解析]研究短跑运动员的起跑动作时,所研究对象的大小和形状不能忽略,故运动员不能看做质点;研究汽车翻倒是转动问题,不能看做质点,故A、B错误.选项C中的研究对象是“轻舟”,已过“万重山”,是以“万重山”为参考系,该选项正确;选项D中的研究对象是“国旗”,是以地面或旗杆为参考系的,该选项错误.[答案] C判断物体能否看成质点的两个关键(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.(多选)第31届夏季奥林匹克运动会于2016年8月5日~21日在巴西里约热内卢举行.运动会包括射箭、体操、田径、击剑等39个比赛项目.下列关于运动项目的描述正确的是()A.研究马拉松运动员跑步的过程,评判比赛成绩时,可将运动员视为质点B.在双人同步跳水运动中,以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是相对静止的C.在评判击剑运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点D .研究体操运动员的体操动作时,可将其视为质点解析:选AB.C 、D 两项中都要关注运动员的动作细节,故这两个项目中的运动员不能看做质点;A 项中评判成绩不用关注跑步动作细节,故该项中的运动员可看做质点;B 项中在双人同步跳水运动中,两人动作完全一致,故以其中一名运动员为参考系,另一名运动员是相对静止的.位移和速度【知识提炼】平均速度、平均速率、瞬时速度的比较(多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s 、2 s 、3 s 、4 s .下列说法正确的是( )A .物体在AB 段的平均速度为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为 52m/s C .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度[审题指导] (1)应用v =x t求平均速度时,要注意x 与t 的对应. (2)时间t 越短,平均速度 v 越接近某位置的瞬时速度.(3)一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,只适用于匀变速直线运动.[解析] 由v =x t 可得:v AB =11 m/s =1 m/s ,v AC =52m/s ,故A 、B 均正确;所选取的过程离A 点越近,其阶段的平均速度越接近A 点的瞬时速度,故C 正确;由A 经B 到C 的过程不是匀变速直线运动过程,故B 点虽为中间时刻,但其速度不等于AC 段的平均速度.[答案] ABC(1)无论什么运动,瞬时速率都等于瞬时速度的大小.(2)只有在单向直线运动中,平均速率才等于平均速度的大小;在其他运动中,平均速率大于平均速度的大小.【跟进题组】考向1 矢量位移的理解与计算1.(多选)2016年10月7日在中科大举行的机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m .整个过程中机器人所用时间是2 2 s ,则( )A .机器人的运动轨迹是一条直线B .机器人不会两次通过同一点C .整个过程中机器人的位移大小为2 2 mD .整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反解析:选CD.在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A 、B 均错误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大 小为2 2 m ,C 正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D 正确.考向2 矢量速度的求解2.(多选)2017年达喀尔拉力赛中,如图所示为某选手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A 和目的地B 的直线距离为9 km ,实际从A 运动到B 用时5 min ,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km ,当他经过某路标C 时,车内速度计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是 ( )A .整个过程中赛车的平均速率大小为108 km/hB .整个过程中赛车的平均速度大小为108 km/hC .赛车经过路标C 时的瞬时速度大小为150 km/hD .赛车经过路标C 时速度方向为由A 指向B解析:选BC.从A 到B 位移为9 km ,路程为15 km ,用时112h ,可得整个过程的平均速率为180 km/h 、平均速度大小为108 km/h ,故A 错、B 对;速度计显示的是瞬时速度大小,故C 对;经过C 时速度的方向为沿运动轨迹在C 点的切线方向,故D 错.考向3 极限法求瞬时速度的大小3.(2017·北京西城区模拟)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,则滑块经过光电门位置时的速度大小为()A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s解析:选A.遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当做滑块经过光电门位臵时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040m/s =0.10 m/s ,选项A 正确.加速度【知识提炼】1.速度、速度的变化量和加速度的比较2.a =Δt是加速度的定义式.当Δt →0时,a 是瞬时加速度;加速度的决定式是a =F m ,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.3.物体加、减速的判定(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时,物体加速.(2)当a 与v 垂直时,物体速度大小不变.(3)当a 与v 反向或夹角为钝角时,物体减速.【典题例析】一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中( )A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值[解析] 加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,加速度减小到零,速度达到最大,由于速度方向不变,则位移逐渐增大,加速度减小到零,位移继续增大.故B 正确,A 、C 、D 错误.[答案] B(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系.(2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小不仅与加速度有关,还与速度变化的时间有关.(3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的,即“同增反减”.【跟进题组】考向1 加速度与速度及速度变化之间的制约关系1.(2017·杭州模拟)关于速度、速度变化量、加速度,正确的说法是( )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解析:选B.由a =Δv Δt可知, 在Δv 越大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故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,所以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,所以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D 错误.考向2 加速度的大小计算及方向判断2.如图所示,小球以大小为3 m/s 的速度v 1水平向右运动,碰一墙壁经Δt =0.01 s 后以大小为 2 m/s 的速度v 2沿同一直线反向弹回,则小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )A .100 m/s 2,方向向右B .100 m/s 2,方向向左C .500 m/s 2,方向向左D .500 m/s 2,方向向右解析:选C.法一:取末速度的方向为正方向,由a =Δv Δt 得,a =v 2-(-v 1)Δt=2-(-3)0.01 m/s 2=500 m/s 2,方向与v 2方向相同,水平向左,故选项C 正确.法二:取初速度的方向为正方向,由a =Δv Δt 得,a =-v 2-v 1Δt=-2-30.01 m/s 2=-500 m/s 2,方向与v 2方向相同,水平向左,故选项C 正确.考向3 极限思想在求解加速度中的应用3.(2017·浙江湖州中学月考)如图所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板.滑块向右做匀加速直线运动依次通过两个光电门A 和B .光电门上的黑点处有极细的激光束,当遮光板挡住光束时开始计时,不遮挡光束时停止计时.现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt 1=0.30 s ,通过第二个光电门所用的时间为Δt 2=0.10 s ,光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt 3=0.30 s ,则滑块的加速度大小应为( )A .0.67 m/s 2B .0.14 m/s 2C .0.40 m/s 2D .0.22 m/s 2解析:选C.遮光板通过第一个光电门的平均速度大小为v 1=d Δt 1=3.0×10-20.30 m/s =0.1 m/s(d 为遮光板的宽度),这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度,即计时0.15s 时的瞬时速度;遮光板通过第二个光电门的平均速度大小为v 2=d Δt 2=3.0×10-20.10 m/s =0.3 m/s ,这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度,即第二个光电门计时0.05 s 时的瞬时速度;因此加速度大小为a =v 2-v 1Δt =0.3-0.10.30+0.15+0.05m/s 2=0.40 m/s 2,因此C 正确.1.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图所示.下面说法正确的是( )A .地球在金星与太阳之间B .观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C .以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D .以太阳为参考系,可以认为金星是运动的解析:选D.金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A 错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B 错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位臵发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D 正确.2.小磊同学沿着半径为R 的圆形跑道跑了1.75圈时,他的( )A .路程和位移的大小均为3.5πRB .路程为3.5πR 、位移的大小为2RC .路程和位移的大小均为2RD .路程为0.5πR 、位移的大小为2R解析:选B.本题考查的是路程与位移.小磊同学的路程为2πR ×1.75=3.5πR ,位移大小为2R ,故选项B 正确.3.(多选)一辆玩具汽车,以2 m/s 的速度向正东方向运动了4 m ,接着以3 m/s 的速度向正北方向运动了3 m .下列对玩具汽车在整个运动过程中的描述正确的是( )A .平均速率为1.5 m/sB .平均速度大小为73m/s C .平均速率为73m/s D .平均速度大小为53m/s 解析:选CD.运动的总时间t =x 1v 1+x 2v 2=42 s +33s =3 s ,运动的总路程s =x 1+x 2=(4+3) m =7 m ,运动的总位移大小x =x 12+x 22=42+32 m =5 m ,故平均速率=s t =73m/s ,平均速度大小=x t =53m/s ,显然C 、D 正确. 4.(多选)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 .v 0<0,a >0,物体做减速运动D .v 0>0,a >0,物体做加速运动解析:选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.不能只根据加速度的正负来判断物体是做加速运动还是减速运动.选项C 、D 正确.5.2016年9月中俄“海上联合——2016”联合军事演习在东海空域举行.假设有一架直升机以加速度a 从地面由静止开始竖直向上起飞,已知直升机在上升过程中每秒钟的耗油量V =pa +q (p 、q 均为常数),若直升机欲加速上升到某一高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为( )A.p qB .q p C.p +q p D .p +q q解析:选B.由h =12at 2知直升机的运动时间t =2h a ,则其上升过程中耗油总量V 总=Vt =(pa +q )2h a = 2h (p 2a +q 2a +2pq ),由数学知识得要使V 总最小,应有p 2a =q 2a,即a =q p,B 正确.一、单项选择题1.正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和巡视器(“玉兔”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解析:选C.甲图的巡视器和背景都清晰说明巡视器是静止的,着陆器拍照以月面或巡视器为参考系;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.2.在田径运动会的400米比赛中,第1跑道和第8跑道的运动员同时到达终点.下列说法错误的是( )A .两个运动员的平均速度相等B .两个运动员的平均速率相等C .研究运动员全程的平均速率时,可以把运动员看做质点D .研究运动员是否同时到达终点时,不能把运动员看做质点解析:选A.第1跑道运动员的路程是400米,而位移为0,第8跑道运动员的路程是400米,位移不为零,故A 错误、B 正确;运动员的大小与400米路程相比很小,可看做质点,C 正确;在冲线时,要研究运动员最靠前的部分是否同时撞线,因此不能看做质点,故D 正确.3.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为v 2,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v 1的方向相同C .汽车的加速度方向与v 1的方向相反D .汽车的加速度方向与Δv 的方向相反解析:选C.根据题图,汽车的速度变小,做的是减速直线运动,选项A 错误;汽车的加速度与Δv 方向相同,所以与v 1、v 2的方向都相反,选项B 、D 错误,选项C 正确.4.(2015·高考浙江卷)如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角解析:选A.ΔxΔt 表示的是Δt 时间内的平均速度,遮光条的宽度Δx 越窄,则记录遮光时间Δt 越小,ΔxΔt越接近滑块通过光电门时的瞬时速度,选项A 正确.5.2016年10月17日,在青海玉树州发生6.3级地震,一辆汽车正在前往救援的平直公路上匀速行驶,由于前方道路遭到严重破坏,司机采取紧急刹车,依次经过a 、b 、c 、d 四点,如图所示,已知通过ab 、bc 和cd 位移所用时间之比为1∶2∶3,ab 和cd 距离分别为x 1和x 2,则bc 段的距离为( )A.x 1+x 22B .2x 1x 2x 1+x 2C.3x 1+4x 24D .5x 1+x 24解析:选D.设通过ab 所用时间为t ,则通过bc 所用时间为2t ,通过cd 所用时间为3t ,ab 、bc 和cd 中点时刻速度分别为v 1=x 1t 、v =x 2t 、v 2=x 23t ,根据加速度定义式有a =v -v 132t =v 2-v 52t ,解得x =5x 1+x 24,选项D 对. 二、多项选择题6.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 图象,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~t 1这段时间内的平均速度一定小于v 1t 12t 3B .0~t 3这段时间内的平均速度一定小于v 12C .在t 1时刻,实际加速度一定大于v 1t 3D .在t 3~t 4时间内,自行车的速度恒定解析:选AC.设t 1时刻对应的速度为v 0,0~t 1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 <v 02.根据几何知识有v 0v 1=t 1t 3,则v 0=v 1t 1t 3,则v <v 02=v 1t 12t 3,选项A 正确;若自行车做匀变速直线运动,则0~t 3这段时间内的平均速度为0+v 12,由题图可知,车的实际位移不一定小于虚线所围面积,选项B 错误;图线在t 1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v 1t 3,选项C 正确;在t 3~t 4时间内,速度图线为曲线,说明速度是变化的,选项D 错误.7.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 ,关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A .质点运动的加速度大小为10 m/s 2,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解析:选AB.取竖直向上为正方向,根据加速度的定义知,a =-20-204m/s 2=-10 m/s 2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A 正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,根据平均速度的定义知,平均速度为零,故选项B 正确;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s 2,方向竖直向下,所以选项C 错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D 错误.8.(2017·台州模拟)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长.反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同).A .驾驶员正常情况下反应时间为0.5 sB .驾驶员酒后反应时间比正常情况多0.5 sC .驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s 2D .当车速为25 m/s 时,发现前方60 m 处有险情,酒驾者不能安全停车解析:选ABD.反应时间=思考距离车速,因此正常情况下反应时间为0.5 s ,酒后反应时间为1 s ,故A 、B 正确;设汽车从开始制动到停车的位移为x ,则x =x 制动-x 思考,根据匀变速直线运动公式:v 2=2ax ,解得a =v 22(x 制动-x 思考)=7.5 m/s 2,C 错误;根据表格,车速为25 m/s 时,酒后制动距离为66.7 m>60 m ,故不能安全停车,D 正确.三、非选择题9.一辆汽车沿平直公路以速度v 1行驶了23的路程,接着又以速度v 2=20 km/h 行驶完剩余13的路程,如果汽车全程的平均速度为28 km/h ,求此汽车在前23路程内的速度的大小. 解析:设全程的路程为x ,由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和后13的路程所用时间分别为t =x v ,t 2=x 2v 2=13xv 2则行驶前23路程所用时间为t 1=t -t 2=x v -13x v 2=x 28-13x 20=2x105所以v 1=x 1t 1=23x 2x105=35 km/h.答案:35 km/h10.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g (g =10 m/s 2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值.试问:(1)若一辆以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碰撞,碰撞时间为2.1×10-3 s ,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、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s 、3 s ,货车的加速度与摩托车的加速度之比为多少?解析:(1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车的速度变化量约为Δv =v 2-v 1=-72 km/h -54 km/h =-20 m/s -15 m/s =-35 m/s两车相碰撞时摩托车的加速度为a =Δv Δt =-352.1×10-3 m/s 2≈-16 667 m/s 2,负号表示与选取的正方向相反,由于16 667m/s 2>500g ,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a 1、a 2,根据加速度定义得:a 1=Δv 1Δt 1,a 2=Δv 2Δt 2所以a 1∶a 2=Δv 1Δt 1∶Δv 2Δt 2=204∶153=1∶1.答案:见解析 四、选做题11.甲、乙两人同时由相同位置A 沿直线运动到同一位置B ,甲先以速度v 1匀速运动了一半路程,然后以速度v 2匀速走完了剩下的后一半路程;乙在由A 地运动到B 地的过程中,前一半时间内运动速度为v 1,后一半时间内运动速度为v 2,若v 1<v 2,则甲与乙相比较( )A .甲先到达B 地 B .乙先到达B 地C .只要v 1、v 2取值合适,甲、乙两人可以同时到达D .以上情况都有可能解析:选B.设A 、B 两地相距s ,则t 甲=s 2v 1+s 2v 2,所以v 甲=s t 甲=2v 1v 2v 1+v 2,设乙从A →B经历时间为t 乙,则v 乙=v 1t 乙2+v 2t 乙2t 乙=v 1+v 22,所以v 乙v 甲=(v 1+v 2)24v 1v 2.由于(v 1+v 2)2-4v 1v 2=(v 1-v 2)2>0,所以v 乙>v 甲,所以由v =st 得t 乙<t 甲,即乙先到达B 地.12.(多选)(2017·皖南八校联考)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B 为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被B 接收,从B 发射超声波开始计时,经时间Δt 0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移-时间图象,则下列说法正确的是( )A .超声波的速度为v 声=2x 1t 1B .超声波的速度为v 声=2x 2t 2C .物体的平均速度为v =2(x 2-x 1)t 2-t 1+2Δt 0D .物体的平均速度为v =2(x 2-x 1)t 2-t 1+Δt 0解析:选AD.小盒子B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲后,经过12t 1时间到达被测物体并被反射折回,再经过12t 1回到小盒子B ,该过程中,超声波经过的路程为2x 1,所以超声波的速度为v 声=2x 1t 1,选项A 正确;从小盒子B 发射超声波开始计时,经时间Δt 0再次发射超声波脉冲,经过12(t 2-Δt 0)时间到达被测物体并被反射折回,再经过12(t 2-Δt 0)回到小盒子B ,该过程中,超声波经过的路程为2x 2,所以,超声波的速度为v 声=2x 2t 2-Δt 0,选项B 错误;被测物体在12t 1时刻第一次接收到超声波,在Δt 0+12(t 2-Δt 0)即12(t 2+Δt 0)时刻第二次接收到超声波,该过程中被测物体发生的位移为x 2-x 1,所以物体的平均速度为v =x 2-x 112(t 2+Δt 0)-12t 1=2(x 2-x 1)t 2-t 1+Δt 0,故选项C 错误,D 正确.。
1 运动的描述为v -1、v -2、v -3,则(计算结果保留一位小数)( )A .1.5 km 、40 km 和10 km 均指位移,2小时10分00秒是指时间间隔B .三项中各段的平均速率满足v -1<v -2<v -3C .该运动员整个运动过程中的平均速率可用v -=v -1+v -2+v -33计算 D .该运动员整个运动过程中的平均速率为v -=6.6 m/s9. 同学们都喜欢上体育课,一年一度的学校运动会同学们更是期待.如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A 点是所有跑步项目的终点,也是400 m 、800 m 赛跑的起跑点,B 点是100 m 赛跑的起跑点.在一次运动会中,甲参加了100 m 赛跑,乙参加了400 m 赛跑,丙参加了800 m 赛跑,则从开始比赛到比赛结束时( )A .甲的位移最大B .丙的位移最大C .乙、丙的路程相等D .丙的路程最大10. 以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点前采取刹车降低车速来逃避处罚,但却很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是( )A .单点测速测的是汽车的瞬时速率B .单点测速测的是汽车的平均速率C .区间测速测的是汽车的瞬时速率D .区间测速测的是汽车的平均速率11.在研究物体的运动时,下列物体中可以当做质点处理的是( )A .研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,此木杆可作为质点来处理B .在大海中航行的船,要确定它在大海中的位置时,可以把它当做质点来处理C .研究杂技演员在走钢丝的表演时,杂技演员可以当做质点来处理D .研究地球绕太阳公转时,地球可以当做质点来处理12.关于加速直线运动,能够发生的有( )A .速度变化很大,加速度逐渐减小B .速度方向水平向左,加速度方向却水平向右C .速度变化越来越慢,加速度越来越大D .速度逐渐增大,加速度却逐渐减小13.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v 1和v 2,v 1、v 2在各个时刻的大小如下表所示,从表中数据可以看出( )t /s 0 1 2 3 4v 1/(m·s -1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0v 2/(m·s -1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6A.火车的速度变化较慢B .汽车的加速度较小C .火车的加速度大小为0.5 m/s 2D .汽车的加速度大小为1.2 m/s 2二、非选择题14. 一质点在x 轴上运动,在t 0=0时质点处于位置x 0=0 m 处,然后质点沿x 轴正方向运动,在t 1=2 s 时质点处于位置x 1=10 m 处,此后质点沿x 轴负方向运动,在t 2=4 s。
描述运动的基本概念(限时:40分钟)A级跨越本科线1.关于时刻和时间,下列说法中正确的是( )【导学号:96622231】A.1秒很短,所以1秒表示时刻B.第3秒是指一个时刻C.12秒80是男子110米栏最新世界纪录,这里的12秒80是指时间D.2015年8月1日,北京时间上午7时40分许,危地马拉发生5.1级地震,这里的7时40分指时间C 时刻是时间轴上的一个点,没有长短之分,1秒在时间轴上是一段,表示的是时间,所以A选项错误;如图所示,第3秒是1秒的时间,是时间的概念,而第3秒初和第3秒末是时刻概念,所以B选项错误;12秒80对应了110米,是“段”的概念,表示时间,所以C选项正确;7时40分在时间轴上是一个点,指的是时刻,所以D选项错误.2.(多选)以下说法正确的是( )A.分析体操运动员在单杠上的翻杠动作时,可将运动员视为质点B.站在铁路旁的人,若测定一列火车通过他所用的时间,则火车不可视为质点;若描述乘客在车厢内运动情况,则以地面为参考系最好C.计算一列火车从北京到上海行驶中的平均速度时,可将火车视为质点D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时,可将铅球视为质点CD 运动员在翻杠时,身体各部分的运动情况是不同的,将运动员视为质点是不可以的,A选项错;火车通过路旁的人所用时间,跟火车的大小(列车长度)有关,火车不可视为质点,以火车为参考系,乘客的运动情况最简单,B选项错;C选项中,平均速度由北京到上海的位移和所用时间决定,火车的大小跟这一位移相比,完全可以忽略.D选项中,铅球的飞行时间跟铅球的大小、形状无关,可视为质点.C、D选项正确.3.(多选)关于加速度的方向,下列说法中正确的是( )【导学号:96622232】A.总与初速度的方向一致B.总与平均速度的方向一致C.总与速度变化的方向一致D .与物体运动的方向无关CD 加速度的方向与速度变化的方向一致,与物体的运动方向无关,故C 、D 正确,A 、B 错误.4.下列说法正确的是( )A .高速公路上限速牌上的速度值是指平均速度B .运动员在处理做香蕉球运动的足球时,要将足球看成质点C .运动员的链球成绩是指链球从离开手到落地的位移大小D .选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同D 高速公路上限速牌上的速度值指的是瞬时速度,A 错;只有旋转的足球才能做香蕉球运动,而当运动员处理旋转的足球时不能将其看成质点,B 错;链球成绩是指起始线到落地点的直线距离,C 错;选取不同运动状态的物体作为参考系,同一物体的运动轨迹可能不同,D 对.5.以下说法中正确的是( )A .做匀变速直线运动的物体,t s 内通过的路程与位移的大小一定相等B .质点一定是体积和质量极小的物体C .速度的定义式和平均速度公式都是v =ΔxΔt ,因此速度就是指平均速度D .速度不变的运动是匀速直线运动D 只有做单向直线运动的物体,t s 内通过的路程与位移的大小才一定相等,选项A 错误;质点不一定是体积和质量极小的物体,选项B 错误;速度的定义式和平均速度公式都是v =ΔxΔt ,但是速度是指平均速度在时间趋近于零时的极限值,选项C 错误;速度不变的运动是匀速直线运动,选项D 正确.6.(多选)某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km ,从出发地到目的地用了5 min ,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km ,当他经过某路标时,车内速率计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是( )A .在整个过程中赛车手的位移是9 kmB .在整个过程中赛车手的路程是9 kmC .在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/hD .经过路标时的瞬时速率是150 km/hAD 位移是从初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,故赛车手的位移为9 km ,路程为15 km ,A 正确,B 错误;整个过程中赛车手的平均速度v =xt=9560km/h =108 km/h ,C 错误;车内速率计指示的速率为赛车通过某位置的瞬时速率,D 正确.7.(多选)有关加速度方向的理解,下列说法中正确的是( ) 【导学号:96622233】 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v 0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AD 由于正方向是人为规定的,可以规定初速度方向为正方向,也可以规定与初速度方向相反的方向为正方向,这样,当a >0时,物体不一定做加速运动;要分析是加速运动还是减速运动,应分析加速度方向与速度方向的关系,故正确答案为A 、D.8.(多选)甲、乙两车从A 地出发经历不同的时间后都到达B 地,甲运动的时间较长,则( )A .甲的平均速度一定比乙大B .甲的平均速度一定比乙小C .甲的瞬时速度一定比乙小D .甲、乙通过的位移一定相等BD 甲、乙两车均从A 地到达B 地,通过的位移一定相等,D 正确;由v =x t,t 甲>t 乙可知,v 甲<v 乙,B 正确,A 错误;无法比较甲、乙的瞬时速度大小关系,C 错误.9.用同一张底片对着小球运动的路径每隔110 s 拍一次照,得到的照片如图117所示,则小球在图示过程中的平均速度的大小是( )图117A .0.25 m/sB .0.2 m/sC .0.17 m/sD .无法确定C 图示过程中x =6 cm -1 cm =5 cm =0.05 m ,t =3×110 s .故v =xt =0.17 m/s ,C对.10.如图118所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内,第4 s 内通过的位移分别为1 m 、2 m 、3 m 、4 m ,则( ) 【导学号:96622234】图118 A.他4 s末的瞬时速度为4 m/sB.他第2 s内的平均速度为1.5 m/sC.他4 s内的平均速度为2.5 m/sD.他1 s末的速度为1 m/sC 由v=xt可得小明在第 2 s内的平均速度为 2 m/s,前 4 s内的平均速度为v=1+2+3+44m/s=2.5 m/s,C正确,B错误;因小明的运动不是匀变速直线运动,故无法确定小明的瞬时速度大小,A、D均错误.B级名校必刷题11.(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( )A.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AD 由表中数据可得,火车的加速度大小a1=0.5 m/s2,汽车的加速度大小为a2=1.2 m/s2,故A正确,B错误;因火车和汽车的速度方向均不变,它们的位移均随时间增加,D 正确,C错误.12.两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落到蹦床上,若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是( )【导学号:96622235】A.甲看到乙先朝上、再朝下运动B.甲看到乙一直朝上运动C.乙看到甲先朝下、再朝上运动D.甲看到乙一直朝下运动B 乙上升过程,甲、乙间距越来越小,故甲看到乙向上运动;乙下降过程,因甲的速度大于乙的速度,甲、乙间距仍然变小,故甲看到乙还是向上运动,只有B项正确.13.在街头的理发店门口,常可以看到有这样的标志:一个转动的圆筒,外表有彩色螺旋斜条纹,我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉.如图119所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L =10 cm ,圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看),以2 r/s 的转速匀速转动,我们感觉到的升降方向和速度大小分别为( )图119A .向上 10 cm/sB .向上 20 cm/sC 向下 10 cm/sD .向下 20 cm/sD 当圆筒沿逆时针方向转动时,感觉彩色斜条纹向下移动且每个周期下移距离为L =10 cm ,转动周期T =12 s ,故感觉条纹下降速度v =LT=20 cm/s ,D 正确.14.(多选)(2017·泰州检测)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 ,关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )A .质点运动的加速度大小为10 m/s 2,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AB 根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则a =-20-204 m/s 2=-10 m/s 2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A 正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40 m ,根据平均速度的定义知,平均速度为零,故B 正确;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s 2,方向竖直向下,所以选项C 错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D 错误.15.(2017·徐州模拟)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v 1做匀速直线运动,后一半时间内以速度v 2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速直线运动,后一半路程以速度v 2做匀速直线运动(v 1≠v 2),则( )A .甲先到达B .乙先到达C .甲、乙同时到达D .不能确定A 由于两车位移相同,所以平均速度大的车先到达.对甲车:设用时为t ,则前一半时间内的位移为x 1=v 1t 2,后一半时间内的位移为x 2=v 2t 2,故甲车的平均速度为v =x 1+x 2t =v 1+v 22;对乙车:设整段位移为x ,则前一半位移用时为t 1=x 2v 1,后一半位移用时为t 2=x2v 2,故乙车的平均速度为v ′=xt1+t 2=2v 1v 2v 1+v 2.则有:v -v ′=v 1+v 22-2v 1v 2v 1+v 2=v 1-v 22v 1+v 2>0,故甲车先到.16.(多选)(2017·连云港模拟)一物体做匀变速直线运动,当t =0时,物体的速度大小为12 m/s ,方向向东,当t =2 s 时,物体的速度大小为8 m/s ,方向仍向东,则当t 为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )A .3 sB .5 sC .7 sD .9 sBC 物体的加速度a =Δv Δt =v t -v 0t =8-122 m/s 2=-2 m/s 2,且t ′=v t ′-v 0a ,当v t ′=2 m/s 时,t 1=5 s ;当v t ′=-2 m/s 时,t 2=7 s ,故B 、C 正确.。
第1节 描述运动的基本概念第一章 ⎪⎪⎪ 运动的描述 匀变速直线运动[全国卷考情分析]参考系、质点(Ⅰ)位移、速度和加速度(Ⅱ)以上2个考点未曾独立命题第1节 描述运动的基本概念,(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(√)(2)体积很大的物体,不能视为质点。
(×)(3)参考系必须是静止不动的物体。
(×)(4)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。
(×)(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)物体的速度很大,加速度不可能为零。
(×)(8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-3 m/s2,a甲>a乙。
(×)(9)物体的加速度增大,速度就增大。
(×)突破点(一) 质点1.对质点的三点说明(1)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看成质点是由要研究的问题决定的,并非依据物体自身的大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,质点有质量,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2.建立质点模型的两个关键(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。
[多角练通]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答案:(2)(3)突破点(二) 参考系[典题先试]1.钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场。
如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航。
甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动。
第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第一节描述运动的基
本概念必修1
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.参考系必须是固定不动的物体
B.参考系可以是变速运动的物体
C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点
D.研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点
解析:选BD.参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体,A错误,B正确;地球的公转半径比地球半径大得多,在研究地球公转时,可将地球视为质点,C错误;但在研究跳水运动员身体转动时,运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略,不能被视为质点,D正确.
2.(2018年聊城模拟)为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许
多交通标志.如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110
km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物
理意义是( )
A.110 km/h是平均速度,100 km是位移
B.110 km/h是平均速度,100 km是路程
C.110 km/h是瞬时速度,100 km是位移
D.110 km/h是瞬时速度,100 km是路程
答案:D
3.(原创题)北京时间2018年8月1日5时30分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不.正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
解析:选A.由位置、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位置,不是位置的变化,A错、B对;北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C对;北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时刻的速度的大小即速率,D正确.4.(2018年黑龙江大庆一中质检)一个物体做匀加速直线运动,在t秒内经过的位移是x,它的初速度为v0,t秒末的速度为v t,则物体在这段时间内的平均速度为( )
A.x t
B.
v 0+v t t C.v t -v 0t D.
v t +v 02 解析:选AD.平均速度的定义式:v =x t ,适用于一切运动;v =
v t +v 02仅适用于匀变速
直线运动.
5.
在第12届柏林世界田径锦标赛中,牙买加飞人博尔特在男子100 m 决赛
中和男子200 m 决赛中分别以9.58 s 和19.19 s 的成绩打破他在北京奥运会
创造的纪录,获得两枚金牌,如图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,
下列说法正确的是( )
A .200 m 决赛中的位移是100 m 决赛的两倍
B .200 m 决赛中的平均速度约为10.42 m/s
C .100 m 决赛中的平均速度约为10.44 m/s
D .100 m 决赛中的最大速度约为20.88 m/s
解析:选C.200 m 决赛的跑道有一段弯道,所以200 m 决赛的位移小于200 m ,所以A 错;200 m 决赛的平均速度v <200 m 19.19 s =10.42 m/s ,故B 错;100 m 决赛的平均速度v =100 m 9.58 s =10.44 m/s ,故C 对.由于不是匀加速运动,所以最大速度不是平均速度的2倍,D 错.
6.(2018年启东中学调研)对于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A .质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B .质点速度变化率越大,则加速度越大
C .质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D .质点运动的加速度越大,它的速度变化越大
解析:选B.质点运动的加速度为零时,质点的速度变化为零,但速度不一定为零,A 错误;质点速度变化率即为加速度,B 正确;质点在某时刻的加速度不为零,其速度可能为零,如自由落体的物体在开始下落的瞬间,故C 错误;质点的速度变化Δv =a ·Δt ,即速度的变化由质点的加速度和时间共同决定,D 错误.
7.一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是
( )
A .速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动
B .速度不断减小,到加速度为零时,物体运动停止
C .速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
D .速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
解析:选ABCD.变速直线运动的物体可以是加速,也可以是减速,加速度不断减小到零表明物体速度变化的越来越慢至速度不变,故A 、B 、C 、D 都正确.
8.在山东威海举行的第十一届全国运动会铁人三项女子决赛中,采用了奥林匹克标准竞赛距离,包括一点五公里游泳、四十公里自行车和十公里跑步三部分,总距离为五十一点五公里.东道主选手王毅在最后一圈加速冲刺,以领先9.24秒的优势获得冠军,总成绩是2小时16分18秒77.假设王毅在三项中各段的时间分别为t 1、t 2、t 3,对应行程为s 1、s 2、s 3,三项中各段的平均速率分别为v 1、v 2、v 3,总平均速率为v .则(计算中结果保留一位小数)( )
A .v 1<v 3<v 2
B .v =v 1+v 2+v 33
C .v =6.3 m/s
D .v 可能比s 2t 2大,也可能比s 1t 1小
解析:选AC.游泳平均速率v 1最小,自行车平均速率v 2最大,选项A 正确;平均速率v =s t =51.5×103 m 8162.77 s
≈6.3 m/s,选项C 正确. 9.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这1 s 内该物体的( )
A .位移的大小可能小于4 m
B .位移的大小可能大于10 m
C .加速度的大小可能小于4 m/s 2
D .加速度的大小可能大于10 m/s 2
解析:选AD.(1)若初、末速度同向时:v =v 0+v 2=4+10 2 m/s =7 m/s ,x =v t =7 m ;
a =v -v 0t =10-41
m/s 2=6 m/s 2. (2)若初、末速反向时:v =v 0+v 2=-4+102 m/s =3 m/s
x =v t =3 m ;a =v -v 0t =10--1 m/s 2=14 m/s 2.
因此可得出A 、D 正确.
二、计算题
10.爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.保时捷911 GT3由静止加速至
100 km/h 只需4.2 s.
(1)求保时捷911 GT3的平均加速度.
(2)假设普通私家车的平均加速度为 3 m/s 2,它们需要多长时间才能由
静止加速至100 km/h.
解析:(1)末速度v t =100 km/h =1003.6
m/s =27.78 m/s 平均加速度a =v t -v 0t =27.78-04.2
m/s 2≈6.61 m/s 2. (2)所需时间t =v t -v 0a =27.78-03
s≈9.26 s. 答案:(1)6.61 m/s 2 (2)9.26 s
11.火车在进入隧道前必须鸣笛.若火车速度为72 km/h ,声音在空气中的速度是340 m/s ,司机在鸣笛后2 s 时听到来自隧道口处的山崖反射的回声,求鸣笛时火车到隧道口的距离.
解析:火车在2 s 内前进的距离s 1=v 1t =20×2 m=40
m
声波在2 s 内传播的距离
s 2=v 2t =340×2 m=680 m 鸣笛时
火车到隧道口的距离l =s 1+s 22=40+6802m =360 m.
答案:360 m
12.(2018年盐城市第一次调研)2018年6月、7月间,为反对、威慑美韩军演,我国在东海、黄海海域进行了密集的近海实弹演习,一艘鱼雷快艇以30 m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰.当两者相距L0=2 km时,以60 m/s的速度发射一枚鱼雷,经过t1=50 s艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30 s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉.求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大?
解析:第一枚鱼雷击中前,敌舰逃跑的速度为v1,当鱼雷快艇与敌舰相距L0=2 km时,发射第一枚鱼雷,经t1=50 s击中敌舰,则有(v-v1)t1=L0,
即:(60-v1)×50=2000
解得v1=20 m/s
击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为
L0-(30-v1)t1=1500 m
马上发射第二枚鱼雷,击中后敌舰的速度为v2,经t2=30 s,鱼雷再次击中敌舰,则有(v-v2)t2=1500,即:(60-v2)×30=1500,
解得v2=10 m/s.
答案:20 m/s 10 m/s。