南宁市高中物理必修一第一章《运动的描述》检测题(有答案解析)
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一、选择题
1.下列速度表示平均速度的是()
A.子弹射出枪口时的速度是800 m/s
B.汽车速度计某时刻的读数是90 km/h
C.运动员冲过终点时的速度是10 m/s
D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度是l60 km/h
2.关于位移和路程,下列说法正确的是()
A.位移是矢量,位移的方向就是物体运动的方向
B.路程是标量,位移的大小就是路程
C.路程是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化
D.两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同
3.如图所示,乘坐索道缆车除了可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。
对于正在乘坐索追缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是()
A.以自己为参考系,同一缆车里的人是运动的
B.以对面的山为参考系,自己静止不动
C.以自己为参考系,看到对面的山迎面而来
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的绿树在向前运动
4.下面关于加速度的描述正确的是()
A.列车启动时的速率为零,加速度也为零
B.加速度逐渐减小时,物体一定在做减速运动
C.加速度与运动方向相反时,物体一定在做减速运动
D.匀速行驶的高速列车,由于其速度很大,所以加速度很大
5.从高出地面6m的位置竖直向上抛出一个小球,如图所示。
它上升10m后回落,最后到达地面。
则小球通过的路程和位移的大小分别是()
A .10m ,6m
B .16m ,6m
C .26m ,6m
D .26m ,16m 6.如图所示,小球以13m /s v =的速度匀速水平向右运动,碰到墙壁经0.1s t =后以2 2.5m /s v =的速度沿同一直线反弹,小球在这0.1s 内的平均加速度为( )
A .255m /s ,方向向左
B .255m /s ,方向向右
C .25m /s ,方向向左
D .25m /s ,方向向右
7.对于下列体育比赛的论述,说法正确的是( )
A .某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min ,指的是时刻
B .某运动员铅球成绩为4.50m ,指的是铅球在空中运动的位移大小为4.50m
C .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
D .运动员跑完1500m 比赛,指的是路程大小为1500m
8.一物体作直线运动,前一半位移内的平均速度为3m/s ,后一半位移内的平均速度为2m/s ,则全部位移内的平均速度大小是( )
A .2.3m/s
B .2.5m/s
C .1.2m/s
D .2.4m/s 9.下列说法中,正确的是( )
A .坐在火车上的乘客看到铁路旁的电杆迎面向他飞奔而来,乘客是以地面为参考系的
B .研究“神十一”的轨迹时,“神十一”可以视为质点
C .物体在5s 内指的是物体在第4s 末到第5s 初这1s 的时间
D .物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移 10.2019年12月26日,昌赣高速铁路正式开通运营,极大地方便了人们的生活。
G5038次列车11:08从赣州西站发车,当日13:12到达南昌西站,历时2小时4分钟,下列关于G5038次列车的说法正确的是( )
A .研究列车从赣州西站至南昌西站所经历的时间,不可以把列车看成质点
B .研究列车途中通过一架桥梁所经历的时间,可以把列车看成质点
C .“11:08”、“13:12”是时刻,“2小时4分钟”是时间
D .坐在列车上的人看到路旁的树木在倒退,是以“树木”为参考系的
11.在交通出行中,人们广泛使用手机导航软件。
下表是某次行程结束时软件显示的信息,下列说法正确的是( )
里程267公里
用时2小时58分
平均时速90公里/小时
最高时速118公里/小时
A.“267公里”是指位移
B.“2小时58分”是指时间间隔
C.“90公里/小时”是指瞬时速度
D.“118公里/小时”是指平均速度
12.物体A的加速度为3 m/s2,物体B的加速度为-5 m/s2,下列说法中正确的是()A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定增加
D.物体B的速度一定增加
二、填空题
13.如图,一个质点沿半径为R的圆弧由A运动到C,在此过程中,它的位移大小为
____,路程为_______。
14.以下情景中,哪些带下划线的物体可看成质点,哪些不能看成质点?将结果填入括号内。
(1)小敏观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工的。
(______)
(2)小英测算蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁1min爬行的路程。
(______)
(3)在跳水比赛中,裁判员给跳水运动员评分。
(______)
(4)教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程。
(______)
15.一个人晨练,按图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。
他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,他的路程的大小分别为______,位移的大小为______。
16.电火花打点计时器是一种使用________(直流、交流)电源的计时仪器,它的工作电
压是______V,当电源频率是50Hz时,它每隔________s打一次点。
17.小球从2m高度竖直落下,被水平地面竖直弹回,在1.2m高处被接住,则小球通过的路程和位移分别是________ m,________m。
18.根据打点计时器打出的纸带,我们可以直接得到或直接测量得到的物理量是_______、________。
19.北京时间8月21日09时15分,2016里约奥运会女排决赛由中国队对阵塞尔维亚队,最终中国队以3比1逆转战胜塞尔维亚队获得冠军,在比赛过程中,主攻手朱婷抓住一次机会打了一个“探头球”,已知来球速度为10 m/s,击回的球速度大小为20 m/s,击球时间为0.05 s,假设速度方向均为水平方向,设来球方向为正方向,击球过程中排球的加速度为__________m/s2。
20.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,打点计时器使用的交流电源每打两个计时点所用时间为0.02s,记录小车运动的纸带如下图所示。
在纸带上选择6个计数点A、
B、C、D、E、F,相邻计数点之间还有四个点没有画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、
5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。
根据学过的知识可以求出CE之间的时间间隔是_____s,小车在CE间的平均速度为_______m/s。
三、解答题
21.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取
10m/s2),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)一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,摩托车驾驶员被以与货车相同的速度撞飞,碰撞时间为2.1×10-3s,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
(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4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
22.汽车遇到紧急意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程中做匀速直线直线运动,在制动过程中做变速直线运动。
若汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中汽车行驶了14m,制动过程中所用时间为2.2s。
汽车在两个过程中通过的总距离为30m。
求:
(1)反应过程的时间;
(2)制动过程的平均速度大小;
(3)紧急停车全过程的平均速度大小。
23.甲骑自行车从某地出发以5m/s速度匀速行驶.20s后,乙骑电动车从同一地点出发以36km/h的速度匀速追甲.问乙出发后多久才能追上甲,追到甲时他们距出发点多远?请用图像法求解。
24.如图为某一质点的位移—时间图像,请通过图像回答以下问题:
(1)t=0时刻该质点的位置,2 s末时该质点的位置;
(2)前2 s该质点的位移,第3 s内该质点的位移。
25.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路.并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s时,速度表显示54 km/h,求:
(1)这时出租车离出发点的距离;
(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度表显示108 km/h时,出租车开始做匀速直线运动,若时间表显示10时12分35秒,此时计价器里程表示数应为多少?(出租车启动时,里程表示数为零)
26.一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏,如图所示,在一个边长为A 的大正方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在方木箱的另一顶角A处。
若老鼠在奔跑中,并不重复地跑过任意一条棱边,也不再回到G点,聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口(设猫和老鼠同时从G点出发),结果猫再次在洞口A捉到了老鼠。
问:
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少?
(2)猫的位移大小和路程是多少?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.D
解析:D
A.子弹出枪口的速度,是通过某一位置的速度,表示瞬时速度,故A错误;
B.汽车速度计某时刻的读数是90km/h,指的是某一时刻的速度,为瞬时速度,故B错误;
C.运动员冲过终点时的速度是10m/s,为某一位置的速度,故为瞬时速度,故C错误;D.“和谐号”动车从厦门到福州的速度是160km/h,对应的是一段位移,所以是平均速度,
故D正确;
故选D。
2.C
解析:C
A.位移是矢量,位移的方向就是物体运动的起点指向终点,而位移的方向与物体运动的方向不一定相同,故A错误;
B.路程是标量,位移的大小不一定等于路程。
当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程;当物体不是单向运动时,路程大于位移的大小,故B错误;
C.路程的大小等于运动轨迹的长度,位移表示物体位置变化,故C正确;
D.两物体通过的路程相等,则它们的位移不一定相同,故D错误。
故选C。
3.C
解析:C
A.以自己为参考系,同一缆车里的人相对于自己的位置没有发生变化,是静止的,故A 错误;
B.以对面的山为参考系,则山不动,自己相对于对面的山位置发生了变化,自己是运动的,故B错误;
C.以自己为参考系,则自己不动,对面的山相对自己来说距离逐渐变小,看到对面的山迎面而来,故C正确;
D.以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的绿树在向后运动,故D错误。
故选C。
4.C
解析:C
A.列车启动时的速率为零,但加速度不为零,速度即将发生变化,故A错误;
B.加速度减小时,说明速度变化更慢了,此时物体也可能是速度增加的变慢了,故B错误;
C.加速度与运动方向相反时,物体的速度将减小,物体一定在做减速运动,故C正确;D.匀速行驶的高速列车,速度不变化,故加速度为零,故D错误;
故选C。
5.C
解析:C
位移是由初位置指向末位置的有向线段,球上升10m,又下降16m,故全过程的总路程是
s=+=
10m16m26m
全过程的总位移是
x=-
6m
则位移大小为6m。
故选C。
6.A
解析:A
取向右为正方向,则平均加速度为
2221 2.53m 55m s Δ0.1
v v a t ----=
==- 负号代表加速度方向向左,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
7.D
解析:D
A. 某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min ,指的是从比赛开始到比赛结束的时间,A 错误;
B. 某运动员铅球成绩为4.50m ,指的是铅球抛出点到落地点的水平距离,不是在空中运动的位移大小,B 错误
C. 足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,涉及硬币的形状,该硬币不可以看做质点,C 错误;
D. 运动员跑完1500m 比赛,1500m 是路径的长度,路程大小为1500m ,D 正确。
故选D 。
8.D
解析:D
根据平均速度的定义
x v t
=
设总位移为x ,前一半位移所用时间 111
22x
x t v v == 后一半位移所用时间
222
22x
x t v v == 全部位移内的平均速度大小
12
=x x v t t t =
+ 代入数据得 2.4m/s v =
故选D 。
9.B
解析:B
A .坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木迎面向他飞奔而来,乘客是以火车为参考系的,A 错误;
B.研究“神十一”的轨迹时,可以忽略“神十一”的大小和形状,可以视为质点,B正确;C.物体在5s内指的是物体从零时刻到第5s末这5s的时间,C错误;
D.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小,但是路程不是位移,D错误。
故选B。
10.C
解析:C
A.研究列车从赣州西站至南昌西站所经历的时间时,列车的大小可忽略不计,可以把列车看成质点,选项A错误;
B.研究列车途中通过一架桥梁所经历的时间时,列车的大小不能忽略,不可以把列车看成质点,选项B错误;
C.“11:08”、“13:12”是时刻,“2小时4分钟”是时间,选项C正确;
D.坐在列车上的人看到路旁的树木在倒退,是以“列车”为参考系的,选项D错误。
故选C。
11.B
解析:B
A.“267公里”是行程开始到行程结束路径的长度,是路程,A错误;
B.“2小时58分”是行动开始到行动结束之间的时间,是时间间隔,B正确;
C.“90公里/小时”是路程和时间的比值,是平均速率,C错误;
D.最高时速是指瞬时速度,D错误。
故选B。
12.B
解析:B
A.加速度是矢量,正负号只表示方向,不表示大小,因此物体A的加速度比物体B的加速度小,A错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,表示速度变化的越快,因此物体B 的速度变化比物体A的速度变化快,B正确;
CD.当加速度的方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度增加;当加速度的方向与速度方向相反时,物体做减速运动,速度减小,由于不知道AB两物体初速度方向,因此无法判断两物体的速度如何变化,CD错误。
故选B。
二、填空题
13.2RπR
解析:2RπR
[1][2]位移为起点到终点的有向线段,所以位移大小为2R,方向由A指向C;路程为质点经过轨迹的长度,所以路程为πR。
14.不能能不能不能
解析:不能 能 不能 不能
(1)[1]小敏观察蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁的肢体是如何分工的,不能把蚂蚁看做质点,否则就肢体动作了。
(不能)
(2)[2]小英测算蚂蚁拖动饭粒时,蚂蚁1min 爬行的路程,蚂蚁的大小可忽略不计,可看做质点。
(能)
(3)[3]在跳水比赛中,裁判员给跳水运动员评分,不能把运动员看做质点,否则就没动作了。
(不能)
(4)[4]教练在训练中观察跳高运动员的跳高过程,不能把运动员看做质点,否则就没动作了。
(不能)
15.5R
解析:5R
[1]从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进。
当他走到D 点时,路程
2 2.522
R R s R R πππ
π=++= [2]位移大小为
x ==
16.交流220002
解析:交流 220 0.02
[1][2]电火花打点计时器是一种计时仪器,它使用的是交流电源,利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹,它的工作电压为220V 交流电。
[3]当电源频率是50Hz 时,周期为
11s 0.02s 50
T f =
== 即它每隔0.02s 打一次点。
17.208
解析:2 0.8
[1]路程是物体通过的轨迹的长度,小球从2m 高处下落的过程中通过的路程为2m ,而反弹到1.2m 高处通过的路程是1.2m ,故整个过程中通过的路程是
2m 1.2m 3.2m s =+=
[2] 位移是从初始位置指向末位置的有向线段,其大小等于初末位置之间的直线距离,故位移大小为
2m 1.2m 0.8m x =-=
18.时间间隔位移
解析:时间间隔 位移
[1]依据交流电源的频率,可以直接得到打点计时器打相邻两点的时间间隔;
[2]利用刻度尺直接测量两点之间的距离就得到了位移。
19.-600
解析:-600
设来球方向为正方向,击球过程中排球的加速度为
22212010m/s 600m/s 0.05
v v a t ---===- 20.2045
解析:2 0.45
[1]由于相邻计数点之间还有四个点没有画出,所以每相邻计数点的时间间隔为5×0.02s=0.1s ,故CE 之间的时间间隔是2×0.1s=0.2s 。
[2]小车在CE 间的平均速度为
2
(14.0 5.0)10m/s 0.45m/s 20.2
CE x v T --⨯=== 三、解答题
21.(1)1666.7g >500g ,因此摩托车驾驶员有生命危险;(2)1:1
(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为
Δv =v 2-v 1=-72km/h-54km/h =-20m/s-15m/s =-35m/s
两车相碰撞时摩托车的加速度为
a =
v t ∆∆=335/2.110m s s
--⨯≈-16667m/s 2=-1666.7g 1666.7g >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=
11v t ∆∆ a 2=
22v t ∆∆ 所以
a 1:a 2=
11v t ∆∆:22v t ∆∆=204∶153
=1:1 22.(1)0.7s ;(2)7.3m/s ;(3)10.3m/s
(1)反应过程的时间 1114s=0.7s 20
x t v =
= (2)制动过程的位移 x 2=30m-14m=16m
则平均速度大小
22216m/s 7.3m/s 2.2x v t =
=≈ (3)紧急停车全过程的平均速度大小
1230m/s 10.3m/s 0.7 2.2
x v t t =
=≈++ 23.20s ,200m 以甲的出发点为原点O ,并有甲的速度5m/s v =甲及乙的速度36km/h 10m/s v ==乙,在同一s t -图上做出它们的运动图线,如图所示
图示两直线的交点的意义是甲乙在同一位置,即相遇追上.对应乙的运动时间为20s ,对应距出发点距离为200m 。
24.(1)2 m ,8 m ;(2)6 m ,0
(1)由图像可知,在t =0时刻,该质点的位置
12m x =
2 s 末时该质点的位置
28m x = (2)前2 s 该质点的位移
216m x x x ∆=-= 第3 s 内该物体处于静止状态,因此该质点的位移为0。
25.(1)75m ;(2)2700m
(1)54km/h=15m/s v =,由速度公式可得:v at =,故
2215==m/s =1.5m/s 10
v a t , 由位移时间公式得,
2211= 1.510m=75m 22
x at =⨯⨯, (2) 108km/h=30m/s v '=,由速度位移关系可得,汽车达到最大速度经过的位移为:
22
30=m=300m 22 1.5
v x a ''=⨯, 这时汽车从静止载客开始,已经经历的时间t ′,可根据位移公式:
30=s=20s 1.5
v t a ''=, 这时出租车时间表应显示10时11分15秒。
出租车继续匀速运动,它匀速运动时间t ″应为80s ,通过位移
2=3080m=2400m x v t '''=⨯,
所以10时(12分)35秒时,计价器里程表应显示
()
s=;
300+2400m=2700m
26.(1)3a3a(2)3a5a
(1)经过分析可知,老鼠从顶角G点出发到达洞口顶角A处,走过的最短路程
3
=
x a
位移大小为GA的长度
=
3
GA a
(2)G到A的路线有无数种,由于猫只能在木箱表面运动,可将立体图形展开,如图所示
在同平面内连接G、A两点,当猫按照GA线路行走时,路程最短,则最短路程为
22
=+=
AG a a a
(2)5
猫的位移大小为立体图中A、G3a。