【单元练】柳州铁路第一中学高中物理必修1第一章【运动的描述】经典复习题(培优专题)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题
1.一物体做直线运动,其位移一时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前6s 内( )
A .物体先向左运动,2s 后开始向右运动
B .在t =2s 时物体距出发点最远
C .前2s 内物体位于出发点的左方,后4s 内位于出发点的右方
D .在t =4s 时物体距出发点最远D
解析:D
A . 向右为正方向,由图像可知,物体从-5m 处向右运动至5m 处,然后返回至4m 处,物体在前4s 内向右运动,后2s 内向左运动,A 错误;
C .由图像可知,出发点在x =-5m 处,t =6s 返回至4m 处,所以运动后物体始终在出发点的右方,C 错误;
BD .在t =2s 时,物体离出发点4m 不是最远,t =4s 时物体距出发点最远,B 错误D 正确。
故选D 。
2.如图所示,足球比赛中,某运动员将向左冲来的足球向右踢回,踢球前后足球的速度大小分别为2m/s 和5m/s ,脚对球的作用时间为0.5s ,此过程中足球的加速度为( )
A .26m/s ,方向向右
B .26m/s ,方向向左
C .214m/s ,方向向右
D .214m/s ,方向向左C
解析:C 取向左的初速度方向为正方向,则有0s =2m/v ,5m/s t v =-,根据加速度的定义公式可得加速度为
205214m/s 0.5
t v v v a t t -∆--====-∆ 所以加速度大小为214m/s ,方向向右,则C 正确;ABD 错误;
3.质点是一个理想化模型,下列说法中正确的是( )
A .研究运动员110m 栏比赛的跨栏技术时,其身体可看作质点
B .研究地球的公转轨迹时,地球可看作质点
C .研究火车通过隧道所需的时间时,火车可看作质点
D .研究“嫦娥一号”在轨道上的飞行姿态时,“嫦娥一号”可看作质点B
解析:B
A .研究运动员110m 栏比赛的跨栏技术时,不可以忽略运动员的大小和形状,不可看作质点,A 错误;
B .研究地球的公转轨迹时,可以忽略地球的大小和形状,地球可看作质点,B 正确;
C .研究火车通过隧道所需的时间时,不可以忽略火车的大小和形状,火车不可看作质点,C 错误;
D .研究“嫦娥一号”在轨道上的飞行姿态时,不可以忽略“嫦娥一号”的大小和形状,不可看作质点,D 错误。
故选B 。
4.做匀变速直线运动的物体初速度为6m/s ,经过10s 速度变为反向的21m/s ,则加速度的大小为( )
A .1.2m/s 2
B .1.4m/s 2
C .1.5m/s 2
D .2.7m/s 2D
解析:D
物体初速度为:v 0=6m/s ,10s 后的速度方向与初速度方向反,即21m/s v =-
根据加速度的定义式,加速度为 22216m/s 2.7m/s 10
v a t ∆--===-∆ 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,则加速度的大小为2.7m/s 2。
故选D 。
5.在“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间站交会对接的过程中( )
A .飞船可以看成质点,空间站不可以看成质点
B .飞船不可以看成质点,空间站可以看成质点
C .飞船和空间站都可以看成质点
D .飞船和空间站都不可以看成质点D
解析:D
在飞船和空间站对接的过程中,飞船和空间站的大小和形状不能忽略,否则无法对接,因此两者均不能看作质点。
故选D 。
6.对运动物体来说,关于速度和加速度下列说法不正确的是( )
A .加速度是描述速度大小变化的物理量
B .加速度恒定不变,速度一定在变化
C .加速度增大,速度可以是减小的
D .加速度的方向,即速度变化的方向A
A .加速度是描述速度变化快慢的物理量,A 错误;
B .加速度是描述速度变化快慢的物理量,只有存在加速度物体的速度肯定发生变化,B 正确;
C .当加速度和速度方向相反时,物体可以做加速度增大的减速运动,C 正确;
D .根据 ∆=∆v a t
加速度的方向,即速度变化的方向,D 正确。
本题选择错误的,故选A 。
7.关于加速度的说法正确的是( )
A .加速度越大,物体速度变化越快
B .加速度越大,物体速度变化越大
C .加速度就是物体增加的速度
D .物体速度为0,加速度也必然为0A 解析:A
ABC .加速度表示物体速度改变快慢的物理量,即加速度越大,物体速度变化越快,BC 错误A 正确;
D .物体速度为0,加速度不一定为零,例如火箭发射的瞬间,D 错误。
故选A 。
8.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A
解析:A
取向右为正方向,则平均加速度为 2221 2.53m s 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 。
9.图为2020年9月29日嘉善某中学运动会上同学们排着整齐的队列沿直道经过主席台。
学生A 和B 并排同步行进接受坐在主席台上校长检阅。
则下列说法正确的是( )
A .以A 为参考系,
B 是运动的
B .以A 为参考系,校长是静止的
C .以B 为参考系,看台上就坐的同学是静止的
D .以B 为参考系,看台上就坐的同学是运动的D
解析:D A .以A 为参考系,B 是静止的,故A 错误;
B .以A 为参考系,校长是运动的,故B 错误;
CD .以B 为参考系,看台上的同学是运动的,故C 错误,D 正确;
故选D 。
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 。
二、填空题
11.打点计时器接______(填交流、直流)电,当频率是50Hz 时,打点计时器每隔_______s 打一个点。
若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm ,则物体在这段位移的平均速度为_______m/s 。
交流0021
解析:交流 0.02 1
[1][2]打点计时器需接交流电,当频率是50Hz 时,打点计时器每隔0.02s 打一个点。
[3]若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm ,则物体在这段位移的平均速度为
22010m/s 1m/s 100.02
s v t -⨯===⨯ 12.一人晨跑时从A 点出发,其运动轨迹如图所示,其中BC 为一半圆,当其到达C 点时,其运动的路程为___________,位移大小为___________。
614m500m
解析:614m 500m
[1]当其到达C 点时,其运动的路程为
300m 100m=614m s π=+⨯
[2]位移大小为
300m+200m=500m x =
13.在球赛中,篮球以10m/s 的速度水平撞击篮板后以8m/s 的速度反向弹回,球与篮板接触的时间为0.1s ,则篮球在水平方向的加速度大小为_________。
解析:2180m/s
由题意可得010m/s v =,8m/s t v =-,0.1s t =,则篮球在水平方向的加速度为
220810m/s =180m/s 0.1
t v v a t ---==- 则篮球在水平方向的加速度大小为2180m/s 。
14.在研究匀变速直线运动的实验中,为使纸带在运动时受到阻力较小,应选择______(电火花计时器、电磁打点计时器),电火花计时器工作电压为______V 。
电火花计时器220
解析:电火花计时器 220
[1]电磁打点计时器由于振针的作用,纸带与复写纸之间阻力相对较大,实验误差比较大,而电火花计时器使用的是火花放电,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小,故应选电火花计时器。
[2]电磁打点计时器工作电压一般为4V~6V ,需要由学生电源供电,而电火花计时器使用的是220V 交流电。
15.在“用打点计时器测速度”实验中:
(1)打点计时器有两种,分别是电火花打点计时器和______打点计时器,都是使用交流电源的仪器,电火花计时器的工作电压是______V ;
(2)安装纸带时,应将纸带置于复写纸的______(选填“上方”或“下方”)。
拉动纸带应在接通打点计时器的电源______(选填“之前”或“之后”)。
电磁220V 下方之后【分析】主要考察打点计时器的认识
解析:电磁 220V 下方 之后
【分析】
主要考察打点计时器的认识。
(1)[1][2]打点计时器有两种,分别是电火花打点计时器和电磁打点计时器,都是使用交流电源的仪器,电磁打点计时器的工作电压是4~6V ,电火花计时器的工作电压是220V ;
(2)[3][4]安装纸带时,应将纸带置于复写纸(或墨粉纸盘)的下方,把纸带固定在小车上,应在放开小车之前启动打点计时器。
【点睛】
理解打点计时器的原理是解题的关键。
16.如图所示,以Ox 方向为正方向,则质点从A 到D 的位移为___,从C 到E ,再到A 的总位移为___。
4m−3m
解析:4m −3m
[1]位移的大小等于首末位置的距离,质点从A 到D 的位移为
x 1=2−(−2)=4m
[2]从C 到E ,再到A 的总位移
x 2=−2−1=−3m
17.赛欧轿车的最高时速可达160公里/小时,指的是______速度,上海内环高架线上汽车限速为60公里/小时,指的是______速度。
(选填平均或瞬时速度)瞬时瞬时 解析:瞬时 瞬时
[1][2]赛欧轿车的最高时速160公里/小时是指在某时刻的速度,不是车在整个运动过程中的速度,所以最高时速是瞬时速度;上海内环高架线上汽车限速为60公里/小时,指的是最高时速,故为瞬时速度。
18.某物体向东运动60m 后向西运动20m ,再向北运动30m ,该物体运动的总路程为______m ,位移为_____m ,方向为________.50东偏北37°
解析:50 东偏北37°
[1]如图,60m AB x =, 20m BC x =,30m CD x =
路程
60m 20m 30m 110m AB BC CD s x x x =++=++=
[2]总位移大小
22223040m 50m AC CD x x x =+=+=
[2]根据
303tan 404
θ=
= 即位移方向是东偏北37° 19.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_______、________。
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。
20.我国将“高分四号”卫星成功发射进入地球同步轨道,卫星围绕地球做圆周运动,如图所示。
卫星轨迹是以O 为圆心、半径等于R 的圆周。
P 、Q 为轨迹上两点,且OP ⊥OQ 。
卫
星从P 运动到Q 过程中,路程为_________,位移大小为________
R 解析:32R π 2R [1] 路程是轨迹的长度,卫星从P 运动到Q ,运行了圆周的四分之三,则路程为
33242
R x R ππ=⨯= [2] 位移的大小等于首末位置的距离,根据几何关系知,位移大小 222x R R R =+=
三、解答题
21.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。
解析:(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 2.2
x 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 ==≈++ 22.如图所示为一平直的轨道10t =时一可视为质点的滑块从A 点出发向右运动22s t =时到达B 点,然后滑块立即由B 点向左运动34s t =时到达C 点,已知=8m CA AB =,取向右为正方向。
求:
(1)1
3t t 时间内滑块的平均速率。
(2)13t t 时间内的平均速度与23t t 时间内的平均速度。
解析:(1)6m/s ; (2)-2m/s ,-8m/s
(1)滑块在13t t 时间内通过的路程为
24m AB BC s x x =+=
滑块在13t t 时间内的平均速率为
3124m/s 6m/s 4
s v t t ===- (2)13t t 时间内滑块从A 点运动到C 点,则该过程中滑块的位移为
18m AC x x ==-
则该段时间内的平均速度为
11318m/s 2m/s 4
x v t t -===-- 23t t 时间内滑块从B 点运动到C 点,则该过程中滑块的位移为
21m 6BC x x =-=
则该段时间内的平均速度为
223216m/s 8m/s 2
x v t t -===-- 23.某汽车以36 km/h 的速度行驶了1 h 后,离目的地还有一半的路程,要想在30 min 内到达目的地,问:
(1)它最后一半的路程中的平均速度应为多少?
(2)全程的平均速度应为多少?
解析:(1) 72 km/h ;(2) 48 km/h
(1)根据
x v t
=
可得,全程的一半为 1136 1?k m 36 km x v t =⨯==
最后一半的路程中的平均速度
2236km 72km/h 1h 2
x v t =
== (2)全程的平均速度 12248km/h x v t t =
=+ 24.一队学生全长120m s =,沿平直公路以12m/s v =速度匀速前进,进行拉练训练。
队尾某同学接到命令,以26m/s v =追到队首,传达信息后,立即以原速率返回队尾,请用
s t -图像求该同学全过程所花的时间。
解析:45s
以队尾为原点O ,分别作出队尾和队首的匀速直线运动的s t -图像
如图中的直线OO '和AA '所示,由于速度相等,故这两条直线平行,斜率大小即为速度大小
1tan 2m/s v α==
同样作出队尾某同学追赶和返回的图线,如图中的OB 和BB ',这两条直线的斜率大小即为追赶和返回时的速度大小
2tan 6m/s v β==
图中,直线OB 与AA '的交点B 所对应的时间1t 即追及时间,直线BB '和OO '交点B '所对应时间2t 为追赶和返回的总时间,而返回所用时间仅为21t t -。
本题要求的时间为2t ,根据图中的几何关系和三角函数关系,我们很容易列出等式
()112112221s v t v t v t v t t +==+-
代入数据
()112211202626t t t t t +==+-
解得
130s t =,245s t =
即:该同学共花时间45s ,其中追赶30s ,返回15s 。
25.汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测.一辆汽车从原点O 由静止出发沿x 轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据,求:
(1)汽车在第2 s 末的瞬时速度大小;
(2)汽车在前3 s 和最后2 s 的平均加速度大小;
(3)汽车在第4 s 内的平均速度大小.
解析:(1)3m/s(2)1.67m/s,2.5m/s 2(3)4m/s
【解析】
(1)由题中条件可知汽车在第2 s 末的瞬时速度大小是3 m/s
(2)汽车在t =0时的速度v 0=0,
t =3 s 时的速度v 3=5 m/s.
所以前3 s 的平均加速度
22301150a m/s =1.67m/s 3
v v t --== t =6 s 时v 6=5 m/s ,t =8 s 时v 8=0
所以最后2 s 的平均加速度
22862205a m/s =-2.5m/s 2
v v t --== 负号表示加速度的方向与汽车运动方向相反.
(3)第3 s 末的位置坐标x 1=4 m ,
第4 s 末的位置坐标为x 2=8 m ,
所以汽车在第4 s 内的平均速度为21x -x 8-4¯=m/s=4m/s 1
' 26.某质点由A 点出发做直线运动,经5s 向东运动了30m 到达B 点,又经过5s 再次前进了60m 到达C 点;在C 点停了4s 后又向西行,又经过6s 运动120m 到达A 点西侧的D 点,求:
(1)质点由A 点刚好到达C 点的平均速度的大小
(2)质点运动全程(AD )的平均速度
解析:(1)19m/s v =;(2)2 1.5m/s v =,方向向西
(1)以向东为正方向,质点运动的起点为A ,到达C 点时位移为:
1x =30m+60m=90m
时间为:
1t =5s+5s=10s
该过程平均速度大小:
12190910
x v t =
==m/s (2)全过程的位移为: 2306012030x =+-=-m
时间为: 2554610t =+++=s
平均速度:
22230 1.520x v t -=
==-m/s 负号表示方向向西.
27.如图所示,一个绕竖直轴旋转的洗衣机甩干筒,稳定工作时转速n =600r/min (即每分钟转600圈),甩干筒从静止开始加速旋转直到到达稳定工作转速,共用时t =5s ,期间转速均匀增加。
在加速旋转的这5s 内,求:
(1)甩干筒平均每秒转速的增加量b ;
(2)甩干筒总共旋转的圈数q 。
解析:(1)2 r/s (2)25 r
(1)甩干筒这5s 内转速的增加量
Δn =n t -n 0=600 -0=600r/min=10 r/s ;
甩干筒平均每秒转速的增加量应等于转速的增加量与时间的比值: n t ∆=2 r/s 2 即甩干筒平均每秒转速的增加量b 为2 r/s
(2)由于转速均匀增加,甩干筒这5s 内的平均转速
010522
t n n n +===r/s 这5s 内,甩干筒由慢到快总共旋转的圈数,与甩干筒以平均转速匀速旋转的总圈数相等,总圈数
q =n t=25 r
28.如图所示,某人从A 点出发,先以2m/s 的速度向东走了20s 到达B 点,接着以3 m/s 的速度向北走了10s 到达C 点,求此人在这30 s 内的平均速率和平均速度的大小.
解析:平均速率:7/3 m/s;平均速度:5/3 m/s
此人向东走的位移:
1112m/s 20s 40m x v t ==⨯=
向北走的位移:
2223m/s 10s 30m x v t ==⨯=
所以总位移:
222212430500x x x m =+=+=
总路程:
1230m 40m = 70m s x x =+=+
所以平均速度:
1250m 30s 5m /s 3
x v t t =
==+ 平均速率: 1270m 307m /s 3m s v t t '=
==+ 此人在这30s 内的平均速率为7m/s 3,平均速度为5m/s 3。