高考物理新力学知识点之机械运动及其描述单元汇编含答案解析(3)

高考物理新力学知识点之机械运动及其描述单元汇编含答案解析(3)
一、选择题
1．2016年奥运会将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置时
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
2．下列各组物理量中，全部是矢量的是（）
A．速度、路程、平均速度B．位移、速度、力
C．速度、加速度、路程D．时间、速度、加速度
3．某班同学分乘两辆汽车去公园游玩，两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动.如果以地面为参考系，那么，上述观察说明
A．甲车不动，乙车向东运动
B．乙车不动，甲车向东运动
C．甲车向西运动，乙车向东运动
D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动
4．爱因斯坦曾经设计了个真空中的理想实验室，在这个实验中，当电梯（内部为真空）相对于地球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底板上；当电梯做自由落体运动时观察者发现从手中释放的草果和羽毛会停在空中而不下落。

下列关于这一实验的说法正确的是（）
A．电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板
B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零
C．以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律是成立的
D．在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在
5．奥运会中，运动员参加200米比赛，20秒末到达终点的速度为12m/s，则全程的平均速度可能是（）
A．10m/s B．11m/s C．8m/s D．12m/s
6．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是（）
A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小
B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大
C．位移越来越小
D．速度变化率越来越大
7．近年来，登山步行成为越来越多的人的健康习惯。

如图为某地生态公园的登山步行道线路图，从图中可以看出，从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线，小王和小张两人选择了不同的路线，结果小王比小张先到达目的地。

对于此过程，下列说法正确的是（）
A．小王与小张的路程相同
B．小王的位移小于小张的位移
C．小王的平均速度大于小张的平均速度
D．小王的平均速率大于小张的平均速率
8．某同学骑自行车沿直线运动，第1s内的平均速度是1m/s，第2s内的平均速度是
3m/s，第3s内的平均速度是5m/s,则前3s内的平均速度是( )
A．3m/s B．5 m/s C．6 m/s D．9 m/s
9．甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移。

甲车在前半段位移以30 km/h的速度运动，后半段位移以60 km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动，后半段时间内以60 km/h的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度v甲和v乙的大小关系是( )
A．v甲=v乙
B．v甲＜v乙
C．v甲＞v乙
D．由于不知道位移和时间，所以无法比较
10．下列有关质点的说法中正确的是()
A．在乒乓球比赛运动中，双方运动员将乒乓球看做质点
B．在研究子弹穿过一张薄纸所需的时间时，可以把子弹看做质点
C．研究自行车的运动时，因为车轮在不停地转动，所以在任何情况下都不能把自行车看做质点
D．用GPS定位系统研究汽车的位置时，可以把汽车看做质点
11．在物理学的重大发现中，科学家们总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等．以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法运用了假设法
B．根据速度的定义式
x
v
t
∆
=
∆
，当△t趋近于零时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，
该定义运用了微元法
C．在实验探究加速度与力、质量的关系时，运用了控制变量法
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，然后将各小段位移相加，运用了极限思想法
12．关于速度，下面的说法是正确的是（）
A．通过路程长的物体速度大
B．通过相同的路程，所用时间少的物体速度大
C．单位时间内通过路程长的物体速度大
D．运动快的物体速度大
13．下列说法中是时刻的是（）
A．最后3秒B．第三秒末C．前三秒D．第三秒内
14．在物理学习中，概念、模型、方法需要同学们理解与掌握，如下说法不正确的是
（）
A．质点、点电荷均为理想化模型
B．合力与分力，合运动与分运动为等效替代关系
C．位移、速度、磁感应强度，电流强度、功均为矢量
D．电场强度、速度、密度等概念的引入均利用了比值定义法
15．下列关于矢量和标量的说法正确的是
A．做直线运动的甲、乙两物体位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，则x甲>x乙
B．速度是矢量，而速度变化量是标量
C．电流既有大小又有方向，所以它是矢量
D．矢量和标量遵从不同的运算法则，而不只是看物理量的正、负
16．一物体做加速度不变的直线运动,在4 s内的位移为16 m,速度变为原来的三分之一,方向不变。

则该物体的加速度大小为()
A．1 m/s2B．1.5 m/s2C．2 m/s2D．0.75 m/s2
17．关于加速度，下列选项中正确的是（）
A．加速度大于零，物体运动的速度一定增加
B．速度变化越快，加速度越大
C．速度变化量越大，加速度越大
D．飞机比高铁快，是因为飞机的加速度大于高铁的加速度
18．相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。

如图所示为一种指南车模型，该指南车利用机械齿轮传动的原理，在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。

关于该指南车模型，以下说法正确的是（）
A．以指南车为参照物，车上的小木人始终是静止的
B．如果研究指南车的工作原理，可以把车看成质点
C．在任意情况下，指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等
D．在任意情况下，车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等
19．下列说法中正确的是( )
A．位移的大小一定不会比路程小
B．质点做减速直线运动时，加速度可能增大
C．质点做直线运动时，平均速度不可能为零
D．加速度越大，速度变化量也一定越大
20．下列关于参考系的说法，正确的是( )
A．参考系是为了研究物体的运动而选取的
B．看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是地面上的人以地面做参考系观测的结果
C．只能选取静止不动的物体作为参考系
D．同一个运动对不同的参考系，其观察结果一定是相同的
21．篮球，是青少年喜欢的体育运动，它兼具趣味性、集体性、观赏性等特点。

图示为某学校篮球比赛中的一个场景。

假设篮球正在竖直上升，不计空气阻力。

关于篮球上升过程，下列说法正确的是（）
A．篮球在最高点时，其加速度为零B．篮球的速度变化量与运动时间成正比C．篮球的动量与运动时间成正比D．篮球的机械能与上升的高度成正比22．下列哪种情况是不可能出现的
A．物体的加速度增大时，速度反而减小
B．物体的速度为零时，加速度却不为零
C．物体的加速度不为零且始终不变，速度也始终不变
D．物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零
23．物体沿直线从A点经B点运动到C，在AB段运动速度为60m/s，在BC段运动速度为30m/s，且AB=3BC．则AC段中平均速度大小为（）
A．37.5m/s B．45m/s C．48m/s D．52.5m/s
24．如图所示为飞行员（丙）在跳伞训练，飞机驾驶员（甲）和地面指挥员（乙）在观察了丙的运动后，发生了争论。

关于甲、乙争论的内容，下列说法正确的是（）
A．甲选取了地面为参考系B．乙选取了飞机为参考系
C．两人的说法中必有一个是错误的D．两人选取参考系不同导致观察结果不同25．下列说法正确的是（）
A．对人骑车的姿势进行生理学分析时，可以把人当做质点
B．做变速直线的物体，当某一时刻它的速度为零时，它的加速度可能不为零
C．静止在水平面上的物体对水平面的压力就是物体的重力
D．质量一定的物体受到的合外力越大，物体的速度就越大
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一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在撑地面过程中的转动情况时，支撑杆的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故A错误；确定马拉松运动员在比赛中的位置时，运动员的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故B正确；跆拳道比赛中研究运动员的动作时，运动员的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故C错误；乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不能忽略，不能看成质点，故D错误。

所以B正确，ACD 错误。

2．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．速度、平均速度都是有大小又有方向的矢量，路程只有大小，没有方向的标量，故A 错误；
B．位移、速度、力都是有大小又有方向的矢量，故B正确；
C．速度、加速度都是有大小又有方向的矢量，路程只有大小，没有方向的标量，故C错误；
D．速度、加速度都是有大小又有方向的矢量，时间只有大小，没有方向的标量，故D错误。

故选B。

3．D
解析：D
【解析】
【详解】
因为甲车看乙车没有动，则甲和乙的运动情况一致，而乙车的人看到路旁的树木向西运动，说明乙车相对路旁的树木向东运动，则如果以大地为参考系则乙向东运动，因为甲车和乙车运动状态一致，故甲、乙两车以相同的速度向东运动。

故ABC错误， D正确；4．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电梯相对地球静止时，由于没有空气阻力，释放后的苹果和羽毛同时落到电梯底板，A 错误；
B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛同样受重力作用不变，B错误；
C．牛顿运动定律成立的条件是必须在惯性参考系中，也就是静止或匀速运动的物体做参考系，而自由下落的电梯不是惯性参考系，因此牛顿运动定律是不成立的，C错误；D．在自由下落的电梯里，观察者观察到苹果和羽毛处于静止状态，但不能仅凭这个说明两个物体是否受引力作用，D正确。

故选D。

5．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
平均速度是位移与时间的比，200m比赛中有一段是弯道，因此位移小于200m，用时间20s，因此平均速度小于10m/s，从答案中选，只可能为8m/s，C正确，ABD错误。

故选C。

6．B
解析：B
【解析】
【详解】
AB．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，因为加速度方向与速度方向相同，则速度一直增大，当加速度减小到零时，速度达到最大，选项A错误，B 正确；
C．雨滴从高空由静止下落过程中，位移越来越大，选项C错误；
D．加速度是反映速度变化快慢的物理量，加速度减小，则速度的变化率减小，选项D错误。

故选B。

7．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．路程是运动的轨迹的长度。

他们选择不同的路线，路程可能不同。

故A 错误；
B ．位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等。

故B 错误；
C ．平均速度是由位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小王用时较短，故小王的平均速度较大，故C 正确；
D ．平均速率等于路程与时间的比值，由于小王和小张的路程大小关系不能确定，则不能比较平均速率关系。

故D 错误。

故选C 。

8．A
解析：A
【解析】
【详解】
第一秒内的位移为
1111x v t m ==
第二秒内的位移为
2223x v t m ==
第三秒内的位移为
3335x v t m ==
故平均速度为
123123
3/x x x v m s t t t ++=
=++ A 正确，BCD 错误。

故选A 。

9．B
解析：B
【解析】
【详解】 甲的平均速度40/22
6030
x x v km h x x t =
==+甲，乙的平均速度30602245/t t x v km h t t ⨯+⨯===乙，可见乙的平均速度大于甲的平均速度，B 正确． 10．D
解析：D
【解析】
试题分析：物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，
乒乓球比赛中运动员需要研究对方球的旋转方向，所以不能看做质点，A错误；子弹的长度相对于纸的厚度不能忽略，所以子弹不能看做质点，B错误；当研究自行车的运动轨迹时，自行车可看做质点，C错误；定位车的位置时，车的形状，大小对我们研究的问题影响不大，可以看做质点，D正确
考点：考查了对质点的理解
11．C
解析：C
【解析】
【详解】
质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，A错误；为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，B错误；在研究加速度与质量和合外力的关系时，由于影响加速度的量有质量和力，故应采用控制变量法，C正确；在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法，D错误．
12．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
速度是质点位移与通过位移所用时间的比值；质点通过路程和时间的比值为平均速率；速度是描述质点运动快慢的物理量，质点速度大表示质点运动快．
A．通过路程长的物体速度不一定大，选项A错误；
B．通过相同的路程，但位移不一定相同，则所用时间少的物体速度不一定大，选项B错误；
C．单位时间内通过位移长的物体速度大，选项C错误；
D．运动快的物体速度大，选项D正确。

故选D。

13．B
解析：B
【解析】
【详解】
A．最后3秒在时间轴上对应一段距离，指的是时间；A错误。

B．第3秒末在时间轴上对应的是一个点，是时刻；B正确。

C．前3秒是从0时刻到3秒末之间，在时间轴上对应一段距离，是时间；C错误。

D．第3秒内，在时间轴上对应一段距离，是从2s末到3秒末之间，是时间；D错误。

故选B。

14．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．物理学中的质点、点电荷等均为理想化模型，A 选项不合题意，故A 错误；
B ．物理学中用到大量的科学方法，建立“合力与分力”、“平均速度”、“合运动与分运动”采用等效替代的方法，B 选项不合题意，故B 错误；
C ．位移、速度、磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，功只有大小没有方向，是标量，电流强度虽然有方向但是不满足平行四边形法则，因此是标量；C 选项符合题意，故C 正确；
D ．比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。

用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，比如速度、密度、压强、功率、比热容、电场强度等等，D 选项不合题意，故D 错误。

故选C 。

15．D
解析：D
【解析】
【详解】
A ．甲、乙两物体位移分别为x 甲=3 m ，x 乙=-5 m ，乙的位移大小为5m ，可知乙的位移大于甲的位移，故A 错误；
B ．速度和速度变化量都是矢量，选项B 错误；
C ．电流既有大小又有方向，但是电流的合成不符合平行四边形法则，所以它是标量，选项C 错误；
D ．矢量是既有大小又有方向的物理量，它的运算规律是平行四边形定则，标量只有大小没有方向，它的运算只遵循算术法则，选项D 正确。

16．A
解析：A
【解析】
【详解】
由平均速度求位移得：
132
v v x t += 解得初速度为：
v =6m/s
根据加速度定义式有：
221166m/s 1m/33s 4v v a t
--⨯===
A ． 1 m/s 2，与结论相符，选项A 正确；
B． 1.5 m/s2，与结论不相符，选项B错误；
C． 2 m/s2，与结论不相符，选项C错误；
D． 0.75 m/s2，与结论不相符，选项D错误。

17．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．加速度大于零，物体的速度不一定增加。

当速度为负时，此时物体就做减速运动，故A错误；
B．加速度等于速度的变化率，物体的速度变化率大，即速度变化越快，加速度就大，故B正确；
C．速度变化量越大，加速度不一定越大，还和时间有关，故C错误；
D．飞机比高铁快，是因为飞机的速度大于地铁的速度，故D错误。

故选B。

18．A
解析：A
【解析】
【详解】
A．以指南车为参照物，车上的小木人相对于小车的位置不变，所以始终是静止的，故A 正确；
B．在研究指南车的工作原理时，不可以把车看成质点，否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现，故B错误；
C．在指南车转弯时，两个车轮的角速度相等，线速度不一定相等，故C错误；
D．由题，车转弯时，车转动，但车上的小木人右手臂始终指向南方，可知小木人是不转动的，所以它们的角速度是不相等的，故D错误；
故选A。

19．B
解析：B
【解析】
A、位移的大小等于初位置与末位置之间有向线段的长度，路程是物体运动路线的长度，位移不会大于路程，当质点做单向直线运动时，路程等于位移的大小，故A错误；
B、质点做减速直线运动时，即速度减小，当速度减小的越来越快，则加速度增大，故选项B正确；
C、根据公式，平均速度为：
x
v
t
=，当物体的位移为零时，则平均速度为零，例如物体做
竖直上抛运动时，物体仍返回出发点，则位移为零，即平均速度为零，故选项C错误；
D、根据加速度公式：
∆
=
∆
v
a
t
，则：v a t
∆=⋅∆，可知：加速度越大，速度变化量不一定
大，还与时间有关，故选项D 错误．
20．A
解析：A
【解析】
试题分析：参考系是为了描述物体的运动而事先选来作为标准的物体，故选项A 正确；参考系的选取是任意的，以对物体运动的描述尽可能简单为基本原则，故选项C 错误；看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是飞机上的人以飞机或自身做参考系观测的结果，若地面上的人以地面做参考系观测的结果是该物体做抛物线运动，故选项B 错误；由选项B 的分析可知，同一个运动对不同的参考系，其观察结果可能不同，故选项D 错误．
考点：本题主要考查了参考系概念的理解问题，属于中档偏低题．
21．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．篮球的加速度恒为重力加速度g ，故A 错误；
B ．根据
v gt ∆=
可知篮球的速度变化量与运动时间成正比，故B 正确；
C ．根据动量定理可得
0mv mv mgt =-
可见篮球的动量与运动时间不是正比例关系，故C 错误；
D ．篮球上升过程，只有重力做功，机械能守恒，故D 错误。

故选B 。

22．C
解析：C
【解析】
试题分析：若速度与加速度反向，则速度增大时，速度一定会减小；故A 可能出现；速度为零时，可能存在速度的变化，故加速度不一定为零；故B 可能出现；加速度不变且不为零，则物体的速度一定会发生变化；故C 不可能出现；物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零，可能是速度的方向变化，而大小不变；如匀速圆周运动；故D 可能出现；本题选不可能出现的，故选C 。

考点：速度和加速度
【名师点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系。

23．C
解析：C
【解析】
【分析】
分别求出AB段和BC段的运动时间，然后根据总位移除以总时间求出AC段的平均速度；【详解】
设总位移是，AB段时间为：，BC段时间为：
故全程的平均速度为：，故选项C正
确，选项ABD错误。

【点睛】
本题考查平均速度的定义式，知道整个过程的平均速度等于总位移与总时间的比值。

24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的。

他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，故ABC错误，D正确。

故选D。

25．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A．对人骑车的姿势研究时，人的形状和大小占主要因素而不能忽略，故人不能看成质点，故A错误；
B．速度和加速度大小没有关系，则当某一时刻它的速度为零时，它的加速度可能不为零，如竖直上抛的最高点，故B正确；
C．静止在水平面上的物体对水平面的压力与物体所受的重力仅仅是大小相等，方向相同，但从施力物体、受力物体、力的性质等比较均不同，故这两个力不能雷同，故C错误；
D．由牛顿第二定律可知质量一定的物体受到的合外力越大，加速度越大，但其速度不一定大，如减速运动，故D错误。

故选B。