高一物理《描述运动的基本概念》同步练习 (人教版必修一)
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一、选择题(本题共10小题,共70分)
1. 如图1-1-10为我国田径名将刘翔,在2010年广州亚运会上以13秒09的成
绩夺得110米栏金牌.连续三次打破亚运记录.下列有关说法正确的是 ( ) A .刘翔在飞奔的110米中,可以看做质点 B .教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点 C .无论研究什么问题,均不能把刘翔看做质点 D .是否能将刘翔看做质点,决定于我们所研究的问题
解析:在刘翔飞奔的110米中,我们如果只关心他的速度,则无需关注其跨栏动作的细节,故可以将其看做质点.教练为了分析其动作要领时,如果作为质点,则其摆臂、跨栏等动作细节将被掩盖,无法研究,所以就不能看做质点.因此,能否将一个物体看做质点,关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响,而不能笼统地说行或不行. 答案:AD
2. (2011·温州模拟)从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速
度图象如图1-1-11所示;在0-t 0时间内,下列说法中正确的是 ( ) A .Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小
B .Ⅰ物体的加速度不断增大,Ⅱ物体的加速度不断减小
C .Ⅰ物体的位移等于Ⅱ物体的位移
D .Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都大于(v 1+v 2)/2
解析:在v -t 图象中斜率表示加速度,Ⅰ、Ⅱ加速度均减小,A 对B 错;
在v -t 图象中图象与时间轴围成“面积”表示位移,Ⅰ物体经过的位移大
于Ⅱ物体经过的位移,C 错;平均速度v =x
t 可知在相同时间内Ⅰ平均速度大于Ⅱ平均速
度,由于Ⅰ、Ⅱ两物体做非匀变速直线运动,所以不能用v =v 1+v 22.v Ⅰ>v 1+v 2
2,v
Ⅱ
<
v 1+v 2
2
,故D 错. 答案:A
3. 2010年3月4日,中国海军第五批护航编队从海南三亚某军港码头解缆起航,赴亚丁湾、
索马里海域接替第四批护航编队执行护航任务.如图1-1-12所示,此
次护航从三亚启航,经南海、马六甲海峡,穿越印度洋,总航程四千五百海里.关于此次护航,下列说法正确的是 ( ) A .当研究护航舰艇的运行轨迹时,可以将其看做质点
图1-1-10
图1-1-11
B .“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移
C .“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程
D .根据图中数据我们可以求得此次航行的平均速度
解析:将护航舰艇看做质点可较方便的研究其运动轨迹,故A 对;由题图可知,“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程,而不是位移,故B 错,C 对;平均速度是位移与所用时间的比值,平均速率是路程与所用时间的比值,故D 错. 答案:AC
4.(2011·通州一模)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 .2008年奥运会上牙买加飞人博尔特以9秒69的成绩夺得百米短跑冠军,这里的“9
秒69”表示时刻 C .瞬时速度的大小通常称为速率 D .速度不变的运动就是匀速直线运动 答案:CD
5. 如图1-1-13所示,是A 、B 两质点运动的速度图象,则下列说法错误
的是 ( )
A .A 质点以10 m/s 的速度匀速运动
B .B 质点先以5 m/s 的速度与A 同方向运动1 s ,而后停了1 s ,最后 以5 m/s 相反方向的速度匀速运动
C .B 质点最初3 s 内的位移是10 m
D .B 质点最初3 s 内的路程是10 m
解析:匀速直线运动的速度图线平行于时间轴,图线在t 轴上方为正方向,在t 轴下方为负方向,当速度为零时,图线在t 轴上. 答案:C
6.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为s =5+2 t 3(m),它的速度随时间t 变化关系为v =6t 2(m/s).该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为 ( )
A .12 m/s,39 m/s
B .8 m/s,38 m/s
C .12 m/s,19.5 m/s
D .8 m/s,12 m/s
解析:平均速度v =Δs
t ,t =0时,s 0=5 m ;t =2 s 时,s 2=21 m ;t =3 s 时,s 3=59 m.
故v 1=s 2-s 02=8 m/s ,v 2=s 3-s 2
1=38 m/s.
答案:B
7.(2011·杭州模拟)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,结果两个
图1-1-13
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
( )
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
解析: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,因甲的速度仍然大于乙的速度,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. 答案:B
8. 三个质点A 、B 、C 均由N 点沿不同路径运动至M 点,运动轨迹如图1-1-14所示,
三个质点同时从N 点出发,同时到达M 点.下列说法正确的是 ( ) A .三个质点从N 点到M 点的平均速度相同 B .三个质点任意时刻的速度方向都相同
C .三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度都相同
D .三个质点从N 点到M 点的位移不同
解析:位移是指物体在空间的位置的变化,用从物体初位置指向末位置的矢量
表示,三个质点的起始位置相同,故三个质点的位移相同,D 项错;由于运动时间相同,由平均速度的定义可知,平均速度也相同,A 项对;曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,所以不是任何时刻速度方向都相同的,B 项错;任意时刻三个质点的位移并不相同,平均速度也不同,C 项错. 答案:A
9.一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 s B .5 s C .7 s D .9 s
解析:a =v t -v 0t =8-122 m/s 2=-2 m/s 2,故t ′=v t ′-v 0a =±2-12
-2 s =5 s 或7 s.
答案:BC
10.(2011·临沂期中)2009年10月14日,在山东威海举行了第十一届全国运动会铁人三项的
女子决赛.本届全运会铁人三项比赛采用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02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)( )
图1-1-14
A .v 1<v 3<v 2 B.v =
v 1+v 2+v 3
3
C.v =6.3 m/s
D.v 可能比s 2t 2大,也可能比s 1
t 1
小
解析: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
8 162.77 s ≈6.3 m/s ,选项C 正确.
答案:AC
二、非选择题(第11题15分,第12题15分)
11.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,这么大的加速度,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72 km/h 的速度行驶的货车与一辆以54 km/h 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大小之比为多少? (3)为避免碰撞,开始刹车时,两车距离至少为多少?
解析:(1)摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小与货车速度相同,因此,摩托车速度的变化Δv =72 km/h -(-54 km/h)=126 km/h =35 m/s 所以摩托车的加速度大小a =Δv Δt =35
2.1×10-3
m/s 2=16 667 m/s 2=1 666.7g>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=Δv 1Δt 1,a 2=Δv 2
Δt 2
所以a 1∶a 2=Δv 1Δt 1∶Δv 2Δt 2=204∶15
3=1∶1.
(3)x =x 1+x 2=v 12t 1+v 2
2t 2=62.5 m.
答案:(1)有生命危险 (2)1∶1 (3)62.5 m
12.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止.下
表给出了不同时刻汽车的速度:
(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s ?汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等?
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少? (3)汽车通过的总路程是多少?
解析:(1)是;不相等.加速运动从0增到12 m/s ;减速运动从12 m/s 到0,变化量的大小一样,但所需时间不一样. (2)汽车匀减速运动的加速度 a 2=v t -v 0t =3-91
m/s 2=-6 m/s 2.
设汽车经t ′秒停止,t ′=v t ′-v 0′a 2
=0-3-6 s =0.5 s .总共经历的时间为10.5 s +0.5 s
=11 s.
(3)汽车匀加速运动的加速度a 1=6-3
1
m/s 2=3 m/s 2
汽车匀加速运动的时间:t 1=12-0
3 s =
4 s ,汽车匀速运动的速度为v =12 m/s.
减速时间t 3=0-12a 2=0-12
-6=2 s ,
匀速时间t 2=11-4-2=5 s 则汽车总共运动的路程
s =v 2t 1+v t 2+v 2t 3=⎝⎛⎭⎫122×4+12×5+12
2×2m =96 m. 答案:(1)是 不相等 (2)11 s (3)96 m。