高考物理力学知识点之机械运动及其描述单元汇编附解析
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高考物理力学知识点之机械运动及其描述单元汇编附解析
一、选择题
1.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个运动员从高处自由落下,以18/v m s =的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以210/v m s =的速度弹回.已知运动员与网接触的时间为 1.2.t s =那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为( )
A .215/m s ,向上
B .215/m s ,向下
C .21.67/m s ,向上
D .21.67/m s ,向下
2.下列说法中正确的是
A .由于“辽宁舰”航母“高大威武”,故任何情况下都不能看成质点
B .战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点
C .在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
D .研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点
3.如图,某一物体沿两个半径为R 的半圆弧由A 运动到C ,则它的位移和路程分别是( )
A .0,0
B .4R 、向下,πR
C .4πR 、向下、4R
D .4R 、向下,2πR
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
5.一个以初速度v 0沿直线运动的物体,t 秒末的速度为v ,其v -t 图象如图所示,则关于t 秒内物体运动的平均速度,以下说法正确的是( ).
A. B. C. D.无法确定
6.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
7.关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是
A.运动物体的加速度为零,物体的速度必为零
B.运动物体的加速度很大,物体的速度一定很大
C.运动物体的加速度小,物体的速度变化一定慢
D.运动物体的加速度变小,速度也一定变小小
8.一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2/3的路程,接着又以速度v2=20km/h行驶完其余1/3的路程,如果汽车对全程的平均速度为28km/h,那么汽车在前2/3路程上速度的大小是( )
A.25 km/h
B.35 km/h
C.34 km/h
D.38 km/h
9.对下列运动情景中加速度的判断正确的是
A.运动的汽车在某时刻速度为零,故加速度一定为零
B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.点火后即将升空的火箭,只要火箭的速度为零,其加速度一定为零
10.有两个做匀变速直线运动的质点,下列说法中正确的是()
A.经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大
B.若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大
C.若加速度相同,初速度大的质点的末速度一定大
D.相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大
11.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
12.在下列与运动学相关的表述中,正确的是()
A.做花样滑冰动作的运动员可以看作质点
B.时间有方向,所以时间是矢量
C.在描述运动时,参考系的选择是任意的,并假定它不动
D.直线运动中位移的大小必和路程相等
13.一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
14.如图所示,在利用v-t图象研究匀变速直线运动的位移时,我们可以把运动过程按横轴t划分为很多t 足够小的小段,用细长矩形的面积之和代表物体的位移。
应用上述的方法我们可以分析其他问题。
下列说法正确的是()
A.若横轴表示速度v,纵轴表示外力F,可以求得外力的瞬时功率
B.若横轴表示时间t,纵轴表示合外力F,可以求得物体的动量
C.若横轴表示时间t,纵轴表示磁通量Φ,可以求得感应电动势
D.若横轴表示路程x,纵轴表示速率的倒数1
v
,可以求得运动时间
15.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
16.下列说法正确的是( )
A.物体的加速度不变,其运动状态一定不变
B.体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C.1 N/kg=1 m/s2
D.“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位17.关于物体的运动,下列说法中正确的是()A.物体有加速度时,速度就一定增大
B.物体的速度为零时,加速度也一定为零
C.物体的加速度减小时,速度可能在增大
D.物体的速度变化量越大时,加速度就一定越大
18.高中物理中有很多实验需要两个同学配合完成,下列关于图中实验说法正确的是
()
A.如图(1)所示描绘物体的振动曲线,物体的振动周期与甲有关
B.如图(2)所示测定人的反应时间,一开始乙是捏住直尺静止释放
C.如图(3)所示自制打点计时器,打点的频率与甲拖动纸带的速度有关
D.如图(4)所示用多用电表欧姆档测量变压器线圈电阻,因为互感乙同学瞬间有电击的感觉
19.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20.下列物理量在运算时不遵循平行四边形定则的是()
A.时间B.位移C.速度D.加速度
21.下列说法正确的是()
A.速度是矢量,冲量是标量
B.形状规则的物体重心一定在几何中心
C.“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。
”其中“船行”所选的参考系是“山”
D.只要物体相互接触,就存在弹力
22.一质点做匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为x,动能变为原来的4倍,则该质点的加速度为()
A .2x t
B .223x t
C .232x t
D .2
2x t 23.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
24.下列表述中符合实际情况的是( )
A .小华正常步行的速度约为10m/s
B .小强正常上楼时的功率约为0.2kW
C .小球从10楼自由下落到地面,时间约为10s
D .小明将一个鸡蛋举过头顶,克服重力做功约为10J
25.关于速度和加速度,下列说法正确的是()
A .加速度减小,速度一定减小
B .速度变化越小,加速度一定越小
C .速度变化越慢,加速度一定越小
D .做匀速直线运动物体的加速度一定不为零
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一、选择题
1.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
规定向下为正方向.1v 方向与正方向相同,2v 方向与正方向相反,
根据加速度定义式v a t
得
22108/15/1.2
a m s m s --==-. 负号代表与正方向相反,即加速度方向向上.
故选A .
【点睛】 根据加速度定义式v a t
=求解.一般规定初速度方向为正方向. 该题关键要掌握加速度定义式v a t =
,并知道矢量为负值的负号代表与正方向相反. 2.D
解析:D
【解析】
A 、D 、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,所以“辽宁舰”航母在某些情况下是可以看成质点的,如研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点,故A 错误,D 正确.
B 、正在甲板上手势指挥的调度员的动作不能忽略,不能看成质点,故B 错误.
C 、研究战斗机的空中翻滚动作时,不可以看做质点,否则没有动作了,故C 错误;故选D
【点睛】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可正确解答本题.本题考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略,与其他因素无关.
3.D
解析:D
【解析】
【分析】
位移是从起点到终点的有向线段,路程是物体运动路线的长度,由此即可解答;
【详解】
路程等于运动轨迹的长度,为2R R R πππ+=,没有方向,位移大小等于首末位置的距离为4R ,方向从A 到C ,即向下,故D 正确,ABC 错误.
【点睛】
本题是基础题,紧扣位移和路程的概念,抓住位移的方向从起点指向终点.
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.A
解析:A
【解析】
【详解】
连接图线的起点和终点,该连线表示做匀加速直线运动,其平均速度为,匀加速直线运动的图线围成的面积小于非匀变速直线运动图线围成的面积,而时间相等,则知
该非匀变速直线运动的平均速度,故A正确,B、C、D错误;
故选A。
【点睛】
速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,将该运动与匀加速直线运动相比较,分析平均速度的大小。
6.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。
7.C
解析:C
【解析】
【详解】
A.物体的加速度为0,速度不一定为0,如匀速直线运动,故A错误;
B.运动物体的加速度很大,物体的速度可能为0,如汽车要启动时,故B错误;
C.加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度小变化慢。
故C正确;
D.若为加速运动,加速度变小则速度继续增加,增加慢了。
故D错误;
故选:C;
解析:B
【解析】
【详解】
设全程的位移为3x ,则汽车以速度v 1行驶了前2x 的位移。
以速度v 2=20km/h 行驶了后x 的位移,则汽车通过前位移的时间为:
,汽车通过后位移的时间为:,全程平均速度
;代入解得v 1=35km/h.故选B.
【点睛】 本题根据平均速度的定义公式 去求解,区别匀变速直线运动适用的公式. 9.B
解析:B
【解析】
【详解】
A .速度为零,加速度不一定为零,A 错误;
B .加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以速度变化快,加速度一定打,B 正确;
C .速度大,加速度可能为零,比如匀速直线运动,C 错误;
D .点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,但由于合外力不为零,加速度不为零,D 错误.
故选B 。
10.D
解析:D
【解析】 试题分析:根据加速度的定义式0v v v a t t
-∆==∆,可知加速度与初速度、时间、末速度都有关,经过相同时间,速度v 大的质点,加速度不一定大,还与质点的初速度有关,故A 错误;若初速度相同,速度变化大的质点加速度不一定大,还与速度变化所用时间t 有关,故B 错误;若加速度相同,由速度公式0v v at =+可知,初速度大的质点末速度不一定大,还与时间有关,故C 错误;由加速度定义式可知,相同时间内,加速度大的质点,速度变化v ∆必定大,故D 正确.
考点:加速度
【名师点睛】本题的解题关键是掌握加速度的定义式,准确理解加速度的物理意义,把握加速度与速度的关系.
11.B
解析:B
【解析】
【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 。
12.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .做花样滑冰动作的运动员身体的动作是评判的标准,不能看作质点,A 错误;
B .时间没有方向,是标量,B 错误;
C .描述运动时,参考系的选择是任意的,并假定它不动,C 正确;
D .路程与位移两个不同的物理量,当物体做单向直线运动时,其在数值上相等,D 错误;
故选C .
【名师点睛】
质点是一种理想化的物理模型,一个物体能不能看成质点,要看物体的大小、形状和体积对所研究的问题是否产生影响,参考系是人为选定的、为了描述物体运动而假定静止不动的物体,区分物理量的性质,路程和位移是两个不同的物理量,主要区别在于标矢性及大小的表示.
13.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/s 2,与结论不相符,选项B 错误;
C . 2 m/s 2,与结论不相符,选项C 错误;
D . 0.75 m/s 2,与结论不相符,选项D 错误。
14.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .外力的瞬时功率P Fv =,则瞬时功率只能表示为F v -图像中某一点的纵坐标与横坐标的乘积,而不是图像与坐标轴围成的面积,故A 错误;
B .根据冲量的定义I Ft =可知,若横轴表示时间t ,纵轴表示合外力F ,可以通过面积求得力的冲量,故B 错误;
C .感应电动势E n
t
∆Φ=∆,不能通过t Φ-图像的面积求得,故C 错误; D .由运动时间 1x t x v v =
=⋅ 故横轴表示路程x ,纵轴表示速率的倒数
1v
,可以用面积求得运动时间,故D 正确。
故选D 。
15.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.
16.C
解析:C
A、速度是描述物体的运动状态的物理量,物体的加速度不变则速度一定是变化的,所以物体的运动状态一定改变。
故A错误;
B、体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点,如描述地球绕太阳的公转时,地球也可以看作质点,故B错误;
C、
2
2
1/
1/1/
kg m s
N kg m s
kg
⋅
==,故C正确;
D、米、秒都是国际单位制基本单位,牛顿是导出单位,故D错误。
点睛:速度是描述物体的运动状态的物理量;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可;力学国际基本单位有三个:米、千克、秒,其他的都是导出单位。
17.C
解析:C
【解析】
A、物体有加速度时,若加速度方向与速度方向相反,速度将减小,故A错误;
B、加速度很大,速度可能为零,比如火箭刚点火的瞬间,加速度很大,而速度为零,故B错误;
C、当物体的加速度减小时,但是加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,速度在增大,故选项C正确;
D、根据加速度公式
∆
=
∆
v
a
t
可知,当速度变化量很大,但是如果时间更长,则加速度反而
较小,故选项D错误.
点睛:解答本题关键应掌握:加速度与速度无关;物体有加速度,说明速度在变化,可能增加,也可能减小;速度很大,而加速度也可能为零;加速度很大,速度可能为零.18.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A.如图(1)所示描绘物体的振动曲线,物体的振动周期只与乙的振动有关,与甲拉动板的速度无关,选项A错误;
B.如图(2)所示测定人的反应时间,一开始乙是捏住直尺静止释放,然后甲再捏住直尺使其停止,选项B正确;
C.如图(3)所示自制打点计时器,打点的频率只由乙决定,与甲拖动纸带的速度无关,选项C错误;
D.如图(4)所示用多用电表欧姆档测量变压器线圈电阻,“电击感”的原因是当电路断开时产生较大的自感电动势,使得乙同学瞬间有电击的感觉,选项D错误。
故选B。
19.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 。
20.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
位移、速度、加速度是矢量,在运算的过程中遵循平行四边形定则,时间是标量,运算遵循代数运算法则.故运算时不遵循平行四边形定则的是A ,故A 正确BCD 错误。
故选A 。
21.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
A .速度和冲量都是矢量,故A 错误;
B .只有质量分布均匀,形状规则的物体的重心一定在几何中心,故B 错误;
C .“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。
”以山为参考系,船是运动的,故C 正确;
D .相互接触的物体之间不一定产生弹力,还要发生弹性形变,故D 错误。
故选C 。
22.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
由题意可知,末动能为初动能的4倍,则
222111422
mv mv =⨯ 由平均速度公式得
12 2v v x v t
+=
= 由加速度公式得 21v v a t
-= 联立以上三式,解得 223x a t =
故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
23.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 。
24.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
A .小华步行的速度不可能达到10m/s ,故A 错误;
B .小强正常上楼的功率等于克服重力做功的功率,根据
P =mgv
知
P =500×0.5W=250W
故B 正确;
C .小球从10楼自由下落到地面,高度约为40m ,则有
212
h gt =
可得时间为
3s t =
≈ 故C 错误;
D.鸡蛋的质量大约0.05kg,举过头顶,克服重力做功大约
W=mgh=0.05×10×0.5J=0.25J 故D错误。
故选B。
25.C
解析:C
【解析】
【分析】
加速度是表示速度变化快慢的物理量,与速度无关。
加速度的定义式为a=
v
t
∆
∆
,加速度在
数值上等于单位时间内速度的变化量。
做匀速直线运动物体的加速度一定为零。
【详解】
A项:当加速度减小时,速度不一定减小,如加速度与速度同向时,加速度减小时速度增大,故A错误;
B项:根据加速度的定义式a=
v
t
∆
∆
,知速度变化越小,加速度不一定越小,还与速度变化
所用时间有关,故B错误;
C项:加速度是表示速度变化快慢的物理量,速度变化越慢,加速度一定越小,故C正确;
D项:做匀速直线运动物体速度保持不变,加速度一定为零,故D错误。
故应选:C。
【点睛】
把握加速度的定义式a=
v
t
∆
∆
中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问
题的关键。