(人教版)成都市高中物理必修一第一章《运动的描述》检测(含答案解析)
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一、选择题
1.甲乙两同学沿直线从A 地到B 地,甲同学前一半位移平均速度为v ,后一半位移平均速度为2v ,乙同学前一半时间平均速度为v ,后一半时间平均速度为2v 。
则关于两同学全程平均速度v 甲、v 乙的关系,下列正确的是( )
A .v v >甲乙
B .v v <甲乙
C .v v =甲乙
D .2v v =甲乙 2.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。
如图所示,汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号。
第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s ,第二次发出信号到测速仪接收到汽车反射回来的信号用时0.3s ,若发出两次信号的时间间隔是1.1s ,超声波的速度是340m/s ,则( )
A .汽车接收到第一次信号时,距测速仪170m
B .汽车接收到第二次信号时,距测速仪102m
C .汽车两次接收到信号的时间间隔为1s
D .汽车的速度是30m/s
3.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0 4.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓。
小明同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”。
据此,你认为“房价上涨出现减缓”可以类比成运动学中的( )
A .速度增加,加速度减小
B .速度增加,加速度增大
C .速度减小,加速度增大
D .速度减小,加速度减小
5.在“练习打点计时器”的实验中,下列说法正确的是( )
A .电磁打点计时器使用的是6V 以下的直流电源
B .在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C .纸带上的点迹记录了物体运动的时间及位移信息
D .纸带上相邻计数点间的时间间隔一定是0.02s
6.一辆小车沿某一方向做变速直线运动,全程的平均速度为6m/s 。
若小车全程的总位移为x ,已知前
23x 的平均速度为5m/s ,则后13x 的平均速度为( ) A .8m/s B .9m/s C .10m/s D .11m/s 7.如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v 1,经过一小段时间之后,速度变为
v2,Δv表示速度的变化量。
由图中所示信息可知()
A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v2的方向相同C.汽车的加速度方向与Δv的方向相同D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反8.如图所示为某物体做直线运动的x–t图像,下列说法正确的是()
A.0-1s内物体做匀加速运动
B.4s内物体通过的位移大小为4m
C.4s内物体的平均速度大小为0.5m/s
D.4s内物体的运动方向不变
v 速度水平飞来的排球迎面击出,击后球以30m/s的9.一排球运动员跳起将以020m/s
速率水平返回,已知运动员与排球接触时间为0.25s。
则击球过程中排球的平均加速度为()
A.40m/s2,与v0方向相同B.40m/s2,与v0方向相反
C.200m/s2,与v0方向相同D.200m/s2,与v0方向相反
10.一架无人机在14min内往返飞行了5.6km,则下列判断正确的是()
A.“5.6km”是指无人机的飞行位移
B.无人机的速度大小始终是0.4km/min
C.该14min内平均速度的大小是0.4km/min
D.该14min内平均速度的大小是0
11.在平直的公路上,汽车启动后在第10 s末,速度表的指针指在如图所示的位置,前10 s内汽车运动的距离为150 m。
下列说法中正确的是()
A.第10 s末汽车的瞬时速度是70 km/h
B.第10 s末汽车的瞬时速度是70 m/s
C.前10 s内汽车的平均速度是15 km/s
D .前10 s 内的瞬时速度是150 m/s
12.田径运动场跑道周长是 400m 。
某同学参加800m 体测,他跑完全程回到起点。
则他的路程和位移分别是( )
A .0m ,0m
B .0m ,800m
C .800m ,0m
D .800m ,800m
二、填空题
13.汽车沿一直线单向运动,第一秒内通过5m ,第二秒内通过10m ,第三秒内通过20m 后停下,则前两秒内的平均速度是______m/s ,后两秒内的平均速度为_________m/s ,全程的平均速度等于_______m/s 。
14.一质点沿直线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342(m)x t =+。
该质点在0t =到3s t =间的平均速度为_____。
15.以下对话,其含义是指时刻还是指时间间隔?写在括号内。
问:这车什么时候开? (______)
答:过一会儿就要开了。
(______)
问:我离开一下,10min 就赶回来,行不? (______)
答:你不能晚过车票上的开车时间。
(______)
16.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4m/s ,下坡时的平均速度大小为6m/s ,则此人往返一次的平均速度和平均速率分别是___m/s ,___m/s
17.一质点沿直线Ox 做加速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 的变化关系为352x t =+,其中x 的单位是m ,t 的单位是s ,它的速度v 随时间t 的变化关系是26v t =。
设该质点在0t =到2s t =间的平均速度为1v =______m /s ,2s t =到3s t =间的平均速度为2=v ______m /s 。
18.质点沿x 轴正方向运动,在t =2s 时刻它的位置坐标为x 1=-4m ,t =6s 时刻它的位置坐标为x 2=6m ,则在这段时间内质点的位移x = ______m ,平均速度v =______m/s 。
19.美国发射的哈勃望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定轨道高速飞行,因出现机械故障,用航天飞机将宇航员送上轨道对哈勃望远镜进行维修。
以_______作参考系,宇航员相对静止时就可以实施维修工作;以_________作参考系时,宇航员是在做高速运动。
20.用平均速度描述一段时间(或一段位移)的运动快慢,这种物理思想方法,体现了______(选填“等效替代”、“理想化模型”“类比思想”或“极限思想”)。
计算平均速度一定要指明是某一段位移或某一段时间内的平均速度,否则没有意义。
平均速度是__________(选填“标量”或“矢量”)。
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/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。
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?
22.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为v 1=4 m/s , t =2 s 后速度的大小变为v 2=10 m/s ,求这2s 内该物体可能的加速度。
23.按照规定,汽车应慢速通过隧道.某汽车在过隧道前将速度从25m/s 减小到10 m/s ,然后匀速通过100 m 长的隧道,整个过程总共用了15 s 时间.求汽车减速时的加速度. 24.一物体从O 点出发,沿东偏北30°的方向运动10 m 至A 点,然后又向正南方向运动5 m 至B 点.
(1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
(2)依据建立的坐标系,分别求出A 、B 两点的坐标;
(3)求物体运动的位移、路程.
25.渔民在河水中划船逆水上行,通过某桥下时,不慎将一钓竿掉在水里,t 秒后才发觉,并立即掉头追赶,在桥下游s 处赶上,设渔民划船的速率恒定不变,若船调头所用的时间忽略不计,则渔民返回追上钓竿所用的时间是多少?河水的流速为多大? 26.一骑车人从A 沿直线运动到B .他以15km/h 的速度通过了一半位移,剩下的时间内,前一半时间以12km/h 的速度,后一半时间以6km/h 的速度到达终点求他在整个位移中的平均速度。
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:B
甲同学全程平均速度v 甲为
43222s v v s s v v =
=+⨯甲
乙同学全程平均速度v 乙为 232
vt vt v v t t +=
=+乙 由上分析可得 v v <甲乙
故选B 。
2.C
解析:C
A .第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时t 1=0.5s ,则汽车接收到第一次信号时,超声波运动的时间是12
t ,距测速仪 110.534085m 22
t x v ⋅⨯=== 故A 错误;
B .同理,汽车接收到第二次信号时,距测速仪
220.334051m 22
t x v ⋅⨯=== 故B 错误;
CD .发出两次信号的时间间隔是1.1s ,则汽车遇到超声波的时间间隔 1200.50.31.1 1.0s 2222
t t t t -
+-+=== 汽车的位移 x =x 1-x 2=85-51=34m
所以汽车的速度
3434m/s 1.0
c x v t =
== 故C 正确,D 错误。
故选C 。
3.A
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 。
4.A
解析:A
房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大;
故选A 。
【点睛】
5.C
解析:C
A .电磁打点计时器使用的是6V 以下的交流电源,故A 错误;
B .在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源稳定打点,后让物体运动,故B 错误;
C .纸带上的点迹记录了物体运动的时间及位移信息,故C 正确;
D .纸带上相邻计数点间的时间间隔在电源的频率为50Hz 时,打点周期才是0.02s ,故D 错误;
故选C 。
6.C
解析:C
全程的运动时间,根据
6m/s x v t
=
= 解得 6x t =
前23
x 的运动时间 '1
235m/s x v t ==
解得
1215t x =
后13
x 的运动时间 201130
t t t x =-= 则后13
x 的平均速度 2
13''10m/s x
v t ==
故选C 。
7.C
解析:C
A .Δv 的方向与初速度方向相反,所以汽车做减速运动,A 错误;
BCD .汽车的加速度为
∆=∆v a t
即加速度方向与速度变化的方向相同,从图上可以看出汽车的加速度方向与v 2的方向相反,BD 错误C 正确。
故选C 。
8.C
解析:C
A .位移时间图像的斜率表示物体的运动速度,速度不变,0-1s 内物体做匀速运动,A 错
误;
B .4s 内物体通过的位移
02m 2m x =-=-
大小为2m ,B 错误;
C .4s 内物体的平均速度大小
2m/s 0.5m/s 4
x v t =
== C 正确; D .0-1s 内物体沿正方向运动,3s-4s 内物体沿负方向运动,运动方向改变,D 错误。
故选C 。
9.D
解析:D 以初速度方向为正方向,根据加速度的定义式∆=∆v a t
可知,击球过程中排球的加速度为 2230202000.2/5
m/s m s v a t ∆--=
==-∆ 其方向与规定的正方向相反。
故选D 。
10.D
解析:D
A. “5.6km”是指无人机的飞行路程,位移等于零,A 错误;
B. 无法确定无人机的速度,B 错误;
CD. 平均速度等于位移与时间的比值,该14min 内位移等于零,平均速度等于零,C 错误,D 正确。
故选D 。
11.A
解析:A
AB .汽车表盘中的速度为瞬时速度,所以图中数据为70km/h ,故A 正确,B 错误; CD .由于是平直的公路向前行驶,路程等于位移的大小,平均速度大小等于平均速率,根据平均速率定义,可知平均速率
15m/s s v t
=
= 速度大小为15m/s ,故CD 错误。
故选A 。
12.C
解析:C
运动员沿跑道跑完两圈,路程等于轨迹长度,即800m ;位移等于初、末位置的距离,即位移为零。
故选C 。
二、填空题
13.5151167
解析:5 15 11.67
[1]前两秒内的平均速度为
111510m/s=7.5m/s 2
x v t +=
= [2]后两秒内的平均速度为 2221020m/s=15m/s 2x v t +=
= [3]全程的平均速度为
51020m/s 11.67m/s 3
x v t ++==≈ 14.36m/s
解析:36m/s
[1]由题意可得0t =时,质点距离O 点的距离为12m x =
同理3s t =时,质点距离O 点的距离为
32(432)m 110m x =⨯+=
则质点在3s 内的位移为
21108m x x x ∆=-=
在这段时间内,质点的平均速度为
36m/s x v t
∆==∆ 15.时刻时间间隔时间间隔时刻
解析:时刻 时间间隔 时间间隔 时刻
[1]问:这车什么时候开?(时刻)
[2]答:过一会儿就要开了。
(时间间隔)
[3]问:我离开一下,10min 就赶回来,行不?(时间间隔)
[4]答:你不能晚过车票上的开车时间。
( 时刻)
16.48
解析:4.8
[1]此人往返一次的位移为零,则平均速度为零;
[2]平均速率
12121222246m/s=4.8m/s 46v v l
v l l v v v v ⨯⨯===+++
17.38
解析:38
[1]由题意一质点沿直线Ox 作加速运动,它离开O 点的距离x 随时间变化的关系为
352x t =+
故可知t =0时刻,质点的位置坐标为
05m x =
2s 末的位置坐标为
221m x =
3s 末的位置坐标为
359m x =
因为位移是质点位置坐标的变化量,故物体在前2s 内的位移为
022016m x x x -=-=
其平均速度为
02116m/s 8m/s 22
x v -=
== [2]物体在第3s 内的位移为 233238m x x x -=-=
其平均速度为
23238m/s 38m/s 11
x v -=== 18.2.5
[1] 这段时间内质点的位移
()216m 4m 10m x x x =-=--=
[2] 这段时间内的平均速度为
2110m/s 2.5m/s 4
x v t t ===- 19.哈勃望远镜地球
解析:哈勃望远镜 地球
[1][2]宇航员是在太空中绕地球做高速圆周运动,说他静止,应是以与他有相同速度的同一轨道的太空望远镜做参考系,故相对太空望远镜宇航员静止,相对地球宇航员做高速运动。
20.等效替代矢量
解析:等效替代 矢量
[1][2] 用平均速度描述一段时间(或一段位移)的运动快慢,这种物理思想方法,体现了等效替代。
计算平均速度一定要指明是某一段位移或某一段时间内的平均速度,否则没有意义。
平均速度有大小有方向是矢量。
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 22.23m/s , 与原运动方向相同,27m/s - , 与原运动方向相反 t =2 s 后速度与初速度同向时
221104m/s 3m/s 2
v a t ∆-===∆ 方向与原运动方向相同 ,t =2 s 后速度与初速度反向时
222104m/s 7m/s 2
v a t ∆--=
==-∆ 方向与原运动方向相反
23.-3 m/s 2
汽车匀速通过隧道用时 11
10s x t v =
= 由题意知减速时间 15s t t t =-=总
故减速时的加速度
()1023m/s v v a t
-==- 即减速时的加速度大小为3 m/s 2,方向与初速度方向相反
24.(1) ;(2) A 点的坐标:3,B 点的坐标:3m,0) ;(3)
位移为53m ,方向向东,路程为15 m
(1)坐标系如图所示,线OAB 为运动轨迹.
(2)53m A x =,y A =5m ;53m B x =,y B =0.
A 点的坐标:53m 5m (,),
B 点的坐标:53m 0m (,)
. (3)物体的位移为O 到B 位移为:
222210553m OA AB -=-=
方向向东.
路程为10m+5m=15m . 【点睛】
本题的关键是根据几何关系确定B 点的位置,要求同学们能正确建立合适的坐标系. 25.t ,2s t
以河岸为参照物,设船的划行速度为V 船,水流的速度为V 水,则木料落水后即以速度V 水顺流而下,设船向上游运动的时间为t 1,船向下游运动的时间(即船回程追赶的时间)为t 2,则在t 1时间内小船向上游前进的路程为:
S 1=(V 船-V 水)t 1
在时间t 1+t 2内木料向下游漂流的路程为:
S 2=V 水(t 1+t 2);
在时间t 2内小船向下游行驶的路程为:
S 3=(V 船+V 水)t 2;
依题意得:
S 3=S 2+S 1
即:
(V 船+V 水)t 2=V 水(t 1+t 2)+(V 船-V 水)t 1=V 水t 2+V 船t 1;
于是:
V 船(t 1-t 2)=0
因为V 船≠0,所以
t 1=t 2=t ;
故水流速度为:
V 水= 2s t
;
26.25km/h
后一半位移内的平均速度
232321262 km/h 9km/h 222t t v v v v v t ''+++='
=== 则整个过程中的平均速度
12121222159 11.25km/h 15922v v x
v x x v v v v ⨯⨯=+++===。