高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试练习
展开1. 以下计时数据指时间的是( )
A.中央电视台新闻联播节目19时播出
B.某人用15s跑完100m
C.早上7时起床
D.吉林开往长春的DI398次列车于13时08分从吉林站发车
2. 小球从距地面5m高处落下,被地面弹回后,在距地面3m高处被接住,则小球在从高处落下到被接住这一过程的路程和位移的大小分别是( )
A.8m,2mB.8m,3mC.5m,3mD.5m,2m
3. 以下的计时数据指的是一段时间的是( )
A.我们休息到10点15分钟时就马上出发
B.我们学校的一百米赛跑的记录是12秒3
C.1997年7月1日零时我国开始对香港恢复行使主权
D.世界杯足球决赛在今晚8时开始
4. 一个质点做初速度不为零的匀加速直线运动,关于质点运动的位移x、位移与时间的比值xt、速度v、速度平方v2随t2、t、t、x变化的图像,其中不正确的是( )
A.B.C.D.
5. 下列情境中的速度,表示平均速度的是( )
A.苏炳添在某次百米赛跑中以10m/s的速度冲过终点线
B.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中
C.由于堵车,汽车从甲地到乙地的车速仅为10km/h
D.国产大飞机C919以260km/h的速度从跑道上起飞
6. 甲、乙两物体在同一直线上运动.其位移−时间图象如图所示.由图象可知( )
A.甲比乙运动得快
B.乙开始运动时,两物体相距20m
C.在前25s内,两物体位移大小相等
D.在前25s内,两物体之间的距离先增大后减小
7. 以下数据指时刻的是( )
A.某运动员跑百米用时11.70s
B.某学校上午第一节课8:15正式上课
C.1997年7月1日零时,中国开始对香港恢复行使主权
D.5s内楼上的小球落到地面
8. 甲、乙两个物体从同一地点在同一直线上运动,它们的速度与时间的关系图像如图所示.下列分析正确的是( )
A.在t1∼t3时间内,甲、乙两物体的加速度方向相反
B.t2时刻两物体的加速度大小相等
C.在0∼t1时间内,乙做加速度逐渐减小的减速运动
D.t3时刻后甲做匀速直线运动,乙静止
9. 列车沿平直铁路做匀速直线运动时,下列判断正确的是( )
A.列车的位移越大,其速度也越大
B.列车在单位时间内的位移越大,其速度必越大
C.列车在任何一段时间内的位移与所用时间的比值保持不变
D.列车在任何10 s内的位移一定等于任何1 s内位移的10倍
10. 某质点的位移随时间变化规律的关系是s=4t+4t2,s与t的单位分别为m和s,下列说法正确的是( )
A.v0=4m/s,a=4m/s2B.v0=4m/s,a=8m/s2
C.2s内的位移为24mD.2s末的速度为24m/s
11. 如图所示,一足够长,质量为m1的木板放在光滑水平面上,上表面不光滑,且上表面有一个质量为m2的小木块,系统静止.从t=0开始,给木板施加一水平恒力.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,下列图中可能符合运动情况的是( )
A.B.
C.D.
12. 某物体沿直线向一个方向运动,先以速度v1运动,发生了位移s,再以速度v2运动,发生了位移s,它在整个过程中的平均速度为________,若先以速度v1运动了时间t,又以速度v2运动了时间3t,则它在整个过程的平均速度为_________.
13. 如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm.S2=7.68cm.S3=8.33cm.S4=8.95cm.S5=9.61cm.S6=10.26cm,则电火花计时器的工作电压为________V,A点处瞬时速度的大小是________m/s,小车运动的加速度计算表达式为________,加速度的大小是________m/s2(计算结果保留两位有效数字).
14. 在“研究匀变速直线运动”的实验中,电火花计时器使用________(选填“直流”或“交流”)电源,它每隔0.02s打一次点.图示是实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、C、D为四个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻两个计数点间的时间间隔是________s.经测量知道AB=2.20cm,BC=3.80cm,根据以上数据,可知打点计时器打下B点时物体的速度等于________m/s.
15.(5分) 甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面.当两车相距L=6m时,两车同时开始刹车,从此时开始计时,甲车以a1=2m/s2的加速度刹车,7s后立即改做匀速运动;乙车刹车的加速度为a2=1m/s2.求:
(1)在哪些时刻两车速度相等?
(2)两车有几次相遇?在哪些时刻两车相遇?
参考答案与试题解析
人教版物理必修1《第1章 运动的描述》单元综合练习题
一、 选择题 (本题共计 6 小题 ,每题 5 分 ,共计30分 )
1.
【答案】
B
【考点】
时间与时刻
位移
【解析】
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
【解答】
解:A、中央电视台新闻联播节目19时开播,19时是指时刻,故A错误;
B、某人用15s跑完100m,15s是指时间,故B正确;
C、早上7时起床,7时是指时刻,故C错误;
D、吉林开往长春的DI398次列车于13时08分从吉林站发车,13时08分是指时刻,故D错误;
故选:B
2.
【答案】
A
【考点】
位移
【解析】
解决本题的关键是知道路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,位移是矢量,位移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,与运动的路线无关.
【解答】
小球起点与终点间的距离为2m,方向竖直向下;而路程大小为5+3=8m;故A正确BCD错误。
3.
【答案】
B
【考点】
时间与时刻
【解析】
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.由此即可得知各选项的正误.
【解答】
解:A、休息到10点15分钟时是时刻,故A错误.
B、记录是12秒3指的是一个时间,不是时刻,故B正确.
C、1997年7月1日零时,指的是个时间点,因此为时刻,故C错误;
D、今晚8时开始是指时间点,是时刻,故D错误.
故选:B.
4.
【答案】
A
【考点】
图像的选择
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由x=v0t+12at2可知x与t2并不是呈线性关系,A项错误;
由x=v0t+12at2可得xt=v0+12at,B项正确;
由v=v0+at可知,C项正确;
由v2=v02+2ax可知,D项正确.
本题选错误的,故选A.
5.
【答案】
C
【考点】
平均速度
瞬时速度
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:A.苏炳添在某次百米赛跑中以10m/s的速度冲过终点线,此速度为瞬时速度,故A错误;
B.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中,此速度为瞬时速度,故B错误;
C.由于堵车,汽车从甲地到乙地的车速仅为10km/h,此速度为平均速度,故C正确;
D.C919以260km/h的速度从跑道上起飞,此速度为瞬时速度,故D错误.
故选:C.
6.
【答案】
D
【考点】
x-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
根据位移图象的斜率比较速度的大小,斜率越大,速度越大。由图读出甲乙出发的时刻和出发地点位置坐标.根据速度和位置关系分析两者距离的变化.
【解答】
解:A.位移时间图象的斜率等于速度,斜率越大,速度越大,则知乙比甲运动得快,故A错误;
B.由图知:乙从原点出发,乙开始运动时,甲的位置坐标大于20m,则两物体相距大于20m,故B错误;
C.在t=25s时,两个物体到达同一位置相遇,而出发点位置不同,所以两物体通过的位移不等,故C错误;
D.在0∼10s这段时间内,乙静止在原点,甲沿正向做匀速直线运动,则两物体间的距离逐渐增大,在10∼25s这段时间内,甲的运动速率小于乙的运动速率,甲在乙的前方,则两者距离逐渐减小,故D正确.
故选D.
二、 多选题 (本题共计 5 小题 ,每题 5 分 ,共计25分 )
7.
【答案】
B,C
【考点】
时间与时刻
【解析】
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点.
【解答】
A、运动员跑百米用时11.70s,是时间间隔,所以A错误。
B、学校上午第一节课8:15正式上课,是指的时刻,故B正确。
C、1997年7月1日零时,中国开始对香港恢复行使,是时刻,所以C正确。
D、5s内楼上的小球落到地面,是指的时间间隔,故D错误。
8.
【答案】
A,D
【考点】
v-t图像(匀变速直线运动)
【解析】
本题是速度-时间图象,根据速度的正负表示速度的方向、纵坐标的大小表示速度的大小、图象的斜率表示加速度进行分析.
【解答】
解:A.在t1∼t3时间内,v−t图像的斜率表示加速度,甲做匀加速运动,乙做匀减速运动,甲、乙两物体的加速度方向相反,故A正确;
B.在t2时刻,两个图像有交点,表示该时刻甲、乙的速度相同,但加速度不等,故B错误;
C.在0∼t1时间内,乙做加速度不变的减速运动,故C错误;
D.在t3时刻后,甲速度不变,做匀速直线运动,乙静止,故D正确.
故选AD.
9.
【答案】
B,C,D
【考点】
匀速直线运动及其公式
【解析】
抓住平均速度与速率、瞬时速度与速率的定义进行比较、理解
【解答】
解:A、速度等于位移与时间的比值,但采用的是比值定义法,位移大但时间可能也大,故位移大时,速度不一定大;故A错误;
B、列车在单位时间内的位移越大,则位移与时间的比值越大;故速率越大;故B正确;
C、做匀速直线运动的物体在任意一段时间内位移与时间的比值是相等的.故C正确;
D、列车做匀速运动,则位移与时间成正比;故列车在任何10s内的位移一定等于任何1s内位移的10倍;故D正确;
故选:BCD.
10.
【答案】
B,C
【考点】
匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】
对照匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+12at2,即可求得质点的初速度和加速度,然后根据速度时间关系公式求解速度,根据位移时间关系公式求解位移.
【解答】
解:AB.质点做直线运动的位移s与时间t的关系为s=4t+4t2,根据匀变速直线运动的位移时间关系公式x=v0t+12at2,可得初速度v0=4m/s,加速度a=8m/s2,故A错误,B正确;
C.t=0时的位置坐标为零,2s内的位移为s=4t+4t2=24m,故C正确;
D.2s末的速度为v=v0+at=20m/s,故D错误.
故选:BC.
11.
【答案】
A,B,C
【考点】
匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:假设木板受向右的水平拉力,若作用在木板上的恒定水平拉力小于小木块与木板间的最大静摩擦力,则两者一起做匀速直线运动,加速度相同,a−t图像相同,为平行于t轴的直线,v−t图像相同,为过原点的倾斜直线;若作用于木板上的恒定水平拉力大于小木块与木板间的最大静摩擦力,两者发生相对滑动,木板受向右的拉力与向左的滑动摩擦力,小木块受向右的滑动摩擦力,则小木块做匀加速直线运动的加速度小于木板做匀加速直线运动的加速度,a−t图像均为平行于t轴的直线,木板a−t图像纵截距较大,v−t图像斜率较大,选项D错误,A、B、C正确 .
故选ABC.
三、 填空题 (本题共计 3 小题 ,每题 5 分 ,共计15分 )
12.
【答案】
2v1v2/(v1+v2),(v1+3v2 )/4
【考点】
平均速度
【解析】
根据平均速度的定义式v¯=xt,知道如何表述位移和时间。
【解答】
解:根据题意得物体通过2s位移所用时间t=sv1+sv2=s(v1+v2)v1v2,
则物体在通过2s位移过程中的平均速速度为:v¯=2st=2ss(v1+v2)v1v2=2v1v2v1+v2,
由题意知物体在4t时间内产生的位移为x=v1t+v2×3t,
则物体在4t时间内的平均速度为v¯=x4t=v1t+v2×3t4t=v1+3v24.
13.
【答案】
220,0.86,(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)9T2,0.64
【考点】
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的瞬时速度,通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.
【解答】
解:电火花计时器的工作电压为220V,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上A点时小车的瞬时速度大小.
vA=s3+s42T=0.0833+,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:s4−s1=3a1T2
s5−s2=3a2T2
s6−s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=13(a1+a2+a3)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)9T2
解得a=(0.0895+0.0961+0.1026)−(0.0705+0.0768+0.0833)9×(0.1)2=0.64m/s2
故答案为:220;0.86;(s4+s5+s6)−(s1+s2+s3)9T2;0.64
14.
【答案】
交流,0.1,0.3
【考点】
探究小车速度随时间变化的规律
【解析】
打点计时器使用的是交流电源,每隔0.02s打一次点.相邻两个计数点之间还有4个点未画出,可知两个计数点间有五个时间间隔.根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出B点的瞬时速度.
【解答】
电火花计时器使用的是交流电源,因打点计时器的周期为0.02s,且相邻两个计数点之间还有4个点未画出,所以相邻两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5s=0.1s.
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以vB=AB+BC2T=0.0220+0.03802×0.1m/s=0.3m/s
故
四、 解答题 (本题共计 1 小题 ,共计5分 )
15.
【答案】
(1)在4s和10s时两车速度相等.
(2)两车有三次相遇,在2s、6s、14.5s两车相遇.
【考点】
匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)刹车后两车减速阶段,经过时间t1两车速度相等,
则有v1−a1t1=v2−a2t2,
解得:t1=4s,
7s后甲车匀速,其速度大小有v甲=v1−a1t=2m/s,
在甲车匀速阶段两车速度再次相等,有v甲=v乙=v2−a2t2,
解得:t2=10s.
(2)甲、乙两物体运动情况如图所示:
设在甲减速时,经时间t3相遇,则有s甲=s乙+L,
s甲=v1t3+12a1t32,
s乙=v2t3+12a2t32,
解得:t3=2s,t3′=6s,
即在甲车减速阶段,相遇两次,2s和6s时两车相遇,
由图像可知,在第二次相遇后,乙车将运动到甲车前方,
从开始运动到两车第二次同速,由图像法得甲车的位移:
s甲′=12(2+16)×7m+2×3m=69m,
同理得乙车的位移s乙′=12(2+12)×10m=70m,
则两车第二次同速时,乙车在甲车前方的距离有:
d=s乙′+L−s甲′=7m,
设从第二次同速开始,乙车经时间t4停止运动,两车经历时间t3再次相遇,
则有t4=−v乙a2=2s,
v甲t5=v乙t5−12a1t52+d,
解得:t5=14s,
由于t5>t4,则故两车不会在乙车停止前相遇,
设从第二次同速开始,两车经历时间t6再次相遇,
则有v甲t6=v乙t4−12a2t42+d,
解得t6=4.5s,
则在乙车停止后,两车有第三次相遇,相遇时间t=10s+t6=14.5s.
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