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高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述综合与测试课时练习
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述综合与测试课时练习，共14页。试卷主要包含了9 m/s等内容，欢迎下载使用。
新20版练B1物理人教第1章单元综合
专题 突破专练
专题1对速度、平均速度、平均速率与瞬时速度的理解
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快。 ( )
答案：√
(2)速度是描述物体的位置变化快慢的物理量,速度大表示物体位置变化快。 ( )
答案：√
(3)速度越大,位置变化越快,位移也就越大。 ( )
答案：×
(4)平均速度即速度的平均值。 ( )
答案：×
(5)平均速度大则瞬时速度也一定大。 ( )
答案：×
(6)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。 ( )
答案：√
(7)平均速度的大小称为平均速率。 ( )
答案：×
(8)速率和平均速率没有任何区别。 ( )
答案：×
解析：(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快。
(2)运动的快慢实质就是物体位置变化的快慢,速度大也可以理解为物体的位置变化得快。
(3)速度越大,物体的位置变化越快,但如果时间极短,位移有可能很小,即位移由速度和时间共同决定。
(4)平均速度指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,而速度的平均值是多个速度值的平均数,两者通常不相等。
(5)平均速度大小与瞬时速度大小没有必然联系。
(6)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。
(7)平均速率是路程与时间的比值,平均速度是位移与时间的比值。
(8)速率为瞬时速度的大小,而平均速率是路程与时间的比值。速率是状态量,平均速率是过程量,两者间没有必然联系。
2.(山西太原五中2019高一阶段检测)一个物体做单向直线运动,从A点经B点运动到C点,如图1-1所示。已知BC=2AB,从A点到B点的过程中,前、后各一半位移的平均速度分别为3 m/s、0.6 m/s,从B点到C点的过程中,前、后各一半时间内的平均速度分别为2 m/s、6 m/s,则物体从A点运动到C点的平均速度为( )。
图1-1
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.5.9 m/s
答案：B
解析：设AB=2x,BC=4x,AB段的前、后半程所用的时间分别为t1和t2,BC段所用的时间是2t3,则t1=x3m/s,t2=x0.6m/s,2 m/s·t3+6 m/s·t3=4x,从A点运动到C点的平均速度为v=6xt1+t2+2t3,联立方程,整理得v=2 m/s,故B项正确。
3.(河南郑州外国语学校2018高一上期中)如图1-2甲所示是一种速度传感器的工作原理图。在这个系统中,B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间t0再次发射超声波脉冲,图1-2乙是连续两次发射的超声波的x-t图像,则下列说法正确的是( )。
图1-2
A.超声波的速度v声=x2t2
B.超声波的速度v声=x1t1
C.物体的平均速度v=2(x2-x1)t2-t1+t0
D.物体的平均速度v=2(x2-x1)t2-t1+2t0
答案：C
解析：由题图可知,超声波通过位移x2时,所用时间为t2-t02,则超声波的速度为v声=x2t2-t02>2x2t2,故A项错误;超声波在t12时间内通过的位移为x1,则超声波的速度为v声=x1t12=2x1t1,故B项错误;根据题意可得物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为t2-t02-t12+t0,物体的平均速度为v=x2-x1t2-t02-t12+t0=2(x2-x1)t2-t1+t0,故C项正确,D项错误。
专题2对加速度的理解
4.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)加速度描述了物体运动的快慢。 ( )
答案：×
(2)加速度反映了物体速度变化的快慢。 ( )
答案：√
(3)加速度是增加出来的速度。 ( )
答案：×
(4)物体有加速度,物体的速度一定在增大。 ( )
答案：×
(5)物体运动的速度变化量很大,它的加速度一定很大。 ( )
答案：×
(6)速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零。 ( )
答案：√
(7)某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零。 ( )
答案：×
(8)加速度很大时,运动物体的速度一定很大。 ( )
答案：×
(9)加速度增大,速度变化量必增大。 ( )
答案：×
解析：(1)加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度才是描述物体运动快慢的物理量。
(4)若物体的加速度和速度方向相反,则物体做减速运动。
(5)物体运动的速度变化量很大,但所用时间不确定,故不能确定加速度很大。
(6)速度很大的物体,若速度变化很慢则加速度很小,若速度没有变化则加速度为零。
(7)速度为零的物体加速度不一定为零,如炮弹发射瞬间速度为零,而加速度很大。
(8)加速度很大说明物体速度变化很快,不能说明物体的速度一定很大。
(9)加速度增大,速度变化率增大,但变化量不一定增大。
5.(湖北黄冈中学2019高一测试)甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么下列对甲、乙两物体的运动分析正确的是( )。
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲、乙两物体的加速度方向相同
C.甲物体在做加速运动,乙物体在做减速运动
D.甲、乙的速度大小都是越来越大
答案：C
解析：甲的加速度方向与速度方向相同,做加速运动;乙的加速度方向与速度方向相反,做减速运动。所以甲的速度在增大,乙的速度在减小,故C项正确。
6.(华中师大一附中2019高一月考)(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为5 m/s,在这1 s内该物体的( )。
A.速度变化量的大小可能为3 m/s
B.速度变化量的大小可能为9 m/s
C.加速度的大小可能为3 m/s2
D.加速度的大小可能为1 m/s2
答案：BD
解析：取初速度方向为正方向,若1 s后物体的速度方向与初速度方向相同,速度变化量Δv=5 m/s-4 m/s=1 m/s,加速度a=ΔvΔt=11 m/s2=1 m/s2。若1 s后物体的速度方向与初速度方向相反,速度变化量Δv'=-5 m/s-4 m/s=-9 m/s,加速度a'=Δv'Δt=-91 m/s2=-9 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反,故B、D两项正确。
专题3打点计时器及纸带处理
7.(河南郑州2019高三模拟)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻两点间的距离如图1-3所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。
图1-3
(1)在实验中,使用打点计时器的操作步骤应先 再 。(均填“释放纸带”或“接通电源”)
答案：接通电源 释放纸带
解析：为了打点稳定并且尽量多地使用纸带,应先接通电源再释放纸带。
(2)每相邻两个计数点间还有 个点没有画出。
答案：4
解析：打点计时器的打点周期为0.02 s,而两相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,可见中间有5个时间间隔,则每相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度,并将其填入下表。(结果均保留三位有效数字)
瞬时速度
vB
vC
vD
vE
vF
大小/(m·s-1)
0.560
0.640
0.721
答案：0.400 0.479
解析：根据匀变速直线运动中中点时刻的速度等于该过程中的平均速度可知,vB=xAC2T=(3.62+4.38)cm2×0.10s=40 cm/s=0.400 m/s,vC=xBD2T=(4.38+5.20)cm2×0.10s=47.9 cm/s=0.479 m/s。
【易错点拨】注意计时点与计数点的关系:每隔n个计时点取一个计数点,时间间隔为(n+1)×0.02 s,而非Δt=n×0.02 s。
8.(安徽宣城2019高三诊断)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、D 4个点进行研究(相邻两点间有4个点未画),这4个点和刻度尺标度的对应如图1-4所示。
图1-4
(1)由图可知,A、B两点的时间间隔是 s,纸带做的是 (填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
答案：0.1 加速
解析：由于A、B两点之间共有5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02 s打一个点,因此相邻两计数点间的时间间隔T=0.1 s;由相邻两计数点间的时间间隔相同,且纸带越向右计数点间的距离越大可知,纸带的速度越来越大,即纸带做加速直线运动。
(2)由图可求出A点到C点的平均速度是v1=0.070 m/s,则A点到D点的平均速度是v2= m/s。(结果保留两位有效数字)
答案：0.083
解析：由题图可知,A、D之间的距离为AD=2.5 cm=0.025 m,由平均速度等于位移除以时间可以解出A、D间的平均速度为v2=0.0250.1×3 m/s≈0.083 m/s。
(3)B点的速度更接近 (填“v1”或“v2”)。
答案：v1
解析：当时间越短时,平均速度越接近瞬时速度,故B点的速度更接近v1。
【易错点拨】为减小误差,应以计数点为中心取较小位移Δx来求平均速度。
专题4x-t图像和v-t图像的理解与应用
9.(湖北黄冈2018联考)(多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像,即x-t图像,如图1-5所示,甲图线过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法正确的是( )。
图1-5
A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远
B.t3时刻甲车在乙车的前方
C.0~t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
答案：AD
解析：题中图像的纵坐标表示两车所在的位置,由题图可知t1时刻两图线相距最远,即两车的间距最大,A项正确;t3时刻两车处在同一位置,故B项错误;图线斜率表示速度,由题图可知,0~t1时间内甲图线的斜率大于乙图线的斜率,之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率,由于甲图线过O点的切线与AB平行,则甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,故C项错误,D项正确。
10.(北京西城2019诊断)甲、乙两汽车在同一平直公路上行驶,它们的v-t图像如图1-6所示,则( )。
图1-6
A.在t1时刻,甲、乙两汽车的位移相同
B.在t1时刻,甲、乙两汽车的加速度方向相反
C.在0~t1时间内,甲、乙两汽车相向运动
D.在0~t1时间内,甲汽车的加速度逐渐增大
答案：B
解析：根据v-t图像与坐标轴围成的面积大小表示位移可知,在t1时刻,甲车的位移小于乙车的位移,故A错误;根据v-t图像中图线的斜率大小等于物体的加速度大小、斜率的正负表示加速度的方向可知,在t1时刻,甲、乙两汽车的加速度方向相反,故B正确;在t轴上方,两汽车运动的速度方向相同,都为正,故C错误;根据斜率表示加速度可知,在0~t1时间内,甲汽车的加速度逐渐减小,故D错误。
11.(四川泸州2019诊断)如图1-7所示的位移(x)-时间(t)图像和速度(v)-时间(t)图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )。
图1-7
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
答案：C
解析：x-t图像中,图线斜率表示速度,由题图可知甲的速度不变,所以甲车做匀速直线运动;乙的斜率逐渐减小,所以乙车做速度逐渐减小的直线运动,并非曲线运动,故A项错误;在t=0时刻、t1时刻甲、乙两车的位置都相同,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,故B项错误;由v-t图像与时间轴围成图形的面积表示位移可知,丙、丁两车在t2时刻速度相同,t2时刻之前丁的速度大于丙的速度,t2时刻“面积”差最大,t2时刻是丙、丁相距最远的时刻,故C项正确;0~t2时间内,丙的位移小于丁的位移,时间相等,所以丙的平均速度小于丁的平均速度,故D项错误。
真题 分类专练
题组1基本概念的理解
1.(经典·浙江高考)如图1-8所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使ΔxΔt更接近瞬时速度,正确的措施是( )。
图1-8
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
答案：A
解析：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小计算平均速度时的位移,即换用宽度更窄的遮光条。故选A。
2.(经典·天津高考)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )。
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
答案：D
解析：由x=5t+t2与x=v0t+12at2对比,知v0=5 m/s,a=2 m/s2,t=0时x=0,所以第1 s内的位移为x1=5×1 m+12 m=6 m,A项错误,D项正确;前2 s内的位移为x2=5×2 m+22 m=14 m,前2 s内的平均速度为v=x2t=142 m/s=7 m/s,B项错误;第n s内的位移为xn-xn-1=5n m+n2 m-[5(n-1)+(n-1)2]m=(2n+4)m,而第(n+1) s内的位移为xn+1-xn=5(n+1)m+(n+1)2 m-(5n+n2)m=(2n+6)m,所以任意相邻的1 s内位移差为(2n+6)m-(2n+4)m=2 m,C项错误。故选D。
题组2x-t图像和v-t图像的理解与应用
3.(经典·广东高考)甲、乙两人同时同地出发,骑自行车做直线运动,前1 h内的位移—时间图像如图1-9所示。下列表述正确的是( )。
图1-9
A.0.2~0.5 h内,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5 h内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8 h内,甲的位移比乙的小
D.0.8 h内,甲、乙骑行的路程相等
答案：B
解析：由题图可知,0.2~0.5 h内甲、乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故A项错误;位移—时间图像的斜率表示速度,0.2~0.5 h内甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故B项正确;根据运动的位移等于x的变化量可知,0.6~0.8 h内甲的位移比乙的大,故C项错误;0~0.6 h内,甲的位移比乙的大,0.6~0.8 h内,甲的位移依然比乙的大,因此0.8 h内甲的路程比乙的大,故D项错误。故选B。
4.(经典·广东高考)如图1-10是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体( )。
图1-10
A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B.第3 s内和第4 s内的加速度相同
C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D.0~2 s内和0~4 s内的平均速度大小相等
答案：B
解析：由题图可知,在前3 s内物体的速度均为正值,说明在前3 s内物体的运动方向不变,故A项错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,由题图可知,第3 s内和第4 s内图线的斜率相同,则加速度相同,故B项正确;v-t图像与时间轴所围的“面积”表示位移,由几何知识可知,第1 s内和第4 s内的位移大小相等,故C项错误;根据“面积”可知,0~2 s内和0~4 s内的位移大小相等,但所用时间不相等,因此平均速度大小不相等,故D项错误。故选B。
5.(经典·大纲卷)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图1-11所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为( )。
图1-11
A.x=3 m B.x=8 m
C.x=9 m D.x=14 m
答案：B
解析：根据v-t图像的“面积”大小表示位移大小,且图像在时间轴上方的“面积”表示的位移为正,在时间轴下方的“面积”表示的位移为负可知,t=8 s时质点的位移为Δx=2×(2+4)2 m-1×(2+4)2 m=3 m,由于质点在t=0时位于x=5 m处,故当t=8 s时,质点在x轴上的位置为3 m+5 m=8 m处。故选B。
6.(经典·天津高考)质点做直线运动的速度—时间图像如图1-12所示,该质点( )。
图1-12
A.在第1 s末速度方向发生了改变
B.在第2 s末加速度方向发生了改变
C.在前2 s内发生的位移为零
D.第3 s末和第5 s末的位置相同
答案：D
解析：0~2 s内的速度—时间图像在时间轴的上方,都为正,速度方向没有改变,故A项错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,由题图可知,1~3 s内图像的斜率不变,则加速度不变,其方向没有发生改变,故B项错误;根据v-t图像中“面积”表示位移可知,0~2 s内的位移为x1=12×2×2 m=2 m,故C项错误;根据“面积”表示位移可知,0~3 s内的位移为x2=12×2×2 m-12×1×2 m=1 m,0~5 s内的位移为x3=x1-12×2×2 m+12×2×1 m=1 m,可见第3 s末和第5 s末的位置相同,故D项正确。故选D。
7.(经典·全国卷Ⅰ)(多选)如图1-13所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图线。由图可知( )。
图1-13
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
答案：BC
解析：在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,由于开始时a的位移大于b的位移,所以是b追上a,故A项错误;在时刻t2,a的位移继续增大,b的位移减小,则两车的运动方向相反,故B项正确;x-t图线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线的斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增大,故C项正确;在t1到t2这段时间内,b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率,因此b车的速率不是一直比a车的大,故D项错误。故选B、C。
8.(经典·四川高考)(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图1-14所示,则( )。
图1-14
A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同
答案：BD
解析：在t=0到t=1 s之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A项错误;根据速度—时间图像与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,且t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值知,在t=0到t=7 s之间乙的位移为零,故B项正确;在t=0到t=4 s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动,故C项错误;根据v-t图像的斜率表示物体的加速度可知,甲、乙在t=6 s时的加速度方向都沿负方向,方向相同,故D项正确。故选B、D。
新20版练B1物理人教第1章单元综合
专题 突破专练
专题1对速度、平均速度、平均速率与瞬时速度的理解
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快。 ( )
答案：√
(2)速度是描述物体的位置变化快慢的物理量,速度大表示物体位置变化快。 ( )
答案：√
(3)速度越大,位置变化越快,位移也就越大。 ( )
答案：×
(4)平均速度即速度的平均值。 ( )
答案：×
(5)平均速度大则瞬时速度也一定大。 ( )
答案：×
(6)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。 ( )
答案：√
(7)平均速度的大小称为平均速率。 ( )
答案：×
(8)速率和平均速率没有任何区别。 ( )
答案：×
解析：(1)速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快。
(2)运动的快慢实质就是物体位置变化的快慢,速度大也可以理解为物体的位置变化得快。
(3)速度越大,物体的位置变化越快,但如果时间极短,位移有可能很小,即位移由速度和时间共同决定。
(4)平均速度指运动物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,而速度的平均值是多个速度值的平均数,两者通常不相等。
(5)平均速度大小与瞬时速度大小没有必然联系。
(6)瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。
(7)平均速率是路程与时间的比值,平均速度是位移与时间的比值。
(8)速率为瞬时速度的大小,而平均速率是路程与时间的比值。速率是状态量,平均速率是过程量,两者间没有必然联系。
2.(山西太原五中2019高一阶段检测)一个物体做单向直线运动,从A点经B点运动到C点,如图1-1所示。已知BC=2AB,从A点到B点的过程中,前、后各一半位移的平均速度分别为3 m/s、0.6 m/s,从B点到C点的过程中,前、后各一半时间内的平均速度分别为2 m/s、6 m/s,则物体从A点运动到C点的平均速度为( )。
图1-1
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.5.9 m/s
答案：B
解析：设AB=2x,BC=4x,AB段的前、后半程所用的时间分别为t1和t2,BC段所用的时间是2t3,则t1=x3m/s,t2=x0.6m/s,2 m/s·t3+6 m/s·t3=4x,从A点运动到C点的平均速度为v=6xt1+t2+2t3,联立方程,整理得v=2 m/s,故B项正确。
3.(河南郑州外国语学校2018高一上期中)如图1-2甲所示是一种速度传感器的工作原理图。在这个系统中,B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间t0再次发射超声波脉冲,图1-2乙是连续两次发射的超声波的x-t图像,则下列说法正确的是( )。
图1-2
A.超声波的速度v声=x2t2
B.超声波的速度v声=x1t1
C.物体的平均速度v=2(x2-x1)t2-t1+t0
D.物体的平均速度v=2(x2-x1)t2-t1+2t0
答案：C
解析：由题图可知,超声波通过位移x2时,所用时间为t2-t02,则超声波的速度为v声=x2t2-t02>2x2t2,故A项错误;超声波在t12时间内通过的位移为x1,则超声波的速度为v声=x1t12=2x1t1,故B项错误;根据题意可得物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为t2-t02-t12+t0,物体的平均速度为v=x2-x1t2-t02-t12+t0=2(x2-x1)t2-t1+t0,故C项正确,D项错误。
专题2对加速度的理解
4.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)加速度描述了物体运动的快慢。 ( )
答案：×
(2)加速度反映了物体速度变化的快慢。 ( )
答案：√
(3)加速度是增加出来的速度。 ( )
答案：×
(4)物体有加速度,物体的速度一定在增大。 ( )
答案：×
(5)物体运动的速度变化量很大,它的加速度一定很大。 ( )
答案：×
(6)速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零。 ( )
答案：√
(7)某时刻物体的速度为零,其加速度一定为零。 ( )
答案：×
(8)加速度很大时,运动物体的速度一定很大。 ( )
答案：×
(9)加速度增大,速度变化量必增大。 ( )
答案：×
解析：(1)加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,速度才是描述物体运动快慢的物理量。
(4)若物体的加速度和速度方向相反,则物体做减速运动。
(5)物体运动的速度变化量很大,但所用时间不确定,故不能确定加速度很大。
(6)速度很大的物体,若速度变化很慢则加速度很小,若速度没有变化则加速度为零。
(7)速度为零的物体加速度不一定为零,如炮弹发射瞬间速度为零,而加速度很大。
(8)加速度很大说明物体速度变化很快,不能说明物体的速度一定很大。
(9)加速度增大,速度变化率增大,但变化量不一定增大。
5.(湖北黄冈中学2019高一测试)甲、乙为两个在同一直线上沿规定的正方向运动的物体,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么下列对甲、乙两物体的运动分析正确的是( )。
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲、乙两物体的加速度方向相同
C.甲物体在做加速运动,乙物体在做减速运动
D.甲、乙的速度大小都是越来越大
答案：C
解析：甲的加速度方向与速度方向相同,做加速运动;乙的加速度方向与速度方向相反,做减速运动。所以甲的速度在增大,乙的速度在减小,故C项正确。
6.(华中师大一附中2019高一月考)(多选)一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为5 m/s,在这1 s内该物体的( )。
A.速度变化量的大小可能为3 m/s
B.速度变化量的大小可能为9 m/s
C.加速度的大小可能为3 m/s2
D.加速度的大小可能为1 m/s2
答案：BD
解析：取初速度方向为正方向,若1 s后物体的速度方向与初速度方向相同,速度变化量Δv=5 m/s-4 m/s=1 m/s,加速度a=ΔvΔt=11 m/s2=1 m/s2。若1 s后物体的速度方向与初速度方向相反,速度变化量Δv'=-5 m/s-4 m/s=-9 m/s,加速度a'=Δv'Δt=-91 m/s2=-9 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反,故B、D两项正确。
专题3打点计时器及纸带处理
7.(河南郑州2019高三模拟)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻两点间的距离如图1-3所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。
图1-3
(1)在实验中,使用打点计时器的操作步骤应先 再 。(均填“释放纸带”或“接通电源”)
答案：接通电源 释放纸带
解析：为了打点稳定并且尽量多地使用纸带,应先接通电源再释放纸带。
(2)每相邻两个计数点间还有 个点没有画出。
答案：4
解析：打点计时器的打点周期为0.02 s,而两相邻计数点间的时间间隔为0.10 s,可见中间有5个时间间隔,则每相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
(3)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C两个点时小车的瞬时速度,并将其填入下表。(结果均保留三位有效数字)
瞬时速度
vB
vC
vD
vE
vF
大小/(m·s-1)
0.560
0.640
0.721
答案：0.400 0.479
解析：根据匀变速直线运动中中点时刻的速度等于该过程中的平均速度可知,vB=xAC2T=(3.62+4.38)cm2×0.10s=40 cm/s=0.400 m/s,vC=xBD2T=(4.38+5.20)cm2×0.10s=47.9 cm/s=0.479 m/s。
【易错点拨】注意计时点与计数点的关系:每隔n个计时点取一个计数点,时间间隔为(n+1)×0.02 s,而非Δt=n×0.02 s。
8.(安徽宣城2019高三诊断)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、D 4个点进行研究(相邻两点间有4个点未画),这4个点和刻度尺标度的对应如图1-4所示。
图1-4
(1)由图可知,A、B两点的时间间隔是 s,纸带做的是 (填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。
答案：0.1 加速
解析：由于A、B两点之间共有5个时间间隔,而打点计时器每隔0.02 s打一个点,因此相邻两计数点间的时间间隔T=0.1 s;由相邻两计数点间的时间间隔相同,且纸带越向右计数点间的距离越大可知,纸带的速度越来越大,即纸带做加速直线运动。
(2)由图可求出A点到C点的平均速度是v1=0.070 m/s,则A点到D点的平均速度是v2= m/s。(结果保留两位有效数字)
答案：0.083
解析：由题图可知,A、D之间的距离为AD=2.5 cm=0.025 m,由平均速度等于位移除以时间可以解出A、D间的平均速度为v2=0.0250.1×3 m/s≈0.083 m/s。
(3)B点的速度更接近 (填“v1”或“v2”)。
答案：v1
解析：当时间越短时,平均速度越接近瞬时速度,故B点的速度更接近v1。
【易错点拨】为减小误差,应以计数点为中心取较小位移Δx来求平均速度。
专题4x-t图像和v-t图像的理解与应用
9.(湖北黄冈2018联考)(多选)甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像,即x-t图像,如图1-5所示,甲图线过O点的切线与AB平行,过C点的切线与OA平行,则下列说法正确的是( )。
图1-5
A.在两车相遇前,t1时刻两车相距最远
B.t3时刻甲车在乙车的前方
C.0~t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
答案：AD
解析：题中图像的纵坐标表示两车所在的位置,由题图可知t1时刻两图线相距最远,即两车的间距最大,A项正确;t3时刻两车处在同一位置,故B项错误;图线斜率表示速度,由题图可知,0~t1时间内甲图线的斜率大于乙图线的斜率,之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率,由于甲图线过O点的切线与AB平行,则甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,故C项错误,D项正确。
10.(北京西城2019诊断)甲、乙两汽车在同一平直公路上行驶,它们的v-t图像如图1-6所示,则( )。
图1-6
A.在t1时刻,甲、乙两汽车的位移相同
B.在t1时刻,甲、乙两汽车的加速度方向相反
C.在0~t1时间内,甲、乙两汽车相向运动
D.在0~t1时间内,甲汽车的加速度逐渐增大
答案：B
解析：根据v-t图像与坐标轴围成的面积大小表示位移可知,在t1时刻,甲车的位移小于乙车的位移,故A错误;根据v-t图像中图线的斜率大小等于物体的加速度大小、斜率的正负表示加速度的方向可知,在t1时刻,甲、乙两汽车的加速度方向相反,故B正确;在t轴上方,两汽车运动的速度方向相同,都为正,故C错误;根据斜率表示加速度可知,在0~t1时间内,甲汽车的加速度逐渐减小,故D错误。
11.(四川泸州2019诊断)如图1-7所示的位移(x)-时间(t)图像和速度(v)-时间(t)图像中给出了四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )。
图1-7
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
答案：C
解析：x-t图像中,图线斜率表示速度,由题图可知甲的速度不变,所以甲车做匀速直线运动;乙的斜率逐渐减小,所以乙车做速度逐渐减小的直线运动,并非曲线运动,故A项错误;在t=0时刻、t1时刻甲、乙两车的位置都相同,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,故B项错误;由v-t图像与时间轴围成图形的面积表示位移可知,丙、丁两车在t2时刻速度相同,t2时刻之前丁的速度大于丙的速度,t2时刻“面积”差最大,t2时刻是丙、丁相距最远的时刻,故C项正确;0~t2时间内,丙的位移小于丁的位移,时间相等,所以丙的平均速度小于丁的平均速度,故D项错误。
真题 分类专练
题组1基本概念的理解
1.(经典·浙江高考)如图1-8所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx,用ΔxΔt近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使ΔxΔt更接近瞬时速度,正确的措施是( )。
图1-8
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
答案：A
解析：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小计算平均速度时的位移,即换用宽度更窄的遮光条。故选A。
2.(经典·天津高考)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )。
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
答案：D
解析：由x=5t+t2与x=v0t+12at2对比,知v0=5 m/s,a=2 m/s2,t=0时x=0,所以第1 s内的位移为x1=5×1 m+12 m=6 m,A项错误,D项正确;前2 s内的位移为x2=5×2 m+22 m=14 m,前2 s内的平均速度为v=x2t=142 m/s=7 m/s,B项错误;第n s内的位移为xn-xn-1=5n m+n2 m-[5(n-1)+(n-1)2]m=(2n+4)m,而第(n+1) s内的位移为xn+1-xn=5(n+1)m+(n+1)2 m-(5n+n2)m=(2n+6)m,所以任意相邻的1 s内位移差为(2n+6)m-(2n+4)m=2 m,C项错误。故选D。
题组2x-t图像和v-t图像的理解与应用
3.(经典·广东高考)甲、乙两人同时同地出发,骑自行车做直线运动,前1 h内的位移—时间图像如图1-9所示。下列表述正确的是( )。
图1-9
A.0.2~0.5 h内,甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5 h内,甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8 h内,甲的位移比乙的小
D.0.8 h内,甲、乙骑行的路程相等
答案：B
解析：由题图可知,0.2~0.5 h内甲、乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故A项错误;位移—时间图像的斜率表示速度,0.2~0.5 h内甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故B项正确;根据运动的位移等于x的变化量可知,0.6~0.8 h内甲的位移比乙的大,故C项错误;0~0.6 h内,甲的位移比乙的大,0.6~0.8 h内,甲的位移依然比乙的大,因此0.8 h内甲的路程比乙的大,故D项错误。故选B。
4.(经典·广东高考)如图1-10是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体( )。
图1-10
A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反
B.第3 s内和第4 s内的加速度相同
C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等
D.0~2 s内和0~4 s内的平均速度大小相等
答案：B
解析：由题图可知,在前3 s内物体的速度均为正值,说明在前3 s内物体的运动方向不变,故A项错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,由题图可知,第3 s内和第4 s内图线的斜率相同,则加速度相同,故B项正确;v-t图像与时间轴所围的“面积”表示位移,由几何知识可知,第1 s内和第4 s内的位移大小相等,故C项错误;根据“面积”可知,0~2 s内和0~4 s内的位移大小相等,但所用时间不相等,因此平均速度大小不相等,故D项错误。故选B。
5.(经典·大纲卷)一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图1-11所示。质点在t=0时位于x=5 m处,开始沿x轴正向运动。当t=8 s时,质点在x轴上的位置为( )。
图1-11
A.x=3 m B.x=8 m
C.x=9 m D.x=14 m
答案：B
解析：根据v-t图像的“面积”大小表示位移大小,且图像在时间轴上方的“面积”表示的位移为正,在时间轴下方的“面积”表示的位移为负可知,t=8 s时质点的位移为Δx=2×(2+4)2 m-1×(2+4)2 m=3 m,由于质点在t=0时位于x=5 m处,故当t=8 s时,质点在x轴上的位置为3 m+5 m=8 m处。故选B。
6.(经典·天津高考)质点做直线运动的速度—时间图像如图1-12所示,该质点( )。
图1-12
A.在第1 s末速度方向发生了改变
B.在第2 s末加速度方向发生了改变
C.在前2 s内发生的位移为零
D.第3 s末和第5 s末的位置相同
答案：D
解析：0~2 s内的速度—时间图像在时间轴的上方,都为正,速度方向没有改变,故A项错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,由题图可知,1~3 s内图像的斜率不变,则加速度不变,其方向没有发生改变,故B项错误;根据v-t图像中“面积”表示位移可知,0~2 s内的位移为x1=12×2×2 m=2 m,故C项错误;根据“面积”表示位移可知,0~3 s内的位移为x2=12×2×2 m-12×1×2 m=1 m,0~5 s内的位移为x3=x1-12×2×2 m+12×2×1 m=1 m,可见第3 s末和第5 s末的位置相同,故D项正确。故选D。
7.(经典·全国卷Ⅰ)(多选)如图1-13所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间(x-t)图线。由图可知( )。
图1-13
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
答案：BC
解析：在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,由于开始时a的位移大于b的位移,所以是b追上a,故A项错误;在时刻t2,a的位移继续增大,b的位移减小,则两车的运动方向相反,故B项正确;x-t图线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线的斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增大,故C项正确;在t1到t2这段时间内,b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率,因此b车的速率不是一直比a车的大,故D项错误。故选B、C。
8.(经典·四川高考)(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图1-14所示,则( )。
图1-14
A.甲、乙在t=0到t=1 s之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7 s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4 s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6 s时的加速度方向相同
答案：BD
解析：在t=0到t=1 s之间,甲始终沿正方向运动,而乙先沿负方向运动后沿正方向运动,故A项错误;根据速度—时间图像与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移,且t轴上方的“面积”表示位移是正值,t轴下方的“面积”表示位移是负值知,在t=0到t=7 s之间乙的位移为零,故B项正确;在t=0到t=4 s之间,甲的速度始终为正值,说明甲一直沿正方向做单向直线运动,故C项错误;根据v-t图像的斜率表示物体的加速度可知,甲、乙在t=6 s时的加速度方向都沿负方向,方向相同,故D项正确。故选B、D。
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