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题

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试练习题，共5页。试卷主要包含了易混概念，v-t图像的分析，纸带类问题分析等内容，欢迎下载使用。

一、易混概念
【典例1】有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动,则以下说法中正确的是( )
A.经过相同的时间,速度变化大的物体,它的加速度一定大
B.若初速度相同,则末速度大的物体加速度一定大
C.若加速度相同,初速度大的物体其末速度一定大
D.在相同时间内,加速度大的物体其速度必然大
【解析】选A。根据加速度定义式a=得知,时间一定时,Δv越大,加速度就越大,加速度大,速度变化量Δv就大,选项A正确,D错误;若初速度相同,末速度大,速度变化量Δv就大,但发生这一变化的时间长短不清楚,不能确定加速度的大小,选项B错误;若加速度相同,说明速度变化快慢相同,初速度大的物体,末速度不一定大,因为与时间有关,选项C错误。
加速度与速度和速度变化的关系
(1)加速度表示物体速度变化的快慢,数值上等于单位时间内速度的变化量,即速度的变化率。
(2)加速度方向与速度没有必然的关系,加速度的方向不变,速度的方向也可能变化。加速度为零时,速度一定不变。
【素养训练】
1.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到变为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.位移越来越小
D.速度的变化率越来越大
【解析】选B。雨滴做加速直线运动,加速度减小,雨滴下落的速度增加得越来越慢,加速度为零时,雨滴的速度最大,A错,B对;雨滴一直下落,位移逐渐增大,C错;加速度即为速度变化率,加速度减小,故速度变化率减小,D错。
2.关于物体运动的加速度和速度的关系,以下说法正确的是( )
A.速度越大,加速度也一定越大
B.速度变化很快,加速度一定很大
C.加速度的方向保持不变,速度的方向也一定保持不变
D.加速度就是速度的增加量
【解析】选B。加速度与速度及速度变化量之间没有直接关系,A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,B正确;加速度的方向与速度变化量的方向相同,与速度方向不一定相同,C错误;加速度是速度变化量与所用时间的比值,D错误。
二、v-t图像的分析
【典例2】西昌卫星发射中心的运载火箭由地面竖直向上升空,其速度图像如图所示,则( )
A.在t2时刻火箭到达最大高度
B.在t4时刻火箭落回地面
C.在t1至t2时间内火箭加速度最大
D.在t2至 t3时间内火箭静止在最大高度处
【解析】选C。火箭在0～t4时间内的速度始终为正,即一直向上运动,所以t4时刻火箭到达最大高度,故A、B错误;在v-t图像中图线的斜率表示加速度,由图可知在t1至t2时间内火箭加速度最大,故C正确;在t2至 t3时间内图线加速度为零,表示火箭做匀速直线运动,故D错误。
1.图像意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间的变化规律。
2.图中图线的含义:
①表示匀加速直线运动。
②表示匀速直线运动。
③表示匀减速直线运动。
④表示与正方向相反的匀加速直线运动。
⑤交点表示在t1时刻速度相同。
3.图线斜率的意义:斜率绝对值表示物体加速度的大小,斜率正负表示加速度的方向。
【素养训练】
甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0～t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0～t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0～t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在0～t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
【解析】选B。在0～t2时间内,甲物体一直沿正方向运动,乙物体先沿负方向运动,后沿正方向运动,图线的斜率表示加速度,整个过程甲、乙两物体的加速度方向相同,乙物体的加速度大于甲物体的加速度,选项B正确。
三、纸带类问题分析
【典例3】如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离如图所示,则:AC=______mm,AD=_____mm。那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为________m/s,纸带在AD间的平均速度为______m/s;B点的瞬时速度更接近于__________m/s。(计算结果均保留两位小数)
【解析】AC=14.0 mm,AC间的平均速度为= m/s=0.35 m/s;AD=
25.0 mm,AD间的平均速度为= m/s≈0.42 m/s。对于描述B点的瞬时速度来说,AC段所取的位移间隔更小,更能接近B点的真实速度,即B点的瞬时速度更接近于0.35 m/s。
答案:14.0 25.0 0.35 0.42 0.35
纸带类问题的分析技巧
(1)明确直接打出的点是计时点,相邻点间的时间间隔是0.02 s,用数字标出的点是计数点,通常是每5个计时点为一计数点,则两计数点间的时间间隔为0.1 s。
(2)用一段位移的平均速度代替中间时刻的瞬时速度,vn=。
【素养训练】
1.在研究物体由静止开始做直线运动的某次实验中,打点计时器所用电源的频率是50 Hz,纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点,试根据纸带求解以下问题:
(1)相邻计数点间的时间间隔是多少?
(2)BD段对应的平均速度是多大?
【解析】(1)由交流电频率为50 Hz知,相邻计数点间的时间间隔为0.02 s,每5个点取一个计数点,则相邻计数点间的时间间隔Δt=5T=0.1 s。
(2)由纸带可知xBD=(49.60-12.38) cm=0.372 2 m,tBD=2Δt=0.2 s,由平均速度公式得=== m/s=1.86 m/s。
答案:(1)0.1 s (2)1.86 m/s
2.如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)。从点痕的分布情况可以断定:纸带______是匀速通过打点计时器的,纸带______是越来越快的,纸带______是开始越来越快,后来又越来越慢。若所用电源的频率是50 Hz,图中纸带D,从A点到B点,历时______ s,位移为____ m,这段时间内纸带运动的平均速度是____ m/s,BC段的平均速度是____ m/s,而AD段的平均速度是______ m/s。
【解析】速度是单位时间内物体所通过的位移,纸带上每相邻两点间的时间间隔相等,因此物体匀速运动时,相邻两点间的距离相等,所以A、C纸带是匀速通过打点计时器的;B纸带相邻两点间距离越来越大,则速度越来越大,因此B纸带是越来越快的;D纸带相邻两点间的距离先变大后变小,说明速度先变大后变小,因此D纸带是开始越来越快,后来又越来越慢。所用电源的频率是50 Hz,则相邻两点间的时间间隔为0.02 s,从A点通过计时器到B点通过计时器有两段时间间隔,所以时间为0.04 s,位移为0.27 m,这段时间的平均速度为=,代入数值得=6.75 m/s。BC段的位移为22 cm,即0.22 m,所用时间为0.02 s,代入上式得平均速度为11 m/s,而AD段的位移为63 cm,即0.63 m,所用时间为0.08 s,代入上式得平均速度为7.88 m/s。
答案:A、C B D 0.04 0.27 6.75 11 7.88