1.1运动的描述(解析版)—2024高考物理一轮复习100考点100讲—高中物理
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这是一份1.1运动的描述(解析版)—2024高考物理一轮复习100考点100讲—高中物理,共20页。试卷主要包含了1讲 运动的描述, 计算加速度的方法, 测量速度的三种方法,6 m/s2等内容,欢迎下载使用。
第1.1讲 运动的描述
【学科素养解读】
【考点知识图解】
【考点知识精讲】更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 一 质点、参考系和坐标系
1.质点
忽略物体的大小和形状,把物体简化为一个有质量的物质点,叫质点。
【关键点拨】
eq \\ac(○,1).质点是实际物体的科学的抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的。
eq \\ac(○,2).能把物体看成质点的条件:物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时,不论物体大小如何,都可将其视为质点。
2.参考系
(1)定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体做参考,这个用来做参考的物体称为参考系。
(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。
【关键点拨】
eq \\ac(○,1).运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的。
eq \\ac(○,2)参考系的选取可以是任意的。
eq \\ac(○,3).判断一个物体是运动还是静止,如果选取不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论。
eq \\ac(○,4).参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。
eq \\ac(○,5).比较两个物体的运动情况时,必须选取同一个参考系。
3.坐标系
(1)建立目的:定量描述物体的位置及位置变化。
(2)种类:直线坐标系、平面坐标系、空间坐标系。
二 时间和位移
1.时间间隔和时刻
时间间隔和时刻的区别与联系:时刻指某一瞬时,两个时刻间的一段间隔表示时间,在表示时间的数轴上,时刻用点表示;时间间隔用线段表示。
【易错辨析】时间和时刻的区别
eq \\ac(○,1).时刻在时间坐标轴上对应于一点,表示某一瞬间或某一瞬时。
eq \\ac(○,2).时间是两个时刻之间的时间间隔,在时间坐标轴上对应于两点间的线段,表示一个过程。
eq \\ac(○,3).实际生活中“时间”有时指时刻,有时指时间间隔,注意区分。
2.位移和路程
(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。
(2)路程:是物体运动轨迹的长度,是标量。
【易错辨析】路程和位移的区别
eq \\ac(○,1).含义不同:位移是从起点到终点的一条有向线段,用来表示质点位置的变化;路程则是质点运动轨迹的长度。
eq \\ac(○,2).位移有大小、方向,是一个矢量;路程只有大小,无方向,是一个标量。
eq \\ac(○,3).一般情况下,位移的大小不等于路程,只有质点做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程。
位移和路程的区别和联系图示
三 速度和加速度
1.速度
(1)平均速度:在变速运动中,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,即v=eq \f(Δx,Δt),是矢量。平均速度的大小与物体的不同运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量。
【关键点拨】对平均速度和瞬时速度的理解
【易错警示】平均速度与瞬时速度的区别与联系
(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度
计算平均速度时应注意的两个问题
①平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
②=eq \f(Δx,Δt)是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
2.速率
(1)速率:瞬时速度的大小,是标量。
(2)平均速度的大小不一定等于路程与时间的比值。
3.加速度
(1)定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
(2)定义式:a=eq \f(Δv,Δt),单位:m/s2。
(3)方向:与速度变化量的方向相同。
(4)决定因素:a不是由v、Δt、Δv决定,而是由Fm决定.物体运动的加速度a与v、Δt、Δv无关。
4.速度、速度的变化量和加速度的关系
【方法归纳】
1. 判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法
2. 计算加速度的方法:
【温馨提示】加速度的“+”“-”只表示加速度的方向,不表示大小.比较位移、速度、加速度大小需要比较它们的绝对值的大小。
【关键点拨】根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速:当a与v同向或夹角为锐角时,物体速度大小变大;当a与v垂直时,物体速度大小不变;当a与v反向或夹角为钝角时,物体速度大小变小。
3. 测量速度的三种方法
方法1 利用光电计时器测速度
方法提炼
根据v=△x△t,当时间很短时,平均速度可近似等于瞬时速度.本方法是将物体通过光电门时的平均速度近似等于物体通过1、2位置时的瞬时速度.
方法2 利用打点计时器测速度
方法提炼
根据匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,据此可以计算纸带上打某点时的瞬时速度.
方法3 利用超声波测车速
【典例分析】
【典例】. (2022山东物理)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点,与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过和。为保证安全,小车速率最大为。在段的加速度最大为,段的加速度最大为。小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.
B.
C.
D.
【参考答案】B
【命题意图】本题考查直线运动及其相关知识点。
【名师解析】在BC段的最大加速度为a1=2m/s2,则根据
可得在BC段的最大速度为
在CD段的最大加速度为a2=1m/s2,则根据
可得在BC段的最大速度为
可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s,在BCD段运动的时间为
AB段从最大速度vm减速到v的时间
位移
在AB段匀速的最长距离为l=8m-3m=5m
则匀速运动的时间
则从A到D最短时间为,故选B。
【高考真题精练】
1. (2023年1月浙江选考·3) “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
【参考答案】C
【命题意图】本题考查运动描述及其相关知识点。
【名师解析】“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,AB错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,选项C正确,D错误。
2.(2022年1月浙江选考)下列说法正确的是( )
A. 研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B. 研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C. 研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D. 研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
【参考答案】B
【名师解析】研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球形状和大小不能忽略,故不可以看成质点,故A错误;研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,要考虑乒乓球的大小和形状,则乒乓球不能看成质点,故B正确;研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小不可以忽略,故C错误;研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分有转动和平动,各部分的速度不可以视为相同,故D错误;故选B。
3.(2021新高考福建)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示.已知该游客从M点漂流到N点的路程为,用时,M、N间的直线距离为,则从M点漂流到N点的过程中
A.该游客的位移大小为
B.该游客的平均速率为
C.该游客的平均速度大小为
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
【参考答案】C
【解题思路】根据位移的定义,从M点漂流到N点的过程中,该游客的位移大小为x=1.8km,根据平均速度的定义,平均速度大小v=x/t=ms=0.5m/s,选项A错误C正确。平均速率v=s/t=5.4km/h,选项B错误;若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0.5m/s,选项D错误。
4. (2021年6月浙江选考物理)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
【参考答案】A
【名师解析】
研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看做质点,选项A正确;
研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看做质点,选项B错误;
研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看做质点,选项C错误;
研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看做质点,选项D错误。
【名师点评】本题以四幅照片为情景,联系实际,学以致用。
5. (2021年1月浙江选考)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是
A.估算下降总时间
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
【参考答案】A
【解题思路】 “奋斗者”号载人潜水器在下潜时估算下降的总时间时,可以视为质点,选项A正确;用推进器使其转弯时,必须考虑“奋斗者”号载人潜水器的大小,不能视为质点,选项BC错误;科学家在“奋斗者”号载人潜水器的舱内进行实验,必须考虑“奋斗者”号载人潜水器内部空间的大小,不能视为质点,选项D错误。
6.(2015·浙江1月学考)“歼-15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的某个物理量大小为80 m/s,方向与跑道平行,这个物理量是( )
A.路程 B.位移 C.瞬时速度 D.平均速度
【参考答案】C
【解题思路】 80 m/s是“歼-15”舰载机在“辽宁”号航母上着落瞬间的速度,对应某个瞬间的速度是瞬时速度,所以C选项正确。
7.(2015·浙江10月选考)如图所示,一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底,她用15 s穿越了20辆汽车底部后“滑出”,位移为58 m。假设她的运动可视为匀变速直线运动,从上述数据可以确定( )
A.她在车底运动时的加速度
B.她在车底运动时的平均速度
C.她刚“滑入”车底时的速度
D.她刚“滑出”车底时的速度
【参考答案】B
【解题思路】已知匀变速直线运动的时间和位移,结合平均速度的定义式求出平均速度的大小.
根据匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2知,由于初速度未知,则无法求出运动的加速度,故A错误,C错误.根据平均速度的定义式,她在车底的平均速度公式=eq \f(x,t)=3.87m/s,可知,选项B正确,由于初速度未知,结合速度时间公式无法求出末速度,即滑出车底的速度,故D错误.
【关键点拨】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,知道五个基本物理量:初速度、末速度、加速度、时间和加速度,知其三必然知其二.
8.【2015·浙江·15】如图所示,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,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是
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
【参考答案】A
【名师解析】平均速度近似等于瞬时速度,应用了极限思想,即在的情况下近似看做平均速度,所以要使得更接近通过光电门的瞬时速度,需要缩短通过时间,即换用宽度更窄的遮光条,A正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能缩短Δt,B错误;使滑块的释放点更靠近光电门,则Δt变长,C错误;增大气垫导轨与水平面的夹角,在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下,不能明显缩短Δt,D不可行。
【考点定位】平均速度和瞬时速度
【名师点睛】解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理。
【最新模拟题精练】
1. (2023浙江杭州二模)如图,是运油—20给歼-10、歼-20两种战机同时加油的瞬间,则
A. 研究加油问题时,运油—20可以视为质点
B. 加油过程中,运油—20的惯性越来越大
C. 以运油—20为参考系,歼-10、歼-20战机是运动的
D. 以歼-10战机为参考系,运油-20和歼-20都是静止的
【参考答案】D
【名师解析】研究加油问题时,运油—20不可以视为质点,A错误;加油过程中,运油—20的质量越来越小,根据质量是惯性大小的量度可知惯性越来越小,B错误;以运油—20为参考系,歼-10、歼-20战机都是静止的,C错误;以歼-10战机为参考系,运油-20和歼-20都是静止的,D正确。
2.(2023湖南衡阳高一期末)以往公路上用单点测速仪测车速,个别司机由于熟知测速点的位置,在通过测速点时通过刹车以降低车速来逃避处罚,但这样很容易造成追尾事故,所以有些地方已开始采用区间测速,下列说法正确的是()
A.区间测速测的是汽车的瞬时速率
B.区间测速测的是汽车的平均速率
C.图中,限速值70km/h指的是平均速度
D.根据平均速度v=Δs/Δt,单点测速时,Δt足够小,测的是汽车的瞬时速率
【参考答案】BD
【名师解析】区间测速测的是汽车的平均速率,B正确A错误;图中,限速值70km/h指的是瞬时速度,C错误;根据平均速度v=Δs/Δt,单点测速时,Δt足够小,测的是汽车的瞬时速率,D正确。
3. (2022北京西城期末)下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况,根据表中数据可知( )
A. 飞机的速度变化量最大
B. 自行车的速度变化最快
C. 火车的速度变化最快
D. 火车的加速度最大
【参考答案】B
【名师解析】自行车的速度变化量
火车的速度变化量为
飞机的速度变化量为
可知飞机的加速度为零,火车的加速度为
自行车的加速度为
加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,可知B正确,ACD错误。
4.(2022浙江丽水高中发展共同体质检)目前第24届冬季奥林匹克运动会正在我国北京市如火如荼地举行。在新冠疫情肆虐全球的背景下,北京冬奥会的如期举办,再次彰显了中国的决心、高效与活力,如图为四个冬奥运动项目中运动员运动的一些场景,下列有关说法正确的是( )
A.在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时,可以把运动员看成质点
B.在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力。
C.丙图中的处于空中的运动员,在上升过程为超重状态,下降过程则为失重状态。
D.丁图中速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小,第一名则平均速度最小。
【参考答案】B
【名师解析】在研究甲图中的花样滑冰运动员完成某项技术动作时,不可以把运动员看成质点,选项A错误;通过使用冰壶刷摩擦冰面使冰面温度升高,能够融化冰表面,使冰能够转化成薄薄的一层水,从而减小冰面所产生的摩擦力,使冰壶滑行更长的距离,所以在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力,选项B正确;丙图中的处于空中的运动员,在上升过程和下降过程均为失重状态,选项C错误;丁图中速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小,第一名则平均速度最大,选项D错误。
5. 在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图1所示.下面说法正确的是( )
图1
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零
D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的
【参考答案】 D
【名师解析】 金星通过太阳和地球之间时,我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确.
6.(2022广东惠州三模) 如图是汽车从惠州某学校到市人民政府行驶的手机导航截图,给出了三种线路方案及数据,下列说法正确的是( )
A. 三种方案汽车行驶的位移不相等
B. 研究三种方案汽车行驶的平均速度时,汽车不能看成质点
C. “红绿灯少”和“备选三”方案中,汽车行驶的平均速度相等
D. 三种方案,均可以计算出汽车的平均速度
【参考答案】C
【名师解析】
位移是由初位置指向末位置的有向线段,初位置和末位置相同,则位移相同,根据平均速度公式可知,“红绿灯少”和“备选三”方案中,汽车行驶的平均速度相等,A错误,C正确;当研究对象的形状和大小对研究问题没有影响时,可看作质点,研究平均速度
可看作质点,B错误;由于题意中位移未知,故无法计算出汽车的平均速度,D错误。
7.(2022安徽六市十校联考)2020年6月21日,“金环日食”在我国上演,这次日环食是21世纪以来最壮观的一次,就像天际悬挂一枚金色戒指,日食是月球运动到太阳和地球中间,三者处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象,下列说法正确的是( )
A.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的
B.观测日全食时可将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的
C.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以太阳为参考系的
D.观测日全食时不能将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的
【参考答案】D
【名师解析】观测日全食时不可将月球看成质点,月球绕地球转动是以地球为参考系的,选项D正确。
8.(2020浙江“山水联盟”质检)如图所示,为有力支援武汉“抗疫”,空军在2020年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运795名军队支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场。对以上描述下列说法正确的是( )
A.计算运输机飞行时间时,运输机不能看成质点
B.在分析运输机着落动作时,运输机可以看成质点
C.“上午9时30分”指的是最后一架运输机的飞行时间
D.“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻
【参考答案】D
【名师解析】由于运输机飞行距离远远大于自身长度,所以计算运输机飞行时间时,运输机能看成质点,选项A错误;在分析运输机着落动作时,运输机不可以看成质点,选项B错误;“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉天河机场的时刻,选项C错误D正确。
9.(2020年3月浙江宁波模拟)万众瞩目的庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵式上,受阅方队军容严整、精神抖擞,依次通过天安门,接受祖国和人民的检阅,出色地完成了受阅任务。如图为战旗方队以同一速度通过天安门广场时的精彩场面,在此过程中,下列说法正确的是
A.以战旗旗杆为参考系,天安门城楼是静止的
B.以战旗方队车辆为参考系,本车的战旗旗杆是静止的
C.以该方队的领队车辆为参考系,该方队的其他车辆是运动的
D.以地面为参考系,战旗是静止的
【参考答案】B
【名师解析】以战旗旗杆为参考系,天安门城楼是运动的,选项A错误;以战旗方队车辆为参考系,本车的战旗旗杆是静止的,选项B正确;以该方队的领队车辆为参考系,该方队的其他车辆是静止的,选项C错误;.以地面为参考系,战旗是运动的,选项D错误。
10.(2020·江西联考)修建中的南昌到赣州铁路客运专线,北起南昌,南到赣州,线路长度415.743 km,设计速度350 km/h。若某同学乘坐此客运列车从赣州去南昌游玩,下列说法正确的是( )
A.列车做匀速直线运动
B.题中的“415.743 km”是位移大小
C.以并排坐在旁边的乘客为参考系,该同学是静止的
D.测量列车驶出赣州西站的时间时,可以把列车看成质点
【参考答案】C
【名师解析】
由于线路不是直线、列车进站出站等要有速度变化等原因,列车不可能做匀速直线运动,A项错误;“415.743 km”是路程,B项错误;以坐在旁边的乘客为参考系,该同学是静止的,C项正确;测量列车驶出车站的时间时,列车的长度不能忽略,不能看做质点,D项错误。
11.(2020年4月浙江稽阳联考)绍兴市九运会青年组皮划艇比赛在绍兴市s区水上运动训练基地进行。下列说法中正确的是
A.研究队员的划桨动作时,可以将队员看成质点
B.以运动的皮划艇为参考系,岸上站立的观众是运动的
C.获得第一名的皮划艇,起点启动时的加速度一定最大
D.获得第一名的皮划艇,到达终点时瞬时速度一定最大
【参考答案】B。
【命题意图】本题考查对质点、运动的相对性的理解、公式x=t的理解、瞬时速度和加速度及其相关知识点。
【解题思路】研究队员的划桨动作,不可以将队员看成质点,选项A错误;以运动的皮划艇为参考系,岸上站立的观众是运动的,选项B正确;获得第一名的皮划艇,所用时间最短,由x=t可知运动的平均速度一定是最大的,起点启动时的加速度不一定最大,到达终点时瞬时速度不一定最大,选项CD错误。。
12.一个做匀变速直线运动的物体,其加速度大小为0.6 m/s2。此物体在任意1 s内的( )
A.速度变化大小一定为0.6 m/s
B.末速度一定等于初速度的0.6倍
C.末速度一定比初速度小0.6 m/s
D.末速度一定比初速度大0.6 m/s
【参考答案】A
【解题思路】 加速度表示物体速度变化快慢的物理量,a=0.6 m/s2表明物体在任意1 s内速度变化0.6 m/s,但不一定是0.6倍,当物体做加速运动时,任意1 s内的末速度一定比初速度大0.6 m/s,当物体做减速运动时,在任意1 s内的末速度一定比初速度小0.6 m/s,故A正确。
13 如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.现测速仪对距其x=380 m的匀速行驶中的汽车发出超声波信号,超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔Δt=2.0 s,超声波在空气中传播的速度是v声=340 m/s,则当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时,汽车前进的距离为( )
A.100 m B.60 m C.80 m D.120 m
【参考答案】C
【解题思路】超声波信号从发出到被反射回来的时间间隔Δt=2.0 s,在1.0 s内,超声波前进距离为:x1=v声·12Δt=340×1 m=340 m;故汽车速度为:v=380-3401m/s=40 m/s;当测速仪接收到被反射回来的超声波信号时,汽车前进了:Δx=40×2 m=80 m,故C项正确.
14. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm的遮光板,如图3所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s,则滑块的加速度约为( )
图3
m/s2
m/s2
C.6.7 m/s2
D.不能计算出
【参考答案】 A
【名师解析】 遮光板通过第一个光电门时的速度v1=eq \f(d,Δt1)=eq \f(0.03,0.30) m/s=0.10 m/s,遮光板通过第二个光电门时的速度v2=eq \f(d,Δt2)=eq \f(0.03,0.10) m/s=0.30 m/s,故滑块的加速度a=eq \f(v2-v1,Δt)≈0.067 m/s2,选项A正确.
15. .某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )
A.eq \f(v1+v2,2)、eq \f(v1+v2,2) B.eq \f(v1-v2,2)、eq \f(v1-v2,2)
C.0、eq \f(v1-v2,v1+v2) D.0、eq \f(2v1v2,v1+v2)
【参考答案】 D
【名师解析】 平均速度是位移与时间的比值,由于此人爬山往返一次,位移Δx=0,平均速度eq \x\t(v)=eq \f(Δx,Δt)=eq \f(0,Δt)=0;平均速率是路程与时间的比值,由于此人往返一次,路程为从山脚到山顶路程的2倍,平均速率为eq \f(s1+s2,t1+t2)=eq \f(2s,\f(s,v1)+\f(s,v2))=eq \f(2v1v2,v1+v2),选项D正确.
16 [2021·大连模拟]一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s后听到回声,听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛,3 s后听到回声.已知此高速公路的最高限速为120 km/h,声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.
【名师解析】:客车行驶示意图如图所示,设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时与悬崖距离为L,由题意有2L-v1×5 s=v2×5 s.
当客车第二次鸣笛时,客车距悬崖为L′,
则2L′-v1×3 s=v2×3 s.
又L′=L-v1×15 s,由以上各式,
解得v1=v214≈24.3 m/s=87.48 km/h
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