高中物理教科版第一章運動的描述單元測試 2023版第1章章末分層突破

章末分層突破[自我校對]①參照物②質(zhì)量③可以忽略④有向線段⑤矢⑥長度⑦標⑧位置⑨速度變化⑩快慢?vt＝v0＋at?x＝v0t＋eq\f(1,2)at2?veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax?eq\f(v0＋vt,2)?veq\f(t,2)?Δx＝aT2?圖像縱坐標?圖像的斜率?圖像與t軸圍成的面積?圖像縱坐標eq\o(○,\s\up1(21))圖像的斜率eq\o(○,\s\up1(22))等于零eq\o(○,\s\up1(23))只受重力eq\o(○,\s\up1(24))vt＝gteq\o(○,\s\up1(25))h＝eq\f(1,2)gt2eq\o(○,\s\up1(26))veq\o\al(2,t)＝2gheq\o(○,\s\up1(27))m/s2或10m/s2eq\o(○,\s\up1(28))豎直向下_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________幾個概念的區(qū)別與聯(lián)系1.時間和時刻的區(qū)別時間能表示運動的一個過程，時刻只能顯示運動的一個瞬間．在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點來表示，時間用線段來表示．對一些關(guān)于時間和時刻的表述，能夠正確理解．如：第4s末、4s時、第5s初等均為時刻；4s內(nèi)(0到第4s末)、第4s(第3s末到第4s末)、第2s初至第4s初等均為時間．2．位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系位移是在一段時間內(nèi)，由物體初時刻位置指向末時刻位置的有向線段．確定位移時，不需考慮質(zhì)點運動的詳細路徑，只確定初、末位置即可；路程是運動物體軌跡線的長度．確定路程時，需要考慮質(zhì)點運動的詳細路徑．位移是矢量，路程是標量．一般情況位移大小不等于路程，只有當(dāng)物體做單向直線運動時路程才等于位移的大小．3．速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系物理意義分類決定因素方向聯(lián)系速度描述物體運動快慢和方向的物理量，是矢量平均速度、瞬時速度平均速度＝eq\f(位移,時間)平均速度方向與位移方向相同；瞬時速度方向為該點運動方向它們的單位都是m/s.瞬時速度的大小等于瞬時速率速率描述物體運動快慢的物理量，是標量平均速率、瞬時速率平均速率＝eq\f(路程,時間)無方向4.速度、加速度、速度改變量的比較速度是描述物體運動快慢的物理量，是位移和時間的比值；加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，是速度改變量與所用時間的比值，它等于物體運動速度的變化率．為使交通有序、安全，公路旁設(shè)置了許多交通標志．圖1-1甲是限速標志，表示允許行駛的最大速度是80km/h；圖乙是路線指示標志，表示到青島還有160km，則這兩個數(shù)據(jù)的物理意義分別是 ()甲乙圖1-1A．80km/h是瞬時速度，160km是位移B．80km/h是瞬時速度，160km是路程C．80km/h是平均速度，160km是位移D．80km/h是平均速度，160km是路程【解析】80km/h指瞬時速度，160km指實際路徑的長度，為路程，故B正確．【答案】B一物體沿半徑分別為r和R的半圓弧由A經(jīng)B運動到C，經(jīng)歷的時間為t，如圖1-2所示，則它的平均速度和平均速率分別是()圖1-2\f(2R＋r,t)；eq\f(πR＋r,t)\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(2R＋r,t)\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)，向東\f(2R＋r,t)，向東；eq\f(πR＋r,t)【解析】平均速度的大小eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(2R＋r,t)，方向跟位移方向相同，即向東；平均速率eq\x\to(v)′＝eq\f(πR＋r,t)，是標量，故選項D正確．【答案】D平均速率不是平均速度的大小，它們的大小沒有必然的聯(lián)系，求解時要應(yīng)用它們的定義式，即平均速度＝，平均速率＝.勻變速直線運動規(guī)律的理解與應(yīng)用1.勻變速直線運動的常用解題方法常用方法規(guī)律特點一般公式法vt＝v0＋at；x＝v0t＋eq\f(1,2)at2；veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax.使用時一般取v0方向為正方向平均速度法eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)對任何直線運動都適用，而eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋vt)只適用于勻變速直線運動中間時刻速度法veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋v)，適用于勻變速直線運動比例法對于初速度為零的勻加速直線運動與末速度為零的勻減速直線運動，可利用比例法解題圖像法應(yīng)用v-t圖像，可把較復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^簡單的數(shù)學(xué)問題解決巧用推論解題xn＋1－xn＝aT2，若出現(xiàn)相等的時間問題，應(yīng)優(yōu)先考慮用Δx＝aT2求解逆向思維法(反演法)把運動過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法，一般用于末態(tài)已知情況2.注意事項(1)解題時首先選擇正方向，一般以v0方向為正方向．(2)剎車類問題一般先求出剎車時間．(3)對于有往返的勻變速直線運動(全過程加速度a恒定)，可對全過程應(yīng)用公式vt＝v0＋at、x＝v0t＋eq\f(1,2)at2、…列式求解．(4)分析題意時要養(yǎng)成畫運動過程示意圖的習(xí)慣，特別是對多過程問題．對于多過程問題，要注意前后過程的聯(lián)系——前段過程的末速度是后一過程的初速度；再要注意尋找位移關(guān)系、時間關(guān)系. 物體以一定的初速度沖上固定的光滑斜面，到達斜面最高點C時速度恰好為零，如圖1-3所示，已知物體運動到斜面長度3/4處的B點時，所用時間為t，求物體從B滑到C所用的時間．圖1-3【解析】解法一：逆向思維法物體向上勻減速沖上斜面，相當(dāng)于向下勻加速滑下斜面．故xBC＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,BC)，xAC＝eq\f(1,2)a(t＋tBC)2又xBC＝xAC/4解得tBC＝t.解法二：比例法對于初速度為零的勻變速直線運動，在連續(xù)相等的時間里通過的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)現(xiàn)有xBC∶xBA＝(xAC/4)∶(3xAC/4)＝1∶3通過xAB的時間為t，故通過xBC的時間tBC＝t.解法三：中間時刻速度法利用教材中的推論：中間時刻的瞬時速度等于這段位移的平均速度eq\x\to(v)AC＝(vA＋vC)/2＝(v0＋0)/2＝v0/2又veq\o\al(2,0)＝2axAC，veq\o\al(2,B)＝2axBC，xBC＝xAC/4由以上各式解得vB＝v0/2可以看出vB正好等于AC段的平均速度，因此B點是時間中點的位置，因此有tBC＝t.解法四：圖像法利用相似三角形面積之比等于對應(yīng)邊平方比的方法，作出v-t圖像，如圖所示，S△AOC/S△BDC＝CO2/CD2且S△AOC＝4S△BDC，OD＝t，OC＝t＋tCD所以4/1＝(t＋tCD)2/teq\o\al(2,CD)解得tCD＝t.則tBC＝tCD＝t.【答案】tx-t圖像和v-t圖像的比較兩類運動圖像對比x-t圖像v-t圖像典型圖像其中④為拋物線其中④為拋物線物理意義反映的是位移隨時間的變化規(guī)律反映的是速度隨時間的變化規(guī)律點對應(yīng)某一時刻物體所處的位置對應(yīng)某一時刻物體的速度斜率斜率的大小表示速度大小斜率的正負表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小斜率的正負表示加速度的方向截距直線與縱軸截距表示物體在t＝0時刻距離原點的位移，即物體的出發(fā)點；在t軸上的截距表示物體回到原點的時間直線與縱軸的截距表示物體在t＝0時刻的初速度；在t軸上的截距表示物體速度為0的時刻兩圖線的交點同一時刻各物體處于同一位置同一時刻各物體運動的速度相同如圖1-4所示的位移(x)—時間(t)圖像和速度(v)—時間(t)圖像中給出四條圖線，甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是()圖1-4A．甲車做直線運動，乙車做曲線運動B．0～t1時間內(nèi)，甲車通過的路程大于乙車通過的路程C．0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車在t2時刻相距最遠D．0～t2時間內(nèi)，丙、丁兩車的平均速度相等【解析】x-t圖像表示的是做直線運動的物體的位移隨時間的變化情況，而不是物體運動的軌跡．由x-t圖像可知，甲、乙兩車在0～t1時間內(nèi)均做單向直線運動，且在這段時間內(nèi)兩車通過的位移和路程均相等，A、B錯誤；在v-t圖像中，t2時刻丙、丁兩車速度相同，故0～t2時間內(nèi)，t2時刻兩車相距最遠，C正確；由圖線可知，0～t2時間內(nèi)丙車的位移小于丁車的位移，故丙車的平均速度小于丁車的平均速度，D錯誤．【答案】C1．(多選)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v-t圖像如圖1-5所示．已知兩車在t＝3s時并排行駛，則()圖1-5A．在t＝1s時，甲車在乙車后B．在t＝0時，甲車在乙車前mC．兩車另一次并排行駛的時刻是t＝2sD．甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m【解析】由題圖知，甲車做初速度為0的勻加速直線運動，其加速度a甲＝10m/s2.乙車做初速度v0＝10m/s、加速度a乙＝5m/s2的勻加速直線運動.3s內(nèi)甲、乙車的位移分別為：x甲＝eq\f(1,2)a甲teq\o\al(2,3)＝45mx乙＝v0t3＋eq\f(1,2)a乙teq\o\al(2,3)＝m由于t＝3s時兩車并排行駛，說明t＝0時甲車在乙車前，Δx＝x乙－x甲＝m，選項B正確；t＝1s時，甲車的位移為5m，乙車的位移為m，由于甲車的初始位置超前乙車m，則t＝1s時兩車并排行駛，選項A、C錯誤；甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為 m－m＝40m，選項D正確．【答案】BD2．如圖1-6所示，氣墊導(dǎo)軌上滑塊經(jīng)過光電門時，其上的遮光條將光遮住，電子計時器可自動記錄遮光時間Δt.測得遮光條的寬度為Δx，用eq\f(Δx,Δt)近似代表滑塊通過光電門時的瞬時速度．為使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬時速度，正確的措施是()圖1-6A．換用寬度更窄的遮光條B．提高測量遮光條寬度的精確度C．使滑塊的釋放點更靠近光電門D．增大氣墊導(dǎo)軌與水平面的夾角【解析】eq\f(Δx,Δt)表示的是Δt時間內(nèi)的平均速度，遮光條的寬度Δx越窄，則記錄遮光時間Δt越小，eq\f(Δx,Δt)越接近滑塊通過光電門時的瞬時速度，選項A正確．【答案】A3．2023年索契冬奧會短道速滑女子1500米決賽中，中國選手周洋以2分19秒奪得金牌，并蟬聯(lián)該項目冠軍，周洋之所以能夠取得這個項目的冠軍，取決于她在1500米中()圖1-7A．平均速率大B．到終點的瞬時速度大C．起跑時的瞬時速度大D．某一時刻的瞬時速度大【解析】1500米短道速滑比賽的總路程一定，滑行完總路程所用的時間越短，說明平均速率越大．【答案】A4．甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛．在t＝0到t＝t1的時間內(nèi)，它們的v-t圖像如圖1-8所示．在這段時間內(nèi)()圖1-8A．汽車甲的平均速度比乙大B．汽車乙的平均速度等于eq\f(v1＋v2,2)C．甲乙兩汽車的位移相同D．汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大【解析】因為圖像與坐標軸所夾的面積表示物體的位移，因此在0～t1時間內(nèi)，甲車的位移大于乙車的位移，根據(jù)eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，甲車的平均速度大于乙車的平均速度，選項A正確，C錯誤；因為乙車做非勻變速運動，故不能用eq\f(v1＋v2,2)計算平均速度，選項B錯誤；圖線切線的斜率表示物體運動的加速度，據(jù)圖知，甲、乙兩車的加速度均逐漸減小，選項D錯誤．【答案】A5．甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1小時內(nèi)的位移—時間圖像如圖1-9所示．下列表述正確的是()圖1-9A．～小時內(nèi)，甲的加速度比乙的大B．～小時內(nèi)，甲的速度比乙的大C．～小時內(nèi)，甲的位移比乙的小D．小時內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等【解析】在～小時內(nèi)，位移—時間圖像是傾斜的直線，則物體做勻速直線運動，所以在～小時內(nèi)，甲、乙兩人的加速度都為零，選項A錯誤；位移—時間圖像的斜率絕對值大小反映了物體運動速度的大小，斜率絕對值越大，速度越大，故～小時內(nèi)甲的速度大于乙的速度，選項B正確；由位移—時間圖像可知，～小時內(nèi)甲的位移大于乙的位移，選項C錯誤；由位移—時間圖像可知，小時內(nèi)甲、乙往返運動過程中，甲運動的路程大于乙運動的路程，選項D錯誤．【答案】B6.一摩托車由靜止開始在平直的公路上行駛，其運動過程的v-t圖像如圖1-10