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文檔簡(jiǎn)介
第一章運(yùn)動(dòng)的描述
—質(zhì)點(diǎn)參考系.......................................................-1-
二時(shí)間位移.........................................................-6-
三位置變化快慢的描述一一速度.......................................-11-
四實(shí)驗(yàn):測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度...............................-17-
五速度變化快慢的描述一一加速度.....................................-21-
綜合測(cè)驗(yàn)...............................................................-27-
一質(zhì)點(diǎn)參考系
一、選擇題
1.物理學(xué)中引入“質(zhì)點(diǎn)”概念,從科學(xué)方法上分析屬于()
A.觀察、實(shí)驗(yàn)的方法B.建立理想模型的方法
C.類比的方法D.邏輯推理的方法
【解析】選B。對(duì)于具有一定質(zhì)量的物體,我們假設(shè)其質(zhì)量集中在物體的中心,便
抽象出質(zhì)點(diǎn)模型,所以從科學(xué)方法上分析屬于建立理想模型的方法,故選項(xiàng)B正
確。
2.研究下列物體運(yùn)動(dòng)時(shí),研究對(duì)象能看成質(zhì)點(diǎn)的是()
A.在空中沿曲線飛行的鉛球
B.做花樣滑冰的運(yùn)動(dòng)員
C.穿越750米長(zhǎng)棲霞山隧道的火車
D.乒乓球運(yùn)動(dòng)員發(fā)出的弧旋球
【解析】選A。在空中沿曲線飛行的鉛球,鉛球的大小和旋轉(zhuǎn)情況,對(duì)鉛球的軌跡
來(lái)說(shuō)可以忽略,因而可以把這時(shí)的鉛球看成質(zhì)點(diǎn),A正確;花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作
復(fù)雜,既有旋轉(zhuǎn)又有平移,若對(duì)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作進(jìn)行技術(shù)分析,則不能把其看成質(zhì)
點(diǎn),但若只研究運(yùn)動(dòng)員的滑行路線,則可以把其看成質(zhì)點(diǎn),B錯(cuò)誤;火車與棲霞山
隧道的長(zhǎng)度相差不大,不能把火車看成質(zhì)點(diǎn),C錯(cuò)誤;弧旋的乒乓球在轉(zhuǎn)動(dòng),其各
點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況不同,因而不能把它看成質(zhì)點(diǎn),D錯(cuò)誤。
3.下列關(guān)于參考系的說(shuō)法中不正確的是()
A.研究任何物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),都要選別的物體作為參考系
B.研究某物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須選特定的物體作為參考系,不能任意選取
C.若某物體在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)于所選參考系的位置始終沒有變化,則該物體相對(duì)
于所選參考系是靜止的
D.一個(gè)物體相對(duì)于一個(gè)參考系是靜止的,相對(duì)于另一個(gè)參考系不一定是靜止的
【解析】選B。一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng),以及做何種運(yùn)動(dòng),都是相對(duì)于別的物體來(lái)說(shuō)的,
因此,研究任何物體的運(yùn)動(dòng),都要選取參考系,而且參考系可以任意選取,一個(gè)
物體相對(duì)于不同的參考系,位置是否變化及如何變化,都可能不同。選項(xiàng)A、C、D
正確,B錯(cuò)誤。
4.甲、乙、丙三個(gè)觀察者同時(shí)觀察一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)。甲說(shuō):“它在做勻速運(yùn)動(dòng)”,
乙說(shuō):“它是靜止的”,丙說(shuō):“它在做變速運(yùn)動(dòng)”。則下列說(shuō)法中正確的是()
A.在任何情況下都不可能出現(xiàn)題中所說(shuō)的情況
B.三人中總有一人或兩人說(shuō)錯(cuò)了
C.如果選同一參考系,那么三人的說(shuō)法都是對(duì)的
D.如果各自選擇各自的參考系,那么三人的說(shuō)法都可能對(duì)
【解析】選D。選擇不同的參考系來(lái)觀察同一物體的運(yùn)動(dòng),其結(jié)果會(huì)有所不同,比
如對(duì)于靜止在地面上的某一物體,相對(duì)于勻速運(yùn)動(dòng)的甲來(lái)說(shuō)它在做勻速運(yùn)動(dòng),相
對(duì)于站在地面上靜止的乙來(lái)說(shuō)它是靜止的,相對(duì)于變速運(yùn)動(dòng)的丙來(lái)說(shuō)它在做變速
運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。
5.(2020?浙江1月選考)如圖所示,新中國(guó)成立70周年閱兵式上,國(guó)產(chǎn)武裝直
升機(jī)排列并保持“70”字樣編隊(duì)從天安門上空整齊飛過。甲、乙分別是編隊(duì)中的
兩架直升機(jī),則()
A.以甲為參考系,乙是運(yùn)動(dòng)的
B.以乙為參考系,甲是運(yùn)動(dòng)的
C.以甲為參考系,坐在觀眾席上的觀眾都是靜止的
D.以乙為參考系,“70”字樣編隊(duì)中所有直升機(jī)都是靜止的
【解析】選D。為了保持“70”字樣,要求所有的直升機(jī)都要同速飛行,無(wú)論是選
甲還是選乙為參考系,其他飛機(jī)都是相對(duì)靜止的。故A、B錯(cuò)誤,D正確。若以甲
為參考系,則坐在觀眾席上的觀眾是運(yùn)動(dòng)的,故C錯(cuò)誤。
6.周末,小明和父母一起乘車到公園游玩。下列說(shuō)法正確的是()
A.汽車行駛時(shí),以路旁的樹木為參考系,小明是靜止的
B.汽車行駛時(shí),以坐在旁邊的母親為參考系,小明是運(yùn)動(dòng)的
C.研究汽車通過某一路標(biāo)所用的時(shí)間時(shí),可以把汽車看作質(zhì)點(diǎn)
D.研究汽車從家里到公園的平均速度時(shí),可以把汽車看作質(zhì)點(diǎn)
【解析】選D。汽車行駛時(shí),以路旁的樹木為參考系,小明是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;
汽車行駛時(shí),以坐在旁邊的母親為參考系,小明沒有運(yùn)動(dòng),是靜止的,故B錯(cuò)誤;
研究汽車通過某一路標(biāo)所用的時(shí)間時(shí),汽車的長(zhǎng)度不能忽略,不可以把汽車看作
質(zhì)點(diǎn),故C錯(cuò)誤;研究汽車從家里到公園的平均速度時(shí),汽車的大小可以忽略不
計(jì),可以把汽車看作質(zhì)點(diǎn),故D正確。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
北京已成功申辦2022年冬奧會(huì)。如圖所示為部分冬奧會(huì)項(xiàng)目。下列關(guān)于這些冬奧
會(huì)項(xiàng)目的研究中,可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)的是()
速度滑冰自由滑雪單板滑雪花樣滑冰
A.研究速度滑冰運(yùn)動(dòng)員滑冰的快慢
B.研究自由滑雪運(yùn)動(dòng)員的空中姿勢(shì)
C.研究單板滑雪運(yùn)動(dòng)員的空中轉(zhuǎn)體
D.研究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的花樣動(dòng)作
【解題指南】考查學(xué)生對(duì)質(zhì)點(diǎn)這個(gè)概念的理解,物體能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)的條件,看物
體的大小體積對(duì)所研究的問題是否產(chǎn)生影響,物體的大小體積能否忽略。
【解析】選A。研究速度滑冰運(yùn)動(dòng)員滑冰的快慢時(shí),人的形狀對(duì)研究的過程來(lái)說(shuō)可
以忽略不計(jì),所以能看成質(zhì)點(diǎn),故A正確;研究自由滑雪運(yùn)動(dòng)員的空中姿勢(shì)時(shí),
人的形狀不能忽略,不可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;研究單板滑雪運(yùn)動(dòng)員
的空中轉(zhuǎn)體時(shí),要研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,不可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn),故C錯(cuò)誤;研
究花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員的花樣動(dòng)作時(shí),要觀看運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作,不可以將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)
點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
7.如圖所示表示撐桿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段:助跑、撐桿起跳、越橫桿。討論并回
答下列幾個(gè)問題。
(1)教練針對(duì)訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動(dòng)員的錯(cuò)誤動(dòng)作時(shí),能否將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)?
⑵分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí),能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?
【解析】(1)不能,糾正動(dòng)作不能忽略運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀,因此不能看成質(zhì)點(diǎn);
(2)能,分析運(yùn)動(dòng)員的助跑速度時(shí),運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀對(duì)分析問題影響很小,可
以看成質(zhì)點(diǎn);
答案:(1)不能(2)能
【選考提升】(20分鐘50分)
8.在“金星凌日”的精彩天象中,觀察到太陽(yáng)表面上有顆小黑點(diǎn)緩慢走過,持續(xù)
時(shí)間達(dá)六個(gè)半小時(shí),那便是金星,如圖所示。下面說(shuō)法正確的是()
A.地球在金星與太陽(yáng)之間
B.觀測(cè)“金星凌日”時(shí)可將太陽(yáng)看成質(zhì)點(diǎn)
C.以太陽(yáng)為參考系,金星繞太陽(yáng)一周位移不為零
D.以太陽(yáng)為參考系,可以認(rèn)為金星是運(yùn)動(dòng)的
【解析】選D。“金星凌日”現(xiàn)象的成因是光的直線傳播,當(dāng)金星轉(zhuǎn)到太陽(yáng)與地球
中間且三者在一條直線上時(shí),金星擋住了沿直線傳播的太陽(yáng)光,人們看到太陽(yáng)上
的黑點(diǎn)實(shí)際上是金星,由此可知發(fā)生金星凌日現(xiàn)象時(shí),金星位于地球和太陽(yáng)之間,
故A錯(cuò)誤;觀測(cè)“金星凌日”時(shí),如果將太陽(yáng)看成質(zhì)點(diǎn),無(wú)法看到“金星凌日”
現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;以太陽(yáng)為參考系,金星繞太陽(yáng)一周起點(diǎn)和終點(diǎn)重合,位移為零,
故C錯(cuò)誤;以太陽(yáng)為參考系,可以認(rèn)為金星是運(yùn)動(dòng)的,故D正確。
9.(2021?溫州高一檢測(cè))如圖所示的瓢蟲,其身上的星數(shù)(斑點(diǎn)數(shù))顯示了它的種
類,在下列研究瓢蟲的具體情形中,可將瓢蟲視為質(zhì)點(diǎn)的是()
A.研究瓢蟲的轉(zhuǎn)身動(dòng)作
B.研究瓢蟲的飛行路線
C.觀察瓢蟲的翅膀扇動(dòng)
D.記錄瓢蟲身上的星數(shù)
【解析】選B。研究瓢蟲的轉(zhuǎn)身動(dòng)作時(shí)不能看作質(zhì)點(diǎn),若看作質(zhì)點(diǎn)就不能看轉(zhuǎn)身動(dòng)
作了,故A錯(cuò)誤;研究瓢蟲飛行路線,瓢蟲的大小能忽略不計(jì),能看作質(zhì)點(diǎn),故B
正確;研究瓢蟲翅膀的振動(dòng),翅膀的形狀不能忽略不計(jì),不能看作質(zhì)點(diǎn),故C錯(cuò)
誤;研究瓢蟲身上的星數(shù),瓢蟲的大小不能忽略不計(jì),不能看作質(zhì)點(diǎn),故D錯(cuò)誤。
10.(多選)甲、乙兩輛車在同一平直公路上勻速行駛,甲車內(nèi)的人看到窗外樹木
向東運(yùn)動(dòng),乙車內(nèi)的人看到甲車和窗外樹木都向東運(yùn)動(dòng)。如果以大地為參考系,
則()
A.甲、乙車均向西運(yùn)動(dòng)
B.甲車向東運(yùn)動(dòng),乙車向西運(yùn)動(dòng)
C.甲車向西運(yùn)動(dòng),乙車向東運(yùn)動(dòng)
D.乙車運(yùn)動(dòng)速度比甲車的運(yùn)動(dòng)速度大
【解析】選A、D?因甲車內(nèi)的人看到窗外樹木向東運(yùn)動(dòng),可知甲車向西運(yùn)動(dòng);乙
車內(nèi)的人看到窗外樹木都向東運(yùn)動(dòng),可知乙車向西運(yùn)動(dòng);因乙車看到甲車向東運(yùn)
動(dòng),可知乙車運(yùn)動(dòng)速度比甲車的運(yùn)動(dòng)速度大,故選A、Do
11.在電視連續(xù)劇《西游記》中,常常有孫悟空“騰云駕霧”的鏡頭,這通常采用
的是“背景拍攝法”:讓“孫悟空”站在平臺(tái)上,做著飛行的動(dòng)作,在他的背后
展現(xiàn)出藍(lán)天和急速飄動(dòng)的白云,同時(shí)加上煙霧效果;攝影師把人物動(dòng)作和飄動(dòng)的
白云及下面的煙霧等一起攝入鏡頭。放映時(shí),觀眾就感覺到“孫悟空”在“騰云
駕霧”。請(qǐng)問觀眾選擇的參考系是什么?說(shuō)明理由。
【解析】“孫悟空”站在平臺(tái)上,在他的背后有急速飄動(dòng)的白云,同時(shí)加上煙霧
效果,就感覺到“孫悟空”在“騰云駕霧”。通過題目所給的條件,可以知道所
選的參考系是“孫悟空”背后急速飄動(dòng)的白云。因?yàn)橛^眾認(rèn)為白云是靜止不動(dòng)的,
而相對(duì)白云運(yùn)動(dòng)的“孫悟空”在飛速前進(jìn)。
答案:見解析
12.(創(chuàng)新應(yīng)用題)刻舟求劍的故事說(shuō)的是有一個(gè)楚國(guó)人乘船過江,他身上的佩劍
不小心掉落江中。他立即在船艙板上畫記號(hào),對(duì)他的船友說(shuō):“這是我的劍掉落
的地方?!钡搅撕影?,船停了,他就在畫記號(hào)的地方下水找劍。這則寓言不但有
諷刺意義,而且還包含一定的物理含義,從物理學(xué)選擇參考系的角度回答下列問
題:
⑴楚人找劍選擇的參考系是什么?
(2)請(qǐng)你為楚人提供一種找到這把劍的方法。
【解題指南】運(yùn)動(dòng)和靜止是相對(duì)的,判斷物體的運(yùn)動(dòng)和靜止,首先確定一個(gè)參照
物,如果被研究的物體和參照物之間沒有發(fā)生位置的改變,被研究的物體是靜止
的,否則是運(yùn)動(dòng)的。
【解析】(1)楚人記下的是劍相對(duì)船的下落位置;故是以船為參考系;
(2)要想找到這把劍應(yīng)以固定的物體為參考系才能準(zhǔn)確得到其位置;故可有以下方
法:
①記下劍掉落位置離岸上某標(biāo)志的方向和距離,選擇的參考系是河岸;
②在船不改變方向和速度的情況下,記下劍掉落時(shí)刻船速和航行時(shí)間,據(jù)此求出
靠岸的船和劍落地點(diǎn)的距離。選擇的參考系是船。
答案:(1)船(2)見解析
二時(shí)間位移
一、選擇題
1.在某校舉行的創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽上,某班“科技之光”興趣小組設(shè)計(jì)了一種音樂鐘,
該音樂鐘每隔一段相等的時(shí)間就發(fā)出一段1分鐘的美妙樂聲。已知上午9時(shí)和9
時(shí)41分發(fā)出樂聲。下列有關(guān)該音樂鐘的說(shuō)法正確的是()
A.上午9時(shí)和9時(shí)41分發(fā)出樂聲,9時(shí)和9時(shí)41分指的是時(shí)間間隔
B.該音樂鐘每隔40分鐘發(fā)出一次樂聲,每隔40分鐘指的是時(shí)間間隔
C.該音樂鐘持續(xù)發(fā)出1分鐘的美妙樂聲,1分鐘指的是時(shí)刻
D.該音樂鐘在上午10時(shí)22分時(shí)會(huì)再次發(fā)出樂聲,10時(shí)22分指的是時(shí)間間隔
【解析】選B。9時(shí)和9時(shí)41分是音樂鐘發(fā)出樂聲的時(shí)刻,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;每隔40
分鐘發(fā)出一次樂聲,是指從上次發(fā)完樂聲到下次發(fā)出樂聲的這一段時(shí)間間隔,選
項(xiàng)B正確;持續(xù)發(fā)出1分鐘的美妙樂聲,1分鐘指的是該音樂鐘從開始發(fā)出樂聲到
樂聲結(jié)束的這一段時(shí)間間隔,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;每隔40分鐘發(fā)出一次樂聲,一次樂聲
要持續(xù)1分鐘,則上午10時(shí)22分時(shí)會(huì)再次發(fā)出樂聲,10時(shí)22分指再次發(fā)出樂聲
的時(shí)刻,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.(2021?杭州高一檢測(cè))下列物理量屬于矢量的是()
A.路程B.溫度C.位移D.時(shí)間
【解析】選C。路程、溫度、時(shí)間只有大小沒有方向,是標(biāo)量,位移有大小有方向,
是矢量。故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
3.(2021?金華高一檢測(cè))手機(jī)給人們的生活帶來(lái)了很多便利,手機(jī)導(dǎo)航APP極大
地方便了“不識(shí)路”的駕車族,如圖為某車主手機(jī)導(dǎo)航圖,下列說(shuō)法正確的是
北
剩余6.3km19分鐘810
09:27到達(dá)
A.圖中“6.3km”指的是位移
B.圖中“19分鐘”指的是時(shí)刻
C.圖中“09:27”指的是時(shí)間間隔
D.研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時(shí),可把汽車看作質(zhì)點(diǎn)
【解析】選D。圖中的“6.3km”指的是軌跡的長(zhǎng)度,是路程,故A錯(cuò)誤;圖中的
“19分鐘”指的是時(shí)間間隔,故B錯(cuò)誤;圖中“09:27”是到達(dá)的時(shí)間點(diǎn),指的
是時(shí)刻,故C錯(cuò)誤;在圖中研究汽車在導(dǎo)航圖中的位置時(shí),汽車的大小和形狀能
夠忽略,可以將汽車視為質(zhì)點(diǎn),故D正確。
4.下列關(guān)于同一質(zhì)點(diǎn)的位移和路程的說(shuō)法正確的是()
A.位移是矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向
B.路程是標(biāo)量,即位移的大小
C.位移的大小不會(huì)比路程大
D.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),路程等于位移的大小
【解析】選C。位移是描述質(zhì)點(diǎn)位置改變的物理量,它是矢量,既有大小又有方向,
大小表示質(zhì)點(diǎn)位置改變的大小,方向表示位置改變的方向,即方向由初位置指向
末位置,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;路程是標(biāo)量,它描述的是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,路程大于
或等于位移的大小,只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的路程才等于位移的
大小,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤,C正確。
5.下列說(shuō)法中正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其位移的大小和路程一定相等
B.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),某段時(shí)間內(nèi)位移的大小一定小于路程
C.位移相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),它們所通過的路程一定相等
D.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過相同的路程,它們的位移大小一定相等
【解析】選B。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單方向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移大小和路程才相等,故選
項(xiàng)A錯(cuò)誤;兩點(diǎn)之間線段最短,位移大小等于初、末位置之間的直線距離,路程
是曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,故選項(xiàng)B正確;位移相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),說(shuō)明初、末位置
相同,但運(yùn)動(dòng)軌跡不一定相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)通過的路程相等,但運(yùn)動(dòng)
軌跡不一定相同,運(yùn)動(dòng)位移大小不一定相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
6.某校操場(chǎng)的國(guó)旗平臺(tái)離地面的高度是0.5m,將坐標(biāo)系的原點(diǎn)定在平臺(tái)上,取
旗桿所在直線向上為坐標(biāo)軸的正方向,旗桿上固定國(guó)旗的/、6兩點(diǎn)離地面的距離
分別為10.9m和9.4m,那么/、8兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是()
A.10.9m,9.4mB.11.4m,9.9m
C.10.4m,8.9mD.10.9m,—9.4m
【解題指南】(1)確定坐標(biāo)軸的正方向。
⑵確定位置坐標(biāo)的正負(fù)。
【解析】選C。4點(diǎn)的坐標(biāo)為&=10.9m—0.5m=10.4m;8點(diǎn)的坐標(biāo)為即=
9.4m—0.5m=8.9m,C正確。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)(以向右為正方向),各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如表所示,則位移
最大的時(shí)間是()
t/S012345678
x/m531-3—5-3135
A.第1s內(nèi)B.前4s內(nèi)
C.8s內(nèi)D.第4s內(nèi)
【解析】選B。根據(jù)直線運(yùn)動(dòng)中位移與位置的關(guān)系可以判斷第1s內(nèi)的位移為一2m,
前4s內(nèi)的位移為-10m,8s內(nèi)的位移為0,第4s內(nèi)的位移為一2m,所以前4
s內(nèi)位移最大,B正確。
二、計(jì)算題(要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)
7.某班級(jí)的教室在3樓,每天同學(xué)們都要從1樓爬到3樓上課。如圖所示,若每
層樓的高度都是3m,樓梯的傾角為45°,某同學(xué)從樓梯沿折線從大門走到3樓
教室門口,他走過的位移大小是多少?路程是多少?(把某同學(xué)爬樓過程等效為物
體沿坡滑行)
【解析】如題圖所示,折線為某同學(xué)的運(yùn)動(dòng)軌跡,每個(gè)斜梯長(zhǎng)為1.5啦m,
路程1=4X1.5鏡01=6^2m^8.485m。
初位置在大門口,末位置在教室門口,
從初位置到末位置的有向線段為位移,
所以位移大小為x=2力=6mo
答案:6m8.485m
【選考提升】(20分鐘50分)
8.以下四種運(yùn)動(dòng)中,哪種運(yùn)動(dòng)位移的大小最大()
A.物體先向東運(yùn)動(dòng)了4m,接著再向南運(yùn)動(dòng)了3m
B.物體先向東運(yùn)動(dòng)了8m,接著再向西運(yùn)動(dòng)了4m
C.物體沿著半徑為4m的圓軌道運(yùn)動(dòng)了彳圈
D.物體向北運(yùn)動(dòng)了2s,每秒通過3m的路程
【解析】選D。A選項(xiàng)的過程圖如圖甲所示,位移大小E(48)2+z=5
m,方向由4指向C;B選項(xiàng)的過程圖如圖乙所示,位移大小m,方向由
4指向GC選項(xiàng)的過程圖如圖丙所示,位移大小吊=/8=4鏡m,方向由/指向
B;D選項(xiàng)的位移大小禹=6m,則吊>上3>用>及,D正確。
甲乙丙
9.如圖所示,自行車的車輪半徑為此車輪沿直線無(wú)滑動(dòng)地滾動(dòng),當(dāng)氣門芯由輪子
的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí),氣門芯位移的大小為()
A.口RB.2R
C.2JT/?D.A\/4+n2
【解析】選D?開始運(yùn)動(dòng)時(shí),氣門芯在輪子的正上方,距離地面2〃,當(dāng)氣門芯由
輪子的正上方第一次運(yùn)動(dòng)到輪子的正下方時(shí),氣門芯在水平方向的位移為輪子周
長(zhǎng)的一半,即巳X2nA=n凡所以氣門芯位移的大小為。(27?)?+(n斤)‘=
國(guó)4+冗”,故D正確。
10.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的rC圖像,由圖像可知()
A.質(zhì)點(diǎn)一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
B.質(zhì)點(diǎn)第3s內(nèi)位移是2m
C.此圖像表示了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡
D.該質(zhì)點(diǎn)前4s內(nèi)位移是2m
【解析】選D。由*-力圖線知2?4s及6?8s時(shí)間間隔內(nèi)物體處于靜止?fàn)顟B(tài),A、
B錯(cuò);位移與時(shí)間圖像描述的是物體位移與時(shí)間的關(guān)系,不描述物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,
C錯(cuò);由圖線知質(zhì)點(diǎn)前4s內(nèi)的位移是2m,D對(duì)。
11.(多選)某學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)跑道示意圖如圖所示,其中4點(diǎn)是所有跑步項(xiàng)目的
終點(diǎn),也是400m、800m賽跑的起點(diǎn),8點(diǎn)是100m賽跑的起跑點(diǎn)。在校運(yùn)動(dòng)會(huì)
中,甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)分別參加了100m、400m和800m比賽,則()
400m、800m100m
起跑點(diǎn)、終點(diǎn)起跑點(diǎn)
A.甲的位移最大B.丙的位移最大
C.乙、丙的路程相等D.丙的路程最大
【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn):
(1)路程指的是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡的長(zhǎng)度。
⑵位移指的是初位置到末位置的有向線段。
【解析】選A、D?甲同學(xué)的初、末位置直線距離為100m,位移大小為100m,路
程也是100m,乙同學(xué)路程為400m,但初、末位置重合,位移大小為零,丙同學(xué)
路程為800m,初、末位置重合,位移大小也為零,所以甲的位移最大,丙的路程
最大,A、D項(xiàng)正確。
12.(創(chuàng)新應(yīng)用題)如圖所示,一輛汽車沿著馬路由/地出發(fā)經(jīng)6、。地到達(dá)〃地,
4
/、C,〃恰好在一條直線上。求汽車的位移及路程。(已知tan53°=-)
O
\D
JI4
1800m
600mZZ
,/AL
-"東
【解析】位移的大小是初、末位置間的直線距離,而路程是汽車運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路徑,
由勾股定理得:
才,設(shè)=7總+總==600'+80()2m=i000m,
由于4、C、〃共線,所以汽車的位移為
xAD=xAc-\-XCD—^000m+800m=l800m,
4
因?yàn)閠anZBAC=~,所以N%C=53°,
即位移方向?yàn)楸逼珫|53°(或東偏北37°),
汽車的路程為
Xa)='2200iDo
答案:1800m,方向?yàn)楸逼珫|53°(或東偏北37°)
2200m
三位置變化快慢的描述一一速度
一、選擇題
1.下列關(guān)于速度的說(shuō)法正確的是()
A.京滬高速鐵路上的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h,指的是瞬時(shí)速度的大小
B.滬寧高速公路限速120km/h,指的是平均速度的大小
C.子彈射出槍口時(shí)的速度為500m/s,指的是平均速度的大小
D.某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s,則他沖刺時(shí)的速度大小一定為10m/s
【解析】選Ao京滬高速鐵路上的列車最高時(shí)速可達(dá)484km/h,指的是瞬時(shí)速度
的大小,選項(xiàng)A正確;滬寧高速公路限速120km/h,指的是瞬時(shí)速度的大小,選
項(xiàng)B錯(cuò)誤;子彈射出槍口時(shí)的速度為500m/s,指的是瞬時(shí)速度的大小,選項(xiàng)C錯(cuò)
誤;某運(yùn)動(dòng)員百米跑的成績(jī)是10s,則他的平均速度大小是10m/s,但是沖刺時(shí)
的速度大小不一定為10m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.以往公路上用單點(diǎn)測(cè)速儀測(cè)車速,個(gè)別司機(jī)由于熟知測(cè)速點(diǎn)的位置,在通過測(cè)
速點(diǎn)前采取剎車降低車速來(lái)逃避處罰,但很容易造成追尾事故,所以有些地方已
開始采用區(qū)間測(cè)速。下列說(shuō)法正確的是()
①單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率
②單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率
③區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的瞬時(shí)速率
④區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車的平均速率
A.①③B.①④C.②③D.②④
【解析】選B。單點(diǎn)測(cè)速測(cè)的是汽車在測(cè)速點(diǎn)那一位置的速率,是瞬時(shí)速率,①正
確,②錯(cuò)誤;區(qū)間測(cè)速測(cè)的是汽車在一段路程內(nèi)的平均速率,③錯(cuò)誤,④正確。
3.(2021?杭州高一檢測(cè))下列關(guān)于瞬時(shí)速度的說(shuō)法中,正確的是()
A.瞬時(shí)速度可以精確地描述物體做變速運(yùn)動(dòng)的快慢,但不能反映物體運(yùn)動(dòng)的方向
B.在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度的大小和方向都不變
C.瞬時(shí)速度的方向與位移的方向相同
D.某物體在某段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度都為零,則該物體在這段時(shí)間內(nèi)可能
運(yùn)動(dòng)
【解析】選B。速度是矢量,本身帶有方向,故瞬時(shí)速度可以反映物體運(yùn)動(dòng)的方向,
故A錯(cuò)誤;勻速直線運(yùn)動(dòng)是指速度大小和方向均不變的運(yùn)動(dòng),在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,
瞬時(shí)速度的大小和方向都不變,故B正確;瞬時(shí)速度的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相
同,但不一定與位移方向相同,故C錯(cuò)誤;如果物體在某段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻的瞬
時(shí)速度都為零,則說(shuō)明物體一直保持靜止,即說(shuō)明物體在這段時(shí)間內(nèi)不可能運(yùn)動(dòng),
故D錯(cuò)誤。
4.如圖所示為做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的"亡圖像。有關(guān)甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),
下列說(shuō)法中正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度相同
B.質(zhì)點(diǎn)甲向選定的參考正方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)乙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反
C.不管質(zhì)點(diǎn)甲、乙是否從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),它們之間的距離一定越來(lái)越大
D.在相同的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移相同
【解析】選B。質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度大小相等,但方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;質(zhì)點(diǎn)甲向
選定的參考正方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)乙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反,選項(xiàng)B正確;若甲、乙從
相距較遠(yuǎn)處相向運(yùn)動(dòng)時(shí),它們之間的距離越來(lái)越小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在相同的時(shí)間
內(nèi),質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移大小相同,但方向相反,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5.4B、。三物體同時(shí)出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示。在20s內(nèi),
它們的平均速度的關(guān)系正確的是()
A.vvB=vc
B.v,t>vB=vc
C.vA<vc<vt,
D.vA=vB>vc
【解析】選A。由題圖可知從B、。三物體在20s內(nèi)通過相同的位移,據(jù)平均速
—△X
度的定義式r=—可知,20s內(nèi)三物體的平均速度相等,故A正確。
6.某人駕車從德州到濰坊用時(shí)4h,車上里程表的示數(shù)增加了300km,根據(jù)地圖
上的相關(guān)數(shù)據(jù)得到出發(fā)地到目的地的直線距離為240km,則整個(gè)過程中汽車的位
移大小和平均速度的大小分別為()
A.240km60km/hB.240km75km/h
C.300km60km/hD.300km75km/h
【解題探究】(1)德州到濰坊的位移是多少?
提示:240km
(2)平均速度的計(jì)算公式是什么?
提示:位移和時(shí)間的比值。
【解析】選A。位移大小為兩點(diǎn)間的直線距離,由題意可知,位移大小為240km;
x240
平均速度大小為:K=-km/h=60km/h,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
用同一張底片對(duì)著小球運(yùn)動(dòng)的路徑每隔七S拍一次照,得到的照片如圖所示,則
小球在圖示這段距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的平均速度是()
%
OOOQ
'i23V~5rcm
A.0.25m/sB.0.2m/s
C.0.17m/sD.無(wú)法確定
【解析】選C。由題圖可知在Z=0.3s內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)了x=0.05m,所以小球的平
均速度為r=3丁20.17m/s,故C正確。
t0.A3s
二、計(jì)算題(要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)
7.如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)沿邊長(zhǎng)/8=3m,a'=4m的矩形從[點(diǎn)沿逆時(shí)針方向勻速率
運(yùn)動(dòng),在5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了矩形周長(zhǎng)的一半到達(dá)C點(diǎn)。求:
(1)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程;
(2)質(zhì)點(diǎn)的平均速度和平均速率。
【解析】(1)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移:
x=AC=y[Aff+Bd=AJ32+42m=5m,
方向由力點(diǎn)指向。點(diǎn)
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程:
L=AB+BC=3m+4m=7m。
(2)由平均速度公式,
方向由/點(diǎn)指向。點(diǎn)
由平均速率公式,得了'=?=*=1.4m/so
t0s
答案:(1)5m,方向由/點(diǎn)指向。點(diǎn)7m
(2)1m/s,方向由/點(diǎn)指向。點(diǎn)1.4m/s
【選考提升】(20分鐘50分)
8.一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng),以速度匕行駛了全程的!,接著以速度外=
O
2—
20km/h行駛了余下的可o如果汽車全程的平均速率r=27km/h,則■的值為
()
A.32km/hB.35km/h
C.56km/hD.90km/h
【解析】選及設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的總路程為s,則汽車運(yùn)動(dòng)的平均速率r=——=
~s
oo
一+一
KiV2
3Ki
,代入數(shù)據(jù)解得匕=90km/h,D正確。
9.(多選)鄭州到西安的高速客運(yùn)專線的運(yùn)營(yíng),方便了人們出行。已知鄭州到西安
線路全長(zhǎng)505km,設(shè)計(jì)時(shí)速350km,動(dòng)車組列車總長(zhǎng)200m,動(dòng)車組列車運(yùn)行時(shí)
間約2ho根據(jù)上述信息可知()
A.由于動(dòng)車組列車總長(zhǎng)200m,動(dòng)車組列車在鄭州到西安正常運(yùn)行時(shí)不能看成質(zhì)
八占、、
B.動(dòng)車組列車在鄭州到西安正常運(yùn)行時(shí)的平均速率約為250km/h
C.動(dòng)車組列車在鄭州到西安正常運(yùn)行時(shí)的平均速度約為350km/h
D.由題目信息不能求出動(dòng)車組列車在鄭州到西安正常運(yùn)行時(shí)的平均速度
【解析】選B、Do鄭州到西安線路的全長(zhǎng)遠(yuǎn)大于動(dòng)車組列車長(zhǎng)度,故可以將動(dòng)車
組列車看成質(zhì)點(diǎn),A錯(cuò)誤;動(dòng)車組列車的平均速率三=;=
252.5km/h^250km/h,故B正確;由于鄭州到西安路線是曲線,故位移大小小
于505km,具體大小未知,故不能求出動(dòng)車組列車在鄭州到西安正常運(yùn)行時(shí)的平
均速度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。
10.如圖所示,小明沿半徑為〃的拱形橋面上的1點(diǎn)跑到8點(diǎn)(弧4?對(duì)應(yīng)的圓心
角為60°),用時(shí)為力,在此過程中,下列說(shuō)法正確的是()
AB
<607
JIR
A.小明的位移大小為丁
B.小明的路程為斤
C.小明的平均速度大小為:
JiR
D.小明的平均速度大小為
【解析】選C。小明的位移大小為由初位置指向末位置的長(zhǎng)度,即的長(zhǎng)度。由
幾何關(guān)系可知/6=區(qū)故A錯(cuò)誤;小明走的路線為圓弧,所以路程大于/?,故B錯(cuò)
—R
誤;小明的位移大小為此則平均速度大?。貉?-,故C正確,D錯(cuò)誤。
11.一輛汽車從甲地沿平直的公路以匕=36km/h的速度,經(jīng)過2h到達(dá)乙地,
休息了4h后,又沿原路返回,以匕=54km/h的速度運(yùn)動(dòng)了3h越過甲地到達(dá)丙
地。求汽車運(yùn)動(dòng)全程的平均速度和平均速率。
【解析】汽車全程的位移大小為
*=&七一匕。=54X3km—36X2km=90km,
全程所用時(shí)間為i=2h+4h+3h=9h,
故汽車運(yùn)動(dòng)全程的平均速度
—x90
v=~=—km/h=10km/h,
方向由甲地指向丙地,汽車運(yùn)動(dòng)全程的路程為
s=燈益+-0=54X3km+36X2km=234km,
所以汽車運(yùn)動(dòng)全程的平均速率為
—s234
v'=~=-^-km/h=26km/h。
答案:10km/h,方向由甲地指向丙地26km/h
12.(創(chuàng)新應(yīng)用題)如圖所示,在寓言“龜兔賽跑”中,烏龜先到達(dá)終點(diǎn)。你認(rèn)為
烏龜和兔子誰(shuí)跑得更快?請(qǐng)作出解釋。若兔子跑過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度為
6m/s,能否說(shuō)兔子每1s都跑了6m,或者說(shuō)每跑6m都用1s的時(shí)間?其含義
是什么?
【解題探究】(1)平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別是什么?
提示:平均速度指的是一段時(shí)間的速度。而瞬時(shí)速度強(qiáng)調(diào)的是某一時(shí)刻的速度。
(2)某位置時(shí)的瞬時(shí)速度為6m/s能說(shuō)成每1s都跑了6m嗎?
提示:不能。
【解析】在競(jìng)賽中,是以時(shí)間來(lái)計(jì)算比賽成績(jī)的,同樣的路徑,同樣的位移,所
用時(shí)間越短,平均速度越大,就說(shuō)其跑得越快,并不是按照通過某一位置瞬時(shí)速
度的大小來(lái)比較其跑得快慢?!褒斖觅惻堋敝?,烏龜先到達(dá)終點(diǎn),用時(shí)較短,平
均速度較大,所以烏龜跑得快。瞬時(shí)速度是物體在某位置或某時(shí)刻的速度,物體
在下一位置或下一時(shí)刻的速度如何并不知道。本題中兔子跑過某位置的瞬時(shí)速度
為6m/s,若從該位置起6m內(nèi)或1s內(nèi)的速度不變,則兔子1s跑6m,或跑6m
用時(shí)1s,但兔子跑過該位置后的速度是否仍為6m/s,我們并不知道,故也就不
能得出兔子每1s都跑6m或每跑6m都用了1s時(shí)間的結(jié)論。
答案:見解析
四實(shí)驗(yàn):測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度
1.(多選)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上的點(diǎn)跡,直接記錄了()
A.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
B.物體在不同時(shí)刻的位置
C.物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移
D.物體在不同時(shí)刻的速度
【解析】選A、Bo電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都是每隔0.02s在紙帶上
打下一個(gè)點(diǎn),因此,根據(jù)打在紙帶上的點(diǎn)跡,可直接反映物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,A正確;
由于紙帶跟物體連在一起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定,所以紙帶上的點(diǎn)跡就相應(yīng)地記錄了
物體在不同時(shí)刻的位置,B正確;物體在不同時(shí)間內(nèi)的位移與不同時(shí)刻的速度必須
通過測(cè)量和計(jì)算才能得出,C、D錯(cuò)誤。
2.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)中,某活動(dòng)小組選取了長(zhǎng)度大致相同的四條
紙帶進(jìn)行分析,如圖所示。比較四條紙帶,平均速度最大的是紙帶,
圖中標(biāo)記點(diǎn)。速度最大的是紙帶,運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大的是紙帶
【解析】紙帶C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,則平均速度最大,紙帶B中。點(diǎn)兩側(cè)點(diǎn)的間距
最大,則瞬時(shí)速度最大。需要注意的是,由于未標(biāo)明紙帶的運(yùn)動(dòng)方向,故紙帶D
可能做加速運(yùn)動(dòng),也可能做減速運(yùn)動(dòng),但考慮到紙帶A、C大致做勻速運(yùn)動(dòng),紙帶
B中各點(diǎn)間距不規(guī)則變化,紙帶D只能做加速運(yùn)動(dòng)。
答案:CBD
3.(2021?溫州高一檢測(cè))某同學(xué)讓小車帶著紙帶一起運(yùn)動(dòng),然后測(cè)出小車的速度,
在該實(shí)驗(yàn)中
⑴已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為
⑵從下列選項(xiàng)中選出需要的器材:
A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.天平
C.低壓交流電源
D.低壓直流電源
E.刻度尺
F.鉤碼和小車
G.秒表
H.一端有滑輪的長(zhǎng)木板
I.細(xì)繩和紙帶
選出的器材有A、F、H、I,還需要0
(3)某同學(xué)按照以下步驟進(jìn)行操作:
a.換上紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn),選擇一條較為理想的紙帶;
b.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒有滑輪的一端,接上電源;
c.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方,先放開小車,再接通電源;
d.斷開電源,取下紙帶;
e.把一條細(xì)繩拴在小車前端,繩跨過滑輪掛上鉤碼,把紙帶固定在小車后端并讓
紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
以上步驟有錯(cuò)誤的是(填步驟前的字母),應(yīng)更正為
_________________________________________________________________________5
步驟正確的順序是(填步驟前的字母)。
【解析】(1)電源頻率/'=50Hz,紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔=0.02s;
(2)實(shí)驗(yàn)中,不需要測(cè)量小車或鉤碼的質(zhì)量,因此不需要天平,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的
是交流電源,因此不需要直流電源,同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間,因此
不需要秒表。測(cè)量點(diǎn)跡間的距離需要刻度尺,所以還需要的器材是:C、E。
(3)以上步驟有錯(cuò)誤的是c,應(yīng)先接通電源,再釋放小車。根據(jù)組裝器材、進(jìn)行實(shí)
驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的順序知,操作步驟順序?yàn)閎ecda。
答案:(1)0.02(2)C、E(3)c先接通電源,再釋放小車becda
4.如圖所示是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的一條紙帶。
_______________________________
IAB-(:D>
——IIIII|IIH|IH?|IIH|IIH|IIII|IIII|HH|HII|I???????—/
0cm12345
⑴已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz,則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為
(2)4、B、C、〃是紙帶上的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。
從圖中讀出/、6兩點(diǎn)間距x=cm,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是m/s(結(jié)
果保留三位有效數(shù)字)。
【解析】(1)由周期和頻率的關(guān)系,可知周期為0.02s,即紙帶上打相鄰兩
點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02so
⑵由題圖可知從8兩點(diǎn)間距約為0.70cm,C點(diǎn)瞬時(shí)速度等于反。間的平均速
(0.90+1.10)XI。-
度,Vc=2X0.02X5m/s=0.100m/so
答案:⑴0.02s(2)0.70(0.68~0.72均可)0.100
5.如圖所示的力、B、。三條紙帶,是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)得到的紙帶(紙
帶的左端連接小車)。
........................〉
......................................
???Q】.2()!1.5。?2.2。g1.4()、
(1)從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定:紙帶是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,紙帶
是越走越快的,紙帶是開始越走越快,后來(lái)又越走越慢的。
⑵圖中紙帶。是舍去前面比較密的點(diǎn),從0點(diǎn)開始,每5個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),
標(biāo)以1,2,3,4,5…那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為So各計(jì)數(shù)
點(diǎn)之間的距離如圖中所示,則小車通過“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度匕=m/s,
通過“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度%=m/s。
【解析】(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔相同,若紙帶做勻速運(yùn)動(dòng),則打出的點(diǎn)間
距是相等的,若紙帶做加速運(yùn)動(dòng),則打出的點(diǎn)間距越來(lái)越大。紙帶減速時(shí),打出
的點(diǎn)間距越來(lái)越小。
⑵兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔7=0.1s,
通過“1”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用0、2間的平均速度表示,則有匕=
(1.20+1.50)X10-2m
=0.135m/so
2X0.1s
通過“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度可用2、4間的平均速度表示,則有匕=
(2.20+1.40)X10-2m,
-----.---------=0.180m/So
Zoxzx/nU.1S
答案:(1)4BC(2)0.10.1350.180
6.用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器能更精確地測(cè)量物體的瞬時(shí)速度。如圖所示,滑塊在
牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光條通過第一個(gè)
光電門的時(shí)間為△右=0.29s,通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為△灰=0.11s,已知
遮光條的寬度為3.0cm,則滑塊通過第一個(gè)光電門的速度為m/s,通過
第二個(gè)光電門的速度為m/s?(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
數(shù)字計(jì)時(shí)器
O
光電門2—1遮光條
T■■^塊
?.............................j???L???
—,連氣源
&
槽碼
【解析】由于滑塊經(jīng)過光電門時(shí)遮光條的擋光時(shí)間較短,所以滑塊經(jīng)過光電門的
速度可用遮光條擋光時(shí)間內(nèi)的平均速度表示。經(jīng)過第一個(gè)光電門的速度匕==
3.0X10-2,,2一人、??小士.d3.0X10-2
=~7-9Q-m/s^o.10m/s,經(jīng)過第一個(gè)光電I1的速度v=——=——
U.N¥2△C2U.ll
m/s=0.27m/so
答案:0.100.27
7.如圖所示是用“位移傳感器”測(cè)小車速度的示意圖,這個(gè)系統(tǒng)由在同一直線上
且等高的46兩個(gè)小盒組成,/盒裝有紅外線和超聲波發(fā)射器,6盒裝有紅外線
和超聲波接收器。力盒被固定在向右運(yùn)動(dòng)的小車上,8盒固定在桌面上,測(cè)量時(shí)/
向8同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖(即持續(xù)時(shí)間很短的一束紅外線和
一束超聲波),6盒接收到紅外線脈沖時(shí)開始計(jì)時(shí),接收到超聲波脈沖時(shí)停止計(jì)時(shí),
若兩者的時(shí)間差為九空氣中聲速為外,紅外線在力與6之間的傳播時(shí)間可忽略。
問:(汨、也、Ax未知)
連接到
計(jì)算機(jī)A—
紅外線;
B動(dòng)方向:士41
J]超聲調(diào);,F;,:『----.二二…
(1)發(fā)射紅外線脈沖和超聲波脈沖時(shí)A與3之間的距離為o
(2)經(jīng)過短暫的△力時(shí)間后,進(jìn)行第二次測(cè)量,此次接收兩者的時(shí)間差為的已知
小車在遠(yuǎn)離8,則小車運(yùn)動(dòng)的速度大小為o
【解析】(1)由于紅外線在4與6之間傳播的時(shí)間可忽略,根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
得/、8間的距離為為=%小
(2)同理可知:進(jìn)行第二次測(cè)量時(shí),4、8間的距離為也=%為,兩次發(fā)射超聲波脈
沖的時(shí)間間隔為△£,即為小車運(yùn)動(dòng)△”=在一人所用的時(shí)間,根據(jù)速度的定義式
可知小車運(yùn)動(dòng)的速度大小為/="△
/八八%(t2~tl)
答案:(1)Vott(2)~~
五速度變化快慢的描述一一加速度
一、選擇題
1.對(duì)下列實(shí)例的描述錯(cuò)誤的是()
A.加速度為零,物體速度越來(lái)越大
B.加速度不為零,但物體速度越來(lái)越小
C.物體做直線運(yùn)動(dòng),加速度越來(lái)越小,但速度卻越來(lái)越大
D.物體具有向東的加速度,而速度的方向卻向西
【解析】選A。加速度為零,物體的速度不變,故A錯(cuò)誤;物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),速
度越來(lái)越小,加速度不為零,故B正確;物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),若加速度方向與速
度方向相同,即使加速度減小,速度也增大,故C正確;物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),加
速度的方向與速度方向相反,故D正確。
2.物體做減速直線運(yùn)動(dòng),規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?,下列說(shuō)法正確的是()
A.速度的變化量的方向取負(fù)值,其意義為速度的變化率減小
B.速度的變化量的方向取負(fù)值,其意義為速度的變化量的方向與初速度的方向相
反
C.加速度的方向取負(fù)值,表示加速度在逐漸減小
D.加速度的方向取負(fù)值,表示加速度變化的方向與初速度的方向相反
【解析】選B。速度的變化量的方向取負(fù)值,則加速度為負(fù)值,不能說(shuō)明加速度減
小,而速度變化率等于加速度,A錯(cuò)誤;速度的變化量的方向取負(fù)值,其意義為速
度的變化量的方向與初速度的方向相反,B正確;加速度的方向取負(fù)值,表示加速
度方向與初速度的方向相反,C、D錯(cuò)誤。
3.關(guān)于速度和加速度的說(shuō)法,正確的是()
A.物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度可能減小
B.速度越大,加速度越大
C.加速度為零,速度一定為零
D.物體具有加速度,一定會(huì)做加速運(yùn)動(dòng)
【解析】選A。加速度是描述速度變化快慢的物理量,只要加速度和速度方向相同,
不管加速度大小如何變化,物體都做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度方向和速度方向相反時(shí),
物體做減速運(yùn)動(dòng),A正確,D錯(cuò)誤;速度大,有可能做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度不一
定大,B錯(cuò)誤;加速度為零,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度不一定為零,C錯(cuò)誤。
4.下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法,正確的是()
A.物體速度為零時(shí),其加速度也一定為零
B.物體速度不為零時(shí),其加速度也一定不為零
C.物體加速度方向改變時(shí),速度方向可以保持不變
D.物體具有加速度時(shí),速度可能不變
【解析】選C。物體從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度為零,而加速度不為零,當(dāng)物
體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度為零,A、B錯(cuò)誤;物體朝一個(gè)方向交替做加速運(yùn)
動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向未變,而加速度方向交替變化,C正確;物體具有加速
度時(shí),速度必定改變,D錯(cuò)誤。
5.(2021?溫州高一檢測(cè))一個(gè)小球以3m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng),碰到墻壁后經(jīng)
過0.1s后以2m/s的速度沿同一直線反彈。則小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均加速度
為()
A.10m/s2,方向向右B.10m/s2,方向向左
C.50m/s2,方向向右D.50m/s2,方向向左
△v—9—3
【解析】選D。規(guī)定以初速度方向?yàn)檎瑒ta=F=—7—:—m/s2=-50m/s2,
At0.1
所以球在與墻碰撞的過程中的平均加速度的大小為50m/s2,方向與初速度方向相
反,即水平向左,故D正確。
6.列車勻速前進(jìn),司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方有一頭牛在橫穿鐵軌,司機(jī)立即使列車制動(dòng),
做減速運(yùn)動(dòng),列車未停下時(shí)牛已離開軌道,司機(jī)又使列車做加速運(yùn)動(dòng),直到恢復(fù)
原速,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),列車運(yùn)動(dòng)的丫-%圖像是選項(xiàng)圖中的()
【解題指南】解答本題可從以下兩個(gè)方面考慮:
(1)明確速度時(shí)間圖像的含義。
⑵弄清列車的運(yùn)動(dòng)情景。
【解析】選B。在y-t圖像中,平行于£軸的直線表示列車做勻速直線運(yùn)動(dòng),逐
漸靠近Z軸的直線表示列車做減速直線運(yùn)動(dòng),逐漸遠(yuǎn)離Z軸的直線表示列車做加
速直線運(yùn)動(dòng),由此可知A、D錯(cuò)誤;由于列車未停下,故B正確,C錯(cuò)誤。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
如圖所示為某新型電動(dòng)汽車試車時(shí)的r-t圖像,則下列說(shuō)法中正確的是()
v/(m-s"')
24081U1214r/s
A.在0?6s內(nèi),新型電動(dòng)汽車做加速運(yùn)動(dòng)
B.在6?10s內(nèi),新型電動(dòng)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)
C.在4s末,新型電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)方向改變
D.在12s末,新型電動(dòng)汽車的加速度為一1m/s2
【解析】選D。根據(jù)題圖可知,在4?6s內(nèi),新型電動(dòng)汽車的速度在減小,故A
錯(cuò)誤;在6?10s內(nèi),新型電動(dòng)汽車的速度不變,做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
在4s末,新型電動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)方向未變,故C錯(cuò)誤;在12s末,新型電動(dòng)汽車的
AyQ—4
加速度為0=陽(yáng)=T^m/s.一1m/s\故D正確。
二、計(jì)算題(要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)
7.小木塊以3m/s的初速度沖上光滑斜面,2s末速度大小變?yōu)?m/s,求這段
時(shí)間內(nèi)的速度變化量和加速度。
【解析】由題意可知小木塊在斜面上做勻減速運(yùn)動(dòng),2s末速度大小變?yōu)?m/s,
分為以下兩種情況:
一種情況:若小木塊以1m/s的速度仍向上運(yùn)動(dòng),那么速度的變化量為:
Av=v2—v0=lm/s—3m/s=—2m/s,
方向與初速度方向相反,
小木塊的加速度為
a=△1=2-m/s2=-1m/s2
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