第一章第1講　描述運動的基本概念-2025版高考總復習物理

[基礎落實練]1．用高速攝影機拍攝的四張照片如圖所示，下列說法正確的是()A．研究甲圖中貓在地板上行走的速度時，貓可視為質(zhì)點B．研究乙圖中水珠形狀形成的原因時，旋轉(zhuǎn)球可視為質(zhì)點C．研究丙圖中飛翔的鳥兒能否停在樹樁上時，鳥兒可視為質(zhì)點D．研究丁圖中馬術運動員和馬能否跨越障礙物時，馬可視為質(zhì)點解析：把貓視為質(zhì)點不影響對貓運動快慢的研究，故A正確；球旋轉(zhuǎn)時其表面拋出的水形成了小水珠，此時不能把球視為質(zhì)點，故B錯誤；鳥兒能否停在樹上，與鳥兒停在樹上的姿勢有關，此時不能把鳥兒視為質(zhì)點，故C錯誤；馬能否跨越障礙物，與馬蹄抬起的高度有關，此時不能把馬視為質(zhì)點，故D錯誤。答案：A2．特技跳傘運動員的空中造型如圖所示。當運動員保持該造型向下落時，其中一名運動員A俯視大地時，看到大地迎面而來。下列說法正確的是()A．若運動員A以對面的運動員為參考系，他是運動的B．若運動員A以旁邊的運動員為參考系，地面是靜止的C．當他俯視大地時，看到大地迎面而來，是以他自己為參考系D．以大地為參考系，運動員是靜止的解析：若運動員A以對面的運動員為參考系，他是靜止的，故A錯誤；若運動員A以旁邊的運動員為參考系，地面是運動的，故B錯誤；當他俯視大地時，看到大地迎面而來，是以他自己為參考系，故C正確；以大地為參考系，運動員是運動的，故D錯誤。答案：C3．(多選)北京時間2023年10月26日11時14分，神舟十七號載人飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功并順利進入預定軌道，與空間站組合體進行自主快速交會對接。下列說法正確的是()A．“2023年10月26日11時14分”指的是時間間隔B．飛船發(fā)射瞬間的速度大小及加速度大小均為零C．飛船在軌繞行一周的平均速度大小為零D．研究飛船在軌運行的速度大小時可以將其視為質(zhì)點解析：“2023年10月26日11時14分”指的是時刻，故A錯誤；飛船發(fā)射瞬間的速度大小為零，加速度大小不為零，故B錯誤；飛船在軌繞行一周的位移大小為零，平均速度大小為零，故C正確；研究飛船在軌運行的速度大小時，飛船自身的大小、形狀對研究的問題沒有影響，可以將其視為質(zhì)點，故D正確。答案：CD4．關于速度的描述，下列說法中正確的是()A．電動車限速20km/h，指的是平均速度大小B．子彈射出槍口時的速度大小為500m/s，指的是平均速度大小C．運動員百米賽跑半決賽的成績是9.83s，則他沖刺時的速度大小一定為10.17m/sD．某列車在通滬鐵路跑出的最高時速為220km/h，指的是瞬時速度大小解析：A項指的是瞬時速度大小不超過20km/h，B項500m/s指的是子彈離開槍口時的瞬時速度大小；C項運動員百米賽跑的平均速度大小為10.17m/s；D項指的是瞬時速度大小為220km/h，故D正確。答案：D5．如圖所示，自行車的車輪半徑為R，車輪沿直線無滑動地滾動，當氣門芯由輪軸的正上方第一次運動到輪軸正下方時，氣門芯位移的大小為()A．πR B．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)解析：當氣門芯由輪軸的正上方第一次運動到輪軸的正下方時，輪子向前運動半個周長，氣門芯的初位置與末位置如圖所示，由幾何知識得，氣門芯的位移大小x＝eq\r((2R)2＋(πR)2)＝Req\r(4＋π2)，故D正確。答案：D6．一質(zhì)點在x軸上運動，初速度v0>0，加速度a>0，加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零，則該質(zhì)點()A．速度先增大后減小，直到加速度等于零為止B．速度一直在增大，直到加速度等于零為止C．位移先增大后減小，直到加速度等于零為止D．位移一直在增大，直到加速度等于零為止解析：由于加速度的方向始終與速度方向相同，則質(zhì)點速度一直在增大，當加速度減小到零時，速度達到最大值，A錯誤，B正確；質(zhì)點做直線運動，位移始終在增大，當加速度減小到零時，速度不再變化，位移將隨時間繼續(xù)增大，C、D錯誤。答案：B7．(多選)如圖甲所示，火箭發(fā)射時，速度能在10s內(nèi)由0增加到100m/s；如圖乙所示，汽車以108km/h的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，下列說法中正確的是()A．10s內(nèi)火箭的速度改變量為10m/sB．2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為－30m/sC．火箭的速度變化比汽車的速度變化快D．火箭的加速度比汽車的加速度小解析：因火箭發(fā)射時，速度在10s內(nèi)由0增加到100m/s，故10s內(nèi)火箭的速度改變量為100m/s，選項A錯誤；汽車以108km/h＝30m/s的速度行駛，急剎車時能在2.5s內(nèi)停下來，則2.5s內(nèi)汽車的速度改變量為0－30m/s＝－30m/s，選項B正確；火箭的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2，汽車的加速度a2＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(0－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，負號表示汽車的加速度方向與運動方向相反，故火箭的速度變化比汽車的速度變化慢，火箭的加速度比汽車的加速度小，選項C錯誤，D正確。答案：BD[能力提升練]8．如圖所示，為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為0.5cm的遮光板。滑塊向右做勻加速直線運動，依次通過兩個光電門A和B。光電門上的黑點處有極細的激光束，當遮光板擋住光束時開始計時，不擋光束時停止計時。現(xiàn)記錄了遮光板通過第一個光電門所用的時間為Δt1＝0.050s，通過第二個光電門所用的時間為Δt2＝0.010s，光電門從第一次計時結束到第二次計時開始經(jīng)歷的時間為Δt3＝0.50s，則滑塊的加速度大小應為()A．0.67m/s2 B．0.74m/s2C．0.80m/s2 D．1.20m/s2解析：遮光板通過第一個光電門的速度大小為v1＝eq\f(d,Δt1)＝eq\f(5.0×10-3,0.050)m/s＝0.1m/s，遮光板通過第二個光電門的速度大小為v2＝eq\f(d,Δt2)＝eq\f(5.0×10-3,0.010)m/s＝0.5m/s，因此滑塊的加速度大小為a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(0.5－0.1,0.50)m/s2＝0.80m/s2，C正確。答案：C9．(多選)一段高速公路上限速120km/h，為監(jiān)控車輛是否超速，設置了一些“電子警察”系統(tǒng)，其工作原理如圖所示：路面下，距離L埋設兩個傳感器線圈A和B，當有車輛經(jīng)過線圈正上方時，傳感器能向數(shù)據(jù)采集器發(fā)出一個電信號；若有一輛汽車(在本題中可看成質(zhì)點)經(jīng)過該路段，兩傳感器先后向數(shù)據(jù)采集器發(fā)送信號，時間間隔為Δt，經(jīng)微型計算機處理后得出該車的速度，若超速，則計算機將控制架設在路面上方的照相機C對汽車拍照，留下違章證據(jù)。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是()A．計算汽車速度的表達式v＝eq\f(L,Δt)B．計算汽車速度的表達式v＝eq\f(2L,Δt)C．若L＝5m，Δt＝0.2s，照相機將會拍照D．若L＝5m，Δt＝0.2s，照相機不會拍照解析：計算汽車速度的原理是利用短時間內(nèi)的平均速度來代替瞬時速度，故汽車速度的表達式為v＝eq\f(L,Δt)，A正確，B錯誤；若L＝5m，Δt＝0.2s，則汽車的速度為v＝eq\f(L,Δt)＝25m/s＝90km/h＜120km/h，未超速，故照相機不會拍照，C錯誤，D正確。答案：AD10．有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加速度(其值為500g，g取10m/s2)，以醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險。那么大的加速度，一般情況下車輛是達不到的，但發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(shù)值。試問：(1)一輛以72km/h的速度行駛的貨車與一輛以54km/h的速度行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時間為2.1×10-3s，摩托車駕駛員是否有生命危險？(設貨車在發(fā)生事故時速度不變)(2)為了防止碰撞，兩車的駕駛員同時緊急剎車，貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需時間分別為4s、3s，貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少？解析：(1)兩車碰撞過程中，取摩托車的初速度方向為正方向，摩托車的速度變化量為Δv＝v2－v1＝－72km/h－54km/h＝－20m/s－15m/s＝－35m/s，兩車相碰時摩托車的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－35m/s,2.1×10-3s)≈－16667m/s2，因16667m/s2＝1666.7g＞500g，因此摩托車駕駛員有生命危險。(2)設貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)加速度定義得a1＝eq\f(Δv1,Δt1)，a2＝eq\f(Δv2,Δt2)，所以a1∶a2＝eq\f(Δv1,Δt1)∶eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(20,4)∶eq\f(15,3)＝1∶1。答案：(1)有生命危險(2)1∶111.讓小球從斜面的頂端滾下，如圖所示，用閃光照相機拍攝小球在斜面上運動的過程，已知閃頻為10Hz，且O點是0.4s時小球所處的位置。試根據(jù)此圖估算：(1)小球從O點到B點的平均速度大?。?2)小球在A點和B點的瞬時速度大??；(3)小球運動的加速度大小。解析：依題意知，相鄰兩次閃光的時間間隔Δt＝eq\f(1,10)s＝0.1s。(1)eq\x\to(v)OB＝eq\f(xOB,tOB)＝eq\f(16×10-2,2×0.1)m/s＝0.8m/s。(2)小球在A點的瞬時速度大小vA