1、【全国百强校】山东济南市历城第二中学2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题（学生版）

这是一份1、【全国百强校】山东济南市历城第二中学2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题（学生版），共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题

高一物理
满分:900分　时间:90分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个正确答案。选对的得3分;选错或不答的,得0分。)
1.(★)甲、乙两物体在同一直线上运动,某时刻甲的速度为2 m/s,加速度为-1 m/s2,乙的速度为3 m/s,加速度为1 m/s2,则该时刻(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.甲运动得比较快
B.甲的速度变化比较快
C.乙运动得比较快
D.乙的速度变化比较快
2.(★)如图所示是某一次手机导航给出的路线备选方案,下列说法正确的是(　　)

A.距离最短方案中“3小时33分”指的是时刻
B.三种备选方案中的位移均相等
C.最短方案平均速度最小
D.三种方案中,由于车体积较大不能看成质点
3.(★)2008年9月25日晚21点10分,我国在酒泉卫星发射中心将我国自行研制的“神舟七号”宇宙飞船成功地送上太空,宇航员翟志刚完成了“太空行走”,飞船绕地球飞行时间为90分钟,以下说法正确的是(　　)
①“21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间”
②地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时可以将飞船看作质点
③卫星绕地球飞行一圈,它的位移和路程都为0
④卫星绕地球飞行一周平均速度为0,但它在每时刻的瞬时速度都不为0
A.①② B.①③ C.①④ D.③④
4.(★)下列关于速度和加速度的说法正确的是(　　)
A.物体运动的越快,加速度就越大
B.当加速度为负时,物体可能做加速直线运动
C.当速度与加速度方向相同时,物体可能做减速直线运动
D.变速运动中,当加速度减到零时,物体一定有最大速度
5.(★)某同学从楼顶让石块自由下落, 测得石块到达地面的时间是2 s.则楼房的高度为(g=10 m/s2)(　　)
A.20 m B.40 m C.45 m D.60 m
6.(★)何雯娜拿下了北京奥运会蹦床项目的冠军头衔,获得了中国蹦床史上首枚金牌。何雯娜某次训练中从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回。若何雯娜与网接触的时间为1.5 s. 则她在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为(　　)
A.12 m/s2,竖直向下
B.12 m/s2, 竖直向上
C.1.33 m/s2,竖直同下
D.1.33 m/s2,竖直网上
7.(★★)如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的运动图像,则下列叙述正确的是(　　)

A.甲物体运动的轨迹是抛物线
B.甲物体8 s内运动所能达到的最大位移为80 m
C.乙物体前2 s的加速度为10 m/s2
D.乙物体8 s末距出发点最远
8.(★★)甲、乙两个物体同时从同一地点沿同方向做匀加速直线运动。它们运动的速度v随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.在第2 s末甲、乙相遇
B.在第4 s末甲、乙相遇
C.在第2 s末甲的加速度比乙的大
D.在第4 s末甲的加速度与乙的相同
9.(★★)某同学研究一条直线上运动的两个物体A、B的运动情况。在实验室借助于位移传感器与计算机,描绘出两个物体的运动图像为a、b。如图所示,a为直线,b为抛物线,且交点对应坐标为(1,6),(3,12)。仔细研究两个物体的运动情况,下列说法正确的是(　　)

A.物体A做匀加速直线运动,加速度大小为3 m/s2
B.物体B做匀变速直线运动,初速度为7 m/s
C.t=3 s时,两个物体相距最远
D.物体A在t=0时刻位于所取的坐标原点正向4 m处
10.(★★)已知O、a、b、c 为同一直线上的四点,ab 间的距离为3 m,bc间的距离为4 m,物体 自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过a、b、c三点,已知物体通过ab段与bc段所用的时间相等,则O与a的距离为(　　)
A.1 m B.2 m C.258 m D.165 m
二、多项选择题(共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项正确。选对的得4分;选不全的得2分,选错或不答的得0分。)
11.(★)如图所示,甲、乙两同学根据所学自由落体运动的知识测量“反应时间”。刚开始乙持刻度尺,目刻度尺的0刻度线正好位于甲的手边。当甲看到乙释放刻度尺时,立即作出抓取的动作,结果甲抓在刻度为20 cm的位置(g取10 m/s)。以下说法正确的是(　　)

A.甲的反应时间约为0.1 s
B.甲的反应时间约为0.2 s
C.尺子被握住前的瞬间,速度为1 m/s
D.尺子被握住前的瞬间,速度为2 m/s
12.(★★)利用速度传感器与计算机结合,可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像。某次实验中获得的v- t图像如图所示,由此可以推断该物体在(　　)

A.t=2 s时速度的方向发生了变化
B.t=2 s时加速度的方向发生了变化
C.0~4 s内做往复运动
D.0-4 s内的位移约为2.8 m
13.(★★)一遥控玩具汽车在平直路 上运动的位移-时间图像如图所示。则下列说法正确的是(　　)

A.前15 s内汽车处于静止状态
B.前10 s内汽车的加速度为3 m/s2
C.20 s末汽车的速度大小为1 m/s
D.前25 s内汽车的平均速度大小为0.8 m/s
14.(★)伽利略说过“科学是在不断改变思维角度的探究中前进的”。他在著名的斜面实验中, 让小球分别在倾角不同,阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有(　　)

A.倾角一定时,小球在斜面滚下的位移与时间平方成d比
B.斜面长度,一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
C.倾角一定时,小球在斜面滚下来的速度与时间成正比
D.斜面长度一定时, 小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
15.(★★)一物体做匀加速直线运动,经过时间t后,它的速度由v1变为v2,经过的位移为x。下列说法中正确的是(　　)
A.这段时间内它的平均速度为v=xt
B.经过x2时,它的瞬时速度的大小为xt
C.这段时间的中点时刻的瞬时速度为v=(v1+v2)2
D.经过x2时,它的瞬时速度为v12+v222

第Ⅱ卷(非选择题,50分)
三、实验题(共2小题,每空2分,共14分。按要求填写正确答案。)
16.(★,)用曝光时间为t的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示。

(1)这个实验表明:如果我们可以减小　　　　对物体下落运动的影响,直到其可以忽略,那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。 
(2)关于图中的x1、x2、x3,关系正确的是　　　　。(填选项字母) 
A.x1∶x2∶x3=1∶4∶9
B.x1∶x2∶x3=1∶3∶5
C.2x2=x1+x3
(3)利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g。下列计算式中,正确的是g=　　　　(填选项字母) 
A.2x1t2 B.2(x1+x2+x3)9t2
C.x3-x12t2 D.x3-x14t2
17.(★)某同学在“测匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器(频率为50 Hz,每0.02 s打一个点)记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点其相邻点间还有4个点未画出。其中x1=7.05 cm ,x2=7.67 cm,x3=8.29 cm,x4=8.91 cm,x5=9.53 cm,x6=10.15 cm

(1)关于接通电源和释放纸带的次序,下列说法正确的是　　　 
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)小车运动的加速度为　　　　m/s2,在F时记得的瞬时速度为　　　　m/s。(保留2位有效数字) 
(3)如果在测定匀变速直线运动的加速度时,实验者如果不知道工作电压的频率为大于50 Hz这样算出的加速度值与真实值相比是　　　　(填“偏大”“偏小”或“被”)。 
四、计算题(共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案必须明确写出数值的单位。)
18.(★★,)济海是全国文明城市,公路上行走时提倡机动车礼让行人。某司机开车以8 m/s速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。汽车做匀减速运动的加速度大小为2 m/s2。求:
(1)汽车刹车2s后速度的大小;
(2)汽车刹车3 s内的位移;
(3)汽车刹车时离斑马线的最小距离。
19.(★★)航天飞机在平直的跑道上降落,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。航天飞机以水平速度v0=120 m/s着陆后,立即打开减速阻力伞,以大小为a1=5 m/s2的加速度做匀减速运动,一段时间后阻力伞脱离,此时速度为v1,航天飞机以大小为a2=3 m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停下,已知两个匀减速运动滑行的总路程x=1500 m,求:
(1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度v1大小;
(2)航天飞机降落后滑行的总时间。
20.(★,)甲、乙两车在平直公路从同一地点由静止出发向同一方向运动,甲车的加速度大小为1 m/s2,乙车的加速度大小为2 m/s2,甲车出发经过一段时间后,乙车开始运动。若甲车运动10 s后,乙车的速度大小为10 m/s.此时两车相距最远。求
(1)相遇前两车间的最大距离为多少;
(2)甲车运动多长时间后,两车相遇.











答案全解全析
1.4.速度变化快慢的描述—加速度
知识点　速度 、加速度
考点　加速度
题组　对加速度的理解
试题分析　物体运动的快慢取决于速度的大小,物体速度变化的快慢取决于加速度的大小。
解析　由于速度与加速度均为矢量,其前面的正负号表示方向,甲的速度为2 m/s,乙的速度为-3 m/s,可知乙的速度大于甲的速度,故乙运动得比较快;甲的加速度为-1 m/s2,乙的加速度为1 m/s2,可知两者的加速度大小一样,即两者的速度变化一样快。综上可知,C正确,A、B、D错误。
答案　C
点评　解答本题的关键是要理解加速度与速度的物理意义,知道加速度与速度前面的正负号只表示方向而不表示大小。
2.知识点　时间与时刻的辨析、位移与路程的辨析、平均速度和质点
考点　平均速度
题组　对平均速度的理解
试题分析　时刻对应时间轴上的点,时间间隔对应时间轴上的线段;位移为由初位置指向末位置的有向线段,路程为物体运动轨迹的长度;平均速度为位移与时间之比,平均速率为路程与时间之比;根据物体能否看成质点的条件分析。
解析　距离最短方案中“3小时33分”指的是时间间隔,故A错误;三种备选方案中初末位置相同,故位移均相等,B正确;平均速度等于位移与时间之比,三种备选方案中的位移均相等,距离最短方案中车所用时间最短,平均速度最大,故C错误;三种备选方案中,车的大小相对于车的路程来说可以忽略不计,故车可以看作质点, D错误。
答案　B
点评　解决本题的关键是掌握位移和路程的区别:位移是由初位置指向末位置的有向线段,既有大小又有方向;路程是物体运动轨迹的长度,只有大小,没有方向。同时也考查了对时间、时刻这两个基本概念的掌握情况,以及物体能否看成质点的条件。
3.知识点　时间与时刻的辨析、位移与路程的辨析、平均速度与瞬时速度的辨析、质点
考点　平均速度和瞬时速度
题组　对平均速度和瞬时速度的理解
解析　“21点10分”对应时间轴上的一个点,表示时刻,“90分钟”对应时间轴上的一段线段,表示时间,故①正确;地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时不能将飞船看成质点,否则没有姿态可言,故②错误;卫星绕地球飞行一圈,初末位置相同,位移是零,路程是卫星运动一周的长度,不为零,故③错误;平均速度等于总位移除以总时间,卫星绕地球飞行一圈的位移为零,故平均速度为零,而卫星一直在运动,其在每一时刻的瞬时速度不为零,故④正确。综上可知,C正确,A、B、D错误。
答案　C
点评　对于物理中的基本概念,要掌握其特点,理解其含义。如时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间,通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。
4.知识点　加速度
考点　加速度及加速度的方向
题组　对加速度方向的理解
试题分析　加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,是反映速度变化快慢的物理量;当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动。
解析　速度是表示物体运动快慢的物理量,而加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,物体运动得快,表示物体的速度大,其加速度不一定大,故A错误。速度和加速度均是矢量,既有大小,又有方向,物体做加速运动还是减速运动,与加速度和速度的方向有关,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,故当加速度为负时,若速度也沿负方向,物体做加速直线运动,由此可知B正确,C错误。在变速运动中,当加速度方向与速度方向相反,加速度减到零时,物体有最小速度,故D错误。
答案　B
点评　解决本题的关键是掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,即看加速度的方向与速度方向的关系。
5.知识点　自由落体运动
考点　自由落体运动
题组　自由落体运动规律的应用
试题分析　根据自由落体运动的位移-时间公式h=12gt2求出楼房的高度。
解析　楼房的高度约为:h=12gt2=12×10×22 m=20 m,故A正确,B、C、D错误。
答案　A
点评　解决本题的关键是知道自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,掌握自由落体运动的位移-时间公式。
6.
知识点　加速度
考点　加速度的计算
题组　平均加速度的计算
试题分析　规定初速度的方向为正方向,根据加速度的定义式a=ΔvΔt求解。
解析　规定竖直向下为正方向,则v1=8 m/s,v2的方向与正方向相反,v2=-10 m/s,根据加速度的定义式a=ΔvΔt可得a=-10-81.5 m/s2=-12 m/s2,负号代表加速度的方向与规定的正方向相反,即加速度的方向竖直向上,故B正确,A、C、D错误。
答案　B
点评　解答本题的关键是要掌握加速度的定义式a=ΔvΔt,并知道矢量为负值时,其负号代表与规定的正方向相反。
7.
知识点　x-t、v-t图像
考点　匀变速直线运动的图像
题组　运动图像的综合
试题分析　位移-时间图像表示运动物体的位移随时间变化的规律,图线的斜率表示速度,根据图线的斜率的正负可知速度的方向,根据图线可以得出某时刻物体相对参考点的位置,从而得出物体的位移;关于v-t图像,倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动,图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移。
解析　x-t图像只能描述直线运动,x-t图像并不是物体的运动轨迹,故A错误。x-t图像中纵坐标的变化量表示物体的位移,可知t=4 s时甲的位移最大,为Δ x=80 m-0=80 m,故B正确。v-t图像中图线的斜率表示加速度,可知乙物体前2 s内的加速度为a=10-02 m/s2=5 m/s2,故C错误。v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,时间轴上方的位移为正,时间轴下方的位移为负,由图可知,乙物体在前4 s内沿正方向运动,在后4 s内沿负方向运动,t=8 s时乙物体回到了出发点,所以乙物体在4 s末距出发点最远,故D错误。
答案　B
点评　解决本题的关键是抓住位移图像和速度图像的区别,知道位移-时间图像的斜率表示速度,速度-时间图像的斜率表示加速度,速度的正负表示运动的方向。
8.知识点　匀变速直线运动
考点　匀变速直线运动的图像
题组　匀变速直线运动的v-t图像
试题分析　速度-时间图线与时间轴围成的面积表示位移,根据位移关系分析是否相遇;速度-时间图线的斜率表示加速度,据此分析加速度的关系。
解析　由于速度-时间图线与时间轴围成的面积表示位移,可知0~2 s内、0~4 s内乙的位移均比甲的位移大,而两个物体是同时从同一地点沿同一方向运动的,所以在第2 s末、第4 s末甲、乙均没有相遇,A、B错误。由于速度-时间图线的斜率表示加速度,可知甲的加速度一直比乙的大,故C正确,D错误。
答案　C
点评　解决本题的关键是要理解匀变速直线运动的速度-时间图线的物理意义,知道图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。
9.知识点　匀变速直线运动
考点　匀变速直线运动的图像
题组　匀变速直线运动的x-t图像
试题分析　在位移-时间图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,图线的斜率大小等于物体的速度大小;根据位移-时间公式结合b图线来求B物体的初速度和加速度,进而分析各个选项。
解析　由于图线a是倾斜的直线,斜率不变,可知物体A做匀速直线运动,加速度为0.故A错误。图线b为抛物线,设物体B运动的位移方程为xb=vbt+12at2,由图可得,6 m=vb+12a,12 m=3 vb+4.5a,解得vb=7 m/s,a=-2 m/s2,故B正确;由图可知,t=3 s时,两个物体相遇,故C错误;由图可知,t=0时刻a图线与纵轴的交点为(0,3),所以物体A应位于所取的坐标原点正向3 m处,故D错误。
答案　B
点评　解决本题的关键是理解位移-时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,抛物线表示物体做匀变速直线运动。
10.知识点　匀变速直线运动
考点　匀变速直线运动的位移与时间的关系
题组　中间时刻的瞬时速度公式和位移差公式的应用
试题分析　根据物体做匀变速直线运动时,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出物体通过b点时的速度;根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,得出加速度的表达式,结合速度-位移公式求出Ob的距离,再利用Ob与ab间的距离之差求出Oa的距离。
解析　设物体在此过程的加速度为a,通过ab段与bc段所用的时间为T,O与a之间的距离为x。根据运动学规律可得物体通过b点的瞬时速度为:vb=xab+xbc2T=72T
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,可得:Δ x=xbc-xab=aT2=1 m
根据速度-位移公式,可得:vb2=2a(x+xab)
联立以上三式,解得x=258 m,故A、B、D错误,C正确。
答案　C
点评　解答本题要注意以下三点:(1)已知连续相等时间内的位移,应首先想到利用中间时刻速度公式v12=v0+v2求解中间时刻的速度。
(2)已知连续相等时间内的位移,应思考用Δ x =aT2求加速度a。
(3)巧用速度-位移公式解题。
11.知识点　自由落体运动
考点　自由落体运动
题组　自由落体运动规律的应用
试题分析　尺子做自由落体运动,根据h=12gt2求反应时间;根据速度-位移公式求得速度。
解析　由h=12gt2可得0.2 m=12×10×t2,解得t=0.2 s,故A错误,B正确;由v2=2gh得v=2gℎ m/s=2 m/s,即尺子被握住前的瞬间,速度为2 m/s,故C错误,D正确。
答案　BD
点评　解决本题的关键是知道人的反应时间和尺子自由落体运动的时间相等,结合位移-时间公式进行求解。
12.知识点　匀变速直线运动的图像
考点　v-t图像
题组　v-t图像的应用
试题分析　v-t图像描述物体速度随时间变化的规律,根据速度正负分析速度的方向,根据v-t图线的斜率表示加速度分析物体的运动性质,根据v-t图线与时间轴所围的“面积”表示位移,求出物体在0~4 s内的位移。
解析　由题图可知,0~2 s内物体的速度为正,2~4 s内物体的速度为负,则在t=2 s时速度的方向发生了变化,0~4 s内物体做往复运动,A、C正确。由于1~3 s内图线的斜率一直为负值,可知t=2 s时加速度的方向不变,B错误。根据v-t图线与时间轴所围“面积”表示位移,可知0~4 s内物体的位移为0,D错误。
答案　AC
点评　解答本题时要根据v-t图线的斜率,分析加速度的变化,根据v-t图线与时间轴所围的“面积”分析位移,同时要注意v-t图像只能表示直线运动,不能表示曲线运动。
13.
知识点　匀变速直线运动的图像
考点　x-t图像
题组　x-t图像的应用
试题分析　位移—时间图线的斜率表示物体的速度;纵坐标的变化量等于物体位移的大小;平均速度等于位移与时间之比。
解析　由于x-t图线的斜率表示物体的速度,可知前10 s内汽车做匀速直线运动,加速度为0,10~15 s内汽车静止,故A、B错误。汽车在20 s末的速度大小等于15~25 s内图线的斜率大小, v=ΔxΔt=20-3025-15 m/s=-1 m/s,故速度的大小为1 m/s,C正确。前25 s内汽车的位移为Δ x=20 m-0=20 m,平均速度大小为v=ΔxΔt=2025 m/s=0.8 m/s,故D正确。
答案　CD
点评　根据位移-时间图像分析物体的运动情况时,关键要抓住图线的斜率表示物体的速度,且要知道物体的位移等于纵坐标x的变化量。
14.
知识点　自由落体运动
考点　自由落体运动
题组　伽利略对自由落体运动的研究
解析　伽利略通过实验测定出:在倾角一定时,小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动,位移与时间的二次方成正比,并证明了速度随时间均匀变化,即速度与时间成正比,故A、C正确。倾角越大,小球下滑的加速度越大,故斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度随倾角的增大而增大,小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小,故B、D错误。
答案　AC
点评　解答本题的关键是要明确伽利略对自由落体运动研究的过程,可以通过阅读课本了解,同时实验事实与理论是一致的,故可利用匀变速直线运动的知识进行分析求解。
15.
知识点　匀变速直线运动的规律
考点　平均速度、瞬时速度、中间时刻的速度、位移中点的速度
题组　速度-位移公式的应用
试题分析　根据平均速度的定义式求出这段时间内的平均速度,结合平均速度的推论得出中间时刻瞬时速度的大小;根据速度-位移公式求出物体经过位移中点时的瞬时速度。
解析　因为物体的位移为x,运动的时间为t,则这段时间内的平均速度为v=xt,故A正确。根据匀变速直线运动的速度-位移公式可知,对全过程有v22-v12=2ax,对前一半位移有vx22-v12=2a·x2,联立可得物体经过x2时的瞬时速度大小为vx2=v12+v222,因为匀变速直线运动位移中点的速度与中间时刻的速度不相等,所以不等于平均速度,故B错误,D正确。物体做匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则这段时间内中间时刻的瞬时速度为v=v1+v22,故C正确。
答案　ACD
点评　解答本题需掌握以下常用公式及推论:(1)平均速度v=xt;(2)中间时刻的瞬时速度vt2=xt=v1+v22;(3)位移中点的瞬时速度vx2=v12+v122。
16.知识点　自由落体运动
考点　自由落体运动
题组　自由落体运动规律的应用
试题分析　(1)根据自由落体运动的性质可明确在真空环境中物体的运动情况;
(2)(3)根据自由落体运动的规律及匀变速直线运动的规律可得出加速度及对应的表达式。
解析　(1)由在真空实验中进行的实验可知,如果没有空气阻力,物体下落的快慢相同。故减小阻力对物体下落运动的影响,直至可以忽略,那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。
(2)由于题图所示图片是一局部照片,A点并不一定是运动的起点,故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解,故A、B错误;根据匀变速直线运动的规律可知x3-x2=x2-x1,整理得2x2=x3+x1,故C正确。(3)由位移差公式Δx=gt2可得:g=Δxt2=(x3-x2)+(x2-x1)2t2=x3-x12t2,故A、B、D错误,C正确。
答案　(1)阻力 (2)C (3)C
点评　本题考查自由落体运动规律,要注意位移差公式的应用。
17.
知识点　利用打点计时器探究物体运动的规律
考点　测定匀变速直线运动的加速度
题组　利用纸带测定匀变速直线运动的加速度
试题分析　根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车运动的加速度;通过某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,求出打F点时小车的瞬时速度。
解析　(1)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带,让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率。所以用打点计时器打点时,应先接通电源,后释放纸带,A正确,B、C、D错误。
(2)由于相邻点间还有4个点未画出,因此相邻计数点之间的时间间隔为T=0.1 s。
根据Δ x=aT2,可得x6-x3=3a1T2,x5-x2=3a2T2,x4-x1=3a3T2
小车运动的加速度a=a1+a2+a33,联立得a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)9T2=0. 62 m/s2
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可得vF=x3+x62T=0.98 m/s。
(3) 工作电压的频率变为大于 50 Hz, 打点周期小于 0.02 s,连续相等时间内的位移之差减小,而实验者不知道,仍按原来的周期计算加速度,由Δ x=aT2知计算出的加速度值与真实值相比偏小。
点评　解决本题的关键是要掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度。要理解实验原理,掌握实验方法和注意事项。
18.的关系
知识点　匀变速直线运动的规律
考点　匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系
题组　刹车问题
试题分析　(1)汽车做匀减速直线运动,根据速度-时间公式求得速度;
(2)根据位移-时间公式求得位移;
(3)根据位移-时间公式求得汽车刹车时离斑马线的最小距离。
解析　由题意可知,汽车做匀减速直线运动的初速度v0=8 m/s,加速度a=-2 m/s2
(1)汽车刹车2 s后速度的大小为v2=v0+at2=8 m/s-2×2 m/s=4 m/s　 (4分)
(2)汽车减速到零所需时间为t=0-v0a=0-8-2 s=4 s　(2分)
汽车3 s内的位移为:x1=v0t3+12at32=8×3 m-12×2×32 m=15 m　 (2分)
(3)汽车刹车通过的位移为x=u0t+12at2=8×4 m-12×2×42 m=16 m,即汽车刹车时离斑马线的最小距离是16 m。(4分)
答案　(1)4 m/s　(2)15 m　(3)16 m
点评　本题考查了匀减速直线运动,熟练掌握速度-时间公式和位移-时间公式即可求解。此题属于“刹车类”问题,“刹车类”问题的处理方法如下:(1)刹车类问题一般视为匀减速直线运动,汽车停下后不能做反向的运动,故处理该类问题时,首先要判断经多长时间汽车的速度为零(即刹车时间)。(2)若所给时间大于刹车时间,必须以刹车时间代入位移公式计算,否则会出错。(3)如果以所给时间代入v=v0+at计算,会发现v<0,与实际不符,是错误的。所以,检验结果很重要。
19.
知识点　匀变速直线运动的规律
考点　匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系
题组　多过程问题
试题分析　(1)对第一个减速阶段和第二个减速阶段分别运用速度-位移公式进行列式,即可求出第二个减速阶段航天飞机运动的初速度v1的大小;
(2)对第一个减速阶段和第二个减速阶段分别利用速度-时间公式列式,可以求出航天飞机降落后滑行的总时间。
解析　(1)由题意可知,第二个减速阶段的初速度v1即为第一个减速阶段的末速度,根据运动学规律,对于第一个减速阶段,有v12-v02=-2a1x1　(2分)
对于第二个减速阶段,有-v12=-2a2x2　(2分)
对于全过程,有x1+x2=x　(1分)
联立以上三式,并代入数据,可得v1=30 m/s　(1分)
(2)由匀变速直线运动的速度公式可得:
对于第一个减速阶段,有v0-a1t1=v1　 (2分)
对于第二个减速阶段,有v1-a2t2=0　 (2分)
且有t=t1+t2　(1分)
联立以上三式,并代入数据,可得t=28 s　(1分)
答案　(1)30 m/s　(2)28 s
点评　多过程问题的分析方法:如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,弄清物体在各个阶段的运动规律。解题时一般先画出运动过程草图,在草图上标上已知量,确定各阶段的速度、加速度、时间及位移关系,最后选择公式计算求解。解题时要注意不同阶段的运动特点,找出转折点的速度,这是联系前后阶段的桥梁。
20.知识点　匀变速直线运动的规律
考点　匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系
题组　追及、相遇问题
试题分析　根据运动学规律判断,乙车在追及甲车的过程中,当它们的速度相等时,两车相距最远;当它们的位移相等时,两车相遇。
解析　(1)甲车匀加速运动10 s后,根据运动学公式有v1=a1t1=10 m/s　(2分)
甲、乙两车相距最远,此时两者速度大小相等,有v2=v1=a2(t1-Δ t)
(2分)
解得Δ t=5 s　(1分)
则甲、乙两车间的最大距离为Δx=v1t12-v12(t1-Δ t)　 (2分)
解得Δx=25 m。　(1分)
(2)甲、乙两车相遇时,它们的位移相等,有12a1t2=12a2(t-Δt)2　(2分)
代入数据解得t=17 s。　(2分)
答案　(1)25 m　(2)17 s
点评　解决本题的关键是理清两车的运动过程,抓住位移关系,运用运动学公式求出追及所用的时间。本题属于追及、相遇问题, 求解追及、相遇问题的常用方法有:
(1)分析法:应用运动学公式,抓住一个条件(两者速度相等)、两个关系(时间关系和位移关系),列出两物体运动的时间、位移、速度及其关系方程,再求解。
(2)极值法:设相遇时间为t,根据条件列出方程,得到关于t的一元二次方程,再利用数学求极值的方法求解。在这里,常用到配方法、判别式法等。
(3)图像法:在同一坐标系中画出两物体的运动图线,即x-t或v-t图线。两x-t图线的交点表示相遇,两 v-t图线的交点表示速度相等,抓住速度相等时的“面积”关系找位移关系。
(4)巧选参考系法等。