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7、【全国百强校】山东省枣庄市第八中学东校区2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题（教师版）
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这是一份7、【全国百强校】山东省枣庄市第八中学东校区2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题（教师版），共8页。试卷主要包含了Ⅱ卷在答题纸上作答等内容，欢迎下载使用。
【全国百强校】山东省枣庄市第八中学东校区2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
高一物理
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(1—10题为单选题,每题3分,11—15题为多选题,每题4分,共50分。)
1.(★)下列物理量中全部属于矢量的是 ( )
A.位移、时间、速度
B.速度、速度变化量、加速度
C.加速度、速率、速度
D.路程、时间、平均速度
题组 直线运动概念专题;
思路分析 矢量是既有大小,又有方向的物理量。标量是只有大小,没有方向的物理量。
答案 B
解析 A.位移和速度是矢量,时间是标量,选项A错误;
B.速度、速度变化量和加速度都是矢量,选项B正确;
C.加速度和速度是矢量,速率是标量,选项C错误;
D.路程和时间是标量,平均速度是矢量,选项D错误;
2.(★)如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是 ( )
A.研究瓢虫的转身动作
B.研究瓢虫的飞行路线
C.观察瓢虫的翅膀扇动
D.记录瓢虫身上的星数
题组 直线运动规律专题;
思路分析 当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时,可以把物体当成质点处理。
答案 B
解析 ACD.研究瓢虫的转身动作或者翅膀扇动以及记录瓢虫身上的星数不能忽略瓢虫的形状和大小,不能看作质点,故ACD错误;
B.在研究瓢虫的飞行路线,瓢虫的形状和大小对研究的问题没有影响,可以看作质点,故B正确
3.(★)如图所示,举行500m直道龙舟大赛,下列说法正确的是 ( )
A.获得第一名的龙舟,到达终点时的速度一定最大
B.第一名的龙舟,平均速度一定最大
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
D.研究队员的划桨动作,可将队员看成质点
题组 速度专题
思路分析 判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。在比赛时是相同距离下比较时间,即比较平均速度的大小。
答案 B
解析 AB.获得第一名的龙舟用时最短,由v=xt知平均速度一定大,但撞线时的速度不一定最大,故A项错误,B项正确.
C.观众相对于龙舟是运动的,所以以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的,故C错误.
D.研究队员的划桨动作时,大小和形状不能忽略,故不可将队员看成质点,故D错误.
4.(★)物体沿直线做加速运动,当加速度逐渐减小时,物体的速度和位移的变化是 ( )
A.速度增大,位移增大 B.速度减小,位移减小
C.速度减小,位移增大 D.速度增大,位移减小
题组 直线运动规律专题.
思路分析 加速度表示物体的速度变化快慢,当加速度与速度同向时,加速度减小,速度仍在增大,位移也在增大.
答案 A
解析 物体做加速直线运动,加速度与速度同向,当加速度逐渐减小时,速度仍在增大,由于物体的运动方向没有变化,位移也在增大。所以速度、位移都在增大,故A正确,BCD错误。
5.(★)一足球以8m/s的速度水平飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,已知踢球时间为0.2s,则在这段时间内,足球的平均加速度大小为 ( )
A.20m/s2 B.40m/s2 C.60m/s2 D.100m/s2
题组 直线运动规律专题.
思路分析 已知足球的初末速度和时间,结合加速度的定义式求出足球的平均加速度,注意足球的末速度与初速度方向相反。
答案 D
解析 规定初速度的方向为正方向,根据加速度的定义式知,足球的平均加速度为
a=v-v0t=-12-80.2m/s2=-100m/s2负号表示方向与初速度方向相反,故D正确,BCD错误.
6.(★★)A.B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动,它们的速度图像如图所示,则 ( )
A.t=4s时,A、B两物体的速度相同;
B.头4s内A、B两物体的位移相同;
C.A.B两物体运动方向相反;
D.A物体的加速度比B物体的加速度大。
题组 运动学中的图像专题.
思路分析 由图像中的坐标可知物体速度的大小及方向;由斜率的大小可知加速度;由图像与时间轴围成的面积可表示位移。
答案 A
解析 A.t=4s时,A、B两物体的速度大小相同,方向相同。故A正确。
B.图像的面积代表位移,故头4s内A、B两物体的位移不同,故B错误。
C.两物体均沿正方向运动,速度方向相同,故C错误。
D.图像的斜率代表加速度,所以B的图像斜率大,加速度大,故D错误。
7.(★★)教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点共用了10s,则( )
A.运动员在第1s内的平均速度是8m/s
B.运动员在第7s内的平均速度是9m/s
C.运动员在第7s末的瞬时速度是9m/s
D.运动员在百米终点冲刺速度为10m/s
题组 直线运动规律专题.
思路分析 平均速度用位移除以对应的时间求解,而瞬时速度是某个时刻的速度,由于运动员的运动是变加速运动,故条件不足,无法求解.
答案 A
解析 A、运动员在第1s内的位移是8m,故运动员在第1s内的平均速度:v1=8m1s=8m/s,故A正确;
B、运动员在第7s内的位移不知道,故无法求解运动员在第7s内的平均速度的大小,故B错误;
CD、运动员在第7s末的瞬时速度和运动员在百米终点冲刺速度都是瞬时速度,由于运动员的运动不是匀变速运动,故条件不足,无法求解,故C错误,D错误;
故选:A。
8.(★★)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
题组 直线运动规律专题;
思路分析 根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax求出AB、AC之比,从而求出AB、BC之比。
答案 C
解析 根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax有:
xAB=vB22a xAC=vC22a
所以AB∶AC=1∶4 则AB∶BC=1∶3
A.1∶1与分析不符,故A项错误;
B.1∶2与分析不符,故B项错误;
C.1∶3与分析相符,故C项正确;
D.1∶4与分析不符,故D项错误。
9.(★★)如图所示,为沿同一直线运动的物体甲、乙,其相对同一参考系的位置x随时间t变化的函数图像,由图可知 (1 )
A.甲、乙两物体从同一地点出发
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体都做匀速直线运动
D.甲、乙两物体向同方向运动
题组 运动学中的图像专题;
思路分析 根据位移时间图线初始位置坐标判断甲乙出发点相距的距离,以及出发的先后顺序。根据图线的斜率分析物体的运动性质。
答案 BC
解析 A.由图像可知,甲从距离原点x0处出发,乙从原点出发,选项A错误;
B.从图像可看出,甲物体比乙物体早出发的时间为t1,选项B正确;
C.x-t图像是直线均表示匀速直线运动,则甲、乙两物体都做匀速直线运动,选项C正确;
D.甲沿负方向运动,乙沿正方向运动,甲、乙两物体向反方向运动,选项D错误。
10.(★★)汽车从A点由静止开始沿直线ACB先做匀加速直线运动,第4s末通过C点时关闭发动机开始做匀减速直线运动,再经过6s到达B点后停止。已知AB之长为30m,则下列说法正确的是 ( )
A.通过C点时的速度大小为3m/s
B.通过C点时的速度大小为6m/s
C.通过AC段的位移为12m
D.汽车在AC与CB两段的平均速度大小相同
题组 直线运动规律专题.
思路分析 设C点的速度为v,结合平均速度的推论,抓住位移之和等于30m求出C点的速度,从而根据平均速度推论求出AC段的位移大小.
答案 BCD
解析 AB.设物体到C点的速度为v,根据匀变速直线运动的平均速度公式v=v0+v2可知,AC段和BC段的平均速度都为v2,则有v2t1+v2t2=x,代入数据解得v=6m/s,故A错误,B正确;
C.AC段的位移为xAC=v2t1=3×4m=12m,故C正确;
D.AC段和BC段的平均速度相等,都是v2,即都是3m/s,故D正确。
11.(★★)某物体运动的v-t图像如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.0~1s内和0~5s内,物体的位移大小相等
B.0~1s内和1~2s内,物体的加速度大小相等
C.1~2s内和2~3s内,物体的速度变化量大小相等
D.2~3s内和3~4s内,物体的运动方向相反
题组 运动学中的图像专题;
思路分析 在v-t图像中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,图像与坐标轴围成的面积表示位移。图像在时间轴上方位移为正,在时间轴下方位移为负。图线的斜率表示加速度,速度的正负表示运动方向。
答案 D
思路分析 速度时间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,根据图像的形状分析物体的运动情况;
解析 A、根据图像可知,物体做往复运动,4s某物体回到出发点,根据图形的面积代表位移,可知0~1s内和0~5s内,物体的位移大小相等,故选项A正确;
B、根据加速度公式可以知道,在0~1s内:a1=Δv1Δt1=2-01m/s2=2m/s2
在1~2s内:a2=Δv2Δt2=0-21m/s2=-2m/s2,即这两段时间内加速度大小相等,故选项B正确;
C、根据图像可知,在1~2s内,物体的速度变化量为:Δv2=0-2m/s=-2m/s
在2~3s内,物体的速度变化量为:Δv3=-2m/s-0=-2m/s,即这两段时间内速度变化量大小相等,故选项C正确;
D、由图像可知,在2~3s内和3~4s内,图像的纵坐标为负,说明物体向负方向运动,即运动方向相同,故选项D错误。
点睛 解决本题的关键知道速度时间图线表示的物理意义,知道图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义,同时知道速度变化量为末速度与初速度的差值。
12.(★★)如图所示,t=0时,某物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变,方向由沿斜面向下突变为水平向右),最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速率记录在表格中,己知物体在斜面上做匀加速直线运动,在水平面上做匀减速直线运动,则下列说法中正确的是 ( )
t/s
0
2
4
6
v/(m·s-1)
0
8
12
8
A.t=3s时物体恰好经过B点
B.t=10s时物体恰好停在C点
C.物体运动过程中的最大速度为12m/s
D.A、B间的距离小于B、C间的距离
题组 直线运动规律专题.
思路分析 根据图表中的数据,由运动学公式可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2.如果第4s还在斜面上的话,速度应为16m/s,从而判断出第4s已过B点.通过运动学公式求出vB,即可求出AB、BC的距离.
答案 BD
解析 AC.根据图表中的数据,可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2.根据运动学公式:
8+a1t1+a2t2=12,t1+t2=2
解出:t1=43s,知经过103s到达B点,到达B点时的速度v=a1t1=403m/s
如果第4s还在斜面上的话,速度应为16m/s,从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s。故AC错误。
B.第6s末的速度是8m/s,到停下来还需的时间t'=0-8-2s=4s
所以到C点的时间为10s,故B正确。
D.根据v2-v02=2ax可求出AB段的长度为2009m,BC段长度为4009m,A、B间的距离小于B、C间的距离,故D正确。
二、实验题
13.(★★)下图是用打点计时器打出的一条纸带,一纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面,图中A,B,C,D,E为按时间顺序所取的5个计数点,相邻两计数点之间还有4个点未画出,则打点计时器(频率为50Hz)打下B点时的瞬时速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2
题组 实验题;直线运动规律专题;
思路分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,根据平均速度的定义式求出AC间的平均速度。根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度。
答案 (1)0.26 (2)0.4
解析 [1]AC段的平均速度等于B点的瞬时速度,B点的瞬时速度为:
vB=xAC2T=(2.40+2.80)×10-20.2m/s=0.26m/s
[2]因为连续相等时间内的位移之差为:Δx=0.4cm,根据Δx=aT2得:
a=ΔxT2=0.4×10-20.01m/s2=0.4m/s2
14.(★★★)如图是气垫导轨装置图,现在利用气垫导轨来测量滑块的速度,滑块上安装了宽度为1.2cm的遮光条,滑块在牵引力作用下先后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=0.10s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05s,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=4.0s。则滑块的加速度大小为 m/s2.
题组 实验题直线运动规律专题;
思路分析 当时间极短时,某段时间内的平均速度可以表示瞬时速度,由加速度的定义式可以求得滑块的加速度。
答案 0.03
解析 [1] 根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动,则遮光板通过第一个光电门的速度:
v1=dΔt1=1.2×10-20.1m/s=0.12m/s
遮光板通过第二个光电门的速度:
v2=dΔt2=1.2×10-20.05m/s=0.24m/s
故滑块的加速度a=ΔvΔt=0.24-0.124.0=0.03m/s2
三、计算题
15.(★)汽车刹车前的速度为5m/s,刹车获得的加速度大小为0.4m/s2
(1)求刹车2s后汽车的速度大小。
(2)求汽车刹车开始后20s内滑行的距离。
(3)求从开始刹车到汽车位移为30m所经历的时间。
题组 直线运动规律专题;
思路分析 (1)先求解运动的总时间,然后运用速度公式列式求解;
(2)先判断汽车在20s后所处的状态,据位移公式求解即可;
(3)根据位移时间关系公式列式求解,取较小的值(较大的值是包括反向加速的时间,不合实际);
答案 (1)4.2m/s (2)31.25m (3)10s
解析 (1)根据速度时间关系式v=v0-at,代入数据解得:v=4.2m/s.
(2)刹车总时间:Δt=v0a,代入数据解得:Δt=12.5s,所以20s内滑行的距离就是刹车总位移x=12v0·Δt=31.25m
(3)根据位移时间关系x'=v0t'-12at'2,代入数据解得:t'=10s 。
答:(1)4.2m/s (2)31.25m (3)10s
16.(★★)把一条铁链自由下垂的悬挂在墙上,放开后让铁链做自由落体运动。已知铁链通过悬点下3.2m处的一点历时0.4s,求铁链的长度(g取10m/s2)。
题组 应用题;自由落体运动专题;
思路分析 铁链做自由落体运动,整个铁链经过下方3.2m处所用的时间等于铁链的上端到达下方3.2m处的时间减去铁链下端到达该位置的时间,联立方程即可求得铁链的长度。
答案 2.4m
解析 由自由落体运动知识有:铁链下端运动到悬点下3.2米处所用时间为t1,则有:t1=2(ℎ-l)g
铁链上端运动到悬点下3.2米处所用时间为t2,则有:
t2=2ℎg
由于铁链经过悬点下3.2米处所用时间为:
Δt=t2-t1=0.4s
代入数据解得:
l=2.4m
17.(★★)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落180米的距离时,打开降落伞,伞张开后运动员就以14m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为4m/s,(g=10m/s2)问:
(1)运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少?
(2)离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为多少?
(3)运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演?
题组 直线运动规律专题.
思路分析 (1)运动员打开伞前做自由落体运动,由公式h=12gt2求出下落180m所用的时间,由v=gt求出打开降落伞时的瞬时速度。
(2)伞张开后运动员做匀减速运动,由公式t=v-v0a求出匀减速运动的时间,即可求得总时间。
(3)由公式v2-v02=2as求出匀减速运动的位移,即可求得总高度。
答案 (1)60m/s (2)10s (3)308m
解析 (1)运动员打开降落伞前做自由落体运动,根据h=12gt2
可求得运动员打开降落伞时所用的时间t1=6s
所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是v=gt1=10×6=60m/s.
或由v12=2gx1,可求得运动员打开伞时的速度为v1=60m/s.
(2)打开伞后运动到达地面的时间为t2=v2-v1a=4s
离开飞机时到达地面的所用的总时间为t=t1+t2=10s
(3)运动员做匀减速运动的下落位移为x2,则v22-v12=2ax2
解得x2=128m
故运动员离开飞机时距地面高度为h=x1+x2=308m.
点睛 本题关键明确运动员的两段运动过程,找出已知量和待求量,然后选择恰当的运动学公式列式求解.
18.(★★★)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5m处作了标记,并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上(乙的最大速度也是9m/s),完成交接棒。己知接力区的长度为l=20m。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a的大小;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
(3)若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s,试请优化上面甲乙二人的交接棒过程的设计以使他们的成绩提高,如果不能请说明理由,如果能请估算出最多能使他们的接力赛提快多少秒?
题组 直线运动规律专题;
思路分析 (1)乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,根据两人的位移差为13.5m。求出乙在接棒前运动的时间,根据速度时间公式v=at,求出乙接棒前的加速度;
(2)根据平均速度公式求出乙接棒前运动的位移,从而得出离接力区末端的距离;
(3)据题意分析,结合甲乙两人的运动规律分析即可;
答案 (1)3m/s2 (2)6.5m (3) 将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s
解析 (1) 设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有
vt-12vt=s0
将v=9m/s代入得到:t=3s,再有v=at,解得:a=3m/s2。
(2)在追上乙的时候,乙走的距离为s,则s=12at2,代入数据得到s=13.5m,所以乙离接力区末端的距离为Δs=20-13.5=6.5m
(3)未优化前,乙通过接力区的时间Δt=t+Δsv=6718s
若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s,两者速度相等时v=at',代入数据解得t'=94s,则当甲追上乙时甲比乙多走Δx=vt'-12vt'=818m乙离接力区末端的距离为Δx'=20-818=798m
乙在接力区中运动总时间Δt'=t'+Δx'v=24172s
所以优化后提快时间t快=Δt-Δt'=0.375s
所以将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s。
答:(1)3m/s2 (2)6.5m (3) 将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s
【全国百强校】山东省枣庄市第八中学东校区2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题
高一物理
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,在试题卷上作答无效。
2.Ⅱ卷在答题纸上作答。答题前,考生在答题纸上务必用直径0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(1—10题为单选题,每题3分,11—15题为多选题,每题4分,共50分。)
1.(★)下列物理量中全部属于矢量的是 ( )
A.位移、时间、速度
B.速度、速度变化量、加速度
C.加速度、速率、速度
D.路程、时间、平均速度
题组 直线运动概念专题;
思路分析 矢量是既有大小,又有方向的物理量。标量是只有大小,没有方向的物理量。
答案 B
解析 A.位移和速度是矢量,时间是标量,选项A错误;
B.速度、速度变化量和加速度都是矢量,选项B正确;
C.加速度和速度是矢量,速率是标量,选项C错误;
D.路程和时间是标量,平均速度是矢量,选项D错误;
2.(★)如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类,在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是 ( )
A.研究瓢虫的转身动作
B.研究瓢虫的飞行路线
C.观察瓢虫的翅膀扇动
D.记录瓢虫身上的星数
题组 直线运动规律专题;
思路分析 当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时,可以把物体当成质点处理。
答案 B
解析 ACD.研究瓢虫的转身动作或者翅膀扇动以及记录瓢虫身上的星数不能忽略瓢虫的形状和大小,不能看作质点,故ACD错误;
B.在研究瓢虫的飞行路线,瓢虫的形状和大小对研究的问题没有影响,可以看作质点,故B正确
3.(★)如图所示,举行500m直道龙舟大赛,下列说法正确的是 ( )
A.获得第一名的龙舟,到达终点时的速度一定最大
B.第一名的龙舟,平均速度一定最大
C.以龙舟为参考系,岸上站立的观众是静止的
D.研究队员的划桨动作,可将队员看成质点
题组 速度专题
思路分析 判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化,若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的。在比赛时是相同距离下比较时间,即比较平均速度的大小。
答案 B
解析 AB.获得第一名的龙舟用时最短,由v=xt知平均速度一定大,但撞线时的速度不一定最大,故A项错误,B项正确.
C.观众相对于龙舟是运动的,所以以龙舟为参考系,岸上站立的观众是运动的,故C错误.
D.研究队员的划桨动作时,大小和形状不能忽略,故不可将队员看成质点,故D错误.
4.(★)物体沿直线做加速运动,当加速度逐渐减小时,物体的速度和位移的变化是 ( )
A.速度增大,位移增大 B.速度减小,位移减小
C.速度减小,位移增大 D.速度增大,位移减小
题组 直线运动规律专题.
思路分析 加速度表示物体的速度变化快慢,当加速度与速度同向时,加速度减小,速度仍在增大,位移也在增大.
答案 A
解析 物体做加速直线运动,加速度与速度同向,当加速度逐渐减小时,速度仍在增大,由于物体的运动方向没有变化,位移也在增大。所以速度、位移都在增大,故A正确,BCD错误。
5.(★)一足球以8m/s的速度水平飞来,运动员把它以12m/s的速度反向踢出,已知踢球时间为0.2s,则在这段时间内,足球的平均加速度大小为 ( )
A.20m/s2 B.40m/s2 C.60m/s2 D.100m/s2
题组 直线运动规律专题.
思路分析 已知足球的初末速度和时间,结合加速度的定义式求出足球的平均加速度,注意足球的末速度与初速度方向相反。
答案 D
解析 规定初速度的方向为正方向,根据加速度的定义式知,足球的平均加速度为
a=v-v0t=-12-80.2m/s2=-100m/s2负号表示方向与初速度方向相反,故D正确,BCD错误.
6.(★★)A.B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动,它们的速度图像如图所示,则 ( )
A.t=4s时,A、B两物体的速度相同;
B.头4s内A、B两物体的位移相同;
C.A.B两物体运动方向相反;
D.A物体的加速度比B物体的加速度大。
题组 运动学中的图像专题.
思路分析 由图像中的坐标可知物体速度的大小及方向;由斜率的大小可知加速度;由图像与时间轴围成的面积可表示位移。
答案 A
解析 A.t=4s时,A、B两物体的速度大小相同,方向相同。故A正确。
B.图像的面积代表位移,故头4s内A、B两物体的位移不同,故B错误。
C.两物体均沿正方向运动,速度方向相同,故C错误。
D.图像的斜率代表加速度,所以B的图像斜率大,加速度大,故D错误。
7.(★★)教练员分析运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点共用了10s,则( )
A.运动员在第1s内的平均速度是8m/s
B.运动员在第7s内的平均速度是9m/s
C.运动员在第7s末的瞬时速度是9m/s
D.运动员在百米终点冲刺速度为10m/s
题组 直线运动规律专题.
思路分析 平均速度用位移除以对应的时间求解,而瞬时速度是某个时刻的速度,由于运动员的运动是变加速运动,故条件不足,无法求解.
答案 A
解析 A、运动员在第1s内的位移是8m,故运动员在第1s内的平均速度:v1=8m1s=8m/s,故A正确;
B、运动员在第7s内的位移不知道,故无法求解运动员在第7s内的平均速度的大小,故B错误;
CD、运动员在第7s末的瞬时速度和运动员在百米终点冲刺速度都是瞬时速度,由于运动员的运动不是匀变速运动,故条件不足,无法求解,故C错误,D错误;
故选:A。
8.(★★)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于 ( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
题组 直线运动规律专题;
思路分析 根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax求出AB、AC之比,从而求出AB、BC之比。
答案 C
解析 根据匀变速直线运动的速度位移公式v2-v02=2ax有:
xAB=vB22a xAC=vC22a
所以AB∶AC=1∶4 则AB∶BC=1∶3
A.1∶1与分析不符,故A项错误;
B.1∶2与分析不符,故B项错误;
C.1∶3与分析相符,故C项正确;
D.1∶4与分析不符,故D项错误。
9.(★★)如图所示,为沿同一直线运动的物体甲、乙,其相对同一参考系的位置x随时间t变化的函数图像,由图可知 (1 )
A.甲、乙两物体从同一地点出发
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
C.甲、乙两物体都做匀速直线运动
D.甲、乙两物体向同方向运动
题组 运动学中的图像专题;
思路分析 根据位移时间图线初始位置坐标判断甲乙出发点相距的距离,以及出发的先后顺序。根据图线的斜率分析物体的运动性质。
答案 BC
解析 A.由图像可知,甲从距离原点x0处出发,乙从原点出发,选项A错误;
B.从图像可看出,甲物体比乙物体早出发的时间为t1,选项B正确;
C.x-t图像是直线均表示匀速直线运动,则甲、乙两物体都做匀速直线运动,选项C正确;
D.甲沿负方向运动,乙沿正方向运动,甲、乙两物体向反方向运动,选项D错误。
10.(★★)汽车从A点由静止开始沿直线ACB先做匀加速直线运动,第4s末通过C点时关闭发动机开始做匀减速直线运动,再经过6s到达B点后停止。已知AB之长为30m,则下列说法正确的是 ( )
A.通过C点时的速度大小为3m/s
B.通过C点时的速度大小为6m/s
C.通过AC段的位移为12m
D.汽车在AC与CB两段的平均速度大小相同
题组 直线运动规律专题.
思路分析 设C点的速度为v,结合平均速度的推论,抓住位移之和等于30m求出C点的速度,从而根据平均速度推论求出AC段的位移大小.
答案 BCD
解析 AB.设物体到C点的速度为v,根据匀变速直线运动的平均速度公式v=v0+v2可知,AC段和BC段的平均速度都为v2,则有v2t1+v2t2=x,代入数据解得v=6m/s,故A错误,B正确;
C.AC段的位移为xAC=v2t1=3×4m=12m,故C正确;
D.AC段和BC段的平均速度相等,都是v2,即都是3m/s,故D正确。
11.(★★)某物体运动的v-t图像如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.0~1s内和0~5s内,物体的位移大小相等
B.0~1s内和1~2s内,物体的加速度大小相等
C.1~2s内和2~3s内,物体的速度变化量大小相等
D.2~3s内和3~4s内,物体的运动方向相反
题组 运动学中的图像专题;
思路分析 在v-t图像中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,图像与坐标轴围成的面积表示位移。图像在时间轴上方位移为正,在时间轴下方位移为负。图线的斜率表示加速度,速度的正负表示运动方向。
答案 D
思路分析 速度时间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,根据图像的形状分析物体的运动情况;
解析 A、根据图像可知,物体做往复运动,4s某物体回到出发点,根据图形的面积代表位移,可知0~1s内和0~5s内,物体的位移大小相等,故选项A正确;
B、根据加速度公式可以知道,在0~1s内:a1=Δv1Δt1=2-01m/s2=2m/s2
在1~2s内:a2=Δv2Δt2=0-21m/s2=-2m/s2,即这两段时间内加速度大小相等,故选项B正确;
C、根据图像可知,在1~2s内,物体的速度变化量为:Δv2=0-2m/s=-2m/s
在2~3s内,物体的速度变化量为:Δv3=-2m/s-0=-2m/s,即这两段时间内速度变化量大小相等,故选项C正确;
D、由图像可知,在2~3s内和3~4s内,图像的纵坐标为负,说明物体向负方向运动,即运动方向相同,故选项D错误。
点睛 解决本题的关键知道速度时间图线表示的物理意义,知道图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义,同时知道速度变化量为末速度与初速度的差值。
12.(★★)如图所示,t=0时,某物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变,方向由沿斜面向下突变为水平向右),最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速率记录在表格中,己知物体在斜面上做匀加速直线运动,在水平面上做匀减速直线运动,则下列说法中正确的是 ( )
t/s
0
2
4
6
v/(m·s-1)
0
8
12
8
A.t=3s时物体恰好经过B点
B.t=10s时物体恰好停在C点
C.物体运动过程中的最大速度为12m/s
D.A、B间的距离小于B、C间的距离
题组 直线运动规律专题.
思路分析 根据图表中的数据,由运动学公式可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2.如果第4s还在斜面上的话,速度应为16m/s,从而判断出第4s已过B点.通过运动学公式求出vB,即可求出AB、BC的距离.
答案 BD
解析 AC.根据图表中的数据,可以求出物体下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2.根据运动学公式:
8+a1t1+a2t2=12,t1+t2=2
解出:t1=43s,知经过103s到达B点,到达B点时的速度v=a1t1=403m/s
如果第4s还在斜面上的话,速度应为16m/s,从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s。故AC错误。
B.第6s末的速度是8m/s,到停下来还需的时间t'=0-8-2s=4s
所以到C点的时间为10s,故B正确。
D.根据v2-v02=2ax可求出AB段的长度为2009m,BC段长度为4009m,A、B间的距离小于B、C间的距离,故D正确。
二、实验题
13.(★★)下图是用打点计时器打出的一条纸带,一纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面,图中A,B,C,D,E为按时间顺序所取的5个计数点,相邻两计数点之间还有4个点未画出,则打点计时器(频率为50Hz)打下B点时的瞬时速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2
题组 实验题;直线运动规律专题;
思路分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,根据平均速度的定义式求出AC间的平均速度。根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度。
答案 (1)0.26 (2)0.4
解析 [1]AC段的平均速度等于B点的瞬时速度,B点的瞬时速度为:
vB=xAC2T=(2.40+2.80)×10-20.2m/s=0.26m/s
[2]因为连续相等时间内的位移之差为:Δx=0.4cm,根据Δx=aT2得:
a=ΔxT2=0.4×10-20.01m/s2=0.4m/s2
14.(★★★)如图是气垫导轨装置图,现在利用气垫导轨来测量滑块的速度,滑块上安装了宽度为1.2cm的遮光条,滑块在牵引力作用下先后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=0.10s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05s,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=4.0s。则滑块的加速度大小为 m/s2.
题组 实验题直线运动规律专题;
思路分析 当时间极短时,某段时间内的平均速度可以表示瞬时速度,由加速度的定义式可以求得滑块的加速度。
答案 0.03
解析 [1] 根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动,则遮光板通过第一个光电门的速度:
v1=dΔt1=1.2×10-20.1m/s=0.12m/s
遮光板通过第二个光电门的速度:
v2=dΔt2=1.2×10-20.05m/s=0.24m/s
故滑块的加速度a=ΔvΔt=0.24-0.124.0=0.03m/s2
三、计算题
15.(★)汽车刹车前的速度为5m/s,刹车获得的加速度大小为0.4m/s2
(1)求刹车2s后汽车的速度大小。
(2)求汽车刹车开始后20s内滑行的距离。
(3)求从开始刹车到汽车位移为30m所经历的时间。
题组 直线运动规律专题;
思路分析 (1)先求解运动的总时间,然后运用速度公式列式求解;
(2)先判断汽车在20s后所处的状态,据位移公式求解即可;
(3)根据位移时间关系公式列式求解,取较小的值(较大的值是包括反向加速的时间,不合实际);
答案 (1)4.2m/s (2)31.25m (3)10s
解析 (1)根据速度时间关系式v=v0-at,代入数据解得:v=4.2m/s.
(2)刹车总时间:Δt=v0a,代入数据解得:Δt=12.5s,所以20s内滑行的距离就是刹车总位移x=12v0·Δt=31.25m
(3)根据位移时间关系x'=v0t'-12at'2,代入数据解得:t'=10s 。
答:(1)4.2m/s (2)31.25m (3)10s
16.(★★)把一条铁链自由下垂的悬挂在墙上,放开后让铁链做自由落体运动。已知铁链通过悬点下3.2m处的一点历时0.4s,求铁链的长度(g取10m/s2)。
题组 应用题;自由落体运动专题;
思路分析 铁链做自由落体运动,整个铁链经过下方3.2m处所用的时间等于铁链的上端到达下方3.2m处的时间减去铁链下端到达该位置的时间,联立方程即可求得铁链的长度。
答案 2.4m
解析 由自由落体运动知识有:铁链下端运动到悬点下3.2米处所用时间为t1,则有:t1=2(ℎ-l)g
铁链上端运动到悬点下3.2米处所用时间为t2,则有:
t2=2ℎg
由于铁链经过悬点下3.2米处所用时间为:
Δt=t2-t1=0.4s
代入数据解得:
l=2.4m
17.(★★)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落180米的距离时,打开降落伞,伞张开后运动员就以14m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为4m/s,(g=10m/s2)问:
(1)运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少?
(2)离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为多少?
(3)运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演?
题组 直线运动规律专题.
思路分析 (1)运动员打开伞前做自由落体运动,由公式h=12gt2求出下落180m所用的时间,由v=gt求出打开降落伞时的瞬时速度。
(2)伞张开后运动员做匀减速运动,由公式t=v-v0a求出匀减速运动的时间,即可求得总时间。
(3)由公式v2-v02=2as求出匀减速运动的位移,即可求得总高度。
答案 (1)60m/s (2)10s (3)308m
解析 (1)运动员打开降落伞前做自由落体运动,根据h=12gt2
可求得运动员打开降落伞时所用的时间t1=6s
所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是v=gt1=10×6=60m/s.
或由v12=2gx1,可求得运动员打开伞时的速度为v1=60m/s.
(2)打开伞后运动到达地面的时间为t2=v2-v1a=4s
离开飞机时到达地面的所用的总时间为t=t1+t2=10s
(3)运动员做匀减速运动的下落位移为x2,则v22-v12=2ax2
解得x2=128m
故运动员离开飞机时距地面高度为h=x1+x2=308m.
点睛 本题关键明确运动员的两段运动过程,找出已知量和待求量,然后选择恰当的运动学公式列式求解.
18.(★★★)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前s0=13.5m处作了标记,并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上(乙的最大速度也是9m/s),完成交接棒。己知接力区的长度为l=20m。
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a的大小;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
(3)若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s,试请优化上面甲乙二人的交接棒过程的设计以使他们的成绩提高,如果不能请说明理由,如果能请估算出最多能使他们的接力赛提快多少秒?
题组 直线运动规律专题;
思路分析 (1)乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,根据两人的位移差为13.5m。求出乙在接棒前运动的时间,根据速度时间公式v=at,求出乙接棒前的加速度;
(2)根据平均速度公式求出乙接棒前运动的位移,从而得出离接力区末端的距离;
(3)据题意分析,结合甲乙两人的运动规律分析即可;
答案 (1)3m/s2 (2)6.5m (3) 将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s
解析 (1) 设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有
vt-12vt=s0
将v=9m/s代入得到:t=3s,再有v=at,解得:a=3m/s2。
(2)在追上乙的时候,乙走的距离为s,则s=12at2,代入数据得到s=13.5m,所以乙离接力区末端的距离为Δs=20-13.5=6.5m
(3)未优化前,乙通过接力区的时间Δt=t+Δsv=6718s
若乙的最大加速度为4m/s2最大速度仍为9m/s,两者速度相等时v=at',代入数据解得t'=94s,则当甲追上乙时甲比乙多走Δx=vt'-12vt'=818m乙离接力区末端的距离为Δx'=20-818=798m
乙在接力区中运动总时间Δt'=t'+Δx'v=24172s
所以优化后提快时间t快=Δt-Δt'=0.375s
所以将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s。
答:(1)3m/s2 (2)6.5m (3) 将标记设置在接力区前818m处,则可以提高成绩0.375s
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