广东省深圳市名校2023-2024高一上学期期中物理联考

广东省深圳市名校2023-2024学年高一上学期期中物理联考
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年8月8日,成都大运会正式闭幕,中国队在本届大运会中总计获得103金40 银35铜,奖牌总数达到 178枚,金牌榜、奖牌榜双双高居首位。在田径男子4×100米决赛中,中国短跑接力队作为一支全新阵容的队伍,首次参加世界大赛就以38秒80的成绩获得冠军。下列说法正确的是
A.题目中的“38秒80”是时间间隔
B.在裁定运动员交接棒的动作是否犯规时,可将运动员视为质点
C.以跑动的运动员为参照物,坐在观众席上的观众是静止的
D.运动员在跑动过程中的位移可能大于路程
2.如图所示,水平桌面离水平地面的高度为 1m ,从桌面右侧边缘上方离水平地面 1.5m 的高度处由静止释放橡皮擦(可视为质点),橡皮擦最终落到水平地面。以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立一维坐标系,橡皮擦在最高点的坐标和橡皮擦从释放位置到落地点的位移分别为
A.―0. 5m 和―1. 5m B.0. 5m 和 1. 5m
C.1m 和 1. 5m D.一0.5m和1.5m
3.某同学想测试一下乒乓球桌面的弹性,把一个乒乓球从距桌面一定高度处由静止释放,发现乒乓球落到桌面上时的速度大小为4m/s、方向为竖直向下,与桌面碰后的速度大小变为碰前的一半、方向为竖直向上,乒乓球与桌面碰撞的时间为1×10 s,取竖直向下为正方向,乒乓球在与桌面碰撞的过程中的速度变化量、平均加速度分别为
A.6 m/s ,6×10 m/s
B.―6 m/s, ―6×10 m/s
C.6m /s ,―6×10 m/s
D.2m /s ,2×10 m/s
4.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
5.小刘沿单向直线跑道跑步时,听到手机软件提示“您已经跑了 5k m,用时 31 min 40 s,最近1 km 用时 6 min 40 s”,则小刘在前 4 km内的平均速度大小最接近于
A.2.50 m/s B.2.55 m/s C.2.63 m/s D.2.67 m/s
6.我国新能源汽车发展迅猛,生产技术已经走在世界前列。某款电动汽车在平直道路上测试其加速性能,测得汽车的速度与时间的关系式为v=4t,式中v和t的单位分别为m/s、s,已知该次测试时汽车达到最大速度 40m/s后开始做匀速直线运动,则下列说法正确的是
A.汽车在0~2s内的速度变化量为 4 m/s
B.汽车在第 2 s初的速度大小为 8 m/s
C.汽车的加速度大小为 4m /s
D.汽车在第 12 s内的位移小于 40 m
7.某舰载机以60m/s的水平速度降落在静止的航母水平甲板上,机尾挂钩精准钩住阻拦索,舰载机在阻拦索的拉力帮助下,做加速度大小为 20 m/s 的匀减速直线运动,取舰载机开始减速的时刻为0时刻,则下列说法正确的是
A.第4s末舰载机的速度大小为 20m/s
B.舰载机在第2s内的位移大小为 80m
C.舰载机在0~4 s内的位移大小为 90 m
D.舰载机在0~4s内的平均速度大小为 30 m/s
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,周长为400m的操场跑道由直道 AB、CD和半圆弯道 BC、DA组成,其中AB=CD=120m。 甲、乙两同学均从A点开始沿逆时针方向分别练习 200m、400m赛跑,甲同学用时50 s,乙同学用时80 s,则
A.乙同学的位移小于甲同学的位移
B.甲同学的位移大小为 200 m
C.甲同学的平均速度小于乙同学的平均速度
D.甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度
9.甲、乙两物体沿同一直线运动的速度—时间(v-t)图像如图所示,则下列说法正确的是
A.甲物体在 2 s~4 s内处于静止状态
B.甲物体第1s末的加速度大于第5s末的加速度
C.甲物体第5s末的加速度小于乙物体第5s末的加速度
D.甲物体第8s末的加速度小于乙物体第8s末的加速度
10.滑块在粗糙水平地面上做匀减速直线运动直到静止,在第1s内和第3s内的位移大小分别为.x =6m 、x =2m,则下列说法正确的是
A.滑块的初速度大小为 7 m/s
B.滑块第2 s末的速度大小为 4m /s
C.滑块停止运动前2 s内的平均速度大小为 2m /s
D.滑块运动的总位移大小为 12m
三、非选择题:共54分。
11.像打点计时器一样,光电门计时器(后续简称“光电门”)也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电门就可以显示物体的挡光时间。某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条,如图乙所示。实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度,从光电门1的右侧轻推滑块,滑块先后通过光电门1、2,配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为t 、t ,并记录了遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门 2的时间为 △t。
(1)某次实验时测得t <t ,说明滑块在做   (填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。
(2)该次实验时滑块通过光电门2时的速度大小v =   ,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中平均加速度大小a=   。(用题目中给定的物理量符号表示)
12.某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
(1)为完成实验,除了图甲中标出的器材外,还需要____。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
(2)某次实验时小车做匀加速直线运动,实验获得的纸带及测量数据如图乙所示,A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点,相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离,下列数据中最接近xAB的是____。
A.1. 20cm B.1.39 cm C.1.50 cm D.1.60 cm
(3)已知电火花计时器连接的是频率为 50 Hz的交变电源,结合图乙中的测量数据,纸带上打出C点时小车的速度大小vc=   m/s,小车的加速度大小a=   m/s 。(计算结果均保留两位有效数字)
(4)若实验时交变电流的频率是51 Hz,而做实验的同学却仍然按照 50 Hz去计算处理,那么该实验中小车加速度的测量结果   (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
13.图为一栋楼房的截面图,各楼层高度已在图中标出,某居民从1楼的A点沿楼梯依次经过B、C、D点爬到 3楼的 E点,用时30s。 已知图中 A、B、C、D、E点均为楼梯的端点,楼梯与水平面的夹角均为37°,sin37°=0.6, cos 37°=0.8,居民可视为质点。求:
(1)该居民从 A 点运动到E 点的路程和位移大小;
(2)该居民从 A点运动到E点的平均速度大小。
14.为测试某篮球的弹性,将篮球从离水平地面h =1.8 m高处由静止释放,篮球落到水平地面上后反弹,篮球反弹后竖直上升的最大高度h =1.25 m。已知篮球与地面碰撞的时间△t=0.1s,篮球在空中运动时的加速度始终为重力加速度大小g=10 m/s 。求:
(1)篮球第一次落到地面时的速度大小;
(2)篮球与地面碰撞时篮球的平均加速度大小。
15.甲、乙两辆遥控赛车先后通过直线赛道的起点线开始竞速,取甲车通过赛道起点的时刻为0时刻,如图所示,此时乙车在甲车前方x =2.5m 处。若甲车始终以大小 v =5m/s的速度做匀速直线运动,乙车先做初速度大小v =2 m/s、7、加速度大小a=1m/s 的匀加速直线运动,达到最大速度v =6 m/s,后做匀速直线运动。已知直线赛道的起点线、终点线(未画出)间的距离L=30m,两赛车均可视为质点。求:
(1)乙车做匀加速直线运动的位移大小;
(2)两车第一次相遇的时刻;
(3)两车第二次相遇的位置到终点线的距离。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系;理想模型法
【解析】【解答】A,题目中的“38秒80”是从出发到终点的时间间隔,故A正确; B,在裁定运动员交接棒的动作是否犯规时无法忽略运动员的形状大小, 不可将运动员视为质点, 故B错误;C,以跑动的运动员为参照物,坐在观众席上的观众是运动的,故C错误;D,运动员在跑动过程中的位移小于等于路程,故D错误;
【分析】质点和参考系的基础知识; 形状大小质量分布不可忽略的物体不能视为质点
2.【答案】D
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【解答】 以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立维坐标系,起点位置为-0.5m,
落地点为1.0m,位移x=1.0-(-0.5)=1.5m,因此选D。
【分析】位移是由起点指向终点的有向线段,具有大小和方向,是矢量,故描述时需要带有正负。
3.【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】 取竖直向下为正方向 , 乒乓球落到桌面上时的速度为4m/s,与桌面碰后的速度为-2m/s,因此 加速度因此 B正确
【分析】 速度是矢量,速度变化量在计算的时候要带有方向进行计算,且加速度a和速度变化量Δv的方向相同,故加速度方向可以确定。而后再根据加速度的定义式,即可进一步求出加速度
4.【答案】B
【知识点】质点;参考系与坐标系;理想模型法;机械运动
【解析】【解答】AB、若三艘船都在向东运动,乙船上的乘客看到甲船在向东运动,则甲的速度大于乙, 看到丙船和码头都在向西运动 ,则乙的速度大于丙,因此,丙船是速度最小的船,甲船速度最大,故A错误,B正确;
C、若甲船在向西运动,则乙、丙两船都在向西运动,故C错误;
D、若甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,则甲船速度大于乙船速度,故D错误。
故选B。
【分析】相对运动选择参考系可以是静止的也可以是运动的,参考系不同,运动状态可能不同。
5.【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】 小刘在前4km内的用时
根据平均速度公式可得
故选D。
【分析】根据题意求出小刘全程所用的总时间,注意单位的换算,再根据平均速度的定义进行解答。
6.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AC、根据
可知汽车的初速度为0,加速度为4m/s2。汽车在0~2s内的速度变化量为
故A错误,C正确;
B 、汽车在第 2 s初的速度大小为
故B错误;
D汽车达到40m/s 用时为
在第 12s内做匀速运动,位移为
故D错误。
故答案为C。
【分析】根据匀变速直线运动速度与时间的关系式分析汽车初速度和加速度的大小。明确汽车加速到最大速度所需时间,明确各段时间对于的运动情况。再根据匀变速直线运动速度规律进行解答。
7.【答案】C
【知识点】匀速直线运动;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】 A、舰载机运动到停止运动用时
故第4s末舰载机的速度大小为 0m/s,故A错误;
B、舰载机在第2s内的位移大小为
故B错误;
C、舰载机在0~4 s内的位移大小为
故C正确;
D、舰载机在0~4s内的平均速度大小为
故D错误。
故选C。
【分析】对于减速到停止类问题,注意根据匀变速直线运动规律确定其运动到停止所需时间。再根据题意确定所求时间段或时间节点物体的运动情况进行解答。
8.【答案】A,D
【知识点】位移与路程;平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】
A、根据题意可知
故甲从A点出发200m后运动至C点,位移为AC直线距离,位移小于200m,乙从A点出发400m后运动至A点,位移为0。乙同学的位移小于甲同学的位移,故A正确,B错误;
CD、根据
可知
因此甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度,故C错误,D正确。
故选AD。
【分析】根据题意确定半圆弯道的长度,再根据路程的定义确定甲乙同学的末位置,再根据位移的定义及平均速度的定义进行分析。
9.【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】
A、 甲物体在 2s~4s内做速度为4m/s的匀速直线运动,故A错误;
B、 甲物体第1s末的加速度为
甲物体第5s末的加速度
故B正确;
C、乙物体第5s末的加速度
甲物体第5s末的加速度大小等于乙物体第5s末的加速度大小,方向相反,故C错误;
D、甲物体第8s末的加速度等于第5s末的加速度,加速度为
乙物体第8s末的加速度
因此甲物体第8s末的加速度小于乙物体第8s末的加速度,故D正确。
故选BD。
【分析】根据图像走势确定物体在各个时间段的运动情况。v-t图像的斜率表示加速度。根据斜率求出加速度的大小在进行比较。
10.【答案】A,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A、根据可得
解得
中间时刻的速度等于平均速度,第1s末内的平均速度等于第0.5s时刻的瞬时速度,为
0.5s内,根据匀变速直线运动规律有
故A正确;
B、 滑块第2s末的速度大小为
故B错误;
C、匀减速直线运动可以看成是反向的匀加速直线运动,停止前2s内的位移为
滑块停止运动前2 s内的平均速度大小
故C正确;
D、根据速度与位移的关系有
解得
滑块运动的总位移大小为 9m,故D错误。
故选AC。
【分析】根据逐差法求出物体的加速度大小。再根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,求出第1s内或第3s内中间时刻的瞬时速度。再根据匀变速直线运动规律进行解答
11.【答案】(1)减速
(2);
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)通过光电门的速度为,因此,滑块做减速运动
(2)
【分析】光电门可以通过短暂时间内的平均速度来认为是瞬时速度。
12.【答案】(1)C
(2)B
(3)0.21;0.50
(4)偏小
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】
(1)A.打点计时器本身具有计时功能,因此不需要秒表,故A错误;
B.本实验不需要测量重物的质量,不需要天平,故B错误;
C.根据纸带求解小车的瞬时速度和加速度需要测量相邻计数点之间的距离,需要刻度尺,故C正确。
故选C。
(2)由匀变速直线运动公式推论
可知
代入数据解得
故选B。
(3)相邻计数点的时间间隔
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下C点的瞬时速度
根据逐差法可得加速度为
(4)由匀变速直线运动公式推论,可得当频率为51Hz,由
可知,实际周期小于计算周期,因此加速度测量值比实际值小。
【分析】根据实验原理及实验操作步骤确定需要的仪器,掌握匀变速直线运动的相关推论及纸带数据处理方法。根据实验原理及数据处理方法分析误差的影响。
13.【答案】(1)解:个楼梯的高度h=1.5m,由几何关系知,每个楼梯的长度居民从A点运动到E点共走过4个楼梯,因此路程为
s =4L= 4×2.5m =10m
居民从 A点运动到E点共走过4个楼梯,位移为x = 4h = 4×1.5m = 6m
(2)解:民从 A点运动到E点共走过4个楼梯,平均速度为
【知识点】位移与路程;平均速度
【解析】【分析】(1)掌握路程和位移的定义,路程是运动轨迹的长度,位移是有初位置指向末位置的有向线段。结合题意进行求解即可;
(2)明确平均速度的定义,根据平均速度的定义进行解答。
14.【答案】(1)解: 篮球由静止释放,做自由落体运动,落地时速度为v ,则
解得
v = 6m/s
(2)解:)设竖直向上为正方向,则ιv =-6m/s
设反弹后速度为v ,篮球做匀减速直线运动则解得
v =5m/s
篮球与地面碰撞的过程,取竖直向上为正方向,则篮球的平均加速度大小为
则加速度因此加速度大小为110m/s
【知识点】加速度;自由落体运动
【解析】【分析】(1)自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。根据匀变速直线运动中速度和位移的关系进行解答;
(2)注意规定速度的正方向,碰撞前后速度方向发生变化。根据运动的可逆性,求出碰后篮球的速度,再根据加速度的定义求出碰撞过程篮球的平均加速度。
15.【答案】(1)解:乙车匀加速直线运动的位移大小为x,根据位移-速度关系可知:
解得x = 16m
(2)解:甲乙共速时间为t ,则v = v + at
解得t =3s
此时甲车位移为x ,则x = v t = 15m
乙车位移为x , 则
因此x +x = 10.5m+2.5m = 13m<15m,
共速前甲车追上乙车,设相遇的时刻为t ,则
解得
t =1s 或t =5s (舍去)
(3)解:设乙车加速的时间为t ,则
此时甲车位移为x , 则
x = v t = 20m
两车之间的距离为Δx, 则Δx= x -x-x = 1.5m
乙车追上甲车用时Δt, 则
因此, 甲车和乙车第二次相遇时刻为t ,则
t = t +Δt = 5.5s
甲车的位移为x ,则x = v t = 27.5m
相遇位置到达终点线距离为△L=L-x =2.5m
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)根据位移与速度的关系进行求解;
(2)对于追及相遇问题,画出两车的运动示意图找出两车在运动过程中的位移关系。注意分析两车在速度相等时是否相遇。从而确定追及到相遇过程中两车的运动情况。再根据匀变速直线运动的规律进行解答;
(3)分析判断当乙车加速到最大值时,两车的位移关系。从而确定第二次相遇时,乙车处于匀速状态还是加速状态。再根据相遇的特点求出两车第二次相遇的时间,继而得出距离终点线的距离。
广东省深圳市名校2023-2024学年高一上学期期中物理联考
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年8月8日,成都大运会正式闭幕,中国队在本届大运会中总计获得103金40 银35铜,奖牌总数达到 178枚,金牌榜、奖牌榜双双高居首位。在田径男子4×100米决赛中,中国短跑接力队作为一支全新阵容的队伍,首次参加世界大赛就以38秒80的成绩获得冠军。下列说法正确的是
A.题目中的“38秒80”是时间间隔
B.在裁定运动员交接棒的动作是否犯规时,可将运动员视为质点
C.以跑动的运动员为参照物,坐在观众席上的观众是静止的
D.运动员在跑动过程中的位移可能大于路程
【答案】A
【知识点】质点;时间与时刻;位移与路程;参考系与坐标系;理想模型法
【解析】【解答】A,题目中的“38秒80”是从出发到终点的时间间隔,故A正确; B,在裁定运动员交接棒的动作是否犯规时无法忽略运动员的形状大小, 不可将运动员视为质点, 故B错误;C,以跑动的运动员为参照物,坐在观众席上的观众是运动的,故C错误;D,运动员在跑动过程中的位移小于等于路程,故D错误;
【分析】质点和参考系的基础知识; 形状大小质量分布不可忽略的物体不能视为质点
2.如图所示,水平桌面离水平地面的高度为 1m ,从桌面右侧边缘上方离水平地面 1.5m 的高度处由静止释放橡皮擦(可视为质点),橡皮擦最终落到水平地面。以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立一维坐标系,橡皮擦在最高点的坐标和橡皮擦从释放位置到落地点的位移分别为
A.―0. 5m 和―1. 5m B.0. 5m 和 1. 5m
C.1m 和 1. 5m D.一0.5m和1.5m
【答案】D
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【解答】 以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立维坐标系,起点位置为-0.5m,
落地点为1.0m,位移x=1.0-(-0.5)=1.5m,因此选D。
【分析】位移是由起点指向终点的有向线段,具有大小和方向,是矢量,故描述时需要带有正负。
3.某同学想测试一下乒乓球桌面的弹性,把一个乒乓球从距桌面一定高度处由静止释放,发现乒乓球落到桌面上时的速度大小为4m/s、方向为竖直向下,与桌面碰后的速度大小变为碰前的一半、方向为竖直向上,乒乓球与桌面碰撞的时间为1×10 s,取竖直向下为正方向,乒乓球在与桌面碰撞的过程中的速度变化量、平均加速度分别为
A.6 m/s ,6×10 m/s
B.―6 m/s, ―6×10 m/s
C.6m /s ,―6×10 m/s
D.2m /s ,2×10 m/s
【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】 取竖直向下为正方向 , 乒乓球落到桌面上时的速度为4m/s,与桌面碰后的速度为-2m/s,因此 加速度因此 B正确
【分析】 速度是矢量,速度变化量在计算的时候要带有方向进行计算,且加速度a和速度变化量Δv的方向相同,故加速度方向可以确定。而后再根据加速度的定义式,即可进一步求出加速度
4.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
【答案】B
【知识点】质点;参考系与坐标系;理想模型法;机械运动
【解析】【解答】AB、若三艘船都在向东运动,乙船上的乘客看到甲船在向东运动,则甲的速度大于乙, 看到丙船和码头都在向西运动 ,则乙的速度大于丙,因此,丙船是速度最小的船,甲船速度最大,故A错误,B正确;
C、若甲船在向西运动,则乙、丙两船都在向西运动,故C错误;
D、若甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,则甲船速度大于乙船速度,故D错误。
故选B。
【分析】相对运动选择参考系可以是静止的也可以是运动的,参考系不同,运动状态可能不同。
5.小刘沿单向直线跑道跑步时,听到手机软件提示“您已经跑了 5k m,用时 31 min 40 s,最近1 km 用时 6 min 40 s”,则小刘在前 4 km内的平均速度大小最接近于
A.2.50 m/s B.2.55 m/s C.2.63 m/s D.2.67 m/s
【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】 小刘在前4km内的用时
根据平均速度公式可得
故选D。
【分析】根据题意求出小刘全程所用的总时间,注意单位的换算,再根据平均速度的定义进行解答。
6.我国新能源汽车发展迅猛,生产技术已经走在世界前列。某款电动汽车在平直道路上测试其加速性能,测得汽车的速度与时间的关系式为v=4t,式中v和t的单位分别为m/s、s,已知该次测试时汽车达到最大速度 40m/s后开始做匀速直线运动,则下列说法正确的是
A.汽车在0~2s内的速度变化量为 4 m/s
B.汽车在第 2 s初的速度大小为 8 m/s
C.汽车的加速度大小为 4m /s
D.汽车在第 12 s内的位移小于 40 m
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AC、根据
可知汽车的初速度为0,加速度为4m/s2。汽车在0~2s内的速度变化量为
故A错误,C正确;
B 、汽车在第 2 s初的速度大小为
故B错误;
D汽车达到40m/s 用时为
在第 12s内做匀速运动,位移为
故D错误。
故答案为C。
【分析】根据匀变速直线运动速度与时间的关系式分析汽车初速度和加速度的大小。明确汽车加速到最大速度所需时间,明确各段时间对于的运动情况。再根据匀变速直线运动速度规律进行解答。
7.某舰载机以60m/s的水平速度降落在静止的航母水平甲板上,机尾挂钩精准钩住阻拦索,舰载机在阻拦索的拉力帮助下,做加速度大小为 20 m/s 的匀减速直线运动,取舰载机开始减速的时刻为0时刻,则下列说法正确的是
A.第4s末舰载机的速度大小为 20m/s
B.舰载机在第2s内的位移大小为 80m
C.舰载机在0~4 s内的位移大小为 90 m
D.舰载机在0~4s内的平均速度大小为 30 m/s
【答案】C
【知识点】匀速直线运动;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】 A、舰载机运动到停止运动用时
故第4s末舰载机的速度大小为 0m/s,故A错误;
B、舰载机在第2s内的位移大小为
故B错误;
C、舰载机在0~4 s内的位移大小为
故C正确;
D、舰载机在0~4s内的平均速度大小为
故D错误。
故选C。
【分析】对于减速到停止类问题,注意根据匀变速直线运动规律确定其运动到停止所需时间。再根据题意确定所求时间段或时间节点物体的运动情况进行解答。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,周长为400m的操场跑道由直道 AB、CD和半圆弯道 BC、DA组成,其中AB=CD=120m。 甲、乙两同学均从A点开始沿逆时针方向分别练习 200m、400m赛跑,甲同学用时50 s,乙同学用时80 s,则
A.乙同学的位移小于甲同学的位移
B.甲同学的位移大小为 200 m
C.甲同学的平均速度小于乙同学的平均速度
D.甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度
【答案】A,D
【知识点】位移与路程;平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】
A、根据题意可知
故甲从A点出发200m后运动至C点,位移为AC直线距离,位移小于200m,乙从A点出发400m后运动至A点,位移为0。乙同学的位移小于甲同学的位移,故A正确,B错误;
CD、根据
可知
因此甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度,故C错误,D正确。
故选AD。
【分析】根据题意确定半圆弯道的长度,再根据路程的定义确定甲乙同学的末位置,再根据位移的定义及平均速度的定义进行分析。
9.甲、乙两物体沿同一直线运动的速度—时间(v-t)图像如图所示,则下列说法正确的是
A.甲物体在 2 s~4 s内处于静止状态
B.甲物体第1s末的加速度大于第5s末的加速度
C.甲物体第5s末的加速度小于乙物体第5s末的加速度
D.甲物体第8s末的加速度小于乙物体第8s末的加速度
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】
A、 甲物体在 2s~4s内做速度为4m/s的匀速直线运动,故A错误;
B、 甲物体第1s末的加速度为
甲物体第5s末的加速度
故B正确;
C、乙物体第5s末的加速度
甲物体第5s末的加速度大小等于乙物体第5s末的加速度大小,方向相反,故C错误;
D、甲物体第8s末的加速度等于第5s末的加速度,加速度为
乙物体第8s末的加速度
因此甲物体第8s末的加速度小于乙物体第8s末的加速度,故D正确。
故选BD。
【分析】根据图像走势确定物体在各个时间段的运动情况。v-t图像的斜率表示加速度。根据斜率求出加速度的大小在进行比较。
10.滑块在粗糙水平地面上做匀减速直线运动直到静止,在第1s内和第3s内的位移大小分别为.x =6m 、x =2m,则下列说法正确的是
A.滑块的初速度大小为 7 m/s
B.滑块第2 s末的速度大小为 4m /s
C.滑块停止运动前2 s内的平均速度大小为 2m /s
D.滑块运动的总位移大小为 12m
【答案】A,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A、根据可得
解得
中间时刻的速度等于平均速度,第1s末内的平均速度等于第0.5s时刻的瞬时速度,为
0.5s内,根据匀变速直线运动规律有
故A正确;
B、 滑块第2s末的速度大小为
故B错误;
C、匀减速直线运动可以看成是反向的匀加速直线运动,停止前2s内的位移为
滑块停止运动前2 s内的平均速度大小
故C正确;
D、根据速度与位移的关系有
解得
滑块运动的总位移大小为 9m,故D错误。
故选AC。
【分析】根据逐差法求出物体的加速度大小。再根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,求出第1s内或第3s内中间时刻的瞬时速度。再根据匀变速直线运动规律进行解答
三、非选择题:共54分。
11.像打点计时器一样,光电门计时器(后续简称“光电门”)也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电门就可以显示物体的挡光时间。某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,在滑块上安装了宽度为d的遮光条,如图乙所示。实验时可通过调节旋钮调节气垫导轨左右侧的高度,从光电门1的右侧轻推滑块,滑块先后通过光电门1、2,配套的计时器记录了遮光条通过光电门1、光电门2的时间分别为t 、t ,并记录了遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门 2的时间为 △t。
(1)某次实验时测得t <t ,说明滑块在做   (填“加速”、“减速”或“匀速”)直线运动。
(2)该次实验时滑块通过光电门2时的速度大小v =   ,滑块从光电门1运动到光电门2的过程中平均加速度大小a=   。(用题目中给定的物理量符号表示)
【答案】(1)减速
(2);
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)通过光电门的速度为,因此,滑块做减速运动
(2)
【分析】光电门可以通过短暂时间内的平均速度来认为是瞬时速度。
12.某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。
(1)为完成实验,除了图甲中标出的器材外,还需要____。
A.秒表 B.天平 C.刻度尺
(2)某次实验时小车做匀加速直线运动,实验获得的纸带及测量数据如图乙所示,A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点,相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离,下列数据中最接近xAB的是____。
A.1. 20cm B.1.39 cm C.1.50 cm D.1.60 cm
(3)已知电火花计时器连接的是频率为 50 Hz的交变电源,结合图乙中的测量数据,纸带上打出C点时小车的速度大小vc=   m/s,小车的加速度大小a=   m/s 。(计算结果均保留两位有效数字)
(4)若实验时交变电流的频率是51 Hz,而做实验的同学却仍然按照 50 Hz去计算处理,那么该实验中小车加速度的测量结果   (填“偏大”、“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)C
(2)B
(3)0.21;0.50
(4)偏小
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】
(1)A.打点计时器本身具有计时功能,因此不需要秒表,故A错误;
B.本实验不需要测量重物的质量,不需要天平,故B错误;
C.根据纸带求解小车的瞬时速度和加速度需要测量相邻计数点之间的距离,需要刻度尺,故C正确。
故选C。
(2)由匀变速直线运动公式推论
可知
代入数据解得
故选B。
(3)相邻计数点的时间间隔
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下C点的瞬时速度
根据逐差法可得加速度为
(4)由匀变速直线运动公式推论,可得当频率为51Hz,由
可知,实际周期小于计算周期,因此加速度测量值比实际值小。
【分析】根据实验原理及实验操作步骤确定需要的仪器,掌握匀变速直线运动的相关推论及纸带数据处理方法。根据实验原理及数据处理方法分析误差的影响。
13.图为一栋楼房的截面图,各楼层高度已在图中标出,某居民从1楼的A点沿楼梯依次经过B、C、D点爬到 3楼的 E点,用时30s。 已知图中 A、B、C、D、E点均为楼梯的端点,楼梯与水平面的夹角均为37°,sin37°=0.6, cos 37°=0.8,居民可视为质点。求:
(1)该居民从 A 点运动到E 点的路程和位移大小;
(2)该居民从 A点运动到E点的平均速度大小。
【答案】(1)解:个楼梯的高度h=1.5m,由几何关系知,每个楼梯的长度居民从A点运动到E点共走过4个楼梯,因此路程为
s =4L= 4×2.5m =10m
居民从 A点运动到E点共走过4个楼梯,位移为x = 4h = 4×1.5m = 6m
(2)解:民从 A点运动到E点共走过4个楼梯,平均速度为
【知识点】位移与路程;平均速度
【解析】【分析】(1)掌握路程和位移的定义,路程是运动轨迹的长度,位移是有初位置指向末位置的有向线段。结合题意进行求解即可;
(2)明确平均速度的定义,根据平均速度的定义进行解答。
14.为测试某篮球的弹性,将篮球从离水平地面h =1.8 m高处由静止释放,篮球落到水平地面上后反弹,篮球反弹后竖直上升的最大高度h =1.25 m。已知篮球与地面碰撞的时间△t=0.1s,篮球在空中运动时的加速度始终为重力加速度大小g=10 m/s 。求:
(1)篮球第一次落到地面时的速度大小;
(2)篮球与地面碰撞时篮球的平均加速度大小。
【答案】(1)解: 篮球由静止释放,做自由落体运动,落地时速度为v ,则
解得
v = 6m/s
(2)解:)设竖直向上为正方向,则ιv =-6m/s
设反弹后速度为v ,篮球做匀减速直线运动则解得
v =5m/s
篮球与地面碰撞的过程,取竖直向上为正方向,则篮球的平均加速度大小为
则加速度因此加速度大小为110m/s
【知识点】加速度;自由落体运动
【解析】【分析】(1)自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。根据匀变速直线运动中速度和位移的关系进行解答;
(2)注意规定速度的正方向,碰撞前后速度方向发生变化。根据运动的可逆性,求出碰后篮球的速度,再根据加速度的定义求出碰撞过程篮球的平均加速度。
15.甲、乙两辆遥控赛车先后通过直线赛道的起点线开始竞速,取甲车通过赛道起点的时刻为0时刻,如图所示,此时乙车在甲车前方x =2.5m 处。若甲车始终以大小 v =5m/s的速度做匀速直线运动,乙车先做初速度大小v =2 m/s、7、加速度大小a=1m/s 的匀加速直线运动,达到最大速度v =6 m/s,后做匀速直线运动。已知直线赛道的起点线、终点线(未画出)间的距离L=30m,两赛车均可视为质点。求:
(1)乙车做匀加速直线运动的位移大小;
(2)两车第一次相遇的时刻;
(3)两车第二次相遇的位置到终点线的距离。
【答案】(1)解:乙车匀加速直线运动的位移大小为x,根据位移-速度关系可知:
解得x = 16m
(2)解:甲乙共速时间为t ,则v = v + at
解得t =3s
此时甲车位移为x ,则x = v t = 15m
乙车位移为x , 则
因此x +x = 10.5m+2.5m = 13m<15m,
共速前甲车追上乙车,设相遇的时刻为t ,则
解得
t =1s 或t =5s (舍去)
(3)解:设乙车加速的时间为t ,则
此时甲车位移为x , 则
x = v t = 20m
两车之间的距离为Δx, 则Δx= x -x-x = 1.5m
乙车追上甲车用时Δt, 则
因此, 甲车和乙车第二次相遇时刻为t ,则
t = t +Δt = 5.5s
甲车的位移为x ,则x = v t = 27.5m
相遇位置到达终点线距离为△L=L-x =2.5m
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)根据位移与速度的关系进行求解;
(2)对于追及相遇问题,画出两车的运动示意图找出两车在运动过程中的位移关系。注意分析两车在速度相等时是否相遇。从而确定追及到相遇过程中两车的运动情况。再根据匀变速直线运动的规律进行解答;
(3)分析判断当乙车加速到最大值时,两车的位移关系。从而确定第二次相遇时,乙车处于匀速状态还是加速状态。再根据相遇的特点求出两车第二次相遇的时间,继而得出距离终点线的距离。

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发布日期:2023年12月08日  所属分类:作业答案