《運動的描述》單元檢測
(60分鐘 100分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分。1～5題為單選,6～8題為多選)
1.(2014·濟寧高一檢測)2023年12月2日01時30分,在西昌衛星發射中心,長征三號乙運載火箭托舉「嫦娥三號」探測器成功進入地月轉移軌道,執行12天,於12月14日21時11分,「嫦娥三號」在月球正面的虹灣以東地區著陸。則下列說法正確的是( )
a.01時30分是時間間隔
b.21時11分是時間間隔
c.12天是時間間隔
d.以上說法都不對
【解析】選c。01時30分和21時11分是發射時刻和著陸時刻,12天是「嫦娥三號」執行的時間間隔,c項正確。
2.下列各組物理量中,都是向量的是( )
a.位移、時間、速度
b.速度、速率、加速度
c.加速度、速度的變化、速度
d.路程、時間、位移
【解析】選c。位移、速度、加速度以及速度的變化既有大小,又有方向,是向量,而時間、路程和速率只有大小,沒有方向,是標量,故c正確。
3.(2013·衡水高一檢測)如圖所示是乙個網球沿豎直方向運動的頻閃**,由**可知( )
a.網球的加速度豎直向上
b.網球正在下降
c.網球的加速度方向向下
d.網球正在上公升
【解題指南】解答本題可按以下思路分析：
(1)根據拍照間隔內的位移大小的變化規律可判斷網球的速度變化規律。
(2)根據「速度與加速度同向時加速,反向時減速」可進一步判斷加速度的方向。
【解析】選c。若網球正在向下運動,則它做的是加速運動,速度方向和加速度方向都向下;若網球正在向上運動,則它做的是減速運動,速度方向向上,加速度方向向下。只有c項正確。
4.關於物體的運動,下列情況不可能存在的是( )
a.物體具有加速度,而其速度為零
b.物體具有恆定的速率,但仍有變化的速度
c.物體的速度變化越來越快,加速度越來越小
d.物體具有沿x軸正方向的加速度和沿x軸負方向的速度
【解析】選c。做變速運動的物體速度可能為零,但必然有加速度。物體做瞬時速度大小不變的曲線運動時,速率不變,但速度的方向在變。
加速度的大小表示速度變化的快慢,物體的速度變化越來越快,表明其加速度逐漸增大。物體沿x軸負方向做減速運動時,加速度一定沿x軸的正方向。故只有選項c不可能存在。
5.甲、乙兩車沿平直公路通過同樣的位移。甲車在前半段位移以30 km/h的速度運動,後半段位移以60 km/h的速度運動;乙車在前半段時間內以30 km/h的速度運動,後半段時間內以60 km/h的速度運動,則甲、乙兩車在整個位移中的平均速度和的大小關係是( )
a.=b.<
c.>
d.由於不知道位移和時間,所以無法比較
【解析】選b。設甲車前後兩段位移均為x,則==km/h=40 km/h
設乙車前後兩段所用時間均為t,則
==45km/h
故<,b正確。
【總結提公升】平均速度的計算方法
(1)一般的變速直線運動,求平均速度時,要緊扣定義找位移及該位移對應的時間,不要僅憑想當然來編造公式。
(2)平均速度與所對應的時間段有關,不同時間段內的平均速度一般不同,所以,對平均速度要明確是哪段時間內的平均速度,當質點在各區段以不同速度運動時,全程的平均速度一般不等於各區段上速度的平均值。
6.(2014·嘉興高一檢測)下列關於物體可以看作質點的說法正確的有( )
a.正在做課間操的學生都可以看作質點
b.從地面控制中心的螢幕上觀察「天宮一號」的運動情況時,「天宮一號」可以看作質點
c.觀察航空母艦上的艦載飛機起飛時,可以把航空母艦看作質點
d.在作戰地圖上確定航空母艦的準確位置時,可以把航空母艦看作質點
【解析】選b、d。做課間操時,學生的肢體動作和形狀都是主要因素,不能忽略,因而學生不能看作質點。艦載飛機在航空母艦上起飛時,跑道的長度是主要因素,航空母艦不能看作質點。
b、d中的「天宮一號」和航空母艦的形狀、大小都可以忽略,都可以看作質點,b、d正確。
【變式訓練】下列物體或人,可以看作質點的是( )
①研究跳水運動員在跳水比賽中的空中姿態
②研究長跑運動員在萬公尺長跑比賽中
③研究一列火車通過某路口所用的時間
④研究我國科學考察船去南極途中
a.①③ b.②③ c.①④ d.②④
【解析】選d。研究跳水運動員的空中姿態時不能忽略運動員的形態,此時不能將運動員視為質點;研究長跑運動員在萬公尺長跑比賽中的位置不必考慮運動員的形態,可以將其視為質點;研究火車通過某路口所用的時間,需考慮火車的長度,故不能把火車看作質點,研究考察船在去南極途中的位置不用考慮船的大小,可以視船為質點,所以②、④情況符合題意,應選d項。
7.(2014·福州高一檢測)結合以下各選項中交代的情景及資料,下列判斷正確的是( )
a.位於點燃火藥的坦克中的炮彈的速度、加速度可能均為零
b.轎車時速為100 km/h,緊急剎車階段的加速度與速度反向
c.高速行駛的磁懸浮列車的加速度可能為零
d.劉翔在110 m欄比賽中的成績為13.07 s,通過全程的平均速度為v=8.42 m/s
【解析】選b、c、d。當火藥點燃瞬間,炮彈速度為零,但其加速度一定不為零,故a錯誤;轎車剎車時做減速運動,速度與加速度方向相反,b正確;若高速行駛的磁懸浮列車勻速行駛,則其加速度為零,c正確;由v=可求得劉翔通過全程的平均速度為v=8.42 m/s,d正確。
8.質點做直線運動的v-t影象如圖所示,則( )
a.在前3 s內質點做變速直線運動
b.在1～3 s內質點做加速度a=-2 m/s2的變速直線運動
c.在2～3 s內質點的運動方向與規定的正方向相反,加速度方向與1～2 s內的加速度方向相同
d.以上說法均不正確
【解析】選b、c。由影象可知,質點在第1 s內做速度v0=2 m/s的勻速直線運動,a錯誤;在1～3 s內質點做變速直線運動,加速度a=m/s2=-2 m/s2,加速度的方向與初速度v0的方向相反,故b正確;在2～3 s內,速度為負值,說明與規定的正方向相反,但加速度與1～2 s內的完全相同,因為圖線的斜率沒有發生變化,故c正確。
二、實驗題(本大題共2小題,共20分)
9.(10分)如圖所示的四條紙帶是某同學練習使用打點計時器得到的紙帶(紙帶的右端後通過打點計時器)。從點痕的分布情況可以斷定：
紙帶是勻速通過打點計時器的,紙帶是越走越快的,紙帶是開始越走越快,後來又越走越慢的。
【解析】打點計時器打點的時間間隔相同,若紙帶做勻速運動,則打出的點間距是相等的;若紙帶做加速運動,則打出的點間距越來越大;紙帶減速時,打出的點間距越來越小。
答案：a、c b d
10.(10分)(2014·成都高一檢測)某次實驗打點計時器使用的交流電的頻率為50hz,紙帶的記錄如圖所示,圖中o點為紙帶的第乙個點,接下來的前幾個點模糊,因此從a點開始每打五個點取乙個計數點：
(1)推測紙帶的運動是加速運動還是減速運動
(2)在打出a、f這兩點的時間間隔中,紙帶運動的平均速度是 。
(3)b點的瞬時速度為 。
【解析】(1)從a點開始各相鄰計數點間的時間間隔為t=0.02×5s=0.1s,每隔0.
1s紙帶運動的位移分別是x1=2.15cm、x2=2.89cm、x3=3.
74cm、x4=4.32cm、x5=5.15cm,間距逐漸增加,說明紙帶做加速運動。
(2)a、f間紙帶運動的平均速度為
v==cm/s=36.50 cm/s。
(3)b點的瞬時速度可以用ac段的平均速度表示,故vb===cm/s=25.20 cm/s。
答案：(1)加速運動 (2)36.50cm/s (3)25.20 cm/s
【變式訓練】電磁打點計時器和電火花計時器都是使用電源的計時儀器,電磁打點計時器工作的電壓是 ,電火花計時器工作的電壓是 。當電源頻率是50 hz時,它每隔打乙個點。如圖為物體運動時打點計時器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點間還有四個點,已知打點計時器接交流50 hz的電源,則ae段的平均速度為 m/s,d點的瞬時速度約為 m/s。
【解析】電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電源的計時儀器,電磁打點計時器的工作電壓是6 v以下,電火花計時器的工作電壓是220 v。當電源的頻率是50 hz時,打點計時器的打點週期是0.02 s。
當每5個點取1個計數點時,相鄰兩個計數點間的時間間隔為t=0.1 s,故ae段的平均速度為v==m/s=2.19 m/s
d點的瞬時速度最接近ce段的平均速度,故vd==m/s=3.28 m/s。
答案：交流 6 v以下 220 v 0.02 s 2.19 3.28
三、計算題(本大題共2小題,共40分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要註明單位)
11.(20分)(2014·徐州高一檢測)登山運動中,張捷用1h40min由宿營地x點爬到山頂y點。在道上通過的路程是2400m,相對於x公升高了1200m,如圖所示。
(1)由x點到y點總的位移是多少?
(2)計算他爬山的平均速率。
(3)計算他爬山的平均速度的大小。
(4)他的朋友李子俊從z點爬山,比小張晚20min開始,平均速率為0.5m/s,還比小張早20min到達山頂,小李由z點爬到y點共通過了多少路程?
【解析】(1)由x點到y點的位移
x=m=2000m5分)
(2)= ==0.4m/s5分)
(3)===0.33m/s5分)
(4)l′=′·t′=0.5×3600m=1800m5分)
答案：(1)2000m (2)0.4m/s (3)0.33m/s
(4)1800m
12.(20分)如圖所示為某高樓電梯上公升的速度影象,試求：
(1)在t1=5 s、t2=8 s時刻的速度大小;
(2)各段的加速度大小。
【解題指南】各個時刻對應的縱座標表示電梯運動的速度;各段影象的斜率表示電梯運動的加速度。
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