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高三新课标直线运动测试题
一.选择题
1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B.根据速度定义式v=,当△t非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
1.A解析:在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,A叙述不正确。
2.某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s,则相邻两车启动的时间间隔为 ( )
A. B. C. D.
2.C解析:由于两车加速时间位移相同,前车比临近的后车先启动△t,则有s=v△t,相邻两车启动的时间间隔为△t=,选项C正确。
3.在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落,小石子下落的轨迹距离砖墙很近。 现用照相机对下落的石子进行拍摄。某次拍摄的照片如图所示,AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹。已知每层砖(包括砖缝)的平均厚度约为 6cm,A点距石子开始下落点的竖直距离约1.8m。估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近
A.2.0×10-1s B.2.0×10-2s
C.2.0×10-3s D.2.0×10-4s
3.B解析:根据A点距石子开始下落点的竖直距离约1.8m可知小石子下落到A点时速度为v==m/s=6m/s,图中留下的模糊影迹AB长度大约为12cm,照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近△t=L/v=2.0×10-2s,选项B正确。
4.如图3为某质点运动的速度图像,由图像可知
A.0~1s内的平均速度是2m/s
B.0~2s内的位移大小是2m
C.0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度
D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反
4.C解析:0~1s内位移为1m,平均速度是1m/s,选项A错误;0~2s内的位移大小是3m,选项B错误;0~1s内的加速度是2m/s2,2~4s内的加速度大小是1m/s2,选项C正确;0~1s内物体的速度为正值,2~4s内物体的速度也为正值,0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,选项D错误。
5. 2010年广州亚运会上中国男子运动员在4×100m接力比赛中勇夺冠军。某次甲乙两个运动员在直道上练习接力跑。他们在奔跑时有相同的最大加速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可以看做匀变速运动。现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区侍机全力奔出。若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则乙在接力区须奔出距离是( )
A.16m B.18m C.20m D.25m
5.A解析:由v2=2aL和(0.8v)2=2ax联立解得x=16m。选项A正确。
6.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是:
A.位置“1”是小球释放的初始位置 B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为 D.小球在位置“3”的速度为
6.BCD解析:由图可知,1,2两点之间距离为3d,2,3两点之间距离为2d,3,4两点之间距离为4d,4,5两点之间距离为5d,相邻相等时间内的位移差△x=d。由△x=aT2,解得小球下落的加速度为a=,选项BC正确;小球在位置“3”的速度为,选项D正确;小球在位置“1”的速度为v1==,位置“1”不是小球释放的初始位置,选项A错误。
7.有一辆沿着平直的大道运动的汽车A,向着固定目标B运动。若在国际单位制下, A、B之间的距离以L=L0-2t2(m)的规律变化(L0表示开始t=0时,小车离开目标B的距离),那么汽车A
A.做匀加速直线运动 B.做减加速直线运动
C.运动的初速度不为零 D.运动的加速度为零
7.A解析:汽车A的位移x= L0- L= 2t2(m),由此可知,汽车A做初速度为零的匀加速直线运动,选项A正确。
8.一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别是v和7v,A、B间的距离为s,经历A、B段的时间是t,则下列判断正确的是
A.经过AB段位移中点的速度是4v
B.经过AB中间时刻的速度是4v
C.前时间通过的位移比后时间通过的位移小
D.前位移所需时间是后位移所需时间的倍
8. BC解析:-=as,-=as,联立解得 =5v,选项A错误。经过AB中间时刻的速度是4v,选项B正确。前时间通过的位移为(v+4v)=vt,后时间通过的位移为(4v+7v)=vt,前时间通过的位移比后时间通过的位移小,选项C正确;.前位移所需时间是÷(v+4v)=s/5v,后位移所需时间是÷(4v+7v)=s/11v,前位移所需时间是后位移所需时间的倍,选项D错误。
二.实验题
9. (8分)为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了遮光板。滑块在牵引力作用下从静止开始运动,滑块从开始运动到遮光板刚遮住光电门所用时间t=3.5s,配套的数字毫秒表记录的遮光板通过光电门所用时间为Δt=0.2s。
(1)测量遮光板的宽度时,由图可知,宽度L= mm。
(2)滑块通过光电门时的速度为v= m/s(结果保留三位有效数字)。
(3)滑块的加速度大小a= m/s2 (结果保留三位有效数字)。
9、答案:(1) 10.50 (2分)(2)5.25×10-2 (3分)(3) 1.50×10-2 (3分)
解析:根据游标卡尺读数规则,宽度L=10mm+10×0.05mm=10.50mm。滑块通过光电门时的速度为v=L/Δt=5.25×10-2 m/s;滑块的加速度大小a=v/t=1.50×10-2 m/s2。
10.(2011北京昌平抽测)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
①为了测得重物下落的速度和加速度,还需要的实验器材有 。(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺 D.弹簧测力计
②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图11为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……。打点计时器打F点时,重物下落的速度为 m/s,该重物下落的加速度为 m/s2。(结果保留两位有效数字)
10. ①C(2分) ②1.16,(3分)9.60(3分)
解析:处理纸带数据,需要用米尺测量计数点之间的距离。打点计时器打F点时,重物下落的速度为vF==1.16m/s,该重物下落的加速度为a=△x/T2=9.60m/s2。
11.近期,随着沪杭高铁的全线开通,我国的高速铁路技术又创下了350km/h的新纪录,同时旅客的安全工作更引起人们的关注.假设某次列车在离车站9.5km处的速度为342km/h,此时向车站发出无线电信号,同时立即开始制动刹车,使列车匀减速到站并刚好停住.若车站接收到列车发出的信号后,立即利用广播通知站台上的全体旅客需要50s的时间,则:
(1)该列车进站时的加速度多大?方向如何?
(2)全体旅客从听到广播通知,到列车进站停下,还有多长的登车准备时间?
11.解析:(1)列车运行速度v0=342km/h=95m/s,停住时v1=0
由v21-v20=2aL ,
解得列车进站时的加速度a===-0.475m/s2。
负号表示加速度方向与车运动方向相反。.
(2)设列车减速运动时间为t1 ,
由L=·t1 解得t1==s=200s,
旅客的准备时间:t2= t1-t=200s-50s=150s 。
12.交管部门强行推出了“电子眼”,机动车违规现象大幅度减少。现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s。当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s)。已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度均为4m/s2,求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15m,他采取上述措施能否避免闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?
12.解:(1)两车刹车时的加速度a=4m/s2,
甲车停下来所需时间t1=v/a=2.5s
这段时间滑行距离s1=v2/2a=12.5m
则s =12.5m <15m,甲车司机能避免闯红灯。
(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0,在乙车刹车t2时间两车恰好相遇,则有:恰好相遇条件:s2= s0+ s1
s2=vt+ v2/2a,s1=v2/2a
解得:s0=5m 。
13.一些同学乘坐高速列车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,一同学提议说:“我们能否用身边的器材测出火车的加速度?”许多同学参与了测量工作,测量过程如下:他们一边看着窗外每隔100 m的路标,一边用手表记录着时间,他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s,从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9 s,请你根据他们的测量情况,求:
(1)火车的加速度大小;
(2)他们到第三根路标时的速度大小。
13.解析:(1)设火车的加速度大小为a、经过第一根路标时的速度为v1,根据匀变速直线运动的位移公式得 ,
,
其中s=100 m、t1=5 s、t2=9 s
解得a= m/s2=1.11 m/s2,v1= m/s=17.22 m/s 。
(2)设火车经过第三根路标时的速度为v2,根据匀变速直线运动的速度公式得v2=v1+at2
代入数据得v2=27.22 m/s。
14.在国庆60周年阅兵式中,某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止待命。接到命令后立即由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的匀速受阅区,经过t时间到达C位置,己知:AB段长为L1、BC段长度为L2。求:(1)直升飞机在BC段的速度大小;
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小。
14.解析:(1)设直升飞机在BC段的速度为v、通过AB段的时间为t1,
则在AB段: vt1= L1 ,
在BC段: L2=vt2 , t2+t2=t,
联立解得v= 。
(2)直升飞机在AB段做匀加速直线运动时的加速度:a=v2/2L1 ,
所以:a=。