单元形成性评价(一)(第1章)
(90分钟 100分)
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关运动项目的说法正确的是( )
A.篮球比赛中的篮球不能看作质点,羽毛球比赛中的羽毛球可以看作质点
B.赛车在水平赛道上通过路旁一根电线杆时,赛车可以看作质点
C.奥运会上,乒乓球运动员在打出弧圈球时能把乒乓球看作质点
D.研究奥运会跳水运动员跳水动作时,不能将运动员看作质点
2.2020年11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”探测器经过约38万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅,于12月1日23时11分,成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,正式开始持续约2天的月面工作,采集月球样品。下列说法正确的是( )
A.在观测“嫦娥五号”探测器环月飞行时可将其看成质点
B.“23时11分”和“约2天”指的都是时间间隔
C.“嫦娥五号”探测器经过约38万公里指的是位移
D.“嫦娥五号”探测器环月飞行时,是以地球为参考系来描述的
3.两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落到蹦床上,若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是( )
A.甲看到乙先朝上、再朝下运动
B.甲看到乙一直朝上运动
C.乙看到甲先朝下、再朝上运动
D.甲看到乙一直朝下运动
4.(2021·温州高一检测)拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6 m的地方向下拍球,球落地时速度大小为4 m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3 m/s。假设球与地面的接触时间为0.1 s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,g取10 m/s2,则( )
A.与地面接触这段时间内球的速度变化量为1 m/s
B.与地面接触这段时间内平均加速度为-70 m/s2
C.从开始拍球到小球弹到最高点的位移为-0.45 m
D.从开始拍球到小球弹到最高点的过程中的平均速度为1.75 m/s
5.“天问一号”火星探测器成功发射,如图所示是火箭点火升空瞬间时的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很大,加速度可能也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
6.汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管(LED),则通电后亮起的时间会比采用灯丝的白炽车灯大约快0.5秒,故有助于后车驾驶员提前做出反应。假设后车以50 km/h的车速匀速前进,则在0.5秒的时间内,后车前行的距离大约为( )
A.3 m B.7 m C.12 m D.25 m
7.如图所示,在一对称、光滑的斜面AOB的A处无初速度释放一个光滑小球,小球能够滑到等高的B处。小球的路程s(从t=0开始)随时间t变化的图线可能是图中的哪一个( )
8.如图所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,从A到B,小球共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移的大小为0.5 m,方向竖直向上
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
C.小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
D.小球加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
9.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s。若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s。以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则下列选项正确的是( )
A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2
B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
10.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的( )
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移继续增大
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.“清晨六点,太阳从东方冉冉升起,我坐在奔驰的列车里,静靠在椅背上,欣赏着窗外的景物,只见路边的树林急速地向后退去,十分钟后列车进入隧道,仿佛又回到黑夜……”对上文中物体做机械运动的描述,正确的是( )
A.“六点”和“十分钟”都是指时间
B.“六点”指时刻,“十分钟”指时间
C.树林向后退去是以地面为参考系
D.树林向后退去是以列车为参考系
12.在中科大举行的机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m。整个过程中机器人所用时间是2 s,则( )
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为2 m
D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反
13.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置s随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
14.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光。每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,且每两个工件间的距离为0.1 m,则下述说法正确的是( )
A.传送带运动的速度是0.1 m/s
B.传送带运动的速度是0.2 m/s
C.该传送带每小时输送3 600个工件
D.该传送带每小时输送7 200个工件
15.某一运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O点为x轴上的原点,且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动,以向右为正方向,以下说法正确的是( )
A. 质点在A→B→C的时间内发生的位移为2 m,路程为4 m
B.质点在A→D的时间内发生的位移为-4 m,路程为4 m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2 m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3 m
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16.(10分)根据如图所示质点的s t图像,求:
(1)0~1 s内质点的速度大小和方向。
(2)1~2 s内质点的速度大小和方向。
(3)画出相应的v t图像。
17.(10分)学校举行了乒乓球比赛。比赛时,某同学拍摄了几张比赛照片,洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”,经测量,照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2 mm。已知乒乓球直径为4 cm,照片与实物大小之比为1∶20。照相机曝光时间为 s。求乒乓球飞过镜头时的瞬时速度大小。
【补偿训练】
一人从甲地向东出发做匀速直线运动,以3 m/s的速度用10 min行至乙地,然后又以4 m/s的速度用10 min向北到达丙地,此人从甲地到丙地的过程中平均速率是多少?平均速度大小是多少?
18.(14分)相距l=12 km的公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5 km/h,乙的速度是3 km/h,有一小狗以6 km/h的速率,在甲、乙出发的同时,从甲处跑向乙,在途中与乙相遇,立即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移大小。
19.(16分)光电计时器是一种常用的计时仪器,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,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示。
(1)滑块的长度d为多少?
(2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少?
(3)求滑块的加速度大小。(小数点后保留两位)
【补偿训练】
如图所示,某人骑自行车上坡,上坡前自行车的速度为5 m/s,上坡过程的加速度大小为0.4 m/s2,到达坡顶时速度减小为2 m/s。求自行车上坡的时间。
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- 10 -单元形成性评价(一)(第1章)
(90分钟 100分)
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列有关运动项目的说法正确的是( )
A.篮球比赛中的篮球不能看作质点,羽毛球比赛中的羽毛球可以看作质点
B.赛车在水平赛道上通过路旁一根电线杆时,赛车可以看作质点
C.奥运会上,乒乓球运动员在打出弧圈球时能把乒乓球看作质点
D.研究奥运会跳水运动员跳水动作时,不能将运动员看作质点
【解析】选D。物体能否被看作质点,不是由物体的形状、大小决定的,而是由所研究的问题决定的;只有当物体的形状、大小以及物体上各部分的差异对于所研究的问题是次要因素时,才可以把物体看作质点。当研究篮球比赛中的篮球时,在远距离投篮时,由于篮球直径远比投篮距离小得多,可把篮球看作质点;当研究羽毛球比赛中的羽毛球时,若羽毛球在球网的两侧飞行,就可以把羽毛球看作质点,但是若研究羽毛球的自身旋转问题,就不能把羽毛球看作质点,故A错误;研究赛车通过路旁的一根电线杆时,赛车的长度不能忽略,赛车不能看作质点,故B错误;研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时,乒乓球的大小不能忽略,乒乓球不能看作质点,故C错误;研究运动员的跳水动作时,要研究转体和翻滚等高难度动作,也不能看作质点,故D正确。
2.2020年11月24日4时30分,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。“嫦娥五号”探测器经过约38万公里、一周左右的地月转移、近月制动、环月飞行之旅,于12月1日23时11分,成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区,正式开始持续约2天的月面工作,采集月球样品。下列说法正确的是( )
A.在观测“嫦娥五号”探测器环月飞行时可将其看成质点
B.“23时11分”和“约2天”指的都是时间间隔
C.“嫦娥五号”探测器经过约38万公里指的是位移
D.“嫦娥五号”探测器环月飞行时,是以地球为参考系来描述的
【解析】选A。在观测“嫦娥五号”探测器环月飞行时可将其看成质点,因为其形状和大小对研究的问题影响很小,A正确;“23时11分”指时刻,“约2天”指的是时间间隔,B错误;“嫦娥五号”探测器经过约38万公里指的是路程,C错误;“嫦娥五号”探测器环月飞行时,是以月球为参考系来描述的,D错误。
3.两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落到蹦床上,若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是( )
A.甲看到乙先朝上、再朝下运动
B.甲看到乙一直朝上运动
C.乙看到甲先朝下、再朝上运动
D.甲看到乙一直朝下运动
【解析】选B。乙上升过程,甲、乙间距越来越小,故甲看到乙向上运动;乙下降过程,因甲的速度大于乙的速度,甲、乙间距仍然变小,故甲看到乙还是向上运动,B正确。
4.(2021·温州高一检测)拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6 m的地方向下拍球,球落地时速度大小为4 m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3 m/s。假设球与地面的接触时间为0.1 s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,g取10 m/s2,则( )
A.与地面接触这段时间内球的速度变化量为1 m/s
B.与地面接触这段时间内平均加速度为-70 m/s2
C.从开始拍球到小球弹到最高点的位移为-0.45 m
D.从开始拍球到小球弹到最高点的过程中的平均速度为1.75 m/s
【解析】选B。规定初速度的方向为正方向,则初速度v0=4 m/s,末速度:v=-3 m/s,速度的变化量:Δv=v-v0=-3 m/s-4 m/s=-7 m/s,负号表示速度变化量的方向与初速度的方向相反,故A错误;加速度:a== m/s2=-70 m/s2。负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,故B正确;小球被反弹后做竖直上抛运动,上升的最大高度:由v2-v=2gh得h==m=0.45 m,所以从开始拍球到小球弹到最高点的位移为x=H-h=0.60 m-0.45 m=0.15 m,故C错误;从开始拍球到小球弹到最高点的过程中小球的位移只有0.15 m,球与地面的接触时间为0.1 s,所以小球运动的总时间一定大于0.1 s,则小球的平均速度一定小于1.5 m/s,故D错误。
5.“天问一号”火星探测器成功发射,如图所示是火箭点火升空瞬间时的照片,关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很大,加速度可能也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
【解析】选A。火箭点火升空瞬间速度很小,火箭得到高速气体的反冲力,加速度较大,A正确,B、D错误;加速度的大小与速度的大小无必然联系,故C错误。
6.汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管(LED),则通电后亮起的时间会比采用灯丝的白炽车灯大约快0.5秒,故有助于后车驾驶员提前做出反应。假设后车以50 km/h的车速匀速前进,则在0.5秒的时间内,后车前行的距离大约为( )
A.3 m B.7 m C.12 m D.25 m
【解析】选B。由s=vt得s=×0.5 m=6.94 m,故B项正确。
7.如图所示,在一对称、光滑的斜面AOB的A处无初速度释放一个光滑小球,小球能够滑到等高的B处。小球的路程s(从t=0开始)随时间t变化的图线可能是图中的哪一个( )
【解析】选C。路程—时间图像的斜率大小表示物体运动的速度大小,故C正确。
8.如图所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,从A到B,小球共用时0.3 s,则此过程中( )
A.小球发生的位移的大小为0.5 m,方向竖直向上
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
C.小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
D.小球加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
【解析】选D。位移是初位置指向末位置的有向线段,从题中可以看出,小球的位移为0.5 m,方向由A点指向B点,即竖直向下,故A错误;速度的变化量等于末速度减初速度,规定向下为正,则Δv=-7 m/s-10 m/s=-17 m/s,负号表示与规定方向相反,即速度变化量的方向竖直向上,故B错误;平均速度等于位移与时间的比值,小球的位移为s=0.5 m,方向竖直向下,所以小球的平均速度== m/s= m/s,方向竖直向下,故C错误;规定向下的方向为正方向,由加速度公式a=知:a== m/s2≈-56.7 m/s2,负号表示方向竖直向上,故D正确。
9.一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s。若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s。以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则下列选项正确的是( )
A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2
B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
【解析】选C。初速度v0=6 m/s,木板倾角增大前后,物体在2 s末的速度分别为v1=1 m/s,v2=-1 m/s。
根据加速度的定义式a=得
a1== m/s2=-2.5 m/s2,
a2== m/s2=-3.5 m/s2。
则C正确,A、B、D错误。
10.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的( )
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移继续增大
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
【解析】选C。由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即增加得慢了;当a=0时,速度达到最大值。此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.“清晨六点,太阳从东方冉冉升起,我坐在奔驰的列车里,静靠在椅背上,欣赏着窗外的景物,只见路边的树林急速地向后退去,十分钟后列车进入隧道,仿佛又回到黑夜……”对上文中物体做机械运动的描述,正确的是( )
A.“六点”和“十分钟”都是指时间
B.“六点”指时刻,“十分钟”指时间
C.树林向后退去是以地面为参考系
D.树林向后退去是以列车为参考系
【解析】选B、D。清晨六点是指上午六点整时刻,十分钟是指经过的时间,A错误,B正确;以列车为参考系,将列车当作静止,树林相对列车向后退去,C错误,D正确。
12.在中科大举行的机器人大赛中,某机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m。整个过程中机器人所用时间是2 s,则( )
A.机器人的运动轨迹是一条直线
B.机器人不会两次通过同一点
C.整个过程中机器人的位移大小为2 m
D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反
【解析】选C、D。在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示,可见其运动轨迹不是直线,图线的交点表示机器人两次通过同一点,A、B均错误;整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为2 m,C正确;(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,D正确。
13.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置s随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.在t1时刻两车速度相等
B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等
C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等
D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等
【解析】选C、D。图线的斜率大小表示物体运动的速度大小,t1时刻两图线的斜率不同,所以两车速度不同,A选项错误;从0到t1时间内,s乙=s1,s甲14.利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器B能接收到发光元件A发出的光。每当工件挡住A发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,且每两个工件间的距离为0.1 m,则下述说法正确的是( )
A.传送带运动的速度是0.1 m/s
B.传送带运动的速度是0.2 m/s
C.该传送带每小时输送3 600个工件
D.该传送带每小时输送7 200个工件
【解析】选B、D。由题中信息知传送带的速度为v== m/s=0.2 m/s,B正确,A错误;由乙图可知0.5 s传送一个工件,一小时可传送7 200个工件,D正确,C错误。
15.某一运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O点为x轴上的原点,且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动,以向右为正方向,以下说法正确的是( )
A. 质点在A→B→C的时间内发生的位移为2 m,路程为4 m
B.质点在A→D的时间内发生的位移为-4 m,路程为4 m
C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2 m表示
D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-3 m
【解析】选C、D。质点在A→B→C的时间内,AC距离为2 m,位移方向为A到C,沿x轴负方向,所以位移为-2 m,路程为4 m,故A错误;质点在A→D的时间内,经过的路程为5 m,位移方向由A指向D,与正方向相反,沿x轴负方向,所以位移为-3 m,故B错误;当质点到达D点时,位置在原点的左侧,坐标为-2 m,故C正确;当质点到达D点时,在A点左侧3 m处,规定向右为正方向,所以相对于A点的位移为-3 m,故D正确。
三、非选择题:本题共4小题,共50分。
16.(10分)根据如图所示质点的s t图像,求:
(1)0~1 s内质点的速度大小和方向。
(2)1~2 s内质点的速度大小和方向。
(3)画出相应的v t图像。
【解析】(1)0~1 s内,物体沿正方向做匀速直线运动,速度大小为v1=5 m/s;(3分)
(2)1~2 s内物体沿负方向做匀速直线运动,速度大小为v2=5 m/s;(3分)
(3)v t图像如图所示。
(4分)
答案:(1)5 m/s 正方向 (2)5 m/s 负方向 (3)见解析图
17.(10分)学校举行了乒乓球比赛。比赛时,某同学拍摄了几张比赛照片,洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”,经测量,照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2 mm。已知乒乓球直径为4 cm,照片与实物大小之比为1∶20。照相机曝光时间为 s。求乒乓球飞过镜头时的瞬时速度大小。
【解析】照片与实物大小之比为1∶20,已知乒乓球直径为4 cm,(2分)
则除乒乓球外“尾巴”长度为s=7.2×20 mm-4 cm=10.4 cm=0.104 m(4分)
再由公式v=计算出乒乓球的速度:
v= m/s=6.24 m/s。(4分)
答案:6.24 m/s
【补偿训练】
一人从甲地向东出发做匀速直线运动,以3 m/s的速度用10 min行至乙地,然后又以4 m/s的速度用10 min向北到达丙地,此人从甲地到丙地的过程中平均速率是多少?平均速度大小是多少?
【解析】此人从甲地到丙地的路程s=(v1+v2)t=7×600 m=4 200 m,所以平均速率v==m/s=3.5 m/s,从甲地到丙地的位移x= m=3 000 m,所以平均速度v′= = m/s=2.5 m/s。
答案:3.5 m/s 2.5 m/s
18.(14分)相距l=12 km的公路两端,甲、乙两人同时出发相向而行,甲的速度是5 km/h,乙的速度是3 km/h,有一小狗以6 km/h的速率,在甲、乙出发的同时,从甲处跑向乙,在途中与乙相遇,立即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙,如此在甲、乙之间往返跑动,直到甲、乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移大小。
【解析】甲的速度v1=5 km/h,乙的速度v2=3 km/h,
小狗的速度v=6 km/h,(3分)
经t甲、乙相遇,则有v1t+v2t=l(3分)
解得t=1.5 h,此过程中小狗跑过的路程
s=vt=6×1.5 km=9 km(4分)
小狗的位移等于甲的位移,
x=v1t=5×1.5 km=7.5 km。(4分)
答案:9 km 7.5 km
19.(16分)光电计时器是一种常用的计时仪器,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,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示。
(1)滑块的长度d为多少?
(2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少?
(3)求滑块的加速度大小。(小数点后保留两位)
【解析】(1)由题图可知d=4.45 cm。(4分)
(2)通过光电门的速度分别为
v1==0.89 m/s,v2=≈1.48 m/s。(6分)
(3)滑块的加速度a== m/s2
≈3.93 m/s2。(6分)
答案:(1)4.45 cm (2)0.89 m/s 1.48 m/s
(3)3.93 m/s2
【补偿训练】
如图所示,某人骑自行车上坡,上坡前自行车的速度为5 m/s,上坡过程的加速度大小为0.4 m/s2,到达坡顶时速度减小为2 m/s。求自行车上坡的时间。
【解析】规定上坡前自行车的初速度方向为正方向,自行车的初速度和到达坡顶时的速度方向均与规定的正方向相同,所以初速度、末速度均为正值。
自行车上坡过程的速度变化为:
Δv=vt-v0=2 m/s-5 m/s=-3 m/s
自行车上坡做减速运动,加速度的方向与初速度的方向相反,故加速度为负值,即a=-0.4 m/s2。
根据a=,
自行车上坡时间为Δt== s=7.5 s。
答案:7.5 s
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