第1章 运动的描述 核心素养定心卷
一、单选题。本大题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合题意。
1.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势。王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”。据此,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A.速度增加,加速度减小 B.速度增加,加速度增大
C.速度减小,加速度增大 D.速度减小,加速度减小
2.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A.物体加速度的大小不断变小,则速度大小也不断变小
B.物体的速度为零时,加速度一定为零
C.加速度方向保持不变,速度方向可能发生变化
D.物体的速度变化越大,加速度就越大
3.甲、乙两人同时由相同位置A沿直线运动到同一位置B,甲先以速度v1匀速运动了一半路程,然后以速度v2匀速走完了剩下的后一半路程;乙在由A地运动到B地的过程中,前一半时间内运动速度为v1,后一半时间内乙的运动速度为v2,若v1A.甲先到达B地
B.乙先到达B地
C.只要v1、v2取值合适,甲、乙两人可以同时到达
D.以上情况都有可能
4.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间△t=1.2s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小是()
A.6.67m/s2 B.1.67m/s2 C.8.5m/s2 D.15m/s2
5.在08北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在“鸟巢”400m环形赛道上,博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B.200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D.100m决赛中的平均速度约为20.64m/s
6.一个质点沿半径为R的圆周运动一周后回到出发点,在此过程中,路程和位移的大小出现的最大值分别是( )
A.2πR,2πR B.0,2πR
C.2R,2R D.2πR,2R
7.在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图如图所示,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差可以测出被测的物体的速度;某时刻测速仪发出超声波,同时汽车在离测速仪355 m处开始做匀减速直线运动.当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车在离测速仪335 m处恰好停下,已知声速为 340 m/s,则汽车在这20 m位移内的平均速度为( )
A.5 m/s
B.10 m/s
C.15 m/s
D.20 m/s
8.一足球以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
二、多选题。本大题共4小题,每小题5分,共20分,每小题有两项或以上符合题意。
9.物体沿直线运动,若加速度的方向与速度的方向相同,且均匀地减小,则下列说法中正确的是( )
A.速度不断增大,且均匀地增大
B.在加速度减小到零之前速度都在增大
C.当加速度为零时,速度达到最大值
D.速度不断减小,当加速度减小到零时速度也减小到零
10.关于物体运动的路程和位移,下列说法中正确的是( )
A.物体沿直线运动时,通过的路程等于位移大小
B.在任何情况下,位移的大小不会比路程的大
C.物体通过的路程不同,其位移可能相同
D.物体通过的路程不等于零,其位移也一定不等于零
11.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为v1=4m/s,1s后的速度大小变为v2=8m/s,在这1s内物体的加速度大小( )
A.可能小于4m/s2
B.可能等于4m/s2
C.可能等于8m/s2
D.可能等于12m/s2
12.关于加速度和速度,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的加速度为零,则速度也为零
B.物体速度变化率越大,则加速度越大
C.物体某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.物体运动的加速度变大,速度可能变小
三、解答题。本大题共4小题,共40分,解答过程必修有必要的文字说明,公式和解题过程。
13.(1)打点计时器接____(填交流、直流)电源,当频率是50Hz时,打点计时器每隔____秒打一个点。
(2)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是( )
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是( )
A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
(4)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,如图所示,是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求BD、DF两个过程的平均速度vBD= ________ m/s; vDF=__________m/s。(结果保留两位有效数字)
14.如图为一个标准400m田径场的俯视照片。小米同学在足球场中进行足球带球训练,他从球场的A点沿直线带到B点,用时t1。然后再从B点沿直线将球带到C点,用时t2。请你利用照片和时间数据,获得小米同学带球的平均速率和平均速度。(保留两位小数表示)
(1)若要获得平均速率,你需要哪些量?并写出平均速率的表达式。(都用字符表示)
(2)若要获得平均速度,你需要哪些量?并写出平均速度的表达式。(都用字符表示)
(3)若t1=t2=10s,请利用刻度尺测量后,求小米同学带球的平均速度。
15.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度,他在滑块上安装了宽度为的遮光板。然后他利用气垫导轨和数值毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为,通过第二个光电门的时间,遮光板从第一个光电门到第二个光电门的时间为,请你根据上面他通过实验得到的数据,为他计算。
(1)滑块分别通过两个光电门的速度大小;
(2)滑块在两个光电门之间的加速度大小。
16.足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度并做匀速直线运动。设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行1s后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以10m/s沿原路反弹,求∶
(1)罚球瞬间,球的加速度的大小?
(2)求守门员接球过程,足球的速度变化量以及该过程球的平均加速度?
参考答案
1.A
【解析】由于“上涨”类比成运动学中的“加速”,则房价上涨即速度增加,房价上涨出现减缓趋势即是速度增加有减缓趋势,意思是速度增加变慢,也就是加速度减小。
故选A。
2.C
【解析】根据加速度的定义式可知物体的加速度等于物体的速度的变化率,加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度无关,即物体的速度变化越快物体的加速度越大.加速度表示速度变化快慢的物理量.
解:A、若加速度与速度同向,即使加速度的大小不断变小,但速度大小变大,故A错误;
B、加速度很大速度可能为零,例如火箭发射的瞬间,故B错误;
C、加速度方向保持不变,速度方向可能发生变化,例如平抛运动,故C正确;
D、物体的速度变化越大,加速度不一定大,还要看时间的长短,故D错误;
故选C
3.B
【解析】设AB两地相距x,则t甲=+,
所以==,设乙从A→B经历时间为t,则
=,所以.由于
(v1+v2)2-4v1v2=(v1-v2)2>0,所以>,所以由得t乙<t甲,即乙先到达B地,应选B.
4.D
【解析】规定向下为正方向.v1方向与正方向相同,v2方向与正方向相反,根据加速度定义式得.负号代表与正方向相反,即加速度方向向上,故D正确,A、B、C错误.故选D.
5.C
【解析】A、200米比赛为弯道,路程大小是200米(位移不是200m),100米比赛为直道,位移大小为100米,故A错误;
B、由于200米比赛为弯道,无法求出其位移大小,故平均速度无法求,故B错误;
CD、100米比赛的位移大小为100米,因此其平均速度为:==10.32m/s,故C正确D错误;
6.D
【解析】当质点运动一周后其路程有最大值,为圆周周长2πR.而当质点运动半周后,到达离起点最远处,位移大小有最大值,为圆周直径2R。
故选D。
7.B
【解析】汽车做匀减速运动,且汽车在与超声波相遇前后运动的时间相等,则根据匀变速直线运动规律可知,两段时间内的位移之比一定为3:1; 则可知,在与超声波相遇时,汽车前进的距离为:,故超声波与汽车相遇时前进的距离为:,因此可知,前进运动20m的总时间为:,汽车的平均速度为:,故选B.
8.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
负号表示方向与初速度方向相反,故D正确,BCD错误.
9.BC
【解析】若加速度与速度方向相同,那么物体就要做加速运动,加速度在减小的过程中,物体运动的速度增加的慢,但还是在增加的,当加速度减小到零时,物体的速度达到最大;
A.速度不断增大,且均匀地增大与分析不符,不符合题意;
B.在加速度减小到零之前速度都在增大与分析相符,符合题意;
C.当加速度为零时,速度达到最大值与分析相符,符合题意;
D.速度不断减小,当加速度减小到零时速度也减小到零与分析不符,不符合题意.
10.BC
【解析】A、B、位移是指描述物体位置变化的物理量,是由起点到终点的有向线段;而路程是物体运动轨迹的长度;故位移的大小一般是小于或等于路程的,只有单向直线运动时,位移的大小才等于路程;故A错误,B正确.C、运动的起点和终点相同时,位移相同,若路径不同,则路程不同;故C正确.D、若物体沿圆周运动一圈,路程不等于零,位移为零;故D错误.故选BC.
11.BD
【解析】规定初速度的方向为正方向,若1s后的速度方向与初速度方向相同,则加速度为.若1s后的速度方向与初速度方向相反,则加速度为,加速度大小为12m/s2.故BD正确,AC错误.故选BD.
12.BD
【解析】A.物体运动的加速度为零,物体可能做匀速直线运动,速度可能不为零;故A项错误.
B.物体速度变化率越大,物体速度变化越快,则加速度越大;故B项正确.
C.物体某时刻的加速度不为零,该时刻的速度可能为零.例如物体刚开始自由下落时加速度不为零,速度为零;故C项错误.
D.物体运动的加速度变大,是指物体速度变化变快.速度有可能是增加得快,也有可能是减小得快;故D项正确.
13.交流电 0.02 AB C 0.21 0.31
【解析】(1)[1]打点计时器所用电源为交流电,频率为50Hz,周期为0.02s,打点计时器每隔0.02s打一个点;
(2)[2]电磁打点计时器在随物体一起运动的纸带上每隔0.02s打下一个点,点的间隔就反映了物体的位置变化情况,所用可以从纸带上直接得到位移;通过数点的多少可以得到运动的时间间隔.平均速度和瞬时速度都不能直接得到,故选AB;
(3)[3]A.电磁打点计时器使用的是低压交流电,A错误;
B.在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源,打点稳定后,再让物体运动,B错误;
C.使用的电源频率越高,周期越小,打点的时间间隔就越小,C周期;
D.纸带上打的点越密,说明相同时间内物体的位移越小,物体运动的越慢,D错误。
故选C。
(4)[4]BD段的平均速度为
DF段的平均速度为
14.(1)和,;(2),;(3)
【解析】(1)若要获得平均速率,需要知道小米同学通过的路程,则需要AB之间的路程 ,BC之间的路程 ,则平均速率
(2)若要获得平均速度,需要知道小米同学从A运动到C位移 ,则平均速度
(3)通过测量可得,小米同学的位移
小米同学带球的平均速度
15.(1);;(2)
【解析】(1)滑块通过第一个光电门的速度
滑块通过第二个光电门的速度
(2)滑块的加速度
16.(1)300m/s2;(2)-40m/s,-200m/s2,速度变化的方向以及加速度方向均与初速度方向相反。
【解析】(1)设球被踢出的方向为正方向,则罚点球时的速度由v0=0变到v1=30 m/s,用时:t1=0.1 s,由a=得罚点球时有
(2)接球时速度由v1变到v2=-10 m/s,用时t2=0.2 s,接球时有
速度变化的方向以及加速度方向均与初速度方向相反。