第1章 描述运动的基本概念 测评（Word版含解析）

第1章 描述运动的基本概念 测评
基础练(60分钟·60分)
一、选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分)
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时可视为质点的是 (　　)
A.计算轮船在海洋中的航行速度
B.研究车轮边缘的速度
C.研究运动员跳高的过杆动作
D.研究乒乓球的接发球技术
2.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图所示是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景,以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的 (　　)
A.“歼-10”战斗机
B.加油机中的飞行员
C.地面上的房屋
D.“歼-10”战斗机里的飞行员
3.2019年1月5日12时,全长439.9米的“复兴号”G9次列车从北京南站16站台准时发车,于16时36分抵达上海虹桥站。已知“复兴号”G9次列车运行时的速度可达到350 km/h,下列说法正确的是 (　　)
A.北京南站到上海虹桥站的距离为1 600 km
B.题述中“350 km/h”是G9次列车运行的平均速度
C.“复兴号”G9次列车任何情况下都不能被视为质点
D.题述中“12时”“16时36分”都是指的时刻
4.(2021·聊城高一检测)某同学在公园跑步,并用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间、运动距离和消耗热量的情况,如图所示,其中“S”是起点,“E”是终点,S和E间的距离为40 m。则下列说法正确的是 (　　)
A.在记录运动轨迹时,人不能看成质点
B.人发生的位移大小为40 m
C.用运动距离1.45 km除以运动时间是平均速度的大小
D.用40 m除以运动时间是人经过E点的瞬时速度大小
5.根据你对物理概念和规律的理解,下列说法中正确的是 (　　)
A.加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量,因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小
B.枪膛中的子弹的加速度约为105 m/s2,射出的速度可达1 000 m/s,所以加速度大,速度变化就大
C.汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标,因为加速度大,汽车速度变化快,启动性能好
D.物体加速度方向保持不变,则物体的运动方向也保持不变
6.(2021·三亚高一检测)甲、乙两车一前一后相距x=4 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x-t图像如图所示,下列表述正确的是
(　　)
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.甲车先做匀速运动,后静止
C.乙车的速度不断减小
D.0～12s内,两车相遇一次
7.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则 (　　)
A.A、B两物体的运动方向一定相反
B.0～6 s内A物体比B物体运动得快
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
8.(2021·铁岭高一检测)人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是 (　　)
A.10 m/s,10 m/s　　　 B.5 m/s,4.8 m/s
C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
9.小蒙骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则 (　　)
A.他第4 s末的瞬时速度为4 m/s
B.他第2 s内的平均速度为1.5 m/s
C.他前4 s内的平均速度为2.5 m/s
D.他第1 s末的速度为1 m/s
二、实验题(5分)
10.某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:
(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动
______________________。
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是________。
(3)B点的瞬时速度为________。
三、计算题(本题共3小题,共28分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(9分)泽州同学从家出发步行到学校,要先向东走400 m,然后再向北走600 m,最后再向东走400 m才能到达学校,所用时间为16 min,如图所示。则
(1)他从家到学校的位移大小和路程分别为多少米
(2)他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少
12.(9分)如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s ,遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为Δt=3.57 s,求滑块的加速度大小。
13.(10分)如图所示为某客车的x-t图像。
(1)据图说明客车在各时间段的运动情况。
(2)求各时间段客车的速度。
(3)求全程中客车的平均速度和平均速率。
提升练(30分钟·40分)
14.(5分)(多选)做加速度恒定的直线运动的物体,在某时刻的速度大小为
4 m/s,2 s后速度大小为6 m/s,则物体的加速度大小 (　　)
A.可能小于2 m/s2　　 B.可能等于2 m/s2
C.可能大于2 m/s2 D.可能大于5 m/s2
15.(5分)(多选)一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点(　　)
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大
16. (5分)(多选)(2021·大庆高一检测)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aOA>aAB
D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
17.(10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,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现在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的刻度尺测量小滑块的长度为d,示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为________cm,滑块通过光电门1的速度v1为________m/s,滑块通过光电门2的速度v2为________m/s,滑块的加速度大小为________m/s2。(最后两空结果保留三位有效数字)
18.(15分)驾车行驶在公路上时经常会看到测速设备,如图所示。测速仪固定,一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动,某一时刻t=0时,测速仪发出一超声波脉冲,t=0.6 s 时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲,t=1.8 s时测速仪再次发出一超声波脉冲,t=2.2 s时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s,根据以上测量数据,请问被测汽车的车速是多少
19.如图所示,弹丸和足球的初速度均为v1=10 m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为7 m/s,求弹丸击穿木板时加速度的大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度的大小及方向。
参考答案：
基础练(60分钟·60分)
一、选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分)
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时可视为质点的是 (　　)
A.计算轮船在海洋中的航行速度
B.研究车轮边缘的速度
C.研究运动员跳高的过杆动作
D.研究乒乓球的接发球技术
【解析】选A。轮船的大小相对于海洋的大小来说是微不足道的,所以计算轮船在海洋中的航行速度时,可以忽略轮船的大小,能看成质点,所以A正确。研究车轮边缘的速度时车轮是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,所以B错误。运动员在跳高时,要看人的动作是否符合要求,所以此时人不能看成质点,所以C错误。研究乒乓球的接发球技术时,要考虑乒乓球的转动的情况,不能看成质点,所以D错误。
2.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。如图所示是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景,以下列的哪个物体为参考系时加油机是运动的 (　　)
A.“歼-10”战斗机
B.加油机中的飞行员
C.地面上的房屋
D.“歼-10”战斗机里的飞行员
【解析】选C。以地面上的房屋或者与大地相对静止的物体为参考系,加油机是运动的;以“歼-10”战斗机、加油机中的飞行员、“歼-10”战斗机里的飞行员为参考系,加油机是静止的。故本题选C。
3.2019年1月5日12时,全长439.9米的“复兴号”G9次列车从北京南站16站台准时发车,于16时36分抵达上海虹桥站。已知“复兴号”G9次列车运行时的速度可达到350 km/h,下列说法正确的是 (　　)
A.北京南站到上海虹桥站的距离为1 600 km
B.题述中“350 km/h”是G9次列车运行的平均速度
C.“复兴号”G9次列车任何情况下都不能被视为质点
D.题述中“12时”“16时36分”都是指的时刻
【解析】选D。题述中“350 km/h”是G9次列车运行的瞬时速度大小,而平均速度大小未知,所以不能够确定北京南站到上海虹桥站的距离,故A、B错误;如果要求从北京南站到上海虹桥站的路程,可以把列车看成质点,因为这时列车的长度相对于总路程来说可以忽略不计,故C错误;题述中“12时”“16时36分”都是指的时刻,故D正确。
4.(2021·聊城高一检测)某同学在公园跑步,并用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间、运动距离和消耗热量的情况,如图所示,其中“S”是起点,“E”是终点,S和E间的距离为40 m。则下列说法正确的是 (　　)
A.在记录运动轨迹时,人不能看成质点
B.人发生的位移大小为40 m
C.用运动距离1.45 km除以运动时间是平均速度的大小
D.用40 m除以运动时间是人经过E点的瞬时速度大小
【解析】选B。在记录运动轨迹时可以把人看成质点,故选项A错误;位移大小为两点间的直线长度,S和E间的直线距离为40 m,即人发生的位移大小,故选项B正确;运动距离1.45 km是路程,路程除以时间是平均速率,故选项C错误;40 m是位移大小,位移除以时间是平均速度,故选项D错误。
5.根据你对物理概念和规律的理解,下列说法中正确的是 (　　)
A.加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量,因此每秒钟速率的增量在数值上等于加速度的大小
B.枪膛中的子弹的加速度约为105 m/s2,射出的速度可达1 000 m/s,所以加速度大,速度变化就大
C.汽车的加速性能是反映汽车质量优劣的一项重要指标,因为加速度大,汽车速度变化快,启动性能好
D.物体加速度方向保持不变,则物体的运动方向也保持不变
【解析】选C。加速度是速度的改变量与时间的比值,并不是速率的增量与时间的比值,故A项错误;加速度又叫速度变化率,加速度大,速度变化率一定大,但速度变化不一定大,故B项错误;加速度大速度变化就快,故C项正确;加速度方向不变,物体运动方向也可能改变,可以做先减速后反向加速的运动,故D项错误。
6.(2021·三亚高一检测)甲、乙两车一前一后相距x=4 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x-t图像如图所示,下列表述正确的是
(　　)
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.甲车先做匀速运动,后静止
C.乙车的速度不断减小
D.0～12s内,两车相遇一次
【解析】选B。x-t图像只能表示直线运动,即甲、乙均做直线运动,故选项A错误;甲车先做匀速运动,然后静止,选项B正确;乙车对应图线的斜率大小不断变大,即速度不断增大,选项C错误;甲、乙图线有两个交点,即在0～12 s内相遇两次,选项D错误。
7.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则 (　　)
A.A、B两物体的运动方向一定相反
B.0～6 s内A物体比B物体运动得快
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
【解析】选C。两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A错误;0～4 s,B的速度大,B运动得快,4～6 s,A的速度大,A运动得快,B错误;t=4 s时,A、B两物体的速度都为5 m/s,所以两物体的速度相同,C正确;从图像上可以看出,B的斜率大小比A的斜率大,所以B的加速度大于A的加速度,D错误。
8.(2021·铁岭高一检测)人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是 (　　)
A.10 m/s,10 m/s　　　 B.5 m/s,4.8 m/s
C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
【解析】选D。此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式v=可知,此人往返一次的平均速度的大小为0。设由坡底到坡顶的路程为s,则往返一次的平均速率为v′===4.8 m/s,故选项D正确。
9.小蒙骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则 (　　)
A.他第4 s末的瞬时速度为4 m/s
B.他第2 s内的平均速度为1.5 m/s
C.他前4 s内的平均速度为2.5 m/s
D.他第1 s末的速度为1 m/s
【解析】选C。小蒙具体的运动情况未知,故无法确定他的瞬时速度,只能求出平均速度,第2 s内的平均速度为= m/s=2 m/s;前4 s内的平均速度=
m/s=2.5 m/s,C正确。
二、实验题(5分)
10.某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:
(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动
______________________。
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是________。
(3)B点的瞬时速度为________。
【解析】(1)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5 s=0.1 s,每隔0.1 s纸带运动的位移分别是x1=2.15 cm、x2=2.89 cm、x3=3.74 cm、x4=4.32 cm、x5=5.15 cm,间距逐渐增加,说明纸带做加速运动。
(2)A、F间纸带运动的平均速度为
v== cm/s=36.50 cm/s。
(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示,故
vB=== cm/s=25.20 cm/s。
答案:(1)见解析　(2)36.50 cm/s
(3)25.20 cm/s
三、计算题(本题共3小题,共28分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
11.(9分)泽州同学从家出发步行到学校,要先向东走400 m,然后再向北走600 m,最后再向东走400 m才能到达学校,所用时间为16 min,如图所示。则
(1)他从家到学校的位移大小和路程分别为多少米
(2)他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少
【解析】(1)位移的大小x=2 m=1 000 m路程s=400 m+600 m+
400 m=1 400 m
(2)平均速度的大小== m/s=1.04 m/s
平均速率== m/s=1.46 m/s
答案:(1)1 000 m　1 400 m　(2)1.04 m/s
1.46 m/s
12.(9分)如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11 s ,遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为Δt=3.57 s,求滑块的加速度大小。
【解析】经过第一个光电门的速度为
v1== m/s≈0.103 m/s
经过第二个光电门的速度为
v2== m/s≈0.273 m/s
由a=得a=
= m/s2≈0.045 m/s2
答案:0.045 m/s2
13.(10分)如图所示为某客车的x-t图像。
(1)据图说明客车在各时间段的运动情况。
(2)求各时间段客车的速度。
(3)求全程中客车的平均速度和平均速率。
【解析】(1)0～1 h,客车向正方向匀速前进了40 km。
1～1.5 h,客车静止在40 km处。
1.5～3 h,客车沿负方向匀速返回。
(2)客车在0～1 h内的速度:
v1==40 km/h。
1～1.5 h内客车静止,故v2=0,
1.5～3 h内的速度:v3= km/h=-26.7 km/h,负号表示与v1方向相反。
(3)全程的总位移为零,故平均速度为零。
平均速率v= km/h=26.7 km/h。
答案:(1)见解析　(2)见解析
(3)0　26.7 km/h
提升练(30分钟·40分)
14.(5分)(多选)做加速度恒定的直线运动的物体,在某时刻的速度大小为
4 m/s,2 s后速度大小为6 m/s,则物体的加速度大小 (　　)
A.可能小于2 m/s2　　 B.可能等于2 m/s2
C.可能大于2 m/s2 D.可能大于5 m/s2
【解析】选A、C。根据题意,若初速度为4 m/s,末速度为6 m/s,则其加速度为a== m/s2=1 m/s2;若初速度为4 m/s,末速度为-6 m/s,则其加速度为a′
== m/s2=-5 m/s2,选项A、C正确,B、D错误。
15.(5分)(多选)一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点(　　)
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,到加速度等于零之后仍继续增大
【解析】选B、D。加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度一直在增大,加速度减小到零时速度最大,故A错误,B正确。由于质点做方向不变的直线运动,所以位移一直在增大,加速度减小到零后做匀速直线运动,位移仍然继续增大,故C错误,D正确。
16. (5分)(多选)(2021·大庆高一检测)一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aOA>aAB
D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
【解析】选C、D。第1 s内与第5 s内的速度均为正值,方向相同,A错误。第
1 s内、第5 s内的加速度分别为a1= m/s2=2 m/s2、a5= m/s2=-4 m/s2,第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度,B错误。由于AB段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为aBC>aOA>aAB,C正确。质点在OA段做加速运动,加速度与速度方向相同;在BC段做减速运动,加速度与速度方向相反,D正确。
17.(10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,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现在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的刻度尺测量小滑块的长度为d,示数如图乙所示。实验中测得滑块的长度d为________cm,滑块通过光电门1的速度v1为________m/s,滑块通过光电门2的速度v2为________m/s,滑块的加速度大小为________m/s2。(最后两空结果保留三位有效数字)
【解析】由题图可知d=8.45 cm-4.00 cm=4.45 cm,通过光电门的速度分别为v1==0.89 m/s,v2=≈1.48 m/s,滑块的加速度a=≈3.93 m/s2。
答案:4.45　0.89　1.48　3.93
18.(15分)驾车行驶在公路上时经常会看到测速设备,如图所示。测速仪固定,一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动,某一时刻t=0时,测速仪发出一超声波脉冲,t=0.6 s 时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲,t=1.8 s时测速仪再次发出一超声波脉冲,t=2.2 s时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s,根据以上测量数据,请问被测汽车的车速是多少
【解析】测速仪第一次发出超声波脉冲时,超声波经过t1的时间到达汽车,t1==0.3 s,
汽车距测速仪x1=v波t1=340 m/s×0.3 s=102 m;
测速仪第二次发出超声波脉冲时,超声波经过t2的时间到达汽车,t2==
0.2 s,
汽车距测速仪x2=v波t2=340 m/s×0.2 s=68 m;
汽车收到两次超声波脉冲时距离测速仪的距离差x=x1-x2=102 m-68 m=34 m,
经过时间t=1.8 s+0.2 s-0.3 s=1.7 s,
汽车的速度v===20 m/s
答案:20 m/s
19.如图所示,弹丸和足球的初速度均为v1=10 m/s,方向向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s,那么:
(1)弹丸击穿木板后速度大小变为7 m/s,求弹丸击穿木板时加速度的大小及方向;
(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s,求足球与木板碰撞反弹时的加速度的大小及方向。
【解析】(1)设弹丸初速度方向为正方向,则知弹丸的初速度v1=10 m/s,末速度v2=7 m/s,根据加速度的定义知,此过程中弹丸的加速度a1= m/s2=-30 m/s2
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,即向左
(2)设足球初速度方向为正方向,则知足球的初速度v1=10 m/s,末速度v2=-7 m/s
根据加速度的定义知,此过程中足球的加速度:a2= m/s2=-170 m/s2
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,即向左
答案:(1)30 m/s2　方向向左
(2)170 m/s2　方向向左
PAGE