第一章 描述运动的基本概念（含解析）

描述运动的基本概念
(25分钟　50分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1.正在乘坐电梯下楼的一位同学看到身旁的大楼拔地而起，大声惊叫：“楼不是静止的吗？怎么动起来了？”对于大楼的“运动”情况，下列说法正确的是(　　)
A．楼只能是静止的，不可能运动
B．楼实际在运动，不可能真的静止
C．看到楼在运动是以乘坐的电梯为参考系
D．看到楼静止是以乘坐的电梯为参考系
2．下述运动不可能出现的是(　　)
A．物体的加速度增大，速度反而减小
B．物体的加速度减小，速度反而增大
C．物体的速度为零时，加速度却不为零
D．物体的加速度始终不变，速度也始终不变
3．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m的成绩获得金牌。这里记录的成绩是指(　　)
A．比赛中铅球发生的位移大小
B．比赛中铅球经过的路程
C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程
D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程
4．下列关于时间和时刻的说法中正确的是(　　)
A．一分钟可分成60个时刻
B．时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻
C．2020年中央电视台春节联欢晚会于1月24日20时现场直播，20时指的是时间
D．火车站的屏幕上显示的是列车的时刻表
5.沿同一条直线运动的两个质点a、b在0～t0时间内的位移—时间(x t)图像如图所示。根据图像判断，下列说法不正确的是(　　)
A．质点a做周期性往返运动
B．在0～t′时间内，a、b的位移相同
C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移
D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同
6.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%。已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　)
A．10－3 s　 B．10－6 s　 C．10－9 s　 D．10－12 s
二、计算题(14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)
7.(6分)一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s后听到回声；听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为110 km/h(如图所示)，声音在空气中的传播速度为340 m/s。
8.(8分)如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为
3.0 cm的遮光板。滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10 s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt＝0.30 s。求：
(1)滑块通过第一个光电门的速度是多少？
(2)滑块通过第二个光电门的速度是多少？
(3)滑块的加速度是多少？(计算结果保留到小数点后两位)
参考答案：
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1.正在乘坐电梯下楼的一位同学看到身旁的大楼拔地而起，大声惊叫：“楼不是静止的吗？怎么动起来了？”对于大楼的“运动”情况，下列说法正确的是(　　)
A．楼只能是静止的，不可能运动
B．楼实际在运动，不可能真的静止
C．看到楼在运动是以乘坐的电梯为参考系
D．看到楼静止是以乘坐的电梯为参考系
【解析】选C。电梯向下运动过程中，距离地面越来越近，以电梯为参考系，感觉大楼是上升的，我们平时所说大楼是静止的，通常是以地面为参考系，A、B、D错，C正确。
2．下述运动不可能出现的是(　　)
A．物体的加速度增大，速度反而减小
B．物体的加速度减小，速度反而增大
C．物体的速度为零时，加速度却不为零
D．物体的加速度始终不变，速度也始终不变
【解题技巧】(1)速度是增大还是减小取决于加速度与速度的方向关系。
(2)加速度的大小与速度的大小没有必然联系。
【解析】选D。判断物体的速度是增大还是减小，是根据加速度的方向和速度的方向的关系。只要加速度的方向和速度方向相同，速度就增大；加速度的方向和速度方向相反，速度就减小，与加速度增大还是减小无关。故选项A、B所述的均可能出现。物体速度为零，加速度可能不为零，如汽车起动瞬间，故选项C所述情况可能出现。加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，物体有加速度，速度必发生变化，故选项D所述情况不可能出现。
3．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62 m的成绩获得金牌。这里记录的成绩是指(　　)
A．比赛中铅球发生的位移大小
B．比赛中铅球经过的路程
C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程
D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程
【解析】选D。铅球的运动轨迹如图所示，铅球的比赛成绩18.62 m是抛出点A的竖直投影点A′到落地点B的距离，而位移是有向线段，路程是AB曲线的长度，只有D正确。
4．下列关于时间和时刻的说法中正确的是(　　)
A．一分钟可分成60个时刻
B．时间和时刻的区别在于长短不同，长的是时间，短的是时刻
C．2020年中央电视台春节联欢晚会于1月24日20时现场直播，20时指的是时间
D．火车站的屏幕上显示的是列车的时刻表
【解析】选D。时间指的是时间间隔，而时刻是指时间点，故选项A、B、C错误，选项D正确。
5.沿同一条直线运动的两个质点a、b在0～t0时间内的位移—时间(x t)图像如图所示。根据图像判断，下列说法不正确的是(　　)
A．质点a做周期性往返运动
B．在0～t′时间内，a、b的位移相同
C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移
D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同
【解析】选C。由图可得：质点a做周期性往返运动， 故A正确，不符合题意。在0～t′时间内，a、b质点都从x＝0处运动到x＝－5 m处，故位移相等，都为－5 m，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意。由图可得：在0～t0时间内，a通过的路程为6×5 m＝30 m，b通过路程为2×5 m＝10 m，即a通过的路程是b通过路程的3倍；两质点位移都为零，故D正确，不符合题意。
6.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%。已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(　　)
A．10－3 s　 B．10－6 s　 C．10－9 s　 D．10－12 s
【解析】选B。苹果的直径约为10 cm，照片中子弹的长度大约与苹果的半径相等，即可设子弹的长度约为5 cm，则曝光时间内子弹移动的距离约为x＝
5 cm×1%＝0.05 cm＝5×10－4 m，曝光时间t＝＝ s＝10－6 s。
二、计算题(14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)
7.(6分)一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s后听到回声；听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为110 km/h(如图所示)，声音在空气中的传播速度为340 m/s。
【解析】设客车的速度为v1，声音的速度为v2，第一次鸣笛时客车离隧道口的距离为L1，第二次鸣笛时客车离隧道口的距离为L2，在第一次鸣笛到听到回声的过程中，则有：v2t1＝2L1－v1t1
在第二次鸣笛到听到回声的过程中，则有：
v2t3＝2L2－v1t3，又因为：L2＝L1－v1(t1＋t2)
联立可得：v1≈24.29 m/s≈87.4 km/h<110 km/h，故客车未超速。
答案：87.4 km/h　客车未超速
8.(8分)如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为
3.0 cm的遮光板。滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10 s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt＝0.30 s。求：
(1)滑块通过第一个光电门的速度是多少？
(2)滑块通过第二个光电门的速度是多少？
(3)滑块的加速度是多少？(计算结果保留到小数点后两位)
【解析】(1)根据题意，遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动，据v＝得：遮光板通过第一个光电门的速度：v1＝ m/s＝0.10 m/s。
(2)同理，遮光板通过第二个光电门的速度：v2＝ m/s＝0.30 m/s。(3)滑块的加速度a＝＝ m/s2≈0.67 m/s2。
答案：(1)0.10 m/s　(2)0.30 m/s　(3)0.67 m/s2
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