(一)运动的描述(A)——2023-2024学年物理鲁科版(2019)高一必修第一册章章练
1.中国设计制造的高铁列车,平稳性处于国际领先水平。在列车运行过程中,有外国记者把硬币竖立在列车车厢的窗台上,记者发现硬币能长时间保持静止,如图,他选择的参照物是( )
A.车厢的窗台 B.铁轨 C.路边的树木 D.站台
2.下列计时数据表示时刻的是( )
A.中午11:30放学 B.从家到学校大约走30分钟
C.课间休息10分钟 D.考试用时100分钟
3.地球绕太阳公转一周的时间为365天5小时48分46秒,此过程中由于太阳光直射点位置的变化导致了四季交替。地球自转一圈的时间为23小时56分04秒,自转产生昼夜更替现象。关于地球的公转与自转,下列说法正确的是( )
A.23小时56分04秒指的是时刻
B.研究地球绕太阳的公转时以太阳为参考系
C.研究地球上不同地区季节变化的时候可以将地球看成质点
D.地球上静止物体随地球自转一圈,物体经过的路程等于位移的大小
4.下列关于路程和位移的说法,正确的是( )
A.位移和路程都是矢量
B.质点运动的路程不可能大于位移
C.质点运动通过一段路程,位移不可能是零
D.质点运动一段时间,路程不可能为零但位移可能为零
5.若某高铁列车在行驶过程中做匀加速直线运动,速度由5m/s增加到10m/s的过程中位移为30m,则当它的速度由15m/s增加到25m/s的过程中,位移是( )
A.60m B.120m C.140m D.160m
6.物体在一条直线上运动,给出初速度、加速度的正负,下列对该物体运动描述正确的是( )
A.,,a的大小减小,物体做加速运动
B.,,a的大小增大,物体做加速运动
C.,,a的大小增大,物体做加速运动
D.,,a的大小减小,物体做减速运动
7.甲,乙两物体在同一水平面上做匀变速直线运动,甲做加速运动,经过1s速度由5m/s增加到10m/s;乙做减速运动,经过8s速度由24m/s减小到0,则( )
A.乙的速度变化量大,甲的加速度大 B.甲的速度变化量大,甲的加速度大
C.甲的速度变化量大,乙的加速度大 D.乙的速度变化量大,乙的加速度大
8.自动驾驶汽车已经有某些路段试运行。一辆自动驾驶汽车在笔直的公路上行驶,刹车后做匀减速直线运动直到停止,小马同学利用闪光频率为1 Hz的照相机拍摄下连续三幅有关汽车的照片,根据第一幅照片与第二幅照片中汽车的位置信息得出两位置之间的距离为15 m,根据第二幅照片与第三幅照片中汽车的位置信息得出两位置之间的距离为13 m,则汽车在停止前的最后2 s时间内的平均速度大小为( )
A.4 m/s B.3 m/s C.2 m/s D.1 m/s
9.扫地机器人因操作简单、使用方便,已逐渐走进了人们的生活。某次清扫过程中,主人在A处启动扫地机器人,在B处完成清扫工作,其规划清扫路线如图所示,完成清扫任务用时180s。数据表明:机器人清扫路线的总长度为36m,A、B两点间的距离为9m。下列说法正确的是( )
A.机器人在该过程中的位移大小为36m
B.机器人在该过程中的平均速率为0.05m/s
C.机器人在该过程中的平均速度大小为0.05m/s
D.机器人在该过程中的平均速度大小为0.2m/s
10.四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑,如图所示,他们从不同起点起跑,终点相同,都顺利地按规则要求完成了比赛,下列说法中正确的是( )
A.他们跑完全程的路程相同 B.他们跑完全程的位移相同
C.他们跑完全程的平均速度相同 D.他们跑完全程的平均速率相同
11.如图所示,矩形的边长,一质点从A点沿逆时针方向匀速率运动,在20s内运动了矩形周长的一半到达C点。求:
(1)质点的位移和路程;
(2)质点的平均速度和平均速率。
12.下表是在北京西与长沙区间运行的某两列车的部分运行时刻表。假设列车准点到达、准点开出。求:(计算结果均保留到小数点后一位,单位均以km/h表示)
北京西 ↓ 长沙 自北京西起里程(km) 站名 北京西 ↑ 长沙
18:00 0 北京西 08:16
23:53 23:59 690 郑州 01:57 02:03
04:38 04:44 1226 武昌 21:12 21:18
08:05 1588 长沙 17:44
(1)列车从长沙到武昌的平均速率;
(2)列车从郑州到长沙的平均速率;
(3)从北京西到长沙,列车在04:40时的速率和全程的平均速率。
答案以及解析
1.答案:A
解析:列车上的硬币相对于站台、铁轨、路边的树木位置都发生了改变,因此是运动的,而硬币相对于车厢的窗台的位置没有发生改变,所以是静止的。故A正确,BCD错误。故选:A。
2.答案:A
解析:A.中午11:30放学,是放学的时刻,故A正确;
B.从家到学校大约走30分钟,是一段时间,故B错误;
C.10分钟是休息经历的时间,故C错误;
D.100分钟是考试所用的一段时间,故D错误。
故选A。
3.答案:B
解析:23小时56分04秒是地球自转一圈的时间,指的是时间间隔,A错误;研究地球绕太阳的公转时以太阳为参考系,B正确;研究地球上不同地区季节变化的时候,地球的形状、大小不能忽略不计,不可以将地球看成质点,C错误;地球上静止物体随地球自转一圈,位移大小为0,物体经过的路程不等于位移的大小,D错误。
4.答案:D
解析:A、位移是既有大小也有方向的物理量,是矢量,路程有大小,没有方向,是标量,故A错误;
B、路程指质点运动的轨迹长度,因此,质点运动的路程总是大于或等于位移的大小,故B错误;
CD、当质点运动一段路程后,其始末位置重合时,位移为零,即质点运动一段时间,路程不可能为零但位移可能为零,故C错误,D正确。
故选:D。
5.答案:D
解析:列车做匀加速直线运动,由,可得,,解得,故选D。
6.答案:A
解析:A.因为为正,a为正,初速度和加速度的方向相同,所以物体做加速减小的加速运动,故A正确;B.因为为正,a为负,初速度和加速度的方向相反,所以物体做加速增大的减速运动,故B错误;C.因为为负,a为正,初速度和加速度的方向相反,所以物体是做加速增大的减速运动,故C错误;D.因为为负,a为负,初速度和加速度的方向相同,所以物体是做加速减小的加速运动,故D错误。故选A。
7.答案:A
解析:甲的速度变化量,加速度,乙的速度变化量,加速度,可知乙速度变化量大,甲的加速度大,故A正确,BCD错误。故选A。
8.答案:C
解析:频闪时间,结合,解得加速度大小,利用逆向思维法,可将汽车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,则汽车在停止前的最后2 s时间内的位移大小,平均速度大小,故选C。
9.答案:C
解析:A.机器人在该过程中的位移大小为9m,路程为36m,故A错误;
B.平均速率等于路程与时间的比值,机器人在该过程中的平均速率为,故B错误;
CD.平均速度等于位移与时间的比值,机器人在该过程中的平均速度大小为,故C正确,D错误。
故选C。
10.答案:A
解析:A.四名运动员在标准田径场上进行400m赛跑,他们跑完全程的路程相同,故A正确;
B.由于他们从不同起点起跑,终点相同,则他们跑完全程的位移不相同,故B错误;
C.由于他们的位移不同,时间也可能不同,则他们跑完全程的平均速度不一定相同,故C错误;
D.由于他们的路程相同,时间可能不同,则他们跑完全程的平均速率不一定相同,故D错误。
故选A。
11.答案:(1)40m,由A指向C;56m
(2)2m/s,由A指向C;2.8m/s
解析:(1)质点的位移
方向由A指向C
路程
(2)质点的平均速度
方向由A指向C
质点的平均速率
12.答案:(1)103.4 km/h
(2)110.9 km/h
(3)0;112.6 km/h
解析:(1)由题表可知,列车从长沙到武昌,路程
时间
列车从长沙到武昌的平均速率
(2)由题表可知,列车从郑州到长沙,路程
时间
列车从郑州到长沙的平均速率
(3)由题表可知,从北京西到长沙,04:40时列车在武昌站停车,所以此时的速率为0。
全程的路程
时间
列车全程的平均速率
2(一)运动的描述(B)——2023-2024学年物理鲁科版(2019)高一必修第一册章章练
1.以下数据指时刻的是( )
A.运动员百米赛跑用时11.70秒
B.每周二、周五6:50开始核酸检测
C.每天物理作业建议用时35分钟
D.每节课老师讲解35分钟,学生练习10分钟
2.关于参考系,下列说法中不正确的是( )
A.研究物体的运动时,应先确定参考系
B.参考系必须选取地面或相对于地面静止不动的其它物体
C.同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果
D.描述一个物体的运动情况时,参考系可以任意选取
3.甲、乙、丙三人同时观察一个运动物体。甲说“它在做匀速运动”,乙说“它是静止的”,丙说“它在做加速运动”,则( )
A.若选同一参考系,三人说法都对
B.在任何情况下这三人的说法都不对
C.若各选自己的参考系,三人说法都对
D.三人中总有一人或两人的说法是不对的
4.滑块以大小不变的初速度沿木板滑动,若木板倾角θ不同,滑块能上滑的距离s也不同,图为得到的图像,取重力加速度大小,则图中最低点P的坐标为( )
A. B. C. D.
5.根据如图所示的时间坐标轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是( )
A.表示时刻,称为第2s末或第3s内,也可以称为2s时
B.表示时间间隔,称为最初2s内或第2s内
C.表示时间间隔,称为第3s内
D.表示时间间隔,称为前ns内
6.下列关于位移和路程的说法中正确的是( )
A.路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小,也有方向
B.物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小
C.物体两次通过的路程不等,位移不可能相等
D.物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零
7.质点沿直线运动,其图像如图所示,关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A.前2 s内位移为“-”,后2 s内位移为“+”,所以2 s末质点改变了运动方向
B.2 s末质点的速度为零
C.质点做匀速直线运动,速度大小为0.1 m/ s,方向与规定的正方向相反
D.质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m,位移的方向与规定的正方向相同
8.一质点沿直线Ox方向做直线运动,它到O点的距离x随时间t变化的关系为,速度v随时间t变化的关系为,则该质点在的瞬时速度、从到时间内的平均速度、平均速率分别为( )
A. B.
C. D.
9.高速列车进站时在内速度由减为0,羚羊起跑时在内速度能达到。下列说法正确的是( )
A.因为羚羊用时较短,所以羚羊的加速度大
B.因为列车的速度变化量大,所以列车的加速度大
C.因为羚羊在单位时间内速度变化量大,所以羚羊的加速度大
D.因为羚羊的速度在增加,所以羚羊的加速度大
10.在桌球比赛中,某球以方向水平向右、大小为5m/s的速度垂直撞击边框后,以4m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间为0.05s,该撞击过程中球的加速度为( )
A.,方向水平向左 B.,方向水平向右
C.,方向水平向左 D.,方向水平向右
11.一小球从斜面顶端由静止开始滚下,经4s匀加速运动到达斜面底端,加速度的大小为。求:
(1)斜面长度;
(2)到达斜面底端时的速度;
(3)整个运动过程中的平均速度。
12.在校运会上,某位参加100m赛跑的运动员的成绩是11s。(计算结果均保留1位小数)
(1)求该运动员在百米赛跑全过程的平均速度;
(2)若该运动员在位移内的平均速度的大小为8m/s,求其在后位移的平均速度的大小;
(3)若该运动员在时间内的平均速度的大小为8m/s,求其在后时间的平均速度的大小。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A、跑百米用时11.70s对应一段位移,是时间间隔,不是指时刻,故A错误;B、每周二、周五6:50开始核酸检测,对应的是时刻,故B正确;C、每天物理作业建议用时35分钟,在时间轴上对应一段距离,是时间间隔,故C错误;D、每节课老师讲解35分钟,学生练习10分钟,在时间轴上对应一段距离,是时间间隔,故D错误。故选:B。
2.答案:B
解析:A.研究物体的运动时,应先确定参考系,选项A正确,不符合题意;B.参考系的选择是任意的,不一定必须选取地面或相对于地面静止不动的其它物体,选项B错误,符合题意;C.同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果,选项C正确,不符合题意;D.描述一个物体的运动情况时,参考系可以任意选取,选项D正确,不符合题意。故选B。
3.答案:C
解析:在判断一个物体时运动的还是静止的,我们要选定一个标准,这个标准的物体就叫做参照物;判断一个物体时运动还是静止,主要取决于所选的参照物,参照物不同,物体的运动情况就不同,这就是运动和静止的相对性。同时运动还具有绝对性,即物体的运动情况,取决于所选的参考系如果选同一参考系,那么三人的说法应该是一样的,选取不同的参考系,其运动相同,但可能与三人的说法不一样,那么三人说法都可能对,故ABD错误,C正确;故选:C。
4.答案:A
解析:设滑块与木板的动摩擦因数为μ,当时,由动能定理有①,当时,,由动能定理有②;联立①②得,当斜面的倾角为任意θ时有③,由②③比较得到,其中,根据数学知识可知,当时,x最小且m,故图中最低点P的坐标为(53°,12m),A正确。
5.答案:C
解析:表示时刻,称为第2s末或第3s初,故A错误;表示时间间隔,称为前2s内或最初2s内,故B错误;表示时间间隔,称为第3s内,故C正确;表示时间间隔,称为第ns内,故D错误。故选C.
6.答案:A
解析:A、路程是标量,只有大小没有方向,而位移是矢量,有大小和方向,故A正确;B、物体沿直线运动,若有往复运动,则路程会大于位移的大小,故B错误;C、物体若起点及终点相同,则位移一定相同,但路程不一定相同,故C错误;D、物体若回到出发点,则有路程,但位移为零,故D错误;故选:A。
7.答案:D
解析:位移—时间图像的斜率表示速度,由题图可知,图像的斜率一直为正,说明质点一直沿正方向运动,故A错误;由题图可知,2 s末图像的斜率不为零,所以该时刻质点的速度不为零,故B错误;图像的斜率表示速度,0~4 s时间内图像斜率恒定,所以质点做匀速直线运动,速度为,即速度大小为0.1 m/s,方向与规定的正方向相同,故C错误;质点在4 s内的位移为,即位移大小为0.4 m,方向与规定的正方向相同,故D正确.
8.答案:D
解析:由可得,时,;由可得,时,质点到O点的距离时,质点到O点的距离,由速度随时间变化的关系可知时,,即时质点速度减小到零,然后反向运动,此时质点到O点的距离,所以质点在到时间内的平均速度,质点在到时间内的路程,所以质点在到时间内的平均速率,故D正确.
9.答案:C
解析:只要物体的速度变化量大,加速度不一定大,还与时间有关,羚羊起跑的末速度为,加速度为:,高铁进站时,初速度,加速度为:,加速度大小为;
综上所述,,即羚羊加速度更大,故ABD错误,C正确。
故选:C。
10.答案:A
解析:取水平向右为正方向,则初速度,末速度,该撞击过程中球的加速度为:,负号表示加速度方向水平向左,故A正确,BCD错误。
故选:A。
11.答案:(1)16m;(2)8m/s(3)4m/s
解析:(1)根据匀变速直线运动位移时间关系,可知斜面长度为
(2)到达斜面底端时的速度为
(3)整个运动过程中的平均速度为
12.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)运动员在百米赛跑全过程的平均速度
解得
(2)设全程位移为x,由题意得
整个过程的平均速度为
解得
(3)设全程时间为t,由题意得
整个过程的平均速度为
解得
2