浙教版科学 七下运动和力 3.1机械运动培优（一）（含答案）

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浙教版科学七下运动和力3.1机械运动培优（一）（含答案）
一、选择题
1．“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹。如果蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等，不考虑蜻蜓每次点水所用的时间，在下列四幅图中，与照片相吻合的是（　　）
A． B． C． D．
2．有甲、乙两列火车，甲车上的乘客从一侧窗口看到田野上的树木向北运动，从另一侧窗口看到乙车向北运动，但比树木运动得慢，则（　　）
A．甲车向南，乙车没动停在站台上 B．甲车向南运动，乙车向北运动
C．甲、乙两车同时向北运动，乙比甲快 D．甲、乙两车同时向南运动，但乙车比甲车慢
3．在一段平直的公路上，甲、乙位同学以5.4千米/小时和1米/秒的速度相向而行。有一只狗以5米/秒的速度匀速地从甲同学处向乙同学跑去，跑到乙同学处立即反向跑回，跑回到甲同学处又立即转向回跑，向乙同学跑去，如此往复，直到两同学相遇。已知狗跑过的总路程为200米，则开始时刻狗从甲同学处跑出时，两同学之间相距（　　）
A．40米 B．60米 C．100米 D．360米
4．如图所示，甲、乙两小球沿光滑轨道ABCD运动，在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5米/秒，相距10米，水平轨道AB和水平轨道CD的高度差为1.2米，水平段与斜坡段间均有光滑小圆弧连接，且两小球在运动中始终未脱离轨道，两小球在轨道BC上的平均速度均为6米/秒，在CD上的速度均为7米/秒，则（　　）
A．两小球在水平轨道CD上运动时仍相距10米
B．两小球在水平轨道CD上运动时距离小于10米
C．两小球到达图示位置P点的时间差为2秒
D．两小球到达图示位置P点的时间差为1.4秒
5．电影画面每隔秒更换一次，由于人的眼睛存在反应时间，所以会出现“眼见未必为实”的奇怪现象。如图所示，屏幕上出现的一辆匀速行驶汽车的车轮（车轮有6根对称分布的相同辐条），则下列现象中不符合此时人感觉的是（　　）
A．若在秒内每根辐条转过60°，则人觉得车轮是不转的
B．若在秒内每根辐条转过355°，则人觉得车轮是倒转的
C．若在秒内每根辐条转过360°，则人觉得车轮是不转的
D．若在秒内每根辐条转过365°，则人觉得车轮是不转的
6．从侧面拍摄一辆以36千米/小时运动着的汽车，如果底片上汽车的像移动的尺寸不大于0.1毫米，底片上的像才不至于模糊，已知汽车车身长3米，在底片上汽车长为1.5厘米，那么曝光时间最多为（　　）
A．秒 B．秒 C．秒 D．秒
7．汽车沿平直的公路向左匀速行驶，如图（a）所示，经过一棵树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，则车中的人以车为参考物，看到果子的运动轨迹是图（b）中的（　　）
A．A B．B C．C D．D
8．家住山区的小明星期天上午8：00出发，骑车去亲戚家，途径三个不同的路段；先是上坡路，然后是平直的路，最后是下坡路，于9：00到达。若三路段的长度相同，且他在三个路段的平均行驶速度之比为1：2：3，则8：30时他行进在哪一路段（　　）
A．上坡路段 B．平直路段 C．下坡路段 D．条件不足，无法判断
9．公共汽车站每隔t0开出一辆汽车，汽车始终沿直线运动，汽车的速度—时间图线如图所示，则汽车出站后，与前方相邻汽车之间的距离（　　）
A．先减小，后保持不变
B．先增大，后保持不变
C．先减小，后增大，最后保持不变
D．先增大，后减小，最后保持不变
10．AB是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t2＝2t1。则（　　）
A．小鸟与汽车速度大小之比为2：1
B．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为1：3
C．小鸟到达A时，汽车在AB中点右侧
D．小鸟与汽车通过的总路程之比为3：2
二、填空题
11．某商场一自动扶梯有30级台阶，某顾客沿开动（上行）的自动扶梯走上楼时，数得走了10级，假设顾客和自动扶梯都是匀速运动，则顾客相对地的速度与自动扶梯相对地的速度之比为　 　。
12．在南北方向航线上的甲、乙两地，无风天气时以速度v飞行的飞机往返一次所需的时间为t。现正值南风，如果飞机相对风的速度总保持v，则往返一次所需的时间 　 　（选填“小于t”“大于t”或“等于t”）。
13．为监控车辆是否超过规定的最高车速，交通部常用测速仪来检测。测速原理如图所示，测速仪前后两次发出并接收超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出被测车辆的速度。如果某次检测车速时，第一次从发出至接收到超声波信号用了0.4秒，第二次从发出至接收到超声波信号用了0.3秒，两次信号发出时间间隔是1秒，则两次超声波与汽车相遇经过的时间间隔是　 　秒，在这段时间内汽车通过的路程是　 　。被测汽车速度是　 　米/秒。（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）
14．糖糖同学早上以2m/s的速度匀速步行去巴蜀中学。走了30min时，爸爸立即以10m/s的平均速度从家开车追上了糖糖，追上后糖糖搭上爸爸的车继续前进。到达学校大门，她发现比平时走路早到1min。问糖糖在路上步行了　 　min才遇到爸爸的车，糖糖家到学校的距离为 　m。
15．一小船在河中逆水划行，经过某桥下时，一草帽落于水中顺流而下，半小时后划船人才发觉，并立即掉头追赶，结果在桥下游8km处追上草帽，则水流速度的大小为　 　。（设船掉头时间不计，划船速率及水流速率恒定）
三、解答题
16．初中科学把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度＝路程/时间，即v＝s/t。高中物理中把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示）。由加速度的定义可知：
（1）若距离、时间单位分别用m、s表示，则加速度的单位是 　 　。
（2）若一个做单向直线运动物体，开始运动的速度v0＝2m/s，经过5s后它的速度变为v1＝6m/s，则这个物体在5s内的速度变化量△v＝　 　m/s。
（3）若问题（2）中的物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a＝　 　。
（4）匀速直线运动的v—t图如图（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v—t图如（乙）所示，其中阴影部分面积表示物体0到t时间内通过的路程s，用v0、t、a写出s的表达式，s＝　 　。
17．夜里，在海洋的同一条航线上，甲、乙两船分别以5米/秒和10米/秒的速度相向而行。当两船相隔一定距离时，两船上的驾驶员同时拉响了汽笛，驾驶员在听到对方的汽笛声后立刻开亮自己船上的探照灯。若两船驾驶员探照灯打开的时间正好相隔0.2秒，已知空气中声音的传播速度为340米/秒。求。
（1）拉响汽笛时两船之间相距的距离。
（2）乙船亮灯时距离甲船的距离。
18．如图甲所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，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测出车离测速仪的距离和车速。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔秒，超声波在空气中的传播速度为米秒。试回答。
（1）根据图乙可知图甲中汽车的运动方向是______。
（2）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是多少米？
（3）汽车的速度为多少米秒？
19．汽车已成为许多人出行的主要交通工具，行车安全已越来越受到人们的重视。如图所示，有两条机动车道，每车道宽3.6m。一辆长为4.5m，宽1.8m的轿车以54km/h的速度由南向北匀速行驶在左侧机动车道正中间，如图中A所示。此时，一辆长为1.8m的自行车突然从图中C点横穿机动车道，自行车与轿车在南北方向的距离为S＝22.5m，不考虑轿车和自行车车速和方向变化，以及制动情况，求：
（1）若自行车以6m/s的速度横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间是多少s？
（2）若自行车的车头与这辆轿车的车尾刚好相撞，则自行车的速度为多少m/s？
（3）自行车车速只有在什么范围内才能避免与这辆轿车相撞？
答案
1．解：因为蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同，那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上，而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动，所以每个圆都应该是内切的。
故选：A。
2．解：A、甲车向南运动，乙车停留在站台上，如果乙车停留在站台上，会看到树木和乙车一相同的速度向北运动，故不符合题意。
B、甲车向南运动，乙车向北运动，会看到树木相对于甲车向北，而树木快，说明乙车也向南运动，但乙车运动慢，故不符合题意；
C、甲、乙两车同时向北运动，乙车比甲机车快，树木是静止的，就会看到树木向南运动，故不符合题意；
D、甲车上的乘客看到树木向北运动，说明甲车向南运动，同时看到乙车向北运动，但比树木运动得慢，说明乙车也向南运动，但乙车比甲车运动的慢，故选项中的说法正确，符合题意；
故选：D。
3．解：由v＝得狗跑的时间：
t＝＝＝40s，
则两同学相向行驶到相遇的时间t＝40s，
v甲＝5.4km/h＝1.5m/s，v乙＝1m/s；
则s＝（v甲+v乙）t＝（1.5m/s+1m/s）×40s＝100m。
故选：C。
4．解：AB、在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5m/s，相距s＝10m，当乙球斜面开始下落后2s甲才到达斜面；两球在斜面上的平均速度相同，在斜面上的时间相同，所以当乙到达斜面底端后2s甲才到达斜面底端，可见当乙在CD面上运动2s后甲才到达CD面，所以甲乙在CD面上距离s＝vt＝7m/s×2s＝14m，故AB都错。
CD、在水平轨道AB上运动时，两小球的速度均为5m/s，相距s＝10m，当乙球斜面开始下落后2s甲才到达斜面；两球在斜面上的速度相同，在斜面上的时间相同，所以当乙到达斜面底端后2s甲才到达斜面底端，可见当乙在CD面上运动2s后甲才到达CD面，而CD表面是光滑的，甲乙速度相同，所以甲乙到达P点的时间间隔还是2s，故C正确、D错。
故选：C。
5．解：当观众觉得车轮不动时，说明在s内，每根辐条的初末位置相重合，则每根辐条转过的角度θ＝×k（k＝1，2，3…），故AC正确，D不正确；
当每根辐条在s内转过的角度比θ略小，观众就会觉得车轮是倒转的，所以B正确。
本题选择错误的，故选D。
6．解：汽车速度v＝36km/h＝10m/s，
物体长度与成像间的比例为：＝200，
则0.1mm所对应的距离s＝200×0.1mm＝2×10﹣2m，
则曝光时间t＝＝＝2×10﹣3s＝s，
由以上选项可知，曝光时间不得超过s。
故选：B。
7．解：下落的物体相对于车来说，一方面竖直加速下落，另一方面在水平方向上后退，在车中的人以车为参照物，物体向后做平抛运动；故B正确，ACD错误；
故选：B。
8．解：通过的路程相等：s＝v1t1＝v2t2＝v3t3；又因为v1：v2：v3＝1：2：3；所以时间之比为6：3：2；
全程所需时间为t＝9：00﹣8：00＝1h；
所以在上坡路上行驶的时间为t1＝＝≈0.55h≈33min，即8：33时上坡路结束；故上午8：30时他行进在上坡路上。
故选：A。
9．解：由图像知，图像为汽车速度随时间变化的图像，且0﹣t0时间段，汽车做匀加速运动，t0﹣2t0时间段，汽车做匀减速运动，2t0时间后汽车做匀速直线运动，
车站每隔t0开出一辆汽车，即当一辆汽车B从车站开出时，前面一辆车A已行驶t0时间，其速度为2v0，如上图所示，
当B汽车行驶时间速度增大到v0，A车行驶时间到，速度减小到，此时A车速度大于B车，两车运动时间相等，所以两车距离增大；
当B车行驶时间速度增大到，A车行驶时间到，速度减小到，此时B车速度大于A车速度，所以两车距离减小；
当B车运动t0时间速度为2v0，A车运动时间到2t0，且开始做匀速直线运动，之后在t0﹣2t0时间段内B做匀减速直线运动，但速度仍大于A车，所以两车距离减小；
当B车运动2t0时间后，速度与A车相等，则两车距离保持不变。
综上所述两车距离先增大，后减小，最后不变。
故选：D。
10．解：设AB之间的距离为L，小鸟的速率是v1，汽车的速率是v2，
由于小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A，则小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同，故它们相向运动的时间为t1，
则由v＝得：
在小鸟和汽车相向运动的过程中有+＝L，
即（v1+v2）×t1＝L……①
对于汽车来说有s2＝v2t2＝L……②
联立以上两式可得v1＝3v2，
则小鸟与汽车速度大小之比为3：1，故A错误；
由s＝vt可知，所以小鸟从出发到与汽车相遇的路程之比为3：1，故B错误；
因为t2＝2t1，
所以小鸟回到出发点时，汽车通过的路程为s2′＝v2t1＝＝L，即小鸟到达A时，汽车在AB中点，故C错误；
汽车通过的总路程为s2＝v2t2＝L，
小鸟飞行的总路程为s1＝v1t1＝3v2×t2＝s2＝L，
则小鸟与汽车通过的总路程之比s1：s2＝L：L＝3：2，故D正确。
故选：D。
11．解：设顾客相对地的速度为v1，自动扶梯相对地的速度为v2，上楼的时间为t，
由题知，顾客沿开动（上行）的自动扶梯走上楼时，数得走了10级，
由于人和扶梯是同向运动，则人相对扶梯的速度为v1﹣v2，所以有（v1﹣v2）t＝10级﹣﹣﹣﹣﹣①，
自动扶梯有30级台阶，此过程中人走了10级，则扶梯上行了20级，所以有v2t＝20级﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①式：②式，解得＝；
故答案为：3：2。
12．解：设甲、乙两地的距离为s，飞机无风时的速度v，则往返一次的时间为t＝；
有风航行时，设风速为v0，
则顺风航行的时间为t1＝；
逆风航行的时间为t2＝，
往返一次的时间t'＝t1+t2＝+＝，
则t'﹣t＝﹣＝＞0，
因此t'＞t，
故答案为：大于t。
13．解：t1＝×0.4s＝0.2s，
测速仪第一次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s1＝v声t1＝340m/s×0.2s＝68m；
t2＝×0.3s＝0.15s，
第二次发出的信号从汽车处返回到测速仪时，汽车距测速仪：
s2＝v声t2＝340m/s×0.15s＝51m；
因此汽车在两次与信号相遇的过程中，行驶了：s′＝s1﹣s2＝68m﹣51m＝17m；
这17m共用了：t′＝Δt+t2﹣t1＝1s+0.15s﹣0.2s＝0.95s；
所以汽车的车速为：v′＝＝≈17.9m/s。
故答案为：0.95；17m；17.9。
14．】解：（1）糖糖的家到学校的距离为L，根据v＝，糖糖步行由家到学校需要的时间：
t＝＝，
设当天汽车由家出发走了距离L1后遇到糖糖，则汽车行驶L1所用时间：
t1＝＝，此刻糖糖步行的时间：
t2＝＝，
由题意可知：t2＝t1+t2′，
＝+30×60s
解得：L1＝4500m；
则糖糖在路上步行的时间：
t2＝＝＝2250s＝37.5min；
（2）糖糖搭上爸爸的车后到学校所用时间：
t共＝＝，
由题可知：t﹣t′＝t2+t共，
﹣1×60s＝2250s+，
解得：L＝4650m。
故答案为：（1）37.5； （2）4650。
15．解：以河岸为参照物，设船的速度为v1，水流速度为v2，则小船在河中逆水划行的速度为v1﹣v2，小船在水中顺流而下的速度为v1+v2，
小船逆水划行所走的路程为：s1＝（v1﹣v2）t1＝（v1﹣v2）×h，
小船顺流而下所走的路程为：s2＝s1+8km，小船在水中顺流而下所需的时间为：t2＝＝＝，
草帽落于水中顺流而下所走的路程为8km，所需时间为：t0＝＝，
由题意可知小船所用的全部时间和草帽顺流而下所用时间相等，即t0＝t1+t2，
则＝h+，解得v2＝8km/h。
故答案为：8km/h。
16．解：（1）已知速度的单位是m/s，时间的单位是s，高中物理中把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度，则加速度的单位为＝m/s2；
（2）这个物体在5s内的速度变化量Δv＝v1﹣v0＝6m/s﹣2m/s＝4m/s；
（3）物体的加速度大小a＝＝0.8m/s2；
（4）图乙中阴影部分由一个长方形和一个三角形组成，如下图所示：
长方形面积s1＝v0t，三角形的面积s2＝，
图乙中阴影部分的面积等于长方形的面积和三角形的面积之和，即s＝v0t+。
故答案为：（1）m/s2；（2）4；（3）0.8m/s2；（2）v0t+。
17．解：（1）甲船发出汽笛声相对速度：v甲＝340m/s+5m/s＝345m/s，
乙船发出汽笛声相对速度：v乙＝340m/s+10m/s＝350m/s，
设两船的距离为s，由题知，t乙﹣t甲＝﹣＝﹣＝0.2s，
解得：s＝4830m；
（2）乙船发出汽笛声的传到甲船的时间：
t甲＝＝＝14s，
这段时间内两船走的路程：
Δs＝（v甲船+v乙船）t乙＝（5m/s+10m/s）×14s＝210m，
此时两船之间的距离：
s′＝s﹣Δs＝4830m﹣210m＝4620m。
答：（1）拉响汽笛时两船之间相距的距离为4830m；
（2）乙船亮灯时距离甲船的距离为4620m。
18．和之间共格，每格的时间为
汽车在接收到信号时距测速仪的距离是，
汽车在接收到信号时距测速仪的距离是，
汽车在接收到、两个信号之间的时间内前进的距离；
可知，汽车向着远离测速仪方向运动，所以两者之间的距离在增大，图甲中汽车的运动方向是水平向左；
②汽车在接收到、两个信号之间的时间：
，
。
答：（1）水平向左；
汽车在接收到、两个信号之间的时间内前进的距离是；
汽车的速度为。
19．解：（1）根据v＝可得，自行车完全通过两条车道的时间：
t0＝＝＝1.5s；
（2）最小值的时候是自行车车速慢，自行车的车头刚好和汽车的车尾接触，汽车行驶的距离s1＝22.5m+4.5m＝27m，
v1＝54km/h＝15m/s，
则汽车行驶的时间t＝＝＝1.8s，
自行车通过的路程s2＝3.6m+0.9m＝4.5m，
自行车行驶的最小速度：
v2＝＝＝2.5m/s；
（2）最大值的时候是自行车车速快，自行车的车尾碰到汽车的车头，汽车行驶的距离s1′＝22.5m，
汽车行驶的时间t′＝＝＝1.5s，
自行车通过的路程s2′＝3.6m+0.9m+1.8m+1.8m＝8.1m，
自行车行驶的最大速度：
v2′＝＝＝5.4m/s。
自行车速度应小于2.5m/s或大于5.4m/s才能避免与轿车相撞。
答：（1）若自行车以6m/s的速度横穿机动车道，则自行车完全通过两条车道的时间是1.5s；
（2）若自行车的车头与这辆轿车的车尾刚好相撞，则自行车的速度为2.5m/s；
（3）自行车速度应小于2.5m/s或大于5.4m/s才能避免与轿车相撞。
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