2025人教版高中物理必修第一册同步练习题（有解析）--第一章 运动的描述复习提升

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2025人教版高中物理必修第一册
本章复习提升
易混易错练
易错点1　误认为物体的x-t图像中的图线是运动轨迹
1.(2024山西朔州月考)甲、乙、丙三个物体同时同地出发,6 s末同时到达同一目的地,它们运动的位移-时间图像如图所示,则关于三者的路程s和位移大小x的关系正确的是 (　　)
A.s甲>s丙=s乙　　　　B.s甲>s丙>s乙
C.x甲>x丙>x乙　　　　D.x甲=x丙>x乙
易错点2　误认为“平均速度”等于“速度的平均”
2.(2024福建厦门第二中学月考)一个质点做变速直线运动,以v1=20 m/s的平均速度完成前位移,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下的位移,则全过程的平均速度为 (　　)
A.27 m/s　　　　B.22.5 m/s
C.25 m/s　　　　D.18 m/s
易错点3　误认为平均速率等于平均速度的大小
3.(多选)如图所示,一质点沿半径r=20 cm的圆周自A点出发沿逆时针方向匀速率(速度大小不变)运动,在2 s内运动圆周到达B点,π取3.14。则该过程中 (　　)
A.质点平均速度的大小为0.141 m/s
B.质点平均速度的大小为0.471 m/s
C.质点平均速率为0.141 m/s
D.质点平均速率为0.471 m/s
易错点4　不清楚加速度、速度的关系而出错
4.(多选)(2024广东佛山月考)进行运动过程的分析是学习物理的基本能力。一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小,直至为零,关于该物体运动的情况,下列说法正确的是 (　　)
A.物体的速度可能不断减小,之后一直变大
B.物体的速度可能不断增大,加速度为零时,速度最大
C.物体速度的变化率一定越来越小
D.物体的速度一定越来越小
易错点5　忽视运动中加速度的大小限制而出错
5.(2024江苏扬州中学期中)研究表明,物体被竖直向上抛出后的速度变化比沿光滑斜面向上运动的速度变化快。小明同学沿某一足够长的光滑斜面向上推出一个小球,某时刻小球速度的大小为18 m/s,2 s后速度的大小变为4 m/s。已知沿竖直方向向上抛出后物体的加速度大小g=9.8 m/s2,则这2 s内该小球 (　　)
A.速度变化量的大小一定等于14 m/s
B.速度变化量的大小可能等于22 m/s
C.速度变化率的大小一定为11 m/s2
D.速度变化率的大小可能为11 m/s2
思想方法练
一、科学抽象——理想化模型法
方法概述　通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想化模型法。把复杂的问题简单化,忽略次要因素,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理。
1.关于物体能否看作质点,下列判断正确的是 (　　)
A.甲图:研究某高铁列车从杭州行驶到北京所需的时间,可将列车视为质点
B.乙图:研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,可将车队视为质点
C.丙图:蚂蚁很小,研究它的运动时,一定可以将它视为质点
D.丁图:研究花样滑冰运动员的优美动作时,可将她视为质点
二、极限思维法
方法概述　极限思维法就是将物理量的可能变化推向极限(最小、最大或者某个临界值),充分暴露物理量之间相互关系的合理性,从而准确判断结果合理与否的一种思维方法。如P9第8题就应用了此方法。
2.(2024山东济南第一中学月考)某同学利用气垫导轨测定滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=1 cm的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下做匀加速直线运动先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1=0.02 s、Δt2=0.01 s,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt=1.0 s。可知:(计算结果保留2位有效数字)
(1)遮光条通过光电门1时的速度大小v1=　　　　m/s,通过光电门2时的速度大小v2=　　　　m/s。
(2)滑块的加速度大小a=　　　　m/s2。
(3)要提高测量的精确度,可适当　　　　(填“增大”或“减小”)遮光条的宽度。
三、数形结合法
方法概述　所谓“数”就是指物理量,“形”就是用图形来表示物理状态与物理过程,“数形结合”就是在表示物理模型的图形上标出已知量,从而求解物理问题。如P5第5题、P7第11题、P8第5题等就应用了此方法。
3.(2024浙江杭州第二中学期中)我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是 (　　)
A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B.海盗快艇在66 s末开始掉头逃离
C.海盗快艇在66 s末离商船最近
D.海盗快艇在96~116 s内的加速度为a=-0.75 m/s2
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.A 2.B 3.AD 4.BC 5.A
1.A　由于甲、乙、丙都做直线运动,初位置和末位置相同,故位移相同;由图可知甲物体有反向运动过程,乙、丙两物体均只有单向运动,即乙、丙两物体的路程等于位移大小,故甲物体的路程最大,A正确。
错解分析　本题易误认为物体的x-t图像中的图线是运动轨迹,得出s甲>s丙>s乙,错选B。解题时要理解位移的概念和位移-时间图像的含义,知道在x-t图像中纵坐标的差值表示对应时间内的位移。如图所示的平面直角坐标系中的图线表示运动轨迹,解题时要注意两坐标轴表示的物理量。
2.B　设全程位移大小为x,则前位移所用的时间为t1=,后位移所用的时间为t2=,故全程的平均速度为v==22.5 m/s,故A、C、D错误,B正确。
错解分析　本题易错将平均速度当成速度的平均,从而错选C。注意平均速度等于总位移与总时间的比值,不一定等于前后两个过程速度的平均。
3.AD　质点的位移是由A点指向B点的有向线段,则位移大小为线段AB的长度,由题图中几何关系可知位移大小x=r,故平均速度为v=≈0.141 m/s;质点的路程为运动轨迹的长度,s=×2πr=×2π×20 cm=94.2 cm,故平均速率为v率==0.471 m/s。A、D正确。
错解分析　一些同学错误地认为平均速率等于平均速度的大小,从而错选C。实际上平均速度等于位移与时间的比值,而且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间),而平均速率等于路程与时间的比值。
4.BC　做变速直线运动的物体的加速度逐渐减小,加速度方向与速度方向关系不确定,需分情况讨论。若加速度和速度反向,物体的速度不断减小,当加速度减小到零时,速度还未减小到零,则物体做匀速直线运动;当速度减小到零时,加速度还未减小到零,此后物体的速度反向逐渐变大,当加速度减小到零时,物体开始匀速运动,速度不再变大,如图甲所示,综上可知物体的速度不可能不断减小,之后一直变大,A错误。
甲
若加速度和速度同向,则物体的速度会不断增大,加速度为零时,速度最大,如图乙所示,B正确,D错误。
加速度又称速度的变化率,则加速度不断减小,物体的速度的变化率一定越来越小,C正确。
错解分析　一些同学认为加速度减小时物体的速度也一定减小,错选D项。在判断物体的运动情况时应注意加速度的方向与速度的方向关系决定物体加速还是减速,加速度的大小决定物体速度变化的快慢,而速度的方向决定位移如何变化。
5.A　由题意可知,开始时小球沿光滑斜面向上运动,设沿斜面向上为正方向,2 s后速度的大小变为4 m/s,速度的方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反:与初速度方向相同时,速度的变化量Δv1=-14 m/s,与初速度方向相反时,速度的变化量Δv2=-22 m/s,则速度变化率即加速度分别为a1==-7 m/s2和a2==-11 m/s2;因沿竖直方向向上抛出后物体的加速度大小为9.8 m/s2,可知小球沿光滑斜面运动时的加速度大小不可能是11 m/s2,因此速度变化量的大小一定等于14 m/s,速度变化率的大小一定等于7 m/s2,选A。
错解分析　由于小球冲上足够长的光滑的斜面减速到零后,会反向向下运动,所以经过2 s后小球速度方向可能与初速度方向相同,也可能相反,部分同学只注意到运动的双向性,未考虑加速度的合理性,从而错选B、D。解题时要认真审题,剖析隐含条件,并判断结果是否合理。
思想方法练
1.A　研究某高铁列车从杭州行驶到北京所需的时间,由于距离较远,列车自身长度可以忽略不计,可将列车视为质点,故A正确;研究一婚礼车队通过某红绿灯路口所需的时间,由于车队较长,则不可将车队视为质点,故B错误;蚂蚁虽然很小,但若要研究它的具体动作,则不可以将它视为质点,故C错误;研究花样滑冰运动员的优美动作时,由于要研究她的具体动作,不可将她视为质点,故D错误。
方法点津　 建立质点模型的两个关键点
　　(1)明确题目中要研究的问题是什么。质点是对实际物体的科学抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,真正的质点并不存在。
　　(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题产生的影响能否忽略不计。当物体的大小和形状对所研究问题的影响很小,可以忽略不计时,就可将其视为质点。
2.答案　(1)0.50　1.0　(2)0.50　(3)减小
解析　(1)由于遮光条宽度较窄,通过光电门时间较短,所以可用遮光时间内的平均速度来代替通过光电门的瞬时速度,则遮光条通过光电门1时的速度大小v1= m/s=0.50 m/s,通过光电门2时的速度大小v2= m/s=1.0 m/s。
(2)根据加速度的定义可得滑块的加速度大小为a= m/s2=0.50 m/s2。
(3)由于实验中利用很短时间内的平均速度来代替通过光电门的瞬时速度,所以若要提高测量的精确度,可适当减小遮光条的宽度。
方法点津　在分析变速直线运动的瞬时速度时,取包含物体经过的某点在内的很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段位移内的速度变化就越小,在该段位移内的平均速度就能越精确地描述物体在该点的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移内的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现了物理学中常用的无限取微、逐渐逼近的极限思想。
3.D　在0~66 s内速度逐渐增大,图线的斜率越来越小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速运动,A错误;海盗快艇在96 s末速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,此时海盗快艇离商船最近,B、C错误;96~116 s时间内,加速度a= m/s2=-0.75 m/s2,D正确。
方法点津　本章涉及的v-t图像直观地表示出速度随时间的变化关系,是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法。分析图像类问题时,要能将图像与所描述的物体的实际运动情况结合起来,搞清楚图像表示的物理意义,综合利用图线的截距、斜率、交点、折点等代表的物理信息解题。
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