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2.1 速度变化规律——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1.小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时(如图所示)小车的速度为v,BC的距离是AB的2倍,则到达C点时小车的速度( )
A. B.3v C. D.2v
2.某小区安装了车辆识别系统,当业主车辆行驶到栏杆一定距离时,栏杆绕转轴自动向上匀速旋转放行。俯视图如图所示,已知水平栏杆离地高度为1m,一辆汽车(可视为长方体)车顶高度为1.6m,正好行驶在路中间,自动识别装置在探测到离杆4.4m的汽车时,水平栏杆向上旋转,5.4s转到竖直位置,为使汽车安全通过,则该汽车匀速行驶的最大速度约为( )
A.1.5m/s B.2.0m/s C.2.5m/s D.3.0m/s
3.烟花弹从竖直的炮筒被推出,升至最高点后爆炸。上升的过程由于空气阻力的影响,图像如图所示,从推出到最高点所用的时间为t,上升的最大高度为H,图线上C点的切线与AB平行,、为已知量,且烟花弹时间内上升的高度为h,则下列说法正确的是( )
A.烟花弹上升至最高点时,加速度大小为零
B.烟花弹上升至最高点过程中,空气阻力大小不变
C.烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足
D.烟花弹刚从炮筒被推出的速度v满足
4.一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,火车先做匀加速运动,加速度大小为a,接着做匀减速运动,加速度大小为,到达B地时恰好静止,若两地距离为s,则火车从A地到B地所用时间t为( )
A. B. C. D.
5.某质点做匀加速直线运动,初速度为,加速度为,则质点末速度的大小为( )
A. B. C. D.
6.鲣鸟从高空由静止竖直扎向水面捕鱼时的情景如图所示,鲣鸟的位移x与运动时间t的比值满足函数均已知,为鲣鸟在空中运动的总时间。则( )
A.鲣鸟在空中的最大速度为 B.鲣鸟在空中的最大速度为
C.鲣鸟在空中的最大位移为 D.鲣鸟在空中的加速度大小为
7.冰壶是冬奥会的一个团队比赛项目。某运动员将冰壶沿水平冰面以一定速度推出刚好到达目标地点,若冰壶被推出后的整个运动过程可视为匀减速直线运动。已知推出点到目标地点间的距离为L,冰壶在推出后的第一个所用时间为,到达目标地点的最后一个所用时间为,冰壶可视为质点。则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
8.关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
二、多选题
9.如图时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的图象如图所示,忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是( )
A.在第1小时末,乙车改变运动方向
B.在第2小时末,甲乙两车相距10km
C.在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大
D.在第4小时末,甲乙两车相遇
10.一个以初速度沿直线运动的物体,时刻的速度为,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~内的平均加速度 B.之前,物体的瞬时加速度越来越小
C.时的瞬时加速度为零 D.平均加速度和瞬时加速度的方向相同
11.甲、乙两车沿直线在同一条平直公路上同向运动,其图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.若乙车在前且两车恰好没有相撞,则时刻甲、乙两车间的距离为
B.若乙车在前且两车恰好没有相撞,则时刻甲、乙两车间的距离为
C.若时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为
D.若时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为
三、填空题
12.如图所示为某物体做直线运动的图像,从图可知段、段、段、段的加速度分别是________、________、________、________,物体在12s末时的速度是________m/s.
13.速度与时间的关系式是一个矢量式,使用时一定要先规定正方向,一般规定初速度的方向为正方向,对于匀加速直线运动,由于a与v方向①________,a的方向为②________;对于匀减速直线运动,由于a与v方向③________,a的方向为④________。
14.在上海的高架道路上,一般限速80 km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示,路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车(在本题中可看成质点)匀速经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为;经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将对架设在路面上方的照相机C发出指令对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式______;
(2)若,则照相机将______工作。(选填“会”或“不会”)
四、计算题
15.某高速公路自动测速装置如图甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波:在接收到反射回来的无线电波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离,可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示,请根据图中的意义,结合光速c求出汽车车速的表达式。
16.一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.5m/s的加速度加速,10s末因故突然紧急刹车,随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是。
(1)汽车在10s末的速度是多少?
(2)汽车从刹车到停下来用了多长时间?
参考答案
1.答案:A
解析:由匀变速直线运动的规律:,得,A选项正确。
2.答案:B
解析:设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为θ,由几何知识得
解得
由题意可知直杆转过θ所用时间为
汽车匀速行驶的最大速度为
故选B。
3.答案:D
解析:A、烟花弹上升至最高点时,受重力作用,加速度为g,故A错误;
B、图像切线的斜率代表加速度,由图可知,烟花弹的加速度逐渐减小,根据牛顿第二定律得:
则空气阻力逐渐减小,故B错误;
C、连接AB两点,烟花弹做匀变速直线运动,位移为
图像与坐标轴所围面积表示位移,由图可知
故C错误;
D、连接AC两点,从时间,烟花弹做匀变速直线运动,烟花的位移为
由图可知
故D正确;
故选:D。
4.答案:C
解析:设加速结束时的速度为v,则,解得,则整个过程中的平均速度为,则火车从A地到B地所用时间,故选C。
5.答案:B
解析:由匀变速直线运动的速度—时间关系,解得质点2s末速度的大小为,故选B。
6.答案:A
解析:由得,由匀变速直线运动规律可得鲣鸟的加速度,D错误。鲣鸟在空中的最大速度为,A正确,B错误。鲣鸟在空中的最大位移为,C错误。
7.答案:A
解析:利用逆向思维以及初速度为零的匀加速直线运动推论可知,冰壶被推出后运动的第一个和最后一个所用时间之比为,则有,则A正确。
8.答案:C
解析:匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,若初速度为零,则可以成正比,所以A项错误;加速度的正负表示加速度与设定的正方向相同或相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度方向与加速度方向相反即减速运动,所以B项错误;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变化,也可用速度图像说明,所以C项正确;匀变速只说明加速度是恒定的,如竖直上抛运动,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,是匀变速直线运动,所以D项错误。
9.答案:BC
解析:A.由图可知,2小时内乙车一直做反方向的运动,1小时末开始减速但方向没有变,故A错误;
B.图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移,则可知,2小时内,甲车正向运动的位移为
而乙车反向运动,其位移大小为
因两车相向运动,且初始时刻相距70km,则2小时末时,两车还相距,故B正确;
C.图象的斜率表示加速度,由图可知,乙车的图象斜率总是大于甲车的图象的斜率,故乙车的加速度总比甲车的大,故C正确;
D.4小内甲车的总位移为
而乙车的总位移为
即乙车的位移为正方向的30km,两车原来相距70km,4小时末时,甲车离出发点120km,而乙车离甲车的出发点
故此时甲乙两车不相遇,故D错误。
故选BC。
10.答案:ABD
解析:图像中图线的斜率表示物体的加速度,则根据斜率可得加速度的变化。根据加速度的定义式可知0~内的平均加速度,故A正确;由题图可知,物体做加速度减小的加速运动,故B正确;时图线斜率不为零,故瞬时加速度不为零,选项C错误;物体做加速度逐渐减小的变加速运动,故平均加速度和瞬时加速度的方向相同,选项D正确。
11.答案:AD
解析:AB.由图象可知,两车速度相等时距离最近,而图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在前12s内,甲车的位移
乙车的位移
根据题意恰好不相撞,因此时刻甲、乙两车间的距离为
A正确,B错误;
C.若初始时刻,两车在同一位置,在前16s内甲车的位移
乙车做匀加速运动,且加速度
因此前16s,乙车的位移
乙没有追上甲,接下来甲车停止运动,乙车继续加速运动,当乙追上甲时
整理得
C错误,D正确。
故选AD。
12.答案:1;0;-2;-0.5;-2
解析:图像的斜率表示质点的加速度,故,段物体的速度不变,质点做匀速直线运动,加速度为零;段物体做减速运动,段物体做减速运动。由题图可知物体在12s末时的速度为。
13.答案:相同;正;相反;负
解析:匀加速直线运动加速度方向与初速度方向相同,取初速度的方向为正方向,则加速度为正值对于匀减速直线运动加速度,加速度方向与初速度方向相反,取初速度的方向为正方向,则加速度为负值。
14.答案:(1)
(2)不会
解析:(1)微型计算机计算汽车速度时是利用短时间内的平均速度代替瞬时速度的,汽车速度的表达式为。
(2)由得,照相机不会工作。
15.答案:
解析:第1次发射脉冲信号时,汽车到雷达距离
第2次发射脉冲信号时,汽车到雷达距离
又,
得。
16.答案:(1)15m/s(2)7.5s
解析:(1)汽车做匀加速直线运动。初速度
加速度
时间
由
代入数据得
(2)汽车10后做匀加速直线运动
根据
得
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2.2 位移变化规律——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1.中国自主研发的智能复兴号动车组运行速度很快,每小时可达350公里,是目前世界上运营时速最高的高铁列车。某次复兴号动车组做匀加速直线运动出站时,途中连续经过M、P、N三点,已知PN的距离是MP的两倍,MP段的平均速度是108km/h,PN的平均速度是216km/h,则火车经过N点时的瞬时速度为( )
A.66m/s B.75m/s C.80m/s D.85m/s
2.公路上一汽车沿直线运动,其图像如图所示。下列关于汽车的运动说法正确的是( )
A.汽车不是做匀变速直线运动 B.汽车在第4s末的速度大小为1m/s
C.汽车的加速度大小为 D.汽车在前8s内的位移为8m
3.为推动新农村建设,很多乡村道路上都安装了太阳能路灯,若某路段为直线且任意相邻两路灯的间距均为12 m,某汽车做匀加速直线运动过程中从第一盏路灯到第二盏路灯所用时间为2 s,从第二盏路灯到第三盏路灯所用时间为1 s,则下列说法正确的是( )
A.该车经过第一盏路灯时的速度为.
B.该车运动的加速度大小为
C.该车从第三盏路灯到第四盏路灯用时为0.5 s
D.该车经过第三盏路灯时的速度大小为14 m/s
4.如图所示,高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,相邻车厢的候车线间的距离均为d.若动车共有6节车厢(含车头、车尾),每节车厢长均为d,动车进站时(从左往右)做匀减速直线运动.站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(车门靠近前进方向一端),则( )
A.动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,经历的时间为4t
B.动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,平均速度为
C.动车1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D.动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为
5.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则汽车运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.无法确定
6.自动配餐小车沿一条直线运动依次通过四点,如图所示.小车从A到C做匀加速直线运动,在C点开始刹车做匀减速直线运动,在D点恰好停止,已知,通过AB段所用时间为1 s,,通过BC段所用时间为2 s,,则小车加速和减速过程的加速度大小分别为( )
A. B. C. D.
7.小爱同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况而绘制的图像(如图)。已知机动车运动轨迹是直线,则下列说法合理的是( )
A.机动车处于匀加速状态 B.机动车在前3秒的位移是12m
C.机动车的加速度为 D.机动车前2秒内的平均速度为6m/s
8.一物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系是,x与t的单位分别为m和s,则物体的初速度与加速度分别为( )
A., B., C., D.,
二、多选题
9.高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成,其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以的加速度由静止匀加速下滑,滑雪板经过1、2两点所用时间分别为0.5s和0.3s。已知滑雪板长为1.5m,则下列说法正确的是( )
A.滑雪板通过点2的平均速度为5m/s
B.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1s
C.滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为1.1s
D.1、2两点间的距离为3.96m
10.甲、乙两质点在相邻平行直线轨道上运动的位移-时间图像(图像)如图所示,其中甲的图线是直线,乙的图线是抛物线。下列说法正确的是( )
A.在0~12 s内,乙做曲线运动
B.在0~12 s内,甲的平均速度大于乙的平均速度
C.在0~6 s内的任意时刻,甲、乙的速度不可能相同
D.甲的速度为4 m/s
11.2019年9月21日,“多彩贵州”自行车联赛在赤水市举行第五站的赛事一辆做匀变速直线运动的赛车,初速度,它的位置坐标x与速度的二次方的关系图像如图所示,则( )
A.赛车的加速度大小为 B.赛车在时速度为0
C.赛车在前2s内的位移大小为7.5m D.赛车在1s时的位置坐标为2.375m
三、填空题
12.一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第1节车厢前端旁的站台前观察,第1节车厢通过他历时2s,全部车厢通过他历时8s,忽略车厢之间的距离,车厢长度相等,则第9节车厢通过他所用时间为___________,这列火车共有___________节车厢。
13.做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带,通过打点计时器,打点时间间隔为0.02s,由纸带上打出的某点开始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,使每一条纸下端与x轴重合,将边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标中.求:在第一个0.1s内,中间时刻的速度为______ m/s,运动物体的加速度为______.(要求结果保留三位有效数字).
14.在研究物体匀变速直线运动时,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz.下图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻的两点中间都有四个点未画出.按时间顺序取点0、1、2、3、4、5、6,用米尺量出点1、2、3、4、5、6到0点的距离分别是(单位:cm)8.78、16.45、23.02、28.50、32.88、36.14.由此可知点2的速度为_______m/s,小车的加速度的大小为_______.(结果保留两位有效数字)
四、计算题
15.某校举行运动会,参赛的运动员都在紧锣密鼓地进行训练,运动员完成100m赛跑的过程可看成两个连续的过程,分别为由静止开始的匀加速直线运动和匀速直线运动。一次训练赛中,枪响后开始计时,运动员加速后达到最大速度,此后以最大速度匀速运动直到冲过终点,总成绩。求:
(1)运动员的加速距离;
(2)运动员的反应时间。
16.利用图像这种形象的数学语言工具,来表达各种现象的过程和规律,这种方法称为图像法。图的三幅图像分别为直线运动的物体的位移-时间图像()、速度-时间图像()、加速度—时间图像()。求:
(1)图像中第5s初到第8s末的平均速度以及前8s内的平均速率;
(2)图像中前2s内的平均加速度;
(3)图像中0时刻的速度大小为,第8s末的速度。
参考答案
1.答案:B
解析:,设P点的速度为v,则,从M到P,从P到N,联立解得故选B。
2.答案:B
解析:A.若汽车做匀变速直线运动有整理后有则根据题图图像为一条倾斜的直线,说明汽车做匀变速直线运动,故A错误;BC.根据选项A可知则汽车停下有可知汽车在第4s末的速度大小根据逆向思维法为故B正确、C错误;D.根据选项B的分析,结合逆向思维法有故D错误。故选B。
3.答案:D
解析:经过第一盏路灯到第二盏路灯中间时刻的瞬时速度大小为,经过第二盏路灯到第三盏路灯中间时刻的瞬时速度大小为,则该车的加速度大小为,设该车经过第一盏路灯的速度大小为,根据运动学公式可得,解得,故A、B错误;设该车经过第三盏路灯时的速度大小为,根据运动学公式可得,解得,设该车从第三盏路灯到第四盏路灯的时间为,根据运动学公式可得,解得(另一解舍去),故C错误,D正确.
4.答案:C
解析:采用逆向思维,可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动.设加速度大小为a,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口,则动车位移大小,动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,所经过的位移大小为4d,则有,解得,故A错误;动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,平均速度为,故B错误;设动车1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为,从动车1号车厢头部经过5号候车线到停止,可得,解得,故C正确;动车从开始经过3号候车线处的旅客到停止运动,所经过的位移大小为2d,则,解得,故动车1号车厢经过3号候车线处的旅客所用的时间为,故D错误.
5.答案:B
解析:设汽车运动的加速度大小为a,时间为t,则,超声波来回的时间也为t,超声波做匀速直线运动,所以单程的时间为,汽车做初速度为零的匀加速运动,则汽车在前与后时间内的位移比为1:3,所以在超声波追汽车的时间内,汽车运动的位移为5 m,则超声波追上汽车时,经过的位移,所以,解得,将代入,解得,故B正确,A、C、D错误.
6.答案:C
解析:小车在AB段的平均速度等于AB段中间时刻的瞬时速度,则,小车在BC段的平均速度等于BC段中间时刻的瞬时速度,则,则加速过程的加速度,到达C点时的速度,减速过程的加速度大小,故C正确.
7.答案:D
解析:AC.根据题意,由公式可得
由图像斜率可得
由纵轴交点可得可知。机动车处于匀减速状态,故AC错误;
B.机动车匀减速运动的总时间为
则3s车已经停下来了,机动车在前3秒的位移是
故B错误;
D.机动车第2s末的速度为
机动车前2秒内的平均速度为
故D正确。
故选D。
8.答案:A
解析:对比和位移—时间公式。知物体的初速度为-5m/s,加速度为,故A正确,BCD错误。
故选:A。
9.答案:ACD
解析:A.滑雪板通过点2的时间为,经历的位移为,则滑雪板通过点2的平均速度为
故A正确;
BC.设滑雪板前端通过点1后时间的速度为,通过点2后时间的速度为,由匀变速运动平均速度的推论有
则滑雪板前端从点1到点2所用时间为
故B错误,C正确;
D.滑雪板前端经过点1的速度为
则1、2两点间的距离为
故D正确。
故选ACD。
10.答案:BC
解析:图像中的图线并非运动轨迹,乙的图线是抛物线,结合匀变速直线运动的位移-时间关系式可知,乙做匀变速直线运动,选项A错误;在0~12 s内,甲做匀速直线运动的平均速度大小为,而该时间内乙的位移为零,平均速度为零,选项B正确,D错误;图像中图线的斜率表示速度,在0~6 s内,甲沿负方向运动,乙沿正方向运动,甲、乙的速度不可能相同,选项C正确。故选B、C。
11.答案:CD
解析:A.由图象可知该车做匀减速直线运动,根据速度位移公式有
则图象的斜率等于
解加速度,即大小为,故A错误;
B.设汽车减速到零所需的时间为,根据速度公式有
代入数据解得,说明赛车在时仍在运动,此时速度不为0,故B错误;
C.设赛车在前2s内的位移为,根据位移时间公式有
代入数据解得m,故C正确;
D.设赛车在前1s内的位移为,根据位移时间公式有
代入数据解得m,由图可知该车在1s内是由-2m处出发,所以在1s时的位置坐标为,故D正确。
故选CD。
12.答案:;16
解析:第1节车厢通过人所用时间为,则
前8节、前9节车厢通过人所用时间为、,则
解得
则第9节车厢通过他所用时间
设车厢的长度为L,火车的节数为n,即火车总长度为nL,第1节车厢通过他历时,全部车厢通过他历时,由位移时间关系式得
解得
节
13.答案:0.225;0.750
解析:它们的长度分别等于,因为剪断的纸带所用的时间都是,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,即在第一个0.1s内,中间时刻的速度为:
如图所示即相当于物体的速度一时间图象,则斜率即为加速度,横坐标每一纸带的宽度代表0.1s,故。
14.答案:0.71;1.1
解析: 点2的瞬时速度等于1、3两点间的平均速度,则
根据,运用逐差法得,
,负号表示方向
15.答案:(1)(2)
解析:(1)设运动员的加速度大小为a,根据运动学公式有
解得
,
(2)令,设运动员从开始匀速到撞线所用时间为,运动的距离为,则有
解得
16.答案:(1);(2)(3)
解析:(1)根据题意
,平均速率
(2)加速度
(3)根据速度时间关系
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2.3 实验中的误差和有效数字——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1.接通电源与释放纸带(或物体)这两个操作步骤的先后顺序是( )
A.应先接通电源,再释放纸带运动 B.应先释放纸带运动,再接通电源
C.在释放纸带运动的同时接通电源 D.先释放纸带运动或先接通电源都可以
2.为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为。则滑块的加速度大小约为( )
A. B. C. D.不能计算
3.某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05 s打一个点
B.小车做匀速直线运动
C.小车的加速度大小为
D.小车在时的速度大小是0.04 m/s
4.打点计时器是一种常用的实验仪器,它使用的电源及其直接测量的物理量分别是( )
A.直流电、测量位移和速度 B.直流电、测量瞬时速度和加速度
C.交流电、测量速度和加速度 D.交流电、测量时间
5.某同学用毫米刻度尺测量一物体的长度,如图所示,下述记录结果正确的是( )
A.3 cm B.30 mm C.3.00 cm D.0.03 m
6.关于误差和有效数字,下列说法正确的是( )
A.测出一个物体长为123.6 cm,采用的测量工具的分度值是1 cm
B.0.92 cm与0.920 cm含义是一样的
C.多测几次求平均值可减小系统误差
D.0.082 cm有三位有效数字
7.测量所能达到的准确程度,由下列各项中哪项决定( )
A.仪器的分度值 B.实验原理和方法
C.测量要求达到的准确程度 D.实验者的实验技能
8.如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,相邻计数点间的距离分别为和,时间间隔均为T,则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.以下误差属于系统误差的是( )
A.测量小车质量时天平不等臂、或砝码不标准,天平底盘未调平所致的误差
B.用有毫米刻度的尺测量物体长度,毫米以下的数值只能用眼睛估计而产生的误差
C.用百米绳测量物理课本的宽度
D.电压起伏引起电表读数不准
10.用毫米刻度尺测量物体的长度,下列读数符合有效数字要求的是( )
A.1.502 m B.1.621 4 m C.12.40 cm D.4.30 mm
11.若四次测量一本书的宽度记录为以下数据,记录结果是四位有效数字的是( )
A.12.38 cm B.12.365 cm C.12.36 cm D.12.37 cm
三、填空题
12.某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10 s。试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中。(要求保留三位有效数字)
数值 _______ _______ _______ _______ _______
13.在“探究匀变速直线运动”的实验中,某同学用打点计时器打出了一条纸带。他从比较清晰的点起,选取了五个计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点图中未画出,打点计时器打点时间间隔为0.02 s,如图所示。则打下两计数点的时间间隔为_____s,两点间的平均速度大小为________m/s,打C点时的瞬时速度大小为_______m/s。
14.在用打点计时器测定物体的速度,当电源频率低于时,如果仍按的时间间隔打一个点计算,则测出的速度数值将比物体的真实数值偏__________(选填“大”或“小”).
参考答案
1.答案:A
解析:如果先释放纸带开始运动,再接通打点计时器的电源,由于物体运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;所以在实验时,应先给打点计时器接通电源,再释放纸带让纸带(随物体)开始运动,故A正确。
2.答案:A
解析:遮光条宽度很小,过光电门所用的时间很短,可以利用滑块经过光电门的平均速度代替其瞬时速度,即经过第一个光电门的速度为,经过第二个光电门的速度为,由加速度的定义式得出,故A正确,B、C、D错误。
3.答案:D
解析:当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,故A错误;根据图像知,小车做匀加速直线运动,在时的速度大小是0.04 m/s,直线的斜率为,故B、C错误,D正确。
4.答案:D
解析:常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02 s打一个点,则它直接测量的物理量是时间,故选D。
5.答案:C
解析:刻度尺的分度值为1 mm,再估读一位数字,所以记录数据应到毫米的十分位上。
6.答案:A
解析:一个物体长为123.6 cm,最后的一位0.6 cm是估读的,所以采用的测量工具的分度值是1 cm,故A正确;0.92 cm有两位有效数字,而0.920 cm有三位有效数字,它们的含义是不同的,故B错误;多次测量求平均值可以减小偶然误差,不能减小系统误差,故C错误;有效数字是从左边数第一个不为0的数字开始的,0.082cm有两位有效数字,故D错误。
7.答案:A
解析:仪器的分度值决定了测量的准确程度。
8.答案:D
解析:因为物体做匀变速直线运动,打点2时物体的速度等于点1到点3的平均速度,由图可知,1到3过程的位移为,时间为,故打点2时物体的速度为,故选D。
9.答案:AC
解析:A、C选项是实验仪器不精确所致,是系统误差;B选项是由于测量者在估计时由于视线方向不准造成的,是偶然误差;D选项是偶然误差。
10.答案:BC
解析:先换成以mm为单位,小数点之后有一位数字的是正确的,,,,故选项B、C正确。
11.答案:ACD
解析:有效数字是从一个数的左边第一个非零数字起,到末位数字止,则A、C、D正确,12.365 cm是五位有效数字,则B错误。
12.答案:0.400;0.479;0.560;0.640;0.721
解析:根据直线运动中时间中点的速度近似等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小。
;
;
;
;
。
13.答案:0.1;0.36;0.42
解析:每相邻两计数点间还有4个计时点,即每五个点取作一个计数点,因此计数点之间的时间间隔为:;
由图可知:,
则之间的平均速度大小为,
,
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
14.答案:大
解析:
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2.4 科学测量:做直线运动物体的瞬时速度——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间。测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角
2.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示(连续两次曝光的时间间隔T是相等的).由图可知( )
A.在时刻以及时刻两木块速度相同
B.在时刻两木块速度相同
C.在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
D.在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
3.在“测量小车的瞬时速度”实验中,下列说法正确的是( )
A.只需打出一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为计时起点
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1s
4.小明同学在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如图所示.在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头平齐,将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端.小明同学将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据.
实验次数 不同的挡光片 通过光电门的时间/s 速度
第一次 Ⅰ 0.23044 0.347
第二次 Ⅱ 0.17464 0.344
第三次 Ⅲ 0.11662 0.343
第四次 Ⅳ 0.05850 0.342
则以下表述正确的是( )
①四个挡光片中,挡光片Ⅰ的宽度最小
②四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
③四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
④四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
5.某次实验中,一同学利用打点计时器测出了某物体不同时刻的速度,并在坐标纸上画出了其速度随时间变化的图象,由此可知( )
A.物体做曲线运动 B.物体运动的最大速度约为
C.物体运动的平均速度约为 D.物体的最大位移约是
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图所示的纸带,图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率
C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.长木板一定要水平摆放
B.使用刻度尺测量长度时,不必估读
C.使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位
D.作图象时,所描线必须经过每一个点
8.某兴趣小组在实验室做了“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,下列说法正确的是( )
A.打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮一端
B.重物牵引小车运动时只需打一条纸带,并进行数据处理
C.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点
D.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点
二、多选题
9.关于利用打点计时器研究匀变速度直线运动的规律的实验,下列说法中正确的是( )
A.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面
B.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
C.细线必须与长木板平行
D.使用电火花打点计时器比电磁打点计时,由于纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也比较小
10.一辆漏油的农用车在平直公路上行驶,假如每隔1s漏下一滴,一位同学根据漏在路面上的油滴分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向不变),下列说法中正确的是( )
A.当沿运动方向油滴间距变小时,车一定在做减速直线运动
B.当沿运动方向油滴间距相等时,车一定在做匀速直线运动
C.当沿运动方向油滴间距变大时,加速度一定在增大
D.当沿运动方向油滴间距变大时,车的加速度可能在减小
11.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,则以下说法正确的是( )
A.为使更接近瞬时速度,可换用宽度更窄的遮光条
B.事实上是平均速度,不能用来代表瞬时速度
C.理论上,越短,越小,越接近瞬时速度
D.为使更接近瞬时速度,可增大气垫导轨与水平面的夹角
三、填空题
12.(1)打点计时器接________(选填“交流”或“直流”)电源,当频率是50Hz时,打点计时器每隔________秒打一个点。
(2)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______。
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
13.动量定理求子弹速度
(1)测小车,子弹质量M,m
(2)游标卡尺测挡板宽度d为_______cm
(3)调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门A,(忘记了)s,(忘记了)s,则调高_______(左端,右端)
(4)若平衡摩擦力后,子弹射入小车与小车一起运动,过A点时间为,则子弹速度_______(用d,M,m,表示)
(5)重复5次,得到下表(数据缺失)
求子弹平均速度_______.
14.(1)如图甲所示,用电火花打点计时器研究匀变速直线运动,应采用______(选填“交流电压8V”或“交流电压220V”),频率的电源;
(2)图乙为打出的一条纸带,每五个点取一个计数点,A、B、C、D、E为纸带上所选的相邻计数点,则______m/s,______m/s,______。(计算结果均保留两位有效数字)
四、计算题
15.为研究小车沿斜面向下运动的规律,把纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图所示。
(1)某同学用以下方法绘制小车的图像。先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条由短到长并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为横轴,标出时间(表示时间轴)。最后将纸条上端中心连起来,于是得到图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图上,复制得到纸带)绘制这个图像。
(2)这样做有道理吗?说说你的看法。
16.某同学为了测定气垫导轨上滑块的加速度(可视为恒定),他在滑块上安装了宽度的遮光条,如图所示。然后利用气垫导轨和数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为,通过光电门2所用的时间为,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,则滑块的加速度大小为多大?
参考答案
1.答案:A
解析:利用平均速度等效替代瞬时速度;遮光条越窄,或速度越大,遮光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,即换用宽度更窄的遮光条,即可实现趋向于0,而提高测量遮光条宽度的精确度,或者滑块的释放点更靠近光电门,及增大气垫导轨与水平面的夹角均不能达到趋向于0的条件;故A正确,BCD错误。
故选A。
2.答案:C
解析:由题图可知,下面的木块在每个T时间内均走4格,故做匀速直线运动.因为高速摄影机的曝光时间很短,所以上面的木块在、时刻的速度可以近似由平均速度得出,设相邻两格间的距离为x,则有,,而下面的木块的速度,故A错误,同理可知B也错误;
在至时间内,上面木块的位移为4格,分析可知,和之间某一时刻上面木块的速度与下面木块的速度相同,故C正确,同理D错误.
3.答案:C
解析:在“测量小车的瞬时速度”实验中,应打出多条纸带,进行数据处理,有利于减小误差,故A错误;
纸带上开始时密集的点,点距过小,测量误差较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,故B错误,C正确;
选取计数点时,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1s,故D错误.
4.答案:D
解析:挡光片通过光电门的时间越短,所测速度越接近小车车头到达光电门时的瞬时速度;由于小车每次从同一位置由静止释放,故小车每次到光电门的速度近似相同,通过光电门的时间越短,说明挡光片的宽度越小,因此②④正确.
故选D.
5.答案:B
解析:速度时间图象中每一点表示该时刻所对应的速度,图线的每一点的斜率表示物体在该点的加速度,则根据图象的斜率可知加速度的变化;由图象面积表示位移知可求得位移,由速度公式平均速度。
AB.由图可知物体的速度先增大后减小,最大为,加速度先减小后增大的直线运动,故A错误,B正确;
CD因速度一直沿正方向,故物体的位移越来越大,由图象面积表示位移知可求得位移约为7.5m,根据,故CD错误。故选B。
6.答案:C
解析:在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A错误;计数点C对应的小车速率可以由两点间的平均速度得出,有,B错误;同理,C正确;由于相邻两计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,D错误。
7.答案:C
解析:
实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A错误。使用刻度尺测长度时,需要估读,B错误、C正确。作图象时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D错误。
8.答案:D
解析:A.打点计时器应固定在长木板上远离滑轮一端,故A错误;
B.应多打几条纸带,使数据更多一些,使测量更严谨,故B错误;
CD.为使测量更为严谨,应舍掉开头一些过于密集的点,打点稳定后,找一个适当的点作为计时起点,故C错误,D正确。
故选D。
9.答案:BCD
解析:A、纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的下面,故A错误;
B、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,应先把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路,再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,故B正确;
C、探究小车做匀变速直线运动的规律,为了防止出现绳子上拉力的分力,故应将细线与木板保持水平,故C正确;
D、使用电火花打点计时器比电磁打点计时,由于纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也比较小,故D正确。
故选:BCD。
10.答案:AD
解析:A.相邻两个油滴的时间间隔相等,当沿运动方向油滴间距变小时,说明车速度变小,车一定在做减速直线运动,故A正确;
B.相邻两个油滴的时间间隔相等,当沿运动方向油滴间距相等时,说明每1s内车运动的距离相等由于匀速直线运动是任意相等时间内运动的距离相等,则车不一定在做匀速直线运动,故B错误;
CD.相邻两个油滴的时间间隔相等,当沿运动方向油滴间距变大时,说明车速度变大,但速度的变化快慢无法确定,即加速度可能增大,可能减小,也可能不变,故C错误,D正确。
故选AD。
11.答案:AC
解析:事实上是遮光条通过光电门的平均速度,越小,越接近瞬时速度,为了使更接近瞬时速度,可换用宽度更窄的遮光条,用来代表瞬时速度,A正确,B错误。根据瞬时速度的定义可知,当时,就是瞬时速度,因此理论上越短,越小,越接近瞬时速度,C正确。增大气垫导轨与水平面的夹角,可使平均速度变大,但仍为遮光条通过光电门的平均速度,并没有接近瞬时速度,D错误。
12.答案:(1)交流;0.02(2)AB
解析:(1)打点计时器是一种使用交流电源的计时器。
打点计时器周期为
(2)A.打点计时器每隔0.02s打下一个点,因此根据点数可知直接可以得到时间间隔,故A正确;
B.位移利用刻度尺直接测量两点间的距离即可得出,故B正确;
C.平均速度需要运用物理公式得到,故C错误;
D.瞬时速度需要提供匀变速直线运动的推论求出,故D错误。
故选AB。
13.答案:(3)右端
解析:
14.答案:(1)交流电压(2)0.26;0.34;0.40
解析:(1)用电火花打点计时器研究匀变速直线运动,应采用交流电压,频率50Hz的电源;
(2)每五个点取一个计数点,则,则
15.答案:见解析
解析:(1)如图所示
(2)有道理。因为剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移大小,这些纸带构成上述所示的直方图。小车运动速度大小近似认为,由于,所以纸带长度反映了小车运动速度的大小。
16.答案:
解析:设遮光条通过两光电门的速度分别为,则
则滑块运动的加速度大小为
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2.5 自由落体运动——2024-2025学年高中物理鲁科版(2019)必修第一册同步课时作业
一、单选题
1.某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,距离地面时打开降落伞,落地前瞬间速度大小为。若打开降落伞后运动员的运动可看作匀减速直线运动且加速度大小为,取重力加速度。运动员做自由落体运动的时间为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,一只篮球从距离地面2.0 m高的位置落下,被地面弹回后在距离地面1.0 m高的位置被接住.以距离地面1.0 m高的位置为坐标原点建立一维坐标系,以竖直向上为正方向.下列说法正确的是( )
A.篮球开始下落时的位置坐标为1.0 m
B.篮球被接住时的位置坐标为1.0 m
C.篮球从落下到被接住通过的位移为1.0 m
D.篮球从落下到被接住通过的路程为1.0 m
3.距地面高5m的水平直轨道两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图,小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地,不计空气阻力,取重力加速度的大小,可求得h等于( )
A.1.25m B.2.25m C.3.75m D.4.75m
4.让质量为的石块从足够高处自由下落,在下落的第末速度大小为,再将和质量为的石块绑为一个整体,使从原高度自由下落,在下落的第末速度大小为,g取,则( )
A. B. C. D.
5.牛顿认为物体落地是由于地球对物体的吸引,这种吸引力可能与天体间(如地球与月球)的引力具有相同的性质,且都满足.已知地月之间的距离r大约是地球半径的60倍,地球表面的重力加速度为g,根据牛顿的猜想,月球绕地球公转的周期为( )
A. B. C. D.
6.一物体做自由落体运动,落地时的速度为30m/s,取,则它下落的时间和高度分别为( )
A.3s、4.5m B.3s、45m C.30s、4.5m D.30s、45m
7.雨后,某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第1滴水与第2滴水的实际间距为1m,取重力加速度,不计空气阻力,则拍下照片的瞬间,图中第3滴水的速度大小为( )
A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s
8.工人为某小区安装空调外机时,由于操作不慎,一膨胀螺丝从与16楼的地板等高处由静止下落到1楼的草坪上。已知每层楼层高为3m,忽略空气阻力和膨胀螺丝的大小,重力加速度大小g取,下列说法正确的是( )
A.膨胀螺丝的下落时间为
B.膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为
C.膨胀螺丝经过15楼和13楼所用时间之比为
D.膨胀螺丝经过15楼和14楼所用时间之比为
二、多选题
9.如图所示,倾角为的电磁铁杆上吸附两个可以视为质点的小铁球甲、乙,两球之间的距离为,时刻断电,两铁球同时下落,乙球落地后0.2s甲球落地,忽略空气阻力,重力加速度g取。则下列说法正确的是( )
A.甲球下落的时间为2s
B.释放瞬间,乙球到地面的高度为20m
C.两球落地瞬间,甲的速度比乙大20m/s
D.下落过程中,甲球速度的变化率等于乙球速度的变化率
10.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )
A.三者到达桌面时的速度大小之比是
B.三者运动时间之比为3:2:1
C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.三个小球运动的加速度与小球的质量有关
11.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则( )
A.小球在2s末的速度是8m/s B.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s
C.该星球上的重力加速度为 D.小球在5s内的位移是50m
三、填空题
12.小聪利用智能手机的连续拍摄功能研究直线运动。小聪先将手机拍摄的频率设置为f,然后将一小物块从固定斜面的顶端释放,物块以恒定的加速度沿斜面下滑,他将用手机连续拍摄三次的照片叠放在一起,将物块所在的位置沿斜面向下依次记为A、B、C三点,如图所示,测得A、B两点间的距离为,B、C两点间的距离为。
(1)手机拍摄的周期为___________;
(2)物块从A点运动到C点的时间为___________;
(3)物块通过B点时的速度大小为___________;
(4)物块在斜面上运动的加速度大小为___________。
13.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是________,电火花计时器工作的电压是________.电源频率是时,它每隔________打一个点.某次实验中得到的一条纸带,用刻度尺测量的情况如图所示,纸带在段的平均速度约为________m/s,C点的瞬时速度约为________m/s.(结果保留两位有效数字)
14.某同学以墙面为背景,使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落过程,通过对频闪照片的研究,粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题:
(1)该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球,最为合理的是______;
A.小塑料球 B.小钢球 C.小木球 D.小泡沫球
(2)照片中位置1______(选填“是”“不是”或“不确定”)小球自由下落的初始位置,由于空气阻力影响,测出的重力加速度值比实际值______(选填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题
15.某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当下落180m时打开降落伞,到达地面时速度减为5m/s,如果认为打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,匀减速运动的加速度大小为,g取。求:
(1)运动员打开降落伞时速度的大小是多少
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少
(3)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面
16.为研究小行星登陆器的缓冲性能,无风天气下在地球某试验场做如下试验:登陆器悬停于离地面的高空,关闭动力后,登陆器先做自由落体运动,一段时间后点火打开反推发动机,登陆器马上以大小为的加速度匀减速下降,竖直落地时要求速度大小不能超过2m/s,重力加速度g取,不计空气阻力。
(1)打开反推发动机时的最大速度是多少?
(2)登陆器在空中运动的最短时间是多少?
参考答案
1.答案:D
解析:选取向下为正方向,由速度和位移关系可得
解得
对于自由落体运动过程有
解得
故选D。
2.答案:A
解析:以距离地面1.0 m高的位置为坐标原点建立一维坐标系,以竖直向上为正方向,篮球开始下落时的位置坐标为1.0 m,故A正确;篮球被接住时的位置坐标为0,故B错误;篮球从落下到被接住通过的位移为-1.0 m,故C错误;篮球从落下到被接住通过的路程为,故D错误.
3.答案:A
解析:小车上的物体落地时间为,
小车从A到B的时间,
小球下落的时间为,
根据题意可得时间关系为:,即,
解得,故A选项正确。
4.答案:B
解析:重物自由下落做自由落体运动,与质量无关,则下落1s后速度为
故选B。
5.答案:C
解析:地球与月球的引力性质和地球表面的物体因引力而产生的重力性质相同,且满足,假定系数为,则.对地球表面附近的物体,有(R是地球半径);对月球绕地球的运动,有,又,联立解得月球绕地球公转的周期,C正确.
6.答案:B
解析:由自由落体运动速度与位移关系式知
代入得
由速度与时间关系式知
代入得
故选B。
7.答案:A
解析:设滴水间隔为T,据题意可得
解得
则第3滴水的速度大小
故选A。
8.答案:C
解析:A.膨胀螺丝在空中下落的高度为
根据自由落体运动下落时间和高度的关系有
代入数据解得膨胀螺丝的下落时间为,故A错误;
B.根据速度一时间关系可知,膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为,故B错误;
CD.根据初速度为零的匀加速直线运动在第、第、第第所用时间之比为
可知膨胀螺丝经过15楼和13楼所用时间之比为,膨胀螺丝经过15楼和14楼所用时间之比为。故C正确,D错误。故选C。
9.答案:BD
解析:AB.甲乙两球的高度差为
设甲球离地面的高度为,下落的时间为,则有
联立解得
所以乙球的离地面的高度为
下落时间为
故A错误、B正确;
C.甲乙两球落地瞬间的速度分别为
即甲的速度比乙大2m/s,故C错误;
D.下落过程中,两球的加速度是相等的,所以甲球速度的变化率等于乙球速度的变化率,故D正确。
故选BD。
10.答案:AC
解析:A.根据
可得故到达桌面时的速度之比
故A正确;
B.根据
得三者运动时间之比
故B错误;
C.b与a开始下落时间差
c与b开始下落的时间差
故C正确;
D.三个小球的加速度与重力和质量无关,等于重力加速度,故D错误。
故选AC。
11.答案:AD
解析:AC.第5s内的位移是18m,根据
可得该星球上的重力加速度为
小球在2s末的速度是
故A正确,C错误;
B.小球在第5s内的平均速度是
故B错误;
D.小球在5s内的位移是
故D正确。
故选AD。
12.答案:(1)(2)(3)(4)
解析:(1)将手机拍摄的频率设置为f,则手机拍摄的周期为
(2)物块从A点运动到C点的时间为
(3)根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则物块通过B点时的速度大小为
(4)根据
可得物块在斜面上运动的加速度大小为
13.答案:8V;220V;0.02s;0.35;0.53
解析:电磁打点计时器工作的电压约为8V,电火花计时器工作的电压是220V当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点.,则纸带在段的平均速度约为,C点的瞬时速度约为.
14.答案:(1)B(2)不是;偏小
解析:(1)为减小空气阻力对实验造成的误差,需要选择密度较大的小钢球来做实验,质量相同的情况下体积相对较小。
故选B。
(2)4个小球间竖直距离之比为3:4:5,故照片中位置1不是小球自由下落的初始位置。
由于空气阻力影响,小球加速度偏小,测出的重力加速度值比实际值偏小。
15.答案:(1)60m/s
(2)323m
(3)10.4s
解析:(1)运动员离开飞机后先做自由落体运动,有。
(2)打开降落伞后,运动员做匀减速直线运动,有,得,。
(3)自由落体阶段有,得,匀减速直线运动阶段有,得,。
16.答案:(1)
(2)10.4s
解析:(1)设最大速度为,由题意有
解得
(2)分析可知,登陆器先做自由落体运动,达到最大速度后,立即做匀减速直线运动,减速至2m/s落地,所用时间最短
自由落体运动时间
匀减速直线运动时间
所以总的最短时间为10.4s
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