广西部分名校2024-2025学年高一上学期10月联合检测物理试题(A2)
1.(2024高一上·广西壮族自治区期中)在下列情景中,可将运动员视为质点的是( )
A.评判跳水运动员在空中的跳水动作
B.评判跳远运动员的跳远成绩
C.研究短跑运动员的起跑动作
D.评判马拉松运动员的成绩
2.(2024高一上·广西壮族自治区期中)下列关于路程和位移的说法正确的是( )
A.位移只由物体的初、末位置决定,与物体的运动路径无关
B.位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动
C.位移和路程在大小上总相等
D.路程与物体的运动路径无关
3.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年9月27日18时30分,我国在酒泉卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭,成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星,卫星顺利进入预定轨道。以下描述卫星的物理量中属于矢量的是( )
A.质量 B.运动的时间 C.加速度 D.运动的路程
4.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。嫦娥六号返回器以“太空打水漂”的形式先后两次进入大气层,假设嫦娥六号返回器在时刻1的速度为20m/s、加速度为,在时刻2的速度为、加速度为,下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号返回器在时刻1的速度大于在时刻2的速度
B.嫦娥六号返回器在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度
C.嫦娥六号返回器在时刻1时处于加速状态
D.嫦娥六号返回器在时刻2时处于加速状态
5.(2024高一上·广西壮族自治区期中)质点沿直线从A点朝同一方向运动到B点,前半段时间内的平均速度大小为4m/s,全程的平均速度大小为4.8m/s,则该质点后半段时间内的平均速度大小为( )
A.5m/s B.5.2m/s C.5.6m/s D.6m/s
6.(2024高一上·广西壮族自治区期中)汽车在平直道路上匀速行驶,司机发现紧急状况时立即刹车,汽车做匀减速直线运动,经3s前进了36m,此时汽车的速度大小为6m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车刹车前的速度大小为18m/s
B.汽车刹车时的加速度大小为
C.汽车刹车5s内发生的位移大小为40m
D.汽车刹车5s时的速度大小为2m/s
7.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图所示,一栋高为9m的三层楼房建在水平地面上,每层楼高相等,且每层楼正中间有一个高为1m的窗户(编号依次为1、2、3)。一雨滴从楼顶边缘自由下落,不计空气阻力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.雨滴到达窗户1上边缘时的速度大小为5m/s
B.雨滴通过窗户1所用的时间为
C.雨滴由开始下落至运动到窗户2下边缘的时间为
D.雨滴落到水平地面时的速度大小为10m/s
8.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年7月19日11时03分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞,随后将高分十一号05星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在高分十一号05星发射的过程中,下列说法正确的是( )
A.“7月19日11时03分”是时刻
B.以地面为参考系,高分十一号05星是静止的
C.以任何物体为参考系,高分十一号05星都是运动的
D.以长征四号乙运载火箭为参考系,高分十一号05星是静止的
9.(2024高一上·广西壮族自治区期中)质点1做直线运动的图像如图甲所示,质点2做直线运动的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.质点1在内速度方向发生了改变
B.质点2在内速度方向发生了改变
C.质点1在内的平均速度大于在内的平均速度
D.质点2在内的平均速度大于在内的平均速度
10.(2024高一上·广西壮族自治区期中)在一条平直公路上有两条同向车道。时刻,A车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动时,另一车道上的B车刚好从A车旁边以的加速度做匀减速直线运动,8s时两车再次相遇,A、B车均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.时刻B车的速度大小为12m/s
B.时刻B车的速度大小为16m/s
C.两车再次相遇时,B车的速度大小为4m/s
D.两车再次相遇时,B车已停止运动
11.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图甲所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上端安装了遮光条。
(1)用刻度尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度 mm。
(2)实验时滑块先后通过两个光电门,遮光条通过光电门1的时间为0.03s,通过光电门2的时间为0.02s,则滑块通过光电门1的速度大小 m/s;测得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0.5s,则滑块该过程的平均加速度大小 。(计算结果均保留两位有效数字)
12.(2024高一上·广西壮族自治区期中)某学习小组为了测量当地的重力加速度大小,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验时应 (填“先接通打点计时器再释放纸带”或“先释放纸带再接通打点计时器”)。
(2)图乙为按正确的操作完成实验时获得的清晰纸带,纸带上各点均为计时点,已知打点计时器的打点周期为T,、、、、、均为已知量,则纸带上打出A点时重锤的速度大小 ,重力加速度大小 。(均用给定的物理量符号表示)
(3)若实验时打点计时器的实际打点周期偏大,而数据处理时却仍按理论打点周期计算,则通过实验计算得到的加速度相较于真实值 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。
13.(2024高一上·广西壮族自治区期中)为测试乒乓球的弹性,将乒乓球(可视为质点)从离水平地面高处由静止释放,经乒乓球竖直向下落到水平地面,接触地面前瞬间乒乓球的速度大小,乒乓球与地面碰撞的时间,然后以大小、方向竖直向上的速度弹离地面,经到达离水平地面的最高处。以竖直向下为正方向,求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的平均加速度大小和方向;
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度大小和方向。
14.(2024高一上·广西壮族自治区期中)冰壶被称为“冰上国际象棋”,是一种投掷性竞赛项目。某次训练时,投手将冰壶沿水平冰面以的速度投出,冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,运动时冰壶静止。
(1)求冰壶在水平冰面上的加速度大小和滑行时间;
(2)若投手的队友在冰壶被投出前摩擦冰面,使得冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动的加速度大小变为,投手仍将冰壶沿水平冰面以的速度投出,求冰壶在水平冰面上滑行的距离。
15.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图所示,光滑固定斜面与光滑水平地面在B点平滑连接。小球甲从斜面上的A点由静止释放,同时小球乙从水平地面上的C点以大小、方向水平向左的速度运动。已知两小球在斜面上运动时的加速度大小均为、方向沿斜面向下,两小球在水平地面运动时均做匀速直线运动,两小球均可视为质点,两小球经过B点时只改变速度方向,A、B两点间的距离,B、C两点间的距离。求:
(1)小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小;
(2)小球甲经过B点时与小球乙之间的距离;
(3)小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质点
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题,ABC.跳水动作,跳远成绩,起跑动作的研究都需要考虑运动员的动作细节,不可将运动员视为质点,故ABC错误;
D.评判马拉松运动员的成绩,不需要看运动员的细节,能将运动员视为质点,故D正确。
故选D。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状与大小对所研究的问题是否有影响。
2.【答案】A
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】ABD.位移为物体运动过程初位置指向末位置的有向线段,取决于物体的初、末位置,与物体的运动路径无关,路程取决于物体的实际运动路径的长度,两者都可以用来描述直线运动或曲线运动,选项BD错误,A正确;
C.只有在单向直线运动中,位移大小才与路程相等,选项C错误。
故选A。
【分析】位移为物体运动过程初位置指向末位置的有向线段,取决于物体的初、末位置;路程为物体运动轨迹的实际长度;只有在单向直线运动中,位移大小才与路程相等。
3.【答案】C
【知识点】加速度;矢量与标量
【解析】【解答】物理量中,矢量具有大小和方向,标量只具有大小没有方向,题干中质量、运动的时间、运动的路程均属于标量,加速度既有大小又有方向,属于矢量,故选C。
【分析】物理量中,矢量具有大小和方向,标量只具有大小没有方向。
4.【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】AB.由于矢量的符号代表方向,绝对值代表大小,由于速度、加速度均为矢量,因此嫦娥六号返回器在时刻1的速度小于在时刻2的速度,在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度,选项A错误,B正确;
CD.当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,由于在时刻1和时刻2时嫦娥六号返回器的速度与加速度方向均相反,因此嫦娥六号返回器在时刻1和时刻2时均处于减速状态,选项CD错误。
故选B。
【分析】利用矢量的绝对值可以比较速度和加速度的大小;利用加速度和速度的方向相反可以判别物体做减速运动。
5.【答案】C
【知识点】平均速度
【解析】【解答】设质点沿直线从A点运动到B点的总时间为t,位移为x,根据全程的位移公式有:
解得后半段时间内的平均速度大小为:
故选C。
【分析】利用全程的位移结合分段位移的公式可以求出后半段位移的平均速度的大小。
6.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.汽车做匀减速直线运动,根据位移公式和速度公式有:
,
根据题干已知可以解得汽车的初速度和加速度为:
,
选项A正确,B错误;
CD.根据度公式可以得出:汽车开始刹车到停止的时间
即汽车刹车4.5s时停止运动,因此汽车刹车5s内发生的位移等于刹车后4.5s内的位移大小,根据速度位移公式可以得出:
汽车刹车5s时的速度大小为0,选项CD错误。
故选A。
【分析】利用汽车匀变速的速度公式和位移公式结合可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出刹车的时间,结合速度位移公式可以求出刹车的位移大小。
7.【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.雨滴到达窗户1上边缘时,雨滴做自由落体运动,根据位移公式及速度位移公式有
解得雨滴运动的时间及到达边缘的速度大小为:
,
选项A错误;
B.雨滴做自由落体运动,根据位移公式可以得出:雨滴到达窗户1下边缘时有
雨滴通过窗户1所用的时间
解得
选项B正确;
C.雨滴做自由落体运动,雨滴由开始下落至运动到窗户2下边缘,根据位移公式有
解得
选项C错误;
D.雨滴落到水平地面时,根据速度位移公式有
解得
选项D错误。
故选B。
【分析】雨滴做自由落体运动,利用下落的位移公式可以求出对应运动的时间,结合速度位移公式可以求出末速度的大小。
8.【答案】A,D
【知识点】时间与时刻;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.“7月19日11时03分”是火箭点火起飞的瞬间,则代表时刻,选项A正确;
B.以地面为参考系,高分十一号05星在升空的过程中,由于相对地面的位置发生变化,高分十一号05星是运动的,选项B错误;
CD.以长征四号乙运载火箭为参考系,长征四号乙运载火箭与高分十一号05星一起以相同速度一起运动,高分十一号05星相对长征四号乙运载火箭位置不发生变化,高分十一号05星是静止的,选项C错误,D正确。
故选AD。
【分析】火箭点火起飞的瞬间代表时刻;以地面为参考系,高分十一号05星是运动的;以长征四号乙运载火箭为参考系,高分十一号05星是静止的。
9.【答案】B,D
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,由于速度的符号代表运动的方向,则质点1在内速度始终为正值,则质点1在内速度方向未发生改变,选项A错误;
B.在位移时间图像中,由于图像斜率代表速度,则质点2在内斜率先为正值后为负值,则质点2在内速度方向发生了改变,选项B正确;
C.根据匀变速直线运动规律,由于平均速度大小等于初末速度大小之和的一半,则可知质点1在内的平均速度等于在内的平均速度,均为,选项C错误;
D.根据平均速度的定义式
可知,根据初末坐标可以得出质点2在内的位移大于在内的位移,则质点2在内的平均速度大于在内的平均速度,选项D正确。
故选BD。
【分析】在速度时间图像中,利用速度的符号可以判别运动的方向;在位移时间图像中,利用图像斜率可以判别速度的方向;利用匀变速直线运动的初末速度可以比较平均速度的大小;利用位移和时间的比值可以比较平均速度。
10.【答案】A,C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A.B.A车做匀加速直线运动,B车做匀减速直线运动,根据位移公式有:
,
两车再次相遇时,有
解得
选项A正确,B错误;
CD.两车再次相遇时,根据速度公式可以得出:B车的速度大小
选项C正确,D错误。
故选AC。
【分析】利用位移公式结合两车位移相等可以求出B车初速度的大小,结合速度公式可以两车相遇时B车的速度大小。
11.【答案】(1)6.0
(2)0.20;0.20
【知识点】加速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)已知刻度尺的分度值为1mm,根据刻度尺读数规则可知
(2)根据平均速度公式可以得出:滑块通过光电门1的速度大小
滑块通过光电门2的速度大小
根据加速度的定义式可以得出:滑块该过程的平均加速度大小
【分析】(1)利用刻度尺的分度值可以得出对应的读数;
(2)利用平均速度公式可以求出滑块经过光电门速度的大小;利用加速度的定义式可以求出加速度的大小。
(1)根据刻度尺读数规则可知
(2)滑块通过光电门1的速度大小
滑块通过光电门2的速度大小
滑块该过程的平均加速度大小
12.【答案】(1)先接通打点计时器再释放纸带
(2);
(3)偏大
【知识点】自由落体运动;重力加速度
【解析】【解答】(1)为了在纸带上留下更多的点迹,实验时应先接通打点计时器再释放纸带。
(2)在匀变速直线运动中,由于中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度,则可得纸带上A点的速度为
已知相邻相同时间内的位移,根据逐差法可知重力加速度大小
(3)由于真实周期比较大,则测量时所用计数点之间的时间比较小,结合
可知,通过实验计算得到的加速度相较于真实值偏大。
【分析】(1)实验应该先接通电源后释放纸带;
(2)利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(3)由于测量时间小于真实时间,会导致重力加速度的测量值偏小。
(1)为了充分利用纸带,实验时应先接通打点计时器再释放纸带。
(2)[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
[2]根据逐差法可知重力加速度大小
(3)由于,结合可知,通过实验计算得到的加速度相较于真实值偏大。
13.【答案】(1)解:根据加速度定义有
其中
解得
即平均加速度大小为、方向竖直向上。
(2)解:乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度
其中
,
解得
即平均速度大小为0.75m/s、方向竖直向下。
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【分析】(1)乒乓球与地面碰撞的过程中,利用加速度的定义式结合初末速度可以求出加速度的大小及方向;
(2)已知运动的路径,利用几何关系可以求出乒乓球运动的位移,结合运动的时间可以求出平均速度的大小。
(1)根据加速度定义有
其中
解得
即平均加速度大小为、方向竖直向上。
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度
其中
,
解得
即平均速度大小为0.75m/s、方向竖直向下。
14.【答案】(1)解:冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,根据位移速度关系
解得
冰壶在水平冰面上的滑行时间
解得
(2)解:摩擦冰面后,冰壶在水平冰面上仍做匀减速直线运动,有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)冰壶在冰面上做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出加速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间;
(2)摩擦冰面后,利用速度位移公式可以求出冰壶滑行的距离大小。
(1)冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,根据位移速度关系
解得
冰壶在水平冰面上的滑行时间
解得
(2)摩擦冰面后,冰壶在水平冰面上仍做匀减速直线运动,有
解得
15.【答案】(1)解:小球乙从C点运动到B点的时间
此时小球甲运动的距离为
故小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小
解得
(2)解:小球乙在斜面上做匀变速直线运动,根据运动的对称性可知,小球乙第二次经过B点时的速度大小
取沿斜面向下为正方向,小球乙在斜面上先后两次经过B点的时间间隔
小球甲从A点运动到B点有
解得
小球甲从A点运动到B点的时间内,小球乙在水平地面上运动的时间
此时小球甲、乙间的距离
解得
(3)解:小球甲经过B点时的速度大小
从小球甲经过B点到两球发生碰撞,应有
小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)当小球乙从C到B的过程中,利用速度公式可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出小球甲运动的位移,利用速度公式可以求出小球甲的速度大小;
(2)小球乙在斜面做匀变速直线运动,利用对称性可以求出小球乙经过B点速度的大小,结合速度公式可以求出小球两次经过B点的时间间隔,结合小球甲的位移公式可以求出小球甲从A到B运动的时间,结合运动的时间可以求出小球乙在水平地面运动的时间,结合位移公式可以求出两个小球运动的距离;
(3)小球甲经过B时,利用速度公式可以求出速度的大小,利用位移公式可以求出两个小球发生碰撞的位置。
(1)小球乙从C点运动到B点的时间
此时小球甲运动的距离为
故小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小
解得
(2)小球乙在斜面上做匀变速直线运动,根据运动的对称性可知,小球乙第二次经过B点时的速度大小
取沿斜面向下为正方向,小球乙在斜面上先后两次经过B点的时间间隔
小球甲从A点运动到B点有
解得
小球甲从A点运动到B点的时间内,小球乙在水平地面上运动的时间
此时小球甲、乙间的距离
解得
(3)小球甲经过B点时的速度大小
从小球甲经过B点到两球发生碰撞,应有
小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离
解得
1 / 1广西部分名校2024-2025学年高一上学期10月联合检测物理试题(A2)
1.(2024高一上·广西壮族自治区期中)在下列情景中,可将运动员视为质点的是( )
A.评判跳水运动员在空中的跳水动作
B.评判跳远运动员的跳远成绩
C.研究短跑运动员的起跑动作
D.评判马拉松运动员的成绩
【答案】D
【知识点】质点
【解析】【解答】物体能否作为质点主要看所研究的问题,ABC.跳水动作,跳远成绩,起跑动作的研究都需要考虑运动员的动作细节,不可将运动员视为质点,故ABC错误;
D.评判马拉松运动员的成绩,不需要看运动员的细节,能将运动员视为质点,故D正确。
故选D。
【分析】物体能否作为质点主要看物体本身的形状与大小对所研究的问题是否有影响。
2.(2024高一上·广西壮族自治区期中)下列关于路程和位移的说法正确的是( )
A.位移只由物体的初、末位置决定,与物体的运动路径无关
B.位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动
C.位移和路程在大小上总相等
D.路程与物体的运动路径无关
【答案】A
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】ABD.位移为物体运动过程初位置指向末位置的有向线段,取决于物体的初、末位置,与物体的运动路径无关,路程取决于物体的实际运动路径的长度,两者都可以用来描述直线运动或曲线运动,选项BD错误,A正确;
C.只有在单向直线运动中,位移大小才与路程相等,选项C错误。
故选A。
【分析】位移为物体运动过程初位置指向末位置的有向线段,取决于物体的初、末位置;路程为物体运动轨迹的实际长度;只有在单向直线运动中,位移大小才与路程相等。
3.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年9月27日18时30分,我国在酒泉卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭,成功发射首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星,卫星顺利进入预定轨道。以下描述卫星的物理量中属于矢量的是( )
A.质量 B.运动的时间 C.加速度 D.运动的路程
【答案】C
【知识点】加速度;矢量与标量
【解析】【解答】物理量中,矢量具有大小和方向,标量只具有大小没有方向,题干中质量、运动的时间、运动的路程均属于标量,加速度既有大小又有方向,属于矢量,故选C。
【分析】物理量中,矢量具有大小和方向,标量只具有大小没有方向。
4.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域。嫦娥六号返回器以“太空打水漂”的形式先后两次进入大气层,假设嫦娥六号返回器在时刻1的速度为20m/s、加速度为,在时刻2的速度为、加速度为,下列说法正确的是( )
A.嫦娥六号返回器在时刻1的速度大于在时刻2的速度
B.嫦娥六号返回器在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度
C.嫦娥六号返回器在时刻1时处于加速状态
D.嫦娥六号返回器在时刻2时处于加速状态
【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】AB.由于矢量的符号代表方向,绝对值代表大小,由于速度、加速度均为矢量,因此嫦娥六号返回器在时刻1的速度小于在时刻2的速度,在时刻1的加速度大于在时刻2的加速度,选项A错误,B正确;
CD.当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,由于在时刻1和时刻2时嫦娥六号返回器的速度与加速度方向均相反,因此嫦娥六号返回器在时刻1和时刻2时均处于减速状态,选项CD错误。
故选B。
【分析】利用矢量的绝对值可以比较速度和加速度的大小;利用加速度和速度的方向相反可以判别物体做减速运动。
5.(2024高一上·广西壮族自治区期中)质点沿直线从A点朝同一方向运动到B点,前半段时间内的平均速度大小为4m/s,全程的平均速度大小为4.8m/s,则该质点后半段时间内的平均速度大小为( )
A.5m/s B.5.2m/s C.5.6m/s D.6m/s
【答案】C
【知识点】平均速度
【解析】【解答】设质点沿直线从A点运动到B点的总时间为t,位移为x,根据全程的位移公式有:
解得后半段时间内的平均速度大小为:
故选C。
【分析】利用全程的位移结合分段位移的公式可以求出后半段位移的平均速度的大小。
6.(2024高一上·广西壮族自治区期中)汽车在平直道路上匀速行驶,司机发现紧急状况时立即刹车,汽车做匀减速直线运动,经3s前进了36m,此时汽车的速度大小为6m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车刹车前的速度大小为18m/s
B.汽车刹车时的加速度大小为
C.汽车刹车5s内发生的位移大小为40m
D.汽车刹车5s时的速度大小为2m/s
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.汽车做匀减速直线运动,根据位移公式和速度公式有:
,
根据题干已知可以解得汽车的初速度和加速度为:
,
选项A正确,B错误;
CD.根据度公式可以得出:汽车开始刹车到停止的时间
即汽车刹车4.5s时停止运动,因此汽车刹车5s内发生的位移等于刹车后4.5s内的位移大小,根据速度位移公式可以得出:
汽车刹车5s时的速度大小为0,选项CD错误。
故选A。
【分析】利用汽车匀变速的速度公式和位移公式结合可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出刹车的时间,结合速度位移公式可以求出刹车的位移大小。
7.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图所示,一栋高为9m的三层楼房建在水平地面上,每层楼高相等,且每层楼正中间有一个高为1m的窗户(编号依次为1、2、3)。一雨滴从楼顶边缘自由下落,不计空气阻力,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.雨滴到达窗户1上边缘时的速度大小为5m/s
B.雨滴通过窗户1所用的时间为
C.雨滴由开始下落至运动到窗户2下边缘的时间为
D.雨滴落到水平地面时的速度大小为10m/s
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.雨滴到达窗户1上边缘时,雨滴做自由落体运动,根据位移公式及速度位移公式有
解得雨滴运动的时间及到达边缘的速度大小为:
,
选项A错误;
B.雨滴做自由落体运动,根据位移公式可以得出:雨滴到达窗户1下边缘时有
雨滴通过窗户1所用的时间
解得
选项B正确;
C.雨滴做自由落体运动,雨滴由开始下落至运动到窗户2下边缘,根据位移公式有
解得
选项C错误;
D.雨滴落到水平地面时,根据速度位移公式有
解得
选项D错误。
故选B。
【分析】雨滴做自由落体运动,利用下落的位移公式可以求出对应运动的时间,结合速度位移公式可以求出末速度的大小。
8.(2024高一上·广西壮族自治区期中)2024年7月19日11时03分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞,随后将高分十一号05星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在高分十一号05星发射的过程中,下列说法正确的是( )
A.“7月19日11时03分”是时刻
B.以地面为参考系,高分十一号05星是静止的
C.以任何物体为参考系,高分十一号05星都是运动的
D.以长征四号乙运载火箭为参考系,高分十一号05星是静止的
【答案】A,D
【知识点】时间与时刻;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.“7月19日11时03分”是火箭点火起飞的瞬间,则代表时刻,选项A正确;
B.以地面为参考系,高分十一号05星在升空的过程中,由于相对地面的位置发生变化,高分十一号05星是运动的,选项B错误;
CD.以长征四号乙运载火箭为参考系,长征四号乙运载火箭与高分十一号05星一起以相同速度一起运动,高分十一号05星相对长征四号乙运载火箭位置不发生变化,高分十一号05星是静止的,选项C错误,D正确。
故选AD。
【分析】火箭点火起飞的瞬间代表时刻;以地面为参考系,高分十一号05星是运动的;以长征四号乙运载火箭为参考系,高分十一号05星是静止的。
9.(2024高一上·广西壮族自治区期中)质点1做直线运动的图像如图甲所示,质点2做直线运动的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.质点1在内速度方向发生了改变
B.质点2在内速度方向发生了改变
C.质点1在内的平均速度大于在内的平均速度
D.质点2在内的平均速度大于在内的平均速度
【答案】B,D
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.在速度时间图像中,由于速度的符号代表运动的方向,则质点1在内速度始终为正值,则质点1在内速度方向未发生改变,选项A错误;
B.在位移时间图像中,由于图像斜率代表速度,则质点2在内斜率先为正值后为负值,则质点2在内速度方向发生了改变,选项B正确;
C.根据匀变速直线运动规律,由于平均速度大小等于初末速度大小之和的一半,则可知质点1在内的平均速度等于在内的平均速度,均为,选项C错误;
D.根据平均速度的定义式
可知,根据初末坐标可以得出质点2在内的位移大于在内的位移,则质点2在内的平均速度大于在内的平均速度,选项D正确。
故选BD。
【分析】在速度时间图像中,利用速度的符号可以判别运动的方向;在位移时间图像中,利用图像斜率可以判别速度的方向;利用匀变速直线运动的初末速度可以比较平均速度的大小;利用位移和时间的比值可以比较平均速度。
10.(2024高一上·广西壮族自治区期中)在一条平直公路上有两条同向车道。时刻,A车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动时,另一车道上的B车刚好从A车旁边以的加速度做匀减速直线运动,8s时两车再次相遇,A、B车均可视为质点。下列说法正确的是( )
A.时刻B车的速度大小为12m/s
B.时刻B车的速度大小为16m/s
C.两车再次相遇时,B车的速度大小为4m/s
D.两车再次相遇时,B车已停止运动
【答案】A,C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A.B.A车做匀加速直线运动,B车做匀减速直线运动,根据位移公式有:
,
两车再次相遇时,有
解得
选项A正确,B错误;
CD.两车再次相遇时,根据速度公式可以得出:B车的速度大小
选项C正确,D错误。
故选AC。
【分析】利用位移公式结合两车位移相等可以求出B车初速度的大小,结合速度公式可以两车相遇时B车的速度大小。
11.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图甲所示,为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上端安装了遮光条。
(1)用刻度尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度 mm。
(2)实验时滑块先后通过两个光电门,遮光条通过光电门1的时间为0.03s,通过光电门2的时间为0.02s,则滑块通过光电门1的速度大小 m/s;测得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0.5s,则滑块该过程的平均加速度大小 。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)6.0
(2)0.20;0.20
【知识点】加速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)已知刻度尺的分度值为1mm,根据刻度尺读数规则可知
(2)根据平均速度公式可以得出:滑块通过光电门1的速度大小
滑块通过光电门2的速度大小
根据加速度的定义式可以得出:滑块该过程的平均加速度大小
【分析】(1)利用刻度尺的分度值可以得出对应的读数;
(2)利用平均速度公式可以求出滑块经过光电门速度的大小;利用加速度的定义式可以求出加速度的大小。
(1)根据刻度尺读数规则可知
(2)滑块通过光电门1的速度大小
滑块通过光电门2的速度大小
滑块该过程的平均加速度大小
12.(2024高一上·广西壮族自治区期中)某学习小组为了测量当地的重力加速度大小,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验时应 (填“先接通打点计时器再释放纸带”或“先释放纸带再接通打点计时器”)。
(2)图乙为按正确的操作完成实验时获得的清晰纸带,纸带上各点均为计时点,已知打点计时器的打点周期为T,、、、、、均为已知量,则纸带上打出A点时重锤的速度大小 ,重力加速度大小 。(均用给定的物理量符号表示)
(3)若实验时打点计时器的实际打点周期偏大,而数据处理时却仍按理论打点周期计算,则通过实验计算得到的加速度相较于真实值 (填“偏大”“偏小”或“准确”)。
【答案】(1)先接通打点计时器再释放纸带
(2);
(3)偏大
【知识点】自由落体运动;重力加速度
【解析】【解答】(1)为了在纸带上留下更多的点迹,实验时应先接通打点计时器再释放纸带。
(2)在匀变速直线运动中,由于中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度,则可得纸带上A点的速度为
已知相邻相同时间内的位移,根据逐差法可知重力加速度大小
(3)由于真实周期比较大,则测量时所用计数点之间的时间比较小,结合
可知,通过实验计算得到的加速度相较于真实值偏大。
【分析】(1)实验应该先接通电源后释放纸带;
(2)利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(3)由于测量时间小于真实时间,会导致重力加速度的测量值偏小。
(1)为了充分利用纸带,实验时应先接通打点计时器再释放纸带。
(2)[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
[2]根据逐差法可知重力加速度大小
(3)由于,结合可知,通过实验计算得到的加速度相较于真实值偏大。
13.(2024高一上·广西壮族自治区期中)为测试乒乓球的弹性,将乒乓球(可视为质点)从离水平地面高处由静止释放,经乒乓球竖直向下落到水平地面,接触地面前瞬间乒乓球的速度大小,乒乓球与地面碰撞的时间,然后以大小、方向竖直向上的速度弹离地面,经到达离水平地面的最高处。以竖直向下为正方向,求:
(1)乒乓球与地面碰撞过程中的平均加速度大小和方向;
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度大小和方向。
【答案】(1)解:根据加速度定义有
其中
解得
即平均加速度大小为、方向竖直向上。
(2)解:乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度
其中
,
解得
即平均速度大小为0.75m/s、方向竖直向下。
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【分析】(1)乒乓球与地面碰撞的过程中,利用加速度的定义式结合初末速度可以求出加速度的大小及方向;
(2)已知运动的路径,利用几何关系可以求出乒乓球运动的位移,结合运动的时间可以求出平均速度的大小。
(1)根据加速度定义有
其中
解得
即平均加速度大小为、方向竖直向上。
(2)乒乓球从释放至再次回到最高处过程中的平均速度
其中
,
解得
即平均速度大小为0.75m/s、方向竖直向下。
14.(2024高一上·广西壮族自治区期中)冰壶被称为“冰上国际象棋”,是一种投掷性竞赛项目。某次训练时,投手将冰壶沿水平冰面以的速度投出,冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,运动时冰壶静止。
(1)求冰壶在水平冰面上的加速度大小和滑行时间;
(2)若投手的队友在冰壶被投出前摩擦冰面,使得冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动的加速度大小变为,投手仍将冰壶沿水平冰面以的速度投出,求冰壶在水平冰面上滑行的距离。
【答案】(1)解:冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,根据位移速度关系
解得
冰壶在水平冰面上的滑行时间
解得
(2)解:摩擦冰面后,冰壶在水平冰面上仍做匀减速直线运动,有
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)冰壶在冰面上做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出加速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间;
(2)摩擦冰面后,利用速度位移公式可以求出冰壶滑行的距离大小。
(1)冰壶在水平冰面上做匀减速直线运动,根据位移速度关系
解得
冰壶在水平冰面上的滑行时间
解得
(2)摩擦冰面后,冰壶在水平冰面上仍做匀减速直线运动,有
解得
15.(2024高一上·广西壮族自治区期中)如图所示,光滑固定斜面与光滑水平地面在B点平滑连接。小球甲从斜面上的A点由静止释放,同时小球乙从水平地面上的C点以大小、方向水平向左的速度运动。已知两小球在斜面上运动时的加速度大小均为、方向沿斜面向下,两小球在水平地面运动时均做匀速直线运动,两小球均可视为质点,两小球经过B点时只改变速度方向,A、B两点间的距离,B、C两点间的距离。求:
(1)小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小;
(2)小球甲经过B点时与小球乙之间的距离;
(3)小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离。
【答案】(1)解:小球乙从C点运动到B点的时间
此时小球甲运动的距离为
故小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小
解得
(2)解:小球乙在斜面上做匀变速直线运动,根据运动的对称性可知,小球乙第二次经过B点时的速度大小
取沿斜面向下为正方向,小球乙在斜面上先后两次经过B点的时间间隔
小球甲从A点运动到B点有
解得
小球甲从A点运动到B点的时间内,小球乙在水平地面上运动的时间
此时小球甲、乙间的距离
解得
(3)解:小球甲经过B点时的速度大小
从小球甲经过B点到两球发生碰撞,应有
小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离
解得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)当小球乙从C到B的过程中,利用速度公式可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出小球甲运动的位移,利用速度公式可以求出小球甲的速度大小;
(2)小球乙在斜面做匀变速直线运动,利用对称性可以求出小球乙经过B点速度的大小,结合速度公式可以求出小球两次经过B点的时间间隔,结合小球甲的位移公式可以求出小球甲从A到B运动的时间,结合运动的时间可以求出小球乙在水平地面运动的时间,结合位移公式可以求出两个小球运动的距离;
(3)小球甲经过B时,利用速度公式可以求出速度的大小,利用位移公式可以求出两个小球发生碰撞的位置。
(1)小球乙从C点运动到B点的时间
此时小球甲运动的距离为
故小球乙第一次经过B点时小球甲的速度大小
解得
(2)小球乙在斜面上做匀变速直线运动,根据运动的对称性可知,小球乙第二次经过B点时的速度大小
取沿斜面向下为正方向,小球乙在斜面上先后两次经过B点的时间间隔
小球甲从A点运动到B点有
解得
小球甲从A点运动到B点的时间内,小球乙在水平地面上运动的时间
此时小球甲、乙间的距离
解得
(3)小球甲经过B点时的速度大小
从小球甲经过B点到两球发生碰撞,应有
小球甲、乙发生碰撞的位置到B点的距离
解得
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