广东省广州市花都区秀全中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷
1.(2024高一上·花都月考)对匀变速直线运动的理解,下列说法正确的是( )
A.速度保持不变 B.速度随时间均匀变化
C.位移随时间均匀变化 D.加速度随时间均匀变化
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】AB.物体做匀变速直线运动,由于加速度保持不变,所以速度随时间均匀变化,故A错误,B正确;
C.对于匀变速直线运动,根据位移公式可以得出位移随时间的平方均匀变化,故C错误;
D.物体做匀变速直线运动,加速度保持不变,故D错误。
故选B。
【分析】物体做匀变速直线运动,由于加速度保持不变,所以速度随时间均匀变化,根据位移公式可以得出位移随时间的平方均匀变化。
2.(2024高一上·花都月考)在日常的驾车出行中,导航软件已经成为了重要的辅助工具。下图是某导航APP在导航过中的画面截图,根据图中提供的信息,下列说法正确的是( )
A.在研究导航过程中车辆所处位置时不可以把车看作质点
B.图中的“5公里”表示该车在当前路段仍需行驶的位移
C.图中的“13:02”表示该车到达目的地所需的时间间隔
D.图中的“区间车速80”表示该车经过特定区间的平均速率为
【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A.在研究导航过程中车辆所处位置时,汽车的大小和形状对汽车的位置没有影响,则可以把车看作质点,A错误;
B.“5公里”表示该车在当前路段行驶的运动轨迹的长度,则运动轨迹的长度代表行驶的路程,B错误;
C.“13:02”表示该车到达目的地的瞬间,到达瞬间则代表时刻,C错误;
D.图中的“区间车速80”表示某区域内的路程与时间的比值,表示该车经过特定区间的平均速率80km/h,D正确。
故选D。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题;运动的公里数代表路程;到达目的地的时间代表时刻;区间车速代表平均速率的大小。
3.(2024高一上·花都月考)如图所示是一辆汽车做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.汽车在OA段运动得最快
B.汽车在AB段速度最大
C.CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反
D.末时汽车离出发点最远
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.因为图线的斜率等于汽车的速度大小,由于CD段图像斜率比较大泽汽车运动得最快,选项A错误;
B.AB段斜率等于0则可以得出汽车静止,B错误;
CD.根据图像斜率的符号变化可以得出汽车在点返回,然后反向运动,根据初末位置可以得出到点时位移为零,C正确、D错误。
故选C。
【分析】利用图像斜率可以判别速度的大小及运动的方向;利用初末坐标可以求出位移的大小。
4.(2024高一上·花都月考)一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,在第初由于遇到紧急情况开始刹车做匀减速直线运动,经停下来。则汽车加速阶段和减速阶段通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】加速阶段的末速度和减速阶段的初速度相同,均为汽车整个运动过程的最大速度,由于平均速度为初末速度之和的一半,设汽车最大速度为,根据位移公式则加速阶段的位移有
减速阶段的位移
根据位移与时间成正比,则可得汽车加速阶段和减速阶段的位移之比
故选C。
【分析】利用加减速过程的平均速度相等,结合运动的时间可以比较位移的大小。
5.(2024高一上·花都月考)“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t,上浮到海面,速度恰好减为零.则“蚊龙号”在 时刻距离海平面的深度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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
【解析】【解答】蛟龙号上浮时的加速度大小为:
根据逆向思维,可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为: ;
故答案为:D
【分析】利用速度公式结合位移公式可以求出距离海平面的距离大小。
6.(2024高一上·花都月考)有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶,司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障,他立即采取刹车,未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为 的单位是 的单位是 。则关于该汽车的运动,下列判断中正确的是( )
A.刹车过程中的加速度大小为
B.刹车后内的位移
C.刹车后,汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为
D.刹车全过程的平均速度为
【答案】D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A. 已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为
根据位移公式
则得汽车的初速度
加速度
A错误;
B.根据速度公式可以得出:汽车刹车所需的时间
故汽车在5s末已经停止,故6s内的位移
B错误;
C.刹车后,汽车5s内停下,则逆向思维,逆运动为初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式
第1s内、第2s内、第3s内 位移之比为:1:3:5:7:9,那么刹车后,汽车第一个1s内,第二个1s内,第三个1s内,第四个1s内位移之比为9:7:5:3,C错误;
D.刹车后5s末汽车已停止,根据初末速度可以得出:刹车后5s内的平均速度为
D正确。
故选D。
【分析】利用匀变速的位移公式可以求出汽车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,结合位移公式可以求出刹车的位移大小;利用逆运动及位移公式可以求出相同时间的位移之比;利用初末速度可以求出平均速度的大小。
7.(2024高一上·花都月考)高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为,动车进站时做匀减速直线运动.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,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度
D.动车的加速度大小
【答案】C
【知识点】平均速度;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
【解析】【解答】A.动车做减速运动到速度为0时,则动车的逆运动为初速度为0的匀加速运动,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,根据位移公式有
动车第一节车厢前端从经过5号旅客到停下,位移为4l,时间为,根据位移公式有
解得
故A错误;
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,根据平均速度公式可以得出平均速度为
故B错误;
C.根据逆向思维,1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为,根据平均速度公式可以得出
解得
故C正确;
D.根据逆向思维,动车加速度大小为
故D错误。
故选C。
【分析】动车的逆运动为匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,结合位移的大小可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出加速度的大小。
8.(2024高一上·花都月考) 下列关于速度、速度变化量、加速度的说法正确的是( )
A.三者都是矢量,且方向一致
B.速度变化量很大,加速度一定很大
C.加速度不为零时,速度可以为零
D.在相同时间内速度变化量越大,则加速度一定越大
【答案】C,D
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A、加速度方向与速度变化量方向相同,与速度的方向无关,所以A错;B、加速度的大小与速度变化量的大小无关,所以B错;C、当火箭开始点火时,加速度不等于0,速度等于0,所以C对;D、根据加速度的定义式有:,则相同时间内速度变化量越大则加速度一定越大,所以D对;正确答案为CD。
【分析】加速度的方向与速度变化量相同,与速度方向无关;加速度的大小与速度大小、速度变化量大小无关;相同时间内速度的变化量越大则加速度越大。
9.(2024高一上·花都月考)某个物体做初速度为零的匀变速直线运动,比较它在开始运动后第内、第内、第内的运动,下列说法中正确的是( )
A.末速度之比是 B.中间时刻的速度之比是
C.位移大小之比是 D.平均速度之比是
【答案】A,B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.某个物体做初速度为零的匀变速直线运动,根据速度公式有:
根据表达式可得第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为,故A正确;
C.物体做初速度为0的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的位移时间公式
根据表达式可以得出:第1s内、前2s内、前3s内位移之比,则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为,C错误;
BD.根据匀变速直线运动的平均速度为中间时刻的瞬时速度,则有
根据速度公式可以得出:第内、第内、第内的中间时刻的速度之比,平均速度之比为,故B正确,D错误。
故选AB。
【分析】利用速度公式可以求出瞬时速度的比值,结合平均速度公式可以求出平均速度的比值;利用位移公式可以求出对应位移的比值。
10.(2024高一上·花都月考)一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A,B两点时的速度分别是3v和9v,经过AB的时间是t,则下列判断中正确的是( )
A.经过A、B中点的速度是6v
B.经过A、B中间时刻的速度是6v
C.前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt
D.A、B间的距离为12vt
【答案】B,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.物体做匀加速直线运动,根据位移公式有
可得经过A、B中点的速度为
故A错误;
B.根据平均速度公式可以得出:经过A、B中间时刻的速度是
故B正确;
C.根据平均速度为中间时刻的瞬时速度,根据位移公式可以得出:前时间通过的位移比后时间通过的位移少
故C正确;
D. 根据平均速度公式可以得出:A、B间的距离为
故D错误。
故选BC。
【分析】利用速度位移公式可以求出中间位置的瞬时速度的大小;利用初末速度可以求出平均速度的大小,结合运动的时间可以求出对应位移和位移差值的大小。
11.(2024高一上·花都月考)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测得自由落体加速度。
(1)所需器材有:电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)。
A.直流电源 B.天平及砝码 C.8V交变电源 D.毫米刻度尺
(2)已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz,实验中得到的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点,图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 cm;
(3)在打下点D时重物的速度大小为 m/s,重物的加速度大小为 (结果均保留三位有效数字)。
(4)如果当时交变电流的频率是52Hz,而计算时仍按f=50Hz处理,那么加速度的测量值将 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】CD;2.00;1.48;9.63;偏小
【知识点】加速度;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;瞬时速度;自由落体运动
【解析】【解答】(1)实验使用电磁打点计时器则需要的是低压交流电源,为了测量纸带上两点之间的距离则需要刻度尺,故A、B错误,C、D正确。故选CD。
(2)毫米刻度尺最小分度为1mm,根据刻度尺的分度值则所以AB两点的距离为2.00cm。
(3)在匀变速运动中,根据中间时刻的速度等于平均速度,根据平均速度公式可以得出打下D点的速度大小为
重物做匀加速直线运动,根据逐差法可得重力加速度为
(4)已知重力加速度的表达式为
由于实际频率比较大,则测量时使用的周期比较大就会导致加速度的测量值偏小。
【分析】(1)电磁打点计时器需要使用低压交流电源;为了测量距离需要使用刻度尺;
(2)利用刻度尺的分度值可以判别对应读数的位数;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(4)由于测量时使用的时间比较大,会导致加速度的测量值偏小。
12.(2024高一上·花都月考)某同学利用频闪照相机研究匀变速直线运动规律.主要步骤如下:
将一可视为质点的小物块,从斜面顶端由静止释放后沿斜面匀加速下滑,进入水平面(经过B点前后速率不变)后匀减速至静止,利用照相机每隔相等时间拍摄一次小物块在不同时刻所处位置,最后得到如图所示(图中为部分位置)的图片,照片上标出相邻位置间的实际距离,已知频闪照相机的曝光频率为2.5Hz.完成下列问题:
(1)图片上小物块相邻位置间的时间间隔为T= s;
(2)小物块在斜面上的加速度大小a1= m/s2,在水平面上的加速度大小a2= m/s;
(3)小物块在B点的速度大小为vB= m/s。
【答案】0.4;4;3;8.8
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)已知打点频率的大小为2.5Hz,则图片上小物块相邻位置间的时间间隔为
(2)物块做匀变速直线运动,根据邻差公式
则可以得出在斜面和水平面上运动的加速度大小分别为
(3)根据平均速度为中间时刻的瞬时速度,则小物块在斜面上运动到达“3”位置时的速度大小为
根据平均速度可以得出:在水平面上的“6”位置时的速度大小为
设小物块从“4”到达B所用时间为t0,则在斜面上根据速度公式有
在水平地面上根据速度公式有:
即
联立解得
,
【分析】(1)利用打点频率的大小可以求出打点周期的大小;
(2)利用邻差公式可以求出加速度的大小;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出物块在B点速度的大小。
13.(2024高一上·花都月考)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月在北京、河北张家口举办,其中冰球比赛是一种运动速度快,亢奋性强的集体运动,极具侵略性,要求运动员配合较高,观赏性极强,越来越受观众们欢迎。在冰球比赛时,若球杆与速度为0的冰球作用0.1s后,冰球获得30m/s的速度,冰球在冰上运动0.3s后被守门员用小腿挡住,守门员小腿与球接触时间为0.1s,且冰球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,忽略冰球与冰的摩擦,求:
(1)球杆与冰球作用瞬间,冰球的加速度大小;
(2)守门员挡住冰球瞬间,冰球的加速度。
【答案】解:(1)球杆与冰球作用瞬间,冰球的加速度为
(2)守门员挡住冰球瞬间,冰球的加速度为
加速度方向与30m/s的速度方向相反
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)已知冰球速度的变化,结合加速度的定义式可以求出冰球加速度的的大小及方向;
(2)已知冰球速度的变化,结合加速度的定义式可以求出冰球加速度的的大小及方向。
14.(2024高一上·花都月考)2020年12月1日23时,嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。其最后的落月过程可简化如下:先是探测器悬停在距月面某高度处,接着关闭发动机使探测器自由下落5s(月球表面附近重力加速度g取1.6m/s2),然后开启反冲发动机小推力模式使探测器匀速下降,匀速下降9s时再开启发动机大推力模式使探测器以大小为4m/s2的加速度减速,最后恰好以零速度完美着陆,若探测器可看成质点,求:
(1)探测器匀速下降时的速度;
(2)探测器悬停处距月面的高度。
【答案】解:(1)探测器匀速下降的速度为自由下落的末速度
(2)探测器自由下落的高度为
匀速下降的高度
探测器最后的减速过程为匀减速直线运动,则
得
探测器悬停处距月面的高度
【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;自由落体运动
【解析】【分析】(1)探测器做自由落体运动时,利用速度公式可以求出匀速运动过程的速度大小;
(2)探测器先做自由落体运动,接着做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,利用自由落体运动的位移公式可以求出自由下落高度,利用匀速直线运动的位移公式可以求出匀速运动的位移,利用速度位移公式可以求出减速下落的高度。
15.(2024高一上·花都月考)在某娱乐节目中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让选手通过一段平台,再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点.现有一套跑步跨栏装置(如图),平台长L1=4 m,跑步机皮带长L2=32 m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的水平距离L3=10 m,且皮带以v0=1 m/s的恒定速率运动.一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所用的时间.
【答案】解:观众匀加速通过平台
通过平台的时间
冲上跑步机的初速度
v1=a1t1=2×2=4m/s
冲上跑步机至第一个跨栏
代入数据解得
t2=2s
第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离
x=v0t=1×2m=2m
第一次爬起向左减速过程
v0=a2t3
解得
t3=1s
位移
向右加速冲刺过程
解得
t4=7s
故观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为
t总=t1+t2+t+t3+t4=2+2+2+1+7=14s
【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;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】观众开始做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,当冲上跑步机时,利用速度公式可以求出初速度的大小,利用位移公式可以求出到达跨栏的时间,利用匀速运动可以求出摔倒时碎跑步机运动的距离;利用速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出向右冲刺所花的时间。
1 / 1广东省广州市花都区秀全中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试卷
1.(2024高一上·花都月考)对匀变速直线运动的理解,下列说法正确的是( )
A.速度保持不变 B.速度随时间均匀变化
C.位移随时间均匀变化 D.加速度随时间均匀变化
2.(2024高一上·花都月考)在日常的驾车出行中,导航软件已经成为了重要的辅助工具。下图是某导航APP在导航过中的画面截图,根据图中提供的信息,下列说法正确的是( )
A.在研究导航过程中车辆所处位置时不可以把车看作质点
B.图中的“5公里”表示该车在当前路段仍需行驶的位移
C.图中的“13:02”表示该车到达目的地所需的时间间隔
D.图中的“区间车速80”表示该车经过特定区间的平均速率为
3.(2024高一上·花都月考)如图所示是一辆汽车做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.汽车在OA段运动得最快
B.汽车在AB段速度最大
C.CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反
D.末时汽车离出发点最远
4.(2024高一上·花都月考)一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,在第初由于遇到紧急情况开始刹车做匀减速直线运动,经停下来。则汽车加速阶段和减速阶段通过的位移之比为( )
A. B. C. D.
5.(2024高一上·花都月考)“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t,上浮到海面,速度恰好减为零.则“蚊龙号”在 时刻距离海平面的深度为( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·花都月考)有一辆汽车在一个沙尘暴天气中匀速行驶,司机突然模糊的看到正前方十字路口有一路障,他立即采取刹车,未发生事故。已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为 的单位是 的单位是 。则关于该汽车的运动,下列判断中正确的是( )
A.刹车过程中的加速度大小为
B.刹车后内的位移
C.刹车后,汽车第一个内,第二个内,第三个内,第四个内位移之比为
D.刹车全过程的平均速度为
7.(2024高一上·花都月考)高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为,动车进站时做匀减速直线运动.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,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示,则( )
A.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度
C.1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度
D.动车的加速度大小
8.(2024高一上·花都月考) 下列关于速度、速度变化量、加速度的说法正确的是( )
A.三者都是矢量,且方向一致
B.速度变化量很大,加速度一定很大
C.加速度不为零时,速度可以为零
D.在相同时间内速度变化量越大,则加速度一定越大
9.(2024高一上·花都月考)某个物体做初速度为零的匀变速直线运动,比较它在开始运动后第内、第内、第内的运动,下列说法中正确的是( )
A.末速度之比是 B.中间时刻的速度之比是
C.位移大小之比是 D.平均速度之比是
10.(2024高一上·花都月考)一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A,B两点时的速度分别是3v和9v,经过AB的时间是t,则下列判断中正确的是( )
A.经过A、B中点的速度是6v
B.经过A、B中间时刻的速度是6v
C.前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vt
D.A、B间的距离为12vt
11.(2024高一上·花都月考)如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测得自由落体加速度。
(1)所需器材有:电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)。
A.直流电源 B.天平及砝码 C.8V交变电源 D.毫米刻度尺
(2)已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz,实验中得到的一条纸带如图乙所示,A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点,图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 cm;
(3)在打下点D时重物的速度大小为 m/s,重物的加速度大小为 (结果均保留三位有效数字)。
(4)如果当时交变电流的频率是52Hz,而计算时仍按f=50Hz处理,那么加速度的测量值将 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12.(2024高一上·花都月考)某同学利用频闪照相机研究匀变速直线运动规律.主要步骤如下:
将一可视为质点的小物块,从斜面顶端由静止释放后沿斜面匀加速下滑,进入水平面(经过B点前后速率不变)后匀减速至静止,利用照相机每隔相等时间拍摄一次小物块在不同时刻所处位置,最后得到如图所示(图中为部分位置)的图片,照片上标出相邻位置间的实际距离,已知频闪照相机的曝光频率为2.5Hz.完成下列问题:
(1)图片上小物块相邻位置间的时间间隔为T= s;
(2)小物块在斜面上的加速度大小a1= m/s2,在水平面上的加速度大小a2= m/s;
(3)小物块在B点的速度大小为vB= m/s。
13.(2024高一上·花都月考)第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年2月在北京、河北张家口举办,其中冰球比赛是一种运动速度快,亢奋性强的集体运动,极具侵略性,要求运动员配合较高,观赏性极强,越来越受观众们欢迎。在冰球比赛时,若球杆与速度为0的冰球作用0.1s后,冰球获得30m/s的速度,冰球在冰上运动0.3s后被守门员用小腿挡住,守门员小腿与球接触时间为0.1s,且冰球被挡出后以10m/s的速度沿原路反弹,忽略冰球与冰的摩擦,求:
(1)球杆与冰球作用瞬间,冰球的加速度大小;
(2)守门员挡住冰球瞬间,冰球的加速度。
14.(2024高一上·花都月考)2020年12月1日23时,嫦娥五号探测器成功在月球正面预选着陆区着陆。其最后的落月过程可简化如下:先是探测器悬停在距月面某高度处,接着关闭发动机使探测器自由下落5s(月球表面附近重力加速度g取1.6m/s2),然后开启反冲发动机小推力模式使探测器匀速下降,匀速下降9s时再开启发动机大推力模式使探测器以大小为4m/s2的加速度减速,最后恰好以零速度完美着陆,若探测器可看成质点,求:
(1)探测器匀速下降时的速度;
(2)探测器悬停处距月面的高度。
15.(2024高一上·花都月考)在某娱乐节目中,有一个关口是跑步跨栏机,它的设置是让选手通过一段平台,再冲上反向运行的跑步机皮带并通过跨栏,冲到这一关的终点.现有一套跑步跨栏装置(如图),平台长L1=4 m,跑步机皮带长L2=32 m,跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动),跨栏到平台末端的水平距离L3=10 m,且皮带以v0=1 m/s的恒定速率运动.一位挑战者在平台起点从静止开始以a1=2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机,之后以a2=1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲,在跨栏时不慎跌倒,经过2 s爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止),然后又保持原来的加速度a2在跑步机上顺利通过剩余的路程,求挑战者全程所用的时间.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】AB.物体做匀变速直线运动,由于加速度保持不变,所以速度随时间均匀变化,故A错误,B正确;
C.对于匀变速直线运动,根据位移公式可以得出位移随时间的平方均匀变化,故C错误;
D.物体做匀变速直线运动,加速度保持不变,故D错误。
故选B。
【分析】物体做匀变速直线运动,由于加速度保持不变,所以速度随时间均匀变化,根据位移公式可以得出位移随时间的平方均匀变化。
2.【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A.在研究导航过程中车辆所处位置时,汽车的大小和形状对汽车的位置没有影响,则可以把车看作质点,A错误;
B.“5公里”表示该车在当前路段行驶的运动轨迹的长度,则运动轨迹的长度代表行驶的路程,B错误;
C.“13:02”表示该车到达目的地的瞬间,到达瞬间则代表时刻,C错误;
D.图中的“区间车速80”表示某区域内的路程与时间的比值,表示该车经过特定区间的平均速率80km/h,D正确。
故选D。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题;运动的公里数代表路程;到达目的地的时间代表时刻;区间车速代表平均速率的大小。
3.【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A.因为图线的斜率等于汽车的速度大小,由于CD段图像斜率比较大泽汽车运动得最快,选项A错误;
B.AB段斜率等于0则可以得出汽车静止,B错误;
CD.根据图像斜率的符号变化可以得出汽车在点返回,然后反向运动,根据初末位置可以得出到点时位移为零,C正确、D错误。
故选C。
【分析】利用图像斜率可以判别速度的大小及运动的方向;利用初末坐标可以求出位移的大小。
4.【答案】C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】加速阶段的末速度和减速阶段的初速度相同,均为汽车整个运动过程的最大速度,由于平均速度为初末速度之和的一半,设汽车最大速度为,根据位移公式则加速阶段的位移有
减速阶段的位移
根据位移与时间成正比,则可得汽车加速阶段和减速阶段的位移之比
故选C。
【分析】利用加减速过程的平均速度相等,结合运动的时间可以比较位移的大小。
5.【答案】D
【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
【解析】【解答】蛟龙号上浮时的加速度大小为:
根据逆向思维,可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为: ;
故答案为:D
【分析】利用速度公式结合位移公式可以求出距离海平面的距离大小。
6.【答案】D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A. 已知该汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律式为
根据位移公式
则得汽车的初速度
加速度
A错误;
B.根据速度公式可以得出:汽车刹车所需的时间
故汽车在5s末已经停止,故6s内的位移
B错误;
C.刹车后,汽车5s内停下,则逆向思维,逆运动为初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式
第1s内、第2s内、第3s内 位移之比为:1:3:5:7:9,那么刹车后,汽车第一个1s内,第二个1s内,第三个1s内,第四个1s内位移之比为9:7:5:3,C错误;
D.刹车后5s末汽车已停止,根据初末速度可以得出:刹车后5s内的平均速度为
D正确。
故选D。
【分析】利用匀变速的位移公式可以求出汽车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,结合位移公式可以求出刹车的位移大小;利用逆运动及位移公式可以求出相同时间的位移之比;利用初末速度可以求出平均速度的大小。
7.【答案】C
【知识点】平均速度;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
【解析】【解答】A.动车做减速运动到速度为0时,则动车的逆运动为初速度为0的匀加速运动,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,根据位移公式有
动车第一节车厢前端从经过5号旅客到停下,位移为4l,时间为,根据位移公式有
解得
故A错误;
B.动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,根据平均速度公式可以得出平均速度为
故B错误;
C.根据逆向思维,1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为,根据平均速度公式可以得出
解得
故C正确;
D.根据逆向思维,动车加速度大小为
故D错误。
故选C。
【分析】动车的逆运动为匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,结合位移的大小可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出加速度的大小。
8.【答案】C,D
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A、加速度方向与速度变化量方向相同,与速度的方向无关,所以A错;B、加速度的大小与速度变化量的大小无关,所以B错;C、当火箭开始点火时,加速度不等于0,速度等于0,所以C对;D、根据加速度的定义式有:,则相同时间内速度变化量越大则加速度一定越大,所以D对;正确答案为CD。
【分析】加速度的方向与速度变化量相同,与速度方向无关;加速度的大小与速度大小、速度变化量大小无关;相同时间内速度的变化量越大则加速度越大。
9.【答案】A,B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.某个物体做初速度为零的匀变速直线运动,根据速度公式有:
根据表达式可得第1s末、第2s末、第3s末的速度之比为,故A正确;
C.物体做初速度为0的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动的位移时间公式
根据表达式可以得出:第1s内、前2s内、前3s内位移之比,则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为,C错误;
BD.根据匀变速直线运动的平均速度为中间时刻的瞬时速度,则有
根据速度公式可以得出:第内、第内、第内的中间时刻的速度之比,平均速度之比为,故B正确,D错误。
故选AB。
【分析】利用速度公式可以求出瞬时速度的比值,结合平均速度公式可以求出平均速度的比值;利用位移公式可以求出对应位移的比值。
10.【答案】B,C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.物体做匀加速直线运动,根据位移公式有
可得经过A、B中点的速度为
故A错误;
B.根据平均速度公式可以得出:经过A、B中间时刻的速度是
故B正确;
C.根据平均速度为中间时刻的瞬时速度,根据位移公式可以得出:前时间通过的位移比后时间通过的位移少
故C正确;
D. 根据平均速度公式可以得出:A、B间的距离为
故D错误。
故选BC。
【分析】利用速度位移公式可以求出中间位置的瞬时速度的大小;利用初末速度可以求出平均速度的大小,结合运动的时间可以求出对应位移和位移差值的大小。
11.【答案】CD;2.00;1.48;9.63;偏小
【知识点】加速度;刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;瞬时速度;自由落体运动
【解析】【解答】(1)实验使用电磁打点计时器则需要的是低压交流电源,为了测量纸带上两点之间的距离则需要刻度尺,故A、B错误,C、D正确。故选CD。
(2)毫米刻度尺最小分度为1mm,根据刻度尺的分度值则所以AB两点的距离为2.00cm。
(3)在匀变速运动中,根据中间时刻的速度等于平均速度,根据平均速度公式可以得出打下D点的速度大小为
重物做匀加速直线运动,根据逐差法可得重力加速度为
(4)已知重力加速度的表达式为
由于实际频率比较大,则测量时使用的周期比较大就会导致加速度的测量值偏小。
【分析】(1)电磁打点计时器需要使用低压交流电源;为了测量距离需要使用刻度尺;
(2)利用刻度尺的分度值可以判别对应读数的位数;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出重力加速度的大小;
(4)由于测量时使用的时间比较大,会导致加速度的测量值偏小。
12.【答案】0.4;4;3;8.8
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)已知打点频率的大小为2.5Hz,则图片上小物块相邻位置间的时间间隔为
(2)物块做匀变速直线运动,根据邻差公式
则可以得出在斜面和水平面上运动的加速度大小分别为
(3)根据平均速度为中间时刻的瞬时速度,则小物块在斜面上运动到达“3”位置时的速度大小为
根据平均速度可以得出:在水平面上的“6”位置时的速度大小为
设小物块从“4”到达B所用时间为t0,则在斜面上根据速度公式有
在水平地面上根据速度公式有:
即
联立解得
,
【分析】(1)利用打点频率的大小可以求出打点周期的大小;
(2)利用邻差公式可以求出加速度的大小;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合速度公式可以求出物块在B点速度的大小。
13.【答案】解:(1)球杆与冰球作用瞬间,冰球的加速度为
(2)守门员挡住冰球瞬间,冰球的加速度为
加速度方向与30m/s的速度方向相反
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)已知冰球速度的变化,结合加速度的定义式可以求出冰球加速度的的大小及方向;
(2)已知冰球速度的变化,结合加速度的定义式可以求出冰球加速度的的大小及方向。
14.【答案】解:(1)探测器匀速下降的速度为自由下落的末速度
(2)探测器自由下落的高度为
匀速下降的高度
探测器最后的减速过程为匀减速直线运动,则
得
探测器悬停处距月面的高度
【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;自由落体运动
【解析】【分析】(1)探测器做自由落体运动时,利用速度公式可以求出匀速运动过程的速度大小;
(2)探测器先做自由落体运动,接着做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,利用自由落体运动的位移公式可以求出自由下落高度,利用匀速直线运动的位移公式可以求出匀速运动的位移,利用速度位移公式可以求出减速下落的高度。
15.【答案】解:观众匀加速通过平台
通过平台的时间
冲上跑步机的初速度
v1=a1t1=2×2=4m/s
冲上跑步机至第一个跨栏
代入数据解得
t2=2s
第一次摔倒至爬起随跑步机移动距离
x=v0t=1×2m=2m
第一次爬起向左减速过程
v0=a2t3
解得
t3=1s
位移
向右加速冲刺过程
解得
t4=7s
故观众通过跑步机跨栏装置所需的总时间为
t总=t1+t2+t+t3+t4=2+2+2+1+7=14s
【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;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】观众开始做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的时间,当冲上跑步机时,利用速度公式可以求出初速度的大小,利用位移公式可以求出到达跨栏的时间,利用匀速运动可以求出摔倒时碎跑步机运动的距离;利用速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出向右冲刺所花的时间。
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