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运动的描述 专题练 2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1.2022年李平考取了大学,乘火车在火车站下车后,利用智能手机导航至大学报到,如图所示为导航地图,图中推荐公交路线中有两个数据,33分钟、14.19公里,关于这两个数据,下列说法正确的是( )
A.研究公交车在导航图中的位置时,可以把公交车看作质点
B.33分钟表示的是时间,分钟是国际单位制中力学三个基本单位之一
C.14.19公里表示了此次行程的位移的大小
D.根据这两个数据,可以算出此次行程的平均速度的大小
2.如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,下列判断正确的是( )
A.物体一直往正方向运动
B.2s末物体位于出发点
C.3s末物体的加速度大小为1.5m/s2
D.前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相反
3. 如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度如果当0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
4.北京时间2024年7月31日,巴黎奥运会跳水女子双人10米跳台决赛,中国选手全红婵/陈芋汐以总分359.10分的绝对优势获得金牌。在比赛过程中,全红婵和陈芋汐是绝对同步的,下列说法正确的是( )
A.在下落过程中全红婵感觉水面是静止的
B.起跳瞬间全红婵和陈芋汐的加速度相等
C.全红婵的速率越大,其惯性越大
D.下落和入水过程中全红婵可以看成质点
5.以下说法中正确的是( )
A.甲、乙发生位移分别为、,则甲的位移大
B.在直线运动中,位移的大小等于路程
C.平均速度、速度变化量、重力、加速度都是矢量
D.汽车的加速度为,表明汽车在做减速运动
6.A、B、C、D四人在同一水平直线上运动,他们的运动图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.,B的位移大于A B.时刻,A、B速度大小相等
C.时刻,C加速度小于D加速度 D.时刻,C、D相遇
7.如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A.通过bc、cd段的时间均等于T
B.通过c、d点的速度之比为
C.通过bc、cd段的时间之比为
D.通过c点的速度大于通过bd段的平均速度
8.京张高铁(如图)是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施,于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约为174km,最高设计速度为350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。将动车组视为质点,某时刻速度为v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2。用Δv表示动车组在这段时间内速度的变化量,用a表示动车组在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A.若Δv>0,则动车组一定做加速运动
B.若Δv<0,则动车组一定做减速运动
C.a的方向一定与Δv的方向相同
D.a的方向可能与Δv的方向相反
二、多选题
9.质点由静止开始做直线运动,加速度与时间关系如图所示, ,则( )
A.质点一直向正向运动
B.质点在某个位置附近来回运动
C.在 时间段内,质点在 时刻的速度最大
D.在 时间段内,质点在 时刻回到原点
10.由牛顿第二定律的表达式和加速度的定义式,可以得出,这个关系式中属于标量的物理量是( )
A.(力) B.(速度变化量)
C.(质量) D.(时间间隔)
11.物体做匀变速直线运动,已知加速度大小为2 m/s2,则( )
A.物体在某秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍
B.若物体做匀加速直线运动,在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2 m/s
C.物体每秒内的速度大小的变化一定为2 m/s
D.物体每秒内的速度变化的大小一定为2 m/s
12.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4 m/s
B.速度变化的方向可能与原速度方向反向
C.加速度的方向可能与原速度方向反向
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
三、实验探究题
13.在研究匀变速直线运动规律的实验中,图示纸带记录的是小车的运动情况,A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔,电源铭牌显示该电源频率为50Hz(计算结果均保留两位有效数字)。
(1)打下纸带上D点时小车的瞬时速度大小为 m/s。
(2)小车的加速度大小为 。
(3)若电源实际频率低于50Hz,计算时仍按照50Hz计算,则加速度大小的测量值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”、“不变”)。
14.某同学利用图丙所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每隔4个点取一个计数点,相邻计数点间的距离如图丁(纸带左端与物块连接)所示,打点计时器电源的频率为。
(1)下图中 是电磁打点计时器(选甲或乙);
(2)所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有 (填选项代号)
A.电压为的交流电源 B.电压的交流电源 C.刻度尺 D.秒表 E.天平
(3)计算纸带上计数点9对应的速度大小 (保留两位有效数字)。
(4)物块加速运动过程中加速度的大小 (保留两位有效数字)。
(5)整个运动过程中物块的最大速度 (保留三位有效数字)。
15.实验小组利用如图1所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”、打点计时器所接电源的频率为50Hz。
(1)下列说法中正确的有________。(填选项前的字母)
A.实验操作前,不需要平衡摩擦力
B.应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释放小车
C.必须选择点迹清晰的纸带,而且应以打点计时器所打下的第一个点作为第1个计数点
D.根据实验数据画出v-t图像,图像为倾斜直线,其倾角的正切值tanα即可表示小车的加速度大小
(2)规范操作后,得到一条纸带,以纸带上能够看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,则纸带上打计数点2时的小车速度大小= m/s。(结果保留3位有效数字)
(3)利用各计数点计算得到的速度作出小车运动的v-t图像,得到一条倾斜的直线,说明小车做匀加速直线运动,则小车运动的加速度大小a= m/s2。(结果保留3位有效数字)
四、解答题
16.足球运动员在罚点球时,用脚踢球使球获得30m/s的速度,设脚与球作用时间为0.1s,球又在空中飞行1s(假设球做匀速直线运动)后被守门员挡住,守门员双手与球接触时间为0.2s,且球被挡出后以大小为10m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)球被踢出过程中的加速度;
(2)球被守门员挡出过程中的加速度
答案解析部分
1.A
2.C
A.由图象可知,物体在前2s内往正方向运动,在后2s内往负方向运动,故A错误;
B.2s末物体的位移,即距离出发点的距离
故B错误;
C.3s末物体的加速度大小为
故C正确;
D.由图象可知,前2秒内和后2秒内的图象的斜率相同,故前2秒的加速度与后2秒的加速度方向相同,故D错误。
3.C
滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动,速度不变,加速度为零,在倾斜雪道上做匀减速直线运动,加速度速度不断减小,到达最高点速度为零,再结合v-t图像的斜率表示加速可知C符合题意。
4.B
A.在全红婵跳水下落过程中,全红婵感觉水面是向上运动的,故A错误;
B.全红婵和陈芋汐是绝对同步的,故起跳瞬间加速度相同,故B正确;
C.全红婵的速率越大,由于质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D.入水过程中,全红婵的形状大小不能忽略不计,不可以将全红婵看成质点,故D错误。
5.C
A.甲、乙发生位移分别为,位移的大小分别是5m和10m,正负号表示方向,则乙的位移大,A不符合题意;
B.在单向直线运动中,位移的大小等于路程,若往返运动则不相等,B不符合题意;
C.平均速度、速度变化量、加速度和重力都是矢量,既有大小又有方向,C符合题意;
D.汽车的加速度为,加速度中的正、负号表示加速度方向,若汽车运动方向与加速度方向相同,汽车做加速运动,反之汽车做减速运动,D不符合题意。
6.C
A.0~3sA的位移为9m,B的位移为6m,故A错误;
B.x-t图像的斜率表示速度,根据图像可知,3s时刻A的速度比B大,故B错误;
C.v-t图像的斜率表示速度,根据图像可知,时刻,C加速度小于D加速度,故C正确;
D.v-t图线的交点表示速度相等,故D错误。
7.D
A.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,得出通过bc、cd段的位移之比,由此分析自b点由静止开始下滑经过的时间。一小滑块自点由静止开始下滑比小滑块从点静止开始下滑通过段任意一点的速度大,所以让该滑块自点由静止开始下滑,相同位移平均速度变小,时间变大,通过、段的时间均大于,故A错误;
B.根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,结合速度—位移公式得出经过c、d点的速度,进而得出速度之比。从点静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为,根据初速度为的匀加速直线运动,相同时间的位移之比为
::::
设,则,,设滑块匀加速运动的加速度为,从点静止开始下滑通过点,根据速度位移关系公式
解得
同理可得点的速度为
故
故B错误;
C.根据运动学公式得出通过bc、cd段的时间之比,由B选项及公式
可知
故C错误;
D.根据平均速度公式求出平均速度,再与通过c点的速度比较即可。通过段的平均速度
所以有
故D正确。
8.C
AB.若Δv>0,同时满足v>0,才一定加速,故动车组不一定做加速运动,若Δv<0,则动车组也不一定做减速运动,故AB错误;
CD.a的方向一定与Δv的方向相同,故C正确,D错误。
9.A,C
根据a-t图像可知, 时间内向正方向匀加速,t1-t2时间内向正方向匀减速且恰好在 时刻减为 ,则质点一直向正向运动,且质点在 时刻的速度最大,则AC符合题意,BD不符合题意。
10.C,D
力,速度的变化量均具有大小和方向,是矢量;而质量及时间间隔只有大小,没有方向,是标量,
11.B,D
A.加速度a=2m/s2,则在任意1s内的速度变化量为 m/s,故物体在某秒末的速度不一定是该秒初的速度的2倍,A不符合题意;
B.若物体做匀加速直线运动,1s内的速度变化量为2m/s,在某秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/s,B符合题意;
C.速度是矢量,速度的变化遵循平行四边形法则,所以物体每秒内的速度大小的变化不一定为2m/s,例如竖直上抛到达最高点前后0.5s,即在这1s内速度大小的变化为零,C不符合题意;
D.根据 得物体每秒内的速度变化的大小一定为2m/s,D符合题意;
12.B,C,D
A、规定初速度的方向为正方向,若 后的速度方向与初速度方向相同,速度变化是 ,若 后的速度方向与初速度方向相反,速度变化的是 ,负号表示速度变化的方向与原速度方向反向,A不符合题意,B符合题意;
C、加速度的方向与速度变化方向相同,所以加速度的方向可能与原速度方向反向,C符合题意;
D、若 后的速度方向与初速度方向相反,速度变化的是 ,根据加速度的定义式 得 ,所以加速度的大小可能大于 ,D符合题意.
13.(1)0.85
(2)2.5
(3)偏大
(1)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,则打下纸带上D点时小车的瞬时速度大小为
(2)
根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3)
若电源实际频率低于50Hz,计算时仍按照50Hz计算,则代入计算的时间偏小,加速度大小的测量值比真实值偏大。
(1)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,则打下纸带上D点时小车的瞬时速度大小为
(2)根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3)若电源实际频率低于50Hz,计算时仍按照50Hz计算,则代入计算的时间偏小,加速度大小的测量值比真实值偏大。
14.乙;BC;0.66;2.0;1.18
(1)电磁打点计时器有振针,有复写纸,所以乙是电磁打点计时器;
(2)AB.电磁打点计时器需要电压的交流电源,故A错误,B正确;
C.测量点间的长度,需要刻度尺,故C正确;
D.打点计时器是计时工具,不需要秒表,故D错误;
E.可由打出的纸带来计算速度和加速度,和质量没关系,故E错误。
故选BC。
(3)相邻计数点间的时间间隔
计数点9对应的速度大小
(4)根据
(5)减速过程的加速度大小
设经过时间有最大速度v,则
联立解得
15.(1)A;B
(2)0.504
(3)1.50
(1)A. 探究速度随时间的变化规律不需要平衡摩擦力,故A正确;
B.实验时应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释放小车,故B正确;
C.处理纸带数据时,不一定以打点计时器打的第一个点作为第1个计数点,故C错误;
D.当横、纵坐标取不同的标度时,会导致图像的倾角也不同,所以用量角器测基出v-t图线的倾角α,其倾角的正切值tanα的数值不能够表示为小车的加速度大小,故D错误;
故选AB。
(2)中间时刻瞬时速度等于全程平均速度
(3)根据逐差法求解加速度大小
16.(1)设球被踢出的方向为正方向,罚点球时的速度由v0=0变到v1=30m/s,用时t1=0.1s,由
得罚点球时球的加速度为
方向为球被踢出的方向
(2)接球时速度由v1=30m/s变到v2=-10m/s,用时t2=0.2s,则接球过程球的加速度为
方向为球被踢出的反方向
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