第12讲-机械运动
一、单选题
1.甲、乙两同学从同一地点,同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知下列选项错误的是( )
A.内,甲同学比乙同学运动得快
B.两同学在距离出发点处相遇
C.内,乙同学静止不动
D.内,乙同学的速度为
2.下列关于机械运动的说法,正确的是 ( )
A.物体位置的变化叫机械运动
B.机械运动就是直线运动
C.机械运动是指汽车、飞机、火车等交通工具的运动
D.人跑步、鸟飞翔、鱼游动等生物的运动不是机械运动
3. 宁波市机场高架建成后,极大地方便了市民出行,小轩驾驶一辆汽车在高架桥上由南向北行驶,则 ( )
A.以该汽车为参照物,司机是运动的
B.以高架桥为参照物,该汽车是静止的
C.以桥上路灯为参照物,该司机向南运动
D.以司机为参照物,桥上路灯是运动的
4.甲、乙两位同学跑1 200米,甲同学前半程速度为6米/秒,后半程速度为3米/秒;乙同学前面一半的时间速度为6米/秒,后面一半的时间速度为3米/秒,则先到终点的是( )
A.甲 B.乙
C.甲、乙一起到 D.不确定
5. P、Q是同一直线上相距12m的两点。甲从P点、乙从Q点同时沿直线相向而行,他们运动的s-t图像如图所示,分析图像可知( )。
A.甲的速度小于乙的速度 B.经过3s,甲、乙相距4m
C.乙到达P点时,甲离Q点6m D.甲到达Q点时,乙离P点2m
6.如图所示,A为固定在车上的超声波发射装置,B为障碍物。小车以速度v向右做匀速直线运动,经过定点P时,A水平向右发射一超声波信号,信号遇到障碍物后立即反向弹回。已知超声波在空气中的传播速度不变,与小车相遇后被吸收而不反弹。设超声波遇到障碍物、小车时,小车与障碍物间的距离分别为x1、x2。下列描述x1、x2随小车速度v变化的关系图像中,可能正确的是( )。
A. B.
C. D.
7. 甲、乙两物体同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的 s-t图像如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.0~4s内乙的平均速度为4m/s B.2~4s 内乙做匀速直线运动
C.4s时甲、乙两物体的速度相等 D.3s时乙在甲的前方
8.如图所示,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。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的,则两木块的运动情况在下列v-t图像中描述正确的是( )。
A. B.
C. D.
9. 如果没有参照物,则不能对物体的运动状态进行正确描述。下列说法正确的是( )
A.只能选择静止的物体作为参照物
B.人在上升电梯中,以地面为参照物,人是静止的
C.地球同步卫星围绕地球飞行时,以地面为参照物,卫星是运动的
D.选择不同的参照物来描述同一个物体的运动状态,可能得出不同结论
10.科学规律可以用文字、公式和图像表述,下面四幅图像与选项表述一致的是( )
A.对于液体产生的压强,当液体密度一定时,其压强与深度的关系可用甲图表示
B.对于气体的密度,当气体的质量一定时,其密度与体积的关系可用乙图表示
C.对于做匀速直线运动的物体,离终点的距离与所用时间的关系可用丙图表示
D.对于电热丝,当通过的电流一定时,相同时间内产生的热量与电阻的关系可用丁图表示
11. 2022年12月18日在我市东钱湖旅游度假区举办马拉松赛事。中国运动员李子成以2小时17分45秒的成绩夺得冠军。下列有关说法正确的是( )
A.李子成加速跑时的惯性比减速跑时大
B.李子成听到枪声立马起跑,属于条件反射
C.比赛中若以跑道为参照物,他是静止的
D.李子成在整个比赛过程中的运动是匀速直线运动
12.如图为我国首列永磁磁浮列车“兴国号”运行的照片。“兴国号”列车利用永磁体和水磁轨道之间的排斥力,能“悬挂”在空中行驶,大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是( )
A.列车转弯时,水平方向受到平衡力的作用
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道是静止的
C.“兴国号”与传统火车相比,减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
13.如图所示,一长方体木块,置于同一粗糙水平面上,甲图木块竖放,乙图木块平放,丙图木块平放并在其上加一重物,在甲、乙、丙三种情况下,匀速拉动长方体所需的水平力分别为F甲、Fz、F丙.则下列关系正确的是 ( )
A. B.
C. D.
二、填空题
14.两辆小汽车沿水平直线匀速行驶的位置照片(方框为照片的边)如图所示,由此可判断小汽车A向 (选填“东”或“西”)行驶,且小汽车A的速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)小汽车B的速度;以小汽车A为参照物,建筑物M
是 (选填“运动”或“静止”)的。
15.流速为5km/h的河流中有一个自由漂浮的木桶,甲、乙两船同时从木桶所在的位置出发,以如图所示的速度计上显示的速度分别逆流、顺流而行,1h后甲船离木桶的距离是 ,乙船离木桶的距离是 。
三、解答题
16.如图所示,天空有近似等高的浓云层,为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d-6 km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射过来的爆炸声时间上相差△t= 12 s.已知空气中的声速为v= km/s,试计算云层下表面距离地面的高度。
17.研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍。反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。如图所示,某人酒后驾车沿马路直线行驶,车头中央距马路边沿3m,车在到达某位置时,发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道,此时汽车的速度为20m/s,距离人的行走路线为30m,若该司机的反应时间为1.1s,刹车后汽车由于惯性还要继续行驶,再经过0.9s刚好驶到人的行走路线。
(1)求这辆汽车的反应距离是多少
(2)若人以1.6m/s的速度匀速行走,请计算说明汽车是否有撞上行人的可能 (提示:该车的宽度约1.8m)
18.纯电动汽车对降低碳排放有突出贡献,我国制定多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车(图甲)的参数如下表:
电动机额定功率 20千瓦 最高时速 120千米/时
能耗 12千瓦时/百公里 磷酸铁锂电池总电量 40千瓦时
(1)为延长电池使用寿命,通常剩余电量为20%时充电较为合适。则该车充满电后,最佳续航里程是多少百公里 (结果保留整数)
(2)在额定功率下,该车以最高时速行驶时产生的牵引力为多少
(3)在未来,电动汽车可在光伏路面移动充电(图乙),充电垫发出高频电磁波,被汽车底盘上的装置接收,为电池充电。如图丙所示,一辆电量不足的汽车以速度 v匀速通过充电区域,其长s1为100米,接收装置转化电磁波能量为电能的功率P0为1000千瓦,忽略汽车在充电过程中损耗的能量。两段充电区域的间距s2为10千米,电池消耗的电能全部用于维持汽车行驶,所受阻力为1000牛。为使汽车能顺利到达下一充电区域,求其在充电时速度的最大值。
19.某同学在国庆期间随父母从宁波火车站乘动车去杭州观看亚运会,从宁波到杭州的路程是193km,动车行驶的平均速度为200km/h。
(1)画出动车静止时所受力的示意图。
(2)动车行驶完全程需要多少小时?(保留2位小数)
(3)若动车在某段时间内恰好做匀速直线运动,此时其所受阻力为车重的0.05倍,则此时动车产生向前的牵引力为多少牛?(已知:载人动车总质量为20吨)
20.研究“气泡的运动规律实验”时,小禾在细玻璃管中注入水,管中留一个小气泡,让玻璃管与水平面间保持不同的倾角,观察气泡的运动情况,如图所示。
气泡的运动快慢到底与哪些因素有关呢 她做出了如下猜想:①跟气泡的长度有关。②跟玻璃管与水平面的倾角有关。
为了便于研究,她在玻璃管上做上记号A、B,测出长度约2cm的气泡经过AB段的时间。实验数据记录如表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
玻璃管与水平面的倾角/° 15 30 45 60 90
气泡经过AB段的时间/s 22.5 14.9 12.2 13.8 19.9
(1)实验中,除刻度尺、量角器外,还需要的测量器材为 。
(2)本实验应该重复进行测量,取几次测量的平均值,其目的是 。
(3)分析表中数据,可得出气泡运动的快慢随倾角的变化规律: 。
(4)若用上述器材探究气泡的运动快慢与气泡长度的关系,则需要控制 。
21.两位小朋友利用玩具车做过十字路口的游戏,玩具火车车长 车头距离十字路口 ,火车车速 玩具小汽车车长 ,车头距离十字路口 为避免两车相撞,玩具小汽车的车速应为多大 (忽略车体宽度)
22.我国某地使用“沉管法”建跨海隧道:用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段,用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中;用拖船牵引至指定位置,向管段中的水箱注水使其下沉(如图);对下沉的多个管段进行依次连接,拆除隔墙形成隧道。
(1)拖运管段时,若速度为2千米/时,拖运距离为3千米,需要多少小时?
(2)图中,当往水箱中注水的质量为6×104千克时,管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3,则注水前管段与水箱的总质量为多少千克?(海水密度取1.0×103千克/米3)
(3)管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关? 。
答案解析部分
1.A
2.A
3.D
4.B
5.C
6.B
7.D
8.A
9.D
10.C
11.B
12.C
13.D
14.东;大于;运动
15.30km;30km
16.声波经云层反射通过的距离和由空气直接传播通过距离的差为
经过云层反射经过的距离为
则 。
17.(1)解:反应距离:s车=v车t反=20m/s×1.1s=22m;
(2)汽车从A点到行人的行走路线用时:
t总=t反+t=1.1s+0.9s=2s,在这段时间内,行人行走的路程:s人=v人t总=1.6m/s×2s=3.2m;
根据条件可知车头中央距马路边沿3m,此时,行人恰好位于车头中央,因此,如果汽车此时的速度恰好为零,汽车没有撞上行人的可能,如果汽车此时的速度不为零,汽车会撞上行人。
18.(1)百公里
(2)牛
(3)W=fs2=1000牛×10000米=1×107焦
秒
米/秒
19.(1)
(2)解:动车行驶完全程需要的时间;
(3)解:由题意可得,阻力f=0.05G=0.05mg=0.05×20×103kg×10N/kg=1×104N,
动车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力F=f=1×104N。
20.(1)秒表
(2)减小实验误差
(3)当气泡长度相同时,倾角越大,气泡的运动速度先变大后变小
(4)玻璃管与水平面的倾角不变
21.大于0.1m /s或小于0.06 m/s
22.(1)拖动管段所用的时间。
(2)管段受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3=3.06×107N;
管段匀速下沉,根据二力平衡可得,注水后管段的总重力G总=F浮=3.06×107N;
则注水前管段与水箱的总质量。
(3)海水密度,海水深度,隔墙面积等