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第一章《运动的描述》单元练习
一、单选题
1.汽车仪表盘以及公路上的标志牌如图甲、乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.表盘甲转速值为1000,其单位为m/s
B.表盘乙显示了汽车的瞬时速率
C.限速牌中“55km/h”表示的是平均速度大小
D.路牌中“2.5km“表示的是位移
2.某校开展了一年一度的纪念“一二·九运动”沿江“毅行”活动,起点在校门口,活动结束后,同学和老师们纷纷在校门口发表了一些看法,其中正确的是( )
A.“那一时刻,我走了5km” B.“我走了5km的位移”
C.“我的平均速度约为5km/h” D.“我的平均速度约为零”
3.2022年8月,贵州省黔东南州台江县台盘乡台盘村的一项篮球赛事火了。场上赛况激烈,球员攻防有板有眼;场外热情高涨,球迷围得水泄不通。这场当地村民一年一度的篮球赛,由短视频火爆全网,网友们参照“NBA”“CBA”的命名规则,称之为“村BA”。下列描述篮球运动的物理量中,都属于矢量的是( )
A.速度、位移、加速度 B.平均速度、速率、路程
C.位移、平均速率、质量 D.比赛时间、速度变化量、场地温度
4.桂东至新田高速公路,是湖南省高速公路网规划中“七纵九横”中的第八横。其中郴州桂东段项目于2024年12月正式核准批复,预计2028年竣工通车。桂东至新田主线长约237公里,线路设计双向四车道,限速120公里/小时。下列说法正确的是( )
A.“主线长约237公里”是指汽车从桂东到新田所发生的位移
B.“限速120公里/小时”是指汽车该路段行驶时允许达到的最大速率
C.研究汽车从桂东开往新田的行驶时间,不可以将汽车当成质点
D.坐在车厢中的乘客,看到窗外的景物往后退,是因为他选择了地面为参考系
5.人工智能时代的到来,扫地机器人已进入千家万户.扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作.小明同学预约机器人早上开始工作,一个小时完成清扫,图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置.下列说法正确的是( )
A.指的是时间间隔 B.两种寻路方式位移大小相等
C.甲图所示的寻路方式平均速度更大 D.扫地机器人在躲避障碍的过程中,可以将其看成质点
6.如图甲所示,九位小朋友玩丢手绢游戏。其中八位小朋友等间距地围坐在圆周上,小明在圆周外侧从1号小朋友的后面出发,沿逆时针方向匀速率跑动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的位移大小相同
B.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度相同
C.小明跑动三圈后回到出发点的过程中平均速度不为零
D.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程不同
7.甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器,下列说法正确的是( )
A.甲图使用8V直流电源;乙图使用220V交流电源
B.由于打点不清晰,需要把振针调低,此时振针可以看成质点
C.利用纸带来记录时间和位置变化时,纸带可以看成质点
D.打点周期为0.02s,指的是时间间隔
8.运载卫星的火箭从a点开始沿着直线上升到b点,在b点星箭分离,卫星再从b点运动到c点,运动轨迹如图中的实线所示.已知线段的长度为,线段的长度为。下列说法正确的是( )
A.卫星从b点运动到c点,位移方向为c点的切线方向
B.卫星从a点运动到b点,位移的大小等于路程
C.卫星从a点运动到c点,位移大小等于
D.卫星从a点运动到c点,路程等于
9.做直线运动的物体由A运动到B,下列说法正确的是( )
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由A运动到B,为负,位移的方向指向轴负方向
10.打乒乓球是一项深受同学们喜爱的运动。已知乒乓球桌长2.8米,某次乒乓球恰好在桌沿正上方40厘米处从静止被击打,之后球的轨迹如图所示,恰好击打到对面的桌沿。球在空中飞行的时长为1秒。仅研究球在空中的轨迹时,可将球看做质点。以下选项全都正确的是( )
①乒乓球在1秒内的路程大于其位移的大小
②乒乓球落到桌面时的速度大小为
③乒乓球在空中的平均加速度大小为
④若要研究乒乓球自身的旋转,则不能将它看做质点
A.①③④ B.①③ C.①④ D.①②④
11.如图,圆柱高 h=30cm,底面直径 d=40cm。一蚂蚁从A点竖直向上爬行至D点后又沿半圆弧爬行至C点。取,则蚂蚁( )
A.爬行过程中路程与位移大小相等
B.爬行过程中路程为150cm
C.爬行过程中位移为 70cm
D.若沿圆柱侧面到C点,其爬行的最短路程为
12.为锻炼身体,小高沿平直公路晨练,他从甲地出发,抵达乙地后再返回甲地。若小高从甲地到乙地的过程中一半路程以大小为的速度为匀速跑,另一半路程以大小为()的速度匀速走,从乙地返回甲地的过程中一半时间以大小为的速度匀速跑,另一半时间以大小为的速度匀速走,将他从甲地到乙地的时间记为,从乙地到甲地的时间记为,则( )
A. B.
C. D.无法判断与哪个大
二、多选题
13.如图所示,短跑运动员在A点冲刺。为了计算冲刺速度,沿着运动方向依次取点、……,测得,,运动员从点到A点所用时间为,从点到A点所用时间为……,从点到A点所用时间为。下列说法正确的是( )
A.与相比,更接近A点的冲刺速度
B.与相比,更接近A点的冲刺速度
C.趋近于0,则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度
D.这种测量冲刺速度的方法叫做归纳法
14.小红用手机拍摄小球沿贴有标尺的水平面运动的过程,分析视频记录的图像,获得4个连续相等时间间隔(每个时间间隔均为T)内小球的位置及位置间的距离如图所示。已知小球在BD两点的瞬时速度分别为,,则( )
A.比更接近 B.比更接近
C.比更接近 D.比更接近
15.历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A.若A不变,则会改变
B.若且保持不变,则逐渐变小
C.若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D.若不变,则物体在中间位置处速度大小为
三、实验题
16.如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”,完成下列相关内容:
(1)下列实验要求或操作,正确的有__________(填正确答案标号)
A.必须使用交流电源
B.钩码质量必须远小于小车质量
C.必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D.小车应靠近打点计时器释放
E.先接通电源,再释放小车
(2)图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段,在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点,则c点的读数为 cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则在打下c点时,小车的瞬时速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字)
17.某物理兴趣小组到户外进行超声测速模拟实验,实验装置如图甲所示,B为超声波发射器,B向做匀速直线运动的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲被小车反射后又被B接收,从B发射第一列超声波开始计时,到B接收到第二列超声波的过程中,计算机描绘出超声波运动的x-t图像如图乙所示。(已知超声波在空气中的传播速度
(1)图乙中t1= s,x2= m。
(2)被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的时间间隔为 s。
(3)被测小车的车速为 m/s(结果保留2位有效数字)。
四、解答题
18.如图所示,在一维坐标轴上有甲、乙、丙、丁四个地方,它们的坐标分别为。某小车由甲地出发沿x轴正方向行驶10s到达乙地,又沿x轴正方向行驶了10s到达丙地,在丙地停了8s后又沿x轴负方向行驶,经历了12s到达丁这个地方,求:
(1)在最后12s时间内小车的平均速度;
(2)整个过程的平均速度。
19.近几年来景德镇旅游市场火热,瓷宫以其新奇创意和靓丽外形吸引了许多游客前来打卡,成为新晋网红旅游景点。其由6万余件瓷器凝聚一起,瓷宫地面有一副由瓷片拼成的中国古代太极图,其可简化为半径为R的圆,中央S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。若游客从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,他的路程和位移大小分别是多少?位移的方向是什么?
据《中国交通报》:“超速行驶引发的道路交通事故占所有交通 事故的 40%,成为罪魁祸首。”目前我国主要是预防和处罚相结合,交警通过测速仪对超速行驶的行为进行抓拍处罚。“地感线圈式测速仪”和“超声 波测速仪”是目前我国交通部门使用的两种常见的测速仪器。超速也是一种违法行为,应当按照《道路交通安全法》进行处罚,安全驾驶,珍爱生命,应从你我做起。
20.利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量。如图所示仪器A和B通过电缆线连接,利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量,如图甲中仪器A和B通过电缆线连接,B为超声波发射与接收一体化装置,仪器A和B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B,并将它对准匀速行驶的小车C,使其每隔固定时间T0=0.8s发射一短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形,反射波滞后的时间已在图中标出,其中T=0.2s,△T=0.1s,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为340m/s,根据所给信息求小车的速度为( )
A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s
21.如图甲,超声波测速系统中B为一个能发射超声波的固定小盒,工作时小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的被测物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间Δt0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为v=
B.超声波的速度为v=
C.物体平均速度为v=
D.物体平均速度为v=
22.如图为交警用运动传感器进行超声波测速的原理,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。B将信息输入计算机由计算机处理该信息,可得到被测物体的速度。若B盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲,而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲(声音在空气中的传播速度约为340m/s),若该路段的超速标准是瞬时速度>90km/h
(1)试判断汽车远离小盒B,还是靠近小盒B?
(2)判断汽车是否超速违法并说明理由。
23.地感线圈式测速仪在城市道路应用十分广泛,如图所示,车辆从左往右行驶,在同一车道的路基里埋上A、B两个感应线圈,每个线圈沿车辆 前进方向的长度,A线圈的右端与B线圈的左端的距离, 当车辆的前轮压到A线圈的左端时会传递给检测器第一个信号,后轮压到B线圈的右端时会传递给检测器第二个信号。市中心的某路段允许的最高车速为,车身长,前轮中心与后轮中心间沿车辆前进方向的距离为的小汽车匀速经过该路段时,检测器收到先后收到两个信号,收到 两个信号的时间差。计算该车辆的速度大小并分析是否超速。
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第一章《运动的描述》单元练习
一、单选题
1.汽车仪表盘以及公路上的标志牌如图甲、乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
A.表盘甲转速值为1000,其单位为m/s
B.表盘乙显示了汽车的瞬时速率
C.限速牌中“55km/h”表示的是平均速度大小
D.路牌中“2.5km“表示的是位移
【答案】B
【详解】A.表盘甲转速值为1000,其单位为n/s,故A错误;
B.表盘乙显示了汽车的瞬时速率,故B正确;
C.限速牌中“55km/h”表示的是最大速度大小,即瞬时速度,故C错误;
D.路牌中“2.5km“表示的是路程,故D错误。
故选B。
2.某校开展了一年一度的纪念“一二·九运动”沿江“毅行”活动,起点在校门口,活动结束后,同学和老师们纷纷在校门口发表了一些看法,其中正确的是( )
A.“那一时刻,我走了5km” B.“我走了5km的位移”
C.“我的平均速度约为5km/h” D.“我的平均速度约为零”
【答案】D
【详解】A.时刻是状态量,5km是过程量,不可能相对应,故A错误;
BC.根据题意可知5km是路程,则与平均速率相对应,故BC错误;
D.根据题意可知起点终点都在校门口,位移为零,则平均速度为零,故D正确。
故选D。
3.2022年8月,贵州省黔东南州台江县台盘乡台盘村的一项篮球赛事火了。场上赛况激烈,球员攻防有板有眼;场外热情高涨,球迷围得水泄不通。这场当地村民一年一度的篮球赛,由短视频火爆全网,网友们参照“NBA”“CBA”的命名规则,称之为“村BA”。下列描述篮球运动的物理量中,都属于矢量的是( )
A.速度、位移、加速度 B.平均速度、速率、路程
C.位移、平均速率、质量 D.比赛时间、速度变化量、场地温度
【答案】A
【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量,速度、位移、加速度、平均速度、速度变化量都是矢量;标量是只有大小没有方向的物理量,速率、路程、比赛时间、场地温度、平均速率、质量都是标量。
故选A。
4.桂东至新田高速公路,是湖南省高速公路网规划中“七纵九横”中的第八横。其中郴州桂东段项目于2024年12月正式核准批复,预计2028年竣工通车。桂东至新田主线长约237公里,线路设计双向四车道,限速120公里/小时。下列说法正确的是( )
A.“主线长约237公里”是指汽车从桂东到新田所发生的位移
B.“限速120公里/小时”是指汽车该路段行驶时允许达到的最大速率
C.研究汽车从桂东开往新田的行驶时间,不可以将汽车当成质点
D.坐在车厢中的乘客,看到窗外的景物往后退,是因为他选择了地面为参考系
【答案】B
【详解】A.“主线长约237公里”是指汽车从桂东到新田所发生的路程,故A错误;
B.“限速120公里/小时”是指汽车该路段行驶时允许达到的最大速率,故B正确;
C.研究汽车从桂东开往新田的行驶时间,汽车的大小和形状可以忽略,则可以将汽车当成质点,故C错误;
D.车厢中的乘客,看到窗外的景物往后退,是因为他选择了自己为参考系,故D错误;
故选B。
5.人工智能时代的到来,扫地机器人已进入千家万户.扫地机器人可以预约工作时间并定时完成工作.小明同学预约机器人早上开始工作,一个小时完成清扫,图甲、图乙为机器人采用的两种寻路方式的运动轨迹,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置.下列说法正确的是( )
A.指的是时间间隔 B.两种寻路方式位移大小相等
C.甲图所示的寻路方式平均速度更大 D.扫地机器人在躲避障碍的过程中,可以将其看成质点
【答案】B
【详解】A.指的是时刻,A错误;
BC.两种方式,扫地机器人均从家中的某位置出发,扫地完成后再回到初始位置,位移均为零,平均速度的大小等于位移与时间的比值,由于位移为零,平均速度大小也都为零,B正确,C错误;
D.扫地机器人在躲避障碍的过程中,不能忽略其大小,因此不能将其看成质点,D错误。
故选B。
6.如图甲所示,九位小朋友玩丢手绢游戏。其中八位小朋友等间距地围坐在圆周上,小明在圆周外侧从1号小朋友的后面出发,沿逆时针方向匀速率跑动,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的位移大小相同
B.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度相同
C.小明跑动三圈后回到出发点的过程中平均速度不为零
D.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程不同
【答案】A
【详解】ABD.因为八位小朋友等间距地围坐在圆周上,可知小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程相同,位移大小相同,但是位移的方向不同,则位移不同,所以小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度不相同,选项A正确,BD错误;
C.小明跑动三圈后回到出发点的过程中位移为零,则平均速度为零,选项C错误;
故选A。
7.甲、乙两图是高中阶段常用的两种打点计时器,下列说法正确的是( )
A.甲图使用8V直流电源;乙图使用220V交流电源
B.由于打点不清晰,需要把振针调低,此时振针可以看成质点
C.利用纸带来记录时间和位置变化时,纸带可以看成质点
D.打点周期为0.02s,指的是时间间隔
【答案】D
【详解】A.甲图是电磁打点计时器,使用8V交流电源;乙图是电火花计时器,使用220V交流电源,选项A错误;
B.由于打点不清晰,需要把振针调低,此时振针大小形状不能忽略,不可以看成质点,选项B错误;
C.利用纸带来记录时间和位置变化时,纸带大小不能忽略,不可以看成质点,选项C错误;
D.打点周期为0.02s,指的是时间间隔,选项D正确。
故选D。
8.运载卫星的火箭从a点开始沿着直线上升到b点,在b点星箭分离,卫星再从b点运动到c点,运动轨迹如图中的实线所示.已知线段的长度为,线段的长度为。下列说法正确的是( )
A.卫星从b点运动到c点,位移方向为c点的切线方向
B.卫星从a点运动到b点,位移的大小等于路程
C.卫星从a点运动到c点,位移大小等于
D.卫星从a点运动到c点,路程等于
【答案】B
【详解】A.卫星从b点运动到c点,位移方向为从b到c,故A错误;
B.卫星从a点运动到b点,位移的大小为a到b有向线段的长度,等于路程,故B正确;
C.卫星从a点运动到c点,位移大小等于从a到c的直线距离,不等于280km,故C错误;
D.卫星从a点运动到c点,路程等于从a到c的运动轨迹的长度,不等于280km,故D错误。
故选B。
9.做直线运动的物体由A运动到B,下列说法正确的是( )
A.是数轴上的一个点,表示初位移
B.是数轴上的一个点,表示末位移
C.物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向
D.物体由A运动到B,为负,位移的方向指向轴负方向
【答案】C
【详解】AB.是数轴上的一个点,表示初位置的坐标;是数轴上的一个点,表示末位置的坐标,故AB错误;
CD.位移为初位置指向末位置的有向线段,则物体由A运动到B,为正,位移的方向指向轴正方向,故C正确,D错误。
故选C。
10.打乒乓球是一项深受同学们喜爱的运动。已知乒乓球桌长2.8米,某次乒乓球恰好在桌沿正上方40厘米处从静止被击打,之后球的轨迹如图所示,恰好击打到对面的桌沿。球在空中飞行的时长为1秒。仅研究球在空中的轨迹时,可将球看做质点。以下选项全都正确的是( )
①乒乓球在1秒内的路程大于其位移的大小
②乒乓球落到桌面时的速度大小为
③乒乓球在空中的平均加速度大小为
④若要研究乒乓球自身的旋转,则不能将它看做质点
A.①③④ B.①③ C.①④ D.①②④
【答案】C
【详解】由于乒乓球做曲线运动,所以路程大于位移的大小; 因缺少已知条件,所以无法求出乒乓球落到桌面时的速度大小和在空中运动的平均加速度大小;若要研究乒乓球自身的旋转,则不能将它看做质点。
故选C。
11.如图,圆柱高 h=30cm,底面直径 d=40cm。一蚂蚁从A点竖直向上爬行至D点后又沿半圆弧爬行至C点。取,则蚂蚁( )
A.爬行过程中路程与位移大小相等
B.爬行过程中路程为150cm
C.爬行过程中位移为 70cm
D.若沿圆柱侧面到C点,其爬行的最短路程为
【答案】D
【详解】ABC.由图可知,AD=h=30cm,根据几何关系,半圆弧的长度为
故蚂蚁爬行过程中路程为
由图可知,CD=d=40cm,位移的大小为
故ABC错误;
D.若沿圆柱侧面到C点,将圆柱展开,如图所示
则最短路程为
故D正确。
故选D。
12.为锻炼身体,小高沿平直公路晨练,他从甲地出发,抵达乙地后再返回甲地。若小高从甲地到乙地的过程中一半路程以大小为的速度为匀速跑,另一半路程以大小为()的速度匀速走,从乙地返回甲地的过程中一半时间以大小为的速度匀速跑,另一半时间以大小为的速度匀速走,将他从甲地到乙地的时间记为,从乙地到甲地的时间记为,则( )
A. B.
C. D.无法判断与哪个大
【答案】B
【详解】设甲、乙之间的距离为,从甲地到乙地过程有
从乙地到甲地过程有
可得
则
则有
故选B。
二、多选题
13.如图所示,短跑运动员在A点冲刺。为了计算冲刺速度,沿着运动方向依次取点、……,测得,,运动员从点到A点所用时间为,从点到A点所用时间为……,从点到A点所用时间为。下列说法正确的是( )
A.与相比,更接近A点的冲刺速度
B.与相比,更接近A点的冲刺速度
C.趋近于0,则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度
D.这种测量冲刺速度的方法叫做归纳法
【答案】BC
【详解】AB.短跑运动员在A点冲刺,距离A点时间或距离越小的平均速度越接近A点的冲刺速度,所以,更接近A点的冲刺速度,故A错误,B正确;
CD.趋近于0,则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度,这种测量冲刺速度的方法叫做极限法,故C正确,D错误。
故选BC。
14.小红用手机拍摄小球沿贴有标尺的水平面运动的过程,分析视频记录的图像,获得4个连续相等时间间隔(每个时间间隔均为T)内小球的位置及位置间的距离如图所示。已知小球在BD两点的瞬时速度分别为,,则( )
A.比更接近 B.比更接近
C.比更接近 D.比更接近
【答案】AC
【详解】AB.根据平均速度的表达式有
当时,该平均速度表示能够t时刻的瞬时速度,即时间间隔越小,该段时间间隔内的平均速度越能够较接近于瞬时速度,由于
可知,比更接近,故A正确,B错误;
CD.根据上述,由于
可知,比更接近,故C正确,D错误。
故选AC。
15.历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A.若A不变,则会改变
B.若且保持不变,则逐渐变小
C.若不变,则物体在中间位置处速度大小为
D.若不变,则物体在中间位置处速度大小为
【答案】AD
【详解】AB.若A不变,有两种情况,第一种情况是A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,平均速度越来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由可知,a越来越大,第二种情况是A<0,在这种情况下,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越长,由可知,a越来越小,故A正确,B错误;
CD.若A不变,即相等位移内速度变化相等,所以中间位置的速度为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题
16.如图甲所示的实验装置“测量小车做直线运动的瞬时速度”,完成下列相关内容:
(1)下列实验要求或操作,正确的有__________(填正确答案标号)
A.必须使用交流电源
B.钩码质量必须远小于小车质量
C.必须倾斜长木板以平衡小车所受到的阻力
D.小车应靠近打点计时器释放
E.先接通电源,再释放小车
(2)图乙是某次实验中一条纸带上截取的一段,在连续打出的点上依次标记a、b、c、d四个点,则c点的读数为 cm。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,则在打下c点时,小车的瞬时速度为 m/s(计算结果保留3位有效数字)
【答案】(1)ADE
(2) 7.40 0.625
【详解】(1)A.根据打点计时器的工作原理可知实验装置需要使用交流电源。故A正确;
BC.在“测量小车做直线运动的瞬时速度”的实验中不需要平衡摩擦力,也不需要考虑绳上的拉力是否近似等于重力,所以不需要钩码质量远小于小车质量。故BC错误;
D.为了能多打出一些点便于数据处理,小车释放前应靠近打点计时器。故D正确;
E.实验中应先接通电源,再释放小车。故E正确。
故选ADE。
(2)[1]根据刻度尺的读数规则,应估读到最小分度值的下一位,故c点的读数为。
[2]近似取相邻两计数点的间平均速度代替该时间中点的瞬时速度,距离越小时瞬时速度测量越准确,即在打下c点时,小车的瞬时速度为
17.某物理兴趣小组到户外进行超声测速模拟实验,实验装置如图甲所示,B为超声波发射器,B向做匀速直线运动的小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲被小车反射后又被B接收,从B发射第一列超声波开始计时,到B接收到第二列超声波的过程中,计算机描绘出超声波运动的x-t图像如图乙所示。(已知超声波在空气中的传播速度
(1)图乙中t1= s,x2= m。
(2)被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的时间间隔为 s。
(3)被测小车的车速为 m/s(结果保留2位有效数字)。
【答案】 0.05 34 5.05 3.4
【详解】(1)[1][2]由乙图可知,第一列声波在t 时间内通过的位移,则
第二列声波在t2=0.1s时间内通过的位移
(2)[3]被测小车接收第一列超声波的时刻为0.05s,接收第二列超声波的时刻为5.1s,则被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的时间间隔为5.05s。
(3)[4]被测小车接收第一列超声波与接收第二列超声波之间的位移为
则被测小车的车速为
四、解答题
18.如图所示,在一维坐标轴上有甲、乙、丙、丁四个地方,它们的坐标分别为。某小车由甲地出发沿x轴正方向行驶10s到达乙地,又沿x轴正方向行驶了10s到达丙地,在丙地停了8s后又沿x轴负方向行驶,经历了12s到达丁这个地方,求:
(1)在最后12s时间内小车的平均速度;
(2)整个过程的平均速度。
【答案】(1)5m/s,方向沿x轴的负方向
(2)0.25m/s,方向沿x轴的负方向
【详解】(1)最后12 s时间内小车从丙到丁的位移为
①
平均速度为
②
解得
③
最后12 s时间内小车的平均速度大小为5m/s,方向沿x轴的负方向。
(2)全程位移为
⑥
平均速度为
⑦
解得
⑧
整个过程的平均速度大小0.25m/s,方向沿x轴的负方向。
19.近几年来景德镇旅游市场火热,瓷宫以其新奇创意和靓丽外形吸引了许多游客前来打卡,成为新晋网红旅游景点。其由6万余件瓷器凝聚一起,瓷宫地面有一副由瓷片拼成的中国古代太极图,其可简化为半径为R的圆,中央S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。若游客从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,他的路程和位移大小分别是多少?位移的方向是什么?
【答案】πR,R ,方向由A指向D
【详解】路程是轨迹的长度
则
位移大小为AD线段的长度,由直角三角形知识得
方向由A指向D。
据《中国交通报》:“超速行驶引发的道路交通事故占所有交通 事故的 40%,成为罪魁祸首。”目前我国主要是预防和处罚相结合,交警通过测速仪对超速行驶的行为进行抓拍处罚。“地感线圈式测速仪”和“超声 波测速仪”是目前我国交通部门使用的两种常见的测速仪器。超速也是一种违法行为,应当按照《道路交通安全法》进行处罚,安全驾驶,珍爱生命,应从你我做起。
20.利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量。如图所示仪器A和B通过电缆线连接,利用超声波遇到物体发生反射,可测定物体运动的有关参量,如图甲中仪器A和B通过电缆线连接,B为超声波发射与接收一体化装置,仪器A和B提供超声波信号源而且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B,并将它对准匀速行驶的小车C,使其每隔固定时间T0=0.8s发射一短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形,反射波滞后的时间已在图中标出,其中T=0.2s,△T=0.1s,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为340m/s,根据所给信息求小车的速度为( )
A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s
21.如图甲,超声波测速系统中B为一个能发射超声波的固定小盒,工作时小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的被测物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间Δt0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为v=
B.超声波的速度为v=
C.物体平均速度为v=
D.物体平均速度为v=
22.如图为交警用运动传感器进行超声波测速的原理,这个系统有一个不动的小盒子B。工作时,小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。B将信息输入计算机由计算机处理该信息,可得到被测物体的速度。若B盒每间隔1.5秒发出一个超声波脉冲,而每隔1.3秒接收到一个超声波脉冲(声音在空气中的传播速度约为340m/s),若该路段的超速标准是瞬时速度>90km/h
(1)试判断汽车远离小盒B,还是靠近小盒B?
(2)判断汽车是否超速违法并说明理由。
23.地感线圈式测速仪在城市道路应用十分广泛,如图所示,车辆从左往右行驶,在同一车道的路基里埋上A、B两个感应线圈,每个线圈沿车辆 前进方向的长度,A线圈的右端与B线圈的左端的距离, 当车辆的前轮压到A线圈的左端时会传递给检测器第一个信号,后轮压到B线圈的右端时会传递给检测器第二个信号。市中心的某路段允许的最高车速为,车身长,前轮中心与后轮中心间沿车辆前进方向的距离为的小汽车匀速经过该路段时,检测器收到先后收到两个信号,收到 两个信号的时间差。计算该车辆的速度大小并分析是否超速。
【答案】20.C 21.BC 22.(1)靠近;(2)没有超速违法,时速≈87.5km/h<90km/h 23.v=43.2km/h>40km/h;已超速
【解析】20.由屏幕上显示的波形可以看出,反射波滞后于发射波的时间越来越长,说明小车离信号源的距离越来越远,小车向右运动;
从B发出第一个超声波开始计时,经被C车接收.故C车第一次接收超声波时与B距离
第二个超声波从发出至接收,经T+ΔT时间,C车第二车接收超声波时距B为
C车从接收第一个超声波到接收第二个超声波内前进s2-s1,接收第一个超声波时刻
接收第二个超声波时刻为
所以接收第一和第二个超声波的时间间距为
故车速
故选C。
21.AB.由乙图可知,超声波在时间内通过位移为x1,则超声波的速度为
故A错误,B正确;
CD.由题:物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为
所以物体的平均速度为
故C正确,D错误。
故选BC。
22.(1)由于发射的超声波时间间隔大于接受到得超声波时间间隔,故汽车向着测速仪方向运动
(2)由题意可知,零时刻t1发出第一次超声波,在t2时刻接收到。从t3时刻发出第二次超声波,在t4时刻接收到。可得出t1=0,t3=1.5s,t4-t2=1.3s
在时刻,汽车与1信号相遇;在时刻,汽车与2信号相遇
则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
当1信号到达小车时距离为s1,当2信号到达小车时距离为s2,则汽车在与两次信号相遇过程中,行驶了
s=s1-s2
根据
最后各方程代入可消掉t4,t2,得
s=34m
可得到最后结果
没有超速违法。
23.依题意知,从车辆前轮压到A线圈的左端,到后轮压到B线圈的右端,车辆的位移
d+3x=vΔt
代入数据,解得车辆的速度
v=12m/s=43.2km/h>40km/h
所以车辆已经超速;
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