章末素养测评(一)
1.D [解析] 题目中“2分05秒48”是时间间隔,A错误;在研究运动员游泳动作时,不能忽略运动员的大小和形状,不能将运动员视为质点,B错误;运动员完成200米蛙泳比赛时的路程大于位移,C错误;准确测定运动员200米蛙泳比赛的成绩时不能忽略运动员的大小和形状,不可以将运动员视为质点,D正确.
2.A [解析] 根据路程的定义可知,从A到B再到C的路程为l=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm,根据位移的定义可知,从A到B再到C位移大小为s=AC=2ABsin 60°=200 nm,故A正确.
3.B [解析] 400 m比赛每位运动员的路程为400 m,位移小于400 m,A错误;100 m比赛时,运动轨迹为直线,位移大小相等,冠军运动员所用时间最短,平均速度最大,B正确;研究100 m冠军谢震业冲刺运动时,其自身大小不能忽略,不能看成质点,C错误;谢震业以9秒97的成绩夺得冠军,9秒97指的是时间,D错误.
4.D [解析] 以竖直向下为正方向,则v1的方向与正方向相同,v2的方向与正方向相反,根据加速度定义式得a== m/s2=-14 m/s2,负号说明与正方向相反,即加速度方向竖直向上,故D正确.
5.AC [解析] 取v1的方向为正方向,则A图中v2<0,速度的变化量Δv=v2-v1<0,即Δv向左,则加速度a向左,A正确;B图中v2>v1>0 ,速度的变化量Δv=v2-v1>0,即Δv向右,则加速度a向右,B错误;C、D图中v1>v2>0,速度的变化量Δv=v2-v1<0,即Δv向左,则加速度a向左,D错误,C正确.
6.AC [解析] 频闪照相机闪光间隔的时间相同,由图可知,李帅先到终点,所用时间较短,而两人位移相同,根据=可知,全程王杰的平均速度小于李帅的平均速度,A、C正确;根据题意,无法比较撞线时王杰的瞬时速度和李帅的瞬时速度大小,B、D错误.
7.BD [解析] 下落过程中,加速度变为零之前,速度和加速度方向都向下,雨滴做加速运动.随着加速度越来越小,速度的变化率越来越小,但速度一直变大,当加速度变为零时,速度不再变化,雨滴做匀速运动,故B、D正确.
8.AC [解析] s-t图像只能表示一条直线上的运动,从图像可知,两车一直向正方向运动,即两车做单向直线运动,位移大小和路程相等,0时刻两车的位置相同,t3时刻两车的位置也相同,则位移相同,即两者的路程相等,A正确;t1~t3时间内,乙车的位移大于甲车的位移,所用时间相等,所以乙车的平均速度大于甲车的平均速度,B错误;s-t图像的斜率表示速度,已知图像中的OA与CB平行,则t1~t2时间内两条图线的斜率相等,故两车的速度相同,由Δs=(v甲-v乙)t可知,在这段时间内两车的距离不变,C正确,D错误.
9.甲 乙
[解析] 速度变化量Δv=vt-v0,则Δv甲=18 m/s-10 m/s=8 m/s,Δv乙=4 m/s-10 m/s=-6 m/s,负号表示方向与初速度方向相反,所以甲的速度变化大;加速度a=,则a甲== m/s2=2 m/s2 ,a乙== m/s2=-3 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反,所以乙的加速度大.
10.瞬时速率 42 92
[解析] 汽车仪表盘显示的“速度”是某一时刻的速度大小,为瞬时速率;汽车的速度v=100 km/h=27.78 m/s,在反应时间内汽车行驶的距离s=vt=27.78×1.5 m=42 m;若完成刹车减速过程所需的距离为50 m,则汽车司机起码应和前车保持的距离为s1=s+s0=42 m+50 m=92 m.
11.0 2πR 0
[解析] 空间站绕地球运动一周过程中,位移为0,路程为2πR;因位移为零,则空间站绕地球运动一周的平均速度为零;平均速率等于路程除以时间,则空间站绕地球运动一周过程的平均速率为==.
12.(1)B (2)0.45 (3)BC
[解析] (1)电火花打点计时器需要接220 V的交流电,故选B;
(2)打C点时的瞬时速度等于BD段的平均速度,t=5×0.02 s=0.1 s,v=,解得v=0.45 m/s;
(3)第二次实验的图像中,速度没有从原点开始,即舍掉了开头一些密集的打点,且第二次实验图像中,点更靠近速度变化图线,误差更小.故选B、C.
13.0.10 0.25 0.15
[解析] 因为滑块通过光电门的时间都很短,所以通过光电门的平均速度近似等于瞬时速度.由v=得 v1= m/s=0.10 m/s,v2= m/s=0.25 m/s,则加速度a== m/s2=0.15 m/s2.
14.(1)1.5 m/s2 (2)2 m/s2
[解析] (1)由题意知vA=3 m/s,vB=12 m/s,t1=6 s,所以由A点到B点的过程中,平均加速度a1== m/s2=1.5 m/s2.
(2)因为vC=0,t2=6 s,所以由B点到C点的过程中,平均加速度a2== m/s2=-2 m/s2,负号表示方向与B处的速度方向相反.
15.(1)4 km,方向为南偏东45° (2)12 km (3)40 min
[解析] (1)向正南方向的位移s1=l1-l2sin 37°=4 km
向正东方向的位移s2=l2cos 37°=4 km
故从一高总校区到一高新校区的位移s==4 km
由于tan θ==1,所以θ=45°,即方向为南偏东45°
(2)从一高总校区到一高新校区的路程l=l1+l2=12 km
(3)从一高总校区到一高新校区所需时间t== h=40 min
16.(1)靠近小盒B (2)24.3 m/s
[解析] (1)由于1.3 s<1.5 s,即第一次收到超声波脉冲与第二次收到超声波脉冲间隔的时间小于B发出超声波脉冲间隔的时间,表明A、B之间的距离逐渐减小,即汽车A靠近小盒B.
(2)在t1时刻发出第一次超声波,在t2时刻接收到,在t3时刻发出第二次超声波,在t4时刻接收到,则有t3-t1=1.5 s,t4-t2=1.3 s
设第一次超声波刚刚与车相遇时A、B间距离为s1,第二次超声波刚刚与车相遇时A、B间距离为s2,则有
s1=v声·,
s2=v声·,
s1=s2+vA
联立解得vA=24.3 m/s章末素养测评(一)
第1章 运动的描述
一、单项选择题
1.[2023·泉州五中月考] 在2023世界泳联锦标赛中,我国以20枚金牌位列金牌榜第一,200米蛙泳决赛中我国运动员更是以2分05秒48的成绩打破世界纪录.已知200米蛙泳比赛的泳池长为50 m,下列说法正确的是 ( )
A.题目中“2分05秒48”是时刻
B.在研究运动员游泳动作时,可将运动员视为质点
C.运动员完成200米蛙泳比赛时的路程小于位移
D.准确测定运动员200米蛙泳比赛的成绩时不可以将运动员视为质点
2.[2023·上杭一中月考] 近日科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗心血管疾病、癌症等疾病.若纳米探针沿着边长为200 nm的正六边形的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过的路程和位移大小分别为 ( )
A.400 nm 200 nm
B.200 nm 400 nm
C.200 nm 200 nm
D.200 nm 100 nm
3.[2023·福州一中月考] 第19届亚运会于2023年9月在杭州举行.图为某运动场400 m标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于各类径赛说法正确的是 ( )
A.400 m比赛每位运动员的位移大小为400 m
B.100 m比赛时(直道),冠军运动员的平均速度最大
C.研究100 m冠军谢震业冲刺运动时可将其看成质点
D.谢震业以9秒97的成绩夺得冠军,9秒97指的是时刻
4.蹦床是一项既好看又惊险的运动.如图所示,运动员从高处自由落下,以大小为5 m/s的
速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为9 m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间t=1 s,那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小为 ( )
A.5 m/s2 B.9 m/s2
C.4 m/s2 D.14 m/s2
二、多项选择题
5.[2023·三明一中月考] 小球的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,用有向线段表示速度的变化量Δv及加速度a,则下列各图中,Δv和a的方向表示正确的是( )
A
B
C
D
6.[2023·莆田一中月考] 在学校举行的秋季运动会20×60 m迎面接力项目比赛的最后一棒中,高一1班王杰与高一2班李帅并排站立,他们同时接到队友的接力棒(不计两位同学的反应时间),接到棒后,他们立即起步,用频闪照相机记录下他们在60 m内的运动情况如图所示.下列分析正确的是 ( )
A.全程王杰所用的时间大于李帅所用的时间
B.撞线时王杰的瞬时速度一定大于李帅的瞬时速度
C.全程王杰的平均速度小于李帅的平均速度
D.撞线时王杰的瞬时速度一定小于李帅的瞬时速度
7.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力的作用,雨滴的加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是 ( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度一直保持不变
D.速度的变化率越来越小
8.甲、乙两玩具车(视为质点)沿同一方向做直线运动,某时刻经过同一地点,以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像如图所示,图像中的OC与AB平行,CB与OA平行.下列说法中正确的是 ( )
A.0~t3时间内甲车和乙车的路程相等
B.t1~t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C.t1~t2时间内甲车的速度和乙车的速度相同
D.t1~t2时间内两车的距离越来越远
三、填空题
9.[2023·福州三中月考] 甲、乙两物体都以10 m/s的初速度沿x轴正方向做变速直线运动,甲物体经4 s速度变为18 m/s,乙物体经2 s速度变为4 m/s,则 的速度变化大, 的加速度大.(均选填“甲”或“乙”)
10.[2023·福建师大附中月考] 如图所示是汽车仪表盘,它显示的“速度”是汽车的 (选填“瞬时速率”或“平均速率”).一般情况下,汽车在高速行驶时,遇到前方道路问题,司机从发现情况到采取刹车措施所需要的时间(反应时间)约为1.5 s,若车速为100 km/h,则在此反应时间内,汽车已经行驶了 m(结果保留两位有效数字).
若完成刹车减速过程所需的距离为50 m,则汽车司机起码和前车保持 m(结果保留两位有效数字)车距才能避免交通事故.
11.[2023·江苏淮安期中] 2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”.如图所示,设中国空间站绕地球运动的轨迹是个圆周,轨道半径为R、
运动一周的时间为T,则空间站绕地球运动一周过程中,位移为 、路程为 、平均速度为 、平均速率为 .
四、实验题
12.[2023·南平期中] 某班同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验:
(1)打点计时器是一种计时的仪器,如图甲是实验室常用的打点计时器——电火花打点计时器,该打点计时器所用的电源是图乙中的 (填“A”或者“B”).
(2)如图丙所示是该同学在某次实验中获得的一条纸带,在所打的点中,取A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点之间还有四个点未标出,打点计时器每隔0.02 s打一个点.若已知s1=1.20 cm,s2=3.40 cm,s3=5.60 cm、s4=7.80 cm,则打下C点时小车的速度v= m/s(保留两位有效数字).
丁
(3)如图丁所示,是该同学从两次实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图像,则下列说法正确的是 .
A.第一次实验中处理纸带时,舍掉了开头一些密集的打点
B.第二次实验中处理纸带时,舍掉了开头一些密集的打点
C.第一次的实验误差比第二次的大
D.第一次的实验误差比第二次的小
13.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.图乙中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器未画出.现让滑块d从木板上滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2 s和1.0×10-2 s,滑块d的宽度为0.25 cm,可测出滑块通过光电门1的速度v1= m/s,滑块通过光电门2的速度v2= m/s.若通过两光电门间隔的时间为1.0 s,则滑块的加速度大小为a= m/s2.
五、计算题
14.[2023·三明二中月考] 一个质点沿直线做加速运动,到A点时,速度为3 m/s,到B点时,速度变为12 m/s,从A点到B点历时6 s;到B点后又做减速运动,再经6 s到达C点,并停下来,求:
(1)从A点到B点的过程中平均加速度的大小;
(2)从B点到C点的过程中平均加速度的大小.
15.为了提高全民素质,扩大办学规模,商丘市决定新建市级一高.新一高建成之后,办学条件将大幅改善,生活环境和学习环境将更加优美.新校址已经选定:从一高总校区沿归德路向正南前进7 km到华商大道,再沿华商大道东段向东偏北37°方向前进5 km就可到达,如图所示.(一高校园可用点表示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求从一高总校区到一高新校区的位移;
(2)求从一高总校区到一高新校区的路程.
(3)若一同学骑自行车的速度是18 km/h,则从一高总校区到一高新校区需要多少分钟
16.[2023·福州一中月考] 用运动传感器可以测量运动物体的速度.如图所示,这个系统有一个不动的小盒子B.工作时,小盒B向汽车A发出短暂的超声波脉冲,脉冲被汽车A反射后又被B接收.B将信息输入计算机,由计算机处理该信息,可得到汽车A的速度.若B每间隔1.5 s发出一个超声波脉冲,而第一次收到超声波脉冲与第二次收到超声波脉冲间隔1.3 s,超声波在空气中的传播速度为v声=340 m/s,则:
(1)汽车A是远离小盒B,还是靠近小盒B
(2)汽车A的速度为多大 (保留三位有效数字)
