第一章 运动的描述
一、选择题
1.下列物理量中,属于矢量的是( )。
A.路程; B.加速度; C.速率; D.质量。
2.如图所示的瓢虫,其身上的星数(斑点数)显示了它的种类。在下列研究瓢虫的具体情形中,可将瓢虫视为质点的是( )。
A.研究瓢虫的转身动作;
B.研究瓢虫的飞行路线;
C.研究瓢虫的翅膀扇动;
D.研究瓢虫身上的星数。
3.一只蜂鸟和汽车在平直公路上以相同的速度并列运动。如果这只蜂鸟的眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的( )。
A.;
B.;
C.;
D.。
4.高速公路“区间测速”的原理是通过测量车辆经过两个监控点之间的时间来判断是否超速。如图所示为某一20 km路段的区间测速标志,该路段限速120 km/h。则( )。
A.“20 km”指位移;
B.“20 km”指路程;
C.车辆过此路段瞬时速度为120 km/h;
D.车辆过此路段用时15 min属超速。
5.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓。小渊同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”。据此,你认为“房价上涨出现减缓”可以类比成运动学中的( )。
A.速度增加,加速度减小; B.速度增加,加速度增大;
C.速度减小,加速度增大; D.速度减小,加速度减小。
6.(多选)在第15届机器人世界杯赛上,中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军。如图所示,科大著名服务机器人“可佳”要执行一项任务,给它设定了如下动作程序:在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),再由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),然后由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)。这个过程中机器人所用时间是,则( )。
A.整个过程中机器人的运动轨迹是一条直线;
B.整个过程中机器人不会两次通过同一位置;
C.整个过程中机器人的位移大小为m;
D.整个过程中机器人的平均速度为1 m/s。
7.(多选)2022年在北京-张家口冬奥会期间,有三位体育爱好者A、B、C从所住的同一地区M出发,到赛场N为中国的运动员加油,他们选择了三条不同的路径,最后同时到达赛场,如图所示,则下列说法中正确的是( )。
A.他们从M点到N点的平均速度相同;
B.他们到达N点的瞬时速度相同;
C.他们从M点到N点的平均速率相同;
D.B从M到N的平均速度方向与任意时刻的瞬时速度方向相同。
8.(多选)关于电磁打点计时器,下列说法中正确的是( )。
A.打点计时器使用低压交流电源,交流电频率为50 Hz;
B.纸带必须穿过限位孔,并注意把纸带压在复写纸的上面;
C.需要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源;
D.为减小摩擦,每次测量应先将纸带拉直。
9.2018年12月8日02时23分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启人类月球背面探测之旅。如图是火箭点火升空瞬间的照片.关于这一瞬间火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是( )。
A.火箭的速度很小,加速度很大;
B.火箭的速度很大,加速度很大;
C.火箭的速度很小,加速度很小;
D.火箭的速度很大,加速度很小。
10.(多选)如图所示,为沿同一直线运动的物体甲、乙,其相对同一参考系的位置x随时间t变化的函数图像,由图可知( )。
A.甲、乙两物体从同一地点出发;
B.甲物体比乙物体早出发的时间为t1;
C.甲、乙两物体都做匀速直线运动;
D.甲、乙两物体向同方向运动。
11.(多选)对于做匀速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )。
A.任意2 s内的位移一定是1 s内位移的2倍;
B.任意一段时间内位移的大小一定等于其路程;
C.若两物体运动快慢相同,则两物体在相同时间内通过的路程相等;
D.若两物体运动快慢相同,则两物体在相同时间内通过的位移相等。
12.(多选)某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的-t图像,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是( )。
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大;
B.在0~t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大;
C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大;
D.在t3~t4时间内,虚线反映的是匀速直线运动。
二、填空题
13.甲、乙、丙三部观光电梯正在运行中。甲中乘客看到电梯外的高楼在向下运动;乙中乘客看到甲电梯在向下运动;丙中乘客看到甲电梯在向下运动、乙电梯在向上运动。这三部电梯相对地面的运动情况可能是____________________________。
14.某物体由A向西运动40 m到达B,从B点又向东运动30 m到达点C,则物体运动的路程为_______,位移大小是_______,方向_______。
15.如图所示为某物体做直线运动时位移随时间变化的图像,AB段是表示质点处于_______状态;BC段表示质点做_______运动,其运动方向与选定的正方向_______;CD段表示物体做_______运动,其运动方向与选定的正方向_______;前7 s内质点的位移大小是_______,方向与选定的正方向_______。
16.下面各图所示均为变速运动的-t图像,试找出下列各运动与之对应的图像,把字母填在相应的空格内。
(1)汽车从静止开始加速一定时间,然后做减速运动,直至停止。_______
(2)汽车减速至停止,一段时间后又加速出发。_______
(3)小球滚上斜面后又反向滚回,由于斜面光滑,整个过程加速度不变。_______
(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起。_______
A B C D
三、计算题
17.有些国家的交通管理部门为了交通安全,将500g这一数值(g=10 m/s2)定为死亡加速度以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆是达不到的,但是在发生交通事故时,将有可能达到这一数值。请你判断,如果某摩托车以36 km/h的速度与隔离带发生碰撞,在2×10-3 s后静止下来,驾驶员是否有生命危险?
参考答案
一、选择题
1.B。
解析:四个选项中路程、速率、质量都没有方向,只有加速度有方向,因此选B。
2.B。
解析:在研究过程中,物体本身的尺度可以忽略时,才可以被看作质点,在研究瓢虫的转身动作、翅膀扇动和身上星数的过程中,本身尺度不可以忽略。故选B。
3.D。
解析:蜂鸟与汽车相对静止,轮上某点相对汽车做圆周运动,因而相对蜂鸟也做圆周运动。
4.B。
解析:高速公路一般不是直线,测速区间一定是公路的一段,关注的是路程不是位移,故A错误,B正确;120 km/h指的是该区间平均速率不得超过此速度,并非瞬时速度;据此,通过这20 km的时间不能低于10 min,故15 min不算超速,C、D错误。
5.A。
解析:根据题意,房价与运动学中的速度做类比。上涨减缓,说明还在上涨,即仍然在加速;加速减缓,说明加速度减小。
6.CD。
解析:由题目给定的坐标位置变化可知,机器人的运动轨迹为折线,故A错误;由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)时会与由点(3,1)沿直线运动到点(1,4)有交点,即会经过同一位置,故B错误;由题意知,机器人初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2,2),故位移为,故C正确;平均速度,故D正确。
7.AD。
解析:三人从同一地点出发沿不同路线到达同一地点,位移相同,所用时间相同,故平均速度相同,选项A正确;无法判断谁到达N点的瞬时速度大,而且三人到达N点的瞬时速度方向不同,选项B错误;平均速率取决于路程与时间的比,三人路程不同,而时间相同,故平均速率不同,选项C错误;B沿直线运动,只有他的速度方向是不变的,选项D正确。
8.ACD。
解析:B选项中纸带应放置在复写纸下面。
9.A。
解析:火箭点火升空瞬间由于燃料燃烧产生的强大推力,立刻获得很大的加速度。但是由于这个“瞬间”的时间间隔很小,接近于零,由=at可知火箭的速度很小,而加速度很大,故A正确。
10.BC。
解析:甲从x0位置出发,乙从0位置出发,A错误;甲从0时刻出发,乙从t1时刻出发,B正确;x-t图像中甲、乙均为直线,速度不变,题中所述甲、乙均做直线运动,因此都是匀速直线运动,C正确;图像中甲斜率为负,乙斜率为正,说明甲向x轴负向运动,乙向正向运动,运动方向不同,D错误。
11.ABC。
解析:D选项中运动速度快慢相同,即速度的大小相同,如果速度方向不同,则位移方向不同,因此D错误。
12.BD。
解析:-t图像中斜率表示加速度,在t1时刻虚线斜率较实线斜率小,因此虚线加速度较小,A错误;平均速度应该用总位移除以时间,而在-t图像中位移表现为曲线与横轴所围成的面积,在0~t1时间内,虚线与横轴所围成的面积比实线的更大,由此计算出的平均速度也比实线的大,B正确;同上,在t1~t2时间内,虚线所围成的面积比实线的小,因此位移比实际的小,C错误;在t3~t4时间内,虚线与横轴平行,表示速度不变,因此是匀速直线运动。
二、填空题
13.甲、乙、丙都在向上运动。
解析:从甲看到高楼向下运动,高楼与地面相对静止。因此,甲相对地面向上运动。从乙看到相对地面向上运动的甲向下运动,因此乙以比甲更快的速度向上运动。从丙看到甲向下,而乙向上,说明他也在向上运动,速度介于两者之间。
14.70 m;10 m;向西。
解析:路程为40 m+30 m=70 m,位移为40 m-30 m=10 m。
15.静止;匀速直线;相同;匀速直线;相反;4 m;相反。
解析:AB段表示物体的位移不随时间变化,物体处于静止状态。BC段直线的斜率等于速度,速度不变,表示物体做匀速直线运动,斜率为正,其运动方向与选定的正方向相同。CD段表示物体做匀速直线运动,斜率为负,其运动方向与选定的正方向相反。
16.(1)D;(2)A;(3)B;(4)C。
解析:(1)汽车从静止开始加速一定时间,然后做减速运动,直至停止。则斜率先为正后为负,最后速度为零,故对应图像为D。
(2)汽车减速至停止,一段时间后又加速出发。则斜率先为负,然后纵坐标为零,最后斜率为正,故对应图像为A。
(3)小球滚上斜面后又反向滚回,滚上斜面时做减速运动,加速度沿斜面向下,后从零开始反向匀加速,加速度还是沿斜率向下,故图线的斜率始终不变,对应图像为B。
(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起,下落到地面过程做加速运动,斜率为正,后以一定的初速度反向向上运动,加速度不变,斜率还是为正,故对应图像为C。
17.驾驶员有生命危险。
解析:初速度0=36 km/h=10 m/s,则
因此,驾驶员有生命危险。