第一章《运动的描述》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第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,改写了我国服务机器人从未进入世界前五的纪录,标志着我国在该领域的研究取得了重要进展.图是科大著名服务机器人“可佳”,现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),整个过程中机器人所用时间是2s.则 ( )
A. 机器人的运动轨迹是一条直线
B. 机器人不会两次通过同一位置
C. 整个过程中机器人的平均速率为1 m/s
D. 整个过程中机器人的平均速度为1 m/s
2.下列物理量中属于标量的是( )
A. 位移
B. 功
C. 力
D. 速度
3.甲、乙、丙三个物体的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 零时刻甲的位移最大
B. 甲的加速度最大
C. 开始计时后,甲、乙、丙皆做匀变速运动
D. 开始计时后,乙先静止一段时间,然后做匀加速运动,并且乙做匀加速运动的加速度最大
4.关于速度,下列说法错误的是 ( )
A. 汽车上的速度计显示的速度可以看做瞬时速度
B. 平均速度只有大小,没有方向,是标量
C. 运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量
D. 速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
5.以下四种运动中,哪种运动的位移的大小最大( )
A. 物体先向东运动了4 m,接着再向南运动了3 m
B. 物体先向东运动了8 m,接着再向西运动了4 m
C. 物体沿着半径为4 m的圆轨道运动了圈
D. 物体向北运动了2 s,每秒通过3 m的路程
6.某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩.两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动.如果以地面为参考系,那么,上述观察说明( )
A. 甲车不动,乙车向东运动
B. 乙车不动,甲车向东运动
C. 甲车向西运动,乙车向东运动
D. 甲、乙两车以相同的速度都向东运动
7.下列①、②、③、④所述的四种情境,请根据所学知识从A、B、C、D四个选项中选择对情境的分析和判断正确的说法( )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④太空的空间站在绕地球匀速转动
A. 因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B. 轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C. 高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大
D. 因空间站做匀速转动,所以加速度一定为零
8.一个运动的物体,速度均匀变化,经时间t后又回到原处,回到原处时的速率和初速度大小相等,都是v,但运动方向相反.则这个物体在t内的加速度的大小是( )
A.
B. 0
C.
D. 无法确定
9.用同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示这段距离内运动的平均速度是( )
A. 0.25 m/s
B. 0.2 m/s
C. 0.17 m/s
D. 无法确定
10.下面关于加速度的描述中正确的是( )
A. 加速度描述了物体速度变化的多少
B. 加速度描述了物体速率变化的快慢程度
C. 加速度与运动方向相同时,物体一定做加速运动
D. 加速度大小逐渐减小时,物体一定在做减速运动
11.自从采用调控房价政策以来,曾经有一段时间,全国部分城市的房价上涨出现减缓趋势.一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”,将房价的“下降”类比成运动中的“减速”,据此类比方法,你觉得“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动中 的
( )
A. 速度增大,加速度增大
B. 速度增大,加速度减小
C. 速度减小,加速度减小
D. 速度减小,加速度增大
12.甲、乙两人从某点出发沿同一圆形跑道运动,甲沿顺时针方向行走,乙沿逆时针方向行走.经过一段时间后,甲、乙两人在另一点相遇.从出发到相遇的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两人通过的路程一定不同
B. 甲、乙两人通过的路程一定相同
C. 甲、乙两人发生的位移一定不同
D. 甲、乙两人发生的位移一定相同
13.在下列物体中,可视为质点的是( )
A. 被运动员切削后旋转的乒乓球
B. 做花样滑冰动作的运动员
C. 马拉松比赛中的体育运动员
D. 转体翻滚下落的跳水运动员
14.关于质点的位移、路程、速度、速率和加速度之间的关系,下列说法中正确的是( )
A. 只要物体做直线运动,位移的大小就和路程相等
B. 只有在物体做直线运动时,其瞬时速度的大小才等于瞬时速率
C. 只要物体的加速度不为零,它的速度总是在变化的
D. 平均速率一定等于平均速度的大小
15.下面关于质点的正确说法有( )
A. 物体做直线运动时一定可看作质点
B. 研究地球的公转时可把地球看作质点
C. 转动的物体一定不能看成质点
D. 原子核很小,可把原子核看作质点
二、实验题(共3小题)
16.在“用打点计时器测速度”的实验中
(1)下列操作中正确的是________(填选项序号)
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.先接通电源,后释放小车
D.电火花计时器应使用低压交流电源
(2)如图所示为同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点,四条纸带的a、b间的间距相等,则a、b间的平均速度最小的是________.
17.下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是__________.
A.启动电源,用手水平地拉动纸带,纸带上就打出一行小点
B.关掉电源
C.取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数若干个点.如果数出n个点,这些点划分出的间隔数是(n-1)个,由此计算出纸带从第1个点到第n个点的运动时间
D.把纸带装好
E.了解打点计时器的结构,然后把它固定在桌子上
F.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离
18.有一条电磁打点计时器打下的纸带如图所示,自A点起,每隔0.1秒记一个点.相邻计数两点间的距离分别为10 cm、14 cm、18 cm、22 cm、26 cm,则纸带在运动中,AF段的平均速度为 m/s,E点的瞬时速度为 m/s,纸带运动的加速度为 m/s2
三、计算题(共3小题)
19.利用打点计时器研究一个约1.4 m高的商店卷帘窗的运动、将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随卷帘在竖直面内向上运动,打点后的纸带如图所示,数据如表格所示,纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.1 s,根据各间距的长度,可计算出卷帘在各间距内的平均速度v,可将v近似地作为该间距中间时刻的瞬时速度.
(1)请根据所提供的纸带和数据,在图中绘出卷帘运动的v-t图象.
(2)AK段的平均速度为________m/s.
20.如图所示是用小车拖动纸带,用打点计时器测定速度打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.试求:
(1)打点计时器打下B点时小车的瞬时速度.
(2)作出速度-时间图象.
21.某人向东行6 km,再向北行10 km,又向南行2 km,试计算他的路程和位移.(以初始位置为原点,画出坐标图加以说明)
四、简答题(共3小题)
22.下图是一个物体运动的v-t图象,请回答:
(1)物体是从静止开始运动的吗?
(2)物体速度的大小和方向是否变化?怎样变化?
23.东汉时期的著作《尚书纬?都灵》中在谈到地球的运动时这样写道:“地恒不止而人不知,譬如人在大舟中,闭(即窗户)而坐,舟行不觉也.”这说明了什么物理道理?
24.除打点计时器外,人们还用频闪照相法来记录物体运动的时间和位移.如图所示是采用每秒闪光10次的相机拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻小球的影像间隔的时间是0.1 s,这样便记录了小球运动的时间,而小球运动的位移可以用尺子量出.
根据小球的频闪照片提供的信息在图中作出小球的v-t图象,并由图象确定第一次曝光时小球的速度.
答案解析
1.【答案】D
【解析】机器人的运动轨迹如图:
其运动轨迹不是直线,所以A错;有交点,所以机器人会两次经过同一位置,所以B错;机器人的位移是2m,运动时间是2s,所以平均速度是1 m/s,机器人做的不是单向直线运动,其平均速率大于1 m/s,故C错,D正确.
2.【答案】B
【解析】由矢量和标量的特征知,矢量有大小和方向,而标量只有大小,没有方向,故可知B是标量,ACD是矢量,
3.【答案】D
【解析】零时刻甲的速度最大而不是位移最大,选项A错误;速度-时间图象的斜率表示加速度的大小,乙加速度最大,选项B错误;开始计时后,乙先静止一会,然后做匀加速运动,选项C错误,D正确.
4.【答案】B
【解析】汽车上的速度计显示的速度可以看做瞬时速度,选项A正确;平均速度有大小,也有方向,是矢量,选项B错误;运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,它是矢量,选项C正确;速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,选项D正确;此题选错误的选项,故选B.
5.【答案】D
【解析】A选项的过程图示如图甲所示,位移大小x1==5 m,方向由A指向C.B选项的过程图示如图乙所示,位移大小x2=AC=4 m,方向由A指向C.C选项的图示如图丙所示,位移大小x3=AB=4m,方向由A指向B.D选项的位移大小x4=3×2 m=6 m.故D选项正确.
6.【答案】D
【解析】因为甲车看乙车没有动,则甲和乙的运动情况一致,而乙车的人看到路旁的树木向西运动,说明乙车相对路旁的树木向东运动,则如果以大地为参考系则乙向东运动,因为甲车和乙车运动状态一致,故甲、乙两车以相同的速度向东运动.故D正确.
7.【答案】B
【解析】速度为零,加速度不一定为零,加速度和速度的大小没有必然关系,A错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是速度改变量与对应时间的比值,即速度变化快,加速度一定大,B正确;一个物体速度大,但速度不发生变化,如匀速直线运动,它的加速度就等于零,C错误;曲线运动的速度方向不断改变,即速度变化,一定有加速度,D错误.
8.【答案】C
【解析】取初速度的方向为正方向,得初速度为v,末速度为-v,所以速度的变化量为-2v,根据加速度的定义式可得:a==-,所以C正确.
9.【答案】C
【解析】由题图可知在t=0.3 s内小球运动了x=0.05 m.所以==≈0.17 m/s.
10.【答案】C
【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,A、B错误;在直线运动中,当加速度的方向与速度的方向相同时,速度增加,即使加速度减小,速度仍然增加,C正确,D错误.
11.【答案】B
【解析】房价的“上涨”类比成运动中的“增速”,将房价的“下降”类比成运动中的“减速”,房价上涨类比成速度增大,减缓趋势反映房价上涨变慢,类比成速度增加变慢.而加速度的物理意义表示速度变化的快慢,房价上涨出现减缓趋势可以类比成运动中的速度增大,加速度减小.
12.【答案】D
【解析】根据题意可知,甲、乙两人的初、末位置都相同,所以位移相同,但运动轨迹不一定相同,所以路程不一定相等,故D正确.
13.【答案】C
【解析】在研究被运动员切削后旋转的乒乓球时,乒乓球的大小不能忽略不计,故不能看做质点,选项A错误;研究做花样滑冰动作的运动员时,运动员的大小和形状不能忽略不计,故不能看做质点,选项B错误;在研究马拉松比赛中的体育运动员时,运动员的大小和形状可以忽略不计,故可看做质点,选项C正确;研究转体翻滚下落的跳水运动员时,运动员的大小和形状不能忽略,故不能看做质点,选项D错误.
14.【答案】C
【解析】当物体做单向直线运动时,位移的大小与路程相等;做往复直线运动时,位移的大小小于路程,A错误;对于任何运动,瞬时速度的大小都等于瞬时速率, B错误;只要物体的加速度不为零,它的速度总是在发生变化,C正确.平均速度是物体在一段时间内的位移与所用时间的比值,而平均速率等于路程与时间的比值,平均速度的大小不表示平均速率,D错误.
15.【答案】B
【解析】做直线运动的物体不一定能看成质点,比如研究火车过桥的时间,火车做直线运动,但是火车不能看成质点,故A错误;研究地球绕太阳公转,地球的大小和形状能忽略,可以看成质点,故B正确;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,与物体是否转动无关,故C错误;原子核很小,但如果研究原子核的自转情况时,不能把原子核看作质点,故D错误.
16.【答案】 (1)AC (2)D
【解析】
17.【答案】EDABCF
【解析】进行实验前应先安装好打点计时器,实验开始时应先接通电源,等计时器工作稳定后再拉动纸带;实验结束后,应立即关闭电源以保护计时器,因此正确顺序是E、D、A、B、C、F.
18.【答案】1.8,2.4,4.
【解析】AF段的平均速度m/s=1.8 m/s.
E点的瞬时速度等于DF段的平均速度,m/s=2.4 m/s.
连续相等时间内的位移之差.
根据得,.
19.【答案】
(2)1.39
【解析】(1)要作出v-t图线,首先要找出不同时刻对应的瞬时速度,根据题设条件可以将卷帘在各间距内的平均速度近似地作为该间距中间时刻的瞬时速度,由于两点间时间间隔t=0.1 s,利用公式=求出卷帘在各间距内的平均速度作为中间时刻的瞬时速度,并找出对应的时刻填入表中.
依表中数据在题给的v-t图象上描出对应的点,再用平滑曲线将这些点连接起来,如图所示.
(2)AK段的平均速度,由平均速度定义得==1.39 m/s
20.【答案】(1)0.26 m/s (2)
【解析】(1)vB==m/s=0.26 m/s
(2)vC==m/s=0.30 m/s
vD==m/s=0.34 m/s
在坐标系中画出各时刻对应的速度,连接得到速度-时间图象如图所示.
21.【答案】18 km 10 km,方向为东偏北53°
【解析】 坐标图如图所示
路程为6 km+10 km+2 km=18 km
位移是由O指向C的有向线段,大小为x=km=10 km
设OA与OC的夹角为θ,
则:sinθ=,
所以θ=53°
故方向为东偏北53°
22.【答案】(1)不是 (2)物体速度的大小和方向发生变化,0~t1时间内速度大小逐渐增大.t1~t2时间内速度大小不变,t2~t3时间内速度大小逐渐减小,在t3时刻速度为零,0~t3时间内速度方向不变,在t3时刻以后,速度反向,但大小在逐渐增大.
【解析】(1)由题图知t=0时v≠0,所以物体具有一定的初始速度,不是从静止开始运动的.
(2)物体速度的大小和方向发生变化,0~t1时间内速度大小逐渐增大.t1~t2时间内速度大小不变,t2~t3时间内速度大小逐渐减小,在t3时刻速度为零,0~t3时间内速度方向不变,在t3时刻以后,速度反向,但大小在逐渐增大.
23.【答案】这句话的意思是地球在不停地运动,而人却感觉不到.这就好比人坐在一艘大船里,关上所有的窗户,船在行驶而人是察觉不到的.这句话充分说明了运动与参考系的关系,要确定物体的运动必须要选参考系,人在地球表面上是以地球为参考系,人相对地面是静止的,人在船舱里以船舱为参考系,人相对于船舱是静止的,所以人感觉不到地球和船的运动.
【解析】
24.【答案】v-t图象如图 0.40 m/s
【解析】可以求出第2、3、4、5次曝光时小球的速度.
v2=m/s=0.80 m/s,
v3=m/s=1.15 m/s,
v4=m/s=1.70 m/s,
v5=m/s=2.05 m/s,
小球的v-t图象为直线(如图所示),延长图线可知第一次曝光时小球的速度v1=0.40 m/s.