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参考系、质点(Ⅰ) T2(1)、T3(1)、
T5(1)、 T3、T16、
T17 T2、T3 T2、T3 T2、T3
本章主要考查描述运动的基本概念如:参考系、质点、位移、速度、加速度,每年必考;还要求学生能运用匀变速直线运动的公式进行基本计算;着重考查考生对运动图象的认识、理解,要能通过运动图象来说清楚物体的运动情况.
位移、速度和加速度(Ⅱ) T4(1)、T6、
T8、T8(1)、T20、
T31(1)、T32、
T36(1)、T52(1) T6、T7、T8 T6、T7、T8 T4 T6、T7、
T32、T51 T2
匀变速直线运动及其公式、图象(Ⅱ) T10、T16、
T36、T42、
T53 T12、T31 T4、T9、
T31、T32、
T33 T8、T12T31、
T32 T4、T31、
T52 T1
注:表中“(1)”表示1月学业水平考试.
参考系、质点、时间与时刻
[基础知识填充]
1.参考系
(1)定义:为了研究物体的运动而选作标准的物体.
(2)对于同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同.例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线,以相同的速度15 m/s并列行驶,若两车都以路旁的树木作参考系,则两车都是以15 m/s的速度向东行驶;若甲、乙两车互为参考系,则它们都是静止的.
(3)参考系的选取在原则上是任意的,但在实际问题中,以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则;研究地面上运动的物体,一般选取地面为参考系.
2.质点:用来代替物体的有质量的点.
注:在所研究问题中如果物体的大小及形状对所研究问题没有影响或影响很小,就可以忽略物体的大小和形状,将物体看成质点.
3.时间与时刻
(1)时间:前后两时刻之差.在时间坐标轴上用线段表示时间.
(2)时刻:表示时间坐标轴上的点.
(3)注意区分时刻和时间.
①时刻:表示某一瞬间,没有长短意义,在时间轴上用点表示,在运动中时刻与位置相对应.
②时间间隔(时间):指两个时刻间的一段间隔,有长短意义,在时间轴上用线段表示.在研究物体运动时,时间和位移对应.例如:第4 s末、第5 s初(也为第4 s末)等指的是时刻;4 s内(0至第4 s末)、第4 s内(第3 s末至第4 s末)、第2 s至第4 s内(第2 s初至第4 s末)等指的是时间.
[学考真题对练]
1.(2019·广东学业水平考试)下列研究中,加点标示的物体可视为质点的是( )
A.研究直升机飞行时各部分受力
B.研究地球绕太阳公转的周期
C.研究跳水运动员空翻动作
D.研究家用电扇叶片上各点的旋转速度
[答案] B
2.(2019·广东学业水平考试)在飞驰的高铁列车上,乘客看到窗外电线杆向后运动.在描述“电线杆向后运动”时,所选的参考系是( )
A.铁路的路基 B.路旁的树木
C.高铁站的站台 D.乘客乘坐的高铁列车
[答案] D
3.(2018·广东学业水平考试)关于质点,下列说法正确的是 ( )
A.质点一定是体积、质量极小的物体
B.研究火车过桥所用的时间,火车可看成质点
C.研究地球绕太阳公转的周期,地球可看成质点
D.研究百米赛跑运动员的起跑动作,运动员可看成质点
[答案] C
4.(2018·广东学业水平考试)在航行轮船上的乘客,看到河岸两旁的树木不断向后退,则乘客选择的参考系是( )
A.岸上的房屋
B.乘客乘坐的轮船
C.岸边的码头
D.河岸两旁的树木
[答案] B
5.(2017·广东学业水平考试)下列情景中,加点标示的物体的运动,不以地面为参考系的是( )
A.太阳东升西落
B.轻舟已过万重山
C.骏马在草原上奔驰
D.巍巍青山两岸走
D [“巍巍青山两岸走”不是以地面为参考系.]
6.(2017·广东学业水平考试1月)在下列研究中,加点标示的物体可视为质点的是( )
A.研究蜻蜓翅膀的振动
B.研究学生骑车时的坐姿
C.研究运动员绕单杠的旋转动作
D.研究地球绕太阳公转的周期
D [研究蜻蜓翅膀的振动时,不能忽略蜻蜓的形状和大小, 故不能将蜻蜓视为质点,A错误.研究学生骑车时的坐姿时,不能忽略学生的形状和大小,故不能将学生视为质点,B错误.研究运动员绕单杠的旋转动作时,不能忽略运动员的形状和大小,故不能将运动员视为质点,C错误.研究地球绕太阳公转的周期时,可以忽略地球的形状和大小,故可以将地球视为质点,D正确.]
1.参考系:描述物体运动时,选来作为标准的物体.对同一物体的运动,选不同的参考系,对其运动的描述往往不同.
2.质点:替代物体的有质量的点.质点是理想化模型,当物体的形状、大小对所研究问题的影响很小,可以忽略时,就可以将物体简化为质点.
[最新模拟快练]
1.(2020·广州学测模拟)如图所示,下列几种情况下的物体,哪些可将物体当作质点来处理( )
甲 乙 丙 丁
A.甲:研究正在吊起货物的起重机的运动时
B.乙:研究正在旋转的硬币的运动时
C.丙:研究太空中宇宙飞船的位置时
D.丁:研究门的运动时
[答案] C
2.(2020·河源市3月学测模拟)北京已成功申办2022年冬奥会.如图所示为部分冬奥会项目.下列关于这些冬奥会项目的研究中,可以将运动员看成质点的是( )
A.研究速度滑冰运动员滑冰的快慢
B.研究自由滑雪运动员的空中姿态
C.研究单板滑雪运动员的空中转体
D.研究花样滑冰运动员的花样动作
[答案] A
3.(2020·东莞学测模拟)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.观察瓢虫的翅膀扇动
D.记录瓢虫身上的星数
[答案] B
4.(2020·河源市3月学测模拟)为纪念世界反法西斯战争暨抗日战争胜利70周年,我国举行盛大的阅兵仪式,如图所示,空中编队排出“70”队形,飞过天安门观礼台上空,下列关于飞机的运动情况的说法不正确的是( )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞机为参考系
C.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
D.以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
[答案] C
5.(2020·佛山学考模拟)关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.时刻表示的时间极短,时间表示的时间较长
B.课程表上的数字均表示时间
C.物体在3 s内就是指物体在2 s末到3 s末的这1 s时间
D.物体在第8 s内就是指物体在7 s末到8 s末的这1 s的时间
[答案] D
6.甲、乙两车在同一条平直公路上向东行驶,甲车的速度大于乙车的速度,这时( )
A.以甲车为参考系,乙车在向东行驶
B.以甲车为参考系,乙车在向西行驶
C.以乙车为参考系,地面在向东行驶
D.以乙车为参考系,甲车在向西行驶
[答案] B
7.(2020·惠州学考模拟)甲、乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进,甲车在前,乙车在后.甲车上的人A和乙车上的人B各用石子瞄准对方,以相对自身为v0的初速度同时水平射击对方,若不考虑石子的竖直下落,则( )
A.A先被击中 B.B先被击中
C.同时被击中 D.可以击中B而不能击中A
[答案] C
8.(2019·珠海市学测适应性测试)刻舟求剑的故事家喻户晓,“舟已行矣,而剑不行”这句话所选用的参考系是( )
A.舟 B.舟上的人
C.地面 D.流动的水
[答案] C
位移、路程、速度和加速度
[基础知识填充]
1.位移:由起点指向终点的有向线段,是矢量.仅与物体的初、末位置有关,而与物体的运动轨迹无关.
2.路程:指物体所经过的运动轨迹长度,是标量.
3.速度:描述物体运动快慢的物理量,是矢量.
(1)速率:表示速度的大小,是标量.
(2)瞬时速度
①定义:对应于某一时刻(或位置)的速度,是矢量.
②瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应,故说瞬时速度时必须指明是哪个时刻或通过哪个位置时的瞬时速度,瞬时速度精确地反映了物体运动的快慢.
(3)平均速度
①定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值.
②定义式:v=.
③平均速度是矢量,其方向与位移方向相同.
④平均速度与一段时间或一段位移相对应,故说平均速度时必须指明是哪段时间或位移内的平均速度.
4.加速度
(1)物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量.
(2)定义:物体速度变化量与发生这一变化所用时间的比值.
(3)定义式:a=.
(4)加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同.
(5)判断物体做加速运动还是减速运动应看初速度与加速度方向间的关系.若a与v0方向相同,则物体做加速运动,若a与v0方向相反,则物体做减速运动.
(6)速度的变化率、速度变化的快慢和加速度的物理含义相同.
[学考真题对练]
1.(2020·广东学业水平考试)高速列车以速度v匀速通过某隧道,已知隧道长为s,列车长为l,则该列车通过隧道的时间为( )
A. B. C. D.
[答案] D
2.(2019·广东学业水平考试)小明同学在一次110 m栏测试跑中,途中不慎摔倒,但仍坚持跑完全程.已知前70 m用时10 s,后40 m也用时10 s,则他全程的平均速度大小为( )
A.4.0 m/s B.5.0 m/s
C.5.5 m/s D.7.0 m/s
[答案] C
3.(2019·广东学业水平考试)电动玩具车做匀加速直线运动,其加速度大小为2 m/s2.那么它的速度从2 m/s增加到4 m/s所需要的时间为( )
A.1 s B.5 s
C.2 s D.4 s
[答案] A
4.(2019·广东学业水平考试)某同学从距地面高为1 m处以某一速度竖直向上抛出一小球,小球上升3 m后达到最高点,然后竖直向下落回到抛出点时被接住,在整个过程中位移的最大值为( )
A.3 m B.4 m
C.6 m D.7 m
A [小球从高为1 m处竖直向上抛出,小球上升3 m后达到最高点,然后竖直向下落,故位移的最大值为3 m,位移方向竖直向上,故A正确,B、C、D错误.]
5.(2017·广东学业水平考试)汽车以20 m/s的速度行驶,制动后做匀减速直线运动,经过5 s汽车停止,则汽车的加速度大小为( )
A.1 m/s2 B.2 m/s2
C.3 m/s2 D.4 m/s2
D [汽车的加速度大小a==4 m/s2,D正确.]
6.(2018·广东学业水平考试)如图所示,物体沿半径为R的半圆弧由A运动到B,则它的位移和路程分别是( )
A.πR向右,2R B.πR向右,2R向右
C.2R向右,πR向右 D.2R向右,πR
D [由始位置指向末位置的有向线段叫位移,物体运动的轨迹的长度叫路程.]
7.(2016·广东学业水平考试)关于速度与加速度,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,其加速度越大
B.物体的速度变化越大,其加速度越大
C.物体的速度减小,其加速度一定减小
D.物体的加速度不变,其速度可能减小
D [速度、速度变化量和加速度三个物理量没有因果关系,A、B、C错误.当物体做匀减速直线运动时,加速度不变,速度减小,D正确.]
1.位移与路程的三个关系
(1)当物体做单方向的直线运动时,位移的大小等于路程,但位移不是路程;物体做曲线运动时位移的大小小于路程.
(2)物体的初、末位置一旦确定,位移是唯一的,但路程却可能有多个取值.
(3)位移为零,但路程却可以不等于零.如物体环绕一周又回到出发点,它的位移为零,但路程不为零.
2.速度、速度变化量、加速度的区别
物理量 速度v 速度变化量Δv 加速度a
物理意义 表示运动的快慢和方向 表示速度变化的大小和方向 表示速度变化的快慢,即速度的变化率
公式及单位 v= m/s Δv=vt-v0 m/s a=m/s2
关系 三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0,a也可大可小,也可能为零
[最新模拟快练]
1.(2020·惠州学考模拟)关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的
B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的
C.在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
D.在曲线运动中,物体的位移大小可能等于其路程
[答案] B
2.(2019·广州学测模拟)某同学绕操场一周跑了400 m,用时65 s.这里涉及的两个物理量分别是( )
A.路程、时刻 B.位移、时刻
C.路程、时间 D.位移、时间
[答案] C
3.(2019·云浮市检测)某同学某次使用“滴滴”软件后手机显示如图所示,关于图中信息,下列说法正确的是( )
A.图中“距您0.5公里”中的0.5公里指的是位移
B.图中“预计2分钟到达”中的2分钟指的是时刻
C.在“预计汽车的到达时间”时,可以将汽车视为质点
D.可以求得汽车的平均速度为0.25 km/min
[答案] C
4.(2020·江门学测模拟)下列说法正确的是( )
A.平均速度即为速度的平均值
B.速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v经过某一段路,v是指瞬时速度
D.子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度
[答案] B
5.(2019·佛山学测模拟)高速公路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3 km拥堵,估计需要24 min通过”,根据导航仪的提醒,下列推断中,合理的是( )
A.汽车将匀速通过前方3 km
B.能够计算出此时汽车的速度是0.125 m/s
C.若此时离目的地还有30 km,到达目的地一定需要240 min
D.通过前方这3 km(假设全程为直线路段)的过程中,汽车的平均速度大约为7.5 km/h
[答案] D
6.(2019·湛江学考模拟)质点做匀速直线运动,前一半路程的速度是v1,后一半路程的速度是v2,全程平均速度是( )
A. B.
C. D.
[答案] B
7.(2018·惠州学考模拟)(多选)甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向(设为正)运动时,甲的加速度为2 m/s2,乙的加速度为-3 m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做匀加速直线运动,它的速度变化慢
C.乙做匀减速直线运动,它的速度变化快
D.甲的加速度数值比乙的大
[答案] BC
8.(2020·广州学测模拟)一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过5 s后指针指示到如图乙所示的位置,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.汽车做加速运动,加速度为2.8 m/s2
B.汽车做减速运动,加速度为-2.8 m/s2
C.汽车做加速运动,加速度为10 m/s2
D.汽车做减速运动,加速度为-10 m/s2
[答案] B
匀变速直线运动及其公式、图象
[基础知识填充]
1.匀速直线运动
(1)定义:速度不变的直线运动.
(2)特征:速度的大小和方向都不变,加速度为零.
2.匀变速直线运动
(1)定义:加速度不变的直线运动.
(2)特征:速度的大小随时间均匀变化,加速度的大小和方向不变.
(3)匀变速直线运动的基本规律:设物体的初速度为v0,时刻t的速度为vt,经过的位移为s,加速度为a,则
①两个基本公式:vt=v0+at、s=v0t+at2;
②两个重要推论:v-v=2as、s=t.
3.自由落体运动
(1)定义:物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动.
(2)实质:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动.
(3)自由落体加速度又叫重力加速度.
4.初速度为零的匀变速直线运动规律
(1)前1秒、前2秒、前3秒……前n秒内的位移之比为1∶4∶9∶…∶n2.
(2)第1秒、第2秒、第3秒……第n秒内的位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(3)前1米、前2米、前3米……前n米所用的时间之比为1∶∶∶…∶.
对末速度为零的匀变速直线运动,可以相应地运用这些规律(逆向思维).
[学考真题对练]
1.(2020·广东学业水平考试)汽车在平直公路运动的速度-时间图像如图所示.下列对汽车运动的描述正确的是( )
A.0~t1时间内做匀速直线运动
B.t1~t2时间内做匀加速直线运动
C.t2~t3时间内做匀减速直线运动
D.t3时刻回到出发点
[答案] C
2.(2019·广东学业水平考试)(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的位移s随时间t变化图象如图所示,已知图中两条斜线段相互平行,则由图可知( )
A.t=t2时,甲追上乙
B.t=0时,甲在乙的前面
C.0~t1内,甲、乙速度相等
D.t1~t2内,乙的速度比甲的大
[答案] AC
3.(2019·广东学业水平考试)甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动.它们运动的速度v随时间t变化的图象如图所示.下列说法正确的是( )
A.第2 s末甲、乙相遇
B.第4 s末甲、乙相遇
C.第2 s末甲的加速度比乙的大
D.第4 s末甲的加速度与乙的相同
[答案] C
4.(2018·广东学业水平考试)踢毽子是我国民间的一项体育游戏,被人们誉为“生命的蝴蝶”.毽子由羽毛和胶垫组成,在下落时总是胶垫在下羽毛在上,如图所示.毽子在下落时,下列说法正确的是 ( )
A.毽子在下落过程中做自由落体运动
B.因为空气阻力存在,所以总是出现胶垫在下羽毛在上的现象
C.如果没有空气阻力,也总是出现胶垫在下羽毛在上的现象
D.因为重的物体总是比轻的物体下落得快,所以胶垫总在下
B [对毽子进行受力分析,毽子受重力和空气阻力作用,而做自由落体运动的物体只受重力,故A错误;因为空气阻力的存在,所以总是胶垫在下羽毛在上,B正确,C错误;如果没有空气阻力,物体做自由落体运动,跟物体质量无关,所以胶垫跟羽毛运动情况完全相同,谁都有可能在下面,D错误.]
5.(2018·广东学业水平考试)某质点运动的v?t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~1 s内的平均速度是2 m/s
B.0~4 s内的位移大小是4 m
C.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反
D.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度
D [由图象知0~1 s内的平均速度是= m/s=1 m/s,A错;0~4 s内的位移大小是s= m=5 m,B错;0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相同,C错;斜率大小表示加速度大小,0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度.]
6.(2018·广东学业水平考试)一辆汽车刹车后做匀减速直线运动,初速度为20 m/s,加速度的大小为4 m/s2,则汽车的刹车距离为( )
A.50 m B.40 m C.60 m D.70 m
A [由运动学公式:s== m=50 m.]
7.(2017·广东学业水平考试)一物体从楼顶开始自由下落,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.物体的运动是一种匀变速直线运动
B.物体运动的速度大小与物体质量有关
C.物体运动的加速度大小与物体质量有关
D.物体落地所需的时间与物体下落的高度无关
A [自由落体运动是一种匀变速直线运动,A正确.物体运动的速度大小与物体质量无关,B错误.自由落体运动的加速度大小为g,C错误.物体落地所需的时间与物体下落的高度有关,D错误.]
8.(2017·广东学业水平考试)物体做匀变速直线运动的v?t图象,如图所示.下列说法正确的是( )
A.物体的初速度大小为10 m/s
B.物体的初速度大小为20 m/s
C.物体的加速度大小为0.5 m/s2
D.物体的加速度大小为1 m/s2
B [由物体的v?t图象可知,物体的初速度大小为20 m/s,A错误,B正确.由a=知,物体的加速度大小为2 m/s2,C、D错误.]
1.匀变速直线运动的重要结论
(1)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度,平均速度公式:==v.
(2)任意相邻的两个连续相等的时间(T)内,位移之差是一个恒量,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
2.图象问题的求解
s?t图象(甲) v?t图象(乙)
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v); ②表示物体静止;
③表示物体向反方向做匀速直线运动;
④处交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位置;
⑤t1时刻物体位移为s1 ①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a);
②表示物体做匀速直线运动;
③表示物体做匀减速直线运动;
④处交点的纵坐标表示三个运动质点在t2时刻相同的速度值;
⑤在t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分的面积表示的是质点在0~t1时间内的位移)
[最新模拟快练]
1.(2019·深圳学测训练样题)某同学沿平直的公路骑行,位置随时间变化如图所示.关于该同学的运动,描述正确的是( )
A.整个过程中只有两段是匀速直线运动
B.整个过程中有两段是匀加速直线运动
C.返程时的速度比出发点的速度大
D.在t=14 h时距离起点的位移最大
[答案] C
2.(2020·广州学考模拟)汽车以20 m/s的初速度做匀减速直线运动,刹车后的加速度为5 m/s2,那么刹车后6 s内的位移为( )
A.90 m B.30 m C.40 m D.60 m
[答案] C
3.(2018·阳江学考模拟)一个物体做直线运动,计算机扫描仪输出的该物体的位移随时间变化的函数关系是s=2t2+4t(m),则根据此函数式可以得到它运动的初速度和加速度分别是( )
A.0、4 m/s2 B.4 m/s、2 m/s2
C.4 m/s、1 m/s2 D.4 m/s、4 m/s2
[答案] D
4.(2018·河源学考模拟)汽车刹车前的速度为20 m/s,刹车的加速度大小为4 m/s2,汽车刹车后6 s内通过的位移为( )
A.24 m B.50 m C.48 m D.35 m
[答案] B
5.某列车出站时在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶.列车以加速时的加速度大小将列车车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向,则以下说法不正确的是( )
A.列车加速时的加速度大小为 m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=- m/s2
C.若用v?t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴的下方
D.列车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s
[答案] C
6.(2020·中山学考模拟)如图所示的位移(x)-时间(t)图象和速度(v)-时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
[答案] C
7.(2020·雷州学考模拟)一质点做匀变速直线运动,第3 s内的位移为12 m,第5 s内的位移为20 m,则该质点运动过程中( )
A.初速度大小为零
B.加速度大小为4 m/s2
C.第4 s内的平均速度为8 m/s
D.5 s内的位移为50 m
[答案] B
8.(2019·广东学测联盟第二次联考)如图所示,建筑工人常常徒手上抛砖块,当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住用以砌墙.若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块,空气阻力可以忽略,g取10 m/s2,则( )
A.砖块上升的最大高度为10 m
B.砖块上升的时间为1 s
C.抛出后经0.5 s上升的高度为最大高度的一半
D.抛出后上升过程砖块做变减速直线运动
[答案] B
一、选择题
1.(2020·广州学测模拟)在考察下列运动员的比赛成绩时,可将运动员看作质点的是( )
A.马拉松 B.跳水
C.击剑 D.体操
[答案] A
2.(2020·河源市3月学测模拟)我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭,成功发射了第二十三颗北斗导航卫星,它是地球静止轨道卫星,可以定点在赤道上空的某一点.则关于该颗卫星下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,北斗导航卫星是静止的
B.以太阳为参考系,北斗导航卫星是静止的
C.北斗导航卫星在高空一定是运动的
D.北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的
[答案] A
3.(2020·江门学测模拟)关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.速度大的物体,位移一定大
B.加速度大的物体,速度变化一定大
C.物体的位移大小和路程相等
D.位移、速度、加速度都是矢量
[答案] D
4.(2020·广州学测模拟)智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活.如图所示为某软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,10分钟,5.4公里,关于这两个数据,下列说法正确的是( )
A.研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B.10分钟表示的是某个时刻
C.5.4公里表示了此次行程的位移的大小
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度的大小
[答案] A
5.一质点绕半径为R的圆匀速运动了半周,所用时间为t.在此过程中该质点的( )
A.位移大小为πR,路程为πR
B.位移大小为2R,路程为πR
C.位移大小为πR,路程为2R
D.位移大小2R,路程为2R
[答案] B
6.某同学从楼顶让一石块自由下落,测得石块到达地面的时间是2 s,则楼房的高度为(g取10 m/s2)( )
A.20 m B.40 m
C.45 m D.60 m
A [石块做自由落体运动,h=gt2=×10 m/s2×(2 s)2=20 m.]
7.(2019·汕头学测模拟)关于速度的描述,下列说法中正确的是( )
A.京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484 km/h,指的是瞬时速度
B.电动自行车限速20 km/h,指的是平均速度
C.子弹射出枪口时的速度为500 m/s,指的是平均速度
D.某运动员百米赛跑的成绩是10 s,则他冲刺时的速度一定为10 m/s
A [电动自行车限速20 km/h、子弹射出枪口时的速度都指瞬时速度,某运动员百米赛跑的成绩是10 s,他的平均速度为10 m/s,但是冲刺时速度不一定是10 m/s.]
8.如果从高楼相隔1 s先后释放两个相同材料制成的小球,假设小球做自由落体运动,则它们在空中各个时刻( )
A.两球的距离始终保持不变
B.两球的距离越来越小
C.两球的距离先越来越小,后越来越大
D.两球的距离越来越大
[答案] D
9.物体由静止开始做匀加速直线运动,它最初10 s内通过的位移为80 m,则它经过5 m处时的速度等于( )
A.2 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.10 m/s
B [由s=at2?a==1.6 m/s2,由v-v=2as得vt== m/s=4 m/s.]
10.一物体由静止开始做匀加速直线运动,它在n秒内的位移为s,则其加速度大小为( )
A. B.
C. D.
C [由s=at2可知,s=a×n2?a=,
故选C.]
11.(2020·中山学考模拟)如图表示三个物体运动的x?t图象,下面说法正确的是( )
A.运动的速率相同,3 s内经过的路程相同,起点的位置相同
B.运动的速率相同,3 s内经过的路程相同,起点的位置不同
C.运动的速度相同,3 s内经过的位移相同,起点的位置不同
D.运动的速度不同,3 s内经过的位移相同,起点的位置不同
B [x?t图象中的斜率的大小表示速率,由此可知,三个物体运动的速率相同,但运动方向不同,运动的速度不同.3 s内经过的路程都为3 m,由于运动方向不同,位移不同.起点位置不同:x1=x2=3 m,x3=-3 m,故B项正确.]
12.关于平均速度,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动的平均速度等于初速度v0和末速度vt的平均值,即=
B.对加速度发生变化的直线运动,不能用定义式=求平均速度
C.平均速度等于位移中点对应的速度
D.对任何直线运动都可用公式=求平均速度
A [=只适用于匀变速直线运动.]
13.(2020·汕头学考模拟)如图是子弹射过扑克牌的一幅照片.已知子弹的平均速度约为900 m/s,子弹的真实长度为2.0 cm.试估算子弹完全穿过扑克牌的时间t约( )
A.8.9×10-5 s
B.8.9×10-3 s
C.2.2×10-5 s
D.2.2×10-3 s
A [扑克牌的宽度约为子弹长度的3倍,即子弹穿越扑克牌的过程中位移大小为Δx=4×2.0 cm=8 cm.由v=知穿过时间Δt== s≈8.9×10-5 s,A正确.]
14.一质点沿一直线运动的位移—时间图象如图所示,则( )
A.t=0时刻,质点在坐标原点
B.从t=0时刻到t1时刻,质点位移是x0
C.从t1时刻到t2时刻,质点位移大小等于路程
D.质点在t1时刻的速度比t2时刻的速度大
[答案] C
15.(2018·揭阳学考模拟)一辆汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速运动,司机发现前方有障碍物后立即减速,匀减速运动的加速度大小为0.4 m/s2,则减速1 min内汽车的位移为( )
A.480 m B.500 m
C.1 500 m D.1 920 m
B [因为汽车从刹车到静止需时间:
t==s=50 s,
所以50 s之后位移不再变化.
则由s==m=500 m.]
16.如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v?t图象,则由图象可知( )
A.它们速度方向相同,加速度方向相反
B.它们速度方向、加速度方向均相反
C.在t1时刻它们相遇
D.在0~t2时间内它们的位移大小相同、方向相反
[答案] A
17.(2020·梅州学考模拟)如图所示是一物体做匀变速直线运动的v?t图象,由图可知物体( )
A.初速度为0 m/s
B.2 s末的速度大小为3 m/s
C.5 s内的位移为0 m
D.加速度大小为1.5 m/s
[答案] B
18.对于一个做匀减速直线运动的物体,在它静止前,下列说法中正确的是( )
A.速度越来越小 B.速度越来越大
C.加速度越来越小 D.加速度越来越大
[答案] A
19.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,甲、乙两同学做测定反应时间的小实验,甲同学的两个手指捏住直尺的上端,乙同学用一只手在直尺下部做握住直尺的准备,但手没有碰到直尺.当乙同学看到甲同学放手后,立即捏住直尺,发现直尺下降了0.45 m,g取10 m/s2,则乙同学的反应时间是( )
A.0.5 s B.0.45 s
C.0.3 s D.无法判断
C [直尺被释放后做自由落体运动,由h=gt2可得:t== s=0.3 s.故C正确.]
20.(2019·湛江市第三次统测)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度-时间图象如图所示.下列选项中正确的是( )
A.在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m
B.在0~6 s内,物体经过的路程为35 m
C.在0~4 s内,物体的平均速度的大小为7.5 m/s
D.在5~6 s内,物体做匀减速直线运动
[答案] C
21.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有良好的发展前景,现对纯电动汽车的加速性能进行测试.某次测试中经过10 s汽车由静止加速到72 km/h,将该过程视为匀加速直线运动,这段时间内汽车的加速度为( )
A.2.0 m/s2 B.7.2 m/s2
C.3.6 m/s2 D.1.0 m/s2
[答案] A
22.运动员参加110 m跨栏比赛,11 s末到达终点的速度为12 m/s,则全程的平均速度是( )
A.10 m/s B.11 m/s
C.6 m/s D.12 m/s
[答案] A
23.(2019·汕尾第一次统练)甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图象分别如图中的a和b所示.在t1时刻( )
A.它们的运动方向相同
B.它们的运动方向相反
C.甲的速度比乙的速度大
D.乙的速度等于甲的速度
[答案] A
24.一辆汽车以20 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车,汽车以大小为5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移之比为( )
A.1∶3 B.4∶3 C.3∶4 D.3∶1
[答案] C
25.小明同学根据如图所示原理来测其他同学的反应时间,他将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值并标在下方,则刻度值“20 cm”下方应标“反应时间”值为(g取10 m/s2)( )
A.0.198 s B.0.200 s
C.0.203 s D.0.206 s
B [尺子做自由落体运动,下落的高度为h=0.200 m,根据h=gt2得t== s=0.200 s,故B正确.]
二、非选择题
26.(2020·中山学测模拟)春节期间,小明一家驾车外出旅游.一路上,所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题.当汽车行至某高速公路入口处时,小明注意到这段高速公路全长180 km,行驶速度要求为:最低限速60 km/h,最高限速120 km/h.小明看表此时正好是上午10:00,他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程,必须在哪一段时间内到达高速公路出口才不会违规.请你通过计算说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间.
[解析] “不违规”是指汽车行驶的速度不能低于“最低限速”,也不能超过“最高限速”.因此,在不违规的情况下汽车到高速公路出口处的时间极限有两个:
以最低限速v1=60 km/h行驶时:
t1===3 h;
以最高限速v2=120 km/h行驶时:
t2===1.5 h.
所以,小明告诉爸爸的那段时间是11:30~13:00.
[答案] 11:30~13:00
27.一个小球从距地面高45 m处做自由落体运动,从下落时刻开始计时,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小球的运动时间;
(2)2.0 s末小球速度的大小.
[解析] (1)根据位移公式h=gt2,可得t==s=3 s.
(2)2.0 s末小球还没有落地,速度大小v=gt′=10×2.0 m/s=20 m/s.
[答案] (1)3 s (2)20 m/s
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