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通用版带答案高中物理必修一第一章运动的描述微公式版典型例题
1
单选题
1、骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,逐渐成为一种锻炼身体的时尚运动。如图所示是运动员用手机软件记录某一次户外骑行的情况,从A点到B点总长为38km(可视为直线距离),用时约为2小时30分钟,最大的速度大小约为45km/h,运动员从静止开始运动,则说法正确的是( )
A.从A点到B点的平均速度大小为15.5km/h
B.若中间有段位移是以最大速度做匀速直线运动的运动,运动时间为50s,则运动的位移大小为650m
C.假设运动员到达B点时停下,若仍以匀加速直线阶段的加速度做匀减速直线运动,则要从距离B点156.5m处以最大速度开始减速
D.开始运动到最大速度的过程可视为匀加速直线运动,用时占总时长的1360倍,则加速度大小为0.5m/s2
答案:D
A.AB两点的位移为38km=3.8×104m,时间为2小时30分钟=9000s,则平均速度
v=xt≈4.2m/s=15.2km/h
故A错误;
B.物体运动过程中最大的速度为
vm=45km/h=12.5m/s
根据匀速运动的公式有
x=vmt=625m
故B错误;
C.由于不知加速度,则无法计算位移。故C错误;
D.总时长是9000s,总时长的1360倍为25s,最大速度为12.5m/s,故加速度
a=△v△t=0.5m/s2
故D正确。
故选D。
2、在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中,得到的记录纸带如右图所示,图中A、B、C 点为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为0.10s。每两相邻的计数点之间有几个点未画出( )
A.3B.4C.5D.6
答案:B
中学实验所用打点计时器的频率为
f=50Hz
周期为
T=1f=0.02s
则
n=tT=0.10.02=5
则每两相邻的计数点之间有4个点未画出。
故选B。
3、关于速度的定义式v=ΔxΔt,以下叙述正确的是( )
A.位移大的物体速度一定大
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=2m/s、v2=-3m/s,因为2>-3,所以v1>v2
答案:B
A.速度不但与位移大小有关,还与时间有关,因此位移大的物体速度不一定大,还要看时间,故A错误;
B.速度的大小和位移及时间无关,位移和时间只是速度的定义式,而非决定式,故B正确;
C.匀速直线运动除了速度大小不变,还要速度方向不变,故C错误;
D.速度大小和方向无关,即速度的正负号无关,故D错误。
故选B。
4、如图所示,物体沿曲线ABCDE轨迹的箭头方向运动,沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹运动所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。图中方格的边长均为1m。下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度大小为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度大小为52m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在ABCDE段的平均速率为34m/s
答案:D
A.物体在AB段的的路径为直线,则位移大小为1m,因此平均速度大小为
v=xt=11=1m/s
故A正确;
B.根据勾股定理可得物体在ABC段的位移大小为
x'=12+22=5m
则平均速度大小为
v'=x't'=52m/s
故B正确;
C.当物体位移无限小,时间无限短时,物体的平均速度可以代表某点的瞬时速度,时间越短,平均速度越能代表某点的瞬时速度,故C正确;
D.由图可知物体在ABCDE段的位移为3m,则其平均速度大小为34m/s,而该ABCDE段的路程大于位移,故平均速率大于34m/s,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
5、在某次太极表演中,表演者按图示走半径为R的中国古代太极图,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。他从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及位移的方向分别为( )
A.2πR、2R、西偏南45°
B.2.5πR、R、东偏南45°
C.2.5πR、2R、东偏南45°
D.3πR、R、西偏北45°
答案:C
从A点出发沿曲线ABCOADC行进,当他走到D点时,路程
s=πR+2πR2+πR2=2.5πR
位移大小等于有向线段AD的长度
x=R2+R2=2R
方向为有向线段AD的方向,即东偏南45°。
故选C。
6、两质点A、B从同一地点开始运动的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.质点A的加速度大小为0.5 m/s2
B.t=1 s时,质点B的运动方向发生改变
C.t=2 s时,质点B的加速度方向发生改变
D.第2 s内,质点B的速度方向与加速度方向相同
答案:A
分析:根据题中“速度-时间图像”可知,本题考查速度-时间图像,根据速度-时间图像的规律,运用图像物理意义等,进行分析推断。
A.质点A的加速度大小为a=2-04m/s2=0.5m/s2,故A正确;
B.t=1 s时,质点B的运动方向没有改变,故B错误;
C.t=2 s时,质点B的速度方向改变但加速度方向不变,故C错误;
D.第2 s内,质点B的速度方向为负,加速度方向为正,故D错误。
故选A。
7、“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小,乘客舒适感越好。某轿车由静止启动,前3s内加速度随时间的变化关系如图所示,则( )
A.2s~3s内轿车做匀速运动
B.第3s末,轿车速度达到10m/s
C.加速度变化率的单位为m2/s3
D.乘客感觉0~2s内比2s~3s内更舒适
答案:B
A.由图像知2s~3s内,加速度不变,轿车做匀加速运动,故A错误;
B.a-t图像围成的面积表示速度的变化量,0~3s内图像的面积为
Δv=S=1+32×5m/s=10m/s
因初速度为0,即第3s末,轿车速度达到10m/s,故B正确;
C.加速度变化率为加速度的变化量Δa除以时间t,Δa单位为m/s2,时间单位为s,故加速度变化率的单位为m/s3,故C错误;
D.由图像知0~2s内的加速度变化率为
ΔaΔt=52m/s3
而2s~3s内加速度变化率为0,由题知加速度变化率越小乘客感觉越舒适,即2s~3s内乘客感觉更舒适,故D错误。
故选B。
8、如图所示是导航信息图,根据图中的信息,下列选项正确的是( )
A.“预计下午1:52到达”中的1:52表示时间间隔
B.“87公里”表示位移
C.“1小时21分”表示时间间隔
D.由所给的各条路线的距离和时间能求出不同路径的平均速度
答案:C
A.“预计下午1:52到达”中的1:52表示时刻,A错误;
B.“87公里”表示路程,B错误;
C.“1小时21分”表示时间间隔,C正确;
D.由所给的各条路线的距离和时间能求出不同路径的平均速率,平均速度只需要知道位移与时间,由于不知道位移,D错误。
故选C。
9、下列关于打点计时器的说法中,不正确的是( )
A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再将套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器的过程中,在拉动纸带时,拉动的方向应与限位孔平行
D.使用打点计时器时应将打点计时器先固定在桌子上
答案:A
A.使用电磁打点计时器时,应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,而我们使用电火花计时器时,是利用计时器发出的脉冲电流经过放电针、墨粉盘到纸盘轴,产生火花放电,从而在纸带上打出一行点迹,不是利用复写纸,故A错误;
B.实验中要尽量在纸带上打出更多的点,同时为了打点的稳定,操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,从速度为零点开始记录,故B正确;
C.操作中要求拉动纸带的方向应与限位孔排列方向平行,以减小误差,故C正确;
D.打点计时器应固定,否则纸带带动打点计时器移动,所测数据出现很大误差,故D正确。
由于本题选择错误的,故选A。
10、下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A.矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
B.矢量都是有方向的
C.时间、时刻是标量,路程是矢量
D.初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量
答案:B
AB.标量只有大小没有方向,运算遵循数学算术法则,矢量既有大小,又有方向,运算遵循平行四边形定则,两者有着严格的区别,A错误,B正确;
C.时间、时刻与路程只有大小没有方向,运算遵循数学算术法则,均为标量,C错误;
D.电流有大小与方向,但是电流的运算遵循数学算术法则,不遵循平行四边形定则,因此电流是标量,不是矢量,D错误。
故选B。
11、蟋蟀后腿粗大善跳跃,极具爆发力。有时当我们感觉能把它抓住时,它却会毫不慌张,总能立刻飞走,这是因为蟋蟀在起飞时具有较大的( )
A.初速度B.速度的改变量
C.加速度D.位移
答案:C
蟋蟀起飞时在很短的时间内速度很快由零增加到一定的值,即具有较大的加速度。
故选C。
12、某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第1s内和第6s内的速度方向相反
B.第1s内和第6s内的加速度方向相同
C.第6s内的加速度的大小大于第2s内的加速度的大小
D.第6s末物体回到出发点
答案:C
A.第1s内和第6s内速度均为正值,方向相同,故A错误;
B.第1s内为加速直线运动,a与v同向,第6s内为减速直线运动,a与v反向,故B错误;
C.第2s内的加速度为
a1=102m/s2=5m/s2
第6 s内的加速度为
a2=0-101m/s2=-10m/s2
故C正确;
D.前6s内速度均为正值,物体始终沿正方向运动,故D错误。
故选C。
13、下列说法正确的是( )
A.速度是矢量,速度的变化量是标量
B.甲物体的速度变化量为3m/s,乙物体的速度变化量为-5m/s,甲物体的速度变化量大
C.一小球以10m/s的速度与墙相撞,弹回时速度大小也为10m/s,小球的速度变化量的大小为20m/s
D.一汽车以10m/s的速度开始刹车,一段时间后速度变为2m/s,则汽车的速度变化量为8m/s
答案:C
AB.速度、速度的变化量都是矢量,正负号表示方向,所以乙物体的速度变化量大,AB错误;
C.小球速度变化量
Δv=v2-v1=(-10-10)m/s=-20m/s
即大小为20m/s,方向与初速度方向相反,C正确;
D.汽车的速度变化量
Δv=v2-v1=(2-10)m/s=-8m/s
D错误。
故选C。
14、2021年9月17日8:00整,第十四届全国运动会铁人三项比赛在陕西省汉中市正式开赛。选手们依次进行了1.5 km游泳、40 km自行车和10 km跑步三项不间断比赛,李明旭以01:52:24的成绩揽获男子个人冠军。下列说法正确的是( )
A.40 km是指位移
B.8:00整是指时间
C.01:52:24的成绩是指时刻
D.研究李明旭10 km跑步的时间时,可以将李明旭看作质点
答案:D
A.40 km自行车的运动轨迹不是直线,40 km指路程,故A错误;
B.8:00整对应某一瞬间,即为时刻,故B错误;
C.01:52:24对应一段时间,即为时间间隔,故C错误;
D.研究李明旭10 km跑步的时间时,由于李明旭的大小和形状可以忽略,所以可以将其看成质点,故D正确。
故选D。
15、“嫦娥五号”搭载长征五号“遥五”运载火箭,于2020年11月24日4时30分在海南文昌发射中心发射升空,如图所示,飞行120h后到达月球轨道。题中两个时间数据( )
A.分别是时刻和时间间隔
B.分别是时间间隔和时刻
C.都是时刻
D.都是时间间隔
答案:A
2020年11月24日4时30分是指一瞬间,即时刻,飞行120h后到达月球轨道是指一个过程,即时间间隔。
故选A。
多选题
16、随着我国经济的高速发展,汽车在家庭中得到普及,在某驾驶员训练场上,驾驶员练习驾驶时,汽车沿曲线轨迹的箭头方向运动,轨迹经过方格中线段的交点A、B、C、D、E,如图所示,沿AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是1s,2s,2.5s,3s,每个小方格的边长均为1m,下列说法正确的是( )
A.汽车在AB段的平均速度大小为1m/s
B.汽车在ABC段的平均速度大小为52m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.汽车在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度
答案:ABC
A.汽车在AB段的平均速度大小为
vAB=xABtAB=11m/s=1m/s
选项A正确;
B.汽车在ABC段的位移
x=12+22m=5m
则平均速度大小为
vABC=xtABC=52m/s
选项B正确;
C.位移越小,时间越短,平均速度越能代表某点的瞬时速度,则AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度,选项C正确;
D.汽车的运动情况未知,况且B点的瞬时速度方向与AC段的平均速度方向不同,则在B点的瞬时速度不等于AC段的平均速度,选项D错误。
故选ABC。
17、一辆汽车向正东方沿直线运动了300m,接着又返回向正西方运动了400m,则下列说法正确的是( )
A.汽车的路程是700m
B.汽车的位移大小是700m
C.汽车的位移方向是正东方向
D.汽车的位移方向是正西方向
答案:AD
A.汽车的路程为
s=300m+400m=700m
故A正确;
BCD.汽车的位移大小为
x=400m-300m=100m
汽车的位移方向是正西方向,BC错误,D正确。
故选AD。
18、学习了打点计时器以后,课余时间两位同学用笔模拟打点计时器在纸带上打点,一位同学拉动纸带,另一位同学在相对桌面固定位置每隔1s在纸带上打下一个点,分析纸带上的点迹分布判断纸带的运动情况。下列说法正确的是( )
A.点始终均匀分布时,纸带可能做匀速直线运动
B.按照打点的先后顺序点的间距逐渐减小,纸带的加速度大小可能在增大
C.按照打点的先后顺序点的间距逐渐增大,纸带的加速度大小可能在减小
D.按照打点的先后顺序点的间距逐渐减小,纸带一定在做匀减速直线运动
答案:ABC
A.因相邻计时点的时间间隔相等,若点始终均匀分布时,纸带有可能做匀速直线运动,故A正确;
B.按照打点的先后顺序点的间距逐渐减小,速度在减小,纸带的加速度可能不变,也可能增大,也可能减小,故B正确;
C.按照打点的先后顺序点的间距逐渐增大,速度在增大,纸带的故加速度可能不变,也可能增大,也可能减小,故C正确;
D.按照打点的先后顺序点的间距逐渐减小,速度在减小,纸带的加速度可能不变,纸带做匀减速直线运动,纸带的加速度也可能是变化的,纸带做变减速直线运动,故D错误。
故选ABC。
19、在篮球运动过程中,以下说法正确的是( )
A.由于篮球可能发生转动,无论如何都不能将它看作质点
B.如果篮球是平动,下落过程中一定可以将它看作质点
C.如果研究篮球落地反弹的形变,则不可以将它看作质点
D.当篮球作抛物线运动时,它球心的速度可能不变
答案:BC
A.物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计时,可以把物体看作质点。所以研究问题的不同,能否看作质点也不同。有时可以将篮球看作质点,A错误;
B.是否可以把物体看作质点取决于物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可以忽略不计,如果篮球是平动,下落过程中篮球的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略不计,可以看作质点,B正确;
C.研究篮球落地反弹的形变,不能忽略篮球的形状和大小,所以不可以将篮球看作质点,C正确;
D.当篮球作抛物线运动时,球心速度方向时刻在改变,它球心的速度一定改变,D错误。
故选BC。
20、下列选项中的计时数据指时间的是( )
A.在整个90分钟的比赛中,甲、乙两足球队“互交白卷”
B.他每天都看电视节目“新闻早8点”
C.列车到站时间晚点5分钟
D.高考数学考试的时间是2小时
答案:ACD
A.90分钟的比赛指的是时间,故A正确;
B.新闻早8点指的是时刻,故B错误;
C.列车到站时间晚点5分钟指的是时间,故C正确;
D.考试的时间2小时指时间,故D正确。
故选ACD。
21、如图所示,小红沿路径甲、小芳沿路径乙同时从A点出发,最后同时到达B点。则下列说法正确的是( )
A.小红和小芳的运动的路程相同
B.小红和小芳发生的位移相同
C.小红和小芳的平均速率相同
D.小红和小芳的平均速度相同
答案:BD
A.路程是运动轨迹的长度,由图可知小红运动的路程小于小芳运动的路程,A错误;
B.位移为初位置指向末位置的有向线段,因为初、末位置相同,所以小红和小芳发生的位移相同,B正确;
C.平均速率等于路程除以时间,由于小红运动的路程小于小芳运动的路程,所用时间相同,可知小红的平均速率小于小芳的平均速率,C错误;
D.根据
v=xt
由于位移相同,时间也相同,可知小红和小芳的平均速度相同,D正确。
故选BD。
22、物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在8s末,速度为6m/s
B.0∼2s内,加速度大小为3m/s2
C.6∼7s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10∼12s内,物体做速度方向向东的加速运动
答案:BC
A.由图像可知,在8s末,速度为-6m/s,故A错误;
B.0~2s内,加速度大小为
a=12-62m/s2=3m/s2
故B正确;
C.由图像可知,6~8s内,物体速度由零向负方向增加到6m/s,即物体做速度方向向西的加速运动,故C正确;
D.10~12s内,物体速度方向为负方向,即向西,且速度值在减小,所以物体做速度方向向西的减速运动,故D错误。
故选BC。
23、下面描述的几个速度中,说法正确的是( )
A.子弹以790 m/s的速度击中目标时的速度指平均速度
B.信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s指瞬时速度
C.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
D.台风以360 km/h的速度向东北方向移动指平均速度
答案:CD
A.子弹击中目标时对应一个瞬间,为瞬时速度,A错误;
B.信号沿运动神经传播的速度大约为10 m/s,是一段过程中的速度,为平均速度,B错误;
C.列车的最高时速,指的是在安全情况下所达到的最大速度484 km/h,为瞬时速度,C正确;
D.台风以360 km/h的速度向东北方向移动,指的是平均速度,D正确。
故选CD。
24、在机器人大赛中,某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),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2),平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。整个过程中机器人所用时间是22s,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点
C.整个过程中机器人的位移大小为22m
D.整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反
答案:CD
AB.在坐标系中画出机器人的运动轨迹,如图所示
可见其运动轨迹不是直线;图线的交点表示机器人两次通过同一点,故AB错误;
C.整个过程中机器人的位移为从点(0,0)到点(2,2)的有向线段,大小为22 m,故C正确;
D.(0,0)、(2,2)、(5,5)三个坐标点在一条直线上,所以整个过程中机器人的位移与由点(5,5)到点(2,2)的位移方向相反,故D正确。
故选CD。
25、如图所示为达喀尔拉力赛中,某选手在一次训练中的路线图,他先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km,但实际从A运动到B用时5min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15km,当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是( )
A.整个过程中赛车的平均速率为108km/h
B.整个过程中赛车的平均速度大小为108km/h
C.赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150km/h
D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B
答案:BC
A.平均速率等于路程比时间,则整个过程中赛车的平均速率为
vs=15560km/h=180km/h
A错误;
B.平均速度等于位移与时间的比值,则整个过程中赛车的平均速度大小为
v=xt=9560km/h=108km/h
B正确;
C.经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150km/h,对应空间的某一位置的速度为瞬时速度大小,所以赛车经过路标C时的瞬时速度大小为150km/h,故C正确;
D.赛车经过路标C时,瞬时速度方向为运动方向,沿轨迹切线方向,并不是由A指向B,D错误。
故选BC。
填空题
26、足球以5m/s的速度水平向右飞来,球员用头顶它,使它以4m/s的速度反向飞回,设头顶球的时间是0.1s,则球在这段时间内的平均加速度大小为__________m/s2,方向__________。
答案: 90 水平向左
[1][2]根据加速度定义,以水平向右为正
a=ΔvΔt=-4ms-5ms0.1s=-90ms2
负号表示方向水平向左。
27、在物理学中通过突出事物的______因素,忽略______因素而建立起来的一种理想化模型,叫做______。
答案: 主要 次要 物理模型法
[1][2][3]在物理学中突出事物的主要因素,忽略次要因素而建立起来的一种理想化模型,叫物理模型法。
28、(1)下列选项中是矢量的是_______。
A.路程 B.位移 C.速度 D.温度
(2)速度的表达式v=_______。
答案: BC##CB xt
(1)[1]
A. 路程是标量,没有方向,A错误;
B.位移具有方向性,为矢量,B正确;
C.速度具有方向性,为矢量,C正确;
D.温度只有大小没有方向,是标量,D错误。
故选BC。
(2)[2]速度的表达式为单位时间内位移的变化量,即
v=xt
29、如图所示,图中两条直线分别是a、b两辆赛车启动时的v-t图像,通过计算可知,a赛车的加速度大小为____m/s2,b赛车的加速度大小为____m/s2,____(选填“a”或“b”)赛车启动性能较好。
答案: 5 4.17 a
[1][2][3]根据v-t图像的斜率表示加速度,则可得a赛车的加速度
a1=Δv1Δt1=15-03m/s2=5m/s2
b赛车的加速度
a2=Δv2Δt2=15-03.6m/s2≈4.17m/s2
赛车启动时加速度越大其性能越好,故a赛车的启动性能较好。
30、某一运动的质点沿一直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1m,O点为原点。质点由A点出发沿x轴正方向运动至B点后返回,并沿x轴负方向运动。回答下列问题:
(1)质点从A到B再到C的位移为____,路程为____。
(2)质点从B到D的位移为____,路程为____。
(3)当质点到达D点时,其位置坐标为____。
(4)当质点到达D点时,相对于A点的位移为____。
答案: -2m 4m -4m 4m -2m -3m
(1)[1]位移是由初位置指向末位置的有向线段,质点从A到B再到C的位移大小为由A指向C的线段的长度2m,方向由A指向C,与规定的正方向相反,所以位移为-2m。
[2]路程为运动轨迹的长度,质点从A到B再到C的路程为4m。
(2)[3]位移是由初位置指向末位置的有向线段,质点从B到D的位移为-4m。
[4]路程为运动轨迹的长度,质点从B到D的路程为4m。
(3)[5]D点位于坐标原点O负方向2m处,所以D点的位置坐标为-2m。
(4)[6]位移是由初位置指向末位置的有向线段,质点由A到D的位移为-3m。
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