高中物理教科版第一章运动的描述单元测试 2023版第1章章末分层突破

章末分层突破[自我校对]①参照物②质量③可以忽略④有向线段⑤矢⑥长度⑦标⑧位置⑨速度变化⑩快慢⑪vt＝v0＋at⑫x＝v0t＋eq\f(1,2)at2⑬veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax⑭eq\f(v0＋vt,2)⑮veq\f(t,2)⑯Δx＝aT2⑰图像纵坐标⑱图像的斜率⑲图像与t轴围成的面积⑳图像纵坐标eq\o(○,\s\up1(21))图像的斜率eq\o(○,\s\up1(22))等于零eq\o(○,\s\up1(23))只受重力eq\o(○,\s\up1(24))vt＝gteq\o(○,\s\up1(25))h＝eq\f(1,2)gt2eq\o(○,\s\up1(26))veq\o\al(2,t)＝2gheq\o(○,\s\up1(27))m/s2或10m/s2eq\o(○,\s\up1(28))竖直向下_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________几个概念的区别与联系1.时间和时刻的区别时间能表示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间．在表示时间的数轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示．对一些关于时间和时刻的表述，能够正确理解．如：第4s末、4s时、第5s初等均为时刻；4s内(0到第4s末)、第4s(第3s末到第4s末)、第2s初至第4s初等均为时间．2．位移和路程的区别与联系位移是在一段时间内，由物体初时刻位置指向末时刻位置的有向线段．确定位移时，不需考虑质点运动的详细路径，只确定初、末位置即可；路程是运动物体轨迹线的长度．确定路程时，需要考虑质点运动的详细路径．位移是矢量，路程是标量．一般情况位移大小不等于路程，只有当物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小．3．速度和速率的区别与联系物理意义分类决定因素方向联系速度描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量平均速度、瞬时速度平均速度＝eq\f(位移,时间)平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该点运动方向它们的单位都是m/s.瞬时速度的大小等于瞬时速率速率描述物体运动快慢的物理量，是标量平均速率、瞬时速率平均速率＝eq\f(路程,时间)无方向4.速度、加速度、速度改变量的比较速度是描述物体运动快慢的物理量，是位移和时间的比值；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是速度改变量与所用时间的比值，它等于物体运动速度的变化率．为使交通有序、安全，公路旁设置了许多交通标志．图1­1甲是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；图乙是路线指示标志，表示到青岛还有160km，则这两个数据的物理意义分别是 ()甲乙图1­1A．80km/h是瞬时速度，160km是位移B．80km/h是瞬时速度，160km是路程C．80km/h是平均速度，160km是位移D．80km/h是平均速度，160km是路程【解析】80km/h指瞬时速度，160km指实际路径的长度，为路程，故B正确．【答案】B一物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A经B运动到C，经历的时间为t，如图1­2所示，则它的平均速度和平均速率分别是()图1­2\f(2R＋r,t)；eq\f(πR＋r,t)\f(2R＋r,t)，向东；eq\f(2R＋r,t)\f(2R＋r,t)，向东；eq\f(πR＋r,t)，向东\f(2R＋r,t)，向东；eq\f(πR＋r,t)【解析】平均速度的大小eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(2R＋r,t)，方向跟位移方向相同，即向东；平均速率eq\x\to(v)′＝eq\f(πR＋r,t)，是标量，故选项D正确．【答案】D平均速率不是平均速度的大小，它们的大小没有必然的联系，求解时要应用它们的定义式，即平均速度＝，平均速率＝.匀变速直线运动规律的理解与应用1.匀变速直线运动的常用解题方法常用方法规律特点一般公式法vt＝v0＋at；x＝v0t＋eq\f(1,2)at2；veq\o\al(2,t)－veq\o\al(2,0)＝2ax.使用时一般取v0方向为正方向平均速度法eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)对任何直线运动都适用，而eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋vt)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法veq\f(t,2)＝eq\x\to(v)＝eq\f(1,2)(v0＋v)，适用于匀变速直线运动比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用比例法解题图像法应用v­t图像，可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决巧用推论解题xn＋1－xn＝aT2，若出现相等的时间问题，应优先考虑用Δx＝aT2求解逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法，一般用于末态已知情况2.注意事项(1)解题时首先选择正方向，一般以v0方向为正方向．(2)刹车类问题一般先求出刹车时间．(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a恒定)，可对全过程应用公式vt＝v0＋at、x＝v0t＋eq\f(1,2)at2、…列式求解．(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯，特别是对多过程问题．对于多过程问题，要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度；再要注意寻找位移关系、时间关系. 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1­3所示，已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．图1­3【解析】解法一：逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面．故xBC＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,BC)，xAC＝eq\f(1,2)a(t＋tBC)2又xBC＝xAC/4解得tBC＝t.解法二：比例法对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)现有xBC∶xBA＝(xAC/4)∶(3xAC/4)＝1∶3通过xAB的时间为t，故通过xBC的时间tBC＝t.解法三：中间时刻速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度eq\x\to(v)AC＝(vA＋vC)/2＝(v0＋0)/2＝v0/2又veq\o\al(2,0)＝2axAC，veq\o\al(2,B)＝2axBC，xBC＝xAC/4由以上各式解得vB＝v0/2可以看出vB正好等于AC段的平均速度，因此B点是时间中点的位置，因此有tBC＝t.解法四：图像法利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作出v­t图像，如图所示，S△AOC/S△BDC＝CO2/CD2且S△AOC＝4S△BDC，OD＝t，OC＝t＋tCD所以4/1＝(t＋tCD)2/teq\o\al(2,CD)解得tCD＝t.则tBC＝tCD＝t.【答案】tx­t图像和v­t图像的比较两类运动图像对比x­t图像v­t图像典型图像其中④为抛物线其中④为抛物线物理意义反映的是位移随时间的变化规律反映的是速度随时间的变化规律点对应某一时刻物体所处的位置对应某一时刻物体的速度斜率斜率的大小表示速度大小斜率的正负表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小斜率的正负表示加速度的方向截距直线与纵轴截距表示物体在t＝0时刻距离原点的位移，即物体的出发点；在t轴上的截距表示物体回到原点的时间直线与纵轴的截距表示物体在t＝0时刻的初速度；在t轴上的截距表示物体速度为0的时刻两图线的交点同一时刻各物体处于同一位置同一时刻各物体运动的速度相同如图1­4所示的位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像中给出四条图线，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()图1­4A．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【解析】x­t图像表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况，而不是物体运动的轨迹．由x­t图像可知，甲、乙两车在0～t1时间内均做单向直线运动，且在这段时间内两车通过的位移和路程均相等，A、B错误；在v­t图像中，t2时刻丙、丁两车速度相同，故0～t2时间内，t2时刻两车相距最远，C正确；由图线可知，0～t2时间内丙车的位移小于丁车的位移，故丙车的平均速度小于丁车的平均速度，D错误．【答案】C1．(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v­t图像如图1­5所示．已知两车在t＝3s时并排行驶，则()图1­5A．在t＝1s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解析】由题图知，甲车做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度a甲＝10m/s2.乙车做初速度v0＝10m/s、加速度a乙＝5m/s2的匀加速直线运动.3s内甲、乙车的位移分别为：x甲＝eq\f(1,2)a甲teq\o\al(2,3)＝45mx乙＝v0t3＋eq\f(1,2)a乙teq\o\al(2,3)＝m由于t＝3s时两车并排行驶，说明t＝0时甲车在乙车前，Δx＝x乙－x甲＝m，选项B正确；t＝1s时，甲车的位移为5m，乙车的位移为m，由于甲车的初始位置超前乙车m，则t＝1s时两车并排行驶，选项A、C错误；甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 m－m＝40m，选项D正确．【答案】BD2．如图1­6所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用eq\f(Δx,Δt)近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使eq\f(Δx,Δt)更接近瞬时速度，正确的措施是()图1­6A．换用宽度更窄的遮光条B．提高测量遮光条宽度的精确度C．使滑块的释放点更靠近光电门D．增大气垫导轨与水平面的夹角【解析】eq\f(Δx,Δt)表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，eq\f(Δx,Δt)越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．【答案】A3．2023年索契冬奥会短道速滑女子1500米决赛中，中国选手周洋以2分19秒夺得金牌，并蝉联该项目冠军，周洋之所以能够取得这个项目的冠军，取决于她在1500米中()图1­7A．平均速率大B．到终点的瞬时速度大C．起跑时的瞬时速度大D．某一时刻的瞬时速度大【解析】1500米短道速滑比赛的总路程一定，滑行完总路程所用的时间越短，说明平均速率越大．【答案】A4．甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v­t图像如图1­8所示．在这段时间内()图1­8A．汽车甲的平均速度比乙大B．汽车乙的平均速度等于eq\f(v1＋v2,2)C．甲乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大【解析】因为图像与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，因此在0～t1时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)可知，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，选项A正确，C错误；因为乙车做非匀变速运动，故不能用eq\f(v1＋v2,2)计算平均速度，选项B错误；图线切线的斜率表示物体运动的加速度，据图知，甲、乙两车的加速度均逐渐减小，选项D错误．【答案】A5．甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图像如图1­9所示．下列表述正确的是()图1­9A．～小时内，甲的加速度比乙的大B．～小时内，甲的速度比乙的大C．～小时内，甲的位移比乙的小D．小时内，甲、乙骑行的路程相等【解析】在～小时内，位移—时间图像是倾斜的直线，则物体做匀速直线运动，所以在～小时内，甲、乙两人的加速度都为零，选项A错误；位移—时间图像的斜率绝对值大小反映了物体运动速度的大小，斜率绝对值越大，速度越大，故～小时内甲的速度大于乙的速度，选项B正确；由位移—时间图像可知，～小时内甲的位移大于乙的位移，选项C错误；由位移—时间图像可知，小时内甲、乙往返运动过程中，甲运动的路程大于乙运动的路程，选项D错误．【答案】B6.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v­t图像如图1­10