章末检测1运动的描述

章末检测1运动的描述(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1．历史上，伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有()A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时．小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关答案：A2．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是()A．根据速度定义式v＝eq\f(Δx,Δt)，当Δt非常小时，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法C．加速度的定义式为a＝eq\f(Δv,Δt)，采用的是比值定义法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法答案：B3.如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9km，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度为180km/hB．整个过程中赛车的平均速度为150km/hC．赛车经过路标C时的瞬时速度为150km/hD．赛车经过路标C时的速度方向为由A指向B解析：整个过程中的平均速度为eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(9000m,5×60s)＝30m/s＝108km/h，故A、B错误；经过C点时速度计示数为150km/h，则此时瞬时速度大小为150km/h，方向沿轨迹的切线，则C正确，D错误．答案：C4.如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间．为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，先把直尺零刻度线朝向下，以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为s)刻度线，制成了“反应时间测量仪”．下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是()ABCD解析：由题可知，乙同学手的位置在开始时应放在0刻度处，所以反应时间0刻度要在下边．由物体做自由落体运动的位移h＝eq\f(1,2)gt2可知，位移与时间的二次方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．由以上分析可知，只有图C是正确的．答案：C5．做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台某点O时速度是1m/s，车尾经过O点时速度是7m/s，则这列列车的中点经过O点时的速度为()A．5m/s B．m/sC．4m/s D．m/s解析：根据匀变速直线运动过程中，中间位置速度公式v＝eq\r(\f(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,t),2))，可得这列列车的中点经过O点时的速度为v＝eq\r(\f(12＋72,2))m/s＝5m/s.答案：A6.一质点0时刻从某点出发做直线运动，v-t图象如图所示．关于质点运动的下列说法，正确的是()A．0～2s内的位移与2～4s内的位移相同B．第5s内的加速度与第6s内的加速度方向相反C．6s末距出发点最远D．4s末经过出发点解析：v-t图象与时间轴围成的“面积”表示质点在该段时间内发生的位移，图象在时间轴上方位移为正，图象在时间轴下方位移为负，可知0～2s内的位移与2～4s内的位移大小相等，方向相反，则位移不同，故A错误；v-t图象的斜率表示加速度，可知质点在第5s内的加速度与第6s内的加速度大小相等，方向相同，故B错误；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移，可知2s末距出发点最远，故C错误；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移，可知0～4s内质点的位移为0，则4s末经过出发点，故D正确．答案：D7.(2022·河北衡水联考)如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图象，已知在t2时刻两车相遇，下列说法正确的是()A．a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小B．t1时刻a车在前，b车在后C．t1～t2时间内，a、b位移相同D．a车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大解析：由题图可知，a车速度先增大后减小，b车速度先减小后增大，故A项错误；在t2时刻两车相遇，在t1～t2时间内，a车图线与时间轴围成面积大，则a车位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后，故B、C错误；v-t图象中图线斜率表示加速度，故a、b两车加速度先减小后增大，故D正确．答案：D8．如图，一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a，B、C、D是质点运动路径上三点，且BC＝x1，CD＝x2，质点通过B、C间所用时间与经过C、D间所用时间相等，则质点经过C点的速度为()\f(x1＋x2,2)eq\r(\f(a,x2－x1)) \f(x1＋x2,4)eq\r(\f(a,x2－x1))\f(x2－x1,2)eq\r(\f(a,x2＋x1)) \f(x2－x1,4)eq\r(\f(a,x2＋x1))解析：设质点从B到C所用时间为T，则从B到D的时间为2T，由Δx＝aT2有x2－x1＝aT2，得T＝eq\r(\f(x2－x1,a))，质点经过C点的速度vC＝eq\f(x1＋x2,2T)＝eq\f(x1＋x2,2)eq\r(\f(a,x2－x1))，因此A项正确．答案：A9.(2022·广州调研)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象，已知甲对应的是图象中的直线，乙对应的是图象中的曲线，则下列说法正确的是()A．甲做匀减速直线运动B．乙做变速直线运动C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等D．两物体的运动方向相反解析：由题图中图象的斜率表示速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误；乙图象切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确；根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误；根据图象的斜率表示速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确．答案：BD10.(2022·唐山模拟)如图所示，长度为m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端m处有一小球(可视为质点)．在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，结果在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计，g取10m/s2)()A．m/s B．m/sC．m/s D．m/s解析：整个过程中小球做自由落体运动，圆筒做竖直上抛运动小球下落时间为t1＝eq\r(\f(2h,g))，h为实际下落高度．圆筒在空中运动时间为t2＝eq\f(2v0,g)，v0为其上抛初速度根据题中要求，在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则对临界情况分析：①圆筒上抛速度较小时，当圆筒落地瞬间，小球刚到圆筒上沿则h1＝m，又t1＝t2即eq\r(\f(2h1,g))＝eq\f(2v01,g)，解得v01＝m/s.②圆筒上抛速度较大时，当圆筒落地瞬间，小球刚要落地则h2＝＋m＝m，又t1＝t2即eq\r(\f(2h2,g))＝eq\f(2v02,g)，解得v02＝3m/s.故圆筒上抛速度范围为m/s＜v0＜3m/s.故选项B、C正确．答案：BC11.在遥控车漂移激情挑战赛中，若a、b两个遥控车由同一地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是()A．b车启动时，a车在其前方2m处B．运动过程中，b车落后a车的最大距离为4mC．b车启动3s后正好追上a车D．b车超过a车后，两车不会再相遇答案：CD12．酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动措施的时间，表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动措施的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)．从分析表中数据可知，下列说法正确的是()速度/(m·s－1)思考距离/m制动距离/m正常酒后正常酒后15A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多sB．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为m/s2C．若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增加一倍D．若汽车以25m/s的速度行驶时发现前方60m处有险情，酒后驾驶不能安全停车答案：ABD二、非选择题(共52分)13．(6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下面标明A，在第六个点下面标明B，第十一个点下面标明C，第十六个点下面标明D，第二十一个点下面标明E.测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC＝cm，CD＝cm，DE＝cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2，AB间的距离应为________cm.(结果均保留三位有效数字)解析：由题可知相邻的计数点间的时间间隔为T＝s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小vC＝eq\f(xAE,tAE)＝eq\f6＋5＋3,4×m/s＝m/s.a＝eq\f(xCE－xAC,4T2)＝eq\f3＋5－6,4×（）2)m/s2＝m/s2.相邻的相等时间间隔的位移差恒定，故xBC－xAB＝xDE－xCD＝cm－cm＝cm；而AB＋BC＝cm，故AB的距离应为cm.答案：14．(6分)利用图甲所示的装置测量滑块运动的加速度，将木板水平固定在桌面上，光电门A固定在木板上靠近滑块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块．实验步骤如下：甲乙(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图乙所示，d＝________cm.(2)两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置被弹出并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光电门A运动至B所用的时间t，再用刻度尺测量A、B之间的距离s，则eq\f(s,t)表示滑块从A运动至B的________的大小．(3)保持光电门A的位置不动，改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置被弹出，用计时器记录每次相应的t值，并用刻度尺测量A、B之间相应的距离s.每次实验，重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的偶然误差．(4)若用eq\f(s,t)-t图象处理数据，所得图象如图丙所示，该图线在eq\f(s,t)轴上的截距表示滑块经过光电门A时的速度大小；用作图法得出滑块运动的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)．图丙解析：(1)游标卡尺的主尺读数为8mm，20分度游标尺的第12格与主尺某刻线对齐，读数为12×mm＝mm，结果为mm，即cm.(2)由平均速度定义可知eq\f(s,t)表示滑块从A运动至B的平均速度．(4)设滑块经过A点时的速度为v0，滑块从A至B做匀减速直线运动，有s＝v0t－eq\f(1,2)at2，整理得eq\f(s,t)＝－eq\f(1,2)at＋v0，则图线的斜率为－eq\f(a,2)，结合图象得a＝m/s2.答案：(1)(2)平均速度(4)15．(8分)(2022·郑州模拟)一水池水深H＝m．现从水面上方h＝m高处由静止释放一质量为m＝kg的硬质小球，测得小球从释放到落至水池底部用时t＝s．小球可看作质点，不计空气及水的阻力，g取10m/s2.(1)通过计算判断球体在水中做什么运动？(2)若使小球落至池底所用时间最短，要从水面上方多高处静止释放小球？解析：(1)设小球落至水面所用时间为t1，在水中做匀变速运动，加速度为a，则h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，v＝gt1，H＝v(t－t1)＋eq\f(1,2)a(t－t1)2解得a＝0，则小球在水中做匀速运动．(2)设释放点距水面距离为s，则ts＝eq\r(\f(2s,g))，vs＝eq\r(2gs)，t′＝eq\r(\f(2s,g))＋eq\f(H,\r(2gs))，由数学知识知，当eq\r(\f(2s,g))＝eq\f(H,\r(2gs))时t′最小，即s＝eq\f(H,2)＝m.答案：(1)匀速运动(2)m16．(9分)某物理实验小组在游泳池中做了一个实验，将一个木球离水面m高静止释放(不计空气阻力)，经s后落入池底速度刚好为零，假定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度g取10m/s2，求：(1)木球在水中运动的加速度的大小；(2)游泳池水的深度．解析：(1)设木球做自由落体运动的时间为t1由运动学公式得h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，代入数据解得t1＝s.木球入水时的速度v＝gt1＝12m/s，木球在水中运动的时间t2＝s－t1＝s，木球做匀减速运动过程的加速度a＝eq\f(0－v,t2)＝eq\f(－12,m/s2＝－40m/s2加速度大小为40m/s2.(2)游泳池水的深度h2＝eq\f(v＋0,2)t2＝eq\f(12,2)×m＝m.答案：(1)40m/s2(2)m17．(11分)甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？解析：甲车做匀减速运动，则0＝v0－a甲t，0－veq\o\al(2,0)＝－2a甲x甲，得出甲车的运动时间t＝eq\f(v0,a甲)＝s，甲车前进的距离x甲＝eq\f(veq\o\al(2,0),2a甲)＝m.乙车在t＝s内的位移x乙＝eq\f(1,2)a乙(t－Δt)2＝m＜m，即甲车停止时乙车还没有追上甲车，乙车追上甲车时甲车已经停止，乙车发生的位移即为x甲，则x甲＝eq\f(1,2)a乙t′2，得乙车追上甲车所用时间t′＝eq\r(\f(2x甲,a乙))＝5s.答案：5s18．(12分)ETC是不停车电子收费系统的简称，这种收费系统每车收费耗时不到2s，相比人工收费，通道通行能力大大提升．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车，都以v1＝15m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达