人教课标实验版必修一运动的描述1质点参考系和坐标系“衡水赛”一等奖

《质点参考系和坐标系》同步练习一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1.（2017·广东江门模拟）下列比赛项目中，运动员可被看作质点的是（）答案D解析自由体操要根据运动员的动作进行打分，柔道要看运动员着地时的身体部位，拳击要看身体的着拳部位，这三种运动的运动员都不能被看作质点，A、B、C项错误；马拉松比赛中运动员可以被看作质点，因为运动员的身高和动作相对于路程来讲可以忽略，D正确。2.（2018·山东冠县期初）下列说法正确的是（）A.高速公路上限速牌上的速度值指平均速度B.运动员在处理做香蕉球运动的足球时，要将足球看成质点C.运动员的链球成绩是指链球从离开手到落地的位移大小D.选取不同的参考系，同一物体的运动轨迹可能不同答案D解析高速公路上限速牌上的速度指瞬时速度，A错；运动员在处理做香蕉球运动的足球时，要考虑足球的旋转，不可把足球看成质点，B错；运动员的链球成绩是指链球运动员所站圆心到落地点的位移，C错；选取不同的参考系，同一物体的运动轨迹可能不同，D对。3.（2017·北京东城区质检）研究发现，轿车的加速度的变化情况将影响乘客的舒适度，若引入一个新的物理量（加速度的变化率）来表示加速度变化的快慢，则该物理量的单位是（）s 2 s3 答案C解析加速度变化的快慢可用表示。该物理量的单位为m/s2s4.（2017·河南洛阳模拟）物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8s后，立即做匀减速直线运动，再经过4s停下。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是（）A.加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1B.加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1C.加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1D.加速、减速过程中速度的变化率大小之比为2∶1答案C解析设加速后物体最大速度为v，则加速运动的加速度大小a1=ΔvΔt1=v8s，减速运动的加速度大小a2=ΔvΔt2=v4s，则加速、减速过程中的加速度大小之比为a1∶a2=4∶8=1∶2，选项A错误。对于匀变速直线运动，平均速度等于初速度与末速度的平均值，则题述加速运动和减速运动的速度平均值相等，所以加速、减速过程中的平均速度大小之比为1∶1，选项B错误。两个阶段运动的时间之比为8s∶4s=2∶15.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v-t图象如图所示。已知t=t1时刻，两汽车并排行驶。则在这段时间内（）A.甲、乙两汽车的位移相同B.两汽车的平均速度均为v=0时刻，汽车乙在汽车甲前方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答案C解析v-t图象与时间轴围成的面积表示位移，故甲的位移大于乙的位移，而在t1时刻两者相遇，所以t=0时刻，汽车乙在汽车甲前方，A错误，C正确；由于甲车做变加速运动，平均速度不等于v1+v22，如图所示，虚线表示匀加速直线运动，其平均速度等于v1+v22，而匀加速直线运动的位移小于该变加速运动的位移，故甲的平均速度大于v1+v22，由于乙车做变减速运动，平均速度不等于v1+v22，如图所示6.关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A.同一地点轻重不同的物体的g值一样大B.北京地面的g值比上海地面的g值略大值在赤道处大于在南北两极处值在地面任何地方都一样答案AB解析在同一地点，轻、重物体的重力加速度g相同，故A正确；在地球表面，随纬度的升高，重力加速度增大，北京地面的g值比上海地面的g值略大，在赤道处的g值小于在南北两极处的g值，故B正确，C、D错误，故选AB。7.（2018·湖南衡阳月考）在离地面h=15m高处，以v0=10m/s的速度同时竖直向上与竖直向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）A.两小球落地时的速度相等B.两小球落地的时间差为3sC.乙球落地时甲球恰好运动到最高位置=2s时，两小球相距15m答案ACD解析甲、乙两小球抛出时速率相等，机械能相等。由于不计空气阻力，所以两球运动过程中机械能都守恒，则落地时机械能也相等，落地时的速度必定相等，故A正确。落地时，对于甲球，取竖直向上为正方向，有-h=v0t甲-12gt甲2，解得t甲=3s，对于乙球:h=v0t乙+12gt乙2，解得t乙=1s，所以两小球落地的时间差为2s，故B错误。甲球上升的时间为t=v0g=1010s=1s=t乙，所以乙球落地时甲球恰好运动到最高点，故C正确。t=2s时，甲球的位移为x甲=v0t-gt28.某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体在t=6s内位移一定不为0的是（）答案BCD解析根据A图象可知，6s时的位移x=0-0=0，故A错误；B图的速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移，则6s内位移为正，故B正确；C图中0~1s内加速度不变，做匀加速直线运动，1~2s内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，在一个周期内速度的方向不变，则6s内位移不为零，故C正确；D图中在0~1s内，向正方向做匀加速直线运动，1~2s内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2~3s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，4s末位移为零，6s末位移等于2s末位移，不为零，故D正确。故选BCD。二、实验题（本题共2小题，共20分）9.（10分）（2018·山西平遥月考）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），打点计时器接周期为T=s的交流电源。经过测量得:d1=cm，d2=cm，d3=cm，d4=cm，d5=cm，d6=51.（1）打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为m/s，加速度大小为m/s2。（结果保留三位有效数字）（2）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值（选填“大于”“等于”或“小于”）实际值。答案小于解析E点的瞬时速度等于DF段的平均速度，则有vE=xDF2T=根据Δx=aT2得a=d=0.5167-0.如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，则测量的周期偏大，加速度的测量值偏小。10.（10分）（2017·黑龙江大庆一模）利用如图甲所示的装置，做测定重力加速度的实验中，得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为s，依打点先后编为0，1，2，3，4，…，由于不小心，纸带都被撕断了，如图乙所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:甲（1）在B、C、D三段纸带中选出纸带A上撕下的那段应该是（填正确答案标号）；乙（2）纸带A上，打点1时重物的速度是m/s（结果保留三位有效数字）；（3）当地的重力加速度大小是m/s2（结果保留三位有效数字）。答案（1）C（2）（3）解析（1）因为该实验是测定重力加速度，因此纸带做的是匀变速直线运动，所以Δx恒定，即x2-x1=x3-x2=x4-x3，x2-x1=9cm，而取C段时x4-x2=2（x2-x1）=18cm，故选C段。（2）由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度有v1=x1+x2（3）由a=x4-x13T三、计算题（本题共2小题，共32分）11.（16分）（2018·河南新乡月考）跳伞运动员从350m的高空离开直升机，自由下落一段距离后才打开伞，设伞以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为4m/s，求:他下落的总时间及自由下落的距离。（g取10m/s2）答案达到地面的总时间为s，自由下落的距离为59.2m。解析设自由下落的时间为t，则ts末的速度v=gt，自由下落的距离h1=12gt2=5t2匀减速运动的距离h2=v2-422a=根据h=h1+h2得30t2=354，解得t=s。则匀减速运动的时间t'=v-v'a则总时间t总=t+t'=s。运动员自由下落的高度为h1=12gt2=5t2=5×3.4412.（16分）（2018·安徽巢湖月考）货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64m。（1）若此时B车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断:如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间。（2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问:B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道）答案（1）会撞上B车；从A车发现B车开始到撞上B车的时间为4s；（2）B车加速度a2至少1.125m/s解析（1）当两车速度相等时，所用时间为t0=va在此10s内A车的位移为xA=vAt=20×10m=200mB车的位移为xB=12at2=12×2×此时A、B两车间的位移差为Δx=xA-xB=100m>64m所以两车必定相