第一章第1讲　描述运动的基本概念-2025版高考总复习物理

[基础落实练]1．用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示，下列说法正确的是()A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点C．研究丙图中飞翔的鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点解析：把猫视为质点不影响对猫运动快慢的研究，故A正确；球旋转时其表面抛出的水形成了小水珠，此时不能把球视为质点，故B错误；鸟儿能否停在树上，与鸟儿停在树上的姿势有关，此时不能把鸟儿视为质点，故C错误；马能否跨越障碍物，与马蹄抬起的高度有关，此时不能把马视为质点，故D错误。答案：A2．特技跳伞运动员的空中造型如图所示。当运动员保持该造型向下落时，其中一名运动员A俯视大地时，看到大地迎面而来。下列说法正确的是()A．若运动员A以对面的运动员为参考系，他是运动的B．若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是静止的C．当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系D．以大地为参考系，运动员是静止的解析：若运动员A以对面的运动员为参考系，他是静止的，故A错误；若运动员A以旁边的运动员为参考系，地面是运动的，故B错误；当他俯视大地时，看到大地迎面而来，是以他自己为参考系，故C正确；以大地为参考系，运动员是运动的，故D错误。答案：C3．(多选)北京时间2023年10月26日11时14分，神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功并顺利进入预定轨道，与空间站组合体进行自主快速交会对接。下列说法正确的是()A．“2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔B．飞船发射瞬间的速度大小及加速度大小均为零C．飞船在轨绕行一周的平均速度大小为零D．研究飞船在轨运行的速度大小时可以将其视为质点解析：“2023年10月26日11时14分”指的是时刻，故A错误；飞船发射瞬间的速度大小为零，加速度大小不为零，故B错误；飞船在轨绕行一周的位移大小为零，平均速度大小为零，故C正确；研究飞船在轨运行的速度大小时，飞船自身的大小、形状对研究的问题没有影响，可以将其视为质点，故D正确。答案：CD4．关于速度的描述，下列说法中正确的是()A．电动车限速20km/h，指的是平均速度大小B．子弹射出枪口时的速度大小为500m/s，指的是平均速度大小C．运动员百米赛跑半决赛的成绩是9.83s，则他冲刺时的速度大小一定为10.17m/sD．某列车在通沪铁路跑出的最高时速为220km/h，指的是瞬时速度大小解析：A项指的是瞬时速度大小不超过20km/h，B项500m/s指的是子弹离开枪口时的瞬时速度大小；C项运动员百米赛跑的平均速度大小为10.17m/s；D项指的是瞬时速度大小为220km/h，故D正确。答案：D5．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由轮轴的正上方第一次运动到轮轴正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D．Req\r(4＋π2)解析：当气门芯由轮轴的正上方第一次运动到轮轴的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置如图所示，由几何知识得，气门芯的位移大小x＝eq\r((2R)2＋(πR)2)＝Req\r(4＋π2)，故D正确。答案：D6．一质点在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零，则该质点()A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止B．速度一直在增大，直到加速度等于零为止C．位移先增大后减小，直到加速度等于零为止D．位移一直在增大，直到加速度等于零为止解析：由于加速度的方向始终与速度方向相同，则质点速度一直在增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，A错误，B正确；质点做直线运动，位移始终在增大，当加速度减小到零时，速度不再变化，位移将随时间继续增大，C、D错误。答案：B7．(多选)如图甲所示，火箭发射时，速度能在10s内由0增加到100m/s；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，下列说法中正确的是()A．10s内火箭的速度改变量为10m/sB．2.5s内汽车的速度改变量为－30m/sC．火箭的速度变化比汽车的速度变化快D．火箭的加速度比汽车的加速度小解析：因火箭发射时，速度在10s内由0增加到100m/s，故10s内火箭的速度改变量为100m/s，选项A错误；汽车以108km/h＝30m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来，则2.5s内汽车的速度改变量为0－30m/s＝－30m/s，选项B正确；火箭的加速度a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(100,10)m/s2＝10m/s2，汽车的加速度a2＝eq\f(Δv′,Δt′)＝eq\f(0－30,2.5)m/s2＝－12m/s2，负号表示汽车的加速度方向与运动方向相反，故火箭的速度变化比汽车的速度变化慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确。答案：BD[能力提升练]8．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为0.5cm的遮光板。滑块向右做匀加速直线运动，依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.050s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.010s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3＝0.50s，则滑块的加速度大小应为()A．0.67m/s2 B．0.74m/s2C．0.80m/s2 D．1.20m/s2解析：遮光板通过第一个光电门的速度大小为v1＝eq\f(d,Δt1)＝eq\f(5.0×10-3,0.050)m/s＝0.1m/s，遮光板通过第二个光电门的速度大小为v2＝eq\f(d,Δt2)＝eq\f(5.0×10-3,0.010)m/s＝0.5m/s，因此滑块的加速度大小为a＝eq\f(v2－v1,Δt)＝eq\f(0.5－0.1,0.50)m/s2＝0.80m/s2，C正确。答案：C9．(多选)一段高速公路上限速120km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看成质点)经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是()A．计算汽车速度的表达式v＝eq\f(L,Δt)B．计算汽车速度的表达式v＝eq\f(2L,Δt)C．若L＝5m，Δt＝0.2s，照相机将会拍照D．若L＝5m，Δt＝0.2s，照相机不会拍照解析：计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为v＝eq\f(L,Δt)，A正确，B错误；若L＝5m，Δt＝0.2s，则汽车的速度为v＝eq\f(L,Δt)＝25m/s＝90km/h＜120km/h，未超速，故照相机不会拍照，C错误，D正确。答案：AD10．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度(其值为500g，g取10m/s2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但发生交通事故时，将会达到这一数值。试问：(1)一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.1×10-3s，摩托车驾驶员是否有生命危险？(设货车在发生事故时速度不变)(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？解析：(1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量为Δv＝v2－v1＝－72km/h－54km/h＝－20m/s－15m/s＝－35m/s，两车相碰时摩托车的加速度为a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(－35m/s,2.1×10-3s)≈－16667m/s2，因16667m/s2＝1666.7g＞500g，因此摩托车驾驶员有生命危险。(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得a1＝eq\f(Δv1,Δt1)，a2＝eq\f(Δv2,Δt2)，所以a1∶a2＝eq\f(Δv1,Δt1)∶eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(20,4)∶eq\f(15,3)＝1∶1。答案：(1)有生命危险(2)1∶111.让小球从斜面的顶端滚下，如图所示，用闪光照相机拍摄小球在斜面上运动的过程，已知闪频为10Hz，且O点是0.4s时小球所处的位置。试根据此图估算：(1)小球从O点到B点的平均速度大小；(2)小球在A点和B点的瞬时速度大小；(3)小球运动的加速度大小。解析：依题意知，相邻两次闪光的时间间隔Δt＝eq\f(1,10)s＝0.1s。(1)eq\x\to(v)OB＝eq\f(xOB,tOB)＝eq\f(16×10-2,2×0.1)m/s＝0.8m/s。(2)小球在A点的瞬时速度大小vA