专题01 《运动的描述》压轴培优题型训练【九大题型】（原卷版）-2024-2025学年高中物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版2019必修第一册）

专题01《\o"第一章运动的描述"运动的描述》压轴培优题型训练【九大题型】一．时刻、时间的物理意义和判断（共5小题）二．位移、路程及其区别与联系（共5小题）三．位移、路程的简单计算（共3小题）四．平均速度（定义式方向）（共5小题）五．加速度的定义、表达式、单位及物理意义（共5小题）六．用打点计时器测量物体的速度（共3小题）七．打点计时器的种类与工作原理（共4小题）八．打点计时器打出纸带的数据处理（共3小题）九．光电门测量物体速度（共8小题）一．时刻、时间的物理意义和判断（共5小题）1．关于时间和时刻，下列说法中正确的是（）A．第二秒末表示的是时间 B．前五秒表示的是时刻 C．第四秒初表示的是时间 D．最后三秒表示的是时间2．（多选）以下的计时数据指的是时刻的是（）A．从北京开往上海的列车12时到站 B．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权 C．某人百米赛跑的成绩是13秒 D．一场电影要一个半小时3．（多选）下列说法正确的是（）A．“北京时间8点整”指的是时间 B．第ns内就是（n﹣1）s末到ns末这1s时间（n为任意正整数） C．列车在广州停15分钟，指的是时间 D．不管是前5s还是第5s，都是指时间4．经过查询，下表为T16次列车的相关数据介绍，请读表后回答下列问题：详细情况车次T16运行时间20小时25分钟发车时间17：25到站时间13：50类型暂无数据全程2294公里备注无站次车站日期到站时间开车时间里程1广州当天始发站17：250公里2长沙当天00：2100：27707公里3武昌第2天03：4103：471069公里4郑州第2天08：1708：211605公里5北京西第2天13：50终点站2294公里（1）表中（填项目名称）表示的是时间；（2）表中数据显示，列车在中途停站的时间为．5．我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行．下面是“神舟五号”飞船在飞行中所记录的一些数据，请分别说出哪些是指时刻的？哪些是指时间的？15日09时0分“神舟五号”飞船点火，经9小时40分50秒，在15日18时40分50秒我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗，再经11小时42分10秒，于16日06时23分飞船在内蒙古中部地区成功着陆．二．位移、路程及其区别与联系（共5小题）6．质点沿半径为d的圆形轨道逆时针运动，每2s移动圆周，初始位置在某处的A点，如图所示，分别求出下列各种情况下的路程和位移的大小，并在图上标出各位移矢量的方向。（1）从A点开始到第2s末时；（2）从A点开始到第4s末时；（3）从A点开始到第8s末时。7．气球升到离地面80m高时，从气球上掉下一物体，物体又上升了10m后才开始下落，规定向上方向为正方向．讨论并回答下列问题，体会位移的正负表示方向．（1）物体从离开气球到落到地面的路程是多少米？（2）物体从离开气球到落到地面时的位移大小是多少米？方向如何？8．如图所示，某同学沿平直路面由A点出发前进了100m到达斜坡底端的B点，又沿倾角为60°的斜面前进了100m达到C点，求此同学的位移和路程（＝1.73）．9．某同学从家出发步行到学校，要先向东走400m，然后再向北走600m，最后再向东走400m才能到达学校，如图所示。则他从家到学校的位移大小为多少？走过的路程为多少？10．学校举行秋季运动会，操场的400m跑道如图所示，图中AF、CD是百米直道，其余部分是两个等长的百米半圆弯道．某运动员参加200m径赛，起点是A点，求参赛过程中运动员的位移大小．三．位移、路程的简单计算（共3小题）11．某质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如表所示：t/s012345x/m05﹣4﹣1﹣71由表可以看出此质点开始运动后：（1）何时离坐标原点最远？最远时，离原点的距离是多少？（2）第2s内质点的位移的大小是多少？（3）哪段时间间隔内质点的位移最大？最大值是多少？（4）在第一个2s内质点的位移和通过的路程分别为多少？12．如图表示垒球场的内场，它是一个边长为16.77m的正方形，四角分别为本垒和一垒、二垒、三垒．一位球员击球后由本垒经一垒、二垒跑到三垒，他的位移是多少？方向怎样？经过的路程是多少？13．如图所示，实心长方体木块ABCD﹣A'B'C'D'的长、宽、高分别为a、b、c，且a＞b＞c．有一个小虫自A'点运动到C点，求：（1）小虫的位移大小；（2）小虫的最小路程。四．平均速度（定义式方向）（共5小题）14．北京体育大学青年教师张健于某年8月8日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩，游程为123.58km，直线距离为109km，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡，创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录．试求：（1）在这次横渡海峡中，张健游泳的平均速率和每游100m约需的时间分别是多少？（2）在这次横渡中，张健游泳的平均速度又是多少？15．一质点在x轴上运动，在t0＝0时质点处于位置x0＝0m，然后质点沿x轴正方向运动，在t1＝2s时质点处于位置x1＝10m，此后质点沿x轴负方向运动，在t2＝4s时质点处于位置x2＝﹣10m，求：（1）质点在这4s内的平均速率；（2）后2s内质点的平均速度和这4s内的平均速度．16．一物体沿直线从甲运动到乙，已知第1个三分之一位移物体以5km/h的速度完成，第2个三分之一位移物体以6km/h的速度完成，第3个三分之一位移物体以4km/h的速度完成，求该物体在全程上的平均速度大小．某同学给出解答如下：物体的平均速度为：km/h．你认为他的解答对吗？如果不对，正确结果是多少？17．一列火车沿平直轨道运行，先以10m/s的速度匀速行驶15min，随即改以15m/s的速度匀速行驶10min，最后在5min内又前进1000m而停止。求：（1）该火车分别在前25min及整个30min内的平均速度的大小；（2）火车通过最后2000m的平均速度的大小。18．某物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，通过A点时速度为2m/s，通过B点时速度为6m/s，则：（1）A、B之间的距离是多少？（2）物体从A点运动到B点的时间为多长？（3）从A点运动到B点的平均速度是多少？五．加速度的定义、表达式、单位及物理意义（共5小题）19．（多选）若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（）A．汽车的速度也减小 B．汽车的速度仍在增大 C．当加速度减小到零时，汽车静止 D．当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大20．汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶。（1）若汽车以1.5m/s2的加速度加速，求8s末汽车的速度大小。（2）若汽车以1.5m/s2的加速度刹车，求刹车8s时的速度大小。（3）若汽车经过5s停下，求汽车加速度。21．一个沿光滑水平面以10m/s的速度运动的小球，撞墙后以原速度被弹回，与墙作用的时间为0.2s．求小球的加速度．22．计算下列物体的加速度：（1）一辆汽车以20m/s的速度匀速运动，紧急刹车后经5s停下来．（2）高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经100s速度从36km/h增大到180km/h．（3）沿光滑水平地面以10m/s的速度运动的小球，撞墙后以8m/s的速度反弹，与墙壁接触时间为0.2s．23．如图所示，在一光滑斜面上，有一小球以V0＝5m/s沿斜面向上运动，经2s到达最高点，然后又沿斜面下滑，经3s到达斜面底端，已知小球在斜面上运动的加速度恒定，试求：（1）小球运动的加速度．（2）小球到达斜面底端的速度．（3）画出小球的V﹣﹣t图象．六．用打点计时器测量物体的速度（共3小题）24．（多选）在练习使用打点计时器实验中操作正确的是（）A．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带 B．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行 C．使用打点计时器过程中不需要固定打点计时器 D．每次纸带停止运动后，应先取下纸带再断开电源 E．做完实验后应将纸带及时甩进垃圾桶 F．实验完成后应将器材拆卸如初，并摆放整齐。25．某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出，图中已标出相邻两计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。（1）打点计时器是一种使用（填“交流”或“直流”）电源，打点的时间间隔为s。（2）相邻两个计数点间的时间间隔为s。（3）打第4个计数点时，纸带的速度v4＝m/s（保留三位有效数字）。（4）拖动纸带运动的物体的加速度a＝m/s2（保留三位有效数字）。26．（1）电磁打点计时器是一种使用电源的计时仪器，它的工作电压是V以下，当电源频率是50HZ时，它每隔s打一次点．用导线把电源和打点计时器的接线柱连接，打点时应先，再．（2）在练习使用打点计时器的实验中，得到了一条如图所示的纸带，其中0，1，2，3…是选用的计数点，每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在图纸上标出．图中画出了将刻度尺靠在纸带上测量的情况，读出图中所测量点的读数分别是cm、cm和cm；打第2个计数点时纸带的速度是m/s．七．打点计时器的种类与工作原理（共4小题）27．（多选）使用打点计时器时，下列说法正确的是（）A．打点计时器使用低压交流电源，交流电的频率为50赫兹 B．纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸上面 C．先要释放纸带，后通电，纸带通过后立即切断电源 D．为减小摩擦，每次测量应将纸带拉直28．电磁打点计时器是一种计时仪器，它使用电源，工作电压v，当电源的频率是50Hz时，它每隔s打一个点。在使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下步骤A．把电火花计时器固定在桌子上B．安装好纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220v交流电源，进行打点这些步骤正确的排列顺序为29．（1）电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用（填“直流电源”或“交流电源”）的仪器，电磁打点计时器的工作电压是，电火花计时器的工作电压是V．当电源频率是50Hz时，它每隔s打一次点。若在实验时电源的频率变为40HZ，则它每隔s打一个点，在这种情况下实验者却不知道电源频率发生改变，仍按50Hz的频率计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比是（填“偏大”或“偏小”）。在进行实验时应该（填“A”或者“B”。A．先接通电源，后释放纸带，B先释放纸带，后接通电源）。（2）在某次探究小车做匀变速直线运动的实验中，所用交流电的频率为50Hz，小车拉动纸带做匀变速直线运动，纸带的记录如图所示，以O点开始每打五个点取一个计数点（即每两个计数点间还有四个点没画出），已知实验测得：OAx1＝1.20cm，ABx2＝3.59cm，BCx3＝5.98cm，CDx4＝8.38cm，DEx5＝10.79cm，EFx6＝13.20cm利用所给数据求出E点瞬时速度VE＝m/s。小车运动的加速度大小a＝m/s2．（结果保留两位小数）30．电火花计时器正常工作时：（1）打点的时间间隔取决于A．交流电压的高低B．交流电的频率C．纸带的长度D．墨粉纸盘的大小（2）工作时的基本步骤中，正确的排列顺序为A．把电火花计时器固定在长木板上B．安装好纸带C．松开纸带让物体带着纸带运动D．接通220V交流电源E．按下脉冲输出开关，进行打点．八．打点计时器打出纸带的数据处理（共3小题）31．（多选）如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中，根据纸带数据所得出的v﹣t图象，对其物理意义叙述正确的是（）A．在0～6s内，物体以2m/s的速度做匀速直线运动 B．在0～0.12s内物体的平均速度为2m/s C．在0.12～0.16s内，物体的速度由2m/s增加到4m/s D．从8s初开始，物体以8m/s的速度做匀速直线运动32．电磁打点计时器接（选填“交流”或“直流”）电源，当所用电源的频率是50Hz时，打点计时器每隔s打一个点。根据打点计时器打出的纸带，我们可以直接得到的物理量是（请填正确答案标号）。A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度33．某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.1s．（计算结果保留3位有效数字）（1）电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，下列选项中：A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度我们可以从纸带上直接得到的物理量是，测量得到的物理量是，通过计算能得到的物理量是．（2）每两个计数点间还有个点没有标出．（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.1s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表vBvCvDvEvF数值（m/s）0.4790.721（4）将B、C、D、E、F，各个时刻的瞬时速度标在如图2的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．九．光电门测量物体速度（共8小题）34．某同学用如图所示的实验装置探究滑块运动的速度随时间变化的规律。所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门（两光电门相距x）、砝码盘和砝码等。实验步骤如下：（1）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；（2）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12。下列关于滑块运动的加速度表达式正确的是（）A．d2 B．d C．d D．d235．某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示。一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左运动。下图给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点，相邻的两个计数点间还有4个点没画出，电火花计时器所用的交流电频率为50Hz。（1）该同学进行了以下实验操作步骤，其中错误的步骤是A．将打点计时器固定在长木板有滑轮一端，并接好电路B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源（2）根据纸带（图2）可以计算各点的瞬时速度及小车加速度，现计算第2点的瞬时速度：v2＝m/s，小车的加速度为a＝m/s2．（结果取三位有效数字）（3）另一同学利用如图3所示的装置测定导轨上滑块运动的加速度，滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A．B，配套的数字毫秒计（图中未画出）记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1，则滑块通过第一个光电门的速度表达式为vA＝。若已知滑块通过两光电门速度分别为vA、vB，两个光电门A．B间距离为L，则滑块的加速度表达式为a＝。（用题中字母表示）36．某同学在知道重物自由下落是初速度为0的匀加速直线运动后，预利用如图a所示装置测量其下落的加速度。实验时，通过电磁铁控制小球从P处静止下落。结果均用题目所给字母表示。（1）将光电门固定在A处，光电门记录下小球经过光电门的时间Δt0，测出小球的直径为d，则小球运动到光电门处的速度v＝。（2）设小球释放点P距A的距离为h0（d＜h0），现调整光电门位置，再次释放小球，某次实验时光电门记录下小球经过光电门的时间为0.5Δt0，则此时光电门距A的距离Δh＝。（3）移动光电门在铁架台上的位置，进行多次实验。由于直尺长度限制，该同学测了光电门位置与其正上方固定点M（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间Δt。利用实验数据绘制出如图b所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知，加速度a＝，经过M点的速度vM＝。37．光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来。现利用图乙所示的装置测量滑块和长木板间的动摩擦因数，图中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤。实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10﹣2s和4.0×10﹣3s．已知滑块的宽度d＝1.00cm。（1）滑块通过光电门1时的速度v1＝m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝m/s。（结果保留两位有效数字）（2）由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值，它们实质上是通过光电门1和2时