安徽省亳州市第二中学2020-2021学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2020高一上·亳州期中)下列说法中正确的是( )
A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
C.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
2.(2020高一上·亳州期中)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为+6m/s,乙质点的速度为-9m/s,则下列说法中错误的是( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向
C.因为+6>﹣9,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距150m
3.(2020高一上·亳州期中)如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,又同时到达M点,下列说法正确的是( )
A.到达M点时质点A的瞬时速率最大
B.三质点从N到M的平均速率相同
C.三质点从N到M的平均速度相同
D.从N到M的过程中,质点A的平均速度最大
4.(2020高一上·亳州期中)下列说法正确的是( )
A.物体加速度增大,速度一定增大
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.加速度的正负表示了物体运动的方向
D.物体速度改变而加速度可能不变
5.(2020高一上·邹城月考)某质点从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,下列说法错误的是( )
A.质点的加速度每隔1s增大2m/s2
B.质点在任意1s的时间内末速度比初速度大2m/s
C.质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶2∶3
D.质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1∶4∶9
6.(2018高二上·凌源月考)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
7.(2020高一上·亳州期中)如图所示的x-t图像和v-t图像中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.曲线1表示物体做曲线运动
B.v-t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度大小相等
C.x-t图像中,t1时刻v1>v2
D.两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
8.(2020高一上·亳州期中)一物体从静止开始做匀加速直线运动,用T表示一个时间间隔,在第3个T时间内的位移为3m,在第3个T时间末的瞬时速度是3m/s。则( )
A.物体的加速度为1m/s2
B.物体在第1个T时间末的瞬时速度是0.6m/s
C.时间间隔T=1s
D.物体在第1个T时间内的位移为0.6m
二、多选题
9.(2020高一上·亳州期中)物体从A到B做匀变速直线运动,在中间位置时速度为 ,在中间时刻时速度为 ,那么物体( )
A.在做匀加速运动时, B.在做匀加速运动时,
C.在做匀减速运动时, D.在做匀减速运动时,
10.(2020高一上·邵东月考)甲、乙两物体沿同一条直线做匀变速直线运动,它们的速度随时间变化的规律分别如图中的直线A、B所示。下列说法正确的是( )
A.0~8s内,甲、乙均做匀减速直线运动
B.t=5s时,甲的速度大小为9m/s
C.0~8s内,甲、乙的加速度大小之比为5:3
D.t=8s时,乙的速度大小为11.4m/s
11.(2020高一上·亳州期中)一物体由A点从静止释放做自由落体运动,先后经过B、C两点,且AB=BC,下列结论正确的是( )
A.物体到达各点的速率vB:vC=1:
B.物体通过每一部分时,其速度增量
C.物体从A到C的平均速度
D.物体从A到B和B到C的时间之比为
12.(2016高一上·晋中期中)如图所示,水平地面上固定有两块木板AB、BC,两块木板紧挨在一起,木板AB的长度是BC的3倍.一颗子弹以初速度v0从A端水平射入木板,并恰能从C端射出,经历的时间为t,子弹在木板中的运动可以看成匀减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.子弹到达B点时的速度为 B.子弹到达B点时的速度为
C.子弹从A到B所用的时间为 D.子弹从A到B所用的时间为
三、实验题
13.(2020高一上·亳州期中)有关《探究小车速度随时间变化的规律》实验,完成下列问题:
(1)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是___________。
A.打点计时器应接直流电源
B.电磁打点计时器接在220V交流电源上,电火花打点计时器接在6V交流电源上
C.如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏,则说明纸带的速度由小变大
D.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,且所接交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔是
(2)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材是___________(填编号)。
A.打点计时器
B.交流电源
C.天平
D.刻度尺
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.一端有滑轮的长木板
(3)对该实验的操作,下列说法正确的是___________。
A.先启动打点计时器,后释放小车
B.要用天平测出钩码质量
C.在纸带上确定计时起点时,必须要用打出的第一个点
D.作图象时,必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上
(4)如图所示,实验中获得一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小 m/s,小车运动的加速度大小 。(计算结果要求保留两位有效数字)
(5)如果当时电网中交变电流的频率是 ,而做实验的同学并不知道,那么加速度的真实值与测量值相比 (选填:偏大、偏小或不变)
四、解答题
14.(2020高一上·亳州期中)如图所示是某质点运动的 图象,请回答:
(1)在 内、 内质点的加速度各是多少?
(2)质点在 内的总位移是多少?
15.(2020高一上·亳州期中)汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为6m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度大小;
(2)刹车后7秒内前进的距离;
(3)刹车后前进24米所用的时间。
16.(2020高一上·亳州期中)某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面高为H=11.25m的高楼面上由静止释放,让其自由下落,下落途中通过一个窗口的时间为△t=0.1s,窗口的高度为L=1.05m,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小v;
(2)鸡蛋落地前最后1s内的位移x;
(3)高楼面离窗的上边框的高度h。
17.(2020高一上·亳州期中)一辆长途客车正在以 的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方x=34 m处有一只小狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见小狗开始计时(t=0),客车的速度—时间图象如图乙所示,求:
(1)客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)客车制动时的加速度;
(3)若小狗正以 的速度与长途客车同向奔跑,问小狗能否摆脱被撞的噩运
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质点;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.研究短跑运动员的起跑动作时, 其自身动作、姿态不能忽略 ,所以不可以看做质点,A不符合题意;
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的,B符合题意;
C.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,汽车的大小和形状不能忽略,故不可将汽车看做质点,C不符合题意;
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以地面或旗杆为参考系的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体的形状和大小可以忽略不计时,可以把物体看作质点;参考系是假设不动的物体,可任意选取,选取不同的参考系运动的情况可能不同。
2.【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】A.由题可知,甲质点的速度为+6m/s,乙质点的速度为-9m/s,则甲乙的速率分别为6m/s和9m/s,所以乙质点的速率大于甲质点的速率,A正确,不符合题意;
B.速度是矢量,在规定正方向后,其正负号表示速度的方向,即表示物体的运动方向;B正确,不符合题意;
C.由上分析得知,乙质点的速率大于甲质点的速率,则乙质点的速度大于甲质点的速度,C错误,符合题意;
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,所以两者10s末相距为:
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度的绝对值可以比较速率的大小;正负号的含义代表运动的方向;利用位移公式可以求出10s两质点的距离大小。
3.【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】AB.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的路程不相同,时间相同,根据平均速率等于路程比时间,而由图可知A的路程最大,B的路程最小,故平均速率不相同,其中A的平均速率最大;到达M点时无法比较三个质点的瞬时速率大小,AB不符合题意;
CD.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的位移相同,时间相同,根据平均速度等于位移比时间,可知三个质点的平均速度相同,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用初末位置相同可以判别位移相同,结合运动时间相同可以判别平均速度相同,由于路程不同所以平均速率不同。
4.【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.当加速度和速度反向时,物体加速度增大,速度减小,A不符合题意;
B.物体的速度为零,加速度不一定为零,例如火箭刚要发射时,B不符合题意;
C.速度的正负表示了物体运动的方向,加速度的正负只表示加速度的方向跟规定的正方向相同还是相反,C不符合题意;
D.物体速度改变而加速度可能不变,例如做匀减速运动的物体,速度减为零后会反向运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速度的大小与速度大小没有直接关系;加速度的正负代表其合力的方向不是物体运动的方向。
5.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.质点做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,加速度恒定不变,A错误,符合题意;
B.由Δv=aΔt可知,质点在任意1s的时间内末速度比初速度大2m/s,B正确,不符合题意;
CD.质点做初速度为0的匀加速直线运动,根据v=at,可知质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶2∶3,根据x= at2,可知质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1∶4∶9,CD正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】质点做匀加速运动,已知加速度,利用运动学公式列方程结合选项分析求解即可。
6.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的速度位移公式 知, , ,所以xAB∶xAC=1:4,Z则xAB∶xBC=1:3.C符合题意,A、B、D不符合题意.
故答案为:C
【分析】利用速度位移公式可以求出相邻位移之比。
7.【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 图像和 图像都只能表示直线运动,曲线1表示物体做直线运动,A不符合题意;
B. 图像中0至 时间,3的位移小于4的位移,故由 可知3的平均速度小于4的平均速度,B不符合题意;
C. 图像中图线的切线斜率表示物体的速度, 时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率,则此时刻物体1的速度大于物体2的速度,即 ,C符合题意;
D. 图像的斜率表示速度,图像的转折点表示物体的位移开始减小,运动方向开始反向,所以 物体2开始沿反向运动,而 图像中在 时刻,物体4的速度才从正值变为负值,速度改变方向,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】两个图像都描述一维直线运动,其位移时间图像的斜率代表速度的大小,其斜率的符号代表速度的方向;其速度时间图像利用面积可以比较位移的大小,结合时间可以比较平均速度的大小;利用速度的符号可以判别运动的方向。
8.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】由 得,3Ts内的位移
2Ts内的位移
第3个T秒内的位移
由公式v=at得,3Ts末的速度
联立解得 ,
第一个T末的速度
第一个T内的位移
故答案为:D。
【分析】利用位移公式可以求出加速度的大小及时间间隔的大小;结合速度公式和位移公式可以求出速度和位移的大小。
9.【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.当物体做匀加速直线运动时,速度时间图像如图1,设C是AB的中点,则AC=CB,AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识得知
B不符合题意A符合题意;
CD.当物体做匀减速直线运动时,速度时间图像如图2, AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识由图看出
D不符合题意C符合题意。
故答案为:AC。
【分析】作出匀变速运动的速度图像,根据“面积”等于位移,在图象中找出中点的速度及中间时刻速度的位置,比较即知大小。
10.【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可知,0~8s内,甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,A不符合题意;
B.t=5s时甲乙速度相等,由图可得甲做匀减速运动的加速度为
根据速度时间公式有
B符合题意;
C.速度时间图象的斜率表示加速度
则 ,C不符合题意;
D.根据速度时间公式,当t=8s时,乙的速度大小为
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,图像与时间轴所围成的面积是位移,图像的斜率是加速度,两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度,结合选项分析即可。
11.【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.根据
可得
解得
A符合题意;
B.因为
则
B不符合题意;
C.物体从A到C的平均速度
C不符合题意;
D.根据
则
则有
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】利用速度位移公式可以求出速度之比;利用运动时间不同可以判别速度变化量不相等;利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出运动时间的比值。
12.【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解:A、根据速度位移公式有: , ,又xAB=3xBC,联立解得: ,故A错误,B正确.
C、采用逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,则有: , ,AC=4BC,可知t=2t1,则通过AB的时间为: ,故D正确,C错误.
故选:BD.
【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出子弹到达B点的速度.采用逆向思维,结合位移时间公式求出子弹从A到B的时间.
13.【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)0.34;0.39
(5)偏大
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)A.打点计时器应接交流电源,A不符合题意;
B.电磁打点计时器接在6V交流电源上,电火花打点计时器接在220V交流电源上,B不符合题意;
C.如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏,则说明纸带的速度由小变大,C符合题意;
D.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,且所接交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s,D不符合题意。
故答案为:C。
(2)此实验不需要天平,故答案为:C。
(3)A.先启动打点计时器,后释放小车,A符合题意;
B.实验不需要用天平测出钩码质量,B不符合题意;
C.在纸带上确定计时起点时,要选择点迹清楚的点开始,不一定必须要用打出的第一个点,C不符合题意;
D. 作图象时,必须把描出的各点,分居在图象两侧,并不是都要连在同一条曲线上,D不符合题意;
故答案为:A。(4)两相邻计数点间有四个点未画出,则T=0.1s。打A点时小车运动的速度大小 小车运动的加速度大小 ;(5)如果当时电网中交变电流的频率是 ,则实际打点周期偏小,而做实验的同学并不知道,仍用打点周期t=0.02s计算,那么加速度的测量值偏小,真实值与测量值相比偏大。
【分析】(1)打点计时器应该使用交流电源;电磁打点计时器使用6V的交流电,电火花计时器使用220V的交流电;利用打点周期乘以间隔数可以求出两个计数点之间的时间;
(2)本实验不需要使用天平测量质量;
(3)实验不需要使用天平;确定计数点不需要使用第一个点;作图像要用直线连接坐标点;
(4)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出加速度的大小;
(5)测量的频率小周期大会导致加速度的测量值小于真实值。
14.【答案】(1)解: s内质点的加速度
s内质点的加速度
(2)解: 图象的面积代表位移,8s-12s位移为零,故总位移为前8s内位移。
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)质点的速度时间图像中,利用直线的斜率可以求出质点加速和减速过程的加速度大小;
(2)其图像面积代表质点的位移,利用面积的大小可以求出质点位移的大小。
15.【答案】(1)解:刹车过程中的加速度,根据
刹车过程中的加速度大小为
(2)解:汽车刹车时间为
故5秒时汽车已经停止,刹车后7秒内前进的距离,逆向思考
(3)解:刹车后前进24米所用的时间
解得
t2=6s(不合题意舍去)
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)汽车刹车做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出加速度的大小;
(2)汽车做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出刹车的时间,结合位移公式可以求出刹车的位移;
(3)利用位移公式可以求出汽车匀减速的运动时间。
16.【答案】(1)解:由
可知鸡蛋落地所需时间为
所以鸡蛋落地时的速度大小
(2)解:鸡蛋下落0.5s内的位移
因此鸡蛋落地前最后 内的位移
方向竖直向下
(3)解:鸡蛋从高楼面下落到窗口上边框
鸡蛋从高楼面下落到窗口下边框
代入数据,解方程组可得
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)鸡蛋做自由落体运动,利用下落的位移公式可以求出下落到地面的运动时间,结合速度公式可以求出落地速度的大小;
(2)利用位移公式可以求出鸡蛋下落0.5s的位移,结合下落的高度可以求出最后1s内的位移大小;
(3)鸡蛋下落高窗户上下边缘都有一段高度,利用两个位移公式可以求出高楼距离窗户上边缘的高度。
17.【答案】(1)解:由图像可知,长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离
(2)解:长途客车制动时的加速度
(3)解:当客车由 减速到 时,
需要的时间
司机从看到狗到速度减为
所通过的位移为
而狗通过的位移为 ,
因为 ,所以狗不会被撞上
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)根据客车的速度-时间图像,利用图像面积代表位移可以求出汽车运动的位移大小;
(2)客车做匀减速直线运动,利用图像斜率可以求出加速度的大小;
(3)当客车和小狗速度相等时,利用速度公式可以求出客车减速的时间;结合位移公式可以求出客车和小狗运动的位移大小,结合最初的距离可以判别小狗不会被撞上。
安徽省亳州市第二中学2020-2021学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2020高一上·亳州期中)下列说法中正确的是( )
A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
C.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
【答案】B
【知识点】质点;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.研究短跑运动员的起跑动作时, 其自身动作、姿态不能忽略 ,所以不可以看做质点,A不符合题意;
B.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的,B符合题意;
C.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,汽车的大小和形状不能忽略,故不可将汽车看做质点,C不符合题意;
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以地面或旗杆为参考系的,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】当物体的形状和大小可以忽略不计时,可以把物体看作质点;参考系是假设不动的物体,可任意选取,选取不同的参考系运动的情况可能不同。
2.(2020高一上·亳州期中)甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正,甲质点的速度为+6m/s,乙质点的速度为-9m/s,则下列说法中错误的是( )
A.乙质点的速率大于甲质点的速率
B.这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向
C.因为+6>﹣9,所以甲质点的速度大于乙质点的速度
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,则10s后甲、乙两质点相距150m
【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】A.由题可知,甲质点的速度为+6m/s,乙质点的速度为-9m/s,则甲乙的速率分别为6m/s和9m/s,所以乙质点的速率大于甲质点的速率,A正确,不符合题意;
B.速度是矢量,在规定正方向后,其正负号表示速度的方向,即表示物体的运动方向;B正确,不符合题意;
C.由上分析得知,乙质点的速率大于甲质点的速率,则乙质点的速度大于甲质点的速度,C错误,符合题意;
D.若甲、乙两质点同时由同一点出发,所以两者10s末相距为:
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度的绝对值可以比较速率的大小;正负号的含义代表运动的方向;利用位移公式可以求出10s两质点的距离大小。
3.(2020高一上·亳州期中)如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹,三个质点同时从N点出发,又同时到达M点,下列说法正确的是( )
A.到达M点时质点A的瞬时速率最大
B.三质点从N到M的平均速率相同
C.三质点从N到M的平均速度相同
D.从N到M的过程中,质点A的平均速度最大
【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】AB.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的路程不相同,时间相同,根据平均速率等于路程比时间,而由图可知A的路程最大,B的路程最小,故平均速率不相同,其中A的平均速率最大;到达M点时无法比较三个质点的瞬时速率大小,AB不符合题意;
CD.三个质点沿着不同的轨迹从N点到M点的位移相同,时间相同,根据平均速度等于位移比时间,可知三个质点的平均速度相同,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用初末位置相同可以判别位移相同,结合运动时间相同可以判别平均速度相同,由于路程不同所以平均速率不同。
4.(2020高一上·亳州期中)下列说法正确的是( )
A.物体加速度增大,速度一定增大
B.物体的速度为零,加速度也一定为零
C.加速度的正负表示了物体运动的方向
D.物体速度改变而加速度可能不变
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.当加速度和速度反向时,物体加速度增大,速度减小,A不符合题意;
B.物体的速度为零,加速度不一定为零,例如火箭刚要发射时,B不符合题意;
C.速度的正负表示了物体运动的方向,加速度的正负只表示加速度的方向跟规定的正方向相同还是相反,C不符合题意;
D.物体速度改变而加速度可能不变,例如做匀减速运动的物体,速度减为零后会反向运动,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】加速度的大小与速度大小没有直接关系;加速度的正负代表其合力的方向不是物体运动的方向。
5.(2020高一上·邹城月考)某质点从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,下列说法错误的是( )
A.质点的加速度每隔1s增大2m/s2
B.质点在任意1s的时间内末速度比初速度大2m/s
C.质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶2∶3
D.质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1∶4∶9
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.质点做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,加速度恒定不变,A错误,符合题意;
B.由Δv=aΔt可知,质点在任意1s的时间内末速度比初速度大2m/s,B正确,不符合题意;
CD.质点做初速度为0的匀加速直线运动,根据v=at,可知质点在1s末、2s末、3s末的速度大小之比为1∶2∶3,根据x= at2,可知质点在前2s内、前4s内、前6s内的位移大小之比为1∶4∶9,CD正确,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】质点做匀加速运动,已知加速度,利用运动学公式列方程结合选项分析求解即可。
6.(2018高二上·凌源月考)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的速度位移公式 知, , ,所以xAB∶xAC=1:4,Z则xAB∶xBC=1:3.C符合题意,A、B、D不符合题意.
故答案为:C
【分析】利用速度位移公式可以求出相邻位移之比。
7.(2020高一上·亳州期中)如图所示的x-t图像和v-t图像中,给出的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况,关于它们的物理意义,下列描述正确的是( )
A.曲线1表示物体做曲线运动
B.v-t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度大小相等
C.x-t图像中,t1时刻v1>v2
D.两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 图像和 图像都只能表示直线运动,曲线1表示物体做直线运动,A不符合题意;
B. 图像中0至 时间,3的位移小于4的位移,故由 可知3的平均速度小于4的平均速度,B不符合题意;
C. 图像中图线的切线斜率表示物体的速度, 时刻图线1切线的斜率大于图线2的斜率,则此时刻物体1的速度大于物体2的速度,即 ,C符合题意;
D. 图像的斜率表示速度,图像的转折点表示物体的位移开始减小,运动方向开始反向,所以 物体2开始沿反向运动,而 图像中在 时刻,物体4的速度才从正值变为负值,速度改变方向,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】两个图像都描述一维直线运动,其位移时间图像的斜率代表速度的大小,其斜率的符号代表速度的方向;其速度时间图像利用面积可以比较位移的大小,结合时间可以比较平均速度的大小;利用速度的符号可以判别运动的方向。
8.(2020高一上·亳州期中)一物体从静止开始做匀加速直线运动,用T表示一个时间间隔,在第3个T时间内的位移为3m,在第3个T时间末的瞬时速度是3m/s。则( )
A.物体的加速度为1m/s2
B.物体在第1个T时间末的瞬时速度是0.6m/s
C.时间间隔T=1s
D.物体在第1个T时间内的位移为0.6m
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】由 得,3Ts内的位移
2Ts内的位移
第3个T秒内的位移
由公式v=at得,3Ts末的速度
联立解得 ,
第一个T末的速度
第一个T内的位移
故答案为:D。
【分析】利用位移公式可以求出加速度的大小及时间间隔的大小;结合速度公式和位移公式可以求出速度和位移的大小。
二、多选题
9.(2020高一上·亳州期中)物体从A到B做匀变速直线运动,在中间位置时速度为 ,在中间时刻时速度为 ,那么物体( )
A.在做匀加速运动时, B.在做匀加速运动时,
C.在做匀减速运动时, D.在做匀减速运动时,
【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.当物体做匀加速直线运动时,速度时间图像如图1,设C是AB的中点,则AC=CB,AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识得知
B不符合题意A符合题意;
CD.当物体做匀减速直线运动时,速度时间图像如图2, AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识由图看出
D不符合题意C符合题意。
故答案为:AC。
【分析】作出匀变速运动的速度图像,根据“面积”等于位移,在图象中找出中点的速度及中间时刻速度的位置,比较即知大小。
10.(2020高一上·邵东月考)甲、乙两物体沿同一条直线做匀变速直线运动,它们的速度随时间变化的规律分别如图中的直线A、B所示。下列说法正确的是( )
A.0~8s内,甲、乙均做匀减速直线运动
B.t=5s时,甲的速度大小为9m/s
C.0~8s内,甲、乙的加速度大小之比为5:3
D.t=8s时,乙的速度大小为11.4m/s
【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可知,0~8s内,甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,A不符合题意;
B.t=5s时甲乙速度相等,由图可得甲做匀减速运动的加速度为
根据速度时间公式有
B符合题意;
C.速度时间图象的斜率表示加速度
则 ,C不符合题意;
D.根据速度时间公式,当t=8s时,乙的速度大小为
D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,图像与时间轴所围成的面积是位移,图像的斜率是加速度,两图像的交点意味着两个物体具有相同的速度,结合选项分析即可。
11.(2020高一上·亳州期中)一物体由A点从静止释放做自由落体运动,先后经过B、C两点,且AB=BC,下列结论正确的是( )
A.物体到达各点的速率vB:vC=1:
B.物体通过每一部分时,其速度增量
C.物体从A到C的平均速度
D.物体从A到B和B到C的时间之比为
【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.根据
可得
解得
A符合题意;
B.因为
则
B不符合题意;
C.物体从A到C的平均速度
C不符合题意;
D.根据
则
则有
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】利用速度位移公式可以求出速度之比;利用运动时间不同可以判别速度变化量不相等;利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出运动时间的比值。
12.(2016高一上·晋中期中)如图所示,水平地面上固定有两块木板AB、BC,两块木板紧挨在一起,木板AB的长度是BC的3倍.一颗子弹以初速度v0从A端水平射入木板,并恰能从C端射出,经历的时间为t,子弹在木板中的运动可以看成匀减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.子弹到达B点时的速度为 B.子弹到达B点时的速度为
C.子弹从A到B所用的时间为 D.子弹从A到B所用的时间为
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】解:A、根据速度位移公式有: , ,又xAB=3xBC,联立解得: ,故A错误,B正确.
C、采用逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,则有: , ,AC=4BC,可知t=2t1,则通过AB的时间为: ,故D正确,C错误.
故选:BD.
【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出子弹到达B点的速度.采用逆向思维,结合位移时间公式求出子弹从A到B的时间.
三、实验题
13.(2020高一上·亳州期中)有关《探究小车速度随时间变化的规律》实验,完成下列问题:
(1)关于打点计时器的原理和使用方法,下列说法中正确的是___________。
A.打点计时器应接直流电源
B.电磁打点计时器接在220V交流电源上,电火花打点计时器接在6V交流电源上
C.如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏,则说明纸带的速度由小变大
D.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,且所接交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔是
(2)请在下面列出的实验器材中,选出本实验中不需要的器材是___________(填编号)。
A.打点计时器
B.交流电源
C.天平
D.刻度尺
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.一端有滑轮的长木板
(3)对该实验的操作,下列说法正确的是___________。
A.先启动打点计时器,后释放小车
B.要用天平测出钩码质量
C.在纸带上确定计时起点时,必须要用打出的第一个点
D.作图象时,必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上
(4)如图所示,实验中获得一条纸带,其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度大小 m/s,小车运动的加速度大小 。(计算结果要求保留两位有效数字)
(5)如果当时电网中交变电流的频率是 ,而做实验的同学并不知道,那么加速度的真实值与测量值相比 (选填:偏大、偏小或不变)
【答案】(1)C
(2)C
(3)A
(4)0.34;0.39
(5)偏大
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)A.打点计时器应接交流电源,A不符合题意;
B.电磁打点计时器接在6V交流电源上,电火花打点计时器接在220V交流电源上,B不符合题意;
C.如果打点计时器在纸带上打下的点逐渐由密集变得稀疏,则说明纸带的速度由小变大,C符合题意;
D.如果纸带上相邻两个计数点之间有四个点,且所接交流电频率为50Hz,则相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s,D不符合题意。
故答案为:C。
(2)此实验不需要天平,故答案为:C。
(3)A.先启动打点计时器,后释放小车,A符合题意;
B.实验不需要用天平测出钩码质量,B不符合题意;
C.在纸带上确定计时起点时,要选择点迹清楚的点开始,不一定必须要用打出的第一个点,C不符合题意;
D. 作图象时,必须把描出的各点,分居在图象两侧,并不是都要连在同一条曲线上,D不符合题意;
故答案为:A。(4)两相邻计数点间有四个点未画出,则T=0.1s。打A点时小车运动的速度大小 小车运动的加速度大小 ;(5)如果当时电网中交变电流的频率是 ,则实际打点周期偏小,而做实验的同学并不知道,仍用打点周期t=0.02s计算,那么加速度的测量值偏小,真实值与测量值相比偏大。
【分析】(1)打点计时器应该使用交流电源;电磁打点计时器使用6V的交流电,电火花计时器使用220V的交流电;利用打点周期乘以间隔数可以求出两个计数点之间的时间;
(2)本实验不需要使用天平测量质量;
(3)实验不需要使用天平;确定计数点不需要使用第一个点;作图像要用直线连接坐标点;
(4)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出加速度的大小;
(5)测量的频率小周期大会导致加速度的测量值小于真实值。
四、解答题
14.(2020高一上·亳州期中)如图所示是某质点运动的 图象,请回答:
(1)在 内、 内质点的加速度各是多少?
(2)质点在 内的总位移是多少?
【答案】(1)解: s内质点的加速度
s内质点的加速度
(2)解: 图象的面积代表位移,8s-12s位移为零,故总位移为前8s内位移。
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)质点的速度时间图像中,利用直线的斜率可以求出质点加速和减速过程的加速度大小;
(2)其图像面积代表质点的位移,利用面积的大小可以求出质点位移的大小。
15.(2020高一上·亳州期中)汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为6m/s,求:
(1)刹车过程中的加速度大小;
(2)刹车后7秒内前进的距离;
(3)刹车后前进24米所用的时间。
【答案】(1)解:刹车过程中的加速度,根据
刹车过程中的加速度大小为
(2)解:汽车刹车时间为
故5秒时汽车已经停止,刹车后7秒内前进的距离,逆向思考
(3)解:刹车后前进24米所用的时间
解得
t2=6s(不合题意舍去)
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)汽车刹车做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出加速度的大小;
(2)汽车做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出刹车的时间,结合位移公式可以求出刹车的位移;
(3)利用位移公式可以求出汽车匀减速的运动时间。
16.(2020高一上·亳州期中)某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面高为H=11.25m的高楼面上由静止释放,让其自由下落,下落途中通过一个窗口的时间为△t=0.1s,窗口的高度为L=1.05m,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小v;
(2)鸡蛋落地前最后1s内的位移x;
(3)高楼面离窗的上边框的高度h。
【答案】(1)解:由
可知鸡蛋落地所需时间为
所以鸡蛋落地时的速度大小
(2)解:鸡蛋下落0.5s内的位移
因此鸡蛋落地前最后 内的位移
方向竖直向下
(3)解:鸡蛋从高楼面下落到窗口上边框
鸡蛋从高楼面下落到窗口下边框
代入数据,解方程组可得
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)鸡蛋做自由落体运动,利用下落的位移公式可以求出下落到地面的运动时间,结合速度公式可以求出落地速度的大小;
(2)利用位移公式可以求出鸡蛋下落0.5s的位移,结合下落的高度可以求出最后1s内的位移大小;
(3)鸡蛋下落高窗户上下边缘都有一段高度,利用两个位移公式可以求出高楼距离窗户上边缘的高度。
17.(2020高一上·亳州期中)一辆长途客车正在以 的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方x=34 m处有一只小狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见小狗开始计时(t=0),客车的速度—时间图象如图乙所示,求:
(1)客车从司机发现小狗到停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)客车制动时的加速度;
(3)若小狗正以 的速度与长途客车同向奔跑,问小狗能否摆脱被撞的噩运
【答案】(1)解:由图像可知,长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离
(2)解:长途客车制动时的加速度
(3)解:当客车由 减速到 时,
需要的时间
司机从看到狗到速度减为
所通过的位移为
而狗通过的位移为 ,
因为 ,所以狗不会被撞上
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)根据客车的速度-时间图像,利用图像面积代表位移可以求出汽车运动的位移大小;
(2)客车做匀减速直线运动,利用图像斜率可以求出加速度的大小;
(3)当客车和小狗速度相等时,利用速度公式可以求出客车减速的时间;结合位移公式可以求出客车和小狗运动的位移大小,结合最初的距离可以判别小狗不会被撞上。