第一章 机械运动 单元训练卷
一、单选题
1．如图为“测量物体运动的平均速度”的实验，小车从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小车在这个过程中做匀速直线运动
B．为了测量小车在BC段的平均速度，可以将小车从B点由静止释放
C．斜面应保持较大的坡度，以便于测量时间
D．在测量小车到达B点的时间时，过了B点才停止计时，则AB段的平均速度会偏小
2．小龙同学在研究玩具小车的运动情况时，描绘出了如图所示的v-t图像。通过查阅资料，得知v-t图像与坐标轴所包围部分（即图中阴影部分）的面积就是小车运动的路程。根据图像可知，小车在0~3s内通过的路程和这段时间内的平均速度为（ ）
A．1.8m 0.3m/s B．1.8m 0.6m/s
C．0.9m 0.3m/s D．0.9m 0.6m/s
3．2021年9月17日神舟十二号载人航天飞船顺利回家。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波顺利完成了飞行任务，他们在轨驻留93天后顺利返回地球。在飞船降落的过程中，以下列哪个物体为参照物，航天员是静止的（ ）
A．地球 B．太阳 C．发射架 D．返回舱
4．小琳、小芳两位同学沿着河滨大道跑步，若她们一直做匀速直线运动，运动的速度之比是2:3，通过的路程之比是1:2，则她们运动的时间之比是（ ）
A．2:3 B．3:4 C．4:3 D．1:3
5．甲、乙两物体，同时从同一地点沿直线向同一方向运动，它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．3s时甲在乙的前方 B．4s时甲、乙两物体的速度相等
C．0-4s内乙的平均速度为2m/s D．2-4s内乙做匀速直线运动
6．某物理实验小组的同学用照相机拍小球自由下落时的运动状态，每隔相等的时间自动拍照一次，如图所示。下列四个速度随时间变化的关系图像，能正确反映出该小球下落运动的是（ ）
A． B．
C． D．
7．晓楠乘坐的公共汽车处于平直的九龙大道上，从两边窗户观察到两辆另外的公共汽车分别向南、北方向运动，则下列判断正确的是（ ）
A．这三辆公共汽车可能都往相同方向行驶
B．必有两辆公共汽车正在往相反方向行驶
C．晓楠乘坐的公共汽车一定处于静止状态
D．晓楠乘坐的公共汽车一定处于行驶状态
8．在物理学中常引入“位移”这一物理量来表示物体的位置变化，它的定义为：由初位置指向末位置的有向线段，它的大小为有向线段的长度，方向由初位置指向末位置，物体通过的位移与通过该位移的时间的比定义为物体的平均速度。某队伍正以不变的速度v1沿直线运动，走在队尾的通讯员因有要事要通知队伍的排头兵，于是改变行进速度从队列的最后跑到最前，然后又跑回队尾归列。若此过程中通讯员的平均速度为v2，则v1与v2的关系为（ ）
A．v2
9．第一次“龟兔赛跑”，兔子因为在途中睡觉而输掉比赛，很不服气，决定与乌龟再比一次，并且骄傲地说，这次我一定不睡觉，让乌龟从起点先跑一段距离我再去追都可以赢，结果兔子又一次输掉了比赛，则下列图像可以体现这次比赛过程的是（ ）
A． B．
C． D．
10．甲、乙、丙三人各乘一台升降机，甲看见楼房在匀速上升，乙看见甲在匀速上升，甲看见丙在匀速下降，则它们相对于地面的运动情况有以下说法：
①甲上升；
②乙下降，但比甲快；
③乙下降，但比甲慢；
④丙下降，但比甲快；
⑤丙上升，但比甲慢；
⑥甲在匀速下降。
这些说法中正确的是（ ）
A．①③⑤ B．②④⑥ C．②⑤⑥ D．②③④
二、多选题
11．甲、乙两位同学在一段平直的道路上骑自行车，他们从同一地点O同向出发，两位同学的s-t图像如图。以下说法正确的有（ ）
A．20~60s内，甲、乙都做匀速直线运动
B．乙比甲晚20s开始运动，且v=3m/s
C．0~60s内，乙的平均速度为6m/s
D．当t=40s时，甲、乙第一次相遇，相遇时距离O点120m
12．甲、乙两物体相向运动即两个物体各自朝对方的方向运动，它们的s-t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲的运动速度为10m/s B．相遇时乙通过的路程为100m
C．0~40s内，甲、乙均做匀速直线运动 D．相遇时甲、乙的运动速度相等
13．运动员从高空竖直向下跳伞，下落时运动员的v-t图像如图所示，以下判断正确的是（ ）
A．开伞前，运动员的速度不断在增大
B．开伞后，运动员的速度不断在减小
C．下落过程，任意相同时间内运动员运动的路程都不相等
D．下落过程，运动员最大速度不超过60m/s
14．为保证行车安全，我国高速公路有不同的最高限速，有100km/h的，也有120km/h的。同时在道路上行驶的车辆还应保持足够的车距，当车辆在高速路上超速行驶，或是车距过小时，发生事故的机率就会大大增加。如果人的反应时间（从发现问题到做出反应动作）最短为1s。某型号轿车的最短刹车距离（从开始刹车到车辆静止）跟车辆行驶速度的关系式为，公式中系数，轿车行驶速度v的单位为m/s，刹车距离s制动的单位为m。若小明爸爸驾驶该型号轿车以108km/h的速度行驶，小华爸爸驾驶该型号轿车以144km/h的速度行驶，此时都发现道路前方100m处有危险情况发生，关于他俩能否在安全距离100m内把车停住，下列说法正确的是（ ）
A．小明爸爸能在安全距离100m内把车停住
B．小华爸爸不能在安全距离100m内把车停住，停下来需要的距离为120m
C．他俩都不能够，因为都超出100km/h的限速了
D．他俩都能够把车停住
三、填空题
15．小强学习了多种长度的测量方法，借助直尺和三角板测小球的直径，球的直径是 ___________cm。
16．近期我市加大了道路限速监控管理，有一种“区间测速”法，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速，即被判为超速，若监测点A、B相距15km，一辆轿车通过监测点A时，车内速度表如图所示，请你根据图中信息回答以下问题：
（1）图中“100”表示___________；
（2）该轿车在通过监测点A时的速度是___________；
（3）计算轿车在监测点A、B之间的平均速度，判断采用“区间测速”法，这辆轿车在该路段会不会被判超速？___________
17．小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为 ___________m/s，合 ___________km/h，马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h，若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，以自行车为参照物，马拉松运动员向 ___________（选填“东”或“西”）运动。
18．甲、乙两同学在一段平直道路上比赛跑步，他们从同一地点O同向出发，两位同学的s-t图像如图所示，当t等于10s时，甲、乙相距4m；则甲的速度为______m/s。当t=6s时，甲、乙相遇，相遇时乙距离O点______m。
19．如图是甲、乙两车从同一地点沿同一方向运动的s~t图像，由图像可知：乙车做匀速直线运动的时间为___________s。0~5s，乙车速度是甲车速度的___________倍。
四、实验题
20．在“测小车的平均速度”的实验中，小明设计了如图所示的实验装置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中显示了小车到达A、B、C三处的时刻（数字分别表示“时∶分∶秒”）。
（1）另一组同学实验时小车下滑太快，以至于无法计时，原因可能是斜面坡度太_____（“大”或“小”）；
（2）小华认为小车在下滑过程中做匀速运动，小明却认为小车做加速运动，请通过计算说明哪位同学的观点是正确的？_____
21．小明想测量一个空矿泉水瓶（如图所示）的容积，他找到了一把刻度尺和一套三角板，家里有足量的水。请你利用现有器材帮助小明粗略测出该矿泉水瓶的容积。要求：
（1）写出主要的实验步骤（可以配图辅助说明）；
（2）用测量量推导出计算容积的表达式（容积用大写字母V表示）。
五、计算题
22．周末，小科去他爸爸的工作的摩天大楼玩。
（1）摩天大楼装有运行速度为8m/s的高速电梯，从大楼一楼乘电梯到达楼顶，用时约40s，该摩天大楼大约多高？
（2）小科从一楼步行到3楼，用时约10s，已知爬行每层楼小科需要走5m，小科步行的速度为多少？
23．如图，一列长约200m的轻轨正通过长度约为1800m的朝天门长江大桥，轻轨的输出功率为1.5×107W。设桥面水平且笔直，轻轨做匀速直线运动，速度为25m/s，求：
（1）轻轨在桥面上受到的阻力为多少N？
（2）从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间大约多少s？
24．高速公路已广泛应用ETC收费系统，这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图乙是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆汽车以如图甲所示的速度匀速通过某段限速路段，所用时间t0=20min。到达收费站时汽车在离收费岛s1=50m的ETC通道减速，经过t1=4s减速后进入ETC收费岛，然后以5m/s的速度匀速通过长为s2=40m的ETC收费岛，不计车长。求：
（1）限速路段的长度；
（2）汽车通过ETC收费岛所用的时间t2；
（3）汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小。
参考答案：
1．D
【详解】A．小车在斜面上运动的速度越来越快，因此小车在这个过程中做加速运动，故A错误；
B．小车在运动过程中经过B点时的速度不为零，因此不可以将小车从B点由静止释放，故B错误；
C．斜面的坡度越大，小车在斜面上滑下的速度越快，在斜面上的运动时间越短，不方便测量时间，因此斜面应保持较小的坡度，以便于测量时间，故C错误；
D．若过了B点才停止计时，则所测量的AB段的时间偏大，而AB段路程一定，由可知测得AB段的平均速度会偏小，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】阴影部分的面积为
由题意可知，图中阴影部分的面积是小车运动的距离，即是小车在0~3s内运动的距离为
s=S=0.9m
小车在0~3s内的平均速度
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】ABC．在飞船降落的过程中，航天员相对地球、太阳、发射架之间不断发生位置的改变，因此以地球、太阳、发射架为参照物，航天员是运动的，故ABC不符合题意；
D．在飞船降落的过程中，航天员相对飞船返回舱之间没有发生位置的改变，因此以飞船返回舱为参照物，航天员是静止的，故D符合题意。
故选D。
4．B
【详解】由得，运动的时间之比为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】A．由图知，3s时乙运动的路程是8m；甲的速度
甲在3s时运动的路程
即甲在3s时运动的路程小于8m，则甲在乙的后方，故A错误；
B．由图可知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲做匀速直线运动；前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2~4s内，乙的路程没有发生变化，所以乙是静止状态，则4s时甲、乙两物体的速度不相等，故B错误；
C．0~4s乙运动的路程是8m，时间是4s，乙的平均速度
故C正确；
D．2s后乙的位置没有变化，所以处于静止状态，即乙是先做匀速直线运动后静止，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】相机拍照间隔的时间是相同的，由图可知：在相等的间隔时间内，小球运动的距离逐渐变大，小球的运动速度逐渐变大，做的是变速直线运动；由照片中小球的运动轨迹可知，小球运动的速度随着时间的推移逐渐变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．A
【详解】AB．当三辆公共汽车同方向，速度不同时，以速度处于中间的车为参照物时，会看到另两辆公共汽车的关系就是向相反的方向运动；故A正确，B错误；
CD．当晓楠乘坐的公共汽车处于静止状态时，若另两辆汽车分别朝不同方向行驶，也会看到另两辆公共汽车向相反的方向运动；因此，晓楠乘坐的公共汽车可能静止，也可能运动。故CD错误。
故选A。
8．D
【详解】由题可知，通信员从队尾赶到队头，又从队头回到队尾，通讯员通过的位移恰好等于队伍运动的位移，设队伍运动的位移为x，则
，
因此v1=v2，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．B
【详解】根据题意可知，乌龟早于兔子出发，并且早于兔子到达终点，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
10．B
【详解】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降，故①错误，⑥正确；
乙看到甲匀速上升，说明乙相对于地面匀速下降，且v乙>v甲，故②正确，③错误；
甲看到丙匀速下降，说明丙相对于地面匀速下降，且v丙>v甲，故④正确，⑤错误。
综上所述可知，故B正确，ACD错误。
故选B。
11．AD
【详解】A．由图可知，在20~60s内，甲、乙的s-t图像均是倾斜直线，通过的路程与所用时间成正比，说明甲、乙均做匀速直线运动，故A正确；
B．由图可知，甲从0s开始运动，乙从20s开始运动，即乙比甲晚20s开始运动，乙的速度为
故B错误；
C．由图可知，0~60s内乙通过的路程为240m，则乙的平均速度
故C错误；
D．由图可知，甲的速度为
则当t=40s时，甲、乙第一次相遇时，甲通过的距离
即相遇时距离O点120m，故D正确。
故选AD。
12．AB
【详解】A．由图像可知，甲物体做匀速直线运动，甲的运动速度为
故A正确；
B．由图像可知，相遇时（即两图线相交），乙通过的路程为100m，故B正确；
C．由图像可知，在0~10s内，乙处于静止状态；在10s后乙物体才做匀速直线运动，故C错误；
D．由图像可知，乙在10~40s内做匀速直线运动，30s内通过了150m，乙在10~40s内的速度为
相遇时甲、乙运动的速度不相等，故D错误。
故选AB。
13．D
【详解】A．由图像可知，大约在15s~38s时间内速度不变，运动员做匀速运动，故A错误；
B．由图像可知，开伞后运动员速度减小，大约小于10m/s时匀速运动，故B错误；
C．下落过程中有加速过程、匀速过程和减速过程，匀速过程中，在相同的时间内，运动的路程是相等的，故C错误；
D．由图像可知，下落过程中的最大速度不超过60m/s，故D正确。
故选D。
14．AB
【详解】依题意小明爸爸驾驶的轿车速度为108km/h=30m/s，小华爸爸驾驶的轿车速度为144km/h=40m/s；发现情况到车停下来的距离等于匀速运动的路程和制动距离之和，则
小明爸爸把车停住需行驶的距离为
小华爸爸把车停住需行驶的距离为
由上述可知，小明爸爸能在安全距离100m内把车停住，小华爸爸不能在安全距离100m内把车停住，停下来需要的距离为120m。故AB正确，CD错误。
故选AB。
15．1.50
【详解】刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm；小球左侧与2.50cm对齐，右侧与4.00cm对齐，所以小球的直径为
d=4.00cm﹣2.50cm=1.50cm
16． 此路段最高限速为100km/h 90km/h 不会
【详解】（1）如图，是一个限速标志牌，单位是km/h，图中“100”表示：此路段最高限速为100km/h。
（2）由速度表可知，分度值为10km/h，则该轿车在通过监测点A时的速度为90km/h。
（3）由图可知，轿车在两监测点A、B之间的时间为
则轿车在监测点A、B之间的平均速度为
所以，这辆轿车在该路段不会被判超速。
17． 5 18 东
【详解】已知马拉松运动员的平均速度小于自行车的平均速度，若以自行车为参照物，马拉松运动员向东运动。
18． 1.5 3
【详解】从图中可知，甲运动9m所用的时间为
t甲=10s-4s=6s
甲的速度
方法一：当t等于10s时，甲、乙相距4m，由图像可知：t=10s时，甲的路程为9m，则
甲的路程为
则乙的速度为
由图像可知当时，甲、乙相遇，相遇时甲、乙路程相等，由 可得
所以，乙距离O点3m。
方法二：由图像可知当时，甲、乙相遇，此时甲运动的时间为
相遇时甲、乙路程相等，由 可得，此时甲、乙与O点间的距离为
所以，此时乙距离O点3m。
19． 7.5 2
【详解】由s～t图像可知，乙车在0～7.5s内，图像是一条过原点的斜线，表示乙车做匀速直线运动，故乙车做匀速直线运动的时间为7.5s。
在0～5s内，乙车通过的路程为20m，甲车通过的路程为10m，相同时间内乙车通过的路程是甲的2倍，由可知，则乙车速度是甲车速度的2倍。
20． 大 见解析
【详解】（1）斜面坡度越大，小车沿斜面向下运动越快，计时会越困难。
（2）由图知，刻度尺的分度值为2cm，小车通过AB的路程为
通过AB段的时间tAB＝2s，小车通过AB的平均速度为
小车通过BC的路程为
小车通过BC段的时间tBC＝1s，小车通过BC的平均速度为
由vAB＜vBC，小车做加速运动，故小明的说法正确。
21．（1）见解析；（2）见解析
【详解】（1）实验步骤：
①如图，在瓶中装入适量水，拧紧瓶盖，用刻度尺测出水的深度，记作L1；将瓶子倒置，用刻度尺测出瓶底到液面的高度，记为L2；
②用刻度尺和三角板测出矿泉水瓶横截面的直径，记为D；
（2）计算：
由图知，瓶子下部（为圆柱体）横截面积
瓶中水的体积
瓶中水面上方空间的体积
瓶子的容积
22．（1）320m；（2）1m/s
【详解】解：（1）由可得摩天大楼的高度为
（2）小科从一楼步行到3楼，爬行每层楼小科需要走5m，所以小科一共步行了
小科步行的速度为
答：（1）该摩天大楼大约320m高；
（2）小科步行的速度为。
23．（1）6×105N；（2）80s
【详解】解：（1）根据可知轻轨在桥面上受到的牵引力
轻轨做匀速直线运动，处于平衡状态，受到的阻力为6×105N。
（2）从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间
答：（1）轻轨在桥面上受到的阻力为6×105N；
（2）从轻轨车头刚好上桥面，到轻轨车尾离开桥面，需要时间大约80s。
24．（1）30km；（2）8s；（3）7.5m/s
【详解】解：（1）由甲图可知，汽车在限速路段的速度v0=90km/h，由速度公式得，限速路段的长度
（2）ETC收费岛的路程s2=40m，汽车的速度v2=5m/s，由速度公式得，汽车通过收费岛的时间
（3）汽车从减速开始到离开收费岛的总路程
s′=s1+s2=50m+40m=90m
通过该路段的总时间
t′=t1+t2=4s+8s=12s
由速度公式得平均速度
答：（1）限速路段的长度为30km；
（2）汽车通过ETC收费岛所用的时间为8s；
（3）汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小为7.5m/s。
