安徽省黄山市祁门县第一中学2019-2020高一上学期物理期中考试试卷

安徽省黄山市祁门县第一中学2019-2020学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2019高一上·祁门期中)关于位移和路程,下列说法中错误的是(  )
A.出租车是按路程来计费的
B.位移是矢量,路程是标量
C.位移是用来描述直线运动,而路程是用来描述曲线运动
D.物体通过的路程一定大于或等于位移的大小
2.(2019高一上·祁门期中)关于加速度,下列说法正确的是(  )
A.加速度的方向一定与物体运动的方向相同
B.速度可以变化,加速度一定是不变的
C.速度发生变化,加速度一定不为零
D.加速度表示物体速度大小变化的快慢
3.(2019高一上·祁门期中)下列叙述中正确的是(  )
A.拉力、压力和支持力就其性质而言都是弹力
B.弹力的方向总是在接触面内
C.物体间凡有相互接触,就一定产生弹力
D.弹力产生在直接接触且发生形变的物体之间
4.(2019高一上·祁门期中)观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.乙车一定向左运动且速度小于风速
B.甲车一定向左运动且速度小于风速
C.甲车一定是静止的
D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风
5.(2019高一上·祁门期中)下图所示为甲、乙两个物体运动图象,则下列叙述正确的是(  )。
A.甲物体做曲线运动 B.甲物体运动方向保持不变
C.乙物体2-4s的加速度为5m/s2 D.乙物体4s末距出发点最远
6.(2019高一上·祁门期中)甲、乙两汽车在一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶,下列说法正确的是(  )
A.两车在t2时刻也并排行驶 B.t2时刻甲车在后,乙车在前
C.甲、乙两车做曲线运动 D.乙车的加速度先减小后增大
7.(2019高一上·祁门期中)一个做匀速直线运动的物体,从某时刻起做匀减速运动直到静止,设连续通过三段位移的时间分别是3 s、2 s、1 s,最后1s后物体停止运动,则这三段位移的大小之比和这三段位移上的平均速度之比分别是(  )
A.33∶23∶1 32∶22∶1
B.5∶3∶1 3∶2∶1
C.1∶23∶33 1∶22∶32
D.1∶2∶3 1∶1∶1
8.(2019高一上·祁门期中)如图所示,汽车关闭发动机后沿水平面做匀减速直线运动,初速度从v0=15m/s,加速度大小为2.5m/s2,求汽车8s内走的路程(  )
A.40m B.45m C.50m D.60m
9.(2020高二下·宁波期中)几个水球可以挡住子弹 《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球,则可以判定(  )
A.由题干信息可以确定子弹在毎个水球中运动的时间相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.子弹在每个水球中速度变化相同
D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
二、多选题
10.(2019高一上·祁门期中)下列说法正确的是(  )
A.运动的物体也可以作为参考系
B.只要是体积小的物体,都能看成质点
C.在时间轴上用一个点表示某个时刻,在时间轴上用一段线段表示某段时间
D.若位移大小等于路程,则这段时间内物体做单向直线运动
11.(2019高一上·祁门期中)如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线20m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小也为2m/s2.,此路段允许行驶的最大速度为10m/s,下列说法中正确的有(  )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车恰好通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车不可能通过停车线
C.如果立即做匀减速运动,汽车刚好停在停车线
D.如果距停车线16m处减速,汽车刚好停在停车线处
12.(2019高一上·祁门期中)从离地H高处自由下落小球a,同时在它正下方H处以速度 竖直上抛另一小球b,不计空气阻力,以下说法正确的(  )
A.若 ,小球b在上升过程中与a球相遇
B.若 ,小球b在下落过程中肯定与a球相遇
C.若 ,小球b和a不会在空中相遇
D.若 ,两球在空中相遇时b球速度为零。
三、实验题
13.(2019高一上·祁门期中)某同学利用图甲的实验装置,探究物块在水平桌面上的“速度随时间变化的规律”,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)通过分析纸带数据,可判断出物块在相邻计数点   和   之间某时刻开始减速。
(2)打计数点5时,物块对应的速度大小v=   m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)物块加速运动过程中加速度的大小a=   m/s2。(结果保留三位有效数字)
14.(2019高一上·祁门期中)在高架道路上,一般限速100km/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:路面下相隔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(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,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,则计算机将指令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,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度v的表达式   。
(2)若L=5m,Δt=0.2s,则照相机将   工作。(填会或不会)
四、解答题
15.(2019高一上·祁门期中)一个物体自t=0时开始做直线运动其速度-时间图象如图所示。求:
(1)物体在4s~6s内的加速度大小;
(2)物体0~6s内的路程;
(3)物体0~6s内的平均速度。
16.(2019高一上·祁门期中)一物体沿直线由静止开始做匀加速直线运动,最初3秒内的位移为4.5m,最后3秒内的位移为10.5m,求这段时间内的总位移?
17.(2019高一上·祁门期中)A、B两列火车在同一轨道上同向行驶, A在前, 速度为vA=10m/s, B车在后速度 vB=30m/s. 因大雾能见度低, B车在距A车500m时, 才发现前方有A车. 这时B车立即刹车, 但要经过1800m B车才能停止. 问:
(1)A车若仍按原速前进, 两车是否会相撞 若会相撞, 将在何时何地发生
(2)B车在刹车的同时发出信号, A车司机在收到信号1.5s后加速前进, 求A车的加速度多大时, 才能避免事故发生
18.(2019高一上·祁门期中)某自来水管的管口定时滴下水滴,现在管口的正下方放置以金属盘,水滴滴到盘上发出响声,逐渐向上平移金属盘直到看见水滴从管口刚好滴出时,恰好听到水滴滴到盘底的响声,记录盘底的高度x1,再继续上移盘,第二次,第三次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声,分别测出盘底离地面的高度x2和x3,实验测得x1=10cm,x2=45cm,x3=70cm,g=10m/s2。求
(1)相邻水滴滴出的时间间隔
(2)自来水管的管口离地面的高度
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】A.出租车中里程表记录的是车通过的路程,是按路程收费的,A正确,不符合题意;
BD.位移的大小等于初位置与末位置之间有向线段的长度,是矢量;路程是物体运动路线的长度,是标量;物体通过的路程一定大于或等于位移的大小,BD正确,不符合题意;
C.位移和路程均可以描述直线和曲线运动;C错误,符合题意;
故答案为:C
【分析】位移和路程都可以描述直线运动和曲线运动。
2.【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,二者没有必然的联系,A不符合题意;
B.速度可以变化,加速度也可以是变化的,如匀速圆周运动,B不符合题意;
C.加速度反映了速度变化的快慢,速度发生变化,加速度一定不为零,C符合题意;
D.加速度也可以表示物体速度方向变化的快慢,如向心加速度,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加速度方向和速度方向没有联系;加速度可以发生变化;加速度描述速度变化的快慢。
3.【答案】A
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】AB.拉力、压力和支持力都是根据效果命名的,其性质都是弹力,弹力的方向总是跟接触面垂直的,不在接触面内,A符合题意,B不符合题意;
CD.弹力产生的条件是发生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,仅相互接触而没有发生弹性形变的物体之间不存在弹力,CD不符合题意;
故答案为:A。
【分析】弹力与接触面垂直,不在接触面内;物体接触不一定有弹力的产生;弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间。
4.【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言)。甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,因此风仍能把小旗向左吹。对于乙车只有向左运动并且速度大于风速时,小旗才能向右飘;
A.乙车一定向左运动且速度小于风速,与上述分析不符,A不符合题意;
B. 甲车一定向左运动且速度小于风速,与上述分析不符,B不符合题意;
C. 甲车一定是静止的,与上述分析不符,C不符合题意;
D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风,与上述分析相符,D符合题意;
【分析】利用旗子的方向可以判别甲车可能静止,或者向右运动,或者向左运动其速度小于风速;而乙车应该是向左运动其速度大于风速。
5.【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 甲物体的位移图象并不是其运动轨迹,位移图象表示甲物体做的是直线运动,A不符合题意;
B.位移图像的斜率表示速度,甲物体在前4s内沿正向运动,后4s内沿负向运动,甲物体运动方向发生了改变,B不符合题意;
C.v-t图象中斜率表示加速度,则乙物体2-4s加速度为
C不符合题意;
D.由图乙可得,0~4s内速度为正,物体向正方向运动;4~8s内速度为负,物体向规定正方向的反方向运动.则乙物体4 s末距出发点最远.D符合题意;
故答案为:D。
【分析】位移时间图像可以判别甲物体做直线运动,其斜率表述速度的变化;速度时间图像其斜率大小可以求出加速度的大小;其面积代表位移的大小。
6.【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.已知在t1时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t2时刻,甲车在前,乙车在后,两车没有并排行驶,AB不符合题意;
C.速度图象并不表示其运动轨迹,速度图象表示两物体做的是直线运动,C不符合题意;
D.速度图线的切线的斜率表示加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】利用图像面积可以判别是否相遇;利用面积大小可以判别位置;利用速度符号可以判别两车做直线运动;利用斜率可以判别加速度的变化。
7.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】将物体反向看作初速度为零的匀加速直线运动,则1s内的位移为: ;2s内的位移为: ;3s内的位移为: ;故位移之比: ;平均速度 ;故平均速度之比为: ;A符合题意;BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】末速度为零的匀减速直线运动可以作为逆向的匀加速直线运动分析,由位移公式求得三段内的位移之比;再由平均速度公式可求得平均速度之比.
8.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】关闭发动机后汽车停下来需要的时间
6s末汽车已经停止了运动,所以8s内的位移等于6s内的位移
故答案为:B。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间;结合位移公式可以求出位移的大小。
9.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】AB.设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据 知,所以时间之比为
所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹依次穿过4个水球的时间之比为
但是不能求解穿过每个水球的具体时间,AB不符合题意;
C.子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,则受力是相同的,所以加速度相同,由△v=at可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;C不符合题意;
D.由A的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】子弹做匀减速运动,结合运动学公式求解经过每一段位移的速度和时间,再结合选项分析求解即可。
10.【答案】A,C,D
【知识点】质点;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.参考系的选择是任意的,可以是相对地面不动的物体,也可以是相对地面运动的物体,A符合题意;
B.体积很小的物体它的体积不一定能够忽略,不一定能看成质点,如原子的体积很小,在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的,B不符合题意;
C.时间与时刻的区别,时间是指时间段,时刻是指时间点,所以在时间轴上用一个点表示某个时刻,在时间轴上用一段线段表示某段时间,C符合题意;
D.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题。
11.【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】AB.如果立即做匀加速直线运动,t1=2s内的位移
所以如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车恰好到达停车线,B不符合题意、A符合题意;
CD.如果做匀减速运动,速度减为零需要时间
此过程通过的位移为
即刹车距离为16m,如果立即做匀减速运动,汽车不会刚好停在停车线; 如果距停车线16m处减速,汽车刚好停在停车线处,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用位移公式结合速度公式可以判别汽车的位置。
12.【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;追及相遇问题
【解析】【解答】设经过时间t物体a、b在空中相遇,a做自由落体运动的位移
b做竖直上抛运动的位移为
由几何关系有
联立以上各式解得
小球b上升的时间
小球b运动的总时间为
A.若小球b在上升过程中与a球相遇,则
解得
A符合题意;
B.若下落过程相遇,则


若若 ,小球b在下落过程中不会与a球相遇,B不符合题意;
C.若 ,小球b落回地面的时间
即 时,小球b和a相遇点在地面上,小球b和a不会在空中相遇,C符合题意。
D.若 ,则
相遇时间
此时b球刚上升到最高点,速度为零,D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】利用位移公式可以求出相遇时间;结合b在空中运动的时间结合小球初速度的大小可以判别相遇的次数和位置。
13.【答案】(1)6;7
(2)1.00
(3)2.00
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,且相邻两点之间的位移之差在误差允许范围内,可以认为相等,是匀加速运动;在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,且相邻两点之间的位移之差在误差允许范围内,可以认为相等,是匀减速运动;所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;(2)每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,由纸带可知 ;(3)减速运动过程中,根据逐差法得:
【分析】(1)利用位移的变化可以判别减速的位置;利用平均速度公式可以求出速度的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小。
14.【答案】(1)
(2)不会
【知识点】速度、速率
【解析】【解答】(1)微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度,所以汽车速度的表达式: (2)根据 得:
故没有超速,故照相机不会工作.
【分析】(1)利用平均速度公式可以求出汽车的速度大小;
(2)利用速度的比较可以判别照相机会不会工作。
15.【答案】(1)解:在速度-时间图象中,斜率表示加速度,
则在4s-6s内加速度大小为10m/s2
(2)解:第4s物体的速度:
由图可知路程是面积的代数和,
正向位移为
负向位移为
故路程为
(3)解:由图可知6s内物体的位移是
由平均速度公式
解得物体0-6s内的平均速度
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)利用斜率可以求出加速度的大小;
(2)利用速度公式结合面积可以求出物体的路程;
(3)利用位移的大小结合平均速度公式可以求出平均速度的大小。
16.【答案】解:由位移公式,物体前3s内的位移 ①
物体后3s内的位移 ②
物体这段时间内的总位移 ③
由①②③解得物体这段时间内的总位移x=12.5m
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】利用位移公式可以求出总位移的大小。
17.【答案】(1)解:B车立即刹车,做匀减速运动,设a为B车加速度,
由公式
解得:加速度
若B车达到A车的速度,由公式
则有
所需要的时间为
而在80s内,A车行驶位移为s2=vAt1=10×80m=800m
因为:1600m>500m+800m
所以有B车已撞了A车.
若相撞,则有
解得:
(2)解:设A车司机收到信号后以加速度aA加速前进,两车恰相遇不相撞应满足速度关系:vA=vB
即为:30-0.25t=10+aA(t-1.5)
位移关系为:sB=sA+x0
即:
联立解得:t=48.84s aA=0.15m/s2
所以车的加速度大于0.15m/s2时才能避免事故
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】本题是物体做匀减速、匀速及匀加速相综合的应用,不论是什么运动,它们的运动时间是相同的,所以有的根据速度相同来求出位移,有的根据位移关系来确定速度大小.
18.【答案】(1)解:设相邻水滴的时间间隔为T,根据题意可得x12=x2-x1=0.45
m -0.10 m =0.35m
x23=x3-x2=0.70
m -0.45 m =0.25m
根据x12-x23=gT2,联立并代入数据解得T=0.1s
(2)解:利用平均速度推论公式得, 第二次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声时水滴的速度
则自来水水管口离地面的高度为
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】(1)利用邻差公式可以求出时间间隔的大小;
(2)利用邻差公式结合位移公式可以求出对应的高度。
安徽省黄山市祁门县第一中学2019-2020学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2019高一上·祁门期中)关于位移和路程,下列说法中错误的是(  )
A.出租车是按路程来计费的
B.位移是矢量,路程是标量
C.位移是用来描述直线运动,而路程是用来描述曲线运动
D.物体通过的路程一定大于或等于位移的大小
【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】A.出租车中里程表记录的是车通过的路程,是按路程收费的,A正确,不符合题意;
BD.位移的大小等于初位置与末位置之间有向线段的长度,是矢量;路程是物体运动路线的长度,是标量;物体通过的路程一定大于或等于位移的大小,BD正确,不符合题意;
C.位移和路程均可以描述直线和曲线运动;C错误,符合题意;
故答案为:C
【分析】位移和路程都可以描述直线运动和曲线运动。
2.(2019高一上·祁门期中)关于加速度,下列说法正确的是(  )
A.加速度的方向一定与物体运动的方向相同
B.速度可以变化,加速度一定是不变的
C.速度发生变化,加速度一定不为零
D.加速度表示物体速度大小变化的快慢
【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,二者没有必然的联系,A不符合题意;
B.速度可以变化,加速度也可以是变化的,如匀速圆周运动,B不符合题意;
C.加速度反映了速度变化的快慢,速度发生变化,加速度一定不为零,C符合题意;
D.加速度也可以表示物体速度方向变化的快慢,如向心加速度,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加速度方向和速度方向没有联系;加速度可以发生变化;加速度描述速度变化的快慢。
3.(2019高一上·祁门期中)下列叙述中正确的是(  )
A.拉力、压力和支持力就其性质而言都是弹力
B.弹力的方向总是在接触面内
C.物体间凡有相互接触,就一定产生弹力
D.弹力产生在直接接触且发生形变的物体之间
【答案】A
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】AB.拉力、压力和支持力都是根据效果命名的,其性质都是弹力,弹力的方向总是跟接触面垂直的,不在接触面内,A符合题意,B不符合题意;
CD.弹力产生的条件是发生在直接接触且发生弹性形变的物体之间,仅相互接触而没有发生弹性形变的物体之间不存在弹力,CD不符合题意;
故答案为:A。
【分析】弹力与接触面垂直,不在接触面内;物体接触不一定有弹力的产生;弹力产生在直接接触且发生弹性形变的物体之间。
4.(2019高一上·祁门期中)观察图中的烟和小旗,关于甲、乙两车相对于房子的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.乙车一定向左运动且速度小于风速
B.甲车一定向左运动且速度小于风速
C.甲车一定是静止的
D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风
【答案】D
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】房子相对于地面是静止的,由烟囱冒出的烟向左飘,可知此时风向向左(相对于地面而言)。甲车上的小旗向左飘,则有三种可能的情况:一是甲车不动,风把小旗向左吹;二是甲车向右运动,风相对甲车向左,风把小旗向左吹;三是甲车向左运动但速度小于风速,因此风仍能把小旗向左吹。对于乙车只有向左运动并且速度大于风速时,小旗才能向右飘;
A.乙车一定向左运动且速度小于风速,与上述分析不符,A不符合题意;
B. 甲车一定向左运动且速度小于风速,与上述分析不符,B不符合题意;
C. 甲车一定是静止的,与上述分析不符,C不符合题意;
D.甲车可能向左运动,这时甲车的速度一定小于风,与上述分析相符,D符合题意;
【分析】利用旗子的方向可以判别甲车可能静止,或者向右运动,或者向左运动其速度小于风速;而乙车应该是向左运动其速度大于风速。
5.(2019高一上·祁门期中)下图所示为甲、乙两个物体运动图象,则下列叙述正确的是(  )。
A.甲物体做曲线运动 B.甲物体运动方向保持不变
C.乙物体2-4s的加速度为5m/s2 D.乙物体4s末距出发点最远
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A. 甲物体的位移图象并不是其运动轨迹,位移图象表示甲物体做的是直线运动,A不符合题意;
B.位移图像的斜率表示速度,甲物体在前4s内沿正向运动,后4s内沿负向运动,甲物体运动方向发生了改变,B不符合题意;
C.v-t图象中斜率表示加速度,则乙物体2-4s加速度为
C不符合题意;
D.由图乙可得,0~4s内速度为正,物体向正方向运动;4~8s内速度为负,物体向规定正方向的反方向运动.则乙物体4 s末距出发点最远.D符合题意;
故答案为:D。
【分析】位移时间图像可以判别甲物体做直线运动,其斜率表述速度的变化;速度时间图像其斜率大小可以求出加速度的大小;其面积代表位移的大小。
6.(2019高一上·祁门期中)甲、乙两汽车在一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶,下列说法正确的是(  )
A.两车在t2时刻也并排行驶 B.t2时刻甲车在后,乙车在前
C.甲、乙两车做曲线运动 D.乙车的加速度先减小后增大
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.已知在t1时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t2时刻,甲车在前,乙车在后,两车没有并排行驶,AB不符合题意;
C.速度图象并不表示其运动轨迹,速度图象表示两物体做的是直线运动,C不符合题意;
D.速度图线的切线的斜率表示加速度,可知乙车的加速度先减小后增大,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】利用图像面积可以判别是否相遇;利用面积大小可以判别位置;利用速度符号可以判别两车做直线运动;利用斜率可以判别加速度的变化。
7.(2019高一上·祁门期中)一个做匀速直线运动的物体,从某时刻起做匀减速运动直到静止,设连续通过三段位移的时间分别是3 s、2 s、1 s,最后1s后物体停止运动,则这三段位移的大小之比和这三段位移上的平均速度之比分别是(  )
A.33∶23∶1 32∶22∶1
B.5∶3∶1 3∶2∶1
C.1∶23∶33 1∶22∶32
D.1∶2∶3 1∶1∶1
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】将物体反向看作初速度为零的匀加速直线运动,则1s内的位移为: ;2s内的位移为: ;3s内的位移为: ;故位移之比: ;平均速度 ;故平均速度之比为: ;A符合题意;BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】末速度为零的匀减速直线运动可以作为逆向的匀加速直线运动分析,由位移公式求得三段内的位移之比;再由平均速度公式可求得平均速度之比.
8.(2019高一上·祁门期中)如图所示,汽车关闭发动机后沿水平面做匀减速直线运动,初速度从v0=15m/s,加速度大小为2.5m/s2,求汽车8s内走的路程(  )
A.40m B.45m C.50m D.60m
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】关闭发动机后汽车停下来需要的时间
6s末汽车已经停止了运动,所以8s内的位移等于6s内的位移
故答案为:B。
【分析】利用速度公式可以求出运动的时间;结合位移公式可以求出位移的大小。
9.(2020高二下·宁波期中)几个水球可以挡住子弹 《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球,则可以判定(  )
A.由题干信息可以确定子弹在毎个水球中运动的时间相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.子弹在每个水球中速度变化相同
D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】AB.设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据 知,所以时间之比为
所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹依次穿过4个水球的时间之比为
但是不能求解穿过每个水球的具体时间,AB不符合题意;
C.子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,则受力是相同的,所以加速度相同,由△v=at可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;C不符合题意;
D.由A的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】子弹做匀减速运动,结合运动学公式求解经过每一段位移的速度和时间,再结合选项分析求解即可。
二、多选题
10.(2019高一上·祁门期中)下列说法正确的是(  )
A.运动的物体也可以作为参考系
B.只要是体积小的物体,都能看成质点
C.在时间轴上用一个点表示某个时刻,在时间轴上用一段线段表示某段时间
D.若位移大小等于路程,则这段时间内物体做单向直线运动
【答案】A,C,D
【知识点】质点;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A.参考系的选择是任意的,可以是相对地面不动的物体,也可以是相对地面运动的物体,A符合题意;
B.体积很小的物体它的体积不一定能够忽略,不一定能看成质点,如原子的体积很小,在研究原子内部结构的时候是不能看成质点的,B不符合题意;
C.时间与时刻的区别,时间是指时间段,时刻是指时间点,所以在时间轴上用一个点表示某个时刻,在时间轴上用一段线段表示某段时间,C符合题意;
D.只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题。
11.(2019高一上·祁门期中)如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2s将熄灭,此时汽车距离停车线20m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2,减速时最大加速度大小也为2m/s2.,此路段允许行驶的最大速度为10m/s,下列说法中正确的有(  )
A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车恰好通过停车线
B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车不可能通过停车线
C.如果立即做匀减速运动,汽车刚好停在停车线
D.如果距停车线16m处减速,汽车刚好停在停车线处
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】AB.如果立即做匀加速直线运动,t1=2s内的位移
所以如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车恰好到达停车线,B不符合题意、A符合题意;
CD.如果做匀减速运动,速度减为零需要时间
此过程通过的位移为
即刹车距离为16m,如果立即做匀减速运动,汽车不会刚好停在停车线; 如果距停车线16m处减速,汽车刚好停在停车线处,D符合题意,C不符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用位移公式结合速度公式可以判别汽车的位置。
12.(2019高一上·祁门期中)从离地H高处自由下落小球a,同时在它正下方H处以速度 竖直上抛另一小球b,不计空气阻力,以下说法正确的(  )
A.若 ,小球b在上升过程中与a球相遇
B.若 ,小球b在下落过程中肯定与a球相遇
C.若 ,小球b和a不会在空中相遇
D.若 ,两球在空中相遇时b球速度为零。
【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用;追及相遇问题
【解析】【解答】设经过时间t物体a、b在空中相遇,a做自由落体运动的位移
b做竖直上抛运动的位移为
由几何关系有
联立以上各式解得
小球b上升的时间
小球b运动的总时间为
A.若小球b在上升过程中与a球相遇,则
解得
A符合题意;
B.若下落过程相遇,则


若若 ,小球b在下落过程中不会与a球相遇,B不符合题意;
C.若 ,小球b落回地面的时间
即 时,小球b和a相遇点在地面上,小球b和a不会在空中相遇,C符合题意。
D.若 ,则
相遇时间
此时b球刚上升到最高点,速度为零,D符合题意;
故答案为:ACD。
【分析】利用位移公式可以求出相遇时间;结合b在空中运动的时间结合小球初速度的大小可以判别相遇的次数和位置。
三、实验题
13.(2019高一上·祁门期中)某同学利用图甲的实验装置,探究物块在水平桌面上的“速度随时间变化的规律”,物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。
(1)通过分析纸带数据,可判断出物块在相邻计数点   和   之间某时刻开始减速。
(2)打计数点5时,物块对应的速度大小v=   m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)物块加速运动过程中加速度的大小a=   m/s2。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)6;7
(2)1.00
(3)2.00
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)从纸带上的数据分析得知:在点计数点6之前,两点之间的位移逐渐增大,且相邻两点之间的位移之差在误差允许范围内,可以认为相等,是匀加速运动;在计数点7之后,两点之间的位移逐渐减小,且相邻两点之间的位移之差在误差允许范围内,可以认为相等,是匀减速运动;所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速;(2)每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,由纸带可知 ;(3)减速运动过程中,根据逐差法得:
【分析】(1)利用位移的变化可以判别减速的位置;利用平均速度公式可以求出速度的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小。
14.(2019高一上·祁门期中)在高架道路上,一般限速100km/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:路面下相隔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(在本题中可看作质点)匀速经过该路段,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,则计算机将指令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,回答下列问题:
(1)试写出微型计算机计算汽车速度v的表达式   。
(2)若L=5m,Δt=0.2s,则照相机将   工作。(填会或不会)
【答案】(1)
(2)不会
【知识点】速度、速率
【解析】【解答】(1)微型计算机计算汽车速度时是用短时间内的平均速度代替瞬时速度,所以汽车速度的表达式: (2)根据 得:
故没有超速,故照相机不会工作.
【分析】(1)利用平均速度公式可以求出汽车的速度大小;
(2)利用速度的比较可以判别照相机会不会工作。
四、解答题
15.(2019高一上·祁门期中)一个物体自t=0时开始做直线运动其速度-时间图象如图所示。求:
(1)物体在4s~6s内的加速度大小;
(2)物体0~6s内的路程;
(3)物体0~6s内的平均速度。
【答案】(1)解:在速度-时间图象中,斜率表示加速度,
则在4s-6s内加速度大小为10m/s2
(2)解:第4s物体的速度:
由图可知路程是面积的代数和,
正向位移为
负向位移为
故路程为
(3)解:由图可知6s内物体的位移是
由平均速度公式
解得物体0-6s内的平均速度
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)利用斜率可以求出加速度的大小;
(2)利用速度公式结合面积可以求出物体的路程;
(3)利用位移的大小结合平均速度公式可以求出平均速度的大小。
16.(2019高一上·祁门期中)一物体沿直线由静止开始做匀加速直线运动,最初3秒内的位移为4.5m,最后3秒内的位移为10.5m,求这段时间内的总位移?
【答案】解:由位移公式,物体前3s内的位移 ①
物体后3s内的位移 ②
物体这段时间内的总位移 ③
由①②③解得物体这段时间内的总位移x=12.5m
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】利用位移公式可以求出总位移的大小。
17.(2019高一上·祁门期中)A、B两列火车在同一轨道上同向行驶, A在前, 速度为vA=10m/s, B车在后速度 vB=30m/s. 因大雾能见度低, B车在距A车500m时, 才发现前方有A车. 这时B车立即刹车, 但要经过1800m B车才能停止. 问:
(1)A车若仍按原速前进, 两车是否会相撞 若会相撞, 将在何时何地发生
(2)B车在刹车的同时发出信号, A车司机在收到信号1.5s后加速前进, 求A车的加速度多大时, 才能避免事故发生
【答案】(1)解:B车立即刹车,做匀减速运动,设a为B车加速度,
由公式
解得:加速度
若B车达到A车的速度,由公式
则有
所需要的时间为
而在80s内,A车行驶位移为s2=vAt1=10×80m=800m
因为:1600m>500m+800m
所以有B车已撞了A车.
若相撞,则有
解得:
(2)解:设A车司机收到信号后以加速度aA加速前进,两车恰相遇不相撞应满足速度关系:vA=vB
即为:30-0.25t=10+aA(t-1.5)
位移关系为:sB=sA+x0
即:
联立解得:t=48.84s aA=0.15m/s2
所以车的加速度大于0.15m/s2时才能避免事故
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】本题是物体做匀减速、匀速及匀加速相综合的应用,不论是什么运动,它们的运动时间是相同的,所以有的根据速度相同来求出位移,有的根据位移关系来确定速度大小.
18.(2019高一上·祁门期中)某自来水管的管口定时滴下水滴,现在管口的正下方放置以金属盘,水滴滴到盘上发出响声,逐渐向上平移金属盘直到看见水滴从管口刚好滴出时,恰好听到水滴滴到盘底的响声,记录盘底的高度x1,再继续上移盘,第二次,第三次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声,分别测出盘底离地面的高度x2和x3,实验测得x1=10cm,x2=45cm,x3=70cm,g=10m/s2。求
(1)相邻水滴滴出的时间间隔
(2)自来水管的管口离地面的高度
【答案】(1)解:设相邻水滴的时间间隔为T,根据题意可得x12=x2-x1=0.45
m -0.10 m =0.35m
x23=x3-x2=0.70
m -0.45 m =0.25m
根据x12-x23=gT2,联立并代入数据解得T=0.1s
(2)解:利用平均速度推论公式得, 第二次看见水从管口滴出同时听到水滴落到盘底的响声时水滴的速度
则自来水水管口离地面的高度为
【知识点】匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【分析】(1)利用邻差公式可以求出时间间隔的大小;
(2)利用邻差公式结合位移公式可以求出对应的高度。

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