河南省实验中学2018-2019高一上学期物理第一次月考试卷

河南省实验中学2018-2019学年高一上学期物理第一次月考试卷
一、多选题
1.(2018高一上·河南月考)下列说法错误的是(  )
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
2.(2018高一上·河南月考)一个物体从塔顶上下落,做自由落体运动,在到达地面前最后1s内通过的距离是55m,g取10m/s2.则(  )
A.物体落地前瞬间速度是50m/s B.物体下落时间是6s
C.物体在第1s内通过的距离是5.5m D.塔顶距地面高180m
3.(2018高一上·河南月考)两个质点A、B放在同一水平面上,同时由静止开始从同一位置沿相同方向做直线运动,其运动的v-t图象如图所示。对A、B运动情况的分析,下列说法正确的是(  )
A.A,B加速时的加速度大小之比为2:1
B.A,B减速时的加速度大小之比为1:1
C.在t=5t0时,A,B相距最远
D.在t=6t0时,A,B相遇
4.(2018高一上·河南月考)一质点沿x轴正向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其 图像如图,则(  )
A.质点做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度为1.5 m/s
二、单选题
5.(2018高一上·河南月考)在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(  )
A.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B.根据速度定义式v= ,当 非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.定义加速度a= 用到比值定义法
6.(2018高一上·河南月考)关于速度、速度改变量和加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.速度增加,加速度一定变大
C.某时刻物体的速度为零,其加速度可能不为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
7.(2018高一上·河南月考)在我校第56届田径运动会上,教练员分析某运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点共用了12.5s,则(  )
A.运动员在第1s末的速度是8m/s
B.运动员在第7s内的平均速度是9m/s
C.运动员在第7s末的瞬时速度是9m/s
D.运动员在百米比赛中的平均速度为8m/s
8.(2018高一上·河南月考)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m,则下列说法正确的是(  )
A.小球前15s内的平均速度为3m/s B.小球加速度为0.1m/s2
C.小球第15s的初速度为2.8m/s D.第15s内的平均速度为0.2m/s
9.(2018高一上·河南月考)一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s,有三种行进方式:a.一直匀速直线运动;b.先减速再加速;c.先加速再减速,则(  )
A.a种方式先到达 B.b种方式先到达
C.c种方式先到达 D.条件不足,无法确定
10.(2018高一上·河南月考)小球自某一高度自由落下,它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是(  )
A. ∶1 B. ∶2 C.2∶1 D.4∶1
11.(2017高一下·衡水期末)汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,发现前方有障碍物立即刹车,刹车的加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为(  )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
12.(2019高一上·太原月考)如图所示的位移( )—时间( )图象和速度( )—时间( )图象中,给出的四条图线1、2、3、4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.图线1表示物体做曲线运动
B. 图象中 时刻
C. 图象中0至 时间内3物体和4物体的平均速度大小相等
D.两图象中, 、 时刻分别表示2、4物体开始反向运动
三、实验题
13.(2018高一上·河南月考)某同学测定匀变速直线运动的加速度时,打出了A、B、C三条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…,如图甲、乙、丙所示的三段纸带,分别是从A、B、C三条不同纸带上撕下的.
(1)在甲、乙、丙三段纸带中,属于从A纸带撕下的是   ;
(2)已知打点的频率为50Hz,则打A纸带时物体的加速度大小是   m/s2。
14.(2018高一上·河南月考)某同学用下图所示装置测定重力加速度的大小,已知打点的频率为50Hz,请回答:
(1)除打点计时器、纸带、重物、铁架台、夹子、导线及开关外,在下面的器材中,还必须使用的有____________(填选项代号)。
A.电压为6V以下的交流电源 B.电压为220V的交流电源
C.刻度尺 D.秒表
(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的   端.(选填“左”或“右”)
(3)根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接测得的物理量是 ____________
A.加速度 B.速度 C.位移 D.平均速度
(4)已知纸带上记录的点为打点计时器连续打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为   m/s,所测得的重力加速度大小为   m/s2.(结果均保留三位有效数字)
四、解答题
15.(2018高一上·河南月考)一辆汽车以为6 m/s的初速度做匀加速直线运动,运动28 m后速度增加到8
m/s,求加速时间和加速度。
16.(2018高一上·河南月考)某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h,一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,经1.5 s停止,量得刹车痕迹s=9 m,试通过计算判定这辆车是否违章?
17.(2018高一上·河南月考)跳伞运动员做低空跳伞表演,离地面179m离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落80m时打开降落伞,伞张开后做匀减速运动,跳伞运动员到达地面时速度为4m/s,g=10m/s2求:
(1)伞张开后运动员的加速度为多大?
(2)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面。
18.(2018高一上·河南月考)一辆货车正以12 m/s的速度在平直公路上前进,发现有货物掉下后,立即松开油门以大小为 的加速度做匀减速直线运动,货车开始做匀减速直线运动的同时,在其后面16 m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发,以 的加速度同方向追赶货车,已知自行车能达到的最大速度为8 m/s,求:
(1)货车做匀减速运动的位移大小;
(2)自行车至少经过多长时间能追上货车。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质点;时间与时刻;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不符合题意;
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错误,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,C不符合题意;
D. 只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点。
2.【答案】B,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A、最后 内的平均速度 ,最后 内的平均速度等于最后 内中间时刻的瞬时速度,则落地的速度 ,A不符合题意;
B、石块下落的时间 ,B符合题意;
C、在第 内下落的高度为 ,C不符合题意;
D、高度为 ,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,结合匀变速直线运动公式求解即可。
3.【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、速度—时间图象的斜率表示加速度,则A加速时的加速度 ,B加速度大小 ,所以A、B加速时的加速度大小之比为10:1,A不符合题意;
B、速度—时间图象的斜率表示加速度,则A减速时的加速度 ,B加速度大小 ,所以A、B减速时的加速度大小之比为1:1,B符合题意;
C、速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移,当AB速度相等时,相距最远,由图象可知,在2t0和3t0之间相距最远,C不符合题意;
D、当AB图象与坐标轴围成的面积相等时相遇,根据图象可知,在t=6t0时刻,A、B位移相等而相遇,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,结合选项分析即可。
4.【答案】A,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、B、C、根据 ,变形得: ,对比图像反映的函数表达式得: 可得:初速度v0=1m/s,而 ,则加速度为a=2×0.5=1.0m/s2.说明质点做匀加速直线运动,则质点在1s末速度为v=v0+at=1+1=2m/s;B、C不符合题意,A符合题意.
D、质点在第1s内的平均速度 ,D符合题意.
故答案为:AD.
【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,结合选项分析即可。
5.【答案】C
【知识点】假设法;微元法;比值定义法
【解析】【解答】A、在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法;A不符合题意.
B、以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,采用了极限思维法,B不符合题意;
C、用质点代替物体,采用的科学方法是建立理想化的物理模型的方法,C错误,符合题意;
D、定义加速度采用的是比值法;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物理学中用到的试验方法有很多,质点和点电荷是同一种思想方法,加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量,重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想,结合选项分析即可。
6.【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、物体运动的速度改变量很大,但不知道改变所用时间,故不能得到加速度很大的结论;A不符合题意.
B、当加速度方向与速度方向相同,加速度的大小减小或不变、增大,速度仍然能增大;B不符合题意.
C、物体速度为零,加速度可以不为零,如自由落体运动的初位置,速度为零,加速度为g;C符合题意.
D、物体的加速度很大,代表物体速度的变化率很大,而并不代表物体的速度很大;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
7.【答案】D
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】根据题意运动员在第1s内的位移是8m,可知运动员在1秒内的平均速度为8m/s,但是在1s的速度不一定是8m/s,A不符合题意;运动员前7s内的位移为63m,而第7秒内的位移不确定,因此无法求出其平均速度大小,B不符合题意;运动员的运动不是匀变速直线运动,故无法求解第7s末的瞬时速度,C不符合题意;该过程中位移为100m,所用时间为12.5s,因此平均速度为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】平均速度指的是一段位移除以对应时间,在该段位移内,物体的速度可能会发生很大的变化,但是平均速度并不能发映出,只是的一段位移对应的等效速度。
8.【答案】C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A、B、根据△x=aT2得: ,第15s末的速度为:v15=at15=0.2×15m/s=3m/s,则小球前15s内的平均速度为: ,A、B不符合题意.
C、小球在第15s初的速度即为14s的末速度:v=at14=0.2×14m/s=2.8m/s,C符合题意.
D、根据匀变速直线运动的推论:平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第15s内的平均速度为14.5s的瞬时速度, ;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物体做匀变速直线运动,假设物体的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解即可。
9.【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】画出速度时间图像,图线所围成的面积表示位移大小,三种运动情况围成的面积相等,所以C中方式先到达,C对;
故答案为:C
【分析】结合a、b、c三种运动方式,根据速度变化绘制出他们的v-t图像,结合图像分析求解即可。
10.【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,前一半位移内 ;整个位移上: ,联立解得: ;即到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比为 .
故答案为:A.
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,加速度为重力加速度g,结合匀变速直线运动公式求解即可。
11.【答案】A
【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】【解答】解:汽车减速到0需要的时间为:t= = =4s,
刹车后2s内的位移为:x1=v0t+ at12=20×2﹣ ×5×22=30m,
汽车运动4s就停止运动,则刹车后5s内的位移为:x= = =40m,故A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】汽车做匀减速直线运动,必须先用速度公式求出汽车的减速时间,然后应用位移公式求出汽车的位移.
12.【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】位移(s)-时间(t)图象和速度(v)-时间(t)图象中无法表示曲线运动,A不符合题意。s-t图象中 时刻1的切线的斜率比2的斜率大,所以 .B符合题意。根据速度图象的“面积”大小等于位移得知,在v-t图象中0至 时间内3的位移比4的位移小,所以3的平均速度比4的平均速度小,C不符合题意;s-t图象中的 时刻表示速度反向,而v-t图象中的 时刻表示加速度反向,速度还是正方向,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】运动图像都描述一维直线运动;利用图1的斜率可以判别速度的大小;利用图2的面积可以比较位移,除以对应时间可以比较平均速度的大小;利用速度符号可以判别运动方向。
13.【答案】(1)甲
(2)2.51
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出:x34-x23=x23-x12=x12-x01,因此x34=2(2x12-x01)-x12=10.53cm,所以属于纸带A的是甲图.(2)根据运动学公式△x=aT2得: .
【分析】(1)物体做匀加速度运动,相邻两点之间的距离的差值是定值,结合选项求解即可;
(2)结合纸带上点的间隔,利用公式△x=aT2求解即可。
14.【答案】(1)B;C
(2)左
(3)C
(4)1.17m/s;9.75m/s2
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)A、电火花打点计时器需要220V交流电源,A不符合题意,B符合题意;
C、打出的纸带需要刻度尺测量计数点间的距离,所以需要刻度尺,C符合题意;
D、打点计时器本身就是一种计时仪器,所以不需要秒表,D不符合题意.
故答案为:BC.(2)因为纸带做加速运动,所以打出的点间的距离会越来越大,所以重物连接在纸带的左端;(3)由于打点计时器打出的纸带中相邻的点间的时间间隔为0.02s,所以数出两点间的点的个数就可以知道两点间的总时间,用刻度尺可以直接测出两点间的距离;而平均速度等于位移除以时间,需要用公式计算;瞬时速度的解法根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度解得,也需要用公式计算;加速度根据匀变速直线运动的推论公式△x=gT2可以求,也需要用公式计算,C符合题意,A、B、D不符合题意.
故答案为:C.(4)相邻计数点间的时间间隔为匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,B点速度等于AC段平均速度,故 ,根据公式△x=gT2得,即 ,代入数据可得 .
【分析】(1)电磁打点计时器需要低压交流电来工作,电火花打点计时器需要220V交流电来工作;利用刻度尺测量纸带上点的距离,分析物体的运动状态;
(2)左端点密集,速度比较小,右端点比较疏松,速度比较大,故右端与重物相连;
(3)刻度尺测量纸带上点的距离,即物体的位移;
(4)C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度,即利用BD的长度除以对应的时间即可;结合纸带上点的距离,利用逐差法求解物体的加速度即可。
15.【答案】解:这段时间内汽车的平均速度 ;
所用时间
汽车的加速度 .
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】结合物体的初末速度和运动距离,利用平均速度求解物体运动的时间,再利用加速度的定义式求解物体的加速度。
16.【答案】解:把匀减速直线运动看做反方向的匀减速,根据位移与时间关系 ,由v=at可知减速的初速度为6m/s,超速违章
【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】利用汽车刹车的时间和距离求解汽车的加速度,再结合汽车的刹车时间求解汽车的初速度。
17.【答案】(1)解:运动员自由下落过程,有
运动员打开伞时的速度为
运动员打开伞后做匀减速运动,由v22-v12=-2as2
伞张开后运动员的加速度为
(2)解:在自由落体运动中,由v1=gt1
得到自由落体运动的时间为
伞张开后匀减速时v2=v1-at2
则打开伞后运动的时间为
所以离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=8.5s
【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速度的关系
【解析】【分析】(1)伞张开后,运动员做匀减速运动,结合运动员的末速度和下落距离,利用运动学公式求解运动员的加速度;
(2)运动员的运动过程分为两段,第一段做自由落体运动,第二段做匀减速运动,分别利用运动学公式求解运动时间,相加即可。
18.【答案】(1)解:根据 ,解得
(2)解:自行车加速到最大速度所用时间 ,在4s时间内,自行车的位移: ,货车的位移为: ,所以在前4s内,自车不能追上货车,设从开始到追上所用时间为t,则有 ,解得t=4s,但货车从减速到速度为零所用的时间为6s,所以总时间为
【知识点】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)结合汽车的初末速度和减速的加速度,利用公式求解减速的位移;
(2)两物体加速度恒定,做匀变速直线运动,两者相遇的条件是两者的位移满足一定的条件,结合匀变速直线运动公式列方程求解即可。
河南省实验中学2018-2019学年高一上学期物理第一次月考试卷
一、多选题
1.(2018高一上·河南月考)下列说法错误的是(  )
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】B
【知识点】质点;时间与时刻;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不符合题意;
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错误,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,C不符合题意;
D. 只有在单向直线运动中,位移的大小等于路程,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点。
2.(2018高一上·河南月考)一个物体从塔顶上下落,做自由落体运动,在到达地面前最后1s内通过的距离是55m,g取10m/s2.则(  )
A.物体落地前瞬间速度是50m/s B.物体下落时间是6s
C.物体在第1s内通过的距离是5.5m D.塔顶距地面高180m
【答案】B,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A、最后 内的平均速度 ,最后 内的平均速度等于最后 内中间时刻的瞬时速度,则落地的速度 ,A不符合题意;
B、石块下落的时间 ,B符合题意;
C、在第 内下落的高度为 ,C不符合题意;
D、高度为 ,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,结合匀变速直线运动公式求解即可。
3.(2018高一上·河南月考)两个质点A、B放在同一水平面上,同时由静止开始从同一位置沿相同方向做直线运动,其运动的v-t图象如图所示。对A、B运动情况的分析,下列说法正确的是(  )
A.A,B加速时的加速度大小之比为2:1
B.A,B减速时的加速度大小之比为1:1
C.在t=5t0时,A,B相距最远
D.在t=6t0时,A,B相遇
【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、速度—时间图象的斜率表示加速度,则A加速时的加速度 ,B加速度大小 ,所以A、B加速时的加速度大小之比为10:1,A不符合题意;
B、速度—时间图象的斜率表示加速度,则A减速时的加速度 ,B加速度大小 ,所以A、B减速时的加速度大小之比为1:1,B符合题意;
C、速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移,当AB速度相等时,相距最远,由图象可知,在2t0和3t0之间相距最远,C不符合题意;
D、当AB图象与坐标轴围成的面积相等时相遇,根据图象可知,在t=6t0时刻,A、B位移相等而相遇,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,结合选项分析即可。
4.(2018高一上·河南月考)一质点沿x轴正向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其 图像如图,则(  )
A.质点做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2
B.质点做匀加速直线运动,加速度为0.5 m/s2
C.质点在1 s末速度为1.5 m/s
D.质点在第1 s内的平均速度为1.5 m/s
【答案】A,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A、B、C、根据 ,变形得: ,对比图像反映的函数表达式得: 可得:初速度v0=1m/s,而 ,则加速度为a=2×0.5=1.0m/s2.说明质点做匀加速直线运动,则质点在1s末速度为v=v0+at=1+1=2m/s;B、C不符合题意,A符合题意.
D、质点在第1s内的平均速度 ,D符合题意.
故答案为:AD.
【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,结合选项分析即可。
二、单选题
5.(2018高一上·河南月考)在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法,如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(  )
A.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B.根据速度定义式v= ,当 非常小时, 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.定义加速度a= 用到比值定义法
【答案】C
【知识点】假设法;微元法;比值定义法
【解析】【解答】A、在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法;A不符合题意.
B、以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,采用了极限思维法,B不符合题意;
C、用质点代替物体,采用的科学方法是建立理想化的物理模型的方法,C错误,符合题意;
D、定义加速度采用的是比值法;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物理学中用到的试验方法有很多,质点和点电荷是同一种思想方法,加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量,重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想,结合选项分析即可。
6.(2018高一上·河南月考)关于速度、速度改变量和加速度,下列说法正确的是(  )
A.物体的速度改变量很大,它的加速度一定很大
B.速度增加,加速度一定变大
C.某时刻物体的速度为零,其加速度可能不为零
D.加速度很大时,运动物体的速度一定很大
【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A、物体运动的速度改变量很大,但不知道改变所用时间,故不能得到加速度很大的结论;A不符合题意.
B、当加速度方向与速度方向相同,加速度的大小减小或不变、增大,速度仍然能增大;B不符合题意.
C、物体速度为零,加速度可以不为零,如自由落体运动的初位置,速度为零,加速度为g;C符合题意.
D、物体的加速度很大,代表物体速度的变化率很大,而并不代表物体的速度很大;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
7.(2018高一上·河南月考)在我校第56届田径运动会上,教练员分析某运动员百米赛跑的全程录像带,测得运动员在第1s内的位移是8m,前7s跑了63m,跑到终点共用了12.5s,则(  )
A.运动员在第1s末的速度是8m/s
B.运动员在第7s内的平均速度是9m/s
C.运动员在第7s末的瞬时速度是9m/s
D.运动员在百米比赛中的平均速度为8m/s
【答案】D
【知识点】速度与速率;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】根据题意运动员在第1s内的位移是8m,可知运动员在1秒内的平均速度为8m/s,但是在1s的速度不一定是8m/s,A不符合题意;运动员前7s内的位移为63m,而第7秒内的位移不确定,因此无法求出其平均速度大小,B不符合题意;运动员的运动不是匀变速直线运动,故无法求解第7s末的瞬时速度,C不符合题意;该过程中位移为100m,所用时间为12.5s,因此平均速度为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】平均速度指的是一段位移除以对应时间,在该段位移内,物体的速度可能会发生很大的变化,但是平均速度并不能发映出,只是的一段位移对应的等效速度。
8.(2018高一上·河南月考)一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m,则下列说法正确的是(  )
A.小球前15s内的平均速度为3m/s B.小球加速度为0.1m/s2
C.小球第15s的初速度为2.8m/s D.第15s内的平均速度为0.2m/s
【答案】C
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A、B、根据△x=aT2得: ,第15s末的速度为:v15=at15=0.2×15m/s=3m/s,则小球前15s内的平均速度为: ,A、B不符合题意.
C、小球在第15s初的速度即为14s的末速度:v=at14=0.2×14m/s=2.8m/s,C符合题意.
D、根据匀变速直线运动的推论:平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第15s内的平均速度为14.5s的瞬时速度, ;D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物体做匀变速直线运动,假设物体的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解即可。
9.(2018高一上·河南月考)一辆警车在平直的公路上以40 m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40 m/s,有三种行进方式:a.一直匀速直线运动;b.先减速再加速;c.先加速再减速,则(  )
A.a种方式先到达 B.b种方式先到达
C.c种方式先到达 D.条件不足,无法确定
【答案】C
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】画出速度时间图像,图线所围成的面积表示位移大小,三种运动情况围成的面积相等,所以C中方式先到达,C对;
故答案为:C
【分析】结合a、b、c三种运动方式,根据速度变化绘制出他们的v-t图像,结合图像分析求解即可。
10.(2018高一上·河南月考)小球自某一高度自由落下,它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是(  )
A. ∶1 B. ∶2 C.2∶1 D.4∶1
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,前一半位移内 ;整个位移上: ,联立解得: ;即到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比为 .
故答案为:A.
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,加速度为重力加速度g,结合匀变速直线运动公式求解即可。
11.(2017高一下·衡水期末)汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,发现前方有障碍物立即刹车,刹车的加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为(  )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
【答案】A
【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】【解答】解:汽车减速到0需要的时间为:t= = =4s,
刹车后2s内的位移为:x1=v0t+ at12=20×2﹣ ×5×22=30m,
汽车运动4s就停止运动,则刹车后5s内的位移为:x= = =40m,故A符合题意,BCD不符合题意;
故答案为:A.
【分析】汽车做匀减速直线运动,必须先用速度公式求出汽车的减速时间,然后应用位移公式求出汽车的位移.
12.(2019高一上·太原月考)如图所示的位移( )—时间( )图象和速度( )—时间( )图象中,给出的四条图线1、2、3、4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.图线1表示物体做曲线运动
B. 图象中 时刻
C. 图象中0至 时间内3物体和4物体的平均速度大小相等
D.两图象中, 、 时刻分别表示2、4物体开始反向运动
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】位移(s)-时间(t)图象和速度(v)-时间(t)图象中无法表示曲线运动,A不符合题意。s-t图象中 时刻1的切线的斜率比2的斜率大,所以 .B符合题意。根据速度图象的“面积”大小等于位移得知,在v-t图象中0至 时间内3的位移比4的位移小,所以3的平均速度比4的平均速度小,C不符合题意;s-t图象中的 时刻表示速度反向,而v-t图象中的 时刻表示加速度反向,速度还是正方向,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】运动图像都描述一维直线运动;利用图1的斜率可以判别速度的大小;利用图2的面积可以比较位移,除以对应时间可以比较平均速度的大小;利用速度符号可以判别运动方向。
三、实验题
13.(2018高一上·河南月考)某同学测定匀变速直线运动的加速度时,打出了A、B、C三条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…,如图甲、乙、丙所示的三段纸带,分别是从A、B、C三条不同纸带上撕下的.
(1)在甲、乙、丙三段纸带中,属于从A纸带撕下的是   ;
(2)已知打点的频率为50Hz,则打A纸带时物体的加速度大小是   m/s2。
【答案】(1)甲
(2)2.51
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)根据匀变速直线运动的特点(相邻的时间间隔位移之差相等)得出:x34-x23=x23-x12=x12-x01,因此x34=2(2x12-x01)-x12=10.53cm,所以属于纸带A的是甲图.(2)根据运动学公式△x=aT2得: .
【分析】(1)物体做匀加速度运动,相邻两点之间的距离的差值是定值,结合选项求解即可;
(2)结合纸带上点的间隔,利用公式△x=aT2求解即可。
14.(2018高一上·河南月考)某同学用下图所示装置测定重力加速度的大小,已知打点的频率为50Hz,请回答:
(1)除打点计时器、纸带、重物、铁架台、夹子、导线及开关外,在下面的器材中,还必须使用的有____________(填选项代号)。
A.电压为6V以下的交流电源 B.电压为220V的交流电源
C.刻度尺 D.秒表
(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的   端.(选填“左”或“右”)
(3)根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接测得的物理量是 ____________
A.加速度 B.速度 C.位移 D.平均速度
(4)已知纸带上记录的点为打点计时器连续打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为   m/s,所测得的重力加速度大小为   m/s2.(结果均保留三位有效数字)
【答案】(1)B;C
(2)左
(3)C
(4)1.17m/s;9.75m/s2
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)A、电火花打点计时器需要220V交流电源,A不符合题意,B符合题意;
C、打出的纸带需要刻度尺测量计数点间的距离,所以需要刻度尺,C符合题意;
D、打点计时器本身就是一种计时仪器,所以不需要秒表,D不符合题意.
故答案为:BC.(2)因为纸带做加速运动,所以打出的点间的距离会越来越大,所以重物连接在纸带的左端;(3)由于打点计时器打出的纸带中相邻的点间的时间间隔为0.02s,所以数出两点间的点的个数就可以知道两点间的总时间,用刻度尺可以直接测出两点间的距离;而平均速度等于位移除以时间,需要用公式计算;瞬时速度的解法根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度解得,也需要用公式计算;加速度根据匀变速直线运动的推论公式△x=gT2可以求,也需要用公式计算,C符合题意,A、B、D不符合题意.
故答案为:C.(4)相邻计数点间的时间间隔为匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,B点速度等于AC段平均速度,故 ,根据公式△x=gT2得,即 ,代入数据可得 .
【分析】(1)电磁打点计时器需要低压交流电来工作,电火花打点计时器需要220V交流电来工作;利用刻度尺测量纸带上点的距离,分析物体的运动状态;
(2)左端点密集,速度比较小,右端点比较疏松,速度比较大,故右端与重物相连;
(3)刻度尺测量纸带上点的距离,即物体的位移;
(4)C点的速度等于物体在BD段中运动的平均速度,即利用BD的长度除以对应的时间即可;结合纸带上点的距离,利用逐差法求解物体的加速度即可。
四、解答题
15.(2018高一上·河南月考)一辆汽车以为6 m/s的初速度做匀加速直线运动,运动28 m后速度增加到8
m/s,求加速时间和加速度。
【答案】解:这段时间内汽车的平均速度 ;
所用时间
汽车的加速度 .
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】结合物体的初末速度和运动距离,利用平均速度求解物体运动的时间,再利用加速度的定义式求解物体的加速度。
16.(2018高一上·河南月考)某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h,一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,经1.5 s停止,量得刹车痕迹s=9 m,试通过计算判定这辆车是否违章?
【答案】解:把匀减速直线运动看做反方向的匀减速,根据位移与时间关系 ,由v=at可知减速的初速度为6m/s,超速违章
【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】利用汽车刹车的时间和距离求解汽车的加速度,再结合汽车的刹车时间求解汽车的初速度。
17.(2018高一上·河南月考)跳伞运动员做低空跳伞表演,离地面179m离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落80m时打开降落伞,伞张开后做匀减速运动,跳伞运动员到达地面时速度为4m/s,g=10m/s2求:
(1)伞张开后运动员的加速度为多大?
(2)运动员离开飞机后,经过多少时间才能到达地面。
【答案】(1)解:运动员自由下落过程,有
运动员打开伞时的速度为
运动员打开伞后做匀减速运动,由v22-v12=-2as2
伞张开后运动员的加速度为
(2)解:在自由落体运动中,由v1=gt1
得到自由落体运动的时间为
伞张开后匀减速时v2=v1-at2
则打开伞后运动的时间为
所以离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=8.5s
【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速度的关系
【解析】【分析】(1)伞张开后,运动员做匀减速运动,结合运动员的末速度和下落距离,利用运动学公式求解运动员的加速度;
(2)运动员的运动过程分为两段,第一段做自由落体运动,第二段做匀减速运动,分别利用运动学公式求解运动时间,相加即可。
18.(2018高一上·河南月考)一辆货车正以12 m/s的速度在平直公路上前进,发现有货物掉下后,立即松开油门以大小为 的加速度做匀减速直线运动,货车开始做匀减速直线运动的同时,在其后面16 m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发,以 的加速度同方向追赶货车,已知自行车能达到的最大速度为8 m/s,求:
(1)货车做匀减速运动的位移大小;
(2)自行车至少经过多长时间能追上货车。
【答案】(1)解:根据 ,解得
(2)解:自行车加速到最大速度所用时间 ,在4s时间内,自行车的位移: ,货车的位移为: ,所以在前4s内,自车不能追上货车,设从开始到追上所用时间为t,则有 ,解得t=4s,但货车从减速到速度为零所用的时间为6s,所以总时间为
【知识点】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)结合汽车的初末速度和减速的加速度,利用公式求解减速的位移;
(2)两物体加速度恒定,做匀变速直线运动,两者相遇的条件是两者的位移满足一定的条件,结合匀变速直线运动公式列方程求解即可。

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