第1单元描述运动含答案.docx
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第1单元描述运动含答案
一、描述运动的基本概念
1.(双)2009年1月,中国海军护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾、索马里海域为中国商船护航.如图1所示,此次护航从三亚启航,经南海、马六甲海峡,穿越印度洋,总航程四千五百海里.关于此次护航,下列说法正确的是( )
图1
A.当研究护航舰艇的运行轨迹时,可以将其看做质点
B.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行位移
C.“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程
D.根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度
解析:
将护航舰艇看做质点可较方便的研究其运行轨迹,故A对;由题图可知,“四千五百海里”指的是护航舰艇的航行路程,而不是位移,故B错,C对;平均速度是位移与所用时间的比值,故D错.
答案:
AC
2.(单)用同一张底片对着小球运动的路径每隔
s拍一次照,得到的照片如图3所示,则小球在图中过程运动的平均速度是( )
图3
A.0.25m/sB.0.2m/s
C.0.17m/sD.无法确定
解析:
由于此过程中小球的位移为5cm,所经时间为t=3×
s=0.3s,所以
=
m/s=0.17m/s,故C项正确.
答案:
C
3.(单)如图4所示是A、B两质点运动的速度
图象,则下列说法错误的是( )
A.A质点以10m/s的速度匀速运动图4
B.B质点先以5m/s的速度与A同方向运动1s,而后停了1s,最后以5m/s相反方向的速度匀速运动
C.B质点最初3s内的位移是10m
D.B质点最初3s内的路程是10m
解析:
B质点第1s内的位移为5m,第2s内静止,第3s内的位移为-5m,故前3s内,B质点的位移为0,路程为10m,选项C错,A、B、D对.
答案:
C
4.(双)三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运
动至M点,运动轨迹如图5所示,三个质
点同时从N点出发,同时达到M点,下列
说法正确的是( )图5
A.三个质点从N点到M点的平均速度相同
B.三个质点任意时刻的速度方向都相同
C.三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同
D.三个质点从N点到M点的位移相同
解析:
根据平均速度的定义式
=
,知选项A对;质点速度方向沿轨迹切线方向,故三个质点的速度方向不相同,选项B错;位移是指从初位置指向末位置的有向线段,在任意时刻,三个质点的位移方向不同,只有均到达M点后,位移方向相同,故选项C错,D对.
答案:
AD
5.(单)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零.在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
解析:
因加速度与速度方向相同,故物体速度要增加,只是速度增加变慢一些,最后速度达到最大值.因质点沿直线运动方向不变,所以位移一直增大.
答案:
B
6(单).一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2(m/s).则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0s到t=2s间的平均速度分别为( )
A.8m/s、24m/s B.24m/s、8m/s
C.12m/s、24m/sD.24m/s、12m/s
解析:
由瞬时速度公式可得t=2s时的速度为:
v=6t2m/s=6×22m/s=24m/s;由x与t的关系得出各时刻对应的位移,再利用平均速度公式可得t=0s到t=2s间的平均速度为:
=
=
=
m/s=8m/s.应选B.
答案:
B
二、运动图像
7.(双)如图1所示的x-t图象和v-t图象中,给出的四条曲线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( )
图1
A.图线1表示物体做曲线运动
B.x-t图象中t1时刻物体1的速度大于物体2的速度
C.v-t图象中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度
D.两图象中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动
解析:
运动图象只能用来描述直线运动,A错;x-t图象中,t1时刻物体1的斜率大于物体2,故B对;v-t图象,0至t3时间内由速度——时间图象所围的面积可知
4>
3,C对;t2时刻物体2开始反向,t4时刻物体4的速度方向不变,加速度开始反向,D错.
答案:
BC
8.(单)某物体的位移图象如图2所示,则下列
叙述不正确的是( )
A.物体运动的轨迹是抛物线
图2
B.物体运动的时间为8s
C.物体运动所能达到的最大位移为80m
D.在t=4s时刻,物体的瞬时速度为零
解析:
位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹.由图象可知,在0~4s内物体沿正方向前进80m,非匀速;4s~8s内物体沿与原来相反的方向运动至原点.在t=4s时,图线上该点处切线的斜率为零,故此时速度为零.由以上分析知A错,B、C、D均正确.
答案:
a
9.(单)小球从空中自由下落,与水平地面
相碰后弹到空中某一高度,其速度
随时间变化的关系如图3所示,取
g=10m/s2.则下列叙述不正确的是( )
A.小球下落的最大速度为5m/s图3
B.小球第一次反弹的初速度的大小为3m/s
C.小球能弹起的最大高度为0.45m
D.小球能弹起的最大高度为1.25m
解析:
结合题给v-t图,可以确定是以竖直向下为正方向的.由题图知0~0.5s过程为下落过程,最大速度为5m/s,A正确;0.5s~0.8s过程为反弹过程,初速度大小为3m/s,B正确;由v-t图线与坐标轴所围面积为位移可得反弹的最大高度为h=
(0.8-0.5)×3m=0.45m,C正确,D错.
答案:
D
10.(单)一质点自x轴原点出发,
沿x轴正方向以加速度a加速,经过t0
时间速度变为v0,接着以-a加速度运动,
当速度变为-
时,加速度又变为a,直
至速度为
时,加速度再变为-a,直到图4
速度变为-
…,其v-t图象如图4所示,
则下列说法正确的是( )
A.质点一直沿x轴正方向运动
B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止
C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
解析:
由v-t图可知,质点先沿x轴正向运动,经2t0时间反向加速后减速,接着又正向加速后减速,如此反复,但每次位移总比前一次小,最终停止,质点在运动过程中在2t0时刻离原点最远,其位移大小等于大三角形面积
v0·2t0=v0t0,只有D对.
答案:
D
11.(双)小李讲了一个龟兔赛跑的故事,按照小李讲的故事情节,兔子和乌龟的位移图象如图5所示,由图可知( )
图5
A.兔子和乌龟是同时同地出发
B.兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
C.乌龟做的是匀速直线运动,兔子是沿着折线跑的
D.乌龟先通过预定位移到达终点
解析:
由题图可知,兔子和乌龟在同一地点,但不是同时出发,兔子自认为自己跑得快,肯定赢,所以比乌龟晚出发时间t1,故选项A错.图中乌龟和兔子的x-t图象两次相交,表示在比赛途中它们相遇两次:
第一次是t2时刻兔子追上乌龟,第二次是t4时刻乌龟又追上了兔子,故选项B正确.乌龟一直做匀速直线运动,而兔子也在做直线运动,只是中间停了一段,结果是乌龟先通过预定的位移到达终点,乌龟赢了.综上所述,正确的选项为B、D.
答案:
BD
12.(单)图6所示是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是( )
A.乙做匀加速直线运动
B.0~1s内甲和乙的位移相等
C.甲和乙的加速度方向相同
D.甲的加速度比乙的小图6
解析:
甲、乙两物体在速度图象里的图形都是倾斜的直线,表明两物体都做匀变速直线运动,乙是匀加速,甲是匀减速,加速度方向不同,A对C错;根据在速度图象里面积表示位移的方法可知在0~1s内甲通过的位移大于乙通过的位移,B错;根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度,D错.
答案:
A
13.(双)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t=0时两车都在同一计时处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的v-t图象如图8所示.其中哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆( )
图8
解析:
v-t图线与t轴所围图形的面积的数值表示位移的大小.A、C两图中在t=20s时a、b两车的位移大小分别相等,故在20s时b车追上a车;B图中b车一直领先,间距越来越大,D图中a车在前7.5s一直落后,在7.5s~12.5s间尽管a车速度大于b车,但由于前7.5s落后太多未能追上,12.5s后va<vb,故a车不能追上b车.
答案:
AC
14.(单)一物体在A、B两点的
正中间由静止开始运动(设不会超越A、B),
其加速度随时间变化如图9所示,设指向A
的加速度方向为正方向,若从出发开始计时,图9
则物体的运动情况是( )
A.先向A运动,后向B,再向A,又向B,4s末v=0物体在原处
B.先向A运动,后向B,再向A,又向B,4s末v=0物体在偏向A的某点
C.先向A运动,后向B,再向A,又向B,4s末v=0物体在偏向B的某点
D.一直向A运动,4s末v=0物体在偏向A的某点
解析:
各秒内加速度的大小均为1m/s2,故各秒内均为匀变速直线运动,运动过程是先加速再减速,到0再加速后又减速到0,如此反复.
答案:
D
三、匀变速直线运动
15(单).从塔顶释放一个小球A,1s后从同一地点再释放一个小球B,设两球都做自由落体运动,则落地前A、B两球之间的距离( )
A.保持不变B.不断减小
C.不断增大D.有时增大,有时减小
解析:
设B球下落了时间t,则A球下落了时间(t+1).
由h=
gt2得hB=
gt2,hA=
g(t+1)2.A、B两球间距离h=hA-hB=
g(2t+1),可见h随时间t的增大而增大,C项正确.
答案:
C
16(单).一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m.则刹车后6s内的位移是( )
A.20mB.24mC.25mD.75m
解析:
由Δx=aT2得:
a=2m/s2,
由v0T-
aT2=x1得
v0=10m/s,汽车刹车时间tm=
=5s<6s,故刹车后6s内的位移为x=
=25m,C正确.
答案:
C
17(单).美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F-A15”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2,起飞速度为50m/s,若该飞机滑行100m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A.30m/sB.40m/sC.20m/sD.10m/s
解析:
由v2-v
=2ax得:
v
=v2-2ax
所以v0=40m/s.
答案:
B
18(单).如图3所示,传送带保持1m/s的速度顺时针转动.现将一质量m=0.5kg的物体轻轻地放在传送带的a点上,设物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,a、b间的距离L=2.5m,则物体从a点运动到b点所经历的时间为(g取10m/s2)( )
图3
A.
sB.(
-1)sC.3sD.2.5s
解析:
物块开始做匀加速直线运动,a=μg=1m/s2,速度达到皮带的速度时发生的位移x=
=
m=0.5m<L,故物体接着做匀速直线运动,第1段时间t1=
=1s,第2段时间t2=
=
s=2s,t总=t1+t2=3s.
答案:
C
19(单).以v0=20m/s的速度竖直上抛一小球,经2s以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球.g取10m/s2,则两球相碰处离出发点的高度是( )
A.10mB.15mC.20mD.不会相碰
解析:
设第二个小球抛出后经ts与第一个小球相遇.
法一:
根据位移相等有
v0(t+2)-
g(t+2)2=v0t-
gt2.
解得t=1s,代入位移公式h=v0t-
gt2
解得h=15m.
法二:
因第二个小球抛出时,第一个小球恰(到达最高点)开始自由下落.
根据速度对称性,上升阶段与下降阶段经过同一位置的速度大小相等、方向相反,即-[v0-g(t+2)]=v0-gt,
解得t=1s,代入位移公式得h=15m.
答案:
B
第一章运动描述匀变速直线运动的研究
1.(单)下列说法正确的是( )
A.加速度为零的质点一定处于静止状态
B.做加速度不断减小的加速直线运动的质点,在加速度不为零之前,速度不断增大,位移不断增大
C.某质点的加速度方向向东,且做直线运动,则该质点一定在向东做加速直线运动
D.质点做曲线运动时,它的加速度一定变化
解析:
加速度为0时,即速度不发生变化,即物体处于静止状态或匀速直线运动,选项A不正确.
质点做加速直线运动时,虽然加速度在不断减小,但速度仍然在不断增大,只是单位时间内速度增加量不断地减小,其位移也是不断地增加,选项B正确.
质点做直线运动,虽加速度方向向东,但速度方向可以向东、也可以向西,即可以向东做加速直线运动,也可向西做减速直线运动,选项C错误.
质点做曲线运动时,速度不断地变化,单位时间内速度变化可以保持不变,如平抛运动,故选项D是错误的.
答案:
B
2.(单)如图1所示为物体做直线运动的v-t图象.若将该物体的运动过程用x-t图象表示出来(其中x为物体相对出发点的位移),则图2中的四幅图描述正确的是( )
图1
图2
解析:
0~t1时间内物体匀速正向运动,故选项A错;t1~t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,选项B、D错;t2~t3时间内,物体反向运动,且速度大小不变,即x-t图象中,0~t1和t2~t3两段时间内,图线斜率大小相等,故C对.
答案:
C
3.(单)某军事试验场正在平地上试射地对空
导弹,若某次竖直向上发射导弹时发
生故障,造成导弹的v-t图象如图3
所示,则下述说法中正确的是( )
A.0~1s内导弹匀速上升图3
B.1s~2s内导弹静止不动
C.3s末导弹回到出发点
D.5s末导弹恰好回到出发点
解析:
在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,故0~1s内导弹匀加速上升,1s~2s内导弹匀速上升,第3s时导弹速度为0,即上升到最高点,故选项A、B、C错;v-t图线与时间轴包围的面积表示位移,在0~3s内,x1=
×(1+3)×30m=60m,在3s~5s内,x2=-
×2×60m=-60m,所以x=x1+x2=0,即5s末导弹又回到出发点,选项D对.
答案:
D
4(双).(2010·福州模拟)利用速度传感器与
计算机结合,可以自动作出物体运动
的图象,某同学在一次实验中得到的
运动小车的v-t图象如图4所示,由图4
此可以知道( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的最大位移是0.8m
D.小车做曲线运动
解析:
本题考查对v-t图象的理解.v-t图线上的点表示某一时刻的速度,从图象可以看出小车先做加速运动,后做减速运动,运动的最大速度约0.8m/s,A、B项正确;小车的位移可以通过v-t图线下面的面积求得:
查格84格,位移约为84×0.1×1m=8.4m,C项错误;v-t图线为曲线,表示速度大小变化,但小车并不做曲线运动,D项错误.正确选项A、B.
答案:
AB
5(单).甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图8所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
( )
图8
A.在0~10秒内两车逐渐靠近
B.在10秒~20秒内两车逐渐远离
C.在5秒~15秒内两车的位移相等
D.在t=10秒时两车在公路上相遇
解析:
由v-t图象可知,0~10s内,v乙>v甲,两车逐渐远离,10s~20s内,v乙<v甲,两车逐渐靠近,故选项A、B均错;v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,5s~15s内,两图线与t轴包围的面积相等,故两车的位移相等,选项C对;t=20s时,两车的位移再次相等,说明两车再次相遇,故选项D错.
答案:
C
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