(全國通用版)2019版高考物理大一輪復習 第一章 運動的描述 勻變速直線運動的研究 第1講 描述運動的基本概念學案
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1、 第1講 描述運動的基本概念 考綱要求 考情分析 命題趨勢 1.參考系、質(zhì)點Ⅰ 2.位移、速度和加速度Ⅱ 2016·全國卷Ⅲ,16 高考主要考查對位移、速度和加速度等概念的準確理解與簡單應用,以選擇題為主 1.質(zhì)點 (1)用來代替物體的有__質(zhì)量__的點叫做質(zhì)點. (2)研究一個物體的運動時,如果物體的__形狀__和__大小__對所研究問題的影響可以忽略,就可以將該運動物體看做質(zhì)點. (3)質(zhì)點是一種理想化模型,實際并不存在. 2.參考系 (1)參考系可以是運動的物體,也可以是__靜止__的物體,但被選為參考系的物體,我們都假定它是靜止的. (2)比較
2、兩物體的運動情況時,必須選同一__參考系__. (3)選取不同的物體作為參考系,對同一物體運動的描述可能相同,也可能不同.通常以__地面__為參考系. 3.位移 (1)定義:表示質(zhì)點的位置變動,它是質(zhì)點由__初__位置指向__末__位置的__有向__線段. (2)與路程的區(qū)別:位移是__矢__量,路程是__標__量.只有在__單向直線__運動中,位移的大小才等于路程. 4.速度 (1)物理意義:描述物體運動快慢和__運動方向__的物理量,是狀態(tài)量. (2)定義式:v=. (3)大小:在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體__位移__的大?。? (4)方向:與位移同向,即物體__運動__的方
3、向. 5.平均速度 (1)在變速運動中,物體在某段時間內(nèi)的__位移__與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度,即=,其方向與__位移__的方向相同. (2)平均速度反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度,它與一段時間或一段__位移__相對應. 6.瞬時速度 (1)運動物體在__某一時刻__(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上物體所在點的切線方向指向前進的一側(cè),是矢量.瞬時速度的大小叫__速率__,是標量. (2)瞬時速度能精確描述物體運動的快慢,它是在運動時間Δt→0時的__平均__速度,與某一時刻或某一位置相對應. (3)平均速率是__路程__與時間的比值,它與平均速
4、度的大小沒有對應關系. 7.速度變化量 (1)物理意義:描述物體速度__改變__的物理量,是過程量. (2)定義式:Δv=v-v0. (3)大小:Δv可以由v與v0進行矢量運算得到,也可以由Δv=aΔt計算得到. (4)方向:可以用矢量圖形來描述Δv的方向,如圖甲、乙、丙所示,Δv的方向由初速度(v0)矢量的末端指向末速(v)矢量的末端. 8.加速度 (1)物理意義:描述物體速度__變化快慢和變化方向__的物理量,是狀態(tài)量. (2)定義式:a==____. (3)決定因素:a不是由v、Δt、Δv來決定,而是由F、M來決定. (4)方向:與Δv的方向一致,由__合外力__
5、的方向決定,而與v0、v的方向無關. 1.判斷下列說法是否正確. (1) 研究物體的運動時,只能選擇靜止的物體作為參考系.( × ) (2)體積很大的物體,不能視為質(zhì)點.( × ) (3)參考系可以任意選取,但一般遵循描述運動方便的原則.( √ ) (4)當一個物體做豎直上拋運動返回原拋出點時,位移的大小等于上升高度的兩倍.( × ) 2.(多選)如圖所示,2015年9月3日,20架直升機組成“70”字樣,將抗戰(zhàn)勝利70周年“大寫”在天安門廣場上空.下列關于直升機運動情況的說法正確的是( ABC ) A.地面上的人看到直升機飛過,是以地面為參考系 B.飛行員看到觀禮臺向
6、后掠過,是以直升機為參考系 C.以編隊中某一直升機為參考系,其他直升機是靜止的 D.以編隊中某一直升機為參考系,其他直升機是運動的 3.以下比賽項目中,可將運動員視為質(zhì)點的是( C ) 4.(多選)為使交通有序、安全,高速公路設立了許多交通標志,甲、乙兩幅圖是高速公路指示牌,下列說法中正確的是( BC ) A.甲圖中“25 km”是指從此處到下一個出口的位移是25 km B.甲圖中“25 km”是指從此處到下一個出口的路程是25 km C.乙圖中“80 km/h”是指要求汽車在該路段行駛的瞬時速度不超過80 km/h D.乙圖中“80 km/h”是指要求汽車在該路段行駛
7、的平均速度小于80 km/h 5.下列說法中正確的是( A ) A.物體的速度變化越快,加速度就越大 B.物體有加速度,速度就增加 C.物體的速度變化量Δv越大,加速度就越大 D.物體運動的加速度等于零,則物體一定靜止 6.沿直線做勻變速運動的質(zhì)點在第一個0.5 s內(nèi)的平均速度比它在第一個1.5 s內(nèi)的平均速度大2.45 m/s,以質(zhì)點的運動方向為正方向,則質(zhì)點的加速度為( D ) A.2.45 m/s2 B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2 解析 畫出物體運動的示意圖,如圖所示. 依題意有-=2.45 m/s, 解得v2
8、-v1=-4.90 m/s,所以物體運動的加速度為 a====-4.90 m/s2,故選項D正確. 一 對質(zhì)點概念的理解 [例1]在研究下述運動時,能把物體看做質(zhì)點的是( B ) A.研究短跑運動員的起跑動作時 B.研究一架無人機的飛行快慢時 C.將一枚硬幣用力上拋并猜測它落地時正面是朝上還是朝下時 D.研究汽車在上坡時有無翻倒的危險時 解析 研究短跑運動員的起跑動作、拋出硬幣落地時的上下面時,所研究對象的大小和形狀不能忽略,故運動員和硬幣都不能看做質(zhì)點;研究汽車翻倒是轉(zhuǎn)動問題,不能將汽車看做質(zhì)點;研究飛機飛行快慢時,可把飛機看做質(zhì)點.故選項B正確. [審題突破]明確
9、在所研究的問題中,物體的大小和形狀是主要因素還是次要因素. 建立質(zhì)點模型的兩個關鍵點 (1)明確題目中要研究的問題是什么.質(zhì)點是對實際物體的科學抽象,是研究物體運動時對實際物體進行的近似,真正的質(zhì)點并不存在. (2)分析物體的大小和形狀對所研究的問題產(chǎn)生的影響能否忽略不計.當物體的大小和形狀對所研究運動的影響很小,可以忽略不計時,就可將其視為質(zhì)點. 二 位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系 比較項目 位移x 路程l 決定因素 由始、末位置決定 由實際的運動軌跡長度決定 運算規(guī)則 矢量的三角形定則或平行四邊形定則 標量的代數(shù)運算 大小關系 x≤l(路程是位移被無限分割后,所
10、分的各小段位移的絕對值的和) [例2](2017·湖南株洲質(zhì)檢)(多選)關于位移和路程,下列說法正確的是( BD ) A.物體在某一段時間內(nèi)運動的位移為零,則其一定是靜止的 B.物體在某一段時間內(nèi)運動的路程為零,則其一定是靜止的 C.在直線運動中,物體的位移大小一定等于其路程 D.在曲線運動中,物體的位移大小一定小于路程 解析 路程指物體運動軌跡的長度,而位移指由初位置指向末位置的有向線段,只有當物體做單向直線運動時,其位移大小才等于路程.容易判斷選項B、D正確,A、C錯誤. 三 平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系 1.兩種物體的速度 (1)瞬時速度是運動時間Δt→0時的平均速
11、度. (2)對于勻速直線運動,瞬時速度與平均速度相等. 2.關于用平均速度法求瞬時速度 (1)方法概述:由平均速度公式=可知,當Δx、Δt都非常小,趨向于極限時,這時的平均速度就可認為是某一時刻或某一位置的瞬時速度. (2)選用思路:當已知物體在微小時間Δt內(nèi)發(fā)生的微小位移Δx時,可由=粗略地求出物體在該位置的瞬時速度. [例3](多選)如圖所示,物體沿曲線軌跡的箭頭方向運動,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運動所用的時間分別是1 s、2 s、3 s、4 s.下列說法正確的是( ABC ) A.物體在AB段的平均速度大小為1 m/s B.物體在ABC段的平均速度
12、大小為 m/s C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點時的瞬時速度 D.物體在B點的速度等于AC段的平均速度 解析 由=可得,AB= m/s=1 m/s,AC= m/s,故選項A、B均正確;所選取的過程離A點越近,其階段的平均速度越接近A點的瞬時速度,故選項C正確;由A經(jīng)B到C的過程不是勻變速直線運動過程,故B點雖為AC段的中間時刻,但其速度不等于AC段的平均速度,故選項D錯誤. 平均速度和瞬時速度的三點注意 (1)求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)的平均速度. (2)=是平均速度的定義式,適用于所有的運動. (3)用平均速度法近似求解瞬時速
13、度,不僅適用于直線運動,也適用于曲線運動.時間越短,平均速度越接近于瞬時速度. 四 速度、速度的變化量和加速度的關系 1.速度的大小與加速度的大小沒有必然聯(lián)系. 2.速度變化量與加速度沒有必然的聯(lián)系,速度變化量的大小由加速度和速度變化的時間決定. 3.a(chǎn)=是加速度的定義式;加速度的決定式是a=,即加速度的大小由物體受到的合力F和物體的質(zhì)量m共同決定,加速度的方向由合力的方向決定. 4.速度增大或減小由速度與加速度的方向關系決定 [例4]一質(zhì)點在x軸上運動,初速度v0>0,加速度a>0,當加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零,則該質(zhì)點( B ) A.速度先增大后減
14、小,直到加速度等于零為止 B.速度一直在增大,直到加速度等于零為止 C.位移先增大,后減小,直到加速度等于零為止 D.位移一直在增大,直到加速度為0為止 解析 由于加速度的方向始終與速度方向相同,質(zhì)點速度逐漸增大,當加速度減小到零時,速度達到最大值,選項A錯誤,B正確;位移逐漸增大,當加速度減小到零時,速度不再變化,位移將隨時間繼續(xù)增大,選項C、D錯誤. 對加速度大小和方向的進一步理解 1.在考察下列運動員的比賽成績時,可將運動員看做質(zhì)點的是( A ) 2.(多選)湖中O處有一觀察站,一小船從O處出發(fā)一直向東行駛4 km,又向北直線行駛3 km,則下列說法中正確的
15、是( AC ) A.相對于O處的觀察員,小船運動的路程為7 km B.相對于小船,O處的觀察員始終處于靜止狀態(tài) C.相對于O處的觀察員,小船最終位于東偏北37°方向5 km處 D.相對于湖岸上的另一觀察員,小船不可能是靜止的 3.在田徑運動會400 m比賽中,終點在同一直線上,但起點不在同一直線上(如圖所示).關于這樣的做法,下列說法正確的是( B ) A.這樣做是為了使參加比賽的同學位移大小相同 B.這樣做是為了使參加比賽的同學路程相同 C.這樣做是為了使參加比賽的同學所用時間相同 D.這種做法其實是不公平的,明顯對外側(cè)跑道的同學有利 4.關于速度、速度的變化量、加速
16、度,正確的說法是( B ) A.物體運動時,速度的變化量越大,它的加速度一定越大 B.速度很大的物體,其加速度可以為零 C.某時刻物體的速度為零,其加速度不可能很大 D.加速度很大時,運動物體的速度一定很快變大 解析 由a=可知,在Δv很大,但不知道Δt的大小時,無法確定加速度的大小,故選項A錯誤;高速勻速飛行的戰(zhàn)斗機,速度很大,但速度變化量為零,加速度為零,所以選項B正確;炮筒中的炮彈,在火藥剛剛?cè)紵臅r刻,炮彈的速度為零,但加速度很大,所以選項C錯誤;加速度很大,說明速度變化很快,速度可能很快變大,也可能很快變小,故選項D錯誤. 5.甲、乙兩個物體沿同一直線向同一方向運動時,取
17、物體的初速度方向為正,甲的加速度恒為2 m/s2,乙的加速度恒為-3 m/s2,則下列說法中正確的是( C ) A.兩物體都做加速直線運動,乙的速度變化快 B.甲做加速直線運動,它的速度變化快 C.乙做減速直線運動,它的速度變化率大 D.甲的加速度比乙的加速度大 解析 加速度的正負代表與規(guī)定的正方向相同還是相反,不代表大小,所以a乙>a甲.甲的加速度方向與初速度方向相同,甲做加速直線運動,乙的加速度與初速度方向相反,乙做減速直線運動.因a乙>a甲,所以乙的速度變化率大.故選項C正確,A、B、D錯誤. 6.(多選)一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為4 m/s,1 s后速度大小為
18、10 m/s,在這1 s內(nèi)物體的加速度大小為( BC ) A.可能小于4 m/s2 B.可能等于6 m/s2 C.可能大于6 m/s2 D.一定等于6 m/s2 解析 設物體在某時刻的速度為v1,1 s后物體速度為v2,若v1與v2同向,a== m/s2=6 m/s2;若v1與v2反向,a== m/s2=14 m/s2,故選項B、C正確,A、D錯誤. [例1](6分)下面關于質(zhì)點的一些說法,其中正確的有( ) A.研究和觀察日食時,可以把太陽看成質(zhì)點 B.研究地球的公轉(zhuǎn)時,可以把地球看成質(zhì)點 C.研究地球自轉(zhuǎn)時,可以把地球看成質(zhì)點 D.原子核很小,可以把
19、它看成質(zhì)點 [答題送檢]來自閱卷名師報告 錯誤 致錯原因 扣分 A 研究和觀察日食時,若將太陽看成質(zhì)點,則無法呈現(xiàn)日食變化情況 -6 C 研究地球自轉(zhuǎn)時,若將地球看成質(zhì)點,則無法體現(xiàn)自轉(zhuǎn)情況,以及離地軸遠近不同的地點繞地軸轉(zhuǎn)動快慢的差異 D 若將原子核看成質(zhì)點,則無法研究其核結(jié)構(gòu) [規(guī)范答題] [解析] 觀察日食時,會看到日偏食變化情況,顯然太陽的大小不能忽略,故選項A錯誤;由于地球直徑是1.28×104 km,其公轉(zhuǎn)半徑是1.49×108 km,它比地球直徑的104倍還要大,故研究地球公轉(zhuǎn)時,可以把地球視為質(zhì)點,選項B正確;在研究地球自轉(zhuǎn)時,地球本身的大小起決定性
20、作用,這時不能把地球看做質(zhì)點,因此選項C錯誤;原子核雖小,但在研究其結(jié)構(gòu)時,無論如何也不可以把它當做質(zhì)點,選項D也是錯誤的. [答案] B [例2](6分)下列說法中正確的是( ) A.物體速度改變量大,其加速度一定大 B.物體的加速度大于零,物體就做加速運動 C.物體的加速度大,速度一定大 D.物體的速度變化率大,加速度一定大 [答題送檢]來自閱卷名師報告 錯誤 致錯原因 扣分 A 認為加速度是指描述速度變化大小的物理量,速度改變量大,物體速度變化就快,加速度就大 -6 B 認為物體加速度大于零,說明加速度方向與初速度方向都為正,故物體做加速運動 C 認為
21、加速度是描述物體速度變化大小的物理量,加速度大,則速度一定大 [規(guī)范答題] [解析] 加速度是描述速度變化快慢的物理量,是速度的變化與所用時間的比值,加速度除了與速度的改變量有關外,還與物體的運動時間有關,所以選項A錯誤,D正確;物體做加速運動的條件是速度方向與加速度方向相同,加速度大于零,只說明加速度方向與規(guī)定正方向相同,但并不能說明加速度方向與速度方向也相同,故選項B錯誤;加速度大表明速度變化得快,但速度不一定大,所以選項C錯誤. [答案] D 1.太陽從東邊升起,西邊落下,是地球上的自然現(xiàn)象,但在某些條件下,在緯度較高的地區(qū)上空飛行的飛機上,旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙
22、現(xiàn)象.這些條件是( C ) A.時間必須是在清晨,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較快 B.時間必須是在清晨,飛機正在由西向東飛行,飛機的速度必須較快 C.時間必須是在傍晚,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較快 D.時間必須是在傍晚,飛機正在由西向東飛行,飛機的速度不能太快 解析 本題解題關鍵:(1)弄清地球上的晨昏線,(2)理解飛機順著地球自轉(zhuǎn)方向運動稱為向東,逆著地球自轉(zhuǎn)方向運動稱為向西.如圖標明了地球的自轉(zhuǎn)方向.oao′為晨線,odo′為昏線(右半球上為白天,左半球上為夜晚).若在緯度較高的a點(在晨線上),飛機向東(如圖中向右)飛行,旅客看到的太陽仍是從東方升起.設飛
23、機飛行速度為v1,地球在該點的自轉(zhuǎn)線速度為v2,在a點,飛機向西飛行時,若v1>v2,飛機處于地球上黑夜區(qū)域;v1 24、度.為使更接近瞬時速度,正確的措施是( A )
A.換用寬度更窄的遮光條
B.提高測量遮光條寬度的精確度
C.使滑塊的釋放點更靠近光電門
D.增大氣墊導軌與水平面的夾角
解析 表示的是Δt時間內(nèi)的平均速度,遮光條的寬度Δx越窄,則記錄遮光時間Δt越小,越接近滑塊通過光電門時的瞬時速度,選項A正確.
3.在2008年8月16日,牙買加選手博爾特在國家體育場“鳥巢”進行的北京奧運會男子100米決賽中以9.69秒的成績奪得金牌并打破9.72秒的世界紀錄.設高度為H的博爾特正在進行100米短跑且就要到達比賽的終點處,如圖所示,有一攝影記者用照相機拍攝下了運動員沖刺的一幕.已知攝影記者使 25、用的照相機的光圈(控制進光量的多少)是16,快門(曝光時間)是秒,得到照片后測得照片中人高度為h,胸前號碼布上模糊部分的寬度是ΔL.則由以上數(shù)據(jù)可以知道運動員的( C )
①100米成績 ②沖刺速度?、?00米內(nèi)的平均速度 ④沖刺時秒內(nèi)的位移
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析 照片中模糊部分的寬度就是最后沖刺時的秒運動員號碼布對應的運動位移,由放大比例關系可知其大小Δx為ΔL,對應運動員的最后沖刺速度為v===,因此選項C正確.
4.一支長150 m的隊伍勻速前進,通信兵從隊尾前進了300 m后趕到隊首,傳達命令后立即返回,當通信兵回到隊尾時,隊伍已前進了200 26、m,則在此全過程中,通信兵的位移大小和路程分別是多少?
解析 隊伍長度用線段AB表示,通信兵的運動如圖所示,通信兵的起始位置和終了位置都是隊伍尾部,所以位移大小為200 m.通信兵由隊首返回隊尾時,由圖可知,他的路程為100 m,所以總路程為400 m.
答案 位移大小200 m,路程400 m
5.如圖所示,實心長方體木塊ABCD-A′B′C′D′的長、寬、高分別為a、b、c,且a>b>c.有一個小蟲自A′點運動到C點,求:
(1)小蟲的位移大??;
(2)小蟲的最小路程.
解析 (1)小蟲的位移大小為由A′指向C的有向線段的長度,x===.
(2)小蟲的最小路程應等于表 27、面展開后,A′C之間的距離,展開方式有三種:如圖甲、乙、丙所示.經(jīng)過比較可知:圖甲中A′C間距離最小,為.
答案 (1) (2)
1.一物體做勻加速直線運動,通過一段位移Δx所用的時間為t1,緊接著通過下一段位移Δx所用的時間為t2.則物體運動的加速度為( A )
A. B.
C. D.
解析 設經(jīng)過第一段位移Δx的起始位置對應時刻記為零,在時的速度為v1,在t1+時的速度為v2,則v1=,v2=,又v2-v1=a,解得a=,選項A正確.
2.如圖所示為高速攝影機拍攝的子彈穿透蘋果瞬間的照片,該照片經(jīng)放大后分析出,在曝光時間內(nèi),子彈影像前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2% 28、.已知子彈飛行速度約為500 m/s,由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近( B )
A.10-3 s B.10-6 s
C.10-9 s D.10-12 s
解析 由題可看出子彈長度的數(shù)量級為10-2 m,則在曝光時間內(nèi),子彈位移的數(shù)量級為10-4 m,則由平均速度公式=可得曝光時間t== s≈10-6 s.選項B最接近.
3.(2017·全國卷Ⅰ)某研究小組為了研究小車在桌面上的直線運動,用自制“滴水計時器”計量時間.實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖甲所示.實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車.在小車運動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,如圖乙記錄了桌 29、面上連續(xù)的6個水滴的位置.(已知滴水計時器每30 s內(nèi)共滴下46個小水滴)
(1)由圖乙可知,小車在桌面上是__從右向左__運動的.(選填“從右向左”或“從左向右”)
(2)該小組同學根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動.小車運動到圖乙中A點位置時的速度大小為__0.19__m/s,加速度大小為__0.037__m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
解析 (1)由于小車獲得速度后在摩擦力作用下做減速運動,故相鄰水滴間的距離逐漸減小,結(jié)合題圖乙可知小車向左運動.(2)由題意知,30 s內(nèi)滴下46滴水,共45個時間間隔,故相鄰兩滴水的時間間隔T= s= s.由勻變速直線運動中平均速度 30、等于中間時刻的瞬時速度可得vA= mm/s=0.19 m/s.由逐差法得車運動的加速度為a= ×10-3m/s2=0.037 m/s2.
4.天空有近似等高的濃云層,為了測量云層的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d=3.0 km處進行一次爆炸,觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差Δt=6.0 s.試估算云層下表面的高度.已知空氣中的聲速v= km/s.
解析 如圖所示,A表示爆炸處,O表示觀測者所在處,h表示云層下表面的高度,用t1表示爆炸聲直線傳到O處所經(jīng)過的時間.
則有d=vt1.①
用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達O處所經(jīng)過的時間,因為反射角等于入 31、射角.
故有2=vt2,②
已知t2-t1=Δt,③
聯(lián)立①②③式,可得h=,
代入數(shù)據(jù)得h=2.0×103 m.
答案 2.0×103 m
課時達標 第1講
[解密考綱]主要考查參考系、質(zhì)點、位移、速度和加速度等概念,通過比較路程與位移、瞬時速度和平均速度把握概念實質(zhì).
1.下列情況的物體,哪些可看做質(zhì)點( B )
A.放在地面上的木箱,在上面的箱角處用水平推力推它,木箱可繞下面的箱角轉(zhuǎn)動
B.放在地面上的木箱,在其外壁的中心處用水平推力推它,木箱在地面上滑動
C.正在靠近加油機準備空中加油的F-22A猛禽戰(zhàn)斗機(圖甲)
D.列車通過橋梁(圖乙),研究其所需時間 32、
解析 A中木箱在做轉(zhuǎn)動,不能當質(zhì)點,C中加油要找到加油口,不能當質(zhì)點,D中橋梁長不是遠大于車長,不能當質(zhì)點.選項B正確.
2.如圖所示,一小球在光滑的V形槽中由A點釋放,經(jīng)B點(與B點碰撞所用時間不計)到達與A點等高的C點,設A點的高度為1 m,則全過程中小球通過的路程和位移大小分別為( C )
A. m m B. m m
C. m m D. m 1 m
3.如圖所示,我國空軍在進行空中加油訓練.大型加油機與接受加油的受油機在空中以同樣的速度沿同一方向水平飛行.下列說法中正確的是( D )
A.選地面為參考系,受油機是靜止的
B.選地面為參考系,加油機是靜止的
33、C.選加油機為參考系,受油機是運動的
D.選加油機為參考系,受油機是靜止的
解析 選地面為參考系,加油機和受油機都是勻速運動的;選加油機為參考系,則受油機是靜止的,選項D正確.
4.釣魚島自古就是我國固有領土,又稱釣魚臺、釣魚臺群島、釣魚臺列島,位置距溫州市約356 km、福州市約385 km、基隆市約190 km.若我國某海監(jiān)船為維護好我國釣魚島主權,從溫州出發(fā)去釣魚島巡航,到達釣魚島時航行了480 km,則下列說法中錯誤的是( A )
A.該海監(jiān)船位移的大小是480 km,路程是356 km
B.該海監(jiān)船位移的大小是356 km,路程是480 km
C.該海監(jiān)船在海上航行,確定 34、其位置時可以將該海監(jiān)船看成質(zhì)點
D.若知道此次航行時間可求出此次航行的平均速度
解析 位移表示由初位置指向末位置的有向線段,路程表示實際運動軌跡的長度,故路程大于或等于位移大小,所以該海監(jiān)船位移的大小是356 km,路程是480 km,選項A錯誤,B正確;該海監(jiān)船在海上航行確定其位置時,其大小和形狀可以忽略,故能看做質(zhì)點,選項C正確;平均速度等于位移與時間的比值,故給出時間即可求出平均速度,選項D正確.
5.一輛汽車沿平直公路以速度v1行駛了的路程,接著又以速度v2=20 km/h行駛完剩余的路程,如果汽車全程的平均速度為28 km/h,那么v1的大小是( C )
A.25 km/h 35、 B.34 km/h
C.35 km/h D.38 km/h
6.(多選)一質(zhì)點沿一邊長為2 m的正方形軌道運動,每秒鐘勻速移動1 m,初始位置在bc邊的中點A,由b向c運動,如圖所示,A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點,則下列說法正確的是( AB )
A.第2 s末的瞬時速度大小是1 m/s
B.前2 s內(nèi)的平均速度大小為 m/s
C.前4 s內(nèi)的平均速率為0.5 m/s
D.前4 s內(nèi)的平均速度大小為2 m/s
解析 質(zhì)點每秒鐘勻速移動1 m,故第2 s末瞬時速度大小為1 m/s,A正確;前2 s內(nèi)的位移大小為x1=|AB|== m= m,平均速度= 36、= m/s,選項B正確;前4 s內(nèi)質(zhì)點通過的路程為4 m,平均速率為1 m/s,在第4 s末到達C點,平均速度為2== m/s=0.5 m/s,選項C、D錯誤.
7.(2018·江南十校聯(lián)考)(多選)關于速度、速度的變化和加速度的關系,下列說法中正確的是( AD )
A.速度變化的方向為正,加速度的方向也為正
B.物體加速度增大,速度一定越來越大
C.速度越來越大,加速度一定越來越大
D.加速度可能既不與速度同向,也不與速度反向
8.一個做加速直線運動的物體,其加速度是6 m/s2.關于這個6 m/s2理解正確的是( A )
A.某1 s末的速度比該1 s初的速度大6 m/s
37、B.某1 s末的速度比該1 s初的速度大6倍
C.某1 s初的速度與前1 s末的速度相差6 m/s
D.某1 s末的速度與前1 s初的速度總是相差6 m/s
解析 某1 s末比該1 s初多了1 s的時間,據(jù)加速度的物理意義,該段時間的初、末速度之差為6 m/s,選項A正確,B錯誤.某1 s初與前1 s末為同一時刻,速度為同一個值,選項C錯誤.某1 s末比前1 s初多了2 s的時間,物體的速度增加了12 m/s,選項D錯誤.
9.(多選)如圖所示,物體以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運動,經(jīng)過2 s速度大小變?yōu)? m/s.則物體的加速度( BC )
A.大小為1 m/s2 38、,方向沿斜面向上
B.大小為1 m/s2,方向沿斜面向下
C.大小為4 m/s2,方向沿斜面向下
D.大小4 m/s2,方向沿斜面向上
解析 取初速度方向為正方向,則v0=5 m/s.若2 s后的速度方向沿斜面向上,v=3 m/s,則a=== m/s2=-1 m/s2,即加速度大小為1m/s2,方向沿斜面向下;若2 s后的速度方向沿斜面向下,v=-3 m/s,則a=== m/s2=-4 m/s2,即加速度大小為4 m/s2,方向沿斜面向下.故選項A、D錯誤,B、C正確.
10.(多選)某物體沿直線運動的v-t圖象如圖所示,則由圖象可以看出物體( BD )
A.沿單方向做直線運動 39、 B.沿直線做往復運動
C.加速度恒定 D.加速度大小不變
解析 由圖可知,在0~2 s內(nèi),v>0,而在2~4 s內(nèi),v<0,所以不是單向運動,選項A錯誤,B正確;0~2 s內(nèi)與2~4 s內(nèi)加速度大小雖然不變,但方向發(fā)生變化,選項C錯誤,D正確.
11.一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度的方向相同,但加速度大小先保持不變,再逐漸減小直至為零,則在此過程中( B )
A.速度先逐漸變大,然后再逐漸減小,當加速度減小到零時,速度達到最小值
B.速度先均勻增加,然后增加的越來越慢,當加速度減小到零時,速度達到最大值
C.位移逐漸增大,當加速度減小到零時,位移將不再增大
40、
D.位移先逐漸增大,后逐漸減小,當加速度減小到零時,位移達到最小值
解析 一個質(zhì)點做方向不變的直線運動,加速度的方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小直至為零,在此過程中,由于加速度的方向始終與速度方向相同,所以速度逐漸增大,當加速度減小到零時,物體將做勻速直線運動,速度不變,而此時速度達到最大值,選項A錯誤,B正確;由于質(zhì)點做方向不變的直線運動,所以位移逐漸增大,當加速度減小到零時,速度不為零,所以位移繼續(xù)增大,選項C、D錯誤.
12.2014年索契冬奧會短道速滑女子500米決賽中,中國選手李堅柔最終以45秒263奪冠.假設中國記者站在終點處滑道側(cè)面用照相機給她拍攝最后沖線的身影 41、,照相機曝光時間為t.照片中李堅柔的頭部模糊部分的寬度為d,已知物、像比為k,由以上信息可以知道李堅柔的( B )
A.500 m比賽的平均速度 B.沖線速度大小
C.開始滑動時的加速度 D.沖刺過程的加速度
解析 比賽軌道是曲線,由所給信息無法求解平均速度,選項A錯誤;沖線速度v=,選項B正確;開始滑動的加速度不可知,選項C錯誤;沖刺過程初速度不知道,加速度不可求,選項D錯誤.
13.光電計時器是一種常用的計時儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當有滑塊從a、b間通過時,光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間.現(xiàn)在某滑塊在斜面上滑行,先后通過光電門1和2,計 42、時器顯示的擋光時間分別為t1=5×10-2s,t2=3×10-2s,從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時間Δt=0.15 s,用分度值為1 mm的刻度尺測量滑塊的長度為d,示數(shù)如圖乙所示.
(1)讀出滑塊的長度d為多少?
(2)滑塊通過光電門1和2的速度v1、v2分別為多少?
(3)求滑塊的加速度大?。?結(jié)果保留兩位小數(shù))
解析 (1)由題圖可知d=8.45 cm-4.00 cm=4.45 cm.
(2)通過光電門的速度分別為
v1==0.89 m/s,v2=≈1.48 m/s.
(3)滑塊的加速度a== m/s2≈3.93 m/s2.
答案 (1)4.45 cm (2)0.8 43、9 m/s 1.48 m/s (3)3.93 m/s2
14.有些國家的交通管理部門為了交通安全,特別制定了死亡加速度為500g(g取10 m/s2),以醒世人,意思是如果行車加速度超過此值,將有生命危險,那么大的加速度,一般情況下車輛是達不到的,但如果發(fā)生交通事故時,將會達到這一數(shù)值.試問:
(1)一輛以72 km/h的速度行駛的貨車與一輛以54 km/h的速度行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞,摩托車駕駛員被以與貨車相同的速度撞飛,碰撞時間為2.1×10-3 s,摩托車駕駛員是否有生命危險?
(2)為了防止碰撞,兩車的駕駛員同時緊急剎車,貨車、摩托車急剎車后到完全靜止所需時間分別為4 s、3 s,貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少?
解析 (1)兩車碰撞過程中,取摩托車的初速度方向為正方向,摩托車的速度變化量為Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,
兩車相碰撞時摩托車的加速度為
a==≈-16 667 m/s2=-1 666.7g,
1 666.7g>500g,因此摩托車駕駛員有生命危險.
(2)設貨車、摩托車的加速度大小分別為a1、a2,根據(jù)加速度定義得a1=,a2=,
所以a1∶a2=∶=∶=1∶1.
答案 (1)見解析 (2)1∶1
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