内容正文:
[A级 练对点·固本]
对点练1 质点、参考系和位移
1.(2025·杭州模拟)如图,甲、乙、丙、丁分别为神舟十六号载人飞船发射升空、箭船分离、太阳帆板张开以及舱内宇航员的照片,下列说法正确的是( )
A.甲图中火箭体积较大,所以不能看作质点
B.乙图中研究箭船分离姿态时,火箭和飞船都能看作质点
C.丙图中研究太阳帆板张开时,可以将飞船看作质点
D.丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时,可以将其看作质点
解析:选D A.物体能否看作质点要看物体的大小和形状对于所研究的问题而言能否忽略,而不能根据物体的体积大小来判断.当研究火箭进入太空后相对地球的运动时,火箭的大小和形状可以忽略,可以将其看作质点,故A错误;
B.乙图中研究箭船分离姿态时,火箭和飞船的大小和形状都不能忽略,不能将其看作质点,故B错误;
C.丙图中研究太阳帆板张开时,飞船的大小和形状不能忽略,不能将其看作质点,故C错误;
D.丁图中研究宇航员在发射轨道上的位置时,宇航员的大小和形状可以忽略,可以将其看作质点,故D正确.
故选D.
2.(2023·浙江1月选考)“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨运行如图所示,则( )
A.选地球为参考系,“天和”是静止的
B.选地球为参考系,“神舟十五号”是静止的
C.选“天和”为参考系,“神舟十五号”是静止的
D.选“神舟十五号”为参考系,“天和”是运动的
解析:选C “神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,在轨绕地球做圆周运动,选地球为参考系,二者都是运动的,A、B错误;“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后,二者相对静止,C正确,D错误.
3.(2025·山东滨州期末)如图,自行车在水平地面上做匀速直线运动.车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变.气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中位移的大小为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图所示,由几何知识得,气门芯的位移大小为x==,故D正确.
对点练2 平均速度和瞬时速度
4.(2025·大连二模)2023年3月,大连地铁5号线正式开通,这是中国东北地区首条跨海地铁线路.大连地铁5号线全长25 km,始发站到终点站直线距离20 km.一游客乘坐地铁5号线列车由始发站到终点站用时40分钟,在此过程中( )
A.该游客的位移为22.5 km
B.该游客的平均速度为30 km/h
C.该游客相对于所乘列车的位移为20 km
D.该游客相对于所乘列车的平均速度为
30 km/h
解析:选B A.该游客的位移大小等于两站之间的直线距离为20 km,故A错误;
B.根据平均速度的定义,该游客的平均速度为
v===30 km/h
故B正确;
CD.游客相对于所乘列车的位移不会超过车长,一定比两车站之间距离20 km要小,则游客相对于所乘列车的平均速度小于30 km/h,故CD错误.
故选B.
对点练3 加速度
5.(多选)(2025·昆明一诊)如图,一向左做匀变速直线运动的飞行器B的正前方750 m处有一个固定的超声波发射和接收装置A.此时A发出第一个向右的超声波信号,被B反射,于信号发出4 s后被接收到.在第一个信号发出2 s后,A发出第二个信号,被B反射,于信号发出3 s后被接收到.已知信号传播速度为300 m/s,则下列说法正确的是( )
A.飞行器B做加速运动
B.飞行器B做减速运动
C.飞行器B的加速度大小约为14 m/s2
D.飞行器B的加速度大小约为7 m/s2
解析:选AC AB.第一次信号反射时,B在2 s内向前位移为
750 m-300×2 m=150 m
此时第二次信号刚好发出,则第二次信号反射时,B在1.5 s内向前位移为600 m-300×1.5 m=150 m
B做加速运动,故A正确,B错误;
CD.对B有1+aΔt= 2
其中
1= m/s=75 m/s
2= m/s=100 m/s
Δt= s=1.75 s
解得
a≈14 m/s2
故C正确,D错误.
故选AC.
6.(2025·广东佛山模拟)梦天实验舱中宇航员用毛巾加工成球拍,可将水做成的“乒乓球”弹开,当水球以速率v1 飞来时,航天员若将其以v2 的速率反向击回,在水球与球拍作用的时间Δt 内,下列说法正确的是( )
A.水球的速度变化量为v2-v1
B.水球的加速度为
C.水球加速度方向与速度变化量方向相反
D.水球加速度方向与初速度方向相反
解析:选D A.设飞来的速度方向为正方向,则水球的速度变化量为Δv=-v2-v1
A错误;
BCD.水球的加速度为a==
方向与速度变化量方向相同,与初速度方向相反,BC错误,D正确.
故选D.
7.一质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,加速度a由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,则该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
解析:选B 由于加速度的方向始终与速度方向相同,质点速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值,A错误,B正确;位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不再变化,位移将随时间继续增大,C、D错误.
[B级 练综合·提分]
8.(2024·浙江高考)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景.在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
解析:选C A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误.
故选C.
9.(2025·内蒙古乌兰察布期末)猎豹是一种大型猫科类动物,能在短时间内爆发出惊人的加速度,从静止到100 km/h只需约3 s;牧羊犬是一种大型犬科类动物,具有耐力强,速度快的特性,从静止到10 m/s只需约2 s.上述过程中猎豹与牧羊犬平均加速度的比约为( )
A.2∶1 B.3∶1
C.5∶1 D.7∶1
解析:选A 猎豹的加速度为
a1== m/s2
牧羊犬的加速度为
a2==5 m/s2
猎豹与牧羊犬平均加速度的比约为
a1∶a2=50∶27≈2∶1
故选A.
10.(2025·太原模拟)一篮球运动员在标准的场地进行投篮练习,某次扣篮时,篮球以3 m/s的竖直向下的速度穿过篮筐,经过一段时间篮球与地面发生碰撞,碰后沿竖直向上的方向弹起,在距离地面1.55 m高处的速度大小为5 m/s,已知篮筐距离地面的高度为3.05 m,上述过程所用的时间为t=0.5 s,篮球可视为质点,规定竖直向下的方向为正方向.该过程中篮球的路程、速度的变化量、平均速度以及平均加速度分别用s、Δv 、 、 表示.则下列说法正确的是( )
A.s=-4.6 m B.Δv=2 m/s
C.=3 m/s D.=16 m/s2
解析:选C A.篮球由3.05 m高处下落经0.5 s的时间经地面反弹上升到1.55 m高处,则该过程中篮球的路程为s=4.6 m,但路程为标量,没有方向,故A错误;
B.该过程中篮球速度的变化量为
Δv=(-5-3) m/s=-8 m/s
故B错误;
C.该过程中篮球的位移为
Δx=(3.05-1.55)m=1.5 m
则该过程中篮球的平均速度为
==3 m/s
故C正确;
D.该过程中篮球的平均加速度为
==-16 m/s2
故D错误.
故选C.
11.(多选)如图甲所示为速度传感器的工作示意图,P为发射超声波的固定小盒子,工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被P接收.从P发射超声波开始计时,经过时间Δt再次发射超声脉冲.图乙是两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.物体到小盒子P的距离越来越远
B.在两次发射超声波脉冲的时间间隔Δt内,物体通过的位移为x2-x1
C.超声波的速度为
D.物体在t1~t2时间内的平均速度为
解析:选AD 由题图乙可知,第二次超声波传播的最远距离比第一次的大,可知物体到小盒子P的距离越来越远,A正确;物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为t2-t1,物体在t1~t2时间内的平均速度为,在Δt时间内的位移为Δt,B错误,D正确;由题图乙可知,超声波的速度为,C错误.
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