内容正文:
课时分层作业(一) 描述运动的基本概念和物理量
说明:选择题每小题4分;本试卷共66分。
题组一 质点、参考系、位移
1.下列说法正确的是( )
A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
2.(2025·江苏淮安模拟)如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。关于甲、乙争论的内容,下列说法正确的是( )
A.甲选取了地面为参考系
B.乙选取了飞机为参考系
C.两人的说法中必有一个是错误的
D.两人选取参考系不同导致观察结果不同
题组二 平均速度、瞬时速度和平均速率
3.(2025·江苏泰州模拟)福州地铁5号线一期工程从荆溪厚屿站至螺洲古镇站已开通,运行线路长约 22.4 km,单程运行时间约40分钟,列车最高运行时速为80 km/h。关于福州地铁5号线,下列说法正确的是( )
A.线路长约22.4 km,指的是地铁运行的位移
B.全程运行过程中,列车不能视为质点
C.80 km/h指的是平均速度大小
D.列车运行的平均速率约为33.6 km/h
4.(2024·江苏海安高三月考)如图所示为滑板运动员在滑板上跳起至落回的动作,落回滑板时速度为 2 m/s,下列说法正确的是( )
A.运动员和滑板都不可以视为质点
B.运动员和滑板在此过程中的加速度相等
C.运动员落回时滑板的速度为2 m/s
D.运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等
5.如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s。则滑块经过光电门时的速度大小为( )
A.0.10 m/s B.100 m/s
C.4.0 m/s D.0.40 m/s
题组三 加速度
6.(2025·江苏南通月考)下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.加速度、速度的变化 B.速率、加速度
C.路程、平均速度 D.位移、速率
7.如图所示,气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B,A、B间距离为L=30 cm,为了测量滑块的加速度,在滑块上安装了一个宽度为d=1 cm的遮光条,现让滑块以某一加速度通过A、B,记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s,滑块从A到B所用时间为0.200 s,则下列说法正确的是( )
A.滑块通过A的速度大小为1 cm/s
B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s
C.滑块的加速度大小为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
8.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )
t/s
0
1
2
3
4
v1/(m·s-1)
18.0
17.5
17.0
16.5
16.0
v2/(m·s-1)
9.8
11.0
12.2
13.4
14.6
A.火车的速度变化较快 B.汽车的加速度较小
C.火车的位移在减小 D.汽车的位移在增加
9.(2025·江苏镇江月考)下列说法不正确的是( )
A.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作等效法
B.描述某个物体的位置随时间而变化,总是相对于其他物体而言的
C.根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,应用了极限法
D.汽车速度计不能显示车辆运动方向,它的示数实际是汽车的速率
10.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在bc边的中点A,由b向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点,则下列说法正确的是( )
A.第2 s末的瞬时速度大小是2 m/s
B.前2 s内的平均速度大小为 m/s
C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s
D.前4 s内的平均速度大小为2 m/s
11.(2024·江苏南京期中)如图所示,弹力带训练作为一种特殊的阻力训练,能有效增加肌肉力量。弹力带一端固定,另一端套在运动员腰部,运动员从弹力带原长O处出发沿直线远离O,位移x与速度的倒数的关系如图所示,则运动员从O点运动到x0的时间为( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,物体以5 m/s的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动,经过2 s,速度大小变为 3 m/s,则物体的加速度可能( )
A.大小为1 m/s2,方向沿斜面向上
B.大小为1 m/s2,方向沿斜面向下
C.大小为6 m/s2,方向沿斜面向下
D.大小为4 m/s2,方向沿斜面向上
13.(2024·江苏南京期中)一质点做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在2~4 s内,质点处于静止状态
B.质点在0~2 s内的加速度比4~6 s内的加速度大
C.在0~6 s内,质点的平均速度为3 m/s
D.在第5 s末,质点离出发点最远
14.(2025·江苏连云港月考)某次运行中,列车在平直线路上匀加速行驶20 s,速度从72 km/h提升至108 km/h。求该列车在这20 s内的
(1)加速度大小;
(2)位移大小;
(3)平均速度大小。
15.(2025·江苏徐州模拟)有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g取 10 m/s2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试问:
(1)若一辆以72 km/h的速度行驶的大货车与一辆以 54 km/h 的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,由于货车质量远大于摩托车的质量,在都没有刹车情况下,两车相撞时,货车速度可以认为不变,而摩托车碰撞后与货车速度相同,假设碰撞时间为2.1×10-3 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,大货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s,大货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
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课时分层作业(一)
1.B [研究排球运动员扣球的动作时,排球不同点的运动情况是不同的,因此排球不能看成质点,故A错误;研究乒乓球运动员的发球技术时,主要看乒乓球的旋转,乒乓球上不同点的旋转情况并不相同,因此此时不能将乒乓球视为质点,故B正确;研究羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球的各点的运动情况并不相同,因此不能忽略羽毛球的大小而将羽毛球视为质点,故C错误;研究体操运动员的平衡木动作时,运动员身体的各部分速度是不同的,故D错误。]
2.D [甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究丙运动的,说法都是正确的,他们的争论是由于选择的参考系不同而导致的,故A、B、C错误,D正确。]
3.D [线路长约22.4 km,指的是地铁运行的路程,选项A错误;全程运行过程中,列车长度相对于线路是很小的,列车能视为质点,选项B错误;80 km/h指的是瞬时速度大小,选项C错误;列车运行的平均速率约为v== km/h=33.6 km/h,选项D正确。故选D。]
4.A [运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响,故运动员和滑板不可以视为质点,A正确;运动员与滑板在水平方向运动情况相同,加速度相同,但运动员还具有竖直方向的加速度,故两者的加速度不相等,B错误;运动员落回滑板时斜向下的速度为2 m/s,滑板的速度水平,小于2 m/s,C错误;运动员的位移从斜向上再转向水平,而滑板的位移始终沿水平方向,最终两者位移相等,故在此过程中位移并不始终保持相等,D错误。故选A。]
5.A [滑块经过光电门时的速度v== m/s=0.1 m/s,A正确,B、C、D错误。故选A。]
6.A [加速度、速度的变化均既有大小,也有方向,均为矢量,故A正确;速率只有大小,没有方向,属于标量,故B错误;路程只有大小,没有方向,属于标量,平均速度既有大小,也有方向,为矢量,故C错误;位移既有大小,也有方向,为矢量,速率是标量,故D错误。故选A。]
7.C [滑块通过A点时的速度大小为vA== cm/s=100 cm/s,故A错误;滑块通过B点时的速度大小为vB== cm/s=200 cm/s,故B错误;滑块的加速度大小为a===5 m/s2,故C正确;滑块在A、B间的平均速度大小为== m/s=1.5 m/s,故D错误。]
8.D [根据表中数据可以看出,火车加速度a1=-0.5 m/s2,汽车加速度a2=1.2 m/s2,汽车的加速度较大,火车的加速度较小,火车的速度变化较慢,A、B错误;火车做匀减速直线运动,汽车做匀加速直线运动,二者位移都在增加,C错误,D正确。]
9.A [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作建立物理模型法,故A错误;描述某个物体的位置随时间的变化时,总是相对于其他物体而言的,这是运动的相对性,故B正确;根据速度定义式v=,当Δt极短时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,采用了极限思维法,故C正确;汽车速度计不能显示车辆运动方向,某时刻的示数表示的是速率,故D正确。本题选不正确的,故选A。]
10.B [质点每秒钟匀速移动1 m,故第2 s末瞬时速度大小为1 m/s,A错误;前2 s内的位移大小为x1=|AB|== m= m,平均速度B正确;前4 s内质点通过的路程为4 m,平均速率为1 m/s,在第4 s末到达C点,位移x2=2 m,平均速度== m/s=0.5 m/s,C、D错误。]
11.C [根据速度定义式v=,解得Δt=Δx·,可知题图中图线与纵坐标轴包围的面积表示时间,则运动员从O点运动到x0的时间为t=,故选C。]
12.B [取初速度方向为正方向,则v0=5 m/s。若 2 s 后的速度方向沿斜面向上,v=3 m/s,则a=== m/s2=-1 m/s2,即加速度大小为1 m/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,则a=== m/s2=-4 m/s2,即加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下,故选项A、C、D错误,B正确。]
13.D [在2~4 s内,质点做匀速直线运动,故A错误;质点在0~2 s内的加速度为a1= m/s2=5 m/s2,4~6 s内的加速度为a2= m/s2=-10 m/s2,可知质点在0~2 s内的加速度比4~6 s内的加速度小,故B错误;在0~6 s内,质点的平均速度为== m/s=5 m/s,故C错误;前5 s向正方向运动,第6 s向负方向运动,所以在第5 s末,质点离出发点最远,故D正确。故选D。]
14.解析:(1)列车的初速度v0=72 km/h=20 m/s
末速度v=108 km/h=30 m/s
加速度大小为a==0.5 m/s2。
(2)由位移时间公式可得
x=v0t+at2=500 m。
(3)平均速度大小为==25 m/s。
答案:(1)0.5 m/s2 (2)500 m (3)25 m/s
15.解析:(1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,碰撞前摩托车速度
v1=54 km/h=15 m/s
碰撞后v2=-72 km/h=-20 m/s
摩托车的速度变化量为
Δv=v2-v1=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s
两车碰撞时摩托车的加速度为
a== m/s2≈-1.7×104 m/s2
负号表示与选取的正方向相反,由于>500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。
(2)设大货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,速度变化量大小分别为Δv1、Δv2,Δv1=72 km/h=20 m/s,Δv2=54 km/h=15 m/s,根据加速度定义得 a1=,a2=
所以a1∶a2=∶=∶=1∶1。
答案:(1)有生命危险 (2)1∶1
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