内容正文:
章末检测(一)
1.A 研究题图甲中猫在地板上行走的速度时,猫的大小和形状可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究题图乙中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看作质点,选项B错误;研究题图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究题图丁中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小不能忽略不计,不能把马看作质点,选项D错误。
2.D 本题考查描述运动的概念。位移大小是起点到终点有向线段的长度,而天问一号探测器从地球到火星的轨迹不是直线,A错误;“7月23日12时41分”指的是时刻,B错误;“7个月”是天问一号探测器在地火转移轨道飞行的时间间隔,不是时刻,C错误;研究天问一号探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以忽略天问一号探测器的大小和形状,可以将探测器看成质点,D正确。
3.D 位移的大小等于始、末位置的距离,可知位移的大小等于AC的距离,即为x=1.5 m-1 m=0.5 m。路程等于运动轨迹的长度,可知s=1 m+1.5 m-2×0.2 m=2.1 m,故A、B、C错误,D正确。
4.C 由于人跑步的路线不是直线,所以题图中的6.65千米是路程,而不是位移,所以题图中的5.0千米/小时不可能为平均速度,更不可能为瞬时速度,选项A、B错误;因为平均速率等于路程与所用时间的比值,题图中的5.0千米/小时为平均速率,注意平均速率不是平均速度的大小,选项C正确,D错误。
5.D 加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度越大,速度的大小与加速度的大小无关,速度变大还是变小,与加速度和速度的方向有关,选项A、B、C均错误;由a=可知,加速度方向与速度变化量的方向相同,选项D正确。
6.A 由题意可知,Δv=-3 m/s,Δt=5 s-2 s=3 s,根据a=知,a=-1 m/s2,则这段时间内加速度大小为1 m/s2,故选A。
7.B 由题表可知,质点在2 s末的位置为-4 m,所以前2 s的位移为-4 m,选项A错误;由题表可知,质点在2 s末的位置为-4 m,3 s末的位置为-1 m,所以第3 s的位移x3=-1 m-(-4)m=3 m,选项B正确;由题表可知,质点在第2 s内的位移x2=(-4-5) m=-9 m,平均速度v2= m/s=-9 m/s,选项C错误;由题表可知,质点在前2 s内的路程不小于14 m,平均速率不小于 m/s=7 m/s,选项D错误。
8.A 根据题意可知,小球下降过程的时间为t1==1 s,上升过程的时间为t2==0.8 s,所以小球从开始下落至再次运动到最高点的平均速度大小为==1 m/s,故选A。
9.AC 研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时,嫦娥四号的大小和形状可以被忽略,可以看成质点,A正确;研究玉兔二号月球车在月球表面运动的姿态时,玉兔二号月球车的大小和形状不能被忽略,不能看成质点,B错误;以月球为参考系,地球是运动的,C正确;玉兔二号月球车静止在月球表面时,其相对月球是静止的,相对地球是运动的,D错误。故选AC。
10.BD 以初速度的方向为正方向,则初速度v0=8 m/s,当末速度为v1=2 m/s时,由加速度公式得a1=,得a1=-3 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反;当末速度为v2=-2 m/s时,由加速度公式得a2==-5 m/s2,负号表示方向与初速度方向相反。
11.AD 从表格中可得火车的加速度a火== m/s2=-0.5 m/s2,汽车的加速度a汽== m/s2=1.2 m/s2,故火车的加速度较小,火车的速度变化较慢,A正确,B错误;由于汽车和火车的速度一直为正值,速度方向不变,则位移都增加,C错误,D正确。
12.CD 2~4 s内,两物体的速度都为正值,所以运动方向相同,A错误;0~4 s,B的速度大,B运动得快,4~6 s,A的速度大,A运动得快,B错误;t=4 s时,A、B两物体的速度都为5 m/s,所以两物体的速度相同,C正确;从题图可知,B的斜率比A的斜率大,所以A的加速度小于B的加速度,D正确。
13.解析 (1)打点计时器是记录运动物体时间和位移的仪器,均使用交变电源,电火花打点计时器的工作电压是220 V,当交变电源频率为50 Hz时,它每隔0.02 s打一次点。
(2)电火花打点计时器使用220 V交变电源,故B错误;实验时应先启动电源,再拉动纸带,故C错误。
答案 (1)时间 位移 220 V 0.02 (2)BC
14.解析 (2)某点的瞬时速度可用包含该点的一段位移内的平均速度表示,打相邻两计数点的时间间隔Δt=2×0.02 s=0.04 s,则
打1点时:v1=≈1.20 m/s
打2点时:v2=≈1.00 m/s
打3点时:v3==0.80 m/s
打4点时:v4=≈0.60 m/s
打5点时:v5=≈0.40 m/s
将数值填入表格中:
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
(3)描点并连线得小车的速度-时间图像,如图所示。
答案 (1)启动电源 释放纸带
(2)(3)见解析
15.解析 (1)甲同学参加了400米赛跑,以D为起点逆时针跑动,全程位移为0,根据平均速度等于位移比时间可知,平均速度为0。
(2)甲同学参加了400米赛跑,以D为起点逆时针跑动,全程路程为400 m,根据平均速率等于路程比时间可得s== m/s=5 m/s。
(3)根据加速度定义式得a== m/s2=1 m/s2,方向A指向D。
答案 (1)0 (2)5 m/s (3)1 m/s2,A指向D
16.解析 (1)0~2 s内,质点位移为x1=30-10 m=20 m,方向沿x轴正方向。
(2)由位移—时间图像可知,在开始5 s内,质点先由x1=10 m处到x2=30 m处,再返回到x3=0处,则在0~5 s内的位移Δx=x3-x1=0-10 m=-10 m
0~5 s内的平均速度为== m/s=-2 m/s,负号表示方向沿x轴负方向,大小为2 m/s。
(3)位移—时间图像斜率表示速度,则0~2 s内v1= m/s=10 m/s
2~3 s内v2= m/s=0
3~5 s内v3= m/s=-15 m/s
对应的速度—时间图像如图所示。
答案 (1)20 m,方向沿x轴正方向
(2)2 m/s,方向沿x轴负方向 (3)见解析图
17.解析 (1)v=100 km/h= m/s≈27.78 m/s,
平均加速度a== m/s2≈6.61 m/s2。
(2)所需时间t′== s=9.26 s。
答案 (1)6.61 m/s2 (2)9.26 s
18.解析 (1)规定初速度的方向为正方向,
罚点球瞬间,球的加速度为:
a1== m/s2=300 m/s2。
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度为:
a2== m/s2=-400 m/s2,
即球的加速度的大小为400 m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反。
答案 (1)300 m/s2 (2)400 m/s2
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章末检测(一)
(测试时间40分钟,满分100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2021·浙江6月选考)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )
A.研究图甲中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点
B.研究图乙中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点
C.研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点
D.研究图丁中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点
2.2020年7月23日12时41分,我国首次火星探测任务天问一号探测器,在中国文昌航天发射场成功发射。天问一号探测器在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并于2021年5月15日成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。下列说法正确的是( )
A.天问一号探测器从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
B.“7月23日12时41分”指的是时间间隔
C.“7个月”指的是时刻
D.研究天问一号探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时,可以将探测器看成质点
3.如图所示,在距墙壁1 m的A点,小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧,将弹簧压缩到最短时到达距离墙壁0.2 m的B点,然后又被弹回至距墙壁1.5 m的C点静止,则从A点到C点的过程中,小球的位移大小和路程分别是( )
A.0.5 m、1.3 m B.0.8 m、1.3 m
C.0.8 m、1.5 m D.0.5 m、2.1 m
4.暑假中某同学在公园跑步时,用手机计步器记录了自己的锻炼情况,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.图中的5.0千米/小时为平均速度
B.图中的5.0千米/小时为瞬时速度
C.图中的5.0千米/小时为平均速率
D.图中的5.0千米/小时为平均速度的大小
5.在一次课外活动中,老师来到学校操场,主持水火箭发射比赛,下图是水火箭升空瞬间的照片。这一有趣的比赛活动引起了同学们关于速度和加速度的讨论,下列说法正确的是( )
A.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度一定大
B.速度变化得越快,加速度就变化得越快
C.物体加速度变大,则速度也一定是在变大
D.加速度的方向与速度变化量的方向相同
6.如图所示,在某次训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜。若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则潜艇在这段时间内的加速度大小为(假设这段时间的加速度保持不变)( )
A.1 m/s2 B.1.5 m/s2
C.2 m/s2 D.3 m/s2
7.一个质点在t=0时刻从坐标原点O开始沿x轴正方向运动,各个时刻的位置坐标如表,则下列说法正确的是( )
t/s
0
1
2
3
4
x/m
0
5
-4
-1
-7
A.前2 s的位移为-9 m
B.第3 s的位移为3 m
C.第2 s的平均速度大小为2 m/s
D.前2 s的平均速率一定为7 m/s
8.(2024·云南玉溪检测)小球从距水平地面5 m高处由静止落下,被地面弹起后,上升的最高点离水平地面的高度为3.2 m,小球与地面碰撞的时间忽略不计,已知小球下落过程的平均速度大小为5 m/s,上升过程的平均速度大小为4 m/s,则小球从开始下落至再次运动到最高点的平均速度大小为( )
A.1 m/s B.2 m/s
C.4 m/s D.4.5 m/s
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
9.嫦娥四号月球探测器成功在月球背面软着陆,并且着陆器与巡视器(玉兔二号月球车)成功分离,这标志着我国的航天事业又一次腾飞。下列说法正确的是( )
A.研究嫦娥四号飞往月球的运行轨道时,可以将其看成质点
B.研究玉兔二号月球车在月球表面运动的姿态时,可以将其看成质点
C.以月球为参考系,地球是运动的
D.玉兔二号月球车静止在月球表面时,其相对于地球也是静止的
10.如图所示,在足够长的固定斜面上,一小物块以大小为8 m/s 的初速度从A点沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,2 s后到达B点(图中未画出),小物块到达B点时的速度大小为2 m/s。小物块在斜面上运动的加速度大小可能为( )
A.2 m/s2 B.3 m/s2
C.4 m/s2 D.5 m/s2
11.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下表所示,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.火车的速度变化较慢
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
12.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则( )
A.2~4 s内A、B两物体的运动方向相反
B.0~6 s内A物体比B物体运动得快
C.t=4 s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度小
三、非选择题(本题共6小题,共60分。)
13.(6分)(1)打点计时器是记录做直线运动物体的________和________的仪器。电火花打点计时器是其中的一种,其工作电压是________,电火花打点计时器靠电火花和墨粉打点,当交变电源的频率为50 Hz时,它每隔________秒打一次点。
(2)以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤,其中错误的操作是________。
A.把打点计时器固定在桌子上,把墨粉纸套在纸盘轴上,让纸带穿过限位孔
B.把打点计时器与4~6 V低压交变电源相连
C.用手水平地拉动纸带,然后启动电源
D.取下纸带,用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0,用公式v=计算纸带运动的平均速度
14.(8分)下图是用打点计时器测小车瞬时速度时得到的一条纸带的一部分,从0点开始按照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6,…,现在量得0,1间的距离x1=5.18 cm,1,2间的距离x2=4.40 cm,2、3间的距离x3=3.62 cm,3、4间的距离x4=2.78 cm,4、5间的距离x5=2.00 cm,5、6间的距离x6=1.22 cm。(每0.02 s打一次点)
(1)在实验中,使用打点计时器时应先________再________(选填“释放纸带”或“启动电源”)。
(2)根据上面的记录,计算打点计时器在打1,2,3,4,5点时小车的速度值并填在表中。
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
(3)根据(2)中表格,在图中画出小车的速度-时间图像。
15.(10分)(2025·云南红河检测)学校的400米运动场平面图如图所示,校运动会上,甲同学参加了400米赛跑,以D为起点逆时针跑动,最终取得80 s的成绩;乙同学参加了100米短跑,以A为起点逆时针跑动,冲过终点线D瞬间的速度v=11 m/s,最终取得11 s的好成绩。求:
(1)甲同学全程的平均速度;
(2)甲同学全程的平均速率;
(3)乙同学的平均加速度的大小和方向。
16.(10分)(2024·江西南昌检测)如图所示为一质点沿直线运动的位移—时间图像。根据图像,求:
(1)0~2 s内质点的位移;
(2)0~5 s内质点的平均速度;
(3)画出与位置—时间图像对应的速度—时刻图像。
17.(12分)如图,爆炸性的加速度往往是跑车的卖点。某品牌跑车由静止加速至100 km/h,只需4.2 s(结果均保留三位有效数字)。
(1)求该品牌跑车的平均加速度大小;
(2)假设普通汽车的平均加速度为3 m/s2,求它由静止加速至100 km/h需要的时间。
18.(14分)足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,又在空中飞行0.3 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
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