内容正文:
【第一章机械运动】
单元综合
一、单选题
1.小明利用刻度尺测量某物体的长度时,得到了以下五个数据:13.54cm、13.53cm、13.25cm、13.55cm、13.53cm。下列说法错误的是( )
A.小明所用刻度尺的分度值为1mm
B.第三个数据是错误的
C.本次测量的结果是13.5375cm
D.多次测量求平均值是为了减小误差
2.如图是甲、乙两物体的路程和时间的关系图象,由图可知两运动物体的速度大小关系是( )
A.v甲>v乙 B.v甲<v乙 C.v甲=v乙 D.无法确定
3.一位中学生的身高为1.61m,下列单位换算过程正确的是( )
A.1.61m=1.61m×100cm=161cm B.1.61m=1.61m×100=161cm
C.1.61m=1.61×100cm=161cm D.1.61m=1.61×100=161cm
4.如图所示,铅笔长度测量结果记录正确的是( )
A.12.0cm B.12.2cm C.12.00cm D.12.20cm
5.刮北风的日子里,一列火车冒出的白烟却笔直上升,说明( )
A.火车向正北行驶,速度和风速相同
B.火车向正南行驶,速度和风速相同
C.火车向正东行驶,速度和风速相同
D.火车向正西行驶,速度和风速相同
6.在平直的公路上,小明观察到大巴车上的车速显示屏始终显示72km/h。他用秒表测出大巴车由第1根路灯杆行驶到第6根路灯杆的时间为10s。若路灯杆之间是等距的,则相邻两根路灯杆之间的距离是( )
A.33.3m B.40m C.120m D.160m
7.甲、乙两车同时同地向东运动,运动的s-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1~t3时间内,甲车做匀速直线运动
B.0~ t1时间内,以甲车为参照物,乙车是向东运动的
C.0~ t2时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D.在t5这一时刻,甲乙两车相距25m
二、多选题
8.甲、乙两物体,同时从同一地点沿直线向同一方向运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.2s之后乙做匀速直线运动 B.4s时甲、乙两物体的速度相等
C.0~4s内乙的平均速度为2m/s D.0~4s内甲的平均速度是2m/s
9.甲、乙两车在某一平直公路上,从同一地点同时向东运动,它们的时间与路程关系图象如图所示。则下列判断错误的是( )
A.甲、乙都在做匀速直线运动 B.乙的速度为5m/s
C.经过3s,甲、乙相距8m D.以乙为参照物,甲向东运动
10.甲乙两位同学在同一考点参加800m体考,t=0时同时起跑,t4时刻同时到达终点,其速度-时间图像如图所示,下列描述不正确的是( )
A.0~t1时间内甲乙两同学都在做匀速直线运动
B.t1~t2时间内甲乙两同学保持相对静止
C.0~t3时间内甲同学的路程小于乙同学的路程
D.刚到达终点时,甲乙两同学速度相等
11.如图所示,下列有关长度的测量正确的是( )
A.测铜丝直径 B.测乒乓球直径
C.测硬币直径 D.测木块长度
12.由匀速直线运动公式可知,关于匀速直线运动的速度,下列说法正确的是( )
A.在匀速直线运动中,速度随路程的增大而增大
B.在匀速直线运动中,速度随时间的增大而减小
C.做变速直线运动的物体,在不同路程内平均速度有可能相同
D.若物体沿直线在任意时间内通过的路程均相等,则物体一定做匀速直线运动
13.如图是甲、乙两物体做直线运动的s—t图像,下列说法正确的是( )
A.甲、乙是同时出发的 B.甲的速度大小为10m/s
C.甲、乙往同一方向行驶 D.甲、乙在t=30s时刻相遇
14.正确估测物理量,是一种良好的学习习惯。下列估测符合生活实际的是( )
A.中学生正常步行的速度是1.3m/s
B.物理课本的长约50cm
C.人脉搏1s跳动约70次
D.教室的高度约为3m
三、填空题
15.如图,用刻度尺测量一木块的长度,刻度尺的分度值是 mm,木块的长度是 cm。
16.2024年9月25日,中国—31AG洲际弹道导弹从海南成功发射,20分钟后成功精确命中太平洋南部海域的预定目标,中国—31AG洲际弹道导弹射程高达12000公里,最大飞行速度超过20马赫。如图洲际弹道导弹在发射前相对于发射架是 的,发射后在奔向目标的过程中,相对发射架是 的。
17.百米赛跑过程中的某时刻甲、乙两运动员位置的示意图如图所示,两运动员中, 的速度较快,因为在相等的时间内该运动员 较大,乙运动员的成绩是10s,他的速度是 m/s
18.如图所示,用刻度尺测物体的长度。图1中物体的长度是 cm,图2中刻度尺的分度值为 cm;图2中物体的长度为 cm。
19.小明家到学校的路程为3600 m,小明从家中出发骑行5 min后遇见步行的同班同学小龙,于是他们结伴步行到学校共用时25 min。小明从家到学校路程与时间的图象如图所示。则他们结伴步行的速度为 m/s;小明从家到学校的平均速度为 m/s。
20.李白诗句“两岸猿声蹄不住,轻舟已过万重山”。若选 为参照物山是运动的,若选择 为参照物山是静止的。
21.如图所示,是国庆阅兵式上空中梯队飞越天安门广场的情景,呈“口”字形展开的战斗机群,好长一段时间队形不变,甚为壮观.其中蕴含很多物理知识,队形不变时,飞机之间相对 (选填“运动”或“静止”);机群必须速度大小 (选填“相等”或“不等”),方向 (选填“相同”或“不同”).
22.已知甲、乙两物体都做匀速直线运动,甲、乙通过的路程之比为1∶2,所用的时间之为2∶3,则甲、乙两物体运动的速度之比为 ;已知甲以v=108km/h的速度匀速行驶30s,则通过的路程为 m。
四、实验探究题
23.某组同学在研究小车沿斜面运动时的速度变化,实验装置如图所示,把小车放在斜面的顶端,让其自由下滑。
(1)该实验的原理是 。
(2)在实验过程中,斜面应该保持较小的坡度,这是为了 。
(3)在实验中除了要用刻度尺测出s1、s2、s3外,还需要的测量器材是 。
(4)在实验中,假设小车通过的全程的速度v1,上段路程的速度v2,下半段路程的速度v3,则v1、v2、v3的大小关系是 。
(5)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vab会偏 。
(6)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗? ,理由是: 。
五、计算题
24.小明平常骑自行车上学,从家到学校用时约0.1h,平均速度为15km/h。求:
(1)小明家离学校有多远;
(2)如果他改走路上学,平均速度为1m/s,那么他上学要花多长时间。
25.某河流河道笔直,河宽为d=100m,水流速度为v水=3m/s,船在静水中的速度是v船=4m/s,求:
(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船沿着河岸运动的距离为多少?船实际通过的距离为多少?
(2)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间为多长?
(3)如果水速增为6m/s,则如何渡河船通过的距离最短?最短距离为多少?
六、作图题
26.如图甲所示为一辆自行车在平直公路上0~7s内运动的v-t图像。请根据图甲,在图乙中绘制出相应的s-t图像。
27.某同学想用三角板辅助刻度尺较为准确地测量圆的直径,请在图上画出三角板的正确放置方法。
七、综合题
28.为了提高高速公路通行效率,高速收费站建有ETC专用通道,专用通道需要汽车安装ETC卡(如图甲所示),图乙是ETC专用通道示意图,当汽车进入ETC卡读取器识别范围的时候,卡上的信息被读取,同时栏杆机将横杆抬起,汽车无需停车就实现了缴费,大大节约了通站时间。
(1)汽车在运动时ETC卡相对于汽车是 (选填“运动”或“静止”)的;
(2)汽车通行ETC通道的过程 (选填“属于”或“不属于”)机械运动;
(3)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速50”和“距收费站2km”的字样,如果此时汽车正以16m/s的速度匀速行驶,则该车 (选填“有”或“没有”)违反交通规则,照这样的速度行驶,经过 s汽车就可以到达ETC收费站;
(4)某一ETC通道,栏杆机距ETC卡读取器10m,横杆在位置一(如图丙所示)时距地面高度1.2m,栏杆机启动后横杆水平段沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速抬起。某人驾驶一台车高为1.6m的SUV车通过该ETC通道,车距离ETC卡读取器5m时被读取信息,假设栏杆机横杆水平段同时抬起,以SUV车的高度,车速太快、横杆抬起高度不够,会撞杆违章。请你运用题目所给的条件,SUV车匀速顺利通过通道的最快速度是 m/s。
答案解析部分
1.【答案】C
2.【答案】A
【解析】【解答】解:在s﹣t图象画一条竖线,控制时间t相同,如下图:
由图象可知,在相同时间t内,甲通过的路程大于乙通过的路程,所以甲的运动速度大于乙的运动速度,A符合题意.
故答案为:A.
【分析】比较物体运动快慢的方法有:相同时间比路程,相同路程比时间.
3.【答案】C
【解析】【解答】根据长度单位换算,正确的换算过程是1.61m=1.61×100cm=161cm。
故选C。
【分析】长度单位间的换算关系是:1km=103m=104dm=105cm=106mm=109um=1012nm。
4.【答案】C
【解析】【解答】由图可知,刻度尺的分度值为1mm,铅笔的左端与刻度尺的0刻度线对齐,右端与刻度线12.00cm对齐,所以铅笔的长度为12.00cm,故ABD错误,C正确。
选C。
【分析】认清刻度尺的分度值,再读数,读数时估读到分度值的下一位。
5.【答案】B
6.【答案】B
【解析】【解答】汽车的速度为72km/h=20m/s,10s通过的距离为,第1根路灯杆到第6根路灯杆,有5个灯杆距离,相邻两根路灯杆之间的距离是:,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】根据s=vt,计算路程,结合通过的灯杆数量,计算相邻灯杆间的距离。
7.【答案】D
8.【答案】C,D
9.【答案】C,D
10.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A.在速度-时间图像中,0~t1时间内,甲乙的速度逐渐变大,都做加速运动,故A不正确,符合题意;
B.在t1~t2时间内,甲乙图像速度不变,做匀速直线运动,乙的速度大于甲的速度,甲乙速度不相等,不能保持相对静止,故B不正确,符合题意;
C.0~t3时间内,甲的运动速度始终小于的运动速度,运动的路程s=vt,运动相同时间,甲的速度小,甲运动的路程小,故C正确,不符合题意;
D.t4时刻,甲、乙同时到达终点,甲同学的速度大于乙同学的速度,故D不正确,符合题意。
故选ABD。
【分析】速度随时间的增大而增大,是加速运动;速度保持不变,是匀速运动;物体运动的速度不同,相对间有位置变化,是运动的。
11.【答案】A,C
【解析】【解答】 A、用累积法测铜丝直径,能够减小误差,故A正确;
B、乒乓球的下端没有对齐0刻线,故B错误;
C、利用三角尺测量硬币的直径,两个三角尺与刻度尺的刻度线对齐,两刻度差就是硬币的直径,故C正确;
D、刻度尺边没有对齐被测对象,故D错误。
故选:AC
【分析】 使用刻度尺时要注意:
(1)放:尺边对齐被测对象,必须放正重合,不能歪斜;尺的刻面必须紧贴被测对象。
(2)读:读数时视线要与尺面垂直,估读到分度值的下一位;
(3)记:记录测量结果时要记上数值和单位。
12.【答案】C,D
13.【答案】B,D
【解析】【解答】A.甲物体是从0时刻开始运动的,乙物体是在甲物体运动10s后开始运动的,A不符合题意;
B.由图可知,甲物体在40s内运动的路程为400m,所以甲运动的速度为 ,B符合题意;
C.由图可知,甲物体从0m位置向400m位置运动,而乙物体从400m位置向0m位置运动,所以甲、乙运动方向相反,C不符合题意;
D.甲物体从400m处向0m位置运动的过程中,30s运动到距离0m处100m的位置,乙物体从0m位置向400m处运动的过程中,30s时也到达100m处,故甲、乙两物体在100m处相遇,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】利用路程和时间的比值, 计算速度;比较速度的大小。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】A.中学生正常步行速度约1.3m/s左右,A符合题意;
B.物理课本长度约20cm,B不符合题意;
C.人脉搏1s跳动约1次,C不符合题意;
D.教室的高度约为3m,故D符合题意。
故选AD。
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
15.【答案】1;1.25
【解析】【解答】由图可知,刻度尺一大格为1cm,中间有10个小格,每个小格代表0.1cm=1mm,即刻度尺的分度值为1mm,刻度尺要估读到分度值的下一位,木块的左端与2.00cm对齐,右端与3.25cm对齐,则木块的长度为:L=3.25cm-2.00cm=1.25cm
故答案为:1;1.25。
【分析】使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
16.【答案】静止;运动
17.【答案】乙;通过的路程;10
【解析】【解答】甲、乙两人运动时间相同,乙在甲前方,通过的路程大,所以速度快。乙的速度:v===10m/s。
故答案为:乙;通过的路程;10。
【分析】甲乙两人运动时间相同,通过的路程不同,据此比较快慢;根据速度公式即可求出乙的速度。
18.【答案】2.75;0.1;2.90
19.【答案】1.5;2.4
【解析】【解答】他们结伴步行的路程s1=3600m−1800m=1800m
所有的时间t1=25min−5min=20min=1200s
所以结伴步行的速度v1= =1.5m/s
他从家到学校的平均速度v= =2.4m/s
【分析】利用路程差计算距离,根据路程和时间的比值计算速度;总路程和总时间的比值计算平均速度。
20.【答案】轻舟;河岸
【解析】【解答】解:从“轻舟已过万重山”可知,山相对于轻舟的位置不断变化,所以,以轻舟为参照物,山是运动的;
山相对于河岸的位置没有变化,所以,选择河岸为参照物,山是静止的。
故答案为:轻舟;河岸。
【分析】研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化。由此来突破此题。
21.【答案】静止;相等;相同
【解析】【解答】解:飞机并排飞行,以其中的一架飞机为参照物,其余飞机是相对静止的;此时机群必须速度大小相等,方向相同.
故答案为:静止;相等;相同.
【分析】判断物体的运动和静止,首先选择一个参照物,被研究的物体和参照物之间如果发生位置的变化,被研究的物体是运动的.否则是静止的.
22.【答案】3∶4;900
23.【答案】(1)
(2)便于测量时间
(3)秒表
(4)v3>v1>v2
(5)小
(6)不正确;所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此他的做法不正确。
【解析】【解答】(1)这个实验的原理是速度的公式 。
(2)斜面坡度越大,小车沿斜面向下加速运动越快,过某点的时间会越短,计时会越困难,所以斜面保持较小的坡度,是为了便于测量小车运动所用的时间。
(3)在实验中除了要用刻度尺测出s1、s2、s3外,还需要测量时间,需要秒表。
(4)由于小车的运动速度越来越大,所以上段路程的速度v2是最小的,小车通过的全程的速度v1是居中的,下半段路程的速度v3是最快的,则v1,v2,v3的大小关系是v3>v1>v2
(5)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v= 可知平均速度会偏小。
(6)所测时间不是运动过程中下半程的时间;小车从A到C的过程中通过B点时的速度不为0;小车通过AC段的时间与AB段的时间之差才是下半程BC段的时间,因此他的做法不正确。
【分析】(1)测量速度的原理是;
(2)斜面的坡度较小,时间较长,便于测量时间;
(3)测量速度,除路程外,还要利用秒表测量时间;
(4)斜面上下落的物体速度变大,可以判断速度大小;
(5)测量时间偏大时,计算的速度偏小;
(6)斜面上物体下落时,速度增大,测量斜面上下半程的速度时,下半程的初速度不是零。
24.【答案】(1)1.5km;(2)1500s
25.【答案】(1)当船头正对着对岸航行时,船渡河时间最短,此时U船与河岸垂直,如图(a)所示,
则最短的渡河时间tmin ==25s,船沿着河岸移动的距离s与水流速度v水有关,s= v水tmin =3×25 m= 75 m,船实际通过的距离l与船对地速度v合有关,,则船实际通过的距离l= v合tmin== 125 m。
(2)欲使船渡河航行距离最短,则船对地速度v合最好垂直河岸,由于船速v船大于水速v水,因此可画出图(b)所示的速度关系图,
其中船速v船与河岸夹角为θ,则cosθ= ,此时渡河时间。
(3)水速增为h=6 m/s时,船速v船小于水速v水,船不能垂直河岸渡河,此时可以以水速v水的末端为圆心,船速V船为半径作半圆,则当船对地速度v合与半圆相切时,船渡河距离最小,此时v合与v船垂直,如图(c)所示,
设船速v船与河岸夹角为θ,则cosθ= ,此时的渡河时间,渡河距离l= v合t= = 150 m。
【解析】【分析】 (1)船在静水中的速度与河岸垂直时,渡河时间最短,根据匀速直线运动的规律求解;
(2)船在静水中的速度大于水流速,合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短,根据几何关系结合位移-时间关系求解。
(3)根据几何关系结合速度公式进行求解
26.【答案】
【解析】【解答】由图甲可知,0~3s和5-7s做匀速直线运动,且0-3s自行车在平直公路上运动的速度为2m/s,根据速度公式可计算自行车行驶的路程s=vt=2m/s×3s=6m,同理5-7s运行路程为9m,3-5s速度为0,所以自行车的s-t图像过(0,0)点和(3,6)点,3~5s自行车的速度为零s-t图像是一条平行于时间轴的直线,即图像过(5,6)点,自行车的s-t图像过(7,12)点,如图所示:
【分析】根据速度的公式计算分析,速度公式为v=s/t,根据题目中所给的信息,如已知速度时间求解路程,或者已知路程和时间求解速度,匀速运动的特点,在st曲线上为一条倾斜向上的直线,在vt曲线为一条水平直线。
27.【答案】
28.【答案】(1)静止
(2)属于
(3)有;125
(4)7.5
【解析】【解答】(1)汽车在运动时ETC卡相对于汽车运动状态相同,所以二者是相对静止的。
(2)物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动,汽车通行ETC通道的过程属于机械运动。
(3)“限速50”是指汽车的最大速度为50km/h,汽车的速度为v=16m/s=57.6km/h>50km/h
故该车超速,违反交通规则。根据速度公式计算16m/s的速度匀速行驶,汽车到达ETC收费站的时间为
;
(4)SUV的高度为1.6m,当横杆距离地面的高度为1.6m时,汽车刚好能通过,横杆上升的高度为
;根据速度公式可知,横杆上升的时间为,此时汽车到横杆的距离为,根据速度公式计算汽车的最大速度为。
【分析】物体相对运动:物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物运动,物体与参照物运动状态不一致,所以物体相对参照物静止。
速度的计算:v=s/t,相同时间下物体的路程大,则速度大,相同路程下,物体的时间小速度大,当速度一定时,时间越长通过的路程越长。
机械运动:物体位置随时间的变化而变化。
(1)汽车在运动时ETC卡相对于汽车的位置没有发生变化,所以是静止的。
(2)机械运动是自然界中最简单、最基本的运动形态。在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动,汽车通行ETC通道的过程属于机械运动。
(3)[1]“限速50”是指汽车的速度不得超过50km/h,此时汽车的速度为
v=16m/s=57.6km/h>50km/h
故该车超速,违反交通规则。
以[2]16m/s的速度匀速行驶,汽车到达ETC收费站的时间为
(4)SUV的高度为1.6m,当横杆距离地面的高度为1.6m时,汽车刚好能通过,则横杆上升的高度为
根据可知,横杆上升的时间为
汽车到横杆的距离为
则汽车的最大速度为
学科网(北京)股份有限公司
$