内容正文:
专题01 直线运动明
目录
学考要求速览
必备知识梳理
高频考点精讲
考点一、质点 参考系
考点二、时间 位移
考点三、速度 平均速度
考点四、匀变速直线运动的基本规律
考点五、匀变速直线运动的推论
考点六、自由落体运动
实战能力训练
一、运动的描述
1、质点、参考系和坐标系:理解质点、参考系的物理内涵,能运用它们解释相关物理现象;
2、时间和位移:区分并联系时间间隔与时刻,理解位移的物理意义及图示,明确矢量与标量的差异;能将位置、位移和路程的概念与实际问题结合,解决简单相关问题;能再认或表达直线运动的 x-t 图象相关内容。
3、运动快慢的描述 —— 速度:理解速度的物理意义及矢量性,掌握平均速度的定义、定义式和物理意义,明确瞬时速度的物理意义,区分速度和速率;能结合实际问题计算平均速度。
4、速度变化快慢的描述 —— 加速度:理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义式、单位和方向;能结合具体情境计算加速度。
二、匀变速直线运动的研究
1、匀变速直线运动的速度与时间的关系:理解匀变速直线运动的特性,掌握其 v-t 图象的物理意义;理解匀变速直线运动速度公式的物理内涵,并能运用公式解决实际问题。
2、匀变速直线运动的位移与时间的关系:能再认或表达 v-t 图象中 “面积” 的物理含义;理解匀变速直线运动位移公式的物理意义,能运用位移公式及位移与速度关系式解决实际问题。
3、自由落体运动:理解自由落体运动的条件、特点和规律,明确自由落体运动加速度的相关知识;能运用自由落体运动规律解决实际问题。
知识点1 质点、参考系
1.质点定义:用来代替物体的有质量的点。
2.对质点的三点说明:
(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3.参考系定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
4.参考系的选取:
①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
②对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。
5.对参考系“两性”的认识:
(1)任意性:参考系的选择原则上是任意的,通常选地面为参考系。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
知识点2 时间和时刻 位移和路程
1.时间和时刻:
时刻是表示某一瞬间,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示时刻,而两坐标点之间的线段表示时间间隔。
2.位移和路程
项目
概念
区别
联系
位移
位移表示质点的位置变化,它是从初位置指向末位置的有向线段
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;运算法则是平行四边形定则或三角形定则;
(2)路程是标量,没有方向,运算符合代数 运算法则
(1)一般情况下,位移的大小小于路程;
(2)在单向直线运动中,位移大小等于路程
路程
路程是物体实际运动轨迹的长度
知识点3 平均速度
1.物理意义:表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
2.平均速度是过程量,与位移和时间有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
3.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
知识点4 瞬时速度
1.瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
知识点5 加速度
1.加速度的计算
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a==求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关
3.物体速度变化规律分析
根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
(1)a和v同向(加速直线运动)⇒
(2)a和v同向(加速直线运动)⇒
4.用图像分析加速度
(1)v-t图像中的“速时比加速度”
图像的斜率即为速时比加速度:;
知识点6 匀变速直线运动的规律
(1)定义:物体沿一条直线运动,且 加速度 不变的运动。
(2)分类
(3)速度与时间的关系式:v= v0+at 。
(4)位移与时间的关系式:x= v0t+at2 。
(5)位移与速度的关系式:v2-= 2ax 。
知识点7 基本公式的选用方法
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用的公式
v0、v、a、t
x
速度与时间的关系式
v=v0+at
v0、a、t、x
v
位移与时间的关系式
x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
速度与位移的关系式
v2-=2ax
知识点8 自由落体运动
1.定义:只受 重力 作用,由静止开始(v0=0),加速度为 g 的匀加速直线运动。
2.自由落体运动规律
(1)速度公式:v= gt 。
(2)位移公式:h= gt2 。
(3)速度与位移关系式:v2= 2gh 。
考点一、质点 参考系
例1、2023年5月10日,运输能力最大、在轨支持能力最全面的“天舟六号”货运飞船成功进入太空,并与中国空间站核心舱完成后向对接,如图所示。下列情况可把“天舟六号”货运飞船看成质点的是( )
A.控制飞船对接过程
B.研究飞船运动轨迹
C.分析飞船形状与货物装配能力
D.与空间站核心舱对接前,调整飞船姿态
例2、一叶落而知深秋,“时节序鳞次,古今同雁行甘英穷四海,四万到洛阳”。雁阵在天空中行进时,一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵,如图所示。其迁徙时大多以整齐队伍匀速飞行,这是雁阵为了长途迁徙而采取的有效措施。对此下列说法正确的是( )
A.研究雁阵的行进情况,一定以地面作为参考系
B.雁阵的行进情况与参考系的选取无关
C.研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,可以将头雁看作质点
D.若研究雁阵从北方迁往南方的时间时,可以将雁阵看作一个质点
例3、关于质点,下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究足球旋转效应时,可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接时,可把飞船看作质点
D.计算宇宙飞船的飞行轨道时,可把飞船看作质点
练习1、下列问题中,能把研究对象看成质点的是( )
A.研究跳水运动员的入水动作时
B.研究书桌能否通过房间的门时
C.研究从雄安到北京的高铁经过某一路标的时间时
D.研究神舟飞船绕地球飞行一周的时间时
练习2、在飞驰的高铁上,某乘客认为行李架上的行李箱处于静止状态,他选择的参考系是( )
A.远处的高山 B.前方的铁轨 C.车窗外的树木 D.车厢内的座椅
练习3、下列情形中,可将运动员视为质点的是( )
A.研究跳高运动员的越杆动作 B.研究长跑运动员的比赛成绩
C.研究滑冰运动员的旋转动作 D.研究跨栏运动员的跨栏动作
考点二、时间 位移
例4、2024年8月1日,潘展乐以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌,并打破世界纪录。已知在比赛过程中,潘展乐在泳池赛道上往返一次,下列说法正确的是( )
A.潘展乐的位移是100米
B.潘展乐的路程是100米
C.“46秒40”指的是时刻
D.研究潘展乐技术动作时可以将其看成质点
例5、某同学沿图中实线所示的路径从教室走到食堂,此过程中该同学位移的大小为( )
A. B. C. D.
例6、某一列车从贵阳北站到遵义站的时刻表如下。关于表中数据,下列说法正确的是( )
站名
到站时
出发时
停留时
贵阳北站
18:36
18:40
4分钟
遵义站
19:30
19:35
5分钟
A.“4分钟”指时刻 B.“5分钟”指时间间隔
C.“18:36”指时间间隔 D.“19:35”指时间间隔
练习4、如图所示,贵广高速铁路北起贵阳北站、南至广州南站,线路全长857km。王老师乘坐高铁从贵阳北站到达广州南站,位移的大小( )
A.等于0 B.大于857 km
C.小于857 km D.等于857km
练习5、雅拉香波珠峰修路队为了科考队员顺利登顶珠峰,于2023年5月22日11时05分成功打通登顶之路,并在顶峰停留55分钟。其中( )
A.“11时05分”和“55分钟”都指的是时刻
B.“11时05分”和“55分钟”都指的是时间间隔
C.“11时05分”指的是时间间隔,“55分钟”指的是时刻
D.“11时05分”指的是时刻,“55分钟”指的是时间间隔
练习6、2023年10月3日,全红蝉荣获杭州亚运会女子10米跳台金牌。比赛时全红婵向上跳起,在空中完成了一系列动作后完美入水,下列说法正确的是( )
A.评委给全红蝉打分时能把她看成质点
B.评委给全红蝉打分时不能把她看成质点
C.全红蝉在空中运动过程中的路程等于位移大小
D.全红蝉在空中运动过程中的路程大于位移大小
考点三、速度 平均速度
例7、如图所示,一个网球以速度大小水平飞来,运动员挥拍把它以速度大小反向击回。设网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为( )
A. B. C. D.
例8、甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地,甲运动的时间较长,则( )
A.甲、乙通过的路程一定相等
B.甲的平均速率一定比乙小
C.甲的平均速度一定比乙小
例9、年月日,港珠澳大桥正式通车。大桥连接香港、珠海和澳门,是世界上最长的跨海大桥。某人驾车从珠海出发,经港珠澳大桥行驶了到达香港,用时小时,行车的路线图如图所示。该汽车从起点到终点( )
A.位移大小为 B.路程为
C.平均速度大小一定为 D.瞬时速度大小一定为
练习7、手机给人民生活带来很多便利,手机导航App极大地方便了“不识路”的驾车一族,如图为某车主从沈阳火车站到九·一八历史博物馆的手机导航图,下列说法正确的是( )
A.图中“9.3公里”表示此次行程的位移
B.图中“26分钟”表示的是某个时刻
C.根据数据可以估算出此次行程平均速度的大小
D.研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看作质点
练习8、如图所示为高铁车厢内显示屏实时显示的信息,下列说法正确的是( )
A.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度
B.甲处表示时刻,乙处表示平均速度
C.甲处表示时间间隔,乙处表示瞬时速度
D.甲处表示时间间隔,乙处表示平均速度
练习9、深中通道是连接深圳市和中山市的特大桥,于2024年6月30日建成开通,全长约24公里,限速100km/h。一游客开汽车经过深中通道用时约20分钟。下列说法正确的是( )
A.汽车仪表台上的速度计测量的是瞬时速度,里程表测的是位移
B.100km/h是指汽车行驶的瞬时速度大小
C.该游客的平均速度约为72km/h
D.该游客全程的位移为24km
考点四、匀变速直线运动的基本规律
例10、某物体做匀加速直线运动,加速度大小为,则物体在( )
A.任意1s末的速度比该秒初的速度大5m/s
B.任意1s末的速度是该秒初的速度的5倍
C.任意1s初的速度比前1s末的速度大5m/s
D.任意1s末的速度比前1s初的速度大5m/s
例11、一质点做匀加速直线运动,加速度为,质点在( )
A.第3s内,末速度是初速度的2倍
B.第3s内,末速度比初速度大
C.第3s末的速度比第2s初的速度大
D.第3s初的速度比第2s末的速度大
例12、如图所示是某物体做直线运动的图像,关于该物体在0~4s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同
C.物体在0~2s内做匀减速直线运动
D.物体在0~2s内做匀加速直线运动
练习10、汽车在平直公路上做匀速直线运动的速度为,某时刻汽车开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为。从开始刹车到停下来,该汽车运动的距离为( )
A.6m B.12m C.18m D.24m
练习11、某品牌汽车的自动刹停系统启动时,可以产生大小为10m/s2的加速度,若该汽车正以30m/s的速度匀速直线行驶,则启动自动刹停系统的安全距离至少为( )
A.30m B.40m C.45m D.55m
练习12、一辆火车停靠在站台,站台上靠近火车第一节车厢的车头旁有一工作人员静止站立,若火车现从站台开始静止出发并开始计时,沿平直铁路做匀加速直线运动,它在第1s内与第2s内的位移之比为x1∶x2,火车在走完第10m时与走完第20m时的速度之比为v1∶v2,则以下说法正确的是( )
A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2 B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶
C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2 D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶
考点五、匀变速直线运动的推论
例13、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第三个T时间内位移是3m,第三个T时间末的瞬时速度为3m/s,则( )
A.物体的加速度是1m /s 2
B.第一个T时间末的瞬时速度为1m /s
C.时间间隔T=1s
D.物体在第1个T时间内的位移为0.6m
例14、如图所示,物体从点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、、三点,其中。若物体通过和这两段位移的时间相等,则、A两点之间的距离等于( )
A. B. C. D.
例15、如图所示,一辆汽车在平直公路上行驶,它从位置P开始做匀减速运动,6s末恰好停在与P相距27m的位置Q,下列关于该汽车的说法,正确的有( )
A.初速度大小为9m/s B.6s内的平均速度大小是4.5m/s
C.加速度大小是 D.第一秒末的速度大小是3m/s
练习13、十字路口遇到红灯,一辆汽车做匀变速直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车( )
A.加速度为 B.前内的平均速度是
C.第内的位移是 D.停止前的内位移是
练习14、2019年6月6日,中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行考查,船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业,“发现”号下潜深度可达6000m以上,如图所示。潜水器完成作业后上浮,上浮过程初期可看作匀加速直线运动。今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则其加速度大小是( )
A.m/s2 B.m/s2
C.m/s2 D.m/s2
练习15、做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可表示为( )
A. B. C. D.
考点六、自由落体运动
例16、高空坠物常会造成很大的伤害,某高楼住户有两花盆从距地面21m处同时自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.质量大的花盆先落到地面 B.质量小的花盆先落到地面
C.两花盆同时落到地面 D.两花盆落到地面的速度大小不同
例17、修缮房屋时,地面上的工人将砖竖直向上抛出,速度为零时,恰好被二楼的工人接住。已知砖的上抛高度为h,重力加速度为g。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.砖上升到最高点时加速度为零 B.砖被抛出时的速度为
C.砖在空中运动的时间为 D.若抛更重的砖,须增大砖被抛出时的速度
例18、在掷石子游戏中,小明竖直向上抛出一枚石子并在抛出点接住落下的石子。石子到达的最高点在抛出点之上0.45m处,不计空气阻力,重力加速度取,则石子从抛出到接住的过程中,下列说法正确的有( )
A.石子抛出速度大小为
B.石子抛出速度大小为
C.石子在空中运动时间为0.3s
D.石子在空中运动时间为0.6s
练习16、一小球自空中P点释放,做自由落体运动,经2s落到地面,g取,则( )
A.P点距离地面的高度为20m B.P点距离地面的高度为40m
C.小球落到地面时的速度为20m/s D.小球落到地面时的速度为40m/s
练习17、物体从楼顶处开始做自由落体运动,经时间t落到地面,则该物体从楼顶下落一半高度所经历的时间为( )
A. B. C. D.
练习18、将一物体以10 m/s的初速度竖直上抛,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体上升的时间为1 s
B.物体回到原出发点的时间是2 s
C.物体上升的最大高度是10 m
D.物体回到原处的位移大小是10 m
1. 在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下 B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下 D.18m/s2,竖直向上
2. 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
3. 以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
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假设法
B.加速度的定义,采用的是等价定义法
C.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法
4. 一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是( )
A.物体的位移一定等于路程
B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向B
C.物体的位移的大小总是小于或等于它的路程
D.物体的位移是直线,而路程是曲线
5. 2024年8月1日,在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中(国际标准泳池长度为50米),中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破世界纪录,夺得金牌!下列说法正确的是( )
A.“100米”表示位移 B.“100米”表示路程
C.此过程潘展乐的路程等于位移大小 D.此过程潘展乐的路程小于位移大小
6. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带月背的月球样品安全降落在预定区域.下列说法正确的是( )
A.时间间隔是很长的时刻 B.时刻是很短的时间间隔
C.“2024年6月25日14时7分”是时间间隔 D.“2024年6月25日14时7分”是时刻
7. 甲、乙两物体沿同一直线运动,如图所示为甲、乙两物体的x-t图像,下列说法正确的是( )
A.秒时,甲所在的位置为米 B.当秒时,两物体相遇
C.甲物体做匀速直线运动 D.此过程中,甲的速度大小大于乙的速度大小
8. 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.A、B两物体的运动方向相反
B.A、B两物体加速度方向相同
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
9. 某质点沿直线运动的v−t图像如图所示,由图像可知( )
A.前2秒物体做匀速直线运动
B.前5秒物体的位移为30m
C.第5秒时物体的加速度为−6m/s2
D.5秒末物体返回出发点
10. 可视为质点的小球做匀速直线运动,与墙面碰撞后立即反弹,继续做匀速直线运动回到原处。小球的位移-时间(x-t)图像可能为( )
A. B.
C. D.
11. 某物体运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~8s内该物体的平均速度大小为6m/s B.0~2s内与2~8s内该物体的运动方向不同
C.0~2s内与2~8s内该物体的加速度大小不同 D.0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向相同
12. 疲劳驾驶具有一定的危害,疲劳驾驶时,不仅反应时间延长,且刹车时产生的加速度也将变小。如图所示的A图线为正常行驶时刹车的速度—时间图像,B图线为疲劳驾驶时刹车的速度—时间图像。下列说法正确的是( )
A.刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的位移大小之比为
B.刹车减速过程,疲劳驾驶的平均速度更大
C.刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的加速度大小之比为
D.从到汽车停止,疲劳驾驶的平均速度更大
13. 一质点沿直线运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.1.5s末与2.5s末,质点的速度方向相反
B.1.5s末与2.5s末,质点的加速度方向相反
C.内,质点的位移大小为4m
D.内,质点的位移大小为2m
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考点一、质点 参考系
考点二、时间 位移
考点三、速度 平均速度
考点四、匀变速直线运动的基本规律
考点五、匀变速直线运动的推论
考点六、自由落体运动
实战能力训练
一、运动的描述
1、质点、参考系和坐标系:理解质点、参考系的物理内涵,能运用它们解释相关物理现象;
2、时间和位移:区分并联系时间间隔与时刻,理解位移的物理意义及图示,明确矢量与标量的差异;能将位置、位移和路程的概念与实际问题结合,解决简单相关问题;能再认或表达直线运动的 x-t 图象相关内容。
3、运动快慢的描述 —— 速度:理解速度的物理意义及矢量性,掌握平均速度的定义、定义式和物理意义,明确瞬时速度的物理意义,区分速度和速率;能结合实际问题计算平均速度。
4、速度变化快慢的描述 —— 加速度:理解加速度的物理意义,掌握加速度的定义式、单位和方向;能结合具体情境计算加速度。
二、匀变速直线运动的研究
1、匀变速直线运动的速度与时间的关系:理解匀变速直线运动的特性,掌握其 v-t 图象的物理意义;理解匀变速直线运动速度公式的物理内涵,并能运用公式解决实际问题。
2、匀变速直线运动的位移与时间的关系:能再认或表达 v-t 图象中 “面积” 的物理含义;理解匀变速直线运动位移公式的物理意义,能运用位移公式及位移与速度关系式解决实际问题。
3、自由落体运动:理解自由落体运动的条件、特点和规律,明确自由落体运动加速度的相关知识;能运用自由落体运动规律解决实际问题。
知识点1 质点、参考系
1.质点定义:用来代替物体的有质量的点。
2.对质点的三点说明:
(1)质点是一种理想化物理模型,实际并不存在。
(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(3)质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
3.参考系定义:在描述物体的运动时,用来做参考的物体。
4.参考系的选取:
①参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是静止的,通常选地面为参考系。
②对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。
5.对参考系“两性”的认识:
(1)任意性:参考系的选择原则上是任意的,通常选地面为参考系。
(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
知识点2 时间和时刻 位移和路程
1.时间和时刻:
时刻是表示某一瞬间,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示时刻,而两坐标点之间的线段表示时间间隔。
2.位移和路程
项目
概念
区别
联系
位移
位移表示质点的位置变化,它是从初位置指向末位置的有向线段
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置;运算法则是平行四边形定则或三角形定则;
(2)路程是标量,没有方向,运算符合代数 运算法则
(1)一般情况下,位移的大小小于路程;
(2)在单向直线运动中,位移大小等于路程
路程
路程是物体实际运动轨迹的长度
知识点3 平均速度
1.物理意义:表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
2.平均速度是过程量,与位移和时间有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间的平均速度。
3.=是平均速度的定义式,适用于所有的运动。
知识点4 瞬时速度
1.瞬时速度是状态量,与位置和时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2.瞬时速度等于运动时间Δt→0的平均速度。
知识点5 加速度
1.加速度的计算
(1)确定正方向。
(2)确定初速度v0、末速度v。
(3)根据公式a==求解。
2.速度、速度变化量与加速度的关系
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动的快慢
描述物体速度的变化
描述物体速度变化的快慢
定义式
v=
Δv=v-v0
a==
方向
与位移Δx同向,即物体运动的方向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由合力F的方向决定,而与v0、v的方向无关
3.物体速度变化规律分析
根据a与v的方向关系判断物体加速还是减速
(1)a和v同向(加速直线运动)⇒
(2)a和v同向(加速直线运动)⇒
4.用图像分析加速度
(1)v-t图像中的“速时比加速度”
图像的斜率即为速时比加速度:;
知识点6 匀变速直线运动的规律
(1)定义:物体沿一条直线运动,且 加速度 不变的运动。
(2)分类
(3)速度与时间的关系式:v= v0+at 。
(4)位移与时间的关系式:x= v0t+at2 。
(5)位移与速度的关系式:v2-= 2ax 。
知识点7 基本公式的选用方法
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用的公式
v0、v、a、t
x
速度与时间的关系式
v=v0+at
v0、a、t、x
v
位移与时间的关系式
x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
速度与位移的关系式
v2-=2ax
知识点8 自由落体运动
1.定义:只受 重力 作用,由静止开始(v0=0),加速度为 g 的匀加速直线运动。
2.自由落体运动规律
(1)速度公式:v= gt 。
(2)位移公式:h= gt2 。
(3)速度与位移关系式:v2= 2gh 。
考点一、质点 参考系
例1、2023年5月10日,运输能力最大、在轨支持能力最全面的“天舟六号”货运飞船成功进入太空,并与中国空间站核心舱完成后向对接,如图所示。下列情况可把“天舟六号”货运飞船看成质点的是( )
A.控制飞船对接过程
B.研究飞船运动轨迹
C.分析飞船形状与货物装配能力
D.与空间站核心舱对接前,调整飞船姿态
【答案】B
【详解】AD.对接、调整姿态等需考虑形状,飞船大小不能忽略,飞船不能视为质点,故AD错误;
B.研究运动轨迹时,飞船大小形状可忽略,可视为质点,故B正确;
C.分析飞船形状与货物装配能力需考虑形状,飞船大小不能忽略,飞船不能视为质点,故C错误。
故选B。
例2、一叶落而知深秋,“时节序鳞次,古今同雁行甘英穷四海,四万到洛阳”。雁阵在天空中行进时,一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵,如图所示。其迁徙时大多以整齐队伍匀速飞行,这是雁阵为了长途迁徙而采取的有效措施。对此下列说法正确的是( )
A.研究雁阵的行进情况,一定以地面作为参考系
B.雁阵的行进情况与参考系的选取无关
C.研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,可以将头雁看作质点
D.若研究雁阵从北方迁往南方的时间时,可以将雁阵看作一个质点
【答案】D
【详解】A.研究雁阵的行进情况,不一定以地面作为参考系,也可选取其他事物为参考系,A错误;
B.物体的运动状态与参考系的选取有关,B错误;
C.研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,不能忽略头雁的形状大小,所以不能将头雁看作质点,C错误;
D.研究雁阵从北方迁往南方的时间时,雁阵的形状大小可以忽略,所以可以将雁阵看作一个质点,D正确。
故选D。
例3、关于质点,下列说法正确的是( )
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究足球旋转效应时,可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接时,可把飞船看作质点
D.计算宇宙飞船的飞行轨道时,可把飞船看作质点
【答案】D
【详解】A.物体能否视为质点与体积大小无关。例如,地球在公转问题中可视为质点,但体积很小的乒乓球在旋转时不可视为质点,故A错误;
B.研究足球旋转需分析各部位运动差异,不能忽略形状,故不可视为质点,故B错误;
C.飞船对接需精确控制姿态和位置,必须考虑形状,不可视为质点,故C错误;
D.计算轨道时只需关注飞船整体运动轨迹,其形状对轨道无影响,可视为质点,故D正确。
故选D。
练习1、下列问题中,能把研究对象看成质点的是( )
A.研究跳水运动员的入水动作时
B.研究书桌能否通过房间的门时
C.研究从雄安到北京的高铁经过某一路标的时间时
D.研究神舟飞船绕地球飞行一周的时间时
【答案】D
【详解】A.研究跳水运动员入水的动作,需要关注运动员的姿势、角度,故不能将运动员视为质点,故A错误;
B.研究书桌能否通过房间的门时,要考虑书桌的宽度是否小于门宽,因此不能看作质点,故B错误;
C.研究从雄安到北京的高铁经过某一路标的时间时,要考虑火车的长度,因此不能看作质点,故C错误;
D.研究神舟飞船绕地球飞行一周的时间时,飞船相对于轨道半径很小,可以把飞船看作质点,故D正确。
故选D。
练习2、在飞驰的高铁上,某乘客认为行李架上的行李箱处于静止状态,他选择的参考系是( )
A.远处的高山 B.前方的铁轨 C.车窗外的树木 D.车厢内的座椅
【答案】D
【详解】某乘客认为行李架上的行李箱处于静止状态,则二者相对位置不变,可知他选择的参考系是车厢内的座椅。
故选D。
练习3、下列情形中,可将运动员视为质点的是( )
A.研究跳高运动员的越杆动作 B.研究长跑运动员的比赛成绩
C.研究滑冰运动员的旋转动作 D.研究跨栏运动员的跨栏动作
【答案】B
【详解】当物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,物体可看成质点。
ACD.研究跳高运动员的越杆动作、滑冰运动员的旋转动作和跨栏运动员的跨栏动作时,都需要看运动员的姿势,不能看成质点,故ACD错误;
B.研究长跑运动员的比赛成绩时,运动员的形状相对于运动的轨迹与运动的成绩几乎没有影响,所以可以看作质点,故B正确;
故选B。
考点二、时间 位移
例4、2024年8月1日,潘展乐以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌,并打破世界纪录。已知在比赛过程中,潘展乐在泳池赛道上往返一次,下列说法正确的是( )
A.潘展乐的位移是100米
B.潘展乐的路程是100米
C.“46秒40”指的是时刻
D.研究潘展乐技术动作时可以将其看成质点
【答案】B
【详解】A.位移是初位置到末位置的有向线段。潘展乐往返一次,起点和终点重合,位移为0,故A错误;
B.路程是运动轨迹的总长度。100米自由泳需在50米泳池往返一次,总路程为100米,故B正确;
C.“46秒40”是完成比赛所用的时间间隔,而非某一时刻,故C错误;
D.研究技术动作需关注身体细节,不能忽略形状和大小,因此不能视为质点,故D错误。
故选B。
例5、某同学沿图中实线所示的路径从教室走到食堂,此过程中该同学位移的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段,则此过程中该同学位移的大小为
故选C。
例6、某一列车从贵阳北站到遵义站的时刻表如下。关于表中数据,下列说法正确的是( )
站名
到站时
出发时
停留时
贵阳北站
18:36
18:40
4分钟
遵义站
19:30
19:35
5分钟
A.“4分钟”指时刻 B.“5分钟”指时间间隔
C.“18:36”指时间间隔 D.“19:35”指时间间隔
【答案】B
【详解】A.“4分钟”是列车在贵阳北站停留的时长,属于时间间隔,故A错误;
B.“5分钟”是列车在遵义站停留的时长,属于时间间隔,故B正确;
C.“18:36”是列车到达贵阳北站的具体时间点,属于时刻,故C错误;
D.“19:35”是列车从遵义站出发的具体时间点,属于时刻,故D错误。
故选B。
练习4、如图所示,贵广高速铁路北起贵阳北站、南至广州南站,线路全长857km。王老师乘坐高铁从贵阳北站到达广州南站,位移的大小( )
A.等于0 B.大于857 km
C.小于857 km D.等于857km
【答案】C
【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段,高铁线路是曲线,位移大小小于路程(857 km)。
故选C。
练习5、雅拉香波珠峰修路队为了科考队员顺利登顶珠峰,于2023年5月22日11时05分成功打通登顶之路,并在顶峰停留55分钟。其中( )
A.“11时05分”和“55分钟”都指的是时刻
B.“11时05分”和“55分钟”都指的是时间间隔
C.“11时05分”指的是时间间隔,“55分钟”指的是时刻
D.“11时05分”指的是时刻,“55分钟”指的是时间间隔
【答案】D
【详解】“11时05分”对应某一瞬间,是时刻;“55分钟”表示停留的时长,是时间间隔,D选项符合题意。
故选D。
练习6、2023年10月3日,全红蝉荣获杭州亚运会女子10米跳台金牌。比赛时全红婵向上跳起,在空中完成了一系列动作后完美入水,下列说法正确的是( )
A.评委给全红蝉打分时能把她看成质点
B.评委给全红蝉打分时不能把她看成质点
C.全红蝉在空中运动过程中的路程等于位移大小
D.全红蝉在空中运动过程中的路程大于位移大小
【答案】BD
【详解】AB.评委给全红蝉打分时,其大小形状不能忽略,不能把她看成质点,选项A错误,B正确;
CD.全红蝉在空中运动过程中不是单向的直线运动,则路程大于位移大小,选项C错误,D正确。
故选BD。
考点三、速度 平均速度
例7、如图所示,一个网球以速度大小水平飞来,运动员挥拍把它以速度大小反向击回。设网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,网球飞来的方向为正方向,则在此过程中网球的速度变化量为,故选D。
例8、甲、乙两车从A地出发经历不同的时间后都到达B地,甲运动的时间较长,则( )
A.甲、乙通过的路程一定相等
B.甲的平均速率一定比乙小
C.甲的平均速度一定比乙小
【答案】C
【详解】A.甲、乙两车初、末位置均相同,则两车位移相同,路程即实际运动轨迹的长度,可能相等,也可能不相等,故A错误;
BC.由于两车位移相等,路程不确定,但甲运动的时间较长,则甲的平均速度较小,而平均速率不能确定,故B错误,C正确。
故选C。
例9、年月日,港珠澳大桥正式通车。大桥连接香港、珠海和澳门,是世界上最长的跨海大桥。某人驾车从珠海出发,经港珠澳大桥行驶了到达香港,用时小时,行车的路线图如图所示。该汽车从起点到终点( )
A.位移大小为 B.路程为
C.平均速度大小一定为 D.瞬时速度大小一定为
【答案】B
【详解】ABC.由于是曲线运动,所以该汽车从起点到终点的位移大小小于,路程为;根据平均速度定义式,可知汽车从起点到终点平均速度大小小于,故AC错误,B正确;
D.该汽车从起点到终点过程,根据,可以知道平均速率为,但瞬时速度大小不一定为,故D错误。
故选B。
练习7、手机给人民生活带来很多便利,手机导航App极大地方便了“不识路”的驾车一族,如图为某车主从沈阳火车站到九·一八历史博物馆的手机导航图,下列说法正确的是( )
A.图中“9.3公里”表示此次行程的位移
B.图中“26分钟”表示的是某个时刻
C.根据数据可以估算出此次行程平均速度的大小
D.研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看作质点
【答案】D
【详解】A.图中“9.3公里”表示此次行程的路程,故A错误;
B.图中“26分钟”表示的是时间间隔,故B错误;
C.由于不知道此次行程的位移大小,所以无法估算出此次行程平均速度的大小,故C错误;
D.研究汽车在导航图中的位置时,汽车的形状大小可以忽略不计,可把汽车看作质点,故D正确。
故选D。
练习8、如图所示为高铁车厢内显示屏实时显示的信息,下列说法正确的是( )
A.甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度
B.甲处表示时刻,乙处表示平均速度
C.甲处表示时间间隔,乙处表示瞬时速度
D.甲处表示时间间隔,乙处表示平均速度
【答案】A
【详解】表示时刻,表示瞬时速度。故甲处表示时刻,乙处表示瞬时速度。
故选A。
练习9、深中通道是连接深圳市和中山市的特大桥,于2024年6月30日建成开通,全长约24公里,限速100km/h。一游客开汽车经过深中通道用时约20分钟。下列说法正确的是( )
A.汽车仪表台上的速度计测量的是瞬时速度,里程表测的是位移
B.100km/h是指汽车行驶的瞬时速度大小
C.该游客的平均速度约为72km/h
D.该游客全程的位移为24km
【答案】B
【详解】AB.限速100km/h,100km/h是指小车行驶的瞬时速度的大小,里程表测的是路程,故A错误,B正确;
C.根据题意可以求出该游客的平均速率,无法求出该游客的平均速度,平均速率为
故C错误;
D.根据题意可知该游客的路程为24km,位移大小要小于此,故D错误。
故选B。
考点四、匀变速直线运动的基本规律
例10、某物体做匀加速直线运动,加速度大小为,则物体在( )
A.任意1s末的速度比该秒初的速度大5m/s
B.任意1s末的速度是该秒初的速度的5倍
C.任意1s初的速度比前1s末的速度大5m/s
D.任意1s末的速度比前1s初的速度大5m/s
【答案】A
【详解】AB.物体做匀加速直线运动,加速度大小为,根据,可得
则任意1s末的速度比该秒初的速度大5m/s,故A正确,B错误;
C.任意1s初与前1s末为同一时刻,速度相等,故C错误;
D.任意1s末与前1s初的间隔为2s,则物体在任意1s的末速度比前1s初的初速度大10m/s,故D错误。
故选A。
例11、一质点做匀加速直线运动,加速度为,质点在( )
A.第3s内,末速度是初速度的2倍
B.第3s内,末速度比初速度大
C.第3s末的速度比第2s初的速度大
D.第3s初的速度比第2s末的速度大
【答案】BC
【详解】AB.根据加速度的定义可知
匀加速直线运动的加速度为,可得
则有第3s内,末速度为
即末速度不是初速度的2倍,而末速度比初速度大,故A错误,B正确;
C.第3s末与第2s初相差2s的时间,由
可知第3s末的速度比第2s初的速度大,故C正确;
D.第3s初与第2s末是同一个时刻,则第3s初的速度与第2s末的速度相同,故D错误。
故选BC。
例12、如图所示是某物体做直线运动的图像,关于该物体在0~4s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同
C.物体在0~2s内做匀减速直线运动
D.物体在0~2s内做匀加速直线运动
【答案】C
【详解】A.速度的正负表示物体的运动方向,则物体在2s时刻速度方向发生改变,故A错误;
BCD.图像斜率表示加速度,内图像斜率不变,物体加速度不变,但速度减小,所以物体在做匀减速直线运动,加速度与速度反向;速度反向增大,物体做匀加速直线运动,加速度与速度同向,故BD错误,C正确。
故选C。
练习10、汽车在平直公路上做匀速直线运动的速度为,某时刻汽车开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为。从开始刹车到停下来,该汽车运动的距离为( )
A.6m B.12m C.18m D.24m
【答案】B
【详解】根据速度—位移公式有
解得m
故选B。
练习11、某品牌汽车的自动刹停系统启动时,可以产生大小为10m/s2的加速度,若该汽车正以30m/s的速度匀速直线行驶,则启动自动刹停系统的安全距离至少为( )
A.30m B.40m C.45m D.55m
【答案】C
【详解】启动自动刹停系统的安全距离至少为
故选C。
练习12、一辆火车停靠在站台,站台上靠近火车第一节车厢的车头旁有一工作人员静止站立,若火车现从站台开始静止出发并开始计时,沿平直铁路做匀加速直线运动,它在第1s内与第2s内的位移之比为x1∶x2,火车在走完第10m时与走完第20m时的速度之比为v1∶v2,则以下说法正确的是( )
A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2 B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶
C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2 D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶
【答案】B
【详解】根据运动学公式
可知,火车在1s、2s内通过的位移大小之比是1∶4,则它在第1s内与第2s内的位移之比为1∶3,根据运动学公式
可知,火车在走完第10m时与走完第20m时的速度之比为1∶。
故选B。
考点五、匀变速直线运动的推论
例13、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第三个T时间内位移是3m,第三个T时间末的瞬时速度为3m/s,则( )
A.物体的加速度是1m /s 2
B.第一个T时间末的瞬时速度为1m /s
C.时间间隔T=1s
D.物体在第1个T时间内的位移为0.6m
【答案】BD
【详解】D.初速度为零的匀加速直线运动,连续相等时间内通过的位移之比为1:3:5,据此判断第一个T时间内的位移
故D正确;
A.第二个T时间内的位移
由
得
A错误;
C.由
解得
C错误;
B.第一个T时间末的瞬时速度
B正确。
故选BD。
例14、如图所示,物体从点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、、三点,其中。若物体通过和这两段位移的时间相等,则、A两点之间的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设物体通过AB、BC所用时间分别为T,则B点的速度
根据
得
则
则
故选C。
例15、如图所示,一辆汽车在平直公路上行驶,它从位置P开始做匀减速运动,6s末恰好停在与P相距27m的位置Q,下列关于该汽车的说法,正确的有( )
A.初速度大小为9m/s B.6s内的平均速度大小是4.5m/s
C.加速度大小是 D.第一秒末的速度大小是3m/s
【答案】AB
【详解】AC.根据
可得汽车的初速度大小为
汽车的加速度大小为
故A正确,C错误;
B.6s内的平均速度大小为
故B正确;
D.第一秒末的速度大小为
故D错误。
故选AB。
练习13、十字路口遇到红灯,一辆汽车做匀变速直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车( )
A.加速度为 B.前内的平均速度是
C.第内的位移是 D.停止前的内位移是
【答案】D
【详解】A.根据匀变速直线运动位移与时间的关系式有
可知该汽车的初速度、加速度分别为
,
故A错误;
B.前2s内的位移为
可得前内的平均速度为
故B错误;
C.第内的位移为
故C错误;
D.运用逆向思维,将汽车的减速逆向看成初速度为零的匀加速直线运动,则汽车停止前的内位移即为逆向第1s内的位移,可得
故D正确。
故选D。
练习14、2019年6月6日,中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行考查,船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业,“发现”号下潜深度可达6000m以上,如图所示。潜水器完成作业后上浮,上浮过程初期可看作匀加速直线运动。今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则其加速度大小是( )
A.m/s2 B.m/s2
C.m/s2 D.m/s2
【答案】A
【详解】根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知
v1=m/s=2m/s
v2=m/s=4m/s
根据加速度的定义可知
故选A。
练习15、做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】物体做匀减速运动,则位移
根据平均速度可得
因末速度为零,则可看作反向的匀加速运动,则位移
故选BCD。
考点六、自由落体运动
例16、高空坠物常会造成很大的伤害,某高楼住户有两花盆从距地面21m处同时自由落下,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.质量大的花盆先落到地面 B.质量小的花盆先落到地面
C.两花盆同时落到地面 D.两花盆落到地面的速度大小不同
【答案】C
【详解】ABC.根据自由落体运动规律
解得
下落时间仅由高度和重力加速度决定,与质量无关,两花盆的下落高度相同,两花盆下落时间相同,故AB错误,C正确;
D.落地速度
与高度和重力加速度有关,两花盆速度相同,故D错误。
故选C。
例17、修缮房屋时,地面上的工人将砖竖直向上抛出,速度为零时,恰好被二楼的工人接住。已知砖的上抛高度为h,重力加速度为g。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.砖上升到最高点时加速度为零 B.砖被抛出时的速度为
C.砖在空中运动的时间为 D.若抛更重的砖,须增大砖被抛出时的速度
【答案】B
【详解】A.砖在整个运动过程中加速度始终为重力加速度g(方向竖直向下),即使在最高点速度为零时,加速度仍为g,A错误;
B.根据竖直上抛公式
解得,B正确;
C.砖上升到最高点的时间为
解得 ,C错误;
D.根据得,
上升高度仅由初速度和重力加速度决定,与质量无关,因此抛更重的砖无需增大初速度,D错误。
故选B。
例18、在掷石子游戏中,小明竖直向上抛出一枚石子并在抛出点接住落下的石子。石子到达的最高点在抛出点之上0.45m处,不计空气阻力,重力加速度取,则石子从抛出到接住的过程中,下列说法正确的有( )
A.石子抛出速度大小为
B.石子抛出速度大小为
C.石子在空中运动时间为0.3s
D.石子在空中运动时间为0.6s
【答案】BD
【详解】AB.根据
可得
选项A错误,B正确;
CD.石子在空中运动时间为
选项C错误,D正确。
故选BD。
练习16、一小球自空中P点释放,做自由落体运动,经2s落到地面,g取,则( )
A.P点距离地面的高度为20m B.P点距离地面的高度为40m
C.小球落到地面时的速度为20m/s D.小球落到地面时的速度为40m/s
【答案】AC
【详解】AB.由题意,可得P点距离地面的高度为
故A正确,B错误;
CD.小球落到地面时的速度为
故C正确,D错误。
故选AC。
练习17、物体从楼顶处开始做自由落体运动,经时间t落到地面,则该物体从楼顶下落一半高度所经历的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设楼高h,则,
解得
故选C。
练习18、将一物体以10 m/s的初速度竖直上抛,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体上升的时间为1 s
B.物体回到原出发点的时间是2 s
C.物体上升的最大高度是10 m
D.物体回到原处的位移大小是10 m
【答案】AB
【详解】A.物体上升的时间为t上= s=1s
故A正确;
B.由对称性可知,物体回到原出发点的时间是t=2t上=2s
故B正确;
C.物体上升的最大高度是h=m=5 m
故C错误;
D.物体回到原处的位移大小是0,故D错误。
故选AB。
1. 在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下 B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下 D.18m/s2,竖直向上
【答案】D
【详解】若规定向上为正方向,则加速度。方向竖直向上。
故选D。
2. 如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的
C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
【答案】C
【详解】AB.河岸上的旗帜向右飘,则风向右吹,A船的旗帜向右漂,则A船可能静止,也可能向左运动,也可能向右运动,且船速小于风速,故AB错误;
CD.B船的旗帜向左飘动,则B船不可能静止,也不可能向左运动,一定向右运动,且船速大于风速,故C正确,D错误。
故选C。
3. 以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
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假设法
B.加速度的定义,采用的是等价定义法
C.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法
【答案】C
【详解】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理想模型法,而非假设法,故A错误;
B.加速度的定义式采用的是比值定义法(通过两个物理量的比值定义新物理量),而非“等价定义法”,故B错误;
C.根据速度定义式,当非常小时,表示物体在时刻的瞬时速度,此定义应用了极限思想方法(取时间趋近于零的极限),故C正确;
D.推导匀变速直线运动位移公式时,将运动过程划分为小段并累加位移,采用的是微元法(分割求和),而非理想模型法,故D错误。
故选C。
4. 一个物体从A点运动到B点,下列结论正确的是( )
A.物体的位移一定等于路程
B.物体的位移与路程的方向相同,都从A指向B
C.物体的位移的大小总是小于或等于它的路程
D.物体的位移是直线,而路程是曲线
【答案】C
【详解】A.位移等于路程仅当物体做单向直线运动时成立,其他情况路程更大,故A错误;
B.路程是标量,没有方向,故B错误;
C.位移的大小总是小于或等于它的路程(直线时相等,曲线或往返时路程更大),故C正确。
D.位移用直线段表示方向,但路程是数值,无形状之分,故D错误。
故选C。
5. 2024年8月1日,在巴黎奥运会男子100米自由泳决赛中(国际标准泳池长度为50米),中国选手潘展乐以46秒40的成绩打破世界纪录,夺得金牌!下列说法正确的是( )
A.“100米”表示位移 B.“100米”表示路程
C.此过程潘展乐的路程等于位移大小 D.此过程潘展乐的路程小于位移大小
【答案】B
【详解】国际标准泳池长度为50米,可知中国选手潘展乐在100米自由泳决赛中做往返运动,“100米”表示路程,此过程潘展乐的路程大于位移大小。
故选B。
6. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带月背的月球样品安全降落在预定区域.下列说法正确的是( )
A.时间间隔是很长的时刻 B.时刻是很短的时间间隔
C.“2024年6月25日14时7分”是时间间隔 D.“2024年6月25日14时7分”是时刻
【答案】D
【详解】A.时间间隔是两个时刻的间隔,对应的是一个过程,并不是很长的时刻,故A错误;
B.时刻是某一瞬间,不是很短的时间间隔,故B错误;
CD.“2024年6月25日14时7分”指的是时刻,故C错误,D正确。
故选D。
7. 甲、乙两物体沿同一直线运动,如图所示为甲、乙两物体的x-t图像,下列说法正确的是( )
A.秒时,甲所在的位置为米 B.当秒时,两物体相遇
C.甲物体做匀速直线运动 D.此过程中,甲的速度大小大于乙的速度大小
【答案】C
【详解】AB.图像纵坐标代表位置,故秒时,甲所在的位置不为米,当秒时,两物体不在同一位置,没有相遇,故AB错误;
CD.图像斜率代表速度,甲图线斜率没变,做匀速直线运动,由图可知甲的斜率小于乙的斜率,即甲的速度大小小于乙的速度大小,故C正确,D错误。
故选C 。
8. 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.A、B两物体的运动方向相反
B.A、B两物体加速度方向相同
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
【答案】C
【详解】A.由图像可知,A、B速度均为正值,故A、B两物体的运动方向相同,故A错误;
B.v−t图斜率表示加速度,由图像可知,A、B图像斜率一正一负,二者加速度方向不同,故B错误;
C.由图像可知,t=4s时A、B两物体的速度相同且均为5m/s,故C正确;
D.由图像可知,A、B的加速度大小分别为,
可知A物体的加速度比B物体的加速度小,故D错误。
故选C。
9. 某质点沿直线运动的v−t图像如图所示,由图像可知( )
A.前2秒物体做匀速直线运动
B.前5秒物体的位移为30m
C.第5秒时物体的加速度为−6m/s2
D.5秒末物体返回出发点
【答案】C
【详解】A.由图像可知,前2s物体做匀加速直线运动,不是匀速直线运动,故A错误;
BD.根据v−t图像与时间轴围成的面积为位移的大小,则前5s物体的位移为
5秒末物体没有返回出发点,故BD错误;
C.根据v−t图像的斜率表示加速度,则第5秒时物体的加速度为,故C正确。
故选C。
10. 可视为质点的小球做匀速直线运动,与墙面碰撞后立即反弹,继续做匀速直线运动回到原处。小球的位移-时间(x-t)图像可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】AB.若取小球原来运动的方向为正方向,根据图像的斜率表示速度,可知与墙面碰撞后小球的运动方向为负方向,继续做匀速直线运动回到原处,但位移仍然为正;同理,若取小球原来运动的方向为负方向,根据图像的斜率表示速度,可知与墙面碰撞后小球的运动方向为正方向,继续做匀速直线运动回到原处,但位移仍然为负,结合选项图像。故AB正确。
CD.根据图像的斜率表示速度,可知小球的速度方向不可能一直为正方向或负方向,而且小球不能回到出发点,故CD错误。
故选AB。
11. 某物体运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~8s内该物体的平均速度大小为6m/s B.0~2s内与2~8s内该物体的运动方向不同
C.0~2s内与2~8s内该物体的加速度大小不同 D.0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向相同
【答案】C
【详解】A.图像的面积表示位移,则0~8s内该物体的位移为
则平均速度大小为,故A错误;
B.由图可知物体的速度始终为正值,所以0~2s内与2~8s内该物体的运动方向相同,故B错误;
CD.图像的斜率表示加速度,由图可知,0~2s内与2~8s内图像的斜率正负和大小均不相同,所以0~2s内与2~8s内该物体的加速度方向和大小均不同,故C正确,D错误。
故选C。
12. 疲劳驾驶具有一定的危害,疲劳驾驶时,不仅反应时间延长,且刹车时产生的加速度也将变小。如图所示的A图线为正常行驶时刹车的速度—时间图像,B图线为疲劳驾驶时刹车的速度—时间图像。下列说法正确的是( )
A.刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的位移大小之比为
B.刹车减速过程,疲劳驾驶的平均速度更大
C.刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的加速度大小之比为
D.从到汽车停止,疲劳驾驶的平均速度更大
【答案】AD
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积等于位移可知,正常行驶时刹车减速过程的位移
疲劳驾驶刹车减速过程的位移
刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的位移大小之比为,选项A正确;
B.刹车减速过程,两种情况下的平均速度均为
即两种情况下的平均速度相同,选项B错误;
C.刹车减速过程,正常行驶与疲劳驾驶的加速度大小之比为
选项C错误;
D.从到汽车停止,正常驾驶的平均速度
疲劳驾驶的平均速度
疲劳驾驶的平均速度更大,选项D正确。
故选AD。
13. 一质点沿直线运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.1.5s末与2.5s末,质点的速度方向相反
B.1.5s末与2.5s末,质点的加速度方向相反
C.内,质点的位移大小为4m
D.内,质点的位移大小为2m
【答案】AD
【详解】A.图像速度的正负表示速度的方向,故1.5s末与2.5s末,质点的速度方向相反,故A正确;
B.图像的斜率表示加速度,内,图像的斜率不变,质点的加速度不变,故1.5s末与2.5s末,质点的加速度方向相同,故B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积表示位移,内,质点的位移大小为
故C错误;
D.内,质点的位移大小为
故D正确。
故选AD。
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