内容正文:
高一第一学期统一作业物理(2)(物理)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程。对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B. 通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
C. 质量大的铜球沿斜面向下运动的加速度比质量小的铜球大
D. 伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量
2.下列关于匀变速直线运动的说法中正确的是( )
A. 加速度越大,速度变化量也越大
B. 加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
C. 相同时间内加速度的变化相同且不为零
D. 速度的变化快慢保持不变
3.汽车在平直路面上以的速度匀速行驶,遇紧急情况刹车,加速度大小为,则汽车经过6s时的速度大小为( )
A. B. C. 0 D.
4.如图、分别为甲、乙两物体沿某一直线运动的图像,规定向右为正方向,关于图像下列说法正确的是( )
A. 初始时甲、乙两物体的初速度都为
B. 整个过程中甲离出发点越来越远,乙最终又回到出发点
C. 当时甲的速度方向不变,乙的速度方向发生了变化
D. 在8s内甲始终做匀速直线运动,乙在内做匀速直线运动
5.中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面 B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为 D. 落地速度大小为
6.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。某物体做直线运动的图像如图所示,根据图像的信息,下列选项中说法正确的是
A. 物体在2s内的位移为8m
B. 物体做匀变速直线运动的加速度大小为
C. 物体在前2s内的平均速度大小为
D. 物体在第2s末的速度大小为
7.几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》用实验证实:四个水球就足够!已知四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿接触点连线的运动可视为沿水平方向的匀减速直线运动,子弹恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为4:3:2:1
C. 子弹穿过每个水球的平均速度相同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
8.某轿车在进行匀加速直线运动测试的过程中,相等时间内连续经过A、B、C三点,且BC段位移为AB段位移的2倍,已知经过A点时的瞬时速度为,则此车经过B点时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
9.甲乙两个质点在同一位置做初速度为0的匀加速直线运动,它们的速度一时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲在前10s的加速度为 B. 乙在前5s的加速度为
C. 甲乙在第8s末时的速度相等 D. 甲乙在开始运动后不会再次相遇
10.某同学从一塔顶上每隔由静止释放一个小球,当刚释放第7个小球时,第1个小球恰好落地。不计空气阻力,重力加速度g取,则下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时的速度大小为
B. 第1个小球落地时,第6个小球下落的距离为
C. 第1个小球落地时,第2个小球与第3个小球的间距为
D. 第1个小球落地前瞬间,第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
11.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔。
试根据纸带上的各个计数点间的距离,计算出打下E点时小车的瞬时速度,并将速度值记录到下方的表格中数值保留到小数点后两位。
位置
B
C
D
E
F
瞬时速度
将B、C、D、E各个时刻的瞬时速度标在图的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像,由图像可求得小车运动的加速度为_________。保留两位有效数字
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
12.汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经过2s速度变为。求:刹车后2s内汽车前进的距离;
刹车后8s内汽车前进的距离。
13.雨滴从距离地面高的楼顶由静止下落,经过某层楼窗台时速度为,忽略空气阻力,,求:雨滴下落45m所用的时间t;该窗台距离地面的高度h。
14.两无人机A、B进行飞行性能测试,它们沿着同一直线同向飞行。时刻,A的速度为,正以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”测试即减速直至停在空中。此时B在A后方距离为18m处,速度为与同向,正以大小为的加速度做匀加速直线运动,为了避免与前方的A相撞,当时,B开始以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”。则:
求前3s内A、B之间的最大距离;
为了避免相撞,B开始减速时的加速度需满足的条件。
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高一第一学期统一作业物理(2)(物理)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程。对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B. 通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
C. 质量大的铜球沿斜面向下运动的加速度比质量小的铜球大
D. 伽利略采用了斜面实验,“冲淡”了重力的作用,便于运动时间的测量
【答案】D
【解析】A.伽利略通过实验发现,倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的平方成正比,故A错误;
B.伽利略的研究逻辑是:先通过斜面实验得出小球在斜面上做匀变速直线运动,再合理外推到斜面倾角为 ,即推出自由落体的情况,因此是“从斜面实验外推到自由落体”,而不是“通过自由落体研究推出斜面运动”,故 B错误;
C.根据伽利略的实验和逻辑,小球沿斜面的加速度与质量无关,因此质量大的铜球和质量小的铜球加速度相同,故C错误;
D.做自由落体运动的物体下落的很快,测量其运动时间比较困难,因此伽利略从放慢落体运动速度入手,研究斜面上的小球运动,小球在斜面上运动,加速度减小,运动时间增长,因此甲图的目的是“冲淡”重力影响,便于测量小球运动所用时间,故D正确。
故选D。
2.下列关于匀变速直线运动的说法中正确的是( )
A. 加速度越大,速度变化量也越大
B. 加速度的方向保持不变,速度方向也一定保持不变
C. 相同时间内加速度的变化相同且不为零
D. 速度的变化快慢保持不变
【答案】D
【解析】A、加速度是描述速度变化快慢的物理量,不是描述速度变化量大小的物理量。速度变化量的大小还取决于时间的长短。因此,加速度大,速度变化量不一定大。故A错误;
B、加速度的方向是速度变化的方向,不是速度的方向。在匀变速直线运动中,加速度的方向可以保持不变,但速度的方向可以变化。故B错误;
C、匀变速直线运动的加速度是恒定的,即加速度的大小和方向都不变。故C错误;
D、由于匀变速直线运动的加速度恒定,所以速度的变化快慢即加速度保持不变。故D正确;
故选D。
3.汽车在平直路面上以的速度匀速行驶,遇紧急情况刹车,加速度大小为,则汽车经过6s时的速度大小为( )
A. B. C. 0 D.
【答案】C
【解析】汽车刹车时做匀减速直线运动,初速度
加速度方向与初速度相反,大小为
根据速度公式
若直接代入
得
但汽车刹车后速度减为0就会停止,不会反向运动,该计算未考虑实际刹车时间。故先计算汽车刹车至停止所需时间 ,由
得
因为 ,所以汽车在5s时已停止,6s时速度为0。
故选C。
4.如图、分别为甲、乙两物体沿某一直线运动的图像,规定向右为正方向,关于图像下列说法正确的是( )
A. 初始时甲、乙两物体的初速度都为
B. 整个过程中甲离出发点越来越远,乙最终又回到出发点
C. 当时甲的速度方向不变,乙的速度方向发生了变化
D. 在8s内甲始终做匀速直线运动,乙在内做匀速直线运动
【答案】D
【解析】A.由题图可知甲的初速度为,乙的初速度为0,故A错误;
甲、乙的速度-时间图像都位于时间轴上方,可知速度方向都未发生变化,距离初始位置都越来越远,故BC错误;
D.由题图可知,在8s内甲始终做匀速直线运动,乙在内做匀速直线运动,故D正确。
故选D。
5.中国制造的大疆无人机以优异的性能占据了全球超过的市场份额,现无人机下挂一重物,由静止开始自地面匀加速上升,当到达离地面高度处时,其速度为,此时悬挂重物的绳子突然断裂,空气阻力不计,则下列关于重物说法正确的是( )
A. 从绳子断裂后经过2s落回地面 B. 从绳子断裂后经过5s落回地面
C. 落地速度大小为 D. 落地速度大小为
【答案】B
【解析】AB、绳子突然断裂后,重物开始做竖直上抛运动,以竖直向上为正方向,速度为,位移为:,设经时间t重物落至地面,由位移与时间关系可得:,
代入数据可得:
解得:,另一值为负值不合题意舍去
故重物自绳子断裂经5s时间落到地面,故A错误,B正确;
CD、以竖直向上为正方向,由速度与时间关系可得落地时的速度为:
故重物落地时的速度大小为,方向竖直向下,故CD错误。
故选:B。
6.利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。某物体做直线运动的图像如图所示,根据图像的信息,下列选项中说法正确的是
A. 物体在2s内的位移为8m
B. 物体做匀变速直线运动的加速度大小为
C. 物体在前2s内的平均速度大小为
D. 物体在第2s末的速度大小为
【答案】C
【解析】A.由图像可知物体在 2s 内的平均速度为,故物体在 2s 内的位移为,A错误;
B.由位移时间公式可得,故截距为初速度,斜率为,故,B错误;
C.由图像可知物体在 2s 内的平均速度为,C正确;
D.物体在第 2s 末的速度大小为,D错误。
故选C。
7.几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》用实验证实:四个水球就足够!已知四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿接触点连线的运动可视为沿水平方向的匀减速直线运动,子弹恰好能穿出第四个水球,则( )
A. 子弹在每个水球中速度变化量相同
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为4:3:2:1
C. 子弹穿过每个水球的平均速度相同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】D
【解析】A.设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。
因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据知,
所以时间之比为,从第一个到最后一个,子弹穿过每个水球的时间比为::::1,所以子弹在每个水球中运动的时间不同;
子弹在水球中沿水平方向做匀减速直线运动,由可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;故A错误;
B.由速度公式,子弹依次进入四个水球的初速度之比为,故B错误;
C.子弹穿过每个水球的距离相同,但所用时间不同,所以子弹穿过每个水球的平均速度不相同,故C错误;
D.由A的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动平均速度等于中间时刻瞬时速度,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等。故D正确。
故选D。
8.某轿车在进行匀加速直线运动测试的过程中,相等时间内连续经过A、B、C三点,且BC段位移为AB段位移的2倍,已知经过A点时的瞬时速度为,则此车经过B点时的瞬时速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】假设AB段位移为x,BC段位移为2x,加速度大小为a,时间为T,经过B点的瞬时速度为,
根据匀加速直线运动规律可得:
联立可得:
由可得:
故选B。
二、多选题:本大题共2小题,共8分。
9.甲乙两个质点在同一位置做初速度为0的匀加速直线运动,它们的速度一时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲在前10s的加速度为 B. 乙在前5s的加速度为
C. 甲乙在第8s末时的速度相等 D. 甲乙在开始运动后不会再次相遇
【答案】AC
【解析】 图像的斜率代表加速度,所以甲在前10s的加速度为
同理可得乙在前5s的加速度为 ,故A正确,B错误;
C.设甲、乙速度相等时的时刻为 t ,由匀变速直线运动的速度公式
可得甲的速度公式为
由图像可知乙在 时,速度公式为
在 时,速度保持 不变。
当 时,令
解得
即第 8s 末时两者速度相等,故C正确;
D. 图像与时间轴围成的面积表示位移。甲、乙在同一位置同时出发,初始时乙在前甲在后,在 时二者的速度相等,故此时二者相距最远。之后甲的速度大于乙的速度,所以甲的位移面积会逐渐追上并超过乙的位移,即甲会慢慢追上乙并超过乙,所以甲乙在开始运动后会再次相遇,故D错误。
故选AC。
10.某同学从一塔顶上每隔由静止释放一个小球,当刚释放第7个小球时,第1个小球恰好落地。不计空气阻力,重力加速度g取,则下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时的速度大小为
B. 第1个小球落地时,第6个小球下落的距离为
C. 第1个小球落地时,第2个小球与第3个小球的间距为
D. 第1个小球落地前瞬间,第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为
【答案】BC
【解析】小球在空中的点迹如图:
A.自由落体运动的小球做匀变速直线运动,落地的速度为,故A错误;
B.第1个小球落地时,第6个小球下落的距离为,故B正确;
C.第1个小球落地时,第2个小球距离释放点的距离为,第3个小球距离释放点的距离为,
第2个小球与第3个小球的间距为,故C正确;
D.根据速度时间公式 ,可得第1个小球落地前瞬间,第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为,故D错误。
故选BC。
三、实验题:本大题共1小题,共9分。
11.在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔。
试根据纸带上的各个计数点间的距离,计算出打下E点时小车的瞬时速度,并将速度值记录到下方的表格中数值保留到小数点后两位。
位置
B
C
D
E
F
瞬时速度
将B、C、D、E各个时刻的瞬时速度标在图的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图像,由图像可求得小车运动的加速度为_________。保留两位有效数字
【答案】
【解析】点的瞬时速度等于DF段的平均速度,
所以有
速度时间图线如图所示,图象的斜率表示物体运动的加速度,
所以
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
12.汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经过2s速度变为。求:刹车后2s内汽车前进的距离;
刹车后8s内汽车前进的距离。
【答案】刹车过程中的加速度,负号表示加速度方向与速度方向相反,
刹车后2s内车前进的距离;
设汽车经过时间停下,则,
可得,汽车经过6s停下,那么8s前进的位移等于6s前进的位移,
由逆向思维可知。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
13.雨滴从距离地面高的楼顶由静止下落,经过某层楼窗台时速度为,忽略空气阻力,,求:雨滴下落45m所用的时间t;该窗台距离地面的高度h。
【答案】雨滴下落过程中,在空中做自由落体运动,由自由落体公式有
下落高度
解得
由自由落体公式
当 时,解得
故此时雨滴距地面高度
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.两无人机A、B进行飞行性能测试,它们沿着同一直线同向飞行。时刻,A的速度为,正以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”测试即减速直至停在空中。此时B在A后方距离为18m处,速度为与同向,正以大小为的加速度做匀加速直线运动,为了避免与前方的A相撞,当时,B开始以大小为的加速度做匀减速直线运动进行“空中停车”。则:
求前3s内A、B之间的最大距离;
为了避免相撞,B开始减速时的加速度需满足的条件。
【答案】解:由题意可知当二者共速时,解得,
此时A、B速度为,
该段时间内A、B的位移分别为,,
该段时间内二者位移差为 ,
故可得此时A、B之间的最大距离为;
在 3s 时,由题意可得A、B速度分别为,,
由,可以求出该段时间内A、B位移为,因此,3秒之后,A和B的距离仍然是 ,
A停止还需的时间为,若A和B同时停止且恰好相遇,该段时间内相对位移为,与实际情况不符合;
当B先停止,A后停止时,AB共速时距离最小,此时为避免相撞,需保证共速时相对位移大小小于 ,
设共速的时间为 ,共速的速度大小为 ,
有,解得,,
由,得,
由题意知,二者之间距离满足,解得,
代入 得。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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