鲁科版（2019）高中物理必修第一册第一章《章节总结与检测》练习（原卷+解析卷）

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第一章 运动的描述（章节总结分3部分：知识归纳演练、专题、检测）第一部分 知识归纳内容1：空间和时间一、机械运动1．机械运动：一个物体相对其他物体的位置随时间的变化，简称运动，是物质运动的一种基本形式．2．参考系（1）定义：用来描述物体运动的参照物．（2）选取原则：参考系的选取是任意的，一般以地面为参考系．二、空间位置的描述1．位置的确定：研究物体的运动，首先应该描述物体的空间位置．在物理学中，通常需要借助数学方法，建立坐标系来描述物体的位置．2．坐标系的选取：如果物体做直线运动，物体的空间位置可以用一维坐标系描述；如果物体在平面内做曲线运动，其位置可以采用二维坐标系来描述．三、时间的描述1．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔，通常用t表示．2．在表示时间的轴上，时刻用点来表示，时间用线段来表示．3．在国际单位制中，表示时间和时刻的单位是秒，它的符号是s.知识演练1．(多选)下列关于运动的说法正确的是(　　)A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言2．关于坐标系，下列说法错误的是(　　)A．建立坐标系是为了定量描述物体的位置和位置变化B．坐标系都是建立在参考系上的C．坐标系的建立与参考系无关D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置3．下列各选项表述中，不是指时间的是(　　)A．3月1日到3月2日之间　　 B．一光年C．一整夜 D．45分钟4.如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向．（1）取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?（2）取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？（3）由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响？ 内容2：质点和位移一、质点1．定义：物理学上用来代替物体的具有质量的点．2．物体视为质点的条件：物体的大小、形状及物体上各部分运动的差异等因素对所研究的物理问题的影响可以忽略．3．物理意义：质点是没有大小和形状，而具有质量的点，因此质点是一个理想化模型，并不真实存在．但引入质点的概念，可以简化物理问题，方便研究．二、位移1．位移（1）定义：由初位置指向末位置的有向线段．（2）物理意义：描述运动物体空间位置的变化．2．标量和矢量（1）标量：只有大小、没有方向．（2）矢量：既有大小、又有方向．3．位移—时间图像（1）意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律．（2）建立：常用横坐标表示时间，用纵坐标表示位移．知识演练1．(多选)下列说法正确的是(　　)A．研究“神舟十号”飞船绕地球飞行时，飞船可看作质点B．研究子弹穿过一张薄纸的时间时，子弹不可看作质点C．研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，火车可看作质点D．研究电子绕原子核的运动情况时，电子可看作质点2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是(　　)A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零3．一位同学从操场中心A点出发，先向北走了6 m到达C点，然后向东走了8 m到达B点，可以算出A、B两点间的距离为10 m，如图所示，则该同学的位移大小和路程分别是(　　)A．10 m,14 m　 B．14 m,10 mC．10 m,10 m D．14 m,14 m4．(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的s­t图像．下面说法正确的是(　　)A．甲、乙两物体的出发点相距s0B．甲、乙两物体都做匀速直线运动C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1D．甲、乙两物体向相同方向运动内容3：速度一、平均速度1．定义：物体运动的位移与所用时间之比，通常用eq \o(v,\s\up6(－))表示，则eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(s,t).2．物理意义：大致描述一段时间内物体运动的快慢和方向．3．单位：在国际单位制中是m/s.常用单位还有km/h，1 m/s＝3.6 km/h.4．方向：平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向与位移的方向相同．二、瞬时速度1．定义：物体在某时刻或某位置的速度．瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率．2．物理意义：准确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢和方向．3．方向：瞬时速度是矢量，既有大小又有方向．其方向与物体运动方向相同．4．瞬时速度的测量（1）原理：用很短时间内的平均速度大小近似作为瞬时速率．（2）方法①光电门法：用光电门实验装置可测物体在极短时间内的平均速度，认为它就是测得的瞬时速度．②速度计法：用速度计可直接读出物体在某一时刻或某一位置的瞬时速度的大小．知识演练1．(多选)下列所说的速度中，哪些是瞬时速度(　　)A．百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B．济南西—杭州的G51次列车，在沪杭高铁段时速由原来的350 km/h降至300 km/hC．返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D．由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s2．(多选)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是(　　)A．运动过程中某一时刻瞬时速度为0，平均速度一定为0B．运动过程中某一时刻瞬时速度为0，平均速度可以不为0C．瞬时速度不为0，平均速度一定不为0D．瞬时速度不为0，平均速度可以为03．下列说法中正确的是(　　)A．在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B．做匀速运动的物体，在任何一个时刻的速度都相等C．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量，则该物体的运动一定是匀速直线运动D．以上说法都不对4．物体沿一直线运动，先以5 m/s的速度运动一段时间，接着以2 m/s的速度运动相等的时间，其整个过程的平均速度为v1；若该物体以5 m/s的速度运动一段位移，接着以2 m/s的速度运动相等的位移，其平均速度为v2.则v1、v2的大小关系是(　　)A．v1＞v2　　　　　　 B．v1＜v2C．v1＝v2 D．不确定内容4：加速度一、加速度1．定义：物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间的比，用字母a表示加速度．2．定义式：a＝eq \f(vt－v0,t)，式中v0表示物体运动的初速度，vt表示物体运动的末速度，vt－v0表示物体的速度变化．由于速度是矢量，所以速度变化也是矢量．3．单位：在国际单位制中，加速度的单位是“米每二次方秒”，符号是m/s2.4．物理意义：表示速度变化快慢的物理量．5．加速度的矢量性：加速度既有大小，又有方向，是矢量．二、加速度的方向与速度方向的关系1．加速度的方向加速度是矢量，不仅有大小，也有方向，其方向与速度变化量的方向相同．2．加速度方向与速度方向的关系在直线运动中，速度增加时，加速度与速度的方向相同，速度减小时，加速度与速度的方向相反．知识演练1．(多选)关于速度、速度的改变量、加速度的关系，下列说法中正确的是(　　)A．物体的速度不等于零，而加速度可能等于零B．物体的速度改变越快，加速度就越大C．物体的速度改变量越大，加速度就越大D．物体的速度变化率越大，加速度就越大2．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是(　　)A．加速度表示速度变化的大小B．物体的速度为零，加速度也一定为零C．运动物体的加速度越来越小，表示速度变化越来越慢D．运动物体的加速度越来越小，表示物体运动的速度越来越小3．根据给出的速度和加速度的正、负，对下列运动性质的判断错误的是 (　　)A．v0>0，a0，加速度a>0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的(　　)A．速度不断减小，位移不断减小B．速度不断减小，位移继续增大C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值9．下列说法中，正确的是(　　)A．a越大，单位时间内质点速度的变化量越大B．某一时刻的速度为零，加速度有可能不为零C．速度变化越来越快，加速度有可能越来越小D．速度的变化量相同，加速度越大，则所用的时间越短10．如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出发地A和目的地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km，当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是(　　)A．整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB．整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC．赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/hD．赛车经过路标C时速度方向为由A指向B11．据新华社电：中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组，在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中，行程163.5公里，用时30分，最高时速达到416.6公里，再次刷新世界铁路运营试验最高速度，这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界，则以下说法正确的是(　　)A．列车这次运行通过的路程是163.5公里B．列车这次运行通过的位移有可能大于163.5公里C．列车这次运行的平均速度大小是416.6 km/hD．列车这次运行的平均速度一定小于327 km/h12．甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间(s­t)图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．t1时刻乙车从后面追上甲车B．t1时刻两车相距最远C．t1时刻两车的速度刚好相等D．0到t1时间内，乙车的平均速度等于甲车的平均速度二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答)13．(8分)如图所示，一质点沿半径为r＝20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动2 s，运动eq \f(3,4)圆周到达B点．求：（1）质点的位移大小和路程；（2）质点的平均速度大小和平均速率． 14．(10分)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)，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，将会达到这一数值．试问：(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h行驶的摩托车相向而行发生碰撞，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，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需要的时间分别为4 s、3 s，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？ 15．(10分)如图所示是做直线运动的物体M在0～5 s的s­t图像，求：(1)前3 s的平均速度；(2)后3 s的平均速度；(3)全程的平均速度；(4)全程的平均速率；(5)前1 s的平均速度；(6)最后1 s的平均速度． 16．(12分)光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1＝5×10－2 s、t2＝3×10－2 s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d，示数如图乙所示．(1)滑块的长度d为多少？(2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少？(3)求滑块的加速度大小．(小数点后保留两位) 物理意义分类决定因素方向联系速度描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量平均速度、瞬时速度平均速度＝eq \f(位移,时间)平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该点运动方向它们的单位都是m/s.瞬时速度的大小等于瞬时速率速率描述物体运动快慢的物理量，是标量平均速率、瞬时速率平均速率＝eq \f(路程,时间)无方向