高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试达标测试
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试达标测试,共9页。试卷主要包含了选择题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确的)
1.关于速度和加速度,下列说法中正确的是( )
A.加速度大的物体速度变化大B.加速度大的物体速度变化快
C.加速度为零的物体速度也为零D.加速度不为零的物体速度必定越来越大
2.下列哪种情况是可能出现的( )
A.物体的加速度增大时,速度反而减小
B.物体的速度为零时,加速度却不为零
C.物体的加速度不为零且始终不变,速度也始终不变
D.物体的加速度大小和速度大小均保持恒定
s/m
t/s
s0
t0
t
O
图1
甲
乙
3.如图1所示,为甲、乙两物体相对于同一坐标的s-t图象,则下列说法正确的是( )
①甲、乙均做匀变速直线运动
②甲比乙早出发时间t0
③甲、乙运动的出发点相距s0
④甲的速率大于乙的速率
A.①②③B.①④
C.②③D.②③④
4.做匀变速直线运动的物体,在某段时间Δt内通过的位移是Δs,则表示( )
A.物体在Δt时间内的平均速度 B.物体在Δt时间末的瞬时速度
C.物体在Δt时间内速度的变化量 D.物体在Δs这段位移中点的瞬时速度
5.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内( )
A.加速度大的,其位移一定大B.初速度大的,其位移一定大
C.末速度大的,其位移一定大D.平均速度大的,其位移一定大
6.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值减小时(a仍大于零)则质点的( )
A.速度不断减小,位移逐渐增大B.速度和位移都只能逐渐增大到某个定值
C.速度增大,位移趋近于某个定值D.速度逐渐增大,位移也逐渐增大
7.一物体的位移函数式是s=4t+2t2+5(m),那么它的初速度和加速度分别是( )
A.2m/s,0.4m/s2B.4m/s,2m/s2C.4m/s,4m/s2D.4m/s,1m/s2
8.从高度为125m的塔顶,先后落下a、b两球,自由释放这两个球的时间差为1s,则以下判断正确的是(g取10m/s2,不计空气阻力)( )
A.b球下落高度为20m时,a球的速度大小为20m/s
B.a球接触地面瞬间,b球离地高度为45m
C.在a球接触地面之前,两球的速度差恒定
D.在a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定
9.一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球s0=6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛,则下述正确的是(g取10m/s2,不计空气阻力)( )
A.石子能追上气球
B.石子追不上气球
C.若气球上升速度为9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s末追上气球
D.若气球上升速度为7m/s,其余条件不变,则石子到达最高点时,恰追上气球
10.在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中,利用打点计时器在纸带上打出了一系列的点,如图2所示。设各相邻记数点之间的距离分别为s1、s2、s3、……、s6,相邻两记数点间的时间间隔为T,则下列关系式中正确的是( )
0
1
2
5
4
3
6
s1
s2
s3
s4
s5
s6
图2
A.s2-s1=aT2B.s4-s1=3aT2
C.D.打点2时物体的速度为v2=
二、填空题(把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答。)
11.一质点作匀变速直线运动,其速度表达式为v=(5-4t)m/s,则此质点运动的加速度a为___________m/s2,4s末的速度为___________m/s;t=_________s时物体的速度为零,质点速度为零时的位移s=___________m。
12.沿一直线运动的物体,在第1s内以10m/s的速度做匀速直线运动,在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动,那么物体在2s末的瞬时速度为___________,在这3s内的平均速度为___________。
13.物体做匀变速直线运动,第2s内的平均速度为7m/s,第3s的平均速度为5m/s,物体运动的加速度大小为____________m/s2,其方向与初速度的方向__________;(填“相同”或“相反”)
14.一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落,1s后,从起点落下4m。该行星上的重力加速度为________m/s2。若该物体再下落4s,它将在起点下面_______m处。
15.完全相同的三块木块,固定在水平面上,一颗子弹以速度v水平射入,子弹穿透第三块木块的速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________,穿过三木块所用的时间之比______________________。
16.在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中,把打出的每一个点都作为计数点,量得所得纸带上第6计数点到第11计数点之间的距离为2.0cm,第21计数点到26计数点之间的距离为4.4cm。已知打点计时器所用交流电源的频率是50Hz,那么可知小车运动的加速度是_________m/s2。
三、计算题(要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤,有数值计算的要明确写出数值和单位)
17.一支300m长的队伍,以1m/s的速度行军,通讯员从队尾以3m/s的速度赶到队首,并立即以原速率返回队尾,求通讯员的位移和路程各是多少?
18.在一条平直的公路上,乙车以v乙=10m/s的速度匀速行驶,甲车在乙车的后面作初速度为v甲=15m/s,加速度大小为a=0.5m/s2的匀减速运动,则两车初始距离L满足什么条件时可以使(设两车相遇时互不影响各自的运动):
(1)两车不相遇;
(2)两车只相遇一次;
(3)两车能相遇两次。
19.A
B
D
C
θ
图
从斜面上某位置,每隔T=0.1 s释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图7所示,测得sAB =15 cm,sBC =20 cm,试求:
(1)小球的加速度a;
(2)拍摄时B球的速度vB;
(3)拍摄时C、D间的距离sCD;
(4)A球上面滚动的小球还有几个?
参考答案
一、选择题
1.【答案】B
【解析】速度v、速度的变化△v和速度的变化率三者之间无直接关系,不能根据一个量的大小去判断另一个量的大小。加速度即速度的变化率是表示物体速度变化快慢的物理量,加速度大的物体单位时间内的速度变化量大,即速度变化快。加速度大的物体速度变化不一定大,与时间还有关。加速度为零的物体速度完全可以不为零,如在高空中匀速飞行的飞机。加速度不为零的物体可能做加速运动,也可能做减速运动,速度不一定越来越大。
2.【答案】ABD
【解析】当物体的速度和加速度之间的夹角小于90º时,物体做加速运动,速度越来越大;
当物体的速度和加速度之间的夹角大于90º时,物体做减速运动,速度越来越小;速度大小的变化与加速度大小的变化之间无直接关系。当物体做减速运动时,物体的加速度不变、增大或减小时,速度均减小;各种交通工具在刚启动时,速度为零,但加速度却不为零;物体的加速度不为零且始终不变时,物体的速度一定要发生变化,速度矢量始终不变时加速度必为零;当物体的加速度方向的速度方向垂直时,只改变物体运动的方向,这时物体的加速度大小和速度大小均可以保持不变。
3.【答案】C
【解析】图象是s-t图线,甲、乙均做匀速直线运动;乙与横坐标的交点表示甲比乙早出发时间t0,甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的出发点相距s0。甲、乙运动的速率用图线的斜率表示,由图可知甲的速率小于乙的速率。
4.【答案】A
【解析】做匀变速直线运动的物体,某段时间Δt内的位移是Δs,两者的比值表示物体在Δt时间内的平均速度,也表示物体这段时间中间时刻的瞬时速度,不等于物体在Δt时间末的瞬时速度,小于物体在Δs这段位移中点的瞬时速度,不表示物体在Δt时间内速度的变化量。
5.【答案】D
【解析】做匀变速直线运动的物体,位移s=。在给定的时间间隔t内,位移的大小决定于平均速度,平均速度大,其位移一定大。
6.【答案】D
【解析】一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,速度与加速度同向,物体做加速运动。当a值减小时,说明物体速度的增加变慢,但速度仍在增加,因a仍大于零,所以还没有增大到某个定值。位移逐渐增大,不会增大到某个定值。所以物体的速度逐渐增大,位移也逐渐增大。
7.【答案】C
【解析】一物体的位移函数式是s=4t+2t2+5(m),与一般的匀变速运动的位移公式s=v0t+对比可知,初速度v0=4m/s,加速度a=4m/s2。后面的常数项表示t=0时物体不在坐标原点。
8.【答案】BC
【解析】从高度为125m的塔顶,先自由释放的a球,从释放到落地所用的时间为t1=5s,自由释放这两个球的时间差为1s,当b球下落高度为20m时,a球下落了3s时间,速度大小应为30m/s;当a球接触地面瞬间,b球下落的时间为t2=4s,b球下落的高度为80m,离地高度为45m。在a球接触地面之前,a球相对于b球作向下的匀速直线运动,两球的速度差恒定,速度差始终为10m/s,两球离地的高度差逐渐增大。
9.【答案】BC
【解析】一只气球以10m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛,以气球为参考系,小石子做初速度为10m/s的竖直上抛运动,上升的最大高度H=5m<s0=6m,所以石子追不上气球。
若气球上升速度为9m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1s,因9×1+s0=20×1-=15(m),则石子在抛出后1s末追上气球。
若气球上升速度为7m/s,其余条件不变。石子到达最高点用时t0=2s。设石子抛出后经时间t追上气球,则有:7t+s0=20t-,代入数据解得:t1=0.6s,t2=2s。但t2=2s时石子到达最高点,此时石子的速度小于气球的速度,所以石子在到达最高点前t1=0.6s时能追上气球,石子到达最高点时不可能再追上气球。
10.【答案】ABD
【解析】作匀变速直线运动的物体,连续相等时间内的位移差Δs=aT2,所以有:s2-s1=aT2,s4-s1=3aT2。物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以有打点2时物体的速度为v2=。因计数点0处的速度不等于零,所以:。
二、填空题
11.【答案】-4 -11 1.25 3.125
【解析】由匀变速直线运动的速度变化规律v=v0+at,与题给的速度表达式对比可知,初速度v0=5m/s,加速度a=-4m/s2,4s末的速度v=-11m/s。物体的速度为零时,=1.25s,质点速度为零时的位移s==3.125m。
12.【答案】7m/s 8m/s
【解析】物体2s末在作7m/s的匀速直线运动,故瞬时速度为7m/s。在这3s内的平均速度为m/s=8m/s。
13.【答案】2 相反
【解析】物体做匀变速直线运动,第2s内的平均速度即第2s内的中间时刻的瞬时速度v1.5,第3s内的平均速度即第3s内的中间时刻的瞬时速度v2.5,因v2.5=v1.5+a(2.5-1.5),代入数据解得:a=-2m/s2。加速度为负值,表示物体做匀减速运动,加速度方向与初速度方向相反。
14.【答案】8 100
【解析】一物体从某行星上的一悬崖上从静止开始下落,物体在该行星的表面做自由落体运动。设该行星表面的重力加速度为g,则有,得=8m/s2。若该物体下落4s,它将在起点下面=100m。
15.【答案】
【解析】子弹先后射入三木块前的速度分别为v1、v2、v3,穿过三木块所用的时间分别为t1、t2、t3。子弹在木块内做匀减速直线运动,穿透第三块木块的速度恰好为零,可以将子弹的运动反过来看,当作初速度为零的匀加速运动。子弹穿透三个木块所走的距离相同,根据初速度为零的匀加速运动的特点有:v3∶v2∶v1=,t3∶t2∶t1=。故则子弹先后射入三木块前的速度之比为v1∶v2∶v3=,穿过三木块所用的时间之比为t1∶t2∶t3=。
16.【答案】0.8
【解析】已知打点计时器所用交流电源的频率是50Hz,第6计数点到第11计数点之间的时间与第21计数点到26计数点之间的时间相等,均为T=0.1s,设第6计数点到第11计数点之间的距离为s1,第21计数点到第26计数点之间的距离为s4,如右图。根据匀变速直线运动的特点有:△s=aT2,s4-s1=3 aT2,统一单位,代入数据解得:a=0.8m/s2。
6
11
16
26
21
s1
s2
s3
s4
三、计算题
17.【解析】设通讯员速度为v1,从队尾走到队首的时间为t1,从队首返回到队尾的时间为t2,队伍前进的速度为v2,队伍长为l,则有
v2t1+l=v1t1①
l=(v1+v2) t2②
由①②解得:t1=150s,t2=75s
所以,通讯员的路程L=v1t1+v1t2=675m
通讯员的位移s=v1t1-v1t2=225m
v
t
O
v甲
v乙
t0
18.【解析】设两车速度相等经历的时间为t0,此时两车间的距离最小,设为L0。甲车恰能追及乙车就是在此时刻,应有
其中
解得:L0=25m
(1)若L>L0=25m,则两车速度相等时甲车也未追及乙车,以后间距会逐渐增大,两车不相遇;
(2)若L=L0=25m,则两车速度相等时甲车恰好追上乙车,以后间距会逐渐增大,两车只相遇一次;
(3)若L<L0=25m,在两车速度相等前,甲车追上并超过乙车,甲车运动至乙车前面,当两车的速度相等时两车间的距离最大。此后甲车的速度小于乙车的速度,两者间的距离又逐渐减小,乙车追上并超过甲车,两车再次相遇。乙车超过甲车后两者间的距离逐渐增大,不会再相遇,即两车能相遇两次。
【总结】从物理意义结合速度图象分析此类问题较为简捷,也可运动数学知识讨论分析。
19.【解析】(1)由知小球的加速度
a=cm/s2=500 cm/s2=5 m/s2
(2)B点的速度等于AC段的平均速度,即:
vB=cm/s=1.75 m/s
(3)由于相邻相等时间的位移差恒定,即sCD -sBC =sBC -sAB
所以sCD=2sBC-sAB=25 cm=0.25 m
(4)设A点小球的速率为vA,根据运动学关系有:
vB=vA+aT
所以:vA=vB-aT=1.25 m/s
故A球的运动时间tA=s=0.25 s,故A球的上方正在滚动的小球还有两个。
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