物理必修 第一册第一章 运动的描述综合与测试课时训练

运动的描述

(时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．在如图甲、乙、丙、丁所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述，说法正确的是(　　)

A．图甲是一列在12：35～20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指动车运动的时间

B．图乙中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，其平均速度不为零

C．图丙中400 m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是使参加比赛的同学路程大小相同

D．图丁是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点

解析：选C　12：35是指动车发车的时刻，故A错误；由于运动一周的位移为零，平均速度为零，故B错误；为了比赛的公平，应使运动员跑相同的路程，因为内道的半径小，所以为了让所有人路程相同，内道的运动员起跑线要在后面，而外道上的运动员要在前面，故C正确；观看芭蕾演员跳舞的姿态时，其大小和形状不能忽略，不能看成质点，故D错误。

2．如图甲、乙、丙、丁所示，下列说法正确的是(　　)

A．图甲是高速上的指示牌，上面的“77 km”“100 km”等指的是位移

B．图乙是高速上的指示牌，上面的“120”“100”等指的是平均速度

C．图丙是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小

D．图丁是导航中的信息，上面的“26分钟”“27分钟”指的是时刻

解析：选C　图甲是高速上的指示牌，上面的“77 km”“100 km”等指的是路程，A错误；图乙是高速上的指示牌，上面的“120”“100”等指的是瞬时速度的大小，B错误；图丙是汽车上的时速表，上面的“72”指的是瞬时速度的大小，C正确；图丁是导航中的信息，上面的“26分钟”“27分钟”指的是时间间隔，D错误。

3．2019年9月25日，北京大兴国际机场正式投运。在大兴国际机场候机楼内部有一种旅客自动输送带，它能以2 m/s的速度输送站在上面的旅客。如图所示，旅客A在输送带上相对传送带以2 m/s的速度与输送带同方向奔跑，旅客B以地面为参考系推测旅客A的速度是(　　)

A．2 m/s　　　　　　 B．3 m/s

C．4 m/s  D．5 m/s

解析：选C　因输送带的速度为2 m/s，而旅客A在输送带上以2 m/s的速度与输送带同方向奔跑，可知以地面为参考系，旅客A的速度是4 m/s，故A、B、D错误，C正确。

4．甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度v1做匀速运动，后一半时间内以速度v2做匀速运动；乙车在前一半路程内以速度v1做匀速运动，后一半路程内以速度v2做匀速运动。已知v1≠v2，则(　　)

A．甲先到达　　　　　　 B．乙先到达

C．甲、乙同时到达  D．不确定

解析：选A　设甲、乙两地之间的距离为x，甲运动的时间为t1，乙运动的时间为t2，则对于甲来说，有x＝v1＋v2，解得t1＝，对于乙来说，有t2＝＋＝，则t2－t1＝＝>0，故t2＞t1，所以甲车用的时间少，甲车先到达。故A正确。

5．一物体运动的x­t图像如图所示，则该物体在6 s内的路程是(　　)

A．0　　　 B．2 m　　　　

C．4 m　　　 D．12 m

解析：选D　物体在6 s内的路程为各时间段的位移大小之和，故6 s内的路程为2 m＋6 m＋4 m＝12 m，故D正确。

6．某班同学去部队参加代号为“猎狐”的军事演习，甲、乙两个小分队同时从同一处O出发，并同时捕“狐”于A点，指挥部在荧光屏上描出两个小分队的行军路径如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．甲队的位移大于乙队的位移

B．甲队的平均速度大于乙队的平均速度

C．两个小分队运动的平均速率相等

D．甲队的平均速率大于乙队的平均速率

解析：选D　根据题意，甲、乙两队同时从同一处O出发，并同时捕“狐”于A点，所以运动时间、位移都相同，根据平均速度等于位移除以时间可知平均速度相等，所以A、B错误；由图知甲队的路程大于乙队路程，由平均速率等于路程除以时间可知甲队的平均速率大于乙队的平均速率，所以C错误，D正确。

7．百货大楼一、二楼间有一正以恒定速度斜向上运动的自动扶梯，某人以相对梯的速度v沿梯从一楼向上跑，数得梯子有n级，到二楼后他又反过来以相对梯的速度v沿梯向下跑至一楼，数得梯子有m级。则该自动扶梯实际的级数为(　　)

A．        B．

C．        D．

解析：选C　设扶梯运动方向与水平面的夹角为α，每级梯子高度为h，一、二楼间共有N级梯子，扶梯运动的速度为v′，则上楼时，有＝，下楼时，有＝，联立解得N＝，C正确。

二、多项选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

8．一物体做直线运动，在如图所示的位移坐标轴上，O、S1、S2，…，Sn－1、Sn分别为物体在开始和第1 s末、第2 s末……第(n－1)s末、第n s末的位置，则下述说法正确的是(　　)

A．OS1为第2 s内的位移，方向由O指向S1

B．OSn－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向Sn－1

C．S2Sn为前2n s内的位移，方向由S2指向Sn

D．Sn－1Sn为第n s内的位移，方向由Sn－1指向Sn

解析：选BD　OS1为第1 s内的位移，A错误；OSn－1为(n－1)s内的位移，方向由O指向Sn－1，B正确；S2Sn为第3 s至第n s内的位移，方向由S2指向Sn，C错误；Sn－1Sn为第n s内的位移，方向由Sn－1指向Sn，D正确。

9．一质点以初速度v0沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，在加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点(　　)

A．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止

B．速度一直在增大，直到加速度等于零为止

C．位移先增大后减小，直到加速度等于零为止

D．位移一直在增大，到加速度等于零之后仍继续增大

解析：选BD　加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度一直在增大，加速度减小到零时速度最大，故A错误，B正确。由于质点做方向不变的直线运动，所以位移一直在增大，加速度减小到零后做匀速直线运动，位移仍然继续增大，故C错误，D正确。

10．物体沿一条东西方向的水平线做直线运动，取向东为运动的正方向，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．在1 s末，速度为9 m/s

B．0～2 s内，加速度为6 m/s2

C．6～7 s内，做速度方向向西的加速运动

D．10～12 s内，做速度方向向东的加速运动

解析：选AC　由题图可知，在1 s末，物体速度为9 m/s，A正确；根据加速度的定义，0～2 s内，物体的加速度a＝＝＝3 m/s2，B错误；6～7 s内，速度为负且增大，物体做速度方向向西的加速运动，C正确；10～12 s内，速度为负且减小，物体做速度方向向西的减速运动，D错误。

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

11．(6分)在“用打点计时器测量速度”的实验中

(1)下列操作中正确的是________。(填选项前字母)

A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器

B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端固定

C．先接通电源，后释放小车

D．电火花计时器应使用低压交流电源

(2)同一打点计时器在四条水平运动的纸带上打出的点如图所示，四条纸带的a、b间的间距相等，则a、b间的平均速度最小的是________。

解析：(1)为了有效利用纸带，在释放小车前，小车要靠近打点计时器，故A正确；打点计时器应放在长木板没有滑轮的一端固定，B错误；使用打点计时器时，都要先接通电源，后释放小车(或纸带)，C正确；电火花计时器应使用220 V交流电源，D错误。

(2)四条纸带的a、b间的间距相等，由于纸带D中打点间隔数最多，所用时间最长，a、b间的平均速度最小，故选D。

答案：(1)AC　(2)D

12．(8分)一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号，如图甲所示，1位置恰对应小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同。

(1)小球从1位置到6位置的运动过程中，经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0．06 m/s，v3＝______ m/s，v4＝0．18 m/s，v5＝________ m/s。

(2)在如图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像。

解析：(1)如题图所示，x1＋x2＝0．06 m，而

v2＝ m/s＝0．06 m/s，故T＝0．5 s，

则v3＝ m/s＝ m/s＝0．12 m/s，

又x4＋x5＝0．24 m，则v5＝ m/s＝ m/s＝0．24 m/s。

(2)其v­t图像如图所示。

答案：(1)0．12　0．24　(2)见解析图

13．(8分)泽州同学从家出发步行到学校，要先向东走400 m，然后再向北走600 m，最后再向东走400 m才能到达学校，所用时间为16 min，如图所示。则

(1)他从家到学校的位移大小和路程分别为多少米？

(2)他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少？

解析：(1)位移的大小x＝2 m＝1 000 m

路程s＝400 m＋600 m＋400 m＝1 400 m。

(2)平均速度的大小vx＝＝ m/s≈1．04 m/s

平均速率vs＝＝ m/s≈1．46 m/s。

答案：(1)1 000 m　1 400 m　(2)1．04 m/s　1．46 m/s

14．(10分)一质点在x轴上只朝着x轴的正方向运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后：

(1)质点在前10 s内的位移、路程各为多大？

(2)质点在第8 s末的瞬时速度为多大？

(3)质点在0到18 s这段时间内的平均速度为多大？

解析：(1)质点在前10 s内的位移大小和路程相等，x＝8 m－2 m＝6 m。

(2)质点在第8 s末处于静止状态，所以瞬时速度为零。

(3)质点在0到18 s这段时间内的平均速度v＝ m/s≈1．2 m/s。

答案：(1)6 m　6 m　(2)0　(3)1．2 m/s

15．(12分)沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，最大速度达到了413．7 km/h，再次刷新世界记录。沪杭高速列车在一次运行中由A站开往B站，A、B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A车站出发，列车从启动至加速到100 m/s，用了250 s，在匀速运动了10 min后，列车减速运动，经过300 s后刚好停在B车站。求此过程中列车加速、减速时的加速度大小。

解析：列车加速过程的初速度为v0＝0，末速度为v1＝100 m/s，用时t1＝250 s，

列车在该过程的加速度

a1＝＝ m/s2＝0．4 m/s2，加速度方向与运动方向相同。

列车减速过程的初速度为v1＝100 m/s，末速度为v2＝0，用时t2＝300 s，

列车在该过程的加速度

a2＝＝ m/s2≈－0．33 m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反，即减速过程的加速度大小为0．33 m/s2。

答案：0．4 m/s2　0．33 m/s2

16．(16分)汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，见下表。

(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点：在0～15 s内，汽车的速度在变化，每5 s速度增加________ km/h；在15～30 s内汽车速度为________ km/h；30～45 s内，汽车的速度在变化，每5 s速度减小________km/h。

(2)请你根据表中的数据，在如图所示的坐标系中标出对应的点，并用直线连接各点。

(3)求0～15 s、15～30 s、30～45 s、45～50 s内的平均加速度大小。

解析：(1)从表中数据可以看出，0～15 s内，每5 s速度增加10 km/h；15～30 s内，速度大小为50 km/h；30～45 s内，每5 s速度减小15 km/h。

(2)根据题表中数据描点、连线，得图线如图所示。

(3)0～15 s内，平均加速度a1＝ m/s2≈0．56 m/s2；15～30 s内，平均加速度a2＝0；30～45 s内，平均加速度a3＝ m/s2≈－0．83 m/s2；45～50 s内，平均加速度a4＝ m/s2≈－0．28 m/s2。负号表示加速度方向与初速度方向相反。

答案：(1)10　50　15　(2)见解析图

(3)0．56 m/s2　0　0．83 m/s2　0．28 m/s2