1、1专题一 运动学基本概念(精练)1物理学中引入了“质点” 、 “点电荷”的概念,从科学方法上来说属于A控制变量法 B类比法 C理想模型法 D等效替代法【答案】C【解析】 “质点” 、 “点电荷”等都是为了使研究问题变得简单而引入的理想化的模型,在现实中是不存在的,所以它们从科学方法上来说属于理想模型法,所以 C 正确。2钓鱼岛群岛自古以来就是中国领土,其附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场。9 月 16 日 12 时休渔结束,我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔。如图,中国海监 46 船(甲)和中国海监 49 船(乙) ,在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航。甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向
2、东移,乙船内的船员发现甲船没有动。如果以钓鱼岛为参照物,上述事实说明A甲船向西运动,乙船不动 B乙船向西运动,甲船不动C甲船向西运动,乙船向东运动 D甲、乙两船以相等的速度都向西运动【答案】D3两位杂技演员,甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起,结果两人同时落到蹦床上,若以演员自己为参考系,此过程中他们各自看到对方的运动情况是A甲看到乙先朝上、再朝下运动B甲看到乙一直朝上运动C乙看到甲先朝下、再朝上运动D甲看到乙一直朝下运动【答案】B【解析】乙上升过程,甲、乙间距越来越小,故甲看到乙向上运动;乙下降过程,因甲的速度仍然大于乙的速度,甲、乙间距仍然变小,故甲看到乙还是向上运动,只有 B 项正
3、确。4以下说法中正确的是A做匀变速直线运动的物体, t s 内通过的路程与位移的大小一定相等B质点一定是体积和质量都极小的物体 2C速度的定义式和平均速度公式都是 v ,因此速度就是指平均速度 x tD速度不变的运动是匀速直线运动【答案】D5 (多选)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是A一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢【答案】ABD【解析】一般情况下,物体在不同时间(或哪段位移)内的平
4、均速度不同,但对于匀速直线运动,物体的速度不变,所以平均速度与哪段时间(或哪段位移)无关,故 A、B 均正确;平均速度只能粗略描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运动的快慢,故 C 错,D 正确。6某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速度为 v1,下山的平均速度为 v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是A , B ,v1 v22 v1 v22 v1 v22 v1 v22C0, D0,v1 v2v1 v2 2v1v2v1 v2【答案】D【解析】平均速度是位移与时间的比值,由于此人爬山往返一次,位移 x0,平均速度 v x t0;平均速率是路程与时间的比值
5、,由于此人往返一次,路程为山脚到山顶距离的 2 倍,平均速率为0 t ,所以 D 项正确。s1 s2t1 t2 2ssv1 sv2 2v1v2v1 v27一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间 t 内的平均速度是 v,紧接着 内的平均速度是 ,则物t2 v2体在这段时间内的平均速度是A v B. v C v D v23 43 563【答案】D解析、分别求出两个时间段的位移,求其和,得出总位移,再除以总时间。8用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为 0.040 s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为A
6、0.10 m/s B100 m/s C4.0 m/s D0.40 m/s【答案】A9关于加速度与速度的关系,正确的说法是A速度越大,加速度也越大B速度不变,加速度一定为零C速度的改变量越大,加速度一定越大D速度为零,加速度一定为零【答案】B【解析】速度很大时,可以是匀速运动,则加速度为零,A 错误;速度不变,即 v0,根据加速度的公式 a 可知 a0.则 B 正确; 质点的速度变化 v a t,即速度的变化由质点的加速度和时间 v t共同决定,C 错误。质点在某时刻的加速度不为零,其速度可能为零,如自由落体的物体在开始下落的瞬间,D 错误。10如图所示哈大高铁运营里程 921 千米,设计时速
7、350 千米。某列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第 5 s 内的位移是 57.5 m,第 10 s 内的位移是 32.5 m,则下列说法正确的有A在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B时速 350 千米是指平均速度,921 千米是指位移C列车做匀减速直线运动时的加速度大小为 6.25 m/s2 D列车在开始减速时的速度为 80 m/s4【答案】D【解析】因列车的大小远小于哈尔滨到大连的距离,研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为112011 年 7 月在土耳其伊斯坦布尔举行的第 15 届机器人世界杯赛上,中国科大“蓝鹰”队获得仿真 2D 组冠军和服务机器人组亚
8、军,改写了我国服务机器人从未进入世界前 5 的纪录。标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳” 。如图所示,现要执行一项任务给它设定了如下动作程序:机器人在平面内,由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1) ,然后又由点(3, 1)沿直线运动到点(1,4) ,然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5) ,然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2) ,整个过程中机器人所用时间是 2 s,则2A机器人的运动轨迹是一条直线B机器人有两次通过同一点C整个过程中机器人的位移大小为 2 m2D整个过程中机器人的平均速率为 1 m/s【答案】BC【解析】坐标系的横轴作为
9、x 轴,纵轴作为 y 轴根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置,然后用直线连接相邻两个位置,即得物体的运动轨迹,如图所示。机器人的运动轨迹不是一条直线,机器人会两次通过同一点,选项 A 错误,B 正确。起点在坐标原点,终点在(2,2) ,位移大小是这两点连线的长,故位移大小为 m2 m,选项 C 正确。整个过程22 22 2中机器人的平均速度大小为 1 m/s,选项 D 错误。12 (多选)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自5由下落,下落一段时间后打开降落伞,展开伞后运动员以 5 m/s2的加速度匀减速下降,则在运动员减速下降的任一秒内A这一秒末的速度
10、比前一秒初的速度小 5 m/sB这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C这一秒末的速度比前一秒末的速度小 5 m/sD这一秒末的速度比前一秒初的速度小 10 m/s【答案】CD 13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做匀速直线运动,后一半时间内以速度 v2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度 v1做匀速直线运动,后一半路程中以速度 v2做匀速直线运动( v1 v2) ,则A甲先到达 B乙先到达C甲、乙同时到达 D不能确定【答案】A【解析】过程草图如下:由于两车位移相同,所以平均速度大的车先到达,因此只要比较两车的平均速度大小即可 对甲车:设用时为
11、t,则前一半时间内的位移 x1 v1 ,后一半时间内的位移 x2 v2 .t2 t甲 ,v x1 x2t v1t2 v2t2t v1 v22614 (多选)在平直的公路上,甲同学乘汽车以 10 m/s 的速度运动,乙同学骑自行车以 5 m/s 的速度运动,则两人A同向运动时,甲同学观察乙以 5 m/s 的速度远离B同向运动时,乙同学观察甲以 5 m/s 的速度远离C反向运动时,甲同学观察乙以 15 m/s 的速度远离D相向运动时,乙同学观察甲以 15 m/s 的速度靠近【答案】CD15如图所示,小球以 v13 m/s 的速度水平向右运动,碰一墙壁经 t0.01 s 后以 v22 m/s的速度沿
12、同一直线反向弹回,小球在这 0.01 s 内的平均加速度是A100 m/s 2,方向向右 B100 m/s 2,方向向左C500 m/s 2,方向向左 D 500 m/s 2,方向向右【解析】由 a 得: a m/s2500 m/s 2,方向与 v2方向相同,水平向左,故 C 正确。 v t v2 v1 t答案 C16一物体做匀加速直线运动,通过一段位移 x 所用的时间为 t1,紧接着通过下一段位移 x 所用的时间为 t2,则物体运动的加速度为7A B C D2 x(t1 t2)t1t2(t1 t2) x(t1 t2)t1t2(t1 t2) 2 x(t1 t2)t1t2(t1 t2) x(t1
13、 t2)t1t2(t1 t2)【答案】A【解析】物体做匀加速直线运动在前一段 x 所用的时间为 t1,平均速度为 1 ,即为 时刻的v xt1 t12瞬时速度;物体在后一段 x 所用的时间为 t2,平均速度为 2 ,即为 时刻的瞬时速度速度由 1v xt2 t22 v变化到 2所用的时间为 t ,所以加速度 a ,A 正确。vt1 t22 v2 v1 t 2 x(t1 t2)t1t2(t1 t2)17 (多选)某质点初始的速度为 3 m/s,经 3 s 后速率仍为 3 m/s,则A如果该质点做直线运动,该质点的加速度不可能为零B如果该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度大小一定为 2 m/s2
14、C如果该质点做曲线运动,该质点的加速度可能为 2 m/s2D如果该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度可能为 12 m/s2【答案】BC18 (多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。思考距离/m 制动距离/m速度/(ms 1 ) 正常 酒后 正常 酒后15 7.5 15.0 22.5 30.020 10.0 20.0 36.7 46.725 12.5 25.0 54
15、.2 66.7分析上表可知,下列说法正确的是A驾驶员正常情况下反应时间为 0.5 sB驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5 s8C驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为 3.75 m/s2D若汽车以 25 m/s 的速度行驶时,发现前方 60 m 处有险情,酒后驾驶者不能安全停车【答案】ABD19 (多选)某质点以 20 m/s 的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经 2 s 到达最高点,上升高度为 20 m,又经过 2 s 回到出发点时,速度大小仍为 20 m/s.关于这一运动过程的下列说法中正确的是A质点运动的加速度大小为 10 m/s2,方向竖直向下B质点在这段时间内的平均速度为
16、零C质点在最高点时加速度为零D质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同【答案】AB【解析】根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则 a m/s210 m/s2,负号表示加 20 204速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项 A 正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为 40 m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,故 B 正确;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为 10 m/s2,方向竖直向下,所以选项 C 错误;在离开和落回抛出点时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项 D 错误。20如图所示,哈大高铁运营里程 921
17、 公里,设计时速 350 公里某列车到达大连北站时做匀减速直线运动,开始刹车后第 5 s 内的位移是 57.5 m,第 10 s 内的位移是 32.5 m,则下列说法正确的有A在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B时速 350 公里是指平均速度,921 公里是指位移C列车做匀减速直线运动时的加速度大小为 6.25 m/s2D列车在开始减速时的速度为 80 m/s【答案】D921为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 L3.0 cm 的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 t10.30 s,通过第二个
18、光电门的时间为 t20.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为 t3.0 s。试估算:(1)滑块的加速度多大(保留两位有效数字)?(2)两个光电门之间的距离是多少?【答案】 (1)滑块的加速度 av2v1t0.067 m/s2。 (2)两个光电门之间的距离x t0.6 m。v1 v22【解析】 (1)遮光板通过第一个光电门的速度 v1 m/s0.10 m/sL t1 3.010 20.30遮光板通过第二个光电门的速度 v2 m/s0.30 m/s 故滑块的加速度L t2 3.010 20.10a 0.067 m/s 2。 v2 v1 t(2)两个光电门之间的距
19、离 x t0.6 m。 v1 v2222如果一质点沿直线 Ox 方向做加速运动,它离开 O 点的距离 x 随时间变化的关系为 x32 t3(m) ,它的速度随时间变化的关系为 v6 t2 m/s。请思考如何求解 t2 s 时的瞬时速度和 t0 到 t2 s 间的平均速度?【答案】 18 m/s。v23一质点沿直线 Ox 方向做变速运动,它离开 O 点的距离随时间变化的关系为 s52 t3(m) ,它的速度随时间 t 变化的关系为 v6 t2(m/s) 该质点在 t0 到 t2 s 间的平均速度和 t2 s 到 t3 s 间的平均速度大小分别是多大?【答案】 18 m/s, 238 m/s。v
20、v 10【解析】平均速度 , t0 时, s05 m; t2 s 时, s221 m; t3 s 时, s359 m.v st故 1 8 m/s, 2 38 m/s。v s2 s02 s v s3 s21 s24为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为 3.0 cm 的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 t10.30 s,通过第二个光电门的时间为 t20.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为 t3.0 s。试估算:(1)滑块的加速度多大?(2)两个光电门之间的距离是多少?【答案】 (
21、1)滑块的加速度 a0.067 m/s 2。 (2)两个光电门之间的距离 x0.6 m。25如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度图中 p1、 p2是测速仪发出的超声波信号,n1、 n2分别是 p1、 p2由汽车反射回来的信号设测速仪匀速扫描, p1、 p2之间的时间间隔 t1.0 s,超声波在空气中传播的速度 v340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图中信息,求:(1)汽车在接收到 p1、 p2两个信号之间的时间内前进的距离;(2)汽车的速度大小图 K1 1 4答案:(1)汽车这段时间内前进的距离 s17 m。 (2)汽车的速度 v 车 17.9 m/s。11