【通用版】2023届高考物理一轮复习 第一章 直线运动(1)第1讲 运动的描述 讲义+课件(31张PPT)+习题

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【通用版】2023届高考物理一轮复习 第一章 直线运动(1)第1讲 运动的描述 讲义+课件(31张PPT)+习题

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——2023届高考物理一轮复习讲学一站通关
第一章 直线运动(1)(精讲课件)
(1)运动的描述
【核心要求】
1、经历质点模型的建构过程,了解质点的定义,知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会构建物理模型的思维方式,认识物理模型在探究自然归律中的作用。
2、理解位移、速度和加速度。
3、体会科学思维中的抽象方法和物理问题探究中的极限方法。
【核心素养】
1、能从真实的任务情境中判断质点、参考系、平均速度和瞬时速度;
2、会应用质点的条件和参考系选择的标准处理问题。能应用平均速度和加速度公式计算其大小;
3、具有学习和研究生活中的质点、参考系、位移、速度、加速度等问题的好奇心和求知欲。
【基础知识归纳】
一、质点
1、定义:用来代替物体的具有质量的点叫质点,质点是没有大小和形状而具有物体全部质量的点。
2、物理意义:质点是一个理想化的物理模型,实际上并不存在,是实际问题的一种近似反应,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,使所研究的复杂问题得到了简化,这是一种重要的科学研究方法。
3、物体可以看成质点的条件:物体的大小、形状可以忽略;研究平动物体的运动情况;物体的转动不起主要作用;题目中有特殊说明的物体。
二、参考系
1、定义:在描述一个物体的运动时,选来作为参考物的另外物体叫参考系。
2、参考系的选取原则:
(1)任意性原则:参考系的选取是任意的,选择不同的参考系来描述同一物体的运动,其结果往往是不同的;
(2)简单方便原则:选取参考系时,应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则;
(3)同一性原则:当比较两个或多个物体的运动情况时必须选择同一个参考系。
3、坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
三、时刻和时间间隔
1、时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用点来表示。
2、时间间隔:表示某一过程,在时间轴上用线段来表示。
3、二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
四、位移和路程
1、路程:物体的实际运动路径的长度叫路程。路程只有大小,没有方向,其单位就是长度的单位。
2、位移:
(1)定义:从初位置指向末位置的有向线段。
(2)物理意义:表示物体位置的变化。
(3)大小:初、末位置间线段的长度。
(4)方向:由初位置指向末位置。
3、矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移、力等。
(2)标量:只有大小、没有方向的物理量,如质量、时间、路程等。
(3)运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法,而矢量则不同。
2、瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻的速度叫做瞬时速度。 (2)物理意义:精确地描述物体运动的快慢
(3)瞬时速度与平均速度的关系:当时间非常小时,就可以认为平均速度表示的是物体的瞬时速度。
【核心规律】
一、物体可视为质点的三种情形
1、如果一个物体的各部分运动情况都相同,物体上任何一点都能反映物体的运动(即平动),一般情况下,可把此物体视为质点。
2、如果问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时,通常物体自身的大小可以忽略不计,物体可以看作质点。
3、只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时,物体即使是转动的,通常也可以看作质点。
质点
物体大小形状可以忽略
题目中有特殊说明的物体
物体的转动不起主要作用
研究平动物体的运动情况
二、参考系选取的“五性”
1、标准性,不管物体是运动还是静止,一旦被选为参考系,物体就被看作是静止的。
2、相对性,被研究的物体是运动还是静止的,都是相对于参考系而言的。
3、任意性,参考系的选取是任意的,一般以地面为参考系。
4、差异性,同一物体的运动相对于不同的参考系一般是不同的。
5、同一性,比较多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选择同一参考系。
三、时刻和时间间隔的区别与联系
时刻 时间间隔
对应运动描述量 位置 路程、位移
用时间 轴表示 用时间轴上的点表示 用时间轴上的线段表示
描述关键词 “第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等 “第1 s”“前2 s”“前3 s内”等
联系 两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片 四、对位移与路程的理解
比较 位移 路程
区别
物理意义 表示物体空间位置变化的大小和方向 表示物体运动轨迹的长度
区别 性质 (1)是矢量,有大小和方向 (2)位移的方向是从有向线段的初位置指向末位置 (3)位移的大小为有向线段的长度 (4)遵守平行四边形定则(矢量法则) (1)是标量,只有大小,没有方向
(2)路程的大小为物体运动轨迹的长度
(3)遵守算术运算法则
联系 (1)两者单位相同,国际单位都是m (2)物体在同一运动过程中的位移大小不大于路程;对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等 五、平均速度与瞬时速度的区别和联系
区别
联系
平均速度是过程量,对应一段时间
瞬时速度是状态量,对应某一时刻
速度等于运动时间 的平均速度
对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等
六、计算加速度的方法
选对象
选出要研究的对象及过程
定方向
一般规定初速度方向为正方向
判断初态和末态的速度大小和方向
算出 和对应的
用 计算加速度,并判断方向
判始末
算大小
用公式
【超级典例】【通用版】第一章 直线运动(1) 第1讲 运动的描述 习题1
1.手机给人民生活带来很多便利,某些出行软件方便了某些“不识路”的驾车一族,如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的“2小时2分”指的是时刻
B.图中研究汽车在导航图中的位置时,不可以把汽车看作质点
C.图中三种推荐路线的位移大小相同
D.图中的“142公里”指的是位移
2.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日~9月25日在中国杭州举行.杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市,图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是( )
A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
B.在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔
C.短跑运动员跑100 m和200 m都是指位移
D.高水平运动员400 m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200 m比赛的平均速度
3.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
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
4.如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,沿四段曲线轨迹运动所用的时间分别为1 s、2 s、3 s、4 s,已知方格的边长为1 m.下列说法错误的是( )
A.物体在段的平均速度为1 m/s
B.物体在段的平均速度为
C.物体在段的平均速度比在段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的瞬时速度等于其在段的平均速度
5.图为上海南汇体育馆,在该体育馆内赛道半径为50 m的圆形场地上举行5000 m自行车锦标赛。对从起点到终点完成比赛的某一选手,他在比赛过程中路程的最大值和位移的最大值分别是( )。
A.314 m,50 m B.5000 m,100 m C.314 m,100 m D.5000 m,50 m
6.从离地面3 m高处竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面,在此过程中( )
A.小球通过的路程是8 m B.小球的位移大小是13 m
C.小球的位移大小是3 m D.小球的位移方向是竖直向上
7.物体M的加速度是,物体P的加速度为,下列说法正确的是( )。
A.物体M的加速度比物体P的加速度大 B.物体P的速度变化比物体M的速度变化快
C.物体M的速度一定在增大 D.物体P的速度可能在减小
8.某人先向东走2 m,接着向西走6 m,则他在这段运动中的位移的大小和路程分别是( )
A.4 m,8 m B.8 m,4 m C.8 m,8 m D.4 m,4 m
9.沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为和,、在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )。
0 1 2 3 4
18.0 17.5 17.0 16.5 16.0
9.8 11.0 12.2 13.4 14.6
A.火车的速度变化较慢 B.汽车的加速度较小
C.火车的位移在减小 D.汽车的位移在增加
10.在亚运会男子100米决赛中,苏炳添以9.92秒的成绩获得的金牌,在比赛过程中( )
A.路程和位移均为100米 B.平均速度等于平均速率
C.平均速度的大小大于10m/s D.苏炳添撞线的时刻为9.92秒
11.一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能等于5 m/s B.速度变化的大小可能大于13 m/s
C.平均加速度的大小可能小于 D.平均加速度的大小可能等于
12.由于发射卫星耗资巨大,还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行。科学家正在研发一种解决方案,利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统,把卫星送入近地轨道。已知卫星速度必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道,发射时喷气式飞机运行了16.7 min。则喷气式飞机的加速度为( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动,车头经过站台上三个立柱,对应时刻分别为,其图像如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A.车头经过立柱B的瞬时速度为
B.车头经过立柱的平均速度
C.动车的加速度为
D.车头通过立柱过程速度的变化量为
14.如图所示是一张导游图,现一旅行团从博物馆出发,向东走300 m到达超市,然后左拐往北走150 m到达电影院,继续向前走250 m到达度假村,最后又沿原路返回到博物馆,全程用时30分钟。
(1)旅行团从博物馆出发到度假村的位移与路程分别为多少?
(2)全程的平均速度大小是多少?
15.一个人晨练,按如图所示的路径行走,大圆的半径为R,中央的“S”部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线行进。求:
(1)他从A点第一次走到O点时的位移的大小和方向;
(2)他从A点第一次走到D点时的位移和路程。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A项,图中的“2小时2分”指的是时间间隔,故A项错误。
B项,图中研究汽车在导航图中的位置时,与汽车本身的大小形状无关,可以把汽车看作质点,故B项错误。
C项,图中三种推荐路线的初末位置相同,则位移大小相同,故C项正确。
D项,图中的“142公里”指的是路程,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
2.答案:B
解析:研究短跑运动员终点撞线时需要考虑最先撞线的部位,不可以将运动员看成质点,A错误;在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是时间间隔,B正确;短跑运动员跑100 m和200 m都是指路程,C错误;400 m比赛的平均速度为0,200 m比赛的平均速度不为0,D错误.
3.答案:D
解析: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,再根据可得: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,由平均速率可知甲队的平均速率大于乙队,所以C错,D对。
4.答案:D
解析:物体在段的平均速度为,A正确;物体在段的平均速度为,B正确;因B点比C点更接近A点,故物体在段的平均速度比在段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度,C正确;因物体从A到B再到C做的不是匀变速直线运动,故物体在B点的瞬时速度不等于其在段的平均速度,D错误.本题选择说法错误的,故D符合题意.
5.答案:B
解析:路程的最大值为赛程长度5000 m,位移的最大值为圆形赛道的直径100 m,B项正确。
6.答案:C
解析:小球的路程为,位移大小为3 m,方向竖直向下,故选C。
7.答案:BD
解析:加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,加速度是矢量,正负表示加速度的方向,物体M的加速度小于物体P的加速度,所以物体P的速度变化快,A项错误,B项正确。判断物体做加速运动还是减速运动,是根据速度的方向与加速度的方向关系进行判断的,由于不知道初速度的方向,所以两物体的运动情况无法判断,C项错误,D项正确。
8.答案:A
解析:该人先向东走2 m,接着向西走6 m,此时的位移大小是4 m,方向向西,路程是;故A正确,B、C、D错误。故选A。
9.答案:AD
解析:从表格中可得火车的加速度,汽车的加速度,故火车的加速度较小,火车的速度变化较慢,A项正确,B项错误;由于汽车和火车的速度一直为正值,速度方向不变,则二者的位移都增加,C项错误,D项正确。
10.答案:C
解析:A.苏炳添在比赛过程中路程为100米,位移的大小为100米,路程是标量,位移是矢量,是两个不同的物理量,故表述错误故A错误;
B.平均速度是矢量,平均速率是标量,所以平均速度不等于平均速率,故B错误;
C.苏炳添在比赛过程中的平均速度,故C正确;
D.9.92秒是100米比赛所用的时间,苏炳添撞线的时刻为9.92秒末,故D错误。
故选C。
11.答案:C
解析:以初速度方向为正方向,则,当末速度与初速度方向相同时,,则速度的变化,则平均加速度,平均加速度的大小为;当末速度与初速度方向相反时,,则,则平均加速度,平均加速度的大小为。综上可知,C正确,A、B、D错误。
12.答案:B
解析:根据公式可得,加速度为,选项B正确。
13.答案:B
解析:车头经过站台上立柱段的平均速度,由题图乙可知,B点是段的位置中点,所以B点的瞬时速度应该大于段的平均速度,故A错误;车头经过立柱的平均速度为,故B正确;根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度得,动车的加速度为,故C错误;车头通过立柱过程速度的变化量为,故D错误.
14.答案:(1)500 m;700 m
(2)0
解析:(1)从博物馆出发到度假村的位移:
通过的路程为
(2)全程的位移为
故平均速度为
15.答案:(1)R;由北指向南
(2),方向为东偏南45°;
解析:(1)从A点第一次走到O点时的位移的大小等于线段的长度,即。位移的方向为由北指向南。
(2)从A点第一次走到D点时的位移的大小等于线段的长度,即。位移的方向为东偏南45°。
从A点第一次走到D点时的路程等于整个运动轨迹的长度,即
。直线运动(1)
第1讲 运动的描述
【核心要求】
1、经历质点模型的建构过程,了解质点的定义,知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会构建物理模型的思维方式,认识物理模型在探究自然归律中的作用。
2、理解位移、速度和加速度。
3、体会科学思维中的抽象方法和物理问题探究中的极限方法。
【核心素养】
1、能从真实的任务情境中判断质点、参考系、平均速度和瞬时速度;
2、会应用质点的条件和参考系选择的标准处理问题。能应用平均速度和加速度公式计算其大小;
3、具有学习和研究生活中的质点、参考系、位移、速度、加速度等问题的好奇心和求知欲。
【基础知识归纳】
质点
1、定义:用来代替物体的具有质量的点叫质点,质点是没有大小和形状而具有物体全部质量的点。
2、物理意义:质点是一个理想化的物理模型,实际上并不存在,是实际问题的一种近似反应,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象,它突出了事物的主要特征,使所研究的复杂问题得到了简化,这是一种重要的科学研究方法。
3、物体可以看成质点的条件:物体的大小、形状可以忽略;研究平动物体的运动情况;物体的转动不起主要作用;题目中有特殊说明的物体。
二、参考系
1、定义:在描述一个物体的运动时,选来作为参考物的另外物体叫参考系。
2、参考系的选取原则:
(1)任意性原则:参考系的选取是任意的,选择不同的参考系来描述同一物体的运动,其结果往往是不同的;
(2)简单方便原则:选取参考系时,应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则;
(3)同一性原则:当比较两个或多个物体的运动情况时必须选择同一个参考系。
3、坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
三、时刻和时间间隔
1、时刻:表示某一瞬间,在时间轴上用点来表示。
2、时间间隔:表示某一过程,在时间轴上用线段来表示。
3、二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔。
四、位移和路程
1、路程:物体的实际运动路径的长度叫路程。路程只有大小,没有方向,其单位就是长度的单位。
2、位移:
(1)定义:从初位置指向末位置的有向线段。
(2)物理意义:表示物体位置的变化。
(3)大小:初、末位置间线段的长度。
(4)方向:由初位置指向末位置。
3、矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移、力等。
(2)标量:只有大小、没有方向的物理量,如质量、时间、路程等。
(3)运算法则:两个标量的加减遵从算术加减法,而矢量则不同。
4、直线运动的位置和位移
研究直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,如图所示。
(1)、物体的初、末位置:可用位置坐标x1、x2表示。
(2)、物体的位移:Δx=x2-x1。
五、速度
1、平均速度
(1)定义:在变速直线运动中,位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做变速直线运动的平均速度。
(2)公式:
(3)物理意义:粗略地描述物体运动的快慢。
2、瞬时速度
(1)定义:物体在某一时刻的速度叫做瞬时速度。
(2)物理意义:精确地描述物体运动的快慢
(3)瞬时速度与平均速度的关系:当时间非常小时,就可以认为平均速度表示的是物体的瞬时速度。
六、加速度
1、定义:加速度是速度的变化量与发生的一段变化,所用时间的比值通常用a表示。
2、公式:
3、物理意义:描述速度变化快慢的物理量。
4、加速度与速度的方向关系
(1)加速度和速度同向—物体做加速运动,加速度恒定速度均匀增大;加速度增加,速度增加得越来越快,加速度减小,速度增加得越来越慢。
(2)加速度和速度反向—物体做减速运动,加速度恒定,速度均匀减小,加速度增加,速度减小得越来越快,加速度减小,速度减小得越来越慢。
【核心规律】
一、物体可视为质点的三种情形
1、如果一个物体的各部分运动情况都相同,物体上任何一点都能反映物体的运动(即平动),一般情况下,可把此物体视为质点。
2、如果问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时,通常物体自身的大小可以忽略不计,物体可以看作质点。
3、只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时,物体即使是转动的,通常也可以看作质点。
二、参考系选取的“五性”
1、标准性,不管物体是运动还是静止,一旦被选为参考系,物体就被看作是静止的。
2、相对性,被研究的物体是运动还是静止的,都是相对于参考系而言的。
3、任意性,参考系的选取是任意的,一般以地面为参考系。
4、差异性,同一物体的运动相对于不同的参考系一般是不同的。
5、同一性,比较多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动时,必须选择同一参考系。
三、对位移与路程的理解
比较 位移 路程
区别 沿曲线由A运动到B 由A到B的有向线段表示物体的位移 曲线AB的长度为物体的路程
物理意义 表示物体空间位置变化的大小和方向 表示物体运动轨迹的长度
性质 (1)是矢量,有大小和方向(2)位移的方向是从有向线段的初位置指向末位置(3)位移的大小为有向线段的长度(4)遵守平行四边形定则(矢量法则) (1)是标量,只有大小,没有方向(2)路程的大小为物体运动轨迹的长度(3)遵守算术运算法则
联系 (1)两者单位相同,国际单位都是m(2)物体在同一运动过程中的位移大小不大于路程;对于单向直线运动来讲,位移的大小与路程相等
四、平均速度与瞬时速度的区别和联系
1、区别:(1)平均速度是过程量,对应一段时间;
(2)瞬时速度是状态量,对应某一时刻;
2、联系:(1)速度等于运动时间的平均速度;
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等。
【典型例题】
1. 第19届亚洲运动会将于2022年9月10日~9月25日在中国杭州举行.杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市,图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是( )
A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
B.在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔
C.短跑运动员跑100 m和200 m都是指位移
D.高水平运动员400 m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200 m比赛的平均速度
答案:B
解析:研究短跑运动员终点撞线时需要考虑最先撞线的部位,不可以将运动员看成质点,A错误;在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是时间间隔,B正确;短跑运动员跑100 m和200 m都是指路程,C错误;400 m比赛的平均速度为0,200 m比赛的平均速度不为0,D错误.
2. 一物体做变速直线运动,某时刻速度的大小为5 m/s,1 s后速度的大小变为8 m/s。在这1 s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能等于5 m/s B.速度变化的大小可能大于13 m/s
C.平均加速度的大小可能小于 D.平均加速度的大小可能等于
答案:C
解析:以初速度方向为正方向,则,当末速度与初速度方向相同时,,则速度的变化,则平均加速度,平均加速度的大小为;当末速度与初速度方向相反时,,则,则平均加速度,平均加速度的大小为。综上可知,C正确,A、B、D错误。
3、一辆汽车沿平直公路行驶,开始以54 km/h的速度行驶了全程的,接着以速度v行驶其余的的路程,已知全程的平均速度为72 km/h,则v等于( )
A.22.5 km/h B.81 km/h C.80 km/h D.90 km/h
解析:设全程的位移为,则汽车以速度行驶了前x的位移,以速度v行驶了后的位移。则汽车通过前位移的时间;汽车通过后位移的时间,全程平均速度,解得:,选项B正确。
答案:B【通用版】第一章 直线运动(1) 第1讲 运动的描述 习题2
1.在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法中正确的是( )
A.甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车,12:35是指动车运动时间
B.乙图中的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.丙图中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相等
D.丁图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
2.如图所示,交警利用测速仪对市内道路上正常行驶的车辆进行测速,测速仪上显示的数值是“38”,交警的目的是测汽车的哪一个物理量( )
A.瞬时速度,单位km/h B.平均速度,单位m/s
C.瞬时速度,单位m/s D.平均速度,单位km/h
3.改革开放以来,人们的生活水平得到了很大的改善,快捷、方便、舒适的家用汽车作为代步工具正越来越多地走进寻常百姓家中。汽车启动的快慢和能够达到的最大速度,是衡量汽车性能的两个重要指标。下列物理量中,属于矢量的是( )
A.汽车的位移 B.汽车的路程 C.汽车的质量 D.汽车启动时间
4.暑假中某同学在公园跑步时,用手机计步器记录了自己的锻炼情况,如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.图中的5.0 km/h为平均速度 B.图中的5.0 km/h为瞬时速度
C.图中的5.0 km/h为平均速率 D.图中的5.0 km/h为平均速度的大小
5.迪拜公主塔高414米,塔顶风光无限。甲、乙、丙三人分别乘坐三部观光电梯同时从地面去顶层,电梯均匀速运行,且,其中丙利用手表测出了他本人从地面到达顶层的时间恰好为1 min,随后丙再乘坐电梯从顶层回到地面的时间为65 s。下列说法正确的是( )。
A.电梯上行过程中,以乙为参考系,甲向下运动,丙向上运动
B.电梯上行过程中,以丙为参考系,甲向上运动,乙向下运动
C.整个过程中,丙的位移等于414 m
D.整个过程中,丙的平均速度为零
6.如图所示,汽车在做直线运动过程中,原来的速度是,经过一小段时间以后,速度变为,则下列说法正确的是( )。
A.图中a是矢量,是标量
B.图1中汽车速度的方向与加速度a的方向相反
C.图1中汽车速度的方向与加速度a的方向相同
D.图2中汽车速度的方向与加速度a的方向相同
7.如图为两个物体做直线运动的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A.时刻B的速度比A的速度小
B.时刻速度方向相同
C.~这段时间,A的平均速率小于B的平均速率
D.~这段时间,A的平均速度小于B的平均速度
8.某自动手表利用短波进行自动对时的示意图如图所示。设短波沿水平地面方向和天波方向两种方式传播,为等边三角形,手表每天接收到任何一种电磁波都会进行自动校对时间一次,已知该手表校对时间的误差是,电磁波的传播速度。则两处的距离是( )。
A.3000 km B.4000 km C.4500 km D.5000 km
9.某汽车做加速直线运动,已知其加速度恒为,则下列说法正确的是( )
A.任意1 s内汽车的末速度一定是初速度的1.5倍
B.任意1 s内汽车的末速度比初速度大1.5 m/s
C.第3秒的初速度一定比第2秒的末速度大1.5 m/s
D.第3秒的末速度一定比第2秒的初速度大1.5 m/s
10.某新型战机在跑道上由静止开始做加速直线运动。测得战机5 s末的速度为40 m/s、10 s末飞离跑道时的速度为70 m/s,在跑道上共运动了500 m。则它在跑道上运动的平均速度为( )
A.55 m/s B.40 m/s C.50 m/s D.70 m/s
11.某人骑自行车沿一斜坡从坡底到坡顶,再从坡顶到坡底往返一次,已知上坡时的平均速度大小为4 m/s,下坡时的平均速度大小为6 m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是( )
A.10 m/s,10 m/s B.5 m/s,4.8 m/s C.10 m/s,5 m/s D.0,4.8 m/s
12.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( )
A.A船肯定向左运动 B.A船肯定是静止的 C.B船肯定向右运动 D.B船可能是静止的
13.如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )
A.表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,也可以称为2 s内
B.~表示时间,称为第3 s内
C.~表示时间,称为最初2 s内或第2 s内
D.~表示时间,称为第内
14.如图所示,某同学沿平直路面由A点出发前进了100 m到达斜坡底端的B点,又沿倾角为60°的斜坡上行100 m到达C点,求此同学的位移和路程.
15.图为上海东方明珠塔,塔内一部观光垂直电梯在时从塔底静止开始向上做匀加速运动,然后保持匀速运动,最后做匀减速运动到某层观光平台处停止。通过传感器测出电梯在几个不同时刻的速度如下表所示。求:
时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5
速度 3 6 9 12 12 9 3
(1)电梯运行的总时间。
(2)全程中电梯的平均速度。(结果保留2位小数)
答案以及解析
1.答案:C
解析:12:35是指动车发车的时刻,故A错误;由于A点运动一周的位移为零,故平均速度为零,故B错误;为了比赛的公平,应使运动员跑相等的路程,因内道的半径小,故为了让所有人路程相等,内道的运动员要在后面,而外道上的运动员要在前面,故C正确;研究演员跳舞的姿态时,其大小和形状不能忽略,故不能看作质点,故D错误。
2.答案:A
解析:瞬时速度指物体经过某位置或某时刻的速度,平均速度为物体某段位移与发生这段位移所用时间的比值,所以测速仪显示的是汽车的瞬时速度;如果速度单位是m/s,则为136.8 km/h,在市内道路上,汽车速度达不到,所以其单位是km/h,故A正确,B、C、D错误;故选A。
3.答案:A
解析:矢量是既有大小又有方向的物理量,标量只有大小没有方向。位移是矢量,而时间、路程、质量都是标量,故A正确,B、C、D错误。
4.答案:C
解析:由于人行走的路线不是直线,所以图中的6.65公里是路程,不可能是位移,所以图中的5.0 km/h不可能为平均速度,更不可能为瞬时速度,A、B两项错误;因为平均速率等于路程与时间的比值,图中的5.0 km/h为平均速率,注意平均速率不是平均速度的大小,C项正确,D项错误。
5.答案:D
解析:由于,在上行过程中,若以乙为参考系,甲向上运动,丙向下运动,A项错误;以丙为参考系,甲向上运动,乙向上运动,B项错误;整个过程中,丙的位移等于零,平均速度也为零,C项错误,D项正确。
6.答案:C
解析:速度、速度变化量以及加速度均是矢量,A项错误;题图1中汽车做加速运动,则速度的方向与加速度a的方向相同,B项错误,C项正确;题图2中汽车做减速运动,则速度的方向与加速度a的方向相反,D项错误。
7.答案:C
解析:由图像的斜率表示速度知时刻,A项错误;时刻图像的斜率,表示速度方向相反,B项错误;平均速率,可知,C项正确;平均速度,~这段时间的位移相同,时间相等,故的平均速度相同,D项错误.
8.答案:A
解析:该手表校对时间的误差,代入相关数据解得,A项正确。
9.答案:B
解析:物体做加速直线运动,加速度恒为表示物体每秒速度增加1.5 m/s,根据题意可知选项A错误,B正确;第3秒初即第2秒末,选项C错误;第3秒的末速度一定比第2秒的初速度大3 m/s,选项D错误。
10.答案:C
解析:平均速度等于质点在某段时间内通过的位移与所用时间的比值,战机在10 s内运动了500 m,则其平均速度为50 m/s,选项C正确。
11.答案:D
解析:此人沿斜坡往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度大小是0,平均速率是路程与时间的比值,故平均速率,故D正确。
12.答案:C
解析:因为河岸上的旗帜向右飘,可判断出风是从左向右刮的.A船上旗帜向右飘,有三种可能:一是A船不动,风把旗帜刮向右侧;二是A船向左运动,风相对于旗帜向右,把旗帜刮向右侧;三是A船向右运动但运动的速度小于风速,此时风仍能把旗帜刮向右侧,故A、B错误.如果B船静止不动,那么旗帜的方向应该和河岸上的旗帜方向相同,而B船上旗帜的方向向左,则B船不会静止;如果B船向左运动,旗帜一定向右飘,所以B船一定向右运动,而且运动的速度大于风速,这样才会出现图中旗帜向左飘的情景,故C正确,D错误.
13.答案:B
解析:时刻和时间分别对应时间轴上的一个点和一个线段。是时刻,可表述为第末或第初;内不等于第内,内是指0~末共的时间,第内是指末至末共1 s的时间。故A、C、D均错,B正确。
14.答案:,由A指向C且与路面成角;200 m
解析:如图所示,为该同学的位移,方向由A指向C,由几何知识可得,,所以该同学的位移为,其方向与路面的夹角为θ,则,则,其路程为.
15.答案:(1)11 s
(2)8.73 m/s
解析:(1)选取竖直向上为正方向,由表中数据可知电梯做匀减速运动的加速度
设电梯从经停止,则
故电梯运行总时间。
(2)电梯匀加速运动的加速度
匀加速运动的时间
匀减速运动的时间
匀速运动的时间
匀速运动的速度
电梯运行的总位移大小
全程中电梯的平均速度
解得。

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