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第一单元 运动的描述 学案+练习
【知识整合】
【思维导图】
【思想图谱】
【综合试题训练】
1.2022年9月30日12时44分，经过约1小时的天地协同，问天实验舱完成转位，这是我国首次利用转位机构在轨实施大体量舱段转位操作。问天实验舱转位完成后，空间站组合体由两舱“一”字构型转变为两舱“L”构型，如图所示，等待梦天实验舱发射、交会对接。根据上述信息判断，下列说法正确的是( )
A.转位过程中，问天实验舱的路程和位移都等于0
B.“12时44分”指的是时间间隔
C.研究转位过程时，可以将问天实验舱视为质点
D.“1小时”指的是时间间隔
2.甲、乙两位同学多次进行百米赛跑，每次甲都比乙提前10 m到达终点，现让甲远离（后退）起跑点10 m，乙仍从起跑点起跑，则关于甲、乙两同学的平均速度大小之比和谁先到达终点，下列说法中正确的是( )
A. B.
C.甲先到达终点 D.两人同时到达终点
3.如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定装置，工作时B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，超声波速度为，脉冲被运动的物体反射后又被B接收到，从B发射超声波开始计时，经时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。则下列说法正确的是( )
A.脉冲第一次被运动的物体反射时，物体与B间的距离
B.脉冲第二次被运动的物体反射时，物体与B间的距离
C.物体的平均速度为
D.物体的平均速度为
4.水平面上A处放置有一半径为r的铁环，铁环的最高点为a，在A处的右侧B处有一竖直墙面，墙面上固定有一磁铁（厚度不计），如图所示.现给铁环一水平速度，在水平面上滚动了三圈半后恰好被磁铁吸住，则( )
A.研究铁环上a点的运动时，可以将铁环看成质点
B.铁环运动过程中，铁环上的a点相对于圆心静止
C.间的距离小于
D.铁环从A处滚动到B处的过程中，a点发生的位移大小为
5.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动，以该时刻作为计时起点，得到两车的位移一时间图像，如图所示，甲图线过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法正确的是( )
A.在两车相遇前，时刻两车相距最远
B.时刻，甲车在乙车的甲前方
C.在时间内，甲车的瞬时速度始终不小于乙车的瞬时速度
D.甲车的初速度等于乙车在时刻的速度
6.高速超速有很大的安全隐患，为了防止超速，交警部门设置了两套监控系统。一套是固定测速点，定点测速，一套是在一段路线区间设置区间测速，记录通过固定区间的时间，分析汽车是否超速。如图所示是一辆汽车在高速上导航仪某时刻的界面截图，该路段限速120 km/h。下列说法正确的是( )
A.这辆汽车在区间行驶中已有超速行为
B.18.3公里表示剩余行程的位移大小
C.118 km/h表示此次行程的平均速率
D.根据“18.3公里24分钟”这两个数据，可以预估剩余行程的平均速度
7.如图所示是电火花计时器的示意图。
（1）电火花计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用_________（选填“交流”或“直流”）电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔______s打一次点，其工作时的基本步骤如下：
A.当纸带完全通过电火花计时器后，立即关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.接通开关，听到放电声后拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是_________。（按顺序填写步骤编号）
（2）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出两点间距________cm。
8.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题.
（1）打点计时器是一种_______的仪器（填“计时”或“测位移”）.
（2）甲图是_______（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）.
（3）使用打点计时器时，应先_______后_______.（均填“接通电源”或“拉动纸带”）
（4）关于上面两种打点计时器，下列说法中正确的是_______.
A.甲打点计时器使用直流电源，乙打点计时器使用交流电源
B.它们都是使用10 V以下的交流电源
C.当电源频率为50 Hz时，它们都是每隔0.02 s打一个点
D.乙打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
（5）在某次实验中，小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.10 s，则在打C点时小车的速度是_______m/s.
9.如图所示，子弹和足球的初速度均为10 m/s。设它们与木板作用的时间都是0.1 s，其运动过程均在同一直线上。那么：
（1）子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，求子弹击穿木板时加速度大小及方向。
（2）足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰撞反弹时的加速度大小及方向。
10.如图所示，一条水平长直轨道上有两辆小车，甲车向左运动的速度大小为，乙车向右运动的速度大小为。甲车上装有一支枪，每隔时间水平射出一颗子弹，都能击中装在乙车上的靶子。不计子弹的重力和空气阻力，每颗子弹对地速度保持。不变，每颗子弹击中靶时，下一颗子弹已经射出，设两车速度不受子弹射击影响。求：
（1）空中相邻两颗子弹间的距离s；
（2）相邻两颗子弹击中靶的间隔时间。
11.如图为某物体的位移-时间关系图像，则：
（1）物体在0~4 s内速度是多大？
（2）物体在6~10 s内做何种运动？
（3）物体在第11 s内的速度是多大？
（4）画出物体在0~11 s内的图像。
答案以及解析
1.答案：D
解析：转位过程中，问天实验舱相对地球是运动的，因此路程不等于0，A错误；“12时44分”指的是转位结束时的时刻，B错误；当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或者影响很小，可以忽略不计时，物体可看成质点，研究问天实验舱转位过程时，不能将其视为质点，C错误；“1小时”指的是转位所花的时间，D正确。
2.答案：BC
解析：百米赛跑中甲比乙提前10 m到达终点，即甲跑完100 m与乙跑完90 m所用时间相同，则有，解得，故A错误，B正确；让甲远离(后退)起跑点10 m而乙仍从起跑点起跑，则甲跑110 m到达终点的时间，乙到达终点的时间，所以甲先到达终点，故C正确，D错误.
3.答案：D
解析：由题图乙可知，脉冲第一次被运动的物体反射时，物体与B间的距离，故A错误；脉冲第二次被运动的物体反射时，物体与B间的距离，故B错误；由题可知，物体运动的距离所用时间为，物体的平均速度为，故C错误，D正确.
4.答案：D
解析：研究铁环上a点的运动时，铁环的大小不能忽略，不可以将铁环看成质点，选项A错误；铁环运动过程中，铁环上的a点相对于圆心的位置不断变化，不是处于静止状态，选项B错误；铁环滚动了三圈半被磁铁吸住，则间的距离为，选项C错误；铁环从A处滚动到B处的过程中，a点发生的位移大小为，选项D正确.
5.答案：CD
解析：图线的切线斜率表示速度，由题图可知，在时间内甲图线的切线斜率大于乙图线的斜率，之后甲图线的切线斜率小于乙图线的斜率，即在时间内，甲车的瞬时速度始终不小于乙车的瞬时速度，两车间距离增大，在时刻之后，甲车的瞬时速度始终小于乙车的瞬时速度，两车间距离减小，因此在时刻两车速度相等，相距最远，A错误，C正确；由题图可知，时刻两车处在同一位置，此时乙车恰好追上甲车，B错误；图线的切线斜率表示物体的速度，由题图可知，甲车的初速度等于乙车在时刻的速度，D正确.
6.答案：A
解析：
汽车从区间测速开始到导航仪截图时刻，平均速率是120 km/h，导航仪截图时刻的瞬时速率为118 km/h，则在此之前汽车在区间行驶中已有超速行为 A正确，C错误
18.3公里表示剩余行程的路程 B错误
根据“18.3公里24分钟”这两个数据，可以预估剩余行程的平均速率 D错误
7、（1）答案：交流；0.02；CBDA
解析：由题图中数据可以得出两点间的距离为2.70 cm。
（2）答案：2.70
解析：电火花计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点；
实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行，即先安装打点计时器，再安装纸带，先接通开关再拖动纸带，打完后要立即关闭电源，故步骤为C、B、D、A。
8、（1）答案：计时
解析：打点计时器是一种计时的仪器.
（2）答案：电磁打点计时器
解析：题图甲是电磁打点计时器，题图乙是电火花计时器.
（3）答案：接通电源；拉动纸带
解析：使用打点计时器时，应先接通电源后拉动纸带.
（4）答案：CD
解析：两种打点计时器都使用交流电源，选项A错误；甲所示是电磁打点计时器，使用约为8 V的交流电源，乙所示是电火花计时器，使用220 V的交流电源，选项B错误；当电源频率为50 Hz时，它们都是每隔0.02 s打一个点，选项C正确；乙打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小，选项D正确.
（5）答案：0.19
解析：.
9、（1）答案：；方向与初速度方向相反
解析：令子弹初速度方向为正方向，则子弹的初速度，末速度
根据加速度的定义知，此过程中子弹的加速度
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。
（2）答案：；方向与初速度方向相反
解析：令足球初速度方向为正方向，则足球的初速度，末速度
根据加速度的定义知，此过程中足球的加速度
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反。
10、（1）答案：
解析：出射子弹在时间内位移大小为
甲车在时间内位移大小为
所以空中相邻两颗子弹间距离为
（2）答案：
解析：当一颗子弹击中靶后，下一颗子弹经过击中靶，这一段时间内下一颗子弹的位移大小为
这一段时间乙车的位移大小为
下一颗子弹击中靶时
解得
11、
（1）答案：1.5 m/s
解析：在图像中斜率表示速度
由图像可得物体在0~4 s内的速度为
。
（2）答案：静止
解析：物体在6~10 s内静止不动。
（3）答案：4 m/s
解析：物体在第11 s内的速度为
故速度大小为4 m/s，负号表示速度方向与正方向相反。
（4）答案：图见解析
解析：由图像可得物体在4~6 s内的速度为
负号表示速度方向与正方向相反
根据各时间段的速度值作出物体的图像如图示。

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