高一物理人教版必修1練習（一）運動的描述

素養(yǎng)培優(yōu)練(一)運動的描述一、對描述運動物理量的理解(物理觀念)1．給人民生活帶來很多便利，如上應用出行軟件不僅極大地方便了出行的人們，更是緩解了城市交通中出租車的壓力。下列選項中是某位司機準備從某中學附近開往西溪印象城，設(shè)定好各項設(shè)置后去接了三位同行乘客的軟件部分信息，下列說法正確的是()A．“市內(nèi)行程今天08：00”是司機出發(fā)時間，指的是時間間隔B．“順路程度55%”，指的是位移大小有55%重合C．“九堡地鐵站九堡距你起點20.6km”，20.6km指的是位移，其初始位置是起點D．研究汽車在導航圖中的位置時，可把汽車看成質(zhì)點【解析】選D。08：00是滴滴司機出發(fā)的時刻，故A錯誤；位移是從起點到終點的有向線段，路程是物體運動軌跡的長度，“順路程度55%”，指的是路程有55%重合，故B錯誤；位移是從起點到終點的有向線段，“九堡地鐵站九堡距你起點20.6km”，20.6km指的是運動軌跡的長度，是路程，故C錯誤；研究汽車在導航圖中的位置時，汽車的大小和形狀可以忽略，可以把汽車看成質(zhì)點，故D正確。2.攀巖運動是一種考驗人的意志與心理素質(zhì)的運動形式，戶外攀巖運動更加刺激與驚險。如圖所示為一戶外攀巖運動的運動線路圖，該攀巖愛好者從起點a到b，最終到達c，根據(jù)此圖判斷下列說法中正確的是()A．圖中的線路abc表示的是攀巖愛好者所走的位移B．攀巖愛好者所走路程要比自起點到終點的位移大C．由起點到終點攀巖愛好者所走線路的總長度等于位移D．線路總長度與攀巖愛好者所走時間的比等于他的平均速度【解析】選B。物體的實際運動軌跡表示路程，所以圖中的線路abc表示的是攀巖愛好者所走的路程，由起點到終點攀巖愛好者所走線路的總長度等于路程，A、C錯誤；位移表示始末位置間的有向線段，所以題中的攀巖愛好者的位移比路程小，B正確；平均速度等于位移與時間的比，平均速率等于路程與時間的比，故D錯誤。3．(多選)一質(zhì)點沿一邊長為2m的正方形軌道運動，每秒鐘勻速移動1m,初始位置在bc邊的中點A，由b向c運動，如圖所示，A、B、C、D分別是bc、cd、da、ab邊的中點，則下列說法正確的是()A.第2s末的瞬時速度是1m/sB．前2s內(nèi)的平均速度為eq\f(\r(2),2)m/sC．前4s內(nèi)的平均速率為0.5m/sD．前2s內(nèi)的平均速度為2m/s【解析】選A、B。由題意可知，質(zhì)點做勻速運動的速度大小為1m/s，A正確；質(zhì)點第2s末到達B點，前2s內(nèi)的位移大小為xAB＝eq\r(2)m，故前2s內(nèi)的平均速度vAB＝eq\f(\r(2),2)m/s，B正確，D錯誤；因質(zhì)點運動速度大小不變，故前4s內(nèi)的平均速率為1m/s，C錯誤。4．如圖所示，一女同學穿著輪滑鞋以一定的速度俯身“滑入”靜止汽車的車底，她用15s穿越了20輛汽車底部后“滑出”，位移為58m。假設(shè)她的運動可視為勻變速直線運動，從上述數(shù)據(jù)可以確定()A.她在車底運動時的加速度B．她在車底運動時的平均速度C．她剛“滑入”車底時的速度D．她剛“滑出”車底時的速度【解析】選B。因不知道該同學的初、末速度，無法確定A、C、D選項，由eq\x\to(v)＝eq\f(s,t)可知，能確定平均速度。5．(多選)一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的()A．加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相同B．加速度的大小為6m/s2，方向與初速度的方向相反C．加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相同D．加速度的大小為14m/s2，方向與初速度的方向相反【解析】選A、D。若初、末速度方向相同時，a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(10－4,1)m/s2＝6m/s2，方向與初速度的方向相同，A正確，B錯誤；若初、末速度方向相反時，a＝eq\f(v－v0,t)＝eq\f(－10－4,1)m/s2＝－14m/s2，方向與初速度的方向相反，C錯誤，D正確。二、對運動物理量的應用(科學思維)6．伽利略是第一個提出并研究加速度概念的科學家，哲學家羅素給予了極高的評價：“加速度的重要性，也許是伽利略所有發(fā)現(xiàn)中具有永久價值和最有效果的一個發(fā)現(xiàn)。”下列關(guān)于加速度的說法正確的是()A．加速度恒定的運動，速度大小恒定B．加速度恒定的運動，速度的方向恒定不變C．速度為零，加速度可能不為零D．速度變化率很大，加速度可能很小【解析】選C。加速度恒定的運動是勻變速運動，速度均勻變化，速度大小變化，速度方向也可能變化，例如平拋運動是勻變速曲線運動，速度的大小和方向都變化，選項A、B錯誤；速度為零，而加速度可能不為零，例如豎直上拋運動中，物體到達最高點時，速度為零，加速度為g，選項C正確；加速度等于速度變化率，所以速度變化率很大，加速度一定很大，選項D錯誤。7．甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地同時駛向同一目標，甲車在前一半時間內(nèi)以速度v1做勻速直線運動，后一半時間內(nèi)以速度v2做勻速直線運動；乙車在前一半路程中以速度v1做勻速直線運動，后一半路程以速度v2做勻速直線運動(v1≠v2)，則()A．甲先到達 B．乙先到達C．甲、乙同時到達 D．不能確定【解析】選A。由于兩車位移相同，所以平均速度大的車先到達。對甲車：設(shè)用時為t，則前一半時間內(nèi)的位移為x1＝v1eq\f(t,2)，后一半時間內(nèi)的位移為x2＝v2eq\f(t,2)，故甲車的平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(x1＋x2,t)＝eq\f(v1＋v2,2)；對乙車：設(shè)整段位移為x，則前一半位移用時為t1＝eq\f(x,2v1)，后一半位移用時為t2＝eq\f(x,2v2)，故乙車的平均速度為eq\x\to(v)′＝eq\f(x,t1＋t2)＝eq\f(2v1v2,v1＋v2)。則有：eq\x\to(v)－eq\x\to(v)′＝eq\f(v1＋v2,2)－eq\f(2v1v2,v1＋v2)＝eq\f(（v1－v2）2,2（v1＋v2）)>0，故甲車先到。8．(多選)一質(zhì)點從t＝0時刻開始沿x軸做直線運動，其位置坐標與時間的關(guān)系為x＝2t3－8t＋1(x和t的單位分別為m和s)，則下列說法正確的是()A．質(zhì)點一直向x軸正方向運動B．質(zhì)點在第2s內(nèi)的平均速度的大小為3m/sC．質(zhì)點在0～2s內(nèi)的位移為零D．質(zhì)點在0～2s內(nèi)的平均速度為零【解析】選C、D。利用位置坐標與時間的關(guān)系得出各個時刻的位置坐標后可判斷：t＝0時，x0＝1m，t＝1s時，x1＝－5m，t＝2s時，x2＝1m，可知選項A錯誤；根據(jù)平均速度的定義式結(jié)合題目所給關(guān)系式可知質(zhì)點在第2s內(nèi)的平均速度的大小為eq\x\to(v)＝eq\f(1－（－5）,1)m/s＝6m/s，選項B錯誤；因為t＝0和t＝2s時的位置相同，所以質(zhì)點在0～2s內(nèi)的位移為零，平均速度也為零，即選項C、D正確。三、利用打點計時器測速度(科學探究)9．某同學用打點計時器(打點周期為0.02s)研究物塊做直線運動的規(guī)律，得到一條紙帶，他在紙帶上按打點的先后順序取O、A、B、C…F等若干個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點)，相鄰計數(shù)點的時間間隔用t表示，各計數(shù)點間的距離如圖所示。則：(1)時間間隔t為__________(選填“A”或“B”)。A．0.02sB．0.1s(2)OF段表示物塊做__________(選填“A”或“B”)運動。A．加速B．減速(3)在紙帶上打出B點時，物塊的速度可表示為__________(選填“A”或“B”)。A．eq\f(x3＋x2,t)B．eq\f(x3＋x2,2t)【解析】(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔t＝5T0＝0.1s。(2)從O到F，相鄰兩計數(shù)點間的距離越來越大，說明物塊的速度越來越大，所以物塊做加速運動。(3)A、C間的平均速度可看作B點的瞬時速度，所以vB＝eq\f(x3＋x2,2t)。答案：(1)B(2)A(3)B四、生活中的運動(科學態(tài)度與責任)10．一輛客車在某高速公路上行駛，在經(jīng)過某直線路段時，司機駕車做勻速直線運動，司機發(fā)現(xiàn)其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，5s后聽到回聲，聽到回聲后又行駛10s后司機第二次鳴笛，3s后聽到回聲。請根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算一下客車的速度，看客車是否超速行駛。已知此高速公路的最高限速為120km/h，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s?！窘馕觥吭O(shè)客車行駛速度為v1，聲速為v2，客車第一次鳴笛時與懸崖的距離為L，由題意知：2L－v1×5s＝v2×5s①當客車第二次鳴笛時，客車距懸崖為L′，則2L′－v1×3s＝v2×3s又因為L′＝L－v1×15s則2(L－v1×15s)－v1×3s＝v2×3s②由①②聯(lián)立解得v1＝eq\f(v2,14)≈87.43km/h<120km/h故客車未超速。答案：見解析11．我國“飛豹”戰(zhàn)機作戰(zhàn)半徑可達1500km，完全沖破了“第一島鏈”的“束縛”。假設(shè)一架“飛豹”戰(zhàn)機于8點整從“遼寧”號航母起飛，在8點18分正好抵達距航母680km的指定位置，戰(zhàn)機儀表顯示此段行程正好為800km。試求：(1)戰(zhàn)機此段過程的平均速率和飛行100m約需的時間分別是多少？(2)此段過程中戰(zhàn)機的平均速度大小是多少？【解析】題干中時間信息為：該戰(zhàn)機飛行時間t＝18min＝1080s隱含信息為路程s＝800km＝8×105m位移x＝680km＝6.8×105m(1)“飛豹”戰(zhàn)機的平均速率vs＝eq