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1、課時作業(yè)1 描述運動的基本概念 勻速直線運動
時間:45分鐘 滿分:100分
一、選擇題(8×8′=64′)
1.(2020·山東青島訓練)2020年北京奧運會已成功舉辦,中國代表團參加了包括田徑、體操、柔道在內(nèi)的所有28個大項的比賽,下列幾種奧運比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點的是( )
A.在撐竿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時
B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時
C.跆拳道比賽中研究運動員的動作時
D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時間時
解析:撐竿跳高中的運動員的動作和支撐桿的轉(zhuǎn)動情況對比賽結(jié)果影響極大,不能視為質(zhì)點;同理,跆
2、拳道比賽中運動員的動作對比賽結(jié)果影響也很大,不能視為質(zhì)點.其余兩項可視為質(zhì)點.
答案:BD
2.關(guān)于位移和路程,下列說法中正確的是( )
A.物體沿直線向某一方向運動,通過的路程就是位移
B.物體沿直線向某一方向運動,通過的路程等于位移的大小
C.物體通過一段路程,其位移可能為零
D.物體通過的路程不等,但位移可能相同
解析:位移是矢量,路程是標量,不能說這個標量就是這個矢量,所以A錯,B正確.路程是物體運動軌跡的實際長度,而位移是從物體運動的起始位置指向終止位置的有向線段,如果物體做的是單向直線運動,路程就和位移的大小相等.如果物體在兩位置間沿不同的軌跡運動,它們的位移相同,
3、路程可能不同.如果物體從某位置開始運動,經(jīng)一段時間后回到起始位置,位移為零,但路程不為零,所以,BCD正確.
答案:BCD
3.如圖1所示是汽車中的速度計,某同學在汽車中觀察速度計指針位置的變化.開始時指針指示在如左圖所示的位置,經(jīng)過7 s后指針指示在如右圖所示位置.若汽車做勻變速直線運動,那么它的加速度約為( )
圖1
A.7.1 m/s2 B.5.7 m/s2
C.1.6 m/s2 D.2.6 m/s2
解析:a== m/s2=1.6 m/s2.
答案:C
4.一質(zhì)點沿直線Ox方向做變速運動,它離開O點的距離隨時間變化的關(guān)系為x=5+2t3(m),它
4、的速度隨時間t變化關(guān)系為v=6t2(m/s).該質(zhì)點在t=0到t=2 s間的平均速度和t=2 s到t=3 s間的平均速度大小分別為( )
A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
解析:平均速度=,t=0時,x0=5 m;t=2 s時,x2=21 m;t=3 s時,x3=59 m.故1==8 m/s,2==38 m/s.
答案:B
5.我國運動員劉翔獲得雅典奧運會110米跨欄冠軍,成績是12′91″,在男子110米跨欄中奪得金牌,實現(xiàn)了我國在短跑中多年的夢想,是世界第一,為亞洲爭了光,更為
5、中國爭光.劉翔之所以能夠取得冠軍,取決于他在110米中的( )
A.起跑時的加速度大 B.平均速度大
C.撞線時的即時速度大 D.某時刻的即時速度大
解析:徑賽中的成績是以相同距離所用時間來確定的,時間短則成績好.距離→時間→平均速度,即平均速度越大,運動時間越短,選B.有的學生可能會選A或C,特別是C項,因為人們一般只看最后誰先到達終點,只以沖刺速度決勝負.
答案:B
6.(2020·濟南模擬)有下列幾種情景,請根據(jù)所學知識選擇對情景的分析和判斷正確的說法( )
①點火后即將升空的火箭
②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車
③運行的磁懸浮列車在軌道上
6、高速行駛
④太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動
A.因火箭還沒運動,所以加速度一定為零
B.轎車緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大
C.高速行駛的磁懸浮列車,因速度很大,所以加速度也一定很大
D.盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動,加速度也不為零
解析:即將升空的火箭,速度為零,但合外力已不為零,加速度不為零,A錯.由于緊急剎車,速度的變化率大,故加速度大,B對.磁懸浮列車以很大的速度勻速行駛,加速度為零,C錯.空間站勻速轉(zhuǎn)動,速度的大小不變,但方向時刻改變,存在向心加速度,D對.
答案:BD
7.關(guān)于時刻和時間間隔,下列說法正確的是( )
A.老師說:“明天早上8時上課,上課45分.”其中
7、“8時上課”指的是時刻,“上課45分”指的是時間間隔
B.小王遲到了,老師對他說:“為什么你現(xiàn)在才來?你早該到校了.”其中“你早該到校了”指的是到校的時間間隔
C.小王說:“我早就從家里出來了,因為今天公共汽車晚點了.”其中“早就從家里出來了”指的是時間間隔
D.老師說:“希望你下次一定要在7時50分以前到校.”其中“7時50分以前”指的是時間間隔
解析:關(guān)于時刻和時間間隔,一定要抓住最主要的問題.時刻對應(yīng)時間軸上的一個點;而時間間隔則對應(yīng)時間軸上的一段,即一段時間.在A選項中“8時上課”對應(yīng)時間軸上的一個點,即上課開始的時刻,而“上課45分”指的是上課所經(jīng)歷的時間,因此它對應(yīng)時間軸上
8、的一段,即時間間隔,因此A正確.在B選項中“你早該到校了”指的是小王應(yīng)該到校的時刻,對應(yīng)時間軸上的點,因此B選項錯誤.在C選項中“早就從家里出來了”指的是從家里出來的時刻,對應(yīng)時間軸上的一個點,因此C選項錯誤.在D選項中,“7時50分以前”對應(yīng)時間軸上的一段,即時間間隔,因此D選項正確.
答案:AD
8.一人看到閃電12.3 s后又聽到雷聲.已知空氣中的聲速約為340 m/s,光速為3×108 m/s,于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生的位置到他的距離為4.1 km根據(jù)你所學的物理知識可以判斷( )
A.這種估算方法是錯誤的,不可采用
B.這種估算方法可以比較準確地得出閃電發(fā)生
9、的位置與觀察者間的距離
C.這種估算方法沒有考慮光的傳播時間,結(jié)果誤差很大
D.即使聲速增大2倍以上,本題的估算結(jié)果依然正確
解析:我們在研究物理問題時,為了抓住問題的主要矛盾,同時使復(fù)雜問題得到簡化,常常要忽略次要因素.光速遠遠大于聲速,在傳播約4.1 km的距離時,光傳播的時間非常短,對于估算來說完全可以忽略.因此可以按以下方式進行運算:聲速v=340 m/s=0.34 km/s,距離s=vt=0.34 t≈ km.所以,他用12.3除以3估算出閃電發(fā)生的位置到他的距離的方法是可行的.當然,聲音的速度加倍以后,此方法不再成立.所以正確選項為B.
答案:B
二、計算題(3×12′=
10、36′)
9.一輛汽車從原點O由靜止出發(fā)沿x軸做直線運動,為研究汽車的運動而記下它在各時刻的位置和速度,見下表:
時刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
位置的坐標x/m
0
0.5
2
4.5
8
12
16
20
瞬時速度v/(m·s-1)
1
2
3
4
4
4
4
4
(1)汽車在第2 s末的瞬時速度為多少?
(2)汽車在前3 s內(nèi)的加速度為多少?
(3)汽車在第4 s內(nèi)的平均速度為多少?
解析:在時間軸上,時刻只是一個點,它與位置、瞬時速度對應(yīng),是一個狀態(tài)量,時間是兩個時刻間的一段長度,它與位移、平均速度相對應(yīng),是一
11、個過程量.汽車在第2 s末,是指一個時刻,它對應(yīng)汽車的位置在x=2 m處,瞬時速度為3 m/s.汽車在前3 s內(nèi),是一段時間,即汽車從0時刻到3 s初時刻的一段過程,對應(yīng)汽車的位置從x軸上的0到4.5 m,即位移為4.5 m.同樣,汽車在第4 s內(nèi),指的是汽車在第4個1 s內(nèi),是一段時間,對應(yīng)的一段位移是s=8 m-4.5 m=3.5 m.所以
(1)汽車在第2 s末的瞬時速度為3 m/s.
(2)汽車在前3 s內(nèi)的加速度為
a== m/s2=1 m/s2.
(3)汽車在第4 s內(nèi)的平均速度為
== m/s=3.5 m/s.
答案:(1)3 m/s (2)1 m/s2 (3)3.5
12、 m/s
圖2
10.一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面)上的長直軌道勻速向右運動.有一臺發(fā)出細光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上,到軌道的距離MN為d=10 m,如圖2所示.轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動,使激光束在水平面內(nèi)掃描,掃描一周的時間為T=60 s,光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示.當光束與MN的夾角為45°時,光束正好射到小車上,如果再經(jīng)過Δt=2.5 s光束又射到小車上,則小車的速度為多少?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
解析:
圖3
在Δt內(nèi),光束轉(zhuǎn)過角度Δφ=×360°=15°①
有兩種可能:(1)光束照射小車時,小車正在接近N點,Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°,小車走過L1,速度
13、應(yīng)為v1=?、?
由圖3可知L1=d(tan45°-tan30°)?、?
由②③兩式并代入數(shù)據(jù)得v1=1.7 m/s.
(2)光束照到小車上,小車正在遠離N點,Δt內(nèi)光束與MN的夾角從45°變?yōu)?0°,小車走過L2,速度為v2=?、?
由圖3可知,L2=d(tan60°-tan45°)?、?
由④⑤兩式并代入數(shù)據(jù)解得v2=2.9 m/s.
答案:v=1.7 m/s或2.9 m/s
11.在某鐵路與公路交叉的道口外安裝的自動欄木裝置如圖所示,當高速列車到達A點時,道口公路上應(yīng)顯示紅燈,警告未越過停車線的汽車迅速制動,而超過停車線的汽車能在列車到達道口前安全通過道口.已知高速列車的速度v1=
14、120 km/h,汽車過道口的速度v2=5 km/h,汽車駛至停車線時立即制動后滑行的距離是s0=5 m,道口寬度s=26 m,汽車長l=15 m.若欄木關(guān)閉時間tl=16 s,為保障安全需多加時間t2=20 s.問:列車從A點到道口的距離L應(yīng)為多少才能確保行車安全?
圖4
解析:由題意知,關(guān)閉道口時間為16 s,為完全保障再加20 s,即關(guān)閉道口的實際時間為t0=20 s+16 s=36 s,汽車必須在關(guān)閉道口前已通過道口,汽車從停車線到通過道口實際行程為s=26 m+5 m+15 m=46 m,需用時t2= s,由此亮起紅燈的時間為T=t0+t2,故A點離道口的距離應(yīng)為:L=v1T=×(36+) m=2 304 m.
答案:2 304 m