
一、选择题,每题4分,共32分,每题至少有一个答案是正确的,少选得2分,不选或选错得0分.
1.环海南岛自行车比赛中,一运动员沿着直线从静止开始运动,已知开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则以下有关该运动的描述正确的是( )
A. 前4s内的平均速度是2.5m/s
B. 在第3、4两秒内的平均速度是3.5m/s
C. 第3s末的瞬时速度一定是3m/s
D. 该运动一定是匀加速直线运动
2.下列几种情况中,可能发生的是( )
A. 位移和加速度反向 B. 速度与加速度反向
C. 加速度不变,速度在变 D. 速度不变,加速度在变
3.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8s后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做匀加速直线运动,那么它的加速度约为( )
A. 11 m/s2 B. 5.0 m/s2 C. 1.4 m/s2 D. 0.6 m/s2
4.一物体做直线运动,其v﹣t图象如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 只有0~2 s内加速度与速度方向相同
B. 0~2 s内物体的加速度为1.5 m/s2
C. 4~6 s内物体的速度一直在减小
D. 0~2 s和5~6 s内加速度的方向与速度方向均相同
5.对以加速度为2m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 在任意一秒内末速度比初速度大2m/s
B. 第n秒末的速度比第1秒末的速度大2(n﹣1)m/s
C. 2秒末速度是1秒末速度的2倍
D. n秒时的速度是秒时速度的2倍
6.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置﹣时间(x﹣t)图线.由图可知( )
A. 在时刻t1,a车追上b车
B. 在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C. 在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D. 在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
7.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t 秒后其位移为( )
A. vt﹣ B. C. ﹣vt+ D. 无法确定
8.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么刹车后2s与刹车后6s汽车通过的位移之比为( )
A. 2:3 B. 3:4 C. 1:1 D. 4:3
二、实验题.共18分
9.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G、7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 B C D E F
速度(m/s) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF= ;
根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v﹣t图象,并
利用该图象求物体的加速度a= m/s2;
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
三、计算题
10.物体由静止开始做直线运动,先匀加速运动了4秒,又匀速运动了10秒,再匀减速运动6秒后停止,它共前进了1500米,求它在整个运动过程中的最大速度.
11.如图所示为自地面竖直向上发射的火箭的v﹣t图线.
(1)若△JKL的面积等于△LMN的面积,这表示什么意义?
火箭燃烧期内加速度大小为多少?
(3)火箭燃烧完毕瞬间的高度是多少?
(4)火箭燃烧完毕后加速度大小是多少?
(5)火箭上升的最大高度是多少?
12.如图所示,一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度滑下,依次通过A、B、C三点,已知AB=12m,AC=32m,小球通过AB、BC所用的时间均为2s,求:
(1)小物块下滑时的加速度?
小物块通过A、B、C三点时的速度分别是多少?
13.某一长直的赛道上,有一辆F1赛车前方200m有一安全车正以10m∕s的速度匀速前进,此时赛车从静止出发以2m∕s2的加速度追赶.试求:
(1)赛车出发3s末瞬时速度大小?
赛车经过多长时间追上安全车?赛车追上安全车之前两车相距的最远距离多少?
(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m∕s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
河南省洛阳市一中2014~2015学年度高一上学期月考物理试卷(10月份)
参与试题解析
一、选择题,每题4分,共32分,每题至少有一个答案是正确的,少选得2分,不选或选错得0分.
1.环海南岛自行车比赛中,一运动员沿着直线从静止开始运动,已知开始运动后的第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则以下有关该运动的描述正确的是( )
A. 前4s内的平均速度是2.5m/s
B. 在第3、4两秒内的平均速度是3.5m/s
C. 第3s末的瞬时速度一定是3m/s
D. 该运动一定是匀加速直线运动
考点: 平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 要求某段时间内的平均速度,只要知道位移即可求出.从在第1、2、3、4秒内,通过的路程分别为1米、2米、3米、4米,无法判断自行车所做的运动.
解答: 解:A、4s内的平均速度.故A正确.
B、在第3、4s内的平均速度.故B正确.
C、根据第1、2、3、4秒内,通过的路程分别为1米、2米、3米、4米,无法判断自行车所做的运动,无法求出第3s末的速度.故C、D错误.
故选:AB.
点评: 解决本题的关键掌握平均速度的公式,会根据该公式求平均速度.
2.下列几种情况中,可能发生的是( )
A. 位移和加速度反向 B. 速度与加速度反向
C. 加速度不变,速度在变 D. 速度不变,加速度在变
考点: 加速度;速度.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 当物体的加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,结合速度的方向可以得出位移的方向.
解答: 解:A、当物体做匀减速直线运动时,加速度方向与速度方向相反,则位移和加速度方向可能相反.故A正确.
B、当物体做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故B正确.
C、当物体做匀变速直线运动,加速度不变,速度在变化,故C正确.
D、速度不变,物体做匀速直线运动,加速度为零,故D错误.
故选:ABC.
点评: 解决本题的关键掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系,基础题.
3.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8s后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做匀加速直线运动,那么它的加速度约为( )
A. 11 m/s2 B. 5.0 m/s2 C. 1.4 m/s2 D. 0.6 m/s2
考点: 加速度.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 通过仪表盘读出初末位置的速度,根据a=,求出汽车的加速度.
解答: 解:汽车初始时刻的速度大约v1=20km/h,8s后的速度大约v2=60km/h,
根据a=,得a≈1.4m/s2.
故C正确,A、B、D错误.
故选C.
点评: 解决本题的关键掌握加速度的公式a=
4.一物体做直线运动,其v﹣t图象如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A. 只有0~2 s内加速度与速度方向相同
B. 0~2 s内物体的加速度为1.5 m/s2
C. 4~6 s内物体的速度一直在减小
D. 0~2 s和5~6 s内加速度的方向与速度方向均相同
考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题: 运动学中的图像专题.
分析: 速度﹣时间图象的斜率等于物体运动的加速度,斜率大于零说明物体的加速度沿正方向,斜率小于0说明物体的加速度沿负方向;速度v>0,说明物体的速度沿正方向,v<0,说明物体运动的方向沿负方向.
解答: 解:A、0~2s内加速度与速度方向均为正,即方向相同,5﹣6s内速度方向为负,加速度方向为负,速度方向与加速度方向也为相同,故A错误,D正确;
B、由图线斜率的绝对值大小表示加速度,则0~2 s内物体的加速度为a=,故B正确;
C、4~6s内物体的速度先减小后反向增加,故C错误;
故选:BD.
点评: 把握速度图象的斜率的物理意义,知道速度正负的含义是我们解决此类问题的关键.
5.对以加速度为2m/s2做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 在任意一秒内末速度比初速度大2m/s
B. 第n秒末的速度比第1秒末的速度大2(n﹣1)m/s
C. 2秒末速度是1秒末速度的2倍
D. n秒时的速度是秒时速度的2倍
考点: 加速度;速度.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 加速度等于单位时间内的速度变化量,根据△v=at进行分析.
解答: 解:A、根据△v=at=2×1m/s=2m/s知,在任意1s内末速度比初速度大2m/s;故A正确.
B、第n秒末的速度比第1s末的速度大△v=a(n﹣1)=2(n﹣1)m/s.故B正确.
C、2s末的速度比1s末的速度大2m/s,不是2倍的关系.故C错误.
D、n时的速度比时的速度大nm/s,不是2倍关系.故D错误.
故选:AB.
点评: 解决本题的关键掌握加速度的定义式,a=,并能灵活运用,基础题.
6.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置﹣时间(x﹣t)图线.由图可知( )
A. 在时刻t1,a车追上b车
B. 在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C. 在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加
D. 在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 位移时间关系图线反映位移随时间的变化规律,图线的斜率表示速度的大小.
解答: 解:A、在时刻t1,a、b两车的位置坐标相同,开始a的位移大于b的位移,知b追上a.故A错误.
B、在时刻t2,a的位移增大,b的位移减小,知两车运动方向相反.故B正确.
C、图线切线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后增大,则b车的速率先减小后增加.故C正确.
D、在t1到t2这段时间内,b图线的斜率不是一直大于a图线的斜率,所以b车的速率不是一直比a车大.故D错误.
故选BC.
点评: 解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度的大小,能够通过图线得出运动的方向.
7.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t 秒后其位移为( )
A. vt﹣ B. C. ﹣vt+ D. 无法确定
考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 汽车刹车后做匀减速直线运动,利用匀减速直线运动规律求解.
解答: 解:取汽车初速度方向为正方向,因为a是加速度的大小,故加速度取﹣a,根据匀变速直线运动位移时间关系x=和速度时间关系v=v0+at得
汽车停车时间t=
根据运动性质可知,当t时汽车做匀减速直线运动,直接使用位移公式求位移;当t时汽车先做匀减速直线运动,后静止不动,总位移为时间内的位移.
因为题目没给出t与的关系,故不能确定汽车的具体位移.
故选D.
点评: 汽车刹车做匀减速直线运动,这一过程持续到汽车静止,利用匀变速直线运动位移时间关系时要确认汽车停车时间.
8.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么刹车后2s与刹车后6s汽车通过的位移之比为( )
A. 2:3 B. 3:4 C. 1:1 D. 4:3
考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到速度为零所需的时间,判断汽车是否停止,结合位移公式求出刹车后的位移,从而求出汽车通过的位移之比.
解答: 解:汽车刹车到速度为零所需的时间为:
则6s内的位移等于4s内的位移,则有:.
汽车刹车后2s内的位移为:m=30m.
则刹车后2s与刹车后6s汽车通过的位移之比为3:4.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评: 本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,关键知道汽车刹车速度减为零后不再运动.
二、实验题.共18分
9.在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G、7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 B C D E F
速度(m/s) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF= ;
根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v﹣t图象,并
利用该图象求物体的加速度a= 0.40 m/s2;
(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 不变 (选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
考点: 探究小车速度随时间变化的规律.
专题: 实验题;直线运动规律专题.
分析: 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小,根据速度﹣时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值,打点计时器的打点频率是与交流电源的频率相同,所以即使电源电压降低也不改变打点计时器打点周期.
解答: 解:(1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,所以相邻两个计数点间的时间间隔T′=5T,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:vF ==
作出v﹣t图象如图所示,注意尽量使描出的点落到直线上,不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧.
由速度﹣时间图象的斜率表示加速度,得:a==m/s2=0.4m/s2
(3)电网电压变化,并不改变打点的周期,故测量值与实际值相比不变.
故答案为:,如图,0.4,不变
点评: 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
三、计算题
10.物体由静止开始做直线运动,先匀加速运动了4秒,又匀速运动了10秒,再匀减速运动6秒后停止,它共前进了1500米,求它在整个运动过程中的最大速度.
考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 设整个过程中的最大速度为v,结合匀变速直线运动的平均速度推论,抓住总位移等于1500m,求出全程的最大速度.
解答: 解:设全程的最大速度为v,则匀加速直线运动的位移为:
匀速直线运动的位移为:x2=vt2
匀减速直线运动的位移为:
因为,
代入数据解得:v=100m/s.
答:它在整个运动过程中的最大速度100m/s.
点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动运动学公式和推论,并能灵活运用,本题也可以通过速度时间图线进行求解.
11.如图所示为自地面竖直向上发射的火箭的v﹣t图线.
(1)若△JKL的面积等于△LMN的面积,这表示什么意义?
火箭燃烧期内加速度大小为多少?
(3)火箭燃烧完毕瞬间的高度是多少?
(4)火箭燃烧完毕后加速度大小是多少?
(5)火箭上升的最大高度是多少?
考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题: 运动学中的图像专题.
分析: (1)速度的正负表示速度的方向,根据速度图象读出速度的正负,分析火箭的运动.图象的斜率等于加速度,由数学知识求出加速度大小.
图象与坐标轴所围.“面积”表示位移,由数学知识求出火箭上升的高度.
解答: 解:(1)v﹣t图线时间轴之间的面积表示位移的大小,△JKL的面积与△LMN面积相等表示上升与下降的距离相等,火箭总位移为零.
K点所对应的时间为火箭燃烧完毕的瞬间,直线JK为燃烧期内的速度图线,其斜率表示燃烧期内加速度的大小,故有:(米/秒2).
(3)火箭燃烧完毕瞬间的高度为:(米)
(4)火箭燃烧完毕后加速度为:(米/秒2)
(5)L点所对应的时间表示火箭到达最高点的时刻,最大高度与△JKL的面积大小相等,故有:(米)
答:(1)若△JKL的面积等于△LMN的面积,这表示火箭总位移为零;
火箭燃烧期内加速度大小为100m/s2;
(3)火箭燃烧完毕瞬间的高度是5500m;
(4)火箭燃烧完毕后加速度大小是10m/s2;
(5)火箭上升的最大高度是55000m.
点评: 本题要抓住速度图象的两个数学意义来分析其物理意义:斜率等于加速度,“面积”等于位移.
12.如图所示,一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度滑下,依次通过A、B、C三点,已知AB=12m,AC=32m,小球通过AB、BC所用的时间均为2s,求:
(1)小物块下滑时的加速度?
小物块通过A、B、C三点时的速度分别是多少?
考点: 匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 由于通过AB、BC所用的时间均为2s,由此可以判断B是AC的中间时刻,可以求得B的速度的大小,由匀变速直线运动的规律△x=at2 可得加速度的大小,求出A点的速度,
解答: 解:(1)由题意可知,A到B和B到C的时间是一样的,
由△x=at2 可得
a=
由题意知,B是AC的中间时刻,
由匀变速直线运动的规律得,
vB=
根据匀变速直线运动速度时间公式得:
所以vA=vB﹣at=8﹣2×2m/s=4m/s
vC=vB+at=8+2×2m/s=12m/s
答:(1)小物块下滑时的加速度为2m/s2;
小物块通过A、B、C三点时的速度分别是4m/s,8m/s,12m/s.
点评: 本题是对匀变速直线运动的规律的考查,利用中间时刻的瞬时速度等于这个过程的平均速度,和相邻的相同时间内的位移差值为定值这两个规律即可求得该题.
13.某一长直的赛道上,有一辆F1赛车前方200m有一安全车正以10m∕s的速度匀速前进,此时赛车从静止出发以2m∕s2的加速度追赶.试求:
(1)赛车出发3s末瞬时速度大小?
赛车经过多长时间追上安全车?赛车追上安全车之前两车相距的最远距离多少?
(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m∕s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
专题: 追及、相遇问题.
分析: (1)根据速度时间公式求出赛车出发后3s末的速度.
抓住位移关系,结合运动学公式求出追及的时间,当两车速度相等时,相距最远,结合位移公式求出相距的最远距离.
(3)抓住位移关系,根据运动学公式求出追及的时间.
解答: 解:(1)赛车在3s末的速度为:v=at=2×3m/s=6m/s.
赛车追上安全车时有:v0t+s=,
代入数据解得:t=20s
当两车速度相等时,相距最远,则有:,
则相距的最远距离为:==225m.
(3)两车相遇时赛车的速度为:v1=at=40m/s;
赛车减速到静止所用的时间为:,
赛车减速到静止前进的距离为:
相同的时间内安全车前进的距离为:x=V0t′=100m<Xmax
所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇,所用时间为:.
答:(1)赛车3s后的速度为6m/s.
赛车经过20s追上安全车,赛车追上安全车之前两车相距的最远距离为225m.
(3)两车再经过20s时间第二次相遇.
点评: 本题属于追及问题,解决的关键是熟练运用运动学公式,知道两车速度相等时,有最大距离.
