
1. “嫦娥四號”探測器于北京時間2019年1月3日10時26分順利在月球背面著陸,中國是第一個將探測器著陸在月球背面的國家。隨后,“嫦娥四號”向月球同步軌道的“鵲橋”中繼星發(fā)送了月球表面的照片。下面有關(guān)“嫦娥四號”的說法正確的是()
A. “嫦娥四號”靜止在月球表面時,其相對于太陽也是靜止的
B. 研究“嫦娥四號”平穩(wěn)落到月球背面姿態(tài)時,可以將其看成質(zhì)點(diǎn)
C. 研究“嫦娥四號”飛往月球的運(yùn)行軌道時,可以將其看成質(zhì)點(diǎn)
D. 研究“嫦娥四號”在月球表面運(yùn)動的姿態(tài)時,可以將其看成質(zhì)點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.“嫦娥四號”靜止在月球表面時,其相對于太陽也是運(yùn)動的,故A錯誤;
B.研究“嫦娥四號”平穩(wěn)落到月球背面的姿態(tài)時,不能將其看成整體,故B錯誤;
C.研究“嫦娥四號”飛往月球的運(yùn)行軌道時,可以將其看成質(zhì)點(diǎn),故C正確;
D.研究“嫦娥四號”在月球表面運(yùn)動的姿態(tài)時,不能將其看成質(zhì)點(diǎn),故D錯誤。
故選C。
2. 為了打擊高速上的超速現(xiàn)象,高速上有區(qū)間測速和定點(diǎn)測速兩種方式。假若某路段長度15km,某轎車通過該路段用時10min,該路段區(qū)間測速限速85km/h,該路段某處定點(diǎn)測速限速100km/h,則()
A. 在區(qū)間測速路段未超速,在定點(diǎn)測速處未超速
B. 若定點(diǎn)測速時超速,則區(qū)間測速時一定也超速
C. 在區(qū)間測速路段超速,在定點(diǎn)測速處也超速
D. 在區(qū)間測速路段超速,在定點(diǎn)測速處不一定超速
【答案】D
【解析】
【詳解】區(qū)間測速限速是平均速度,則
在區(qū)間測速路段超速,而定點(diǎn)測速是指瞬時速度,不一定超速。
故選D。
3. 一個物體沿一條直線運(yùn)動,其位移x隨時間t變化規(guī)律的圖線為如圖所示的拋物線,c和d已知,由此可知( )
A. 物體的初速度為0B. 物體在c時刻的速度
C. 物體的加速度越來越大D. 物體在1.5c時刻的速度為
【答案】B
【解析】
【詳解】AC.設(shè)圖中的拋物線方程為
將圖中(0,0),(c,d),(2c,3d)代入方程解得
則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系
可得
故A、C錯誤;
BD.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系可得物體在c時刻和1.5c時刻的速度分別為
故B正確,D錯誤。
故選B。
4. 如圖所示,一輛轎車和一輛卡車在同一平直的公路上相向勻速直線運(yùn)動,速度大小均為20m/s。為了會車安全,兩車車頭距離為150m時,同時開始減速,轎車和卡車的加速度大小分別為2.5m/s2和5m/s2,兩車減到速度為10m/s時,又保持勻速直線運(yùn)動,轎車車身全長4.5m,卡車車身全長15.5m,則兩車的錯車時間約為()
A. 2.0sB. 1.0sC. 0.78sD. 0.23s
【答案】B
【解析】
【詳解】設(shè)轎車和卡車減速到v=10m/s,所需時間為t1、t2,運(yùn)動的位移為x1、x2,則有
,
,
故在4s末時,兩車車頭的間距為
故錯車時間為
故選B。
5. 某小轎車駕駛員看到綠燈開始閃時,經(jīng)短暫思考后開始剎車,小轎車在黃燈剛亮?xí)r恰好停在停車線上,圖線如圖所示。若綠燈開始閃爍時小轎車距停車線距離,則綠燈開始閃爍到黃燈剛亮的時間為( )
A. 1.5sB. 2.5sC. 3.5sD. 4.5s
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)題意可知從綠燈開始閃爍到黃燈剛亮這段時間內(nèi)小轎車的位移為12m,則根據(jù)圖線與時間軸圍成的面積等于位移可得
解得
故C正確,A、B、D錯誤。
故選C。
6. 一個物體時刻從原點(diǎn)出發(fā)做直線運(yùn)動,其圖像如圖所示,以下說法正確的是()
A. 前5s內(nèi)的位移達(dá)到最大值
B. 0-2s內(nèi)物體的加速度為
C. 5-6s內(nèi)物體的速度大小一直在減小
D. 和內(nèi)加速度方向與速度方向相同
【答案】A
【解析】
【詳解】A.v-t圖像與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示物體的位移,結(jié)合圖像可知前5s內(nèi)的位移達(dá)到最大值,故A正確;
B.v-t圖像的斜率表示物體的加速度,所以0-2s內(nèi)物體的加速度為
故B錯誤;
C.根據(jù)v-t圖像可知5-6s內(nèi)物體的速度反向增加,故C錯誤;
D.和內(nèi)加速度方向與速度方向相同,內(nèi)加速度為負(fù)值,速度為正值,加速度與速度反向,故D錯誤。
故選A。
7. 如圖所示,小球甲從距離地面高度為處以速度豎直向上拋出,同時小球乙從距離地面高度為處開始自由下落,小球運(yùn)動的過程中不計(jì)空氣阻力,重力加速度取,則下列說法中正確的是()
A. 小球乙落地前,兩小球的速度差逐漸變大
B. 小球甲、乙運(yùn)動的第2s內(nèi)位移大小之比為1:2
C. 至小球乙落地時,甲、乙兩球的路程之比為2:3
D. 落地前的運(yùn)動過程中小球甲、乙的平均速率之比為5:6
【答案】D
【解析】
【詳解】A.取豎直向上為正方向,小球乙落地前,甲球與乙球的速度差為
保持恒定,故A錯誤;
B.由
可得小球甲上升到最高點(diǎn)時間
則小球甲第2s內(nèi)位移是下落第一秒的位移
小球乙運(yùn)動的第2s內(nèi)位移大小
位移大小之比為
故B錯誤;
CD.對甲球,取豎直向上為正方向,對整個過程,有
解得甲球運(yùn)動的總時間
甲球上升的最大高度為
則甲球運(yùn)動的總路程為
整個過程平均速率為
對乙球,根據(jù)
得乙球落地用時間為
乙球經(jīng)過的路程為
落地前的運(yùn)動過程中小球乙的平均速率為
落地前的運(yùn)動過程中小球甲、乙的平均速率之比為
小球乙落地時,甲球的路程
甲、乙兩球的路程之比為
故C錯誤,D正確;
故選D。
8. 有一串佛珠,穿在一根長3.6m的細(xì)線上,細(xì)線的首尾各固定一個佛珠,中間還有5個佛珠。從最下面的佛珠算起,相鄰兩個佛珠的距離依次為10cm、30cm、50cm、70cm、90cm、110cm,如圖所示。某人向上提起線的上端,讓線自由垂下,且第一個佛珠緊靠水平桌面。松手后開始計(jì)時,若不計(jì)空氣阻力,g取,則第2、3、4、5、6、7個佛珠()
A. 落到桌面上的時間間隔相等
B. 落到桌面上的時間間隔越來越大
C. 其中的第4個佛珠落到桌面上的速度為3m/s
D. 依次落到桌面上的速度之比為
【答案】AD
【解析】
【詳解】AB.各佛珠之間的距離之比為,由初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的推論可知,第2、3、4、5、6、7個佛珠落到桌面上的時間間隔相等,故A正確,B錯誤;
C.其中第4個佛珠落到桌面上的速度為
故C錯誤;
D.根據(jù)
由于第2、3、4、5、6、7個佛珠落到桌面上的時間間隔相等,則第2、3、4、5、6、7個佛珠依次落到桌面上的速度之比為,故D正確。
故選AD。
9. 某同學(xué)從距離地面H高度處將一小球由靜止開始釋放,小球與地面撞擊后彈起的最大高度為h。小球在此過程的速度-時間圖如圖所示,不計(jì)空氣阻力的影響,不計(jì)小球與地面撞擊過程的時間,下列選項(xiàng)中正確的是()
A. 小球在下落和上升階段具有的加速度都是
B. H的大小是12.25m
C. 小球與地面撞擊前后速度的變化量是-7.84m/s
D. H和h的差值是7.84m
【答案】AC
【解析】
【詳解】A. 根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度,則
,
故A正確;
B. 小球下落的高度等于小球的圖像與時間軸圍成的面積,故下落的高度為
故B錯誤;
C. 規(guī)定豎直向下為正方向,小球與地面撞擊前后速度的變化量為
故C正確;
D. 小球彈起的高度等于0.5s后小球的圖像與時間軸圍成的面積,故上升的高度為
H和h的差值是
故D錯誤。
故選AC。
10. 由于公路維修只允許單車道通行。時,甲車在前,乙車在后,相距,速度均為,從此時開始兩車按圖所示規(guī)律運(yùn)動,則下述說法正確的是()
A. 兩車最近距離為10mB. 兩車最近距離為30m
C. 時兩車距離為107.5mD. 時兩車距離為50m
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB.由圖可知甲車先做勻減速運(yùn)動,后做勻加速運(yùn)動,乙車先做勻速直線運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動,當(dāng)甲乙兩車速度相等時,兩車距離最近,甲車的加速度為
甲車的加速度為
甲乙兩車速度相等時,經(jīng)歷的時間為,有
解得
甲車的位移為
乙車的位移為
兩車最近距離為
故A錯誤,B正確;
CD.時甲車的位移為
乙車停下所需的時間
故乙車在末停下,時乙車的位移為
時兩車距離為
故C正確,D錯誤。
故選BC。
第Ⅱ卷(非選擇題)
二、實(shí)驗(yàn)題(11題6分,12題11分??偡?7分)
11. 為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為1.0cm的遮光板,如圖所示,滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為,通過第二個光電門的時間為,遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為。
試估算:遮光板通過第一個光電門時滑塊的速度大小為__________m/s,遮光板通過第二個光電門時滑塊的速度大小為__________m/s,滑塊的加速度大小為__________。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
【答案】 ①. 0.033 ②. 0.10 ③. 0.022
【解析】
【詳解】[1]遮光板通過第一個光電門時滑塊的速度大小為
[2]遮光板通過第二個光電門時滑塊的速度大小為
[3]滑塊的加速度大小為
12. 某一學(xué)習(xí)小組同學(xué)想通過打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡來探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)常見的打點(diǎn)計(jì)時器有兩種:__________和__________,它們使用的都是__________電源(填“直流”或“交流”),當(dāng)電源頻率為50Hz時,每隔__________s打一個點(diǎn)。
(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是__________。
A.釋放紙帶的同時,接通電源 B.先接通電源打點(diǎn),后釋放紙帶運(yùn)動
C.先釋放紙帶運(yùn)動,后接通電源打點(diǎn) D.紙帶上的點(diǎn)跡越密集,說明紙帶運(yùn)動的速度越小
(3)要測量小車速度。除電火花計(jì)時器(含所用電源、紙帶、墨粉紙盤)外還必須使用的測量工具是__________。
(4)該小組在規(guī)范操作下得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示,在紙帶上依次選出7個計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)上O、A、B、C、D、E和F,每相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有三個點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率是50Hz。
①每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔為__________s,如果測得C、D兩點(diǎn)間距,D、E兩點(diǎn)間距,則打D點(diǎn)時小車的速度__________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
②該同學(xué)分別算出其他各點(diǎn)的速度:,,,,請?jiān)谌鐖D所示的坐標(biāo)系中作出小車運(yùn)動的圖像_________________。并說明小車速度變化的規(guī)律____________________。
【答案】 ①. 電磁打點(diǎn)計(jì)時器 ②. 電火花計(jì)時器 ③. 交流 ④. 0.02 ⑤. AC##CA ⑥. 刻度尺 ⑦. 0.08 ⑧. 0.600 ⑨. ⑩. 速度隨時間均勻變化
【解析】
【詳解】(1)[1][2]常見的打點(diǎn)計(jì)時器有電磁打點(diǎn)計(jì)時器和電火花打點(diǎn)計(jì)時器;
[3]常見的打點(diǎn)計(jì)時器都使用交流電源;
[4]電源的頻率是50Hz時,每隔0.02s打一個點(diǎn);
(2)[5]ABC.該實(shí)驗(yàn)中先接通電源,在釋放紙袋,故AC錯誤,B正確;
D.紙帶上的點(diǎn)跡越密,說明相等時間間隔內(nèi)物體運(yùn)動的位移越小紙帶的速度較小,故D正確。
該題選擇錯誤選項(xiàng),故選AC。
(3)[6]該實(shí)驗(yàn)中還需要用刻度尺測量點(diǎn)跡之間的距離;
(4)[7]每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有三個點(diǎn)未畫出,所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為
[8]根據(jù)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度得
(5)[9]根據(jù)描點(diǎn)法得出v-t圖像為
[10]小車速度時間圖像為傾斜直線,所以小車做勻變速直線運(yùn)動,速度隨時間均勻變化。
三、解答題(13題10分,14題15分,15題18分??偡?3分)
13. 足球運(yùn)動員在罰點(diǎn)球時,首先將球放置在對方球門前罰點(diǎn)球處,然后通過助跑將球以15m/s的速度踢離地面,腳與球作用時間為0.1s,球在空中勻速直線飛行0.5s后被對方守門員擋出,對方守門員雙手與球接觸時間為0.1s,且球被擋出后以12m/s速度沿原路彈回,求:
(1)罰點(diǎn)球的瞬間,球的加速度的大??;
(2)守門員擋球瞬間,球的加速度。
【答案】(1);(2),方向與初始運(yùn)動方向相反。
【解析】
【詳解】(1)設(shè)初速度的方向?yàn)檎较?,罰點(diǎn)球瞬間,球的加速度為
(2)守門員接球瞬間,球的加速度為
加速度大小為,方向與初速度方向相反。
14. 在某次“動物運(yùn)動會”上,小白兔和小灰兔進(jìn)行跑步比賽,兩只小兔子都由靜止從同一地點(diǎn)出發(fā)做加速直線運(yùn)動,加速度方向一直不變,在第一個t0時間內(nèi),小白兔的加速度大小為a,小灰兔的加速度大小是小白兔的兩倍;在接下來的t0時間內(nèi),小白兔的加速度大小增加為原來的兩倍,小灰兔的加速度大小減小為原來的一半,求:
(1)小白兔在第一個t0末的速度大小和第一個t0內(nèi)的位移大??;
(2)在2t0時間內(nèi)小白兔與小灰兔跑過的總位移之比.
【答案】(1)at0 (2)5∶7
【解析】
【詳解】(1)設(shè)小白兔在第一個t0末的速度為v,第一個t0內(nèi)跑過的位移為x1,在第二個t0內(nèi)跑過的位移為x2,由運(yùn)動學(xué)公式得到第一個t0末小白兔的速度大小為:v=at0
第一個t0內(nèi)小白兔的位移大小為:;
(2)小白兔在第二個t0內(nèi)的位移大小為:
設(shè)小灰兔在第一個t0末的速度為v′,在第一、二個t0內(nèi)跑過的位移分別為x′1、x′2
同理有:
設(shè)兩只兔子跑過的位移分別為x、x′,則有:
解得兩只兔子各自跑過總位移之比為:=.
答:(1)小白兔在第一個t0末的速度大小at0,第一個t0內(nèi)的位移大?。?br>(2)在2t0時間內(nèi)小白兔與小灰兔跑過的總位移之比.
15. 質(zhì)點(diǎn)A沿直線以勻速運(yùn)動,某時刻()在A后面與A相距的質(zhì)點(diǎn)B由靜止開始起動,質(zhì)點(diǎn)B運(yùn)動方向與A一致,其加速度隨時間周期性變化,加速度隨時間變化的圖像如圖所示(其中)求:
(1)質(zhì)點(diǎn)B在前2s內(nèi)的位移多大?
(2)質(zhì)點(diǎn)B追上A之前,哪個時刻二者間的距離最大?這個最大距離為多少?
(3)質(zhì)點(diǎn)B出發(fā)后經(jīng)多少時間追上A?
【答案】(1)3m;(2)32m;(3)14.5s
【解析】
【詳解】(1)質(zhì)點(diǎn)B在第1s末的速度為
質(zhì)點(diǎn)B前2s位移為
(2)質(zhì)點(diǎn)B的速度為時,A、B之間的距離最大;設(shè)質(zhì)點(diǎn)B速度達(dá)到時,若一直做勻加速,總共需要的時間為;由運(yùn)動學(xué)公式
由質(zhì)點(diǎn)B加速度與時間關(guān)系圖像可知,經(jīng)過時間時,A、B之間的距離最大;在時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A發(fā)生的位移為
質(zhì)點(diǎn)B在第1s內(nèi)的位移為
質(zhì)點(diǎn)B在第2s內(nèi)的位移
式中,,代入數(shù)據(jù)解得
質(zhì)點(diǎn)B在第3s內(nèi)的位移為
解得
質(zhì)點(diǎn)B在第(n為整數(shù))內(nèi)的位移為
質(zhì)點(diǎn)B在時間內(nèi)的位移為
故A、B之間的最大距離為
(3)設(shè)經(jīng)歷時間(為正整數(shù))B追上A;時間內(nèi)A的位移為
時間內(nèi)B的位移為
B追上A時有
此式無整數(shù)解,但可求得
14s內(nèi)A發(fā)生的位移為
B發(fā)生的位移為
故在14s后,B需比A多發(fā)生的位移為
設(shè)14s后B需時間追上A,則有
解得
則有
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