优化探究新课标高考总复习人教物理必修1111运动描述匀变速直线运动的研究 9页

运动的描述 ‎ 匀变速直线运动的研究 ‎ ‎1．在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是(　　)‎ A．乒乓球运动员打出的弧旋球 B．运动员在万米长跑中，研究运动员所需时间 C．运动员在跳水比赛中，研究运动员的姿态 D．研究一列火车通过某一路标的时间 解析：A、C中研究的是乒乓球的旋转和运动员的跳水动作，不能视为质点，A、C错；B中研究的是运动员在万米长跑中的快慢，可忽略其身高与摆臂动作，可看做质点，B对；研究火车通过某一路标的时间时不能不考虑它的长度，在这种情况下火车就不能视为质点，D错．‎ 答案：B ‎2．如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是(　　)‎ A．A船肯定是向左运动的　　 B．A船肯定是静止的 C．B船肯定是向右运动的 D．B船可能是静止的 解析：图中河岸是静止的，由旗帜向右飘，可知此时风向向右(相对河岸而言)．A船上的旗帜向右飘表明A船可能有以下三种可能：一是A船不动，风把旗帜吹向右方；二是A船向左运动，风相对A船向右吹，风把旗帜吹向右方；三是A船向右运动，但船速小于风速，风仍能把旗帜吹向右方．对B船，则只有B船向右运动并大于风速，风才能把旗帜吹向左方．C正确．‎ 答案：C ‎3．(2013年大连模拟)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s,2 s,3 s,4 s．下列说法正确的是(　　)‎ A．物体在AB段的平均速度为‎1 m/s B．物体在ABC段的平均速度为 m/s C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度 D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度 解析：由＝可得：AB＝ m/s＝‎1 m/s.‎ AC＝ m/s，故A、B均正确；‎ 所选取的过程离A点越近，其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度，故C正确；由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程，故B点虽为中间时刻，但其速度不等于AC段的平均速度，D错误．‎ 答案：ABC ‎4．(2013年银川模拟)下图是火箭点火升空瞬间时的照片，关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是(　　)‎ A．火箭的速度很小，但加速度可能较大 B．火箭的速度很大，加速度可能也很大 C．火箭的速度很小，所以加速度也很小 D．火箭的速度很大，但加速度一定很小 解析：火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可以较大，A正确，B、D错误；加速度的大小与速度的大小无必然联系，故C错误．‎ 答案：A ‎[命题报告·教师用书独具]‎ 知识点 题号 参考系 ‎1、7‎ 质点 ‎2‎ 位移、路程、速度 ‎3、4、5‎ 平均速度 ‎6、9、10‎ 匀速直线运动 ‎8、11‎ 加速度的计算 ‎12‎ 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)‎ ‎1．下列说法中与人们的日常习惯相吻合的是(　　)‎ A．测量三楼楼道内日光灯的高度，选择三楼地板为参考系 B．测量井的深度，以井底为参考系，井“深”为‎0米 C．以卡车司机为参考系，卡车总是静止的 D．以路边的房屋为参考系判断自己是否运动 解析：在解本题时，很多同学受生活习惯的影响，往往错误地认为参考系只能选地面，其实不然，如A选项，可以选择与地面相对静止的三楼地板为参考系．参考系的选择没有对错之分，只有合理与不合理的区别，只要有利于问题的研究，选择哪个物体为参考系都可以．B、C与日常习惯不吻合，故选A、D.‎ 答案：AD ‎2．做下列运动的物体，能当做质点处理的是(　　)‎ A．自转中的地球 B．旋转中的风力发电机叶片 C．在冰面上旋转的花样滑冰运动员 D．匀速直线运动的火车 解析：选项A、B、C中研究对象的大小和形状均不能作为次要因素忽略掉，故不能看作质点，选项D中火车在平动，可看作质点，D对．‎ 答案：D ‎3．(2013年合肥模拟)以下说法中正确的是(　　)‎ A．做匀变速直线运动的物体，t s内通过的路程与位移的大小一定相等 B．质点一定是体积和质量极小的物体 C．速度的定义式和平均速度公式都是v＝，因此速度就是指平均速度 D．速度不变的运动是匀速直线运动 解析：只有单向直线运动中位移大小等于路程，A错；可看作质点的物体体积和质量都不一定小，B错；速度分为平均速度和瞬时速度两种，C错；速度不变的运动就是匀速直线运动，D对．‎ 答案：D ‎4．(2013年长沙模拟)如图是某辆汽车的速度表，汽车启动后经过20 s，速度表的指针指在如图所示的位置，由表可知(　　)‎ A．此时汽车的瞬时速度是‎90 km/h B．此时汽车的瞬时速度是‎90 m/s C．启动后20 s内汽车的平均速度是‎90 km/h D．启动后20 s内汽车的平均速度是‎90 m/s 解析：汽车速度表的指针指示的是汽车瞬时速度的大小，其单位是km/h，并不是20 s内的平均速度，故A正确．‎ 答案：A ‎5．三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是(　　)‎ A．三个质点从N点到M点的平均速度相同 B．三个质点任意时刻的速度方向都相同 C．三个质点从N点出发到任意时刻的平均速度都相同 D．三个质点从N点到M点的位移相同 解析：位移是指从初位置指向末位置的有向线段，在任意时刻，三个质点的位移方向不同，只有均到达M点后，位移方向相同，故C错误、D正确；根据平均速度的定义式＝可知三个质点从N点到M点的平均速度相同，A正确；质点任意时刻的速度方向沿轨迹的切线方向，故三个质点的速度方向不会在任意时刻都相同，B错误．‎ 答案：AD ‎6．如图所示，甲物体运动的xt图象为曲线，乙物体运动的xt图象为直线，则下列说法正确的是(　　)‎ A．甲物体做变速直线运动，乙物体做匀速直线运动 B．两物体的初速度都为零 C．在0～t1时间内两物体平均速度大小相等 D．在t1时刻甲的速度大于乙的速度 解析：xt图线中，曲线上各点的切线的斜率表示物体在该时刻的速度大小，选项A正确、B错误；在t1时间内两物体位移相同、时间相等、平均速度大小相等，选项C正确；在t1时刻，由曲线斜率表示速度知，甲的速度大于乙的速度，选项D正确．‎ 答案：ACD ‎7．两位杂技演员，甲从高处自由落下的同时乙从蹦床上竖直跳起，结果两人同时落到蹦床上，若以演员自己为参考系，此过程中他们各自看到对方的运动情况是(　　)‎ A．甲看到乙先朝上，再朝下运动 B．甲看到乙一直朝上运动 C．乙看到甲先朝下、再朝上运动 D．甲看到乙一直朝下运动 解析：乙上升过程，甲、乙间距越来越小，故甲看到乙向上运动；乙下降过程，因甲的速度仍然大于乙的速度，甲、乙间距仍然变小，故甲看到乙还是向上运动，只有B项正确．‎ 答案：B ‎8．(2013年泰安模拟)在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉．如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L＝‎10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为(　　)‎ A．向上　‎10 cm/s B．向上　‎20 cm/s C．向下　‎10 cm/s D．向下　‎20 cm/s 解析：当圆筒沿逆时针方向转动时，感觉彩色斜条纹向下移动且每个周期下移距离为L＝‎10 cm，转动周期T＝ s，故感觉条纹下降速度v＝＝‎20 cm/s，D正确．‎ 答案：D ‎9．一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2/3的路程，接着又以速度v2＝‎20 km/h行驶完其余1/3的路程，如果汽车对全程的平均速度为‎28 km/h，那么汽车在前2/3路程上速度的大小是(　　)‎ A．‎25 km/h B．‎‎34 km/h C．‎35 km/h D．‎‎38 km/h 解析：设全程的路程为x，由平均速度公式可以计算出汽车行驶全程和后1/3的路程所用时间分别为 t＝，t2＝＝ 则行驶前2/3路程所用时间为 t1＝t－t2＝－＝－＝x 所以v1＝＝＝‎35 km/h，选项C正确．‎ 答案：C ‎10．运能是指一辆客车单位时间内最多能够运送的人数．某景区客运索道(如图)的客车容量为50人/车，它从起始站运行至终点站单程用时10分钟．该客车运行的平均速度和每小时的运能约为(　　)‎ A．‎5 m/s,300人 B．‎5 m/s,600人 C．‎3 m/s,600人 D．3 m/s,300人 解析：从题图中数据可看出，其平均速度 ＝＝ m/s≈‎5 m/s.‎ 因单程用时10分钟，则1小时运送6次，其每小时的运能为50人×6＝300人．‎ 答案：A 二、非选择题 ‎(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)‎ ‎11．(15分)南京军区某部进行了一次海上军事演习，一艘鱼雷快艇以‎30 m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰．当两者相距x0＝‎2 km时，以‎60 m/s的速度发射一枚鱼雷，经过t1＝50 s艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续逃跑，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚鱼雷以同样速度发射后，又经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉．求第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大？‎ 解析：第一枚鱼雷击中前，敌舰逃跑的速度大小为v1，‎ 当鱼雷快艇与敌舰相距x0＝‎2 km时，‎ 发射第一枚鱼雷，‎ 经t1＝50 s击中敌舰，‎ 则有(v－v1)t1＝x0，‎ 即：(60－v1)×50＝2 000‎ 解得v1＝‎20 m/s.‎ 击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为 x0－(30－v1)t1＝1 ‎‎500 m 马上发射第二枚鱼雷，击中前瞬间敌舰的速度大小为v2，经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰，则有 ‎(v－v2)t2＝1 500，‎ 即：(60－v2)×30＝1 500，‎ 解得v2＝‎10 m/s.‎ 答案：‎20 m/s　‎10 m/s ‎12．(15分)有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为‎500g(g＝‎10 m/s2)，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，就会达到这一数值．试问：‎ ‎(1)一辆以‎72 km/h的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路边的大货车上，设大货车没有被撞动，汽车与大货车的碰撞时间为2.0×10－3 s，汽车驾驶员是否有生命危险？‎ ‎(2)若汽车内装有安全气囊，缓冲时间为1×10－2‎ ‎ s，汽车驾驶员是否有生命危险？‎ 解析：选汽车运动的方向为正方向，v0＝‎72 km/h＝‎20 m/s.‎ ‎(1)汽车的加速度：a＝＝ m/s2＝－‎104 m/s2‎ 因加速度大小为‎104 m/s2＞‎500g，‎ 所以驾驶员有生命危险．‎ ‎(2)在装有安全气囊的情况下 驾驶员的加速度a′＝＝ m/s2＝－2 ‎000 m/s2‎ 因加速度大小为2 ‎000 m/s2＜‎500g，所以驾驶员无生命危险．‎ 答案：(1)有生命危险　(2)无生命危险