第1讲 描述运动的基本概念
一、单选题(均为单选题)
1.(2022·广东·模拟预测)一位同学想从赤峰市政府广场上的a处前往赤峰市博物馆正门前的b处,他用手机导航,导航图如图所示。a、b间的直线距离为1.6km。若骑行,导航显示“11分钟2.2公里”;若步行,导航显示“33分钟2.2公里”。根据导航信息,从a处到b处的过程中,下列说法正确的是( )
A.骑行过程中,自行车不能被看作质点
B.步行导航显示的33分钟是该同学到达博物馆的时刻
C.该同学骑行的平均速率大约是3.3m/s
D.该同学骑行与步行的路程不相等
【答案】C
【详解】A.骑行过程中,自行车的大小和形状可以忽略不计,可以被看作质点,故A错误;
B.步行导航显示的33分钟是该同学到达博物馆所用的时间,故B错误;
C.该同学骑行的平均速率等于路程与时间的比值,即
故C正确;
D.该同学骑行与步行的轨迹相同,路程相等,故D错误。
故选C。
2.(2022·四川·双流中学高三阶段练习)乒乓球被称为中国的国球,在历次国际性的比赛中,中国队都取得了非常好的成绩。假设在某次比赛中,中国选手马琳接住了对手打来的速度大小为30 m/s的乒乓球,并将球以45 m/s的速度反向扣杀,从接住到扣杀历时0.15 s,则乒乓球在被扣杀时平均加速度大小为( )
A.50 m/s2 B.100 m/s2
C.250 m/s2 D.500 m/s2
【答案】D
【分析】
【详解】以45 m/s方向为正方向
方向与45 m/s方向相同,故D正确,ABC错误。
故选D。
3.(2022·全国·模拟预测)北京时间2021年9月20日22时08分,天舟三号货运飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于空间站天和核心舱后向端口,整个过程对接过程历时约6.5小时,如图是对接的模拟画面。下列相关说法正确的是( )
A.“2021年9月20日22时08分”指的是时间
B.“6.5小时”指天舟三号与核心舱对接时对应的时刻
C.相对地面观测站,天舟三号与核心舱对接时的运动速度非常小
D.相对空间站天和核心舱,对接时天舟三号货运飞船的速度非常小
【答案】D
【详解】A.“2021年9月20日22时08分”对应时间轴上的点,是时刻,故A错误;
B.“6.5小时” 对应时间轴上的一段,是时间,故B错误;
C.天舟三号与核心舱对接时,相对地面观测站,运动的速度非常大,故C错误;
D.天舟三号与核心舱对接时,二者相对速度很小,所以相对空间站天和核心舱,对接时天舟三号货运飞船的速度非常小,故D正确。
故选D。
4.(2022·辽宁·高考真题)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了,小车在桥架上单向移动了。该次作业中小车相对地面的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据位移概念可知,该次作业中小车相对地面的位移为
故选C。
5.(2022·贵州黔南·模拟预测)骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动,逐渐成为一种锻炼身体的时尚运动。如图所示是运动员用手机软件记录某一次户外骑行的情况,从A点到点总长为(可视为直线距离),用时约为2小时30分钟,最大的速度大小约为,运动员从静止开始运动,则说法正确的是( )
A.从A点到点的平均速度大小为
B.若中间有段位移是以最大速度做匀速直线运动的运动,运动时间为,则运动的位移大小为
C.假设运动员到达点时停下,若仍以匀加速直线阶段的加速度做匀减速直线运动,则要从距离点处以最大速度开始减速
D.开始运动到最大速度的过程可视为匀加速直线运动,用时占总时长的倍,则加速度大小为
【答案】D
【详解】A.AB两点的位移为,时间为2小时30分钟=9000s,则平均速度
故A错误;
B.物体运动过程中最大的速度为
根据匀速运动的公式有
故B错误;
C.由于不知加速度,则无法计算位移。故C错误;
D.总时长是,总时长的倍为,最大速度为,故加速度
故D正确。
故选D。
6.(2022·上海·模拟预测)雷达是利用电磁波来测定物体的位置和速度的设备,它可以向一定方向发射不连续的电磁波,当遇到障碍物时要发生反射。雷达在发射和接收电磁波时,在荧光屏上分别呈现出一个尖形波。某型号防空雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4s.现在雷达正在跟踪一个匀速移动的目标,某时刻在雷达监视屏上显示的雷达波形如下图所示甲所示,30s后在同一方向上监视屏显示的雷达波形如图乙所示.已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10-4s,电磁波在空气中的传播速度3×108m/s,则被监视目标的移动速度最接近( )
A.1200m/s
B.900m/s
C.500m/s
D.300m/s
【答案】C
【详解】电磁波p1与障碍物的距离
电磁波p2与障碍物的距离
被监视的目标的速度
7.(2022·四川·宜宾市教科所模拟预测)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点,如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为,用时,M、N间的直线距离为,则从M点漂流到N点的过程中( )
A.该游客的位移大小为
B.该游客的平均速率为
C.该游客的平均速度大小为
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
【答案】C
【详解】A.位移指的是从M点漂流到N点的有向线段,故位移大小为,故A错误;
B.从M点漂流到N点的路程为,用时,则平均速率为
故B错误;
C.该游客的平均速度大小为
故C正确;
D.以玉女峰为参考系,所乘竹筏的平均速度为,若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度也为,故D错误;
故选C。
8.(2022·浙江·高考真题)下列说法正确的是( )
A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同
【答案】B
【详解】A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球的形状和大小不能忽略,故不可以看成质点,故A错误;
B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,要考虑乒乓球的大小和形状,则乒乓球不能看成质点,故B正确;
C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小不可以忽略,故C错误;
D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分有转动和平动,各部分的速度不可以视为相同,故D错误;
故选B。
二、解答题
9.(2022·内蒙古·集宁师范学院附属实验中学高三阶段练习)在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3,L2与L1相距80m,L3与L1相距120m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s,显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色,L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s。若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻,则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率为多少?若一辆匀速向前骑行的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻,则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是多少?
【答案】2m/s;m/s
【详解】要使汽车不停顿地通过三盏信号灯,必须在汽车到信号灯L2、L3时,信号灯必须发出绿光,由于通过三盏信号灯的时间不得超过150s,因而,若车速快时,有L1显示绿色后30s,L2显示绿色,50s后L3显示红灯,根据 可知,汽车的车速应在
而L3显示绿色在汽车通过L1后的60s-80s,所以车速还应满足
所以,汽车能不停顿的通过三盏信号灯的最大速度为2m/s。
若自行车,车速慢时,自行车车速满足
解得自行车的最小速度为m/s。
10.(2022·全国·模拟预测)如图所示,速率分别为6m/s和4m/s的甲、乙两列火车,在同一路线不同的直轨道上相向而行,当它们相距2000m时,假设一只鸟以10m/s的速率离开甲车车头向乙车飞去,当鸟到达乙车车头时,立刻以相同速率返回,这样鸟连续在两车之间来回飞着,试问,当两列火车车头相遇时,这只鸟飞行了多长路程?飞行了多少时间?
【答案】,
【详解】设鸟飞行的时间为,根据题意有
代入数据解得
根据题意可知,鸟的飞行速率不变,则这只鸟飞行的路程为
