2025年高中物理人教版(新课标)必修一(第二章 匀变速直线运动的研究)同步训练(含解析)

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2025年高中物理人教版(新课标)必修一(第二章匀变速直线运动的研究)同步训练
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共15小题,共60分。
1.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第内和第内位移大小依次为和则刹车后 内的位移是( )
A. B. C. D.
2.质点做直线运动的位移与时间的关系为,则该质点( )
A. 第内的位移是 B. 前内的平均速度是
C. 任意相邻的内位移差都是 D. 任意内的速度增量都是
3.汽车从静止开始以加速度做匀加速直线运动,当速度达到后立即以大小为的加速度做匀减速直线运动,直到静止,在整个加速阶段和整个减速过程中,下列物理量不相同的是( )
A. 位移 B. 时间 C. 加速度 D. 平均速度
4.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行的距离为,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )
A. B. C. D.
5.某边防部队进行军事素质训练时,一战士从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间,后再匀减速下滑时间恰好到达竿底且速度为零,则加速下滑和减速下滑过程中加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,一个小球从地面竖直上抛已知小球两次经过较低点的时间间隔为,两次经过较高点的时间间隔为,重力加速度为,则、两点间的距离为( )
A. B. C. D.
7.下列说法正确的是( )
A. 在物理学史上,最早正确指出“力与运动”关系的物理学家是牛顿
B. 速度越快的物体惯性越大,运动状态越不容易改变
C. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,所以滑动摩擦力方向一定与物体运动方向相反
D. 伽利略利用斜面“冲淡重力”,在斜面倾角较小的情况下,直接验证
8.假设帆船从静止开始启动先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,能反映这个运动过程的图象是( )
A. B.
C. D.
9.在都灵冬奥会上,张丹和张昊一起以完美表演赢得了双人滑比赛的银牌.在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动.假定两人与冰面间的动摩擦因数相同.已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远,下列说法正确的是( )
A. 在推的过程中,张丹推张昊的力等于张昊推张丹的力
B. 在推的过程中,张丹推张昊的时间小于张昊推张丹的时间
C. 在刚分开时,张丹的初速度大小等于张昊的初速度大小
D. 在刚分开时,张丹的加速度大小小于张昊的加速度大小
10.建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处如图甲图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象,下列判断正确的是( )
A. 前的平均速度是 B. 前钢索最容易发生断裂
C. 材料处于超重状态 D. 整个过程材料上升高度是
11.英国科学巨匠牛顿因苹果从树上坠落而产生有关万有引力的灵感,是科学史上的一个传奇故事.如图所示,假设那个“神奇”的苹果由静止脱落的同时,将苹果从桌面竖直上抛,经时间 二者同时落到桌面上,不计一切阻力以及树干树枝的影响,、可看作质点,则、在最后 的位移之比为( )
A. B. C. D.
12.图为水平传送带装置示意图,绷紧的水平传送带始终保持某一恒定的速率运行,一行李无初速地放在处,传送带对行李的摩擦力使行李开始运动,并在传送带右端处脱离传送带。下列说法正确的是( )
A. 传送带运行速率越大,行李在传送带上的运动时间一定越短
B. 传送带运行速率越大,行李脱离传送带后在空中的水平位移一定越大
C. 不管传送带运行速率多大,行李一定在右端处脱离传送带
D. 若行李释放点改在处右侧,则行李运动到右端处的速度可能不变
13.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度和位置的关系图象中,能描述该过程的是( )
A. B.
C. D.
14.在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的平方随位移变化的图象如图所示,则( )
A. 甲车的加速度比乙车的加速度小 B. 甲车的加速度大小为
C. 在处甲、乙两车相遇 D. 在处甲、乙两车的速度相等
15.下列关于自由落体运动的说法中正确的是
A. 从竖直上升的气球上掉下的物体的运动是自由落体运动
B. 只在重力作用下的运动必定是自由落体运动
C. 在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动
D. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动
二、多选题:本大题共5小题,共20分。
16.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一子弹以水平速度射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为( )
A. B.
C. D.
17.为测量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为的挡光片、固定在小车上,测得二者间距为。当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间和,再根据测量数据计算加速度,为减小实验误差,可采取的方法是( )
A. 增大两挡光片宽度 B. 减小两挡光片宽度
C. 增大两挡光片间距 D. 减小两挡光片间距
18.多选物体以不为零的初速度做匀加速直线运动,在时间内通过位移到达点,接着在时间内又通过位移到达点,则( )
A. 物体在点时的速度为 B. 物体运动的加速度为
C. 物体运动的加速度为 D. 物体在点时的速度为
19.一物体从某行星表面竖直向上抛出.从抛出瞬间开始计时,物体相对于抛出点的位移与所用时间的关系如图所示.已知该星球半径,万有引力常量,由图可知( )
A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星质量的数量级为
C. 物体抛出时的初速度大小为 D. 该行星的第一宇宙速度为
20.下列说法正确的是( )
A. 研究地球绕太阳公转轨迹时,可以将地球看成是质点
B. 伽利略研究自由落体运动的斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动时间的测量
C. 北京地面的重力加速度比上海地面的重力加速度略大
D. “千克”、“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
第II卷(非选择题)
三、填空题:本大题共5小题,共20分。
21.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为,图中长度单位为
实验中打点计时器应使用 电源, 根据纸带数据,可以得出点的瞬时速度为 。
试计算该物体运动时的加速度大小为 。
22.某同学在做“研究自由落体运动规律”的实验时,得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了点,依次标为、、、、、、,现在量得、间的距离,、间的距离,、间的距离,、间的距离,、间的距离,、间的距离所用交流电的频率为,周期为,计算结果保留三位有效数字
根据上面记录,计算打点计时器在打、点时的速度并填在下表中.
位置
根据表格,在图中作出图象
利用该图象求自由落体加速度 ;
如果用表示相邻两计数点间的时间间隔,用、、、、、、表示各相邻计数点间的距离,则该物体作落体运动的加速度表达式为 .
23.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为,图中长度单位为
实验中打点计时器应使用 电源, 根据纸带数据,可以得出点的瞬时速度为 。
试计算该物体运动时的加速度大小为 。
24.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中:
根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接测量得到的物理量是______.
A.位移 速度 加速度 平均速度
下列操作中正确的有______填选项代号
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板的有滑轮一端
C.应先接通电源,后释放小车
D.打点计时器应使用直流电源
25.如图所示为某次记录小车运动情况的纸带,点火花打点计时器依次在纸带上打出图中、、、、相邻的计数点,已知相邻的计数点的时间间隔为。根据纸带上所给出的数据,可以判断该小车做______________运动;在打点时小车的速度大小________,小车的运动加速度大小 。结果保留一位小数
四、简答题:本大题共3小题,共9分。
26.如图所示,为倾角的斜面轨道,为圆心角等于。半径的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于点,、两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在点,另一自由端在斜面上点处。现有一质量的物块可视为质点在外力作用下将弹簧缓慢压缩到点后不拴接释放,物块经过点后,从点运动到点过程中的位移与时间的关系为式中的单位是,的单位是,、两点间距离,、两点间距离,已知,,取。求:
物块从点运动到点的过程中,弹簧对物块所做的功;
物块运动到点时的速度大小;
物块能否沿圆轨道运动到达最高点不脱离轨道,说明理由。
27.一篮球质量为,运动员第一次使篮球从距地面高度为处由静止自由落下,反弹高度为若第二次使篮球从距地面的高度由静止下落,并在开始下落的同时运动员向下拍球,球落地后反弹的高度也为。该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取,不计空气阻力。求:
第一次篮球着地前后动量的变化;
第二次运动员拍球过程中对篮球所做的功。
28.如图,某游乐场有高为的电梯以匀速上升,电梯内部离底面高处有一发射器。某时刻发射器向上发射一个速度、质量的小球。重力加速度。
求小球离天花板的最小距离;
如果发射小球的同时,在小球正上方的天花板顶部以的速度向下发射一个质量的小球,经历多长时间两个小球相遇,此时相对地面的速度。
五、计算题:本大题共2小题,共20分。
29.改装后的瓦良格号航空母舰该舰被海军命名为辽宁舰,编号为号进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为,飞机速度要达到才能安全起飞。
如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大
如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大
30.跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动一段时间后,立即打开降落伞,以的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过取求:
求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少着地时相当于从多高处自由落下
求运动员在空中的最短时间是多少
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的推论和位移时间公式求出汽车的初速度和加速度,结合速度时间公式判断物体到停止的时间,从而根据位移公式求出刹车后内的位移。
本题考查了运动学中的刹车问题,要注意判断汽车的运动状态,知道刹车速度减为零后不再运动,不能再用运动学公式,是道易错题。
【解答】
设汽车的初速度为,加速度为根据匀变速直线运动的推论得: ,得。根据第内的位移:,代入数据解得。汽车刹车到停止所需的时间,则汽车刹车后内的位移等于内的位移,为,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】【分析】
对照匀变速直线运动的位移时间关系公式,即可求得质点的初速度和加速度,求出前内的位移之后,与时间相比即可求得平均速度,任意相邻的内位移差根据推论:求解,速度增量根据求解。
本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式,推论等运动学公式的基本规律,并能灵活应用。
【解答】
根据匀变速直线运动的位移时间关系公式,可得质点的初速度,加速度,
A.将带入,求得,所以第秒的位移是,故A错误;
B.由,可得前内的平均速度为,故B错误;
C.任意相邻的内位移差:,故C错误;
D.任意内的速度增量:,故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】加速过程中的初速度为,末速度为,加速度为,根据公式可得位移为,减速过程中初速度为,末速度为零,加速度为,根据公式,可得位移为,故两个过程中的位移相同,根据公式,由于两个过程中速度变化量大小相同,加速度大小相同,所以所用时间相同,因为一个做加速运动,一个做减速运动,加速度方向不同,AB错误C正确;加速过程中的平均速度,减速过程中的平均速度,所以平均速度相同,D错误
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
4.【答案】
【解析】【分析】
根据速度时间公式求出刹车时间,前车刹车时,后车在做匀速运动,根据位移公式求出后车匀速运动时的位移,而后车刹车的位移等于前车刹车的位移,故两车在匀速行驶时保持的距离至少应为后车匀速运动时的位移。
该题要注意两辆车完全相同,所以刹车时的加速度和刹车位移都相同,本题也可以通过速度时间图线进行求解。
【解答】
两辆完全相同的汽车,刹车时加速度相同,刹车位移也相同为,设加速度大小为, 前车刹车的时间为,刹车的位移,在此时间内,后车做匀速运动,位移为,所以。
此后后车刹车,刹车位移也为, 要保持两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为: ,故ACD错误,B正确。
故选B。
5.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查匀变速直线运动的速度时间关系,知道匀加速直线运动阶段的末速度是匀减速阶段的初速度,根据速度时间公式求解。
【解答】
设匀加速运动的末速度为,则匀加速运动的加速度大小,匀减速运动的加速度大小,则::,故A正确,BCD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】【分析】
物体做竖直上抛运动,上下两个过程具有对称性,可以利用对称来解,可以得到物体从最高点到点的时间为,从最高点到点的时间为,因物体从最高点出发初速度为,作自由落体运动,由位移公式求解即可。
竖直上抛上去和下来具有对称性,所需的时间是一样的,所以只要讨论下来就可以,在最高点速度是,就是个初速度为的匀加速运动。
【解答】
小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到点的时间为,物体从最高点自由下落到点的时间为,竖直上抛运动的加速度,由匀变速直线运动的位移公式:可得:最高点到点的距离为:;最高点到点的距离为:;
点在点下方,解得,相距。故C正确,ABD错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】解:、最早正确指出“力与运动”关系的物理学家是伽利略,并不是牛顿,故A错误;
B、物体惯性只与质量有关,与运动状态无关,故B错误;
C、滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,所以滑动摩擦力方向一定与物体相对运动方向相反,故C错误;
D、伽利略时代,测量时间和测量速度是比较困难的,没有先进的测量手段和工具,为了“冲淡”重力,采用斜面实验,其实就是为了使物体下落时间长些,减小实验误差,伽利略避开了难以直接验证的的关系,而采取观察和验证的关系,故D正确;
故选:。
最早正确指出“力与运动”关系的物理学家是伽利略;摩擦力与相对运动方向相反;惯性与质量有关;伽利略“斜面实验”的知识,即可求解。
考查物理史实,知道影响惯性的因素,掌握滑动摩擦力与相对运动方向相反,可以与运动方向相反,也可能相同的。
8.【答案】
【解析】【分析】
帆船从静止加速,之后匀速运动,根据速度时间公式和位移时间公式可分析。
对于物理图象,往往根据物理规律得到解析式,再分析图象的形状和物理意义。
【解答】
帆船从静止匀加速,速度均匀增加,之后匀速直线运动,速度大小不变,故A错误,C正确;
帆船匀加速运动位移,故匀加速运动阶段,图象是曲线,故BD错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】【分析】
由物体之间相互作用力的关系判断二者间的相互作用力的大小关系及相互作用的时间关系;由匀变速直线运动规律的速度位移的关系判断二者初速度的大小关系;由牛顿第二定律解得二者加速度的关系。
本题主要考查牛顿第三、第二定律的应用,知道相互作用力总是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、同时变化的,所以推力相等,作用时间相同,并且为同种性质的力,这是解题的关键,较简单。
【解答】
张丹推张昊的力等于张昊推张丹的力,根据牛顿第三定律,在推的过程中,作用力和反作用力是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、同时变化的,所以推力相等,作用时间相同,故A正确,B错误;
由于冰刀和冰面的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同均为,由运动学公式可知,加速度相同,张丹在冰上滑行的距离比张昊远,说明在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,故CD错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】解:、由图象可知:内材料的加速度,位移,所以前的平均速度,故A错误;
B、前内做匀加速直线运动,加速度向上,拉力大于重力,到内做匀速直线运动,拉力等于重力,到内做匀减速直线运动,加速度向下,处于失重状态,拉力小于重力。所以前内绳子拉力最大,最容易断裂。故B正确,C错误;
D、由图可知,前和最后的速度都小于,所以内的位移小于,故D错误。
故选:。
根据加速度方向判断材料处于超重还是失重状态,加速度方向向下时处于失重状态,相反处于超重状态.根据速度时间图线围成的面积表示位移求出上升的高度,根据匀变速直线运动的推论公式求出前内的平均速度.根据牛顿第二定律判断出整个过程中的拉力.
解决本题的关键知道图线的物理意义:斜率等于加速度,能根据加速度的方向判断超重或失重.
11.【答案】
【解析】解:做自由落体运动,下落高度为:
根据初速度为零的匀加速直线运动连续相邻相等时间内的位移之比为:

所以最后的位移为:
竖直上抛运动的,根据竖直上抛运动的对称性,上升的最大高度为:
根据初速度为零的匀加速直线运动连续相邻相等时间内的位移之比为:
所以最后的位移为:
由此可知,二者之比为:.
故选B.
12.【答案】
【解析】解:、传送带运行速率足够大时,行李在传送带上一直做匀加速运动,由知:和一定,则行李运动的时间不变,故A错误;
B、若行李释放后一直加速到末端脱离传送带,行李获得的速度最大,则行李在空中做平抛运动,竖直高度不变,在空中运动时间不变,则水平位移达到最大,此后传送带运行速率再增大,行李在空中运动的时间不变,水平位移也不变,故B错误;
C、设轮子的半径为,行李刚好从点水平飞出的临界速度为,则有,得若行李到达点时速度大于等于,行李能在水平段末端脱离传送带。若行李到达点时速度小于,行李会在末端的右侧滑下。故C错误。
D、若行李释放点改在处右侧,行李可能先做匀加速运动,再做匀速运动,到达点时速度等于传送带的速度,即行李运动到末端的速度可能不变,故D正确。
故选:。
若行李在传送带上一直做匀加速运动,运动时间不变。设轮子的半径为,行李刚好从点水平飞出的临界速度为行李从脱离传送带后做平抛运动,速度越大,在空中的水平位移越大。行李释放点改在处右侧,行李运动到末端前可能做匀速运动,速度不变。
本题考查了传送带问题,分析清楚行李的运动过程是解题的前提与关键:行李在传送带上即可在一直做初速度为零的匀加速直线运动,也可能先做初速度为零的匀加速直线运动,后做匀速直线运动。
13.【答案】
【解析】略
14.【答案】
【解析】【分析】
根据匀变速直线运动的速度位移关系公式:,可以根据图像求出加速度进行判断;两车相遇时,位移相等,列式求出相遇处两车的位移;根据图像分析在处甲、乙两车的速度是否相等。
读懂图象的坐标,并能根据匀变速直线运动的位移速度关系求出描述匀变速直线运动的相关物理量,并再由匀变速直线运动的规律求出未知量。
【解答】
根据匀变速直线运动速度位移关系,得,可知图象的斜率,
对于甲车,解得:
对于乙车,解得:
故甲车的加速度大于乙车的加速度,故AB错误;
C.两车相遇时,位移相等,则有:
解得
相遇处两车的位移为,故C错误;
D.由图线知当时,两车速度的平方相等,又两车沿同一方向运动,故D正确。
故选D。
15.【答案】
【解析】略
16.【答案】
【解析】【分析】
在解匀减速直线运动题目时,由于初速度不等于零,在用公式解题时,方程组非常难解,这时我们可以用逆过程解题,相当于物体做初速度为零的匀加速直线运动。
在研究匀减速直线运动,且末速度为零时,合理运用逆过程可以使题目变得简单易做,要灵活应用匀变速直线运动的推论。
【解答】
子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,
根据动能定理可知,速度的平方与间距成正比,则有:,故A错误;B正确;
子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零,采取逆向思维,子弹做初速度为零的匀加速直线运动,在通过相等位移内的时间比为::,反过来,子弹依次射入每块木块的时间之比为,则子弹依次穿过,,三木块时速度之比为: :,所以,子弹依次穿过,,三木块时速度之比为,故D正确,C错误;
故选BD。
17.【答案】
【解析】【分析】
根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度,则要小;另外、点越远,相对误差越小。
本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理,正确进行误差分析,是考查学生综合能力的好题。
【解答】
解:挡光片宽度为,、先后挡光的时间分别为和,极短时间的平均速度约等于瞬时速度,
故A、经过光电门时的瞬时速度分别为:
;,
此段时间小车的位移为,由运动学速度位移关系式得:
越小,所测的平均速度越接近瞬时速度,越大初速度与末速度差距越大,速度平方差越大,相对误差越小,故为减小实验误差,可采取的方法是减小两挡光片宽度或增大两挡光片间距,故BC正确,AD错误。
故选BC。
18.【答案】
【解析】【分析】
由匀变速直线运动的平均速度公式可求得点的速度;由可求得物体运动的加速度。
匀变速直线运动中的平均速度等于中间时刻的速度,在解题时要注意该结论的使用。
【解答】
A.匀变速直线运动的中间时刻的速度等于中间时刻的速度;故A点的速度为;故A正确;
由,可得物体运动的加速度,故B错误,C正确;
D.点的速度,故D错误。
故选AC。
19.【答案】
【解析】、由图可知,上升最大高度为,整个竖直上抛的时间为,竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性,所以下降时间为那么物体下落过程中,根据,
可得下落速度,因此物体抛出时的初速度大小为,所以AC正确;
B、根据重力等于万有引力,则有:,解得:
,故B错误;
D、根据第一宇宙速度公式,故D错误.
故选:.
20.【答案】
【解析】解:、如果研究地球公转时,地球的大小和形状可以忽略,可以看作质点,故A正确;
B、伽利略时代,没有先进的测量手段和工具,为了“减小”重力作用,采用斜面实验,其实就是为了使物体下落时间长些,减小实验误差。故B正确;
C、根据重力加速度分布的特点可知,北京地面的重力加速度比上海地面的重力加速度略大。故C正确;
D、“千克”、“米”、“秒”、都属于国际单位制的基本单位,“牛顿”属于导出单位。故D错误
故选:。
当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时,可以把物体当成质点处理;根据其历史背景我们知道,之所以采用“斜面实验”,是碍于当时对时间的测量技术、手段落后;国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
必须掌握质点的条件,明确能不能看成质点不是由物体决定,而是由所研究的问题的性质决定。
21.【答案】交流,。


【解析】实验中打点计时器应使用交流电源,若物体做匀变速直线运动,则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:

由图可知之间的距离为 , , ,,根据逐差法得:

带入数据解得:
22.【答案】
如图所示:


【解析】【分析】
根据平均速度代替瞬时速度的原理即可求出某点的速度,图象的斜率即为自由落体运动的加速度,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度大小。
本题考查了研究自由落体运动规律,根据实验原理和实验步骤,以及数据处理的方法解决问题。
【解答】
根据匀变速直线运动的规律,中点时刻的速度等于平均速度得:


由描点作图得,图象如图所示:

在图象的斜率即为自由落体运动的加速度,
则:;
根据匀变速直线运动的推论公式,可得加速度的大小为:
即利用逐差法得:。
故答案为:
,;
如图所示:



23.【答案】交流,;。
【解析】本题考查测量纸带的速度与加速度。
电磁打点计时器为的交流电源,电火花打点计时器为的交流电源,故打点计时器为交流电源;
点的速度为两点间的平均速度。
根据,代入数据可得。
24.【答案】;;;;;
【解析】解:、位移利用刻度尺直接测量两点之间的距离就可直接得出,故A正确;
B、瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式来间接求出,故B错误;
C、运动物体的加速度可以利用逐差法或者速度时间图象得出,故C错误;
C、平均速度的求解需要运用物理公式间接计算,故D错误.
故选:.
、在释放小车前,小车应尽量靠近打点计时器,以能在纸带上打出更多的点,有利于实验数据的处理和误差的减小,故A正确,故B错误;
C、实验中为了在纸带上打出更多的点,提高纸带的利用效率,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,故C正确;
D、打点计时器应使用交流电源,故D错误;
故选:.
已知打点计时器电源频率为,则纸带上相邻两点的时间间隔为;
由图示刻度尺可知,其分度值为,、两点间的距离;
由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔,
由于做匀变速直线运动的物体在某段时间内平均速度就等于在该段时间内的中间时刻瞬时速度,

根据可得:
物体的加速度
故答案为:
,,.
、根据打点计时器的工作原理及应用可以判断各物理量是否能正确得出.
、正确解答本题需要掌握:打点计时器的使用以及简单构造,小车应该从靠近打点计时器的位置处释放.实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车.、根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,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,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小.本题比较简单,考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节,对于基础知识,平时训练不可忽略,要在练习中不断加强.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.
25.【答案】匀加速直线
【解析】【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,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小.根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小。
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.注意单位的换算。
【解答】
根据图中数据可知连续相等时间内的位移差为,因此小车做匀加速直线运动;已知相邻的计数点的时间间隔为。
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,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小 ;
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,得: 。
故填:匀加速直线 。
26.【答案】解:由可知,物块在点速度为,从点运动到点的过程中加速度的大小为
设物块与斜面间的动摩擦因数为,由牛顿第二定律得:
设物块从点运动到点的过程中,弹簧对物块所做的功为,由动能定理得
代入数据解得:
物块从点运动到点的过程中
代入数据解得:
物块到达最高点的最小速度满足
代入数据解得:
从点运动到点,根据动能定理得
代入数据解得:,故物块可以到达最高点不会脱离轨道.
答:物块从点运动到点的过程中,弹簧对物块所做的功为;
物块运动到点时的速度大小为;
物块不能沿圆轨道运动到达最高点不脱离轨道,物块在最高点的速度大于最高点的临界速度,故物块可以到达最高点不会脱离轨道.
【解析】先由物体在间的运动,计算出摩擦因数,由动能定理计算出弹簧对物块所做的功。
由运动学公式,计算出物块运动到点时的速度大小;
由牛顿第二定律计算出物体在最高点的临界速度,根据动能定理计算出物体运到最高点的速度,然后与临界速度比较判断物体能不能在点不脱离轨道。
本题考查的内容有弹簧弹力做功,圆周运动的临界问题,综合性较强。
27.【答案】解:根据速度位移公式有

解得

取向上为正方向,根据动量的公式有
解得,方向向上
由题意可知
解得
第二次运动员拍球过程中
解得:
答:第一次篮球着地前后动量的变化为 方向向上;
第二次运动员拍球过程中对篮球所做的功为。
【解析】根据速度位移公式结合动量的公式解答;
根据题意中的比值关系结合动能定理解答。
本题考查了动量定理的应用,根据题意分析清楚篮球的运动过程是解题的前提,应用动能定理即可解题。
28.【答案】解:方法一:当小球离电梯天花板最近时,二者速度相同,即有
解得:
电梯发生位移为
小球发生位移为

解得:
小球离天花板最小距离为
方法二:以电梯为参考系小球初速度
小球上升最大高度
小球离天花板的最小距离为
解得:
以电梯为参考系,小球位移为
小球位移为
两小球相遇时,有
联立解得:
此时相对地面速度为
方向向上;
相对地面速度为
方向向下。
答:小球离天花板的最小距离为;
经历两个小球相遇,此时小球相对地面的速度为方向向上,小球相对地面的速度为方向向下。
【解析】电梯向上做匀速直线运动,小球做竖直上抛运动,当二者的速度相等时,小球距离电梯天花板的距离最小,根据速度时间公式列方程求出二者速度相等时经历的时间。再根据位移时间公式和位移关系求解小球离天花板的最小距离;或以电梯为参考系,根据速度位移公式和位移关系求解。
以电梯为参考系,根据位移时间公式求出小球与的位移与时间的关系,根据两球相遇时位移关系,求出运动时间,再求两球此时相对地面的速度。
本题考查匀速直线运动和竖直上抛运动,要求熟练掌握运动学的基本规律。此外以电梯为参考系会使问题更简单。
29.【答案】解:
设战斗机被弹射出来时的速度为,由
得;
设战斗机起飞所用时间为,在时间内航空母舰航行距离为航空母舰的最小速度为
对航空母舰有
对战斗机有
联立三式得:。
【解析】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用。
当航空母舰静止时,结合末速度、位移和加速度,运用速度位移公式求出战斗机的初速度至少多大;
当航空母舰匀速前进时,结合飞机的位移、航空母舰的位移,运用速度位移公式求出航空母舰的速度大小。
30.【答案】解:设下落时的高度,展开伞时的速度为,此时距地面的高度为,落地是速度,匀减速下降时的加速度为,
自由落体过程有:
匀减速直线运动过程有:
代入数据可得:;
若物体组自由落体运动,落地时速度为,则:
根据自由落体运动位移速度公式得:
解得:;
他在空中自由下落的时间;
他减速运动的时间为:;
他在空中的最短时间为:;
【解析】复杂运动过程都是由简单过程组成的,本题中包含有自由落体和匀减速直线运动;在解答复杂运动问题,关键是分析清楚其运动过程,搞清运动形式,然后根据相应规律列方程求解。
运动员运动过程比较复杂,不是单一的匀变速运动,开始做自由落体运动,然后做匀减速运动,根据其运动形式列相应的方程求解即可。
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