山西省忻州一中高一物理上学期期中试卷含解析

2022-2022学年山西省忻州一中高一（上）期中物理试卷一、单项选择题．每小题四个选项中只有一个选项是正确的．每小题3分，共30分．1．下列描述指平均速度的是()A．某运动员100米冲刺速度是10m/sB．子弹出膛速度能达到1000m/sC．龟兔赛跑赛，乌龟的速度比兔子速度大D．某运动员在周长为400m的跑道上跑800m的速度是6.5m/s2．下列关于时间与时刻、位移与路程的说法，正确的是()A．1分钟有60个时刻B．位移的大小永远不等于路程C．物体通过一段路程，但位移可能为零D．描述运动时，时刻对应的是一段位移，时间对应的是某一位置3．若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，下列说法中正确的是()A．汽车的速度在减小，汽车的位移也在减小B．汽车的速度在减小，汽车的位移却在增大C．汽车速度在减小，当加速度减小到零时，汽车静止D．汽车速度在增大，当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大4．1971年7月26日发射的阿波罗﹣15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是（月球上是真空）()A．羽毛先落地，铁锤后落地B．铁锤先落地，羽毛后落地C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地5．甲、乙为两个在同一直线上运动的物体，规定甲的加速度方向为正方向，可得a甲=4m/s2，a乙=﹣4m/s2．那么，对甲、乙两物体的判断正确的是()A．甲、乙两物体的加速度方向一定相反B．甲的加速度大小大于乙的加速度大小C．甲、乙的速度都是越来越大D．甲的加速度和速度方向一致，乙的加速度和速度方向相反-17-\n6．一小球沿斜面滑下，依次经过A、B、C三点，已知AB=8m，CB=12m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s．则小球在经过A、B、C三点的速度大小分别为()A．3m/s，4m/s，5m/sB．3m/s，5m/s，7m/sC．4m/s，5m/s，6m/sD．3m/s，6m/s，7m/s7．如图所示，为一质点在0～22s时间内作直线运动的v﹣t图象，则下列说法中正确的是()A．CD段和DE段的加速度方向相反B．整个过程中，BC段的加速度最大C．整个过程中，C点所表示的状态，离出发点最远D．BC段所表示的运动通过的路程是34m8．如图表示两个质点的速度﹣﹣时间图象．某同学从图象得出以下结论：①两个质点的速度方向相反；②两个质点的加速度方向相反；③t1时刻两个质点相遇；④t2时刻b质点的加速度不为零．上述结论中正确的是()A．①②B．②④C．③④D．②③9．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动，从启动到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为()A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定10．测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为()A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定-17-\n二、多项选择题．每小题四个选项中至少有两个选项是正确的．完全选对得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得零分．每小题4分，共16分．11．在水平桌面上有一水杯压着一块绸布，一位同学想把绸布抽出而水杯保持在原位而不动，该同学想到一个迅速抽出绸布的方法，结果成功了．以下说法正确的是()A．水杯不动，选取的参考系是绸布B．水杯不动，选取的参考系是桌面C．绸布是运动的，选取的参考系是桌面D．桌面是运动的，选取的参考系是水杯12．一个物体做匀变速直线运动，当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东；当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东．当t为多少时，物体的速度大小变为2m/s()A．3sB．5sC．7sD．9s13．甲乙两质量不等的物体先后从空中同一位置自由下落，忽略空气阻力，甲比乙早1s释放，从甲释放起计时，则在甲乙下落的过程中（均没有落到地面，g=10m/s2），下落判断中正确的是()A．两物体的速度差保持恒定，为10m/sB．两物体的距离保持恒定为5mC．两物体的速度之差越来越大D．两物体的距离越来越大14．物体甲的x～t图象和物体乙的v～t图象分别如右图所示，则这两个物体的运动情况是()A．甲在整个t=6s时间内做来回运动，它通过的位移为零B．甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的位移大小为4mC．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的位移大小为4mD．乙在整个t=6s时间内做来回运动，它通过的位移为零三、实验题．共2个小题，15、16题，共12分．将正确答案填在答题卷中对应的横线上．15．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是()A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，后释放纸带C．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大D．利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度16．在用打点计时器研究小滑块的运动的实验中，实际打出的纸带如图所示．其中纸带的B端与滑块连接，计时器接在频率为50Hz的交流电源上．请回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）-17-\n（1）可判断该滑块的运动属于__________（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动．（2）用毫米刻度尺可以测出AB两点间的距离为__________cm．（3）滑块在AB两点间的平均速度为__________m/s（4）滑块的加速度大小为__________m/s2．四、计算题．共4个小题，共42分．应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位．17．汽车在平直的高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方100m处发生了交通事故，马上紧急刹车，刹车后的加速度大小为5m/s2．（1）汽车刹车后8s的速度和位移各是多少？（2）该汽车是否会有安全问题？18．一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时间0.4s，g取10m/s2．求物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少？19．汽车自O点出发，从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，途中在6s内分别经过P、Q两根电杆，已知P、Q电杆相距60m，车经过电杆Q时的速率是15m/s，则：（1）经过P杆时的速率是多少？（2）车的加速度的大小是多少？（3）O、Q间的距离是多少？20．在一次低空跳伞演练中，当直升飞机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度大小最大不得超过5m/s，取g=10m/s2，求：（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？（2）着地时相当于从多高处自由落下？（3）若伞兵的落地速度为5m/s，伞兵在空中的总时间为多少？五、附加题．共10分．应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，明确写出数据值和单位．21．（保送班同学做此题）甲、乙两车相距40.5m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v1=16m/s，加速度a1=2m/s2作匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v2=4.0m/s，加速度a2=1.0m/s2与甲同向作匀加速直线运动，求：（1）甲、乙两车相遇前相距的最大距离（2）乙车追上甲车经历的时间．-17-\n2022-2022学年山西省忻州一中高一（上）期中物理试卷一、单项选择题．每小题四个选项中只有一个选项是正确的．每小题3分，共30分．1．下列描述指平均速度的是()A．某运动员100米冲刺速度是10m/sB．子弹出膛速度能达到1000m/sC．龟兔赛跑赛，乌龟的速度比兔子速度大D．某运动员在周长为400m的跑道上跑800m的速度是6.5m/s【考点】平均速度．【专题】定量思想；类比法；直线运动规律专题．【分析】平均速度和瞬时速度的区别在于平均速度与一段位移或一段时间对应，而瞬间速度和某一位置或某一时刻对应，因此明确二者概念即可正确解答本题【解答】解：A、某运动员100m冲刺速度是10m/s为某一位置的速度，为瞬时速度，故A错误；B、子弹出膛速度能达到1000m/s为某一位置的速度，为瞬时速度，故B错误；C、龟兔赛跑赛，乌龟的速度比兔子速度大，指的是一段位移内的速度，为平均速度，故C正确；D、某运动员周长400m的跑道上跑800米的速度为6.5m/s为平均速率，故D错误故选：C【点评】生活中的很多现象是和物理知识相互对应的，因此要经常利用所学物理概念深入分析实际问题，提高对物理规律的理解和应用．2．下列关于时间与时刻、位移与路程的说法，正确的是()A．1分钟有60个时刻B．位移的大小永远不等于路程C．物体通过一段路程，但位移可能为零D．描述运动时，时刻对应的是一段位移，时间对应的是某一位置【考点】时间与时刻；位移与路程．【专题】直线运动规律专题．【分析】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，对应物体的位移或路程，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点，对应物体的位置．位移的大小等于首末位置的距离，路程的大小等于运动轨迹的长度．【解答】解：A、1秒钟包含若干个时刻．所以A错误．B、位移的大小等于首末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度．当物体做单向直线运动时，路程等于位移的大小，所以B错误．C、当物体回到出发点的时候，经过的路程不为零，但是经过的位移是零，所以C正确；D、描述运动时，时刻对应的是位置，时间对应的是某一段位移，所以D错误；故选：C．【点评】时刻具有瞬时性的特点，是变化中的某一瞬间；时间间隔具有连续性的特点，与某一过程相对应．解决本题的关键知道路程和位移的区别，知道路程是标量，位移是矢量．3．若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，下列说法中正确的是()-17-\nA．汽车的速度在减小，汽车的位移也在减小B．汽车的速度在减小，汽车的位移却在增大C．汽车速度在减小，当加速度减小到零时，汽车静止D．汽车速度在增大，当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大【考点】加速度．【专题】直线运动规律专题．【分析】汽车在平直公路上行驶，加速度方向与速度方向一致时，汽车的速度不断增大，当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，速度达到最大．【解答】解：由于汽车的加速度方向与速度方向一致，汽车的速度在增大，当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，速度达到最大．故D正确．故选：D【点评】本题考查分析物体运动过程的能力，判断物体做加速还是减速运动，不是看加速度的大小，而是看加速度与速度方向间的关系：两者同向，加速；两者反向，减速．4．1971年7月26日发射的阿波罗﹣15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是（月球上是真空）()A．羽毛先落地，铁锤后落地B．铁锤先落地，羽毛后落地C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】在月球上没有空气，两物体不受阻力作用，由静止释放，做自由落体运动．根据h=比较时间．【解答】解：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，由于没有阻力，都做自由落体运动，加速度为g，但是不等于9.8m/s2，根据h=知运动时间相等，则同时落地．故D正确，A、B、C错误．故选：D．【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的特点，以及掌握自由落体运动的运动学公式，并能灵活运用．5．甲、乙为两个在同一直线上运动的物体，规定甲的加速度方向为正方向，可得a甲=4m/s2，a乙=﹣4m/s2．那么，对甲、乙两物体的判断正确的是()A．甲、乙两物体的加速度方向一定相反-17-\nB．甲的加速度大小大于乙的加速度大小C．甲、乙的速度都是越来越大D．甲的加速度和速度方向一致，乙的加速度和速度方向相反【考点】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】正确解答本题需要掌握：加速度为矢量，负号表示方向，不表示其大小；当加速度方向和速度方向相同时，速度越来越大，相反时速度越来越小．【解答】解：A、加速度为矢量，负号表示方向，因此甲乙两物体的加速度方向相反，故A正确；B、矢量的负号表示方向，不表示其大小，所以甲乙两物体的加速度大小是相等的，故B错误；C、由于不知道乙物体的速度方向，因此不能判断乙物体的速度变化情况，故C错误；D、由题意可知，甲物体的速度和加速度均为正的，方向相同，乙物体速度方向不知道，因此速度方向和加速度方向关系不确定，故D错误．故选A．【点评】加速度、速度是高中物理中重要的概念，要正确区分它们之间的关系，明确加速度与速度无关，加速度表示的速度的变化快慢．6．一小球沿斜面滑下，依次经过A、B、C三点，已知AB=8m，CB=12m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s．则小球在经过A、B、C三点的速度大小分别为()A．3m/s，4m/s，5m/sB．3m/s，5m/s，7m/sC．4m/s，5m/s，6m/sD．3m/s，6m/s，7m/s【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度，结合速度时间公式求出A、C的速度．【解答】解：根据平均速度推论知，B点的速度，根据得，加速度a=，则A点的速度vA=vB﹣aT=5﹣1×2m/s=3m/s，C点的速度vC=vB+aT=5+1×2m/s=7m/s．故选：B．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．7．如图所示，为一质点在0～22s时间内作直线运动的v﹣t图象，则下列说法中正确的是()-17-\nA．CD段和DE段的加速度方向相反B．整个过程中，BC段的加速度最大C．整个过程中，C点所表示的状态，离出发点最远D．BC段所表示的运动通过的路程是34m【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】解答本题关键要抓住：速度图象的斜率等于加速度，斜率越大，物体的加速度越大；速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，由几何知识求出面积，即可求得位移大小，得到路程．根据速度的正负表示速度的方向，可知物体在O到D过程，物体一直沿正方向运动，D到E段表示物体沿负方向运动，即可知D点所表示的状态离出发点最远．【解答】解：A、根据速度图象的斜率等于加速度，可知，CD段和DE段的加速度相同，即大小和方向都相同．故A错误．B、由图看出，CD段和DE段的斜率数值最大，根据速度图象的斜率等于加速度，可知，CD段和DE段的加速度数值最大．故B错误．C、由图分析得知，物体在O到D过程，物体一直沿正方向运动，D到E段表示物体沿负方向运动，故D点所表示的状态离出发点最远．故C错误．D、由速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移，得知，BC段所表示的运动通过的位移大小为x=m=34m，此段时间内物体做单向直线运动，路程等于位移大小，则物体通过的路程等于34m．故D正确．故选D【点评】本题的解题关键是抓住两个数学意义来分析和理解图象的物理意义：速度图象的斜率等于加速度、速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移．8．如图表示两个质点的速度﹣﹣时间图象．某同学从图象得出以下结论：①两个质点的速度方向相反；②两个质点的加速度方向相反；③t1时刻两个质点相遇；④t2时刻b质点的加速度不为零．上述结论中正确的是()A．①②B．②④C．③④D．②③【考点】匀变速直线运动的图像．【专题】运动学中的图像专题．【分析】速度时间图线速度的正负值表示运动的方向，图线的斜率表示加速度；图象与时间轴围成的面积表示物体的位移．根据这些知识进行解答．【解答】解：①a、b图线表示的速度都为正值，则知a、b的速度方向相同．故①错误；②由图可知，a做匀加速直线运动，加速度为正．b做匀减速直线运动，加速度为负，故加速度方向相反，故②正确；③t1时刻a的纵坐标等于b的纵坐标，则知该时刻a、b的速度相等，且由图可知，b运动的位移大于a，但是由于不知它们的起始位置，无法确定是否相遇，故③错误；④图象的斜率等于加速度，则知，t2时刻b质点的加速度不为零．故④正确．-17-\n故选：B．【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．9．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动，从启动到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为()A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定【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】汽车先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，运用用匀变速直线运动的平均速度公式和位移时间公式x=即可求解最大速度．【解答】解：设汽车的最大速度为vm．在匀加速阶段初速度为0，末速度为vm，则匀加速阶段的平均速度：，位移：；在匀减速阶段初速度为vm，末速度为0，则匀减速阶段的平均速度：，位移：x2=；在整个运动过程中，总位移为x=x1+x2=（t1+t2）=t所以汽车的最大速度：vm=m/s=3m/s故选：B．【点评】本题巧用匀变速直线运动的平均速度公式可以简化解题过程．也可以作出v﹣t图象，根据“面积”等于位移求解．10．测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图所示，B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，某时刻B发出超声波，同时A由静止开始作匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，AB相距355m，已知声速为340m/s，则汽车的加速度大小为()A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系．-17-\n【专题】直线运动规律专题．【分析】在超声波来回运动的时间里，汽车运行的位移为20m．根据匀变速运动的位移时间公式可求出汽车在超声波单程运行时间里的位移，结合超声波的速度，即可知道超声波单程运行的时间，从而知道汽车运行的时间，根据，求出汽车的加速度大小．【解答】解：设汽车的加速度为a，运动的时间为t，有，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，因为初速度为零的匀加速直线运动，在相等时间内的位移之比为1：3，在t时间内的位移为20m，则时间内的位移为x′=5m，知超声波追上汽车的位移x=5+335m=340m，所以，t=2s．所以汽车的加速度大小为10m/s2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．【点评】解决本题的关键求出超声波单程运行的位移从而求出单程运行的时间，即可知道汽车匀加速运动的时间，然后根据匀变速运动的位移公式求出汽车的加速度．二、多项选择题．每小题四个选项中至少有两个选项是正确的．完全选对得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得零分．每小题4分，共16分．11．在水平桌面上有一水杯压着一块绸布，一位同学想把绸布抽出而水杯保持在原位而不动，该同学想到一个迅速抽出绸布的方法，结果成功了．以下说法正确的是()A．水杯不动，选取的参考系是绸布B．水杯不动，选取的参考系是桌面C．绸布是运动的，选取的参考系是桌面D．桌面是运动的，选取的参考系是水杯【考点】参考系和坐标系．【专题】直线运动规律专题．【分析】参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的物体；参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系．如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．【解答】解：A、把绸布抽出而水杯保持在原位而不动，水杯不动，选取的参考系是桌面，故A错误，B正确；C、绸布是运动的，选取的参考系是桌面，故C正确；D、桌面是运动的，选取的参考系是绸布，故D正确；故选：BCD．【点评】参照物可以任意选择，具体选择什么物体做参照物，应根据研究的对象来定，如果选择不同的参照物，得出的结论可以不同，但都是正确的结论．12．一个物体做匀变速直线运动，当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东；当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东．当t为多少时，物体的速度大小变为2m/s()A．3sB．5sC．7sD．9s【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．-17-\n【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物体的加速度，结合速度时间公式求出速度大小变为2m/s时的时间，注意2m/s的速度可能向东，可能向西．【解答】解：物体做匀变速直线运动的加速度a=；当2m/s的速度方向向东，则；当2m/s的速度方向向西，则；故B、C正确，A、D错误．故选：BC．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式，并能灵活运用，注意公式的矢量性．13．甲乙两质量不等的物体先后从空中同一位置自由下落，忽略空气阻力，甲比乙早1s释放，从甲释放起计时，则在甲乙下落的过程中（均没有落到地面，g=10m/s2），下落判断中正确的是()A．两物体的速度差保持恒定，为10m/sB．两物体的距离保持恒定为5mC．两物体的速度之差越来越大D．两物体的距离越来越大【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】根据自由落体运动的位移时间公式和速度时间公式得出两球的距离和速度之差的表达式，从而分析判断．【解答】解：A、两物体的速度之差△v=g（t+1）﹣gt=g，知两物体的速度差保持不变，故A正确，C错误．B、两物体的距离，随着时间的增大，距离越来越大，故B错误，D正确．故选：AD．【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．14．物体甲的x～t图象和物体乙的v～t图象分别如右图所示，则这两个物体的运动情况是()A．甲在整个t=6s时间内做来回运动，它通过的位移为零-17-\nB．甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的位移大小为4mC．乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变，它通过的位移大小为4mD．乙在整个t=6s时间内做来回运动，它通过的位移为零【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；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】定性思想；图析法；运动学中的图像专题．【分析】在位移时间图线中，通过首末位置的坐标求解位移，在速度时间图线中，通过图线与时间轴围成的面积求解位移．速度时间图线的斜率表示加速度，位移时间图线的斜率表示速度．【解答】解：A、位移时间图线的斜率表示速度，整个过程中图线的斜率不变，知甲在整个6s内运动的方向不变，总位移为4m．故A错误，B正确．C、乙在整个6s内，先向负方向做匀减速直线运动，后向正方向做匀加速直线运动，速度的方向在3s时发生改变，图线与时间轴围成的面积表示位移，则总位移为零．故C错误，D正确；故选：BD【点评】解决本题的关键知道速度时间图线、位移时间图线的物理意义，知道图线斜率的含义，掌握在位移时间图线和速度时间图线中求解位移的方法．三、实验题．共2个小题，15、16题，共12分．将正确答案填在答题卷中对应的横线上．15．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是()A．先释放纸带，再接通电源B．先接通电源，后释放纸带C．纸带上打点越密集说明纸带运动速度越大D．利用打出的纸带可以求出打下某点时纸带的瞬时速度【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题．【分析】使用时应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，纸带上可能由很长一段打不上点．【解答】解：A、使用时应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带．故A错误，B正确；C、纸带上打点越密集，则相等的时间内的位移越小，说明纸带运动速度越小．故C错误；D、利用打出的纸带可以求出某段时间内的平均速度，不能求出打下某点时纸带的瞬时速度；在匀变速直线运动中，可以用平均速度表示瞬时速度．故D错误；故选：B【点评】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．16．在用打点计时器研究小滑块的运动的实验中，实际打出的纸带如图所示．其中纸带的B端与滑块连接，计时器接在频率为50Hz的交流电源上．请回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）（1）可判断该滑块的运动属于匀减速（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）直线运动．-17-\n（2）用毫米刻度尺可以测出AB两点间的距离为9.20cm．（3）滑块在AB两点间的平均速度为1.15m/s（4）滑块的加速度大小为5.0m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【专题】实验题；定量思想；方程法；直线运动规律专题．【分析】根据相邻计数点间的距离的变化判断速度的变化．利用毫米刻度尺测出AB间的距离．根据平均速度公式，即可求解．应用运动学公式推论△x=at2求出加速度．【解答】解：（1）由于B端与滑块相连，由图可知由B到A间距逐渐减小，故可判定物体做匀减速直线运动．（2）由图可知AB间距为10.20cm﹣1.00cm=9.20cm．（3）根据平均速度公式，有：===1.15m/s；（4）由纸带点对应的数据，则有△x=2cm；交流电频率为50Hz，故周期为0.02s，根据运动学公式推论△x=at2得出：a===5.0m/s2．故答案为：（1）匀减速；（2）9.20；（3）1.15；（4）5.0（4.75～5.2）．【点评】相同的时间看距离的变化，从而来判断纸带的运动情况．知道毫米刻度尺读数时要进行估读．四、计算题．共4个小题，共42分．应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位．17．汽车在平直的高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方100m处发生了交通事故，马上紧急刹车，刹车后的加速度大小为5m/s2．（1）汽车刹车后8s的速度和位移各是多少？（2）该汽车是否会有安全问题？【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】计算题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后的位移，根据速度时间公式求出刹车后的速度，判断汽车是否有安全问题．【解答】解：（1）以汽车运动方向为正方向，则v0=108km/h=30m/s，a=﹣5m/s2设汽车刹车t秒后停下来，由vt=v0+at得：t==s=6s因为汽车6s末停下来，所以：8s末的速度为08s内的位移等于6s内的位移，即：s8=s6=t=×6m=90m-17-\n（2）因为汽车刹车距离90m＜100m，所以汽车不会有安全问题．答：（1）汽车刹车后8s末的速度为零，位移为90m．（2）汽车不会有安全问题．【点评】本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动．18．一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时间0.4s，g取10m/s2．求物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少？【考点】自由落体运动．【专题】自由落体运动专题．【分析】设开始下落到达窗户上檐的时间为t，结合位移关系求出t，从而根据位移时间公式求出物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度【解答】解：设所求得高度为x，由自由落体规律知，，则物体由静止落到窗户上檐的时间物体由静止落到窗台的时间则解得：x=0.45m即物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是0.45m【点评】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合位移时间公式进行求解，难度不大．19．汽车自O点出发，从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，途中在6s内分别经过P、Q两根电杆，已知P、Q电杆相距60m，车经过电杆Q时的速率是15m/s，则：（1）经过P杆时的速率是多少？（2）车的加速度的大小是多少？（3）O、Q间的距离是多少？【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系；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】根据平均速度的推论，结合PQ间的平均速度求出经过P杆时的速度．根据速度时间公式求出加速度．根据速度位移公式求出0Q的距离．【解答】解：（1）根据平均速度的推论知，，代入数据解得vP=5m/s．（2）车的加速度a=．-17-\n（3）OQ间的距离．答：（1）经过P杆时的速率是5m/s．（2）车的加速度的大小是．（3）O、Q间的距离是67.5m．【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．20．在一次低空跳伞演练中，当直升飞机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度大小最大不得超过5m/s，取g=10m/s2，求：（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？（2）着地时相当于从多高处自由落下？（3）若伞兵的落地速度为5m/s，伞兵在空中的总时间为多少？【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【专题】计算题；定量思想；推理法；直线运动规律专题．【分析】（1）整个过程中，伞兵先做自由落体运动，后做匀减速运动，总位移大小等于224m．设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，先研究匀减速过程，由速度﹣位移关系式，得到v0与h的关系式，再研究自由落体过程，也得到一个v0与h的关系式，联立求解．（2）由（1）求出v0，由速度公式求出两个过程的时间，即可得到总时间．【解答】解：（1）设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，则：对于匀减速运动过程，有v2﹣=﹣2ah，即52﹣=﹣2×12.5×h对于自由下落过程，有=2g（224﹣h）=2×10×（224﹣h）联立解得h=99m，v0=50m/s（2）以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即2gh1=v2所以h1==m=1.25m．（3）设伞兵在空中的最短时间为t，则有v0=gt1，t1==s=5s，-17-\nt2==s=3.6s，故所求时间t=t1+t2=（5+3.6）s=8.6s．答：（1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为99m，（2）着地时相当于从1.25m高处自由落下．（2）伞兵在空中的最短时间为8.6s【点评】本题涉及两个过程的运动学问题，既要单独研究两个过程，更要抓住它们之间的联系：比如位移关系、速度关系等等．五、附加题．共10分．应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，明确写出数据值和单位．21．（保送班同学做此题）甲、乙两车相距40.5m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v1=16m/s，加速度a1=2m/s2作匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v2=4.0m/s，加速度a2=1.0m/s2与甲同向作匀加速直线运动，求：（1）甲、乙两车相遇前相距的最大距离（2）乙车追上甲车经历的时间．【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】（1）速度相等前，甲车的速度大于乙车的速度，两者的距离越来越大，速度相等后，乙车的速度大于甲车的速度，两者的距离越来越小，知速度相等时，甲乙两车间有最大距离．（2）求出甲车减速到停止所需的时间，得出此时两车相距的距离，这段距离内，甲车停止，乙车做有初速度的匀加速直线运动，根据运动学公式求出时间，从而得出乙车追上甲车经历的时间．【解答】解（1）甲、乙两车速度相等时距离最大由v=v0+at令v1﹣a1t=v2+a2t得16﹣2t1=4+t1t1=4.0s前4s内，对甲车，对乙车∴△Smax=S+S1﹣S2=64.5m（2）甲车运动的总时间，甲车位移乙车位移故甲车停止时，甲、乙两车相距恰好仍为x0=40.5m甲车停后，乙车以v2′=v2+a2t2=12m/s为初速度作匀加速直线运动，设再经过时间t3追上甲车，-17-\n即40.5=解得t3=3s则乙车追上甲车经历的时间为：t=t2+t3=11s答：（1）甲、乙两车相遇前相距的最大距离为64.5m；（2）乙车追上甲车经历的时间为11s．【点评】解决本题的关键理清两车的运动，可以画出运动的示意图，知道两车相遇前，速度相等时有最大距离．-17-