高三物理质点运动检测题
题号 | 一 | 二 | 三 | 四 | 总分 |
得分 |
试卷说明:①本卷在120分钟内完成,满分150分。
②如遇计算需要,重力加速度g请用10 m / s2,
③计算题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分.有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值和单位.
一. 填空题.(共20分,本大题共6小题,每空2分. 答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程.)
1、如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5 cm,则照片的闪光周期为 s,小球做平抛运动的初速度的大小为
m/s.
2、汽车在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为:s=24t-6t2 (m),则汽车的加速度为
m/s2,汽车3s末的位移为 m。
3、如图所示,AB为光滑的水平直杆,另一细杆 OP可绕AB上方距AB高为h的O轴转动,两杆都穿过环Q,若使OP杆绕O以角速度ω转动,则当OP与竖直方向所成角度α=30°时,环Q的运动速度为
4、伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动,首次发现了匀加速运动规律.伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如图所示.图中OA表示测得的时间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程,则图中OD的长度表
.P为DE的中点,连接OP且延长交AE的延长线于B,则AB的长度表示 .
5、某电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏:在如图所示的正方体木箱的顶角A处,老鼠从猫的爪中逃出而奔向另一顶角G处的鼠洞,若老鼠的奔跑速率为v,且只能沿木箱的棱运动,猫可以沿木箱的表面和棱运动,则猫为在G处捉住老鼠所做匀速运动的最小速率 。
6、 “蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在水面上会激起波纹。某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得一张蜻蜓点水的俯视照片,该照片记录了蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,其形状如图所示。由图可分析出蜻蜓飞行速度比水波传播的速度 (填快或慢)。由于圆形波形图的圆心就是蜻蜓击水的位置,因此可在图中得出蜻蜓当时的飞行速度与波速的比值约为
。
二.选择题.(共40分,本大题共8小题,每小题5分。 每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的。 把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的括号内。 每一小题全选对的得5分;选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分。 填写在括号外的字母,不作为选出的答案。)
7、下列说法正确的是……………………………………………( )
A、质点一定是体积很小、质量很小的物体
B、当研究一列火车全部通过桥所需的时间,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以把火车视为质点
C、研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能看成质点
D、地球虽大,且有自转,但有时仍可将地球看作质点
8、在平直轨道上有相距为S的甲、乙两个物体,它们同时同向开始运动,甲以初速度V甲、加速度a甲做匀加速直线运动;乙以初速度为0、加速度为
a乙做匀加速直线运动。设甲能从乙旁边通过而不互相影响,下列情况可能发生的是…………………………………………………………………( )
A、 当a甲=a乙时,甲、乙只能相遇一次。
B、 当a甲>a乙时,甲、乙可能相遇二次。
C、当a甲>a乙时,甲、乙可能相遇一次。
D、当a甲<a乙时,甲、乙可能相遇二次。
9、某人站在平台上水平抛出一球,球离平台时的初速度为v1,落地时速度为v2,忽略空气阻力,图中能够正确地反映速度矢量(相邻速度矢量间的时间间隔相同)演变过程的是………………………………………( )
10、如图是一个初速度为V0沿直线运动物体的速度图象,经过时间t速度为Vt,则在这段时间内物体的平均速度
和加速度a的情况是……( )
A.
>
B.
<
C.a是恒定的 D.a是随时间t变化的
11、两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔时相等的,由图可知…………………………………( )
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t1两木块速度相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬间两木块速度相同
12、一个学生在蹦床上弹跳,他下落、上升运动过程的v-t图线如图所示,图中ab段和fg段是直线,其余是曲线。由图可知,学生与蹦床相接触的时间是……………( )
A.t5-t1 B.t4-t2 C.t6 D.t3
13、为提高百米赛跑运动员的成绩,教练员分析了运动员跑百米全程的录相带,测得:运动员在前7s跑了61m,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到终点共用10.8s,则下列说法正确的是……( )
A.运动员在百米全过程的平均速度是9.26m/s
B.运动员在前7s的平均速度是8.71m/s
C.运动员在7s末的瞬时速度约为9.2m/s
D.无法知道运动员在7s末的瞬时速度
14、如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370,物体A以初速度V1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度V2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37O=0.6,cos370=0.8)………………………( )
A.V1=16 m/s,V2=15 m/s,t=3s.
B.V1=16 m/s,V2=16 m/s,t=2s.
C.V1=20 m/s,V2=20 m/s,t=3s.
D.V1=20m/s,V2=16 m/s,t=2s.
三.实验题。(共30分,本大题有5小题,每小题6分,)
15、如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm,则A点处瞬时速度的大小是_______m/s,小车运动的加速度计算表达式为________________,加速度的大小是_______m/s2
16、图所示是用闪光照相法,拍照的一个平抛小球的照片,照相机每隔相等时间曝光一次,请用合理的办法确定重力加速度方向(保留作图痕迹并简要说明),若最高点为水平抛出点,为求得小球平抛的初速度,请在图中标出需测量的线段,并用符号表示。则小球平抛的初速度大小为 。(用所测物理量的符号表示)
17、 有一个小球沿斜面下滑, 用每隔 0.1 秒拍一次的频闪相机拍摄不同时刻小球的位置(如图所示 ,即照片上相邻两个小球位置的时间间隔为 0.1 秒 ),测得比小球连续相等时间内的位移如下表 :
S1(厘米) | S2(厘米) | S3(厘米) | S4(厘米) | S5(厘米) |
8.20 | 9.30 | 10.40 | 11.50 | 12.60 |
根据以上数据求小球下滑的加速度α= 米/秒2 ,小球经过B点的速度 vB
= m/s。
18、如右图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。关于该实验有以下四种说法:①水平方向的分运动是匀速直线运动②水平方向的分运动是匀加速直线运动③竖直方向的分运动是自由落体运动④竖直方向的分运动是匀速直线运动,则该实验现象说明了A球在离开轨道后正确的是: 【 】
A.只有① B.只有③ C.只有①③ D.只有②④
19、图中是DIS实验得出的从斜面下滑一辆小车的v-t图像,由图可知,小车在AB段时间内运动可近似看作 运动,小车在AB段的加速度是
m/s2,小车在AB段的位移是
m。
四.(60分)计算题
20、(10分)汽车正以V1=10m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以V2=4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门作加速度大小为a=0.6m/s2的匀减速运动,汽车恰好没有碰上自行车,求关闭油门时汽车与自行车的距离。
某同学是这样解的:
汽车的关闭油门后的滑行时间和滑行距离分别为:t=v1/a;s1=v12/2a
在相同时间内,自行车的前进的距离为: s2=v2t
关闭油门时汽车与自行车的距离为: s=s1 - s2
……………………
你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果.
21、(10分)A、B两物体在同一直线上同时出发同方向运动,A物体以v1=6m/s的速度做匀速运动,B物体在A的后面距离A物体L=40m处,从静止开始做匀加速运动,加速度的大小a=2m/s2.求:
(1)经过多长时间B物体才能追上A物体?这时B物体运动了多少位移?
(2)在B物体追上A物体前,何时两物体相距最远?最远距离为多少?
22、(12分)一修路工在S=100m的隧道中,突然发现一列火车出现在离右道口200m处,修路工恰在无论向右还是向左跑均能安全脱离危险的位置。问这位置离左出口的距离多少?他奔跑的速度至少是火车速度的多少倍?
23、 (14分)跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224m高时,运动员离开飞机作自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/ s 2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s.
求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下? (2) 运动员在空中的最短时间为多少?
24、(14分)老鼠离开洞穴沿直线前进,它的速度与到达洞穴的距离成反比,当它行进到离洞穴距离为d1的甲处时,速度为v1,试求:
(1) 老鼠行进到离洞穴距离为d2的乙处时的速度大小;
(2) 从甲处行进到乙处所用的时间。
参考答案
一、填空题.
1、0.1S,0.75 m/s。 2、12 m/s2,24m 3、4hω/3
4、运动到中间时刻的速度或平均速度,该时间内的末速
5、V/3
6、快、1.67
二.选择题.
7、 D. 8、A D. 9、D 10、A D
11、C. 12、A 13、A B D 14、C
三.实验题.
15、0.86, 0.64(利用逐差法 )
16、作图略,V=S
17、1.1 , 1.315
18、B
19、匀加速直线,2.5,0.1125
四.计算题
20、评分标准:
解析:该同学解法不合理--------------------------------------------1分,
理由:能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的临界条件是:当汽车减速到与自行车速度相等时,它们恰好相遇,而不是汽车减速到0时相遇。---2分
正确解法:
汽车减速到与自行车速度相等时,所用时间为:t=(v1-v2)/a=10s --------1分
在此时间内,汽车滑行距离为:s1=(v12-v22)/2a=70m ----------------------2分
自行车的前进的距离为:s2=v2t=40m------------------------------------------2分
关闭油门时汽车与自行车的距离为:s= s1-s2=30m------------------------- 2分
21、解析
(1)设经t时间A与B间距离为:ΔS=SA+L-SB=V1t+L-at2/2=-t2+6t+40,-2分
B追上A时有ΔS=0, 既t=10S时,------2分
此时SB= at2/2=100m.-------------------------2分
(2)B追上A前ΔS=SA+L-SB=V1t+L-at2/2=-t2+6t+40=-(t-3)2+49,
当t=3S时,-----------------2分
两者最大距离ΔSm=49m------------------2分
22、
解析:
脱离危险必须使人在火车到达隧道口前跑出隧道。
设人所在位置离左出口为xm,知图所示,则离右出口为(100-x)m。v人为人的速度,v车为车的速度。
从左出口人恰能脱离危险时有: ----------3分
从右出口人恰能脱离危险时有:-------3分
由上式可得:x= 60m,即人离左出口60m,--------------3分
=,即人的最小速度是火车速度的倍 ------3分
23、解析:
(1) 设展伞高度为h,速度为v0,落地速度vt = 5m/s,h0 = 224m
-----------------------------------2分
----------------------------------2分
代入a = -12.5m/s2,得h = 99m -------------------2分
相当高度h′=v2/2g=1.25m ----------------------- 2分
(2) 上述运动方式在空中时间最短,可求得自由落体时间 t1 = 5s 2分
展伞后匀减速时间t2 = (vt-vo)/a=3.6s -------------2分
tmin = t1 + t2 = 8.6s ------------------------------2分
24、解析:
(1)由老鼠的运动速度与它距洞穴的距离成反比得V1d1=v2d2
容易求出v2=d1v1/d2---------------------------------4分
(2)老鼠的运动既不是匀速直线运动,也不是匀变速直线运动,无法直接用公式求出时间。
由题给条件,v=k/d,即可得d-1/v图象是一条过原点的直线,如图所示。图线与横坐标轴所围面积的单位为d×1/v的单位“秒”,与利用v-t图象求位移类比,可得图线与横轴所围面积(阴影部分)值即为所求时间t,--------------------------------------5分
即有 将
代入上式
即得---------------------------5分