课时1
必修1 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
第一节 描述运动的基本概念
一、单项选择题
1.(福建龙岩调研) 为了使高速公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志.如图所示,甲图是限速路标,表示允许行驶的最大速度是110 km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100 km.上述两个数据的物理意义是( )
A.110 km/h是平均速度,100 km是位移 B.110 km/h是平均速度,100 km是路程 C.110 km/h是瞬时速度,100 km是位移 D.110 km/h是瞬时速度,100 km是路程 答案:D
2.(杭州学军中学检测)北京时间8月1日5时30分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,将第五颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.这标志着卫星导航市场的垄断局面被打破,北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10 m,测速精度0.2 m/s,以下说法不正确的是( ) .
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移 B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置 C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
解析:选A.由位臵、位移、时间、时刻、速度、速率的定义可知,北斗导航卫星定位提供的是一个点,是位臵,不是位臵的变化,A错、B对;北斗导航卫星授时服务提供的是时刻,C对;北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体某时
刻的速度的大小即速率,D正确.
3.在第12届柏林世界田径锦标赛中,牙买加飞人博尔特在男子100 m决赛中和男子200 m决赛中分别以9.58 s和19.19 s的成绩打破他在北京奥运会创造的纪录,获得两枚金牌,如图所示.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )
A.200 m决赛中的位移是100 m决赛的两倍 B.200 m决赛中的平均速度约为10.42 m/s C.100 m决赛中的平均速度约为10.44 m/s D.100 m决赛中的最大速度约为20.88 m/s
解析:选C.200 m决赛的跑道有一段弯道,所以200 m决赛的位移小于200 m,200 m
所以A错;200 m决赛的平均速度v<19.19 s=10.42 m/s,故B错;100 m决赛100 m
的平均速度v=9.58 s=10.44 m/s,故C对.由于不是匀加速运动,所以最大速度不是平均速度的2倍,D错.
4.(鲁迅中学调研)对于质点的运动,下列说法中正确的是( ) A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零 B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零 D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大
解析:选B.质点运动的加速度为零时,质点的速度变化为零,但速度不一定为零,A错误;质点速度变化率即为加速度,B正确;质点在某时刻的加速度不为零,其速度可能为零,如自由落体的物体在开始下落的瞬间,故C错误;质点的速度变化Δv=a·Δt,即速度的变化由质点的加速度和时间共同决定,D错误.
5.(江苏南莫中学高三期中测试)一架直升飞机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞,已知飞机在上升过程中每秒的耗油量V0=pa+q(p、q均为常数).若直升飞机欲上升到某一定高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为( )
p+qp+qpq
A.q B.p C.p D.q 答案:B
二、不定项选择题
6.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于3 m B.位移的大小可能大于10 m C.加速度的大小可能小于4 m/s2 D.加速度的大小可能大于10 m/s2
v0+v4+10
解析:选D.(1)若初、末速度同向时:v=2=2 m/s=7 m/s,x=v t=7 m;a=
v-v010-422
= m/s=6 m/s. t1
v0+v-4+10
(2)若初、末速反向时:v=2= m/s=3 m/s
2x=v t=3 m;a=
v-v010-?-4?22
= m/s=14 m/s. t1
因此可得出D正确. 7.下列说法正确的是( ) A.参考系必须是固定不动的物体 B.参考系可以是变速运动的物体
C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点 D.研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点
解析:选BD.参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是变速运动的物体,A错误,B正确;地球的公转半径比地球半径大得多,在研究地球公转时,可将地球视为质点,C错误;但在研究跳水运动员身体转动时,运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略,不能被视为质点,D正确.
8.(黑龙江大庆一中质检)一个物体做匀加速直线运动,在t秒内经过的位移是x,它的初速度为v0,t秒末的速度为vt,则物体在这段时间内的平均速度为( )
x
A.t vt-v0C.t
B.
v0+vt
t vt+v0D.2
vt+v0x
解析:选AD.平均速度的定义式:v=t,适用于一切运动;v=2仅适用于匀变速直线运动.
9.一个做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小到零,那么该物体的运动情况可能是( )
A.速度不断增大,到加速度为零时,速度达到最大,而后做匀速直线运动 B.速度不断减小,到加速度为零时,物体运动停止
C.速度不断减小到零,然后向相反方向做加速运动,而后物体做匀速直线运动
D.速度不断减小,到加速度为零时速度减小到最小,而后物体做匀速直线运动
解析:选ABCD.变速直线运动的物体可以是加速,也可以是减速,加速度不断减小到零表明物体速度变化的越来越慢至速度不变,故A、B、C、D都正确.
10.在山东威海举行的第十一届全国运动会铁人三项女子决赛中,采用了奥林匹克标准竞赛距离,包括一点五公里游泳、四十公里自行车和十公里跑步三部分,总距离为五十一点五公里.东道主选手王毅在最后一圈加速冲刺,以领先9.24秒的优势获得冠军,总成绩是2小时16分02秒77.假设王毅在三项中各段的时间分别为t1、t2、t3,对应行程为s1、s2、s3,三项中各段的平均速率分别为v1、v2、v3,总平均速率为v.则(计算中结果保留一位小数)( )
A.v1 B.v= 3C.v=6.3 m/s s2s1D.v可能比t大,也可能比t小 2 1 解析:选AC.游泳平均速率v1最小,自行车平均速率v2最大,选项A正确; 3 s51.5×10 m 平均速率v=t=8162.77 s≈6.3 m/s,选项C正确. 三、计算题 11. (杭州二中月考)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.保时捷911 GT3由静止加速至100 km/h只需4.2 s. (1)求保时捷911 GT3的平均加速度. (2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h. 100 解析:(1)末速度vt=100 km/h=3.6 m/s=27.78 m/s 平均加速度a= vt-v027.78-022 = m/s≈6.61 m/s. t4.2 vt-v027.78-0 (2)所需时间t=a= s≈9.26 s. 3答案:(1)6.61 m/s2 (2)9.26 s 12.(温州八校联考)6月、7月间,为反对、威慑美韩军演,我国在东海、黄海海域进行了密集的近海实弹演习,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L0=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,敌舰逃跑的速度为v1,当鱼雷快艇与敌舰相距L0=2 km时,发射第一枚鱼雷,经t1=50 s击中敌舰,则有(v-v1)t1=L0, 即:(60-v1)×50=2000,解得v1=20 m/s 击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为 L0-(30-v1)t1=1500 m 马上发射第二枚鱼雷,击中后敌舰的速度为v2,经t2=30 s,鱼雷再次击中敌舰,则有 (v-v2)t2=1500,即:(60-v2)×30=1500, 解得v2=10 m/s. 答案:20 m/s 10 m/s