湖南省長(zhǎng)沙市2022-2023學(xué)年高一物理 暑假作業(yè)1 運(yùn)動(dòng)的描述
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1、湖南省長(zhǎng)沙市2022-2023學(xué)年高一物理 暑假作業(yè)1 運(yùn)動(dòng)的描述 一.選擇題(共8小題) 1.兩條平行的鐵軌上勻速行駛著甲、乙兩列火車(chē),某時(shí)刻火車(chē)正好交匯,甲車(chē)上一乘客從一側(cè)車(chē)窗看到田野上樹(shù)木向北運(yùn)動(dòng),從另一側(cè)窗口看到乙車(chē)也向北運(yùn)動(dòng),但比樹(shù)木運(yùn)動(dòng)得慢,則( ) A.甲車(chē)向南運(yùn)動(dòng),乙車(chē)向北運(yùn)動(dòng) B.甲車(chē)向南,乙車(chē)沒(méi)動(dòng)停在了鐵軌上 C.甲、乙兩車(chē)同時(shí)向北運(yùn)動(dòng),乙比甲快 D.甲乙兩車(chē)同時(shí)向南運(yùn)動(dòng),但乙車(chē)比甲車(chē)慢 2.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.物體的末速度一定與時(shí)間成正比 B.物體的位移一定與時(shí)間的平方成正比 C.物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與
2、這段時(shí)間成反比 D.加速度是一個(gè)恒量 3.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)A、B、C的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,三個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)從N點(diǎn)出發(fā),分別做速度大小不變的運(yùn)動(dòng),同時(shí)到達(dá)M點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( ?。? A.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N點(diǎn)到M點(diǎn)的平均速度相同 B.B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向相同 C.到達(dá)M點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度一定是A的最大 D.三個(gè)質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速率相同 4.甲、乙兩輛汽車(chē)在同一直軌道上向右勻速行駛,甲車(chē)的速度v1=16m/s,乙車(chē)的速度為v2=12m/s,乙在甲前面L=6m時(shí),兩車(chē)同時(shí)開(kāi)始剎車(chē),從此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),甲車(chē)以a1=2m/s2的加速度剎車(chē),6s后立即改做勻速運(yùn)動(dòng),乙車(chē)剎車(chē)的加速
3、度為a2=1m/s2.從兩車(chē)剎車(chē)開(kāi)始計(jì)時(shí),下列關(guān)于甲車(chē)第一次追上乙車(chē)的時(shí)間t1、兩車(chē)相遇的次數(shù)n、兩車(chē)速度相等時(shí)的時(shí)間t2的說(shuō)法正確的是( ?。? A.2s、3次、8s B.3s、2次、6s C.3s、3次、8s D.2s、2次、6s 5.如圖所示,A、B 分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t 圖象,根據(jù)圖象可以判斷出( ?。? A.在t=4s時(shí),甲球的加速度小于乙球的加速度 B.在t=5s時(shí),兩球相距最遠(yuǎn) C.在t=6s時(shí),甲球的速率小于乙球的速率 D.在t=8s時(shí),兩球相遇 6.一質(zhì)點(diǎn)在平面上作勻變速曲線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t=1s,t=2s,t=3s時(shí),分別經(jīng)過(guò)A、B
4、、C三點(diǎn),已知A、B之間的直線距離為4m,B、C之間的直線距離為3m,且直線AB與直線BC垂直,求質(zhì)點(diǎn)加速度的大?。ā 。? A.3m/s2 B.m/s2 C.5m/s2 D.6m/s2 7.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)△t極短時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,由此可知,當(dāng)△t極短時(shí),就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)加速度.上面用到的物理方法分別是( ?。? A.控制變量法 微元法 B.假設(shè)法 等效法 C.微元法 類比法 D.極限法 類比法 8.對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體,在不同的參考系觀察時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。? A.運(yùn)動(dòng)速度大小可能不同 B.運(yùn)動(dòng)方向可能不同 C.在某參
5、考系其運(yùn)動(dòng)軌跡可能為直線,在另一參考系可能為曲線 D.如果在某參考系其運(yùn)動(dòng)軌跡是直線,在另一參考系則一定為直線 二.填空題(共1小題) 9.圖(a)是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖,測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào),根據(jù)發(fā)出和接收到的時(shí)間差,測(cè)出汽車(chē)的速度.圖(b)中是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào),n1、n2分別是由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào).設(shè)測(cè)速儀勻速掃描,p1、p2之間的時(shí)間間隔△t=1.0s,超聲波在空氣中傳播的速度是V=340m/s,若汽車(chē)是勻速行駛的,則根據(jù)圖(b)可知,汽車(chē)在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是 m,汽車(chē)的速度是 m/s. 三.
6、解答題(共3小題) 10.學(xué)校舉行了乒乓球比賽.比賽時(shí),某同學(xué)拍攝了幾張比賽照片,洗出來(lái)后發(fā)現(xiàn)照片上的乒乓球帶了一段“尾巴”,經(jīng)測(cè)量,照片上的乒乓球連“尾巴”共長(zhǎng)7.2mm.已知乒乓球直徑為4cm,照片與實(shí)物大小之比為1:20.照相機(jī)曝光時(shí)間為s.求乒乓球飛過(guò)鏡頭時(shí)的瞬時(shí)速度. 11.在一條筆直的公路上依次有三盞交通信號(hào)燈L1、L2和L3,L1與L2,L2與L3各相距400m.每盞信號(hào)燈顯示綠色的時(shí)間間隔都是20s,顯示紅色的時(shí)間間隔都是40s,信號(hào)燈隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.一輛汽車(chē)勻速向前行駛,設(shè)汽車(chē)到達(dá)距L1 200米處時(shí)為t=0時(shí)刻,且已知汽車(chē)的速度大于3m/s,則汽車(chē)能不停頓地依
7、次通過(guò)三盞信號(hào)燈的最小速度是 m/s,最大速度是 m/s. *12.一架直升機(jī)從地面上勻加速上升到高度為H的天空,如加速度a和每秒耗油量q 之間的關(guān)系為q=ma+n(m、n為常數(shù)).應(yīng)當(dāng)選擇多大的加速度才能使這架直升機(jī)上升到高度為H的耗油量Q最???此最小耗油量Qmin是多少? 參考答案與試題解析 1. 【解答】解:甲車(chē)上的乘客看到田野上的樹(shù)木向北運(yùn)動(dòng),說(shuō)明甲車(chē)向南運(yùn)動(dòng),而看到乙車(chē)也向北運(yùn)動(dòng),但比樹(shù)木運(yùn)動(dòng)的慢說(shuō)明乙車(chē)向南運(yùn)動(dòng),因?yàn)槿绻臆?chē)相對(duì)地面靜止,則乙車(chē)和樹(shù)木相對(duì)甲車(chē)向北運(yùn)動(dòng)的速度相同,故乙車(chē)不可能靜止;如果乙車(chē)相對(duì)于地面向北運(yùn)動(dòng),則相對(duì)于甲車(chē)的速度大于
8、樹(shù)木相對(duì)于甲車(chē)的速度,也與題意矛盾,故也不可能。所以乙車(chē)只能相對(duì)于地面向南運(yùn)動(dòng),但如果乙車(chē)的速度大于甲車(chē)的速度,甲車(chē)上的乘客應(yīng)該看到乙車(chē)向南運(yùn)動(dòng),也與題意矛盾,故乙車(chē)只能向南運(yùn)動(dòng)且比甲車(chē)慢。故D正確。 故選:D。 2. 【解答】解:AB、根據(jù)v=v0+at和x=v0t+at2可知,速度只有在初速度為零的情況下,與時(shí)間成正比,位移只有在初速度為零時(shí),與時(shí)間的平方成正比。故A、B錯(cuò)誤。 C、由a=可知,a一定,則物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時(shí)間成正比。故C錯(cuò)誤,D正確; 故選:D?!? 3. 【解答】解:A、三個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿著不同的軌跡從N點(diǎn)到M點(diǎn)的位移相同,時(shí)間相同,根據(jù)平均速
9、度=,平均速度相同,故A正確; B、質(zhì)點(diǎn)B不一定做單向直線運(yùn)動(dòng),故B質(zhì)點(diǎn)從N到M的平均速度方向與任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向不一定相同,故B錯(cuò)誤; C、平均速度只能粗率反映物體某段時(shí)間內(nèi)的快慢,不能反映該段時(shí)間內(nèi)任意時(shí)刻的快慢,故雖然平均速度相同,但瞬時(shí)速度大小情況未知,不能確定那個(gè)質(zhì)點(diǎn)在M點(diǎn)的速度最大,故C錯(cuò)誤; D、三個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿著不同的軌跡從N點(diǎn)到M點(diǎn)的路程不同,時(shí)間相同,根據(jù)平均速率=,平均速率不同,故D錯(cuò)誤; 故選:A。 4. 【解答】解:設(shè)剎車(chē)后經(jīng)過(guò)t時(shí)間兩車(chē)速度相等,有:v1﹣a1t=v2﹣a2t 解得:t=4s, 6s后甲車(chē)勻速,速度v=16﹣2×6m/s=4m/s,再次相
10、等有:v=v2﹣a2t′ 解得:t′=8s; 在甲減速時(shí),設(shè)經(jīng)時(shí)間t相遇,甲和乙的位移分別為x1、x2,則有: x1﹣x2=L 得:t1=2s,t2=6s; 甲車(chē)減速時(shí)間恰好為6s,即在甲車(chē)減速階段,相遇兩次, 第一次t1=2s,第二次t2=6s, 此時(shí)甲車(chē)的速度為:v′1=v1﹣a1t2=4m/s, 乙車(chē)的速度為:v′2=v2﹣a2t2=6m/s, 設(shè)再經(jīng)△t甲追上乙,有:, 代入數(shù)據(jù)解得:△t=4s, 此時(shí)乙仍在做減速運(yùn)動(dòng),此解成立, 所以甲、乙兩車(chē)第3次相遇,相遇時(shí)刻為t3=t2+△t=10s。 故A正確、BCD錯(cuò)誤; 故選:A。 5. 【解答】解
11、:A、甲球的加速度a1===﹣10m/s2 故甲球的加速度大小為10m/s2.負(fù)號(hào)表示加速度方向與速度方向相反。 乙球的加速度a2===m/s2 故甲球的加速度大于乙球的加速度。 故A錯(cuò)誤。 B、當(dāng)兩物體速度相同時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn) 即40+a1t=﹣20+a2(t﹣2) 解得t=4.4s 即4.4s時(shí)兩物體相距最遠(yuǎn)。 故B錯(cuò)誤。 C、t=6s時(shí)甲球的速度v1=v0+a1t=40+(﹣10)×6=﹣20m/s 乙球的速度v2=v乙+a2△t=﹣20+×4=m/s 故t=6s時(shí)甲球的速率大于乙球的速率。故C錯(cuò)誤。 D、設(shè)T時(shí)刻兩物體相遇,故有 40T+a1T2=﹣20T+
12、a2(T﹣2)2 解得T=8s 故D正確。 故選:D。 6. 【解答】解:根據(jù)題意作出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡圖,取水平方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸,如下圖所示, 由于質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)作勻變速曲線運(yùn)動(dòng),因此質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)分別為: 沿 x軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng):x=vxt 沿 y軸方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng):y=vyt﹣ 當(dāng) t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)在A位置,故A點(diǎn)坐標(biāo):(vx,vy﹣) 同理:B (2vx,2vy﹣2a) C (3vx,3vy﹣a) 令直線AB和直線BC的斜率分別為kAB,kBC 由于直線AB⊥直線BC 故有 kAB?kBC=﹣1 結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)和A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)有:
13、 ?=﹣1 即?=﹣1 再由平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離公式 代入A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)得: =4m =3m 綜合上面三式可得:質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a=5m/s2 故選:C?!? 7. 【解答】解:當(dāng)時(shí)間極短時(shí),某段時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度,某段時(shí)間內(nèi)內(nèi)的平均加速度表示瞬時(shí)加速度,該思想運(yùn)用了極限法、類比法的思想方法。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 故選:D。 8. 【解答】解:對(duì)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體,在不同的參考系觀察時(shí),觀察到的結(jié)果往往不同。設(shè)該物體相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的速度為v1,被選作參考系的物體相對(duì)于地球的速度為v2。 若被選作參考系的物體運(yùn)動(dòng)方向和研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向相同,且
14、v1=v2,則觀察到的速度為v1﹣v2=0;若被選作參考系的物體運(yùn)動(dòng)方向和研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向相同,且v1>v2,則觀察到的速度為v1﹣v2>0,方向與該物體相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的方向相同。若被選作參考系的物體運(yùn)動(dòng)方向和研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方向相同,且v1<v2,則觀察到的速度為v1﹣v2<0即表示物體相對(duì)于參考系向后運(yùn)動(dòng);顯然v2不同我們觀察到的速度大小不同。故AB正確。 我們觀察到的物體運(yùn)動(dòng)的軌跡與參考系的選擇有關(guān),在勻加速運(yùn)動(dòng)的火車(chē)上從窗口由靜止釋放的物體坐在窗口不動(dòng)的乘客以火車(chē)作為參考系他觀察到該物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),軌跡是直線;而站在地面的人以地球作為參考系觀察到該物體做平拋運(yùn)動(dòng),物
15、體運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線。故C正確而D錯(cuò)誤。 本題選錯(cuò)誤答案故選D。 9. 【解答】解:本題首先要看懂B圖中標(biāo)尺所記錄的時(shí)間每一小格相當(dāng)于多少: 由于P1,P2 之間時(shí)間間隔為1.0s,標(biāo)尺記錄有30小格,故每小格為s, 其次應(yīng)看出汽車(chē)兩次接收(并反射)超聲波的時(shí)間間隔:P1發(fā)出后經(jīng)s接收到汽車(chē)反射的超聲波,故在P1發(fā)出后經(jīng)s被車(chē)接收, 發(fā)出P1后,經(jīng)1s發(fā)射P2,可知汽車(chē)接到P1后,經(jīng)t1=1﹣=s發(fā)出P2, 而從發(fā)出P2到汽車(chē)接收到P2并反射所歷時(shí)間為t2=s,故汽車(chē)兩次接收到超聲波的時(shí)間間隔為t=t1+t2=s, 求出汽車(chē)兩次接收超聲波的位置之間間隔:s=(﹣)v聲=()×34
16、0=17m, 故可算出v汽==17÷()=17.9m/s. 故答案為:(1)17,(2)17.9 10. 【解答】解:照片與實(shí)物大小之比為1:20,已知乒乓球直徑為4cm,則除乒乓球外“尾巴”長(zhǎng)度為: s=7.2×20mm﹣4cm=10.4cm=0.104m 再公式v=計(jì)算出乒乓球的速度: v= 答:乒乓球飛過(guò)鏡頭時(shí)的速度為6.24m/s. 11. 【解答】解:汽車(chē)通過(guò)第一個(gè)信號(hào)燈時(shí) 60n≤≤60n+20…① 汽車(chē)通過(guò)第二個(gè)信號(hào)燈時(shí) 60n+40≤≤60n+60…② 汽車(chē)通過(guò)第三個(gè)信號(hào)燈時(shí) 60+60n≤≤60n+80…③ n=0,1,2,3… v>3m/s…④ 由①②③④聯(lián)立解得 12.5m/s≤v≤15m/s 故答案為:12.5,15 12. 【解答】解:設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a,高度為h,由H=得,t=, 則消耗的油量Q=(ma+n)t=(ma+n)= 知時(shí),油量消耗最小. 解得a=. 將a代入Q解得最小油耗為 Qmin= 答:加速度為;最小油耗為
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