一、第一章 运动的描述易错题培优(难)
1.质点做直线运动的 v-t 图象如图所示,则( )
A.3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动
B.3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变
C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为 2 m/s2
D.6 s内质点发生的位移为 8 m
【答案】BC
【解析】
试题分析:矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3 s~4 s内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A错误,3s质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2 s内质点做匀加速直线运动,4 s~6 s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2
m/s2,C正确,v-t图像围成的面积表示物体的位移,所以6 s内质点发生的位移为0,D错误,
考点:考查了对v-t图像的理解
点评:做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,
2.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将还要增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确。
CD.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误。
故选BC。
3.如图所示,a、b两条直线分别是A、B两个物体运动的位移—时间图像,下列说法中正确的是( )
A.两物体均做匀速直线运动
B.在0~t时间内A的位移较小
C.在0~t时间内A、B的位移相同
D.t时刻以前A的速度比B的大,t时刻以后A的速度比B的小
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】
A.两物体的位移随时间都均匀变化,所以两物体做匀速直线运动,故A正确;
BC.0~t时间内A的位置坐标变化小于B的位置坐标变化,则A的位移较小,故C错误,B正确;
D.b图线的斜率大于a图线的斜率,则B的速度一直大于A的速度,故D错误。
故选AB。
4.甲、乙、丙三辆汽车同时在一条南北方向的大街上行驶,甲车上的人看到丙车相对于甲车向北运动,乙车上的人看到甲、丙两辆汽车都相对乙车向南运动,丙车上的人看到路边树木向北运动.关于这三辆车行驶的方向,正确的说法是( )
A.甲车必定向南行驶
B.乙车必定向北行驶
C.丙车可能向北行驶
D.三辆车行驶方向可能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】
C.丙车上的人则看到路边上的树木向北运动,说明丙车向南运动,故C错误;
A.甲车上的人看到丙车相对于甲车向北运动,说明甲车也向南运动,并且甲车的速度比丙车大,故A正确;
BD.乙车上的人看到甲、丙两辆车都相对乙车向南运动,此时有两种可能:一是乙车向南运动,但比甲车和丙车的速度都小;二是乙车向北运动.故B错误,D正确.
故选AD.
【点睛】
解决此类问题时首先抓住以地面、树木或建筑物为参照物判断出其中一个物体的运动情况,再根据它们之间的关系逐个分析,考查了学生的分析判断能力.
5.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m,初始位置在
bc边的中心A,由b向c运动,如图所示,A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的
中点,则下列说法正确的是( )
A.第2 s末的瞬时速度是1 m/s
2B.前2 s内的平均速度为2m/s
C.前4 s内的平均速度为0.5 m/s
D.前2 s内的平均速度为2 m/s
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】
A.质点每秒匀速移动1 m,则质点任何时刻的速度大小为1 m/s,故A正确;
2BD.2s末质点到达B,故前2s内的位移大小为2m,平均速度为2 m/s,故B正
确,D错误;
C. 4s末质点到达C,故前4s内的位移大小为2m,平均速度为0.5 m/s,故C正确;
6.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称为“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为
A vsv0s,其
中v0和vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度A>0表示物体做加速运动,A0表示体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为
avtv0t,下列说法正确的是
A.若A不变,则a也不变
B.若A>0且保持不变,则a逐渐变大
vsv0C.若A不变,则物体在中间位置处的速度为2
v02vs22D.若A不变,则物体在中间位置处的速度为 【答案】BC
【解析】
【详解】
AB.若A不变,有两种情况一是:A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相
等,通过相等位移所用时间越来越短,由
avv0t可知,a越来越大;第二种情况A<0,
相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越多,由
avv0t知a越来越小,故A错误,B正确;
sCD.因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为2,速度变化量为
vsv02
所以此位置的速度为
vsv0vsv022
v0故C正确,D错误。
故选BC。
7.如图甲所示,一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,将一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,用米尺测量甲、乙之间的距离x.与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间T.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,作出
x-tt的图象如图乙所示.由此可以得出
A.滑块经过光电门乙的速度大小为v0
B.滑块经过甲、乙两光电门最长时间为t0
v0C.滑块运动的加速度的大小t0
D.图线下所围的面积表示物体由静止开始下滑至光电门乙的位移大小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
1xv0tat22A.由位移公式得: 和速度公式vv0at变形得:
x1vatt2
由图可知,滑块经过光电门乙的速度(末速度)大小为v0,故A正确;
2va是滑块从静止释放到光电门乙的时间的两倍,不是滑
B.由A项分析与图可知:
t0块经过甲、乙两光电门最长时间,故B错误;
2v0t0,故C错误;
C.由A项分析与图可知:
a2kx-ttD.图是,不是速度图象,所以图线下所围的面积不表示物体由静止开始下滑至光
电门乙的位移大小,故D错误.
8.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个运动员从高处自由落下,以v18m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以
v210m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间为t1.2s.那么运动员在与网接触的这段
时间内平均加速度的大小和方向分别为( )
A.15m/s,向上
2B.15m/s,向下
2C.1.67m/s,向上
2D.1.67m/s,向下
2【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
规定向下为正方向.v1方向与正方向相同,v2方向与正方向相反,
vt得
根据加速度定义式
aa108m/s215m/s21.2.
负号代表与正方向相反,即加速度方向向上.
故选A.
【点睛】
vt求解.一般规定初速度方向为正方向.
根据加速度定义式
a该题关键要掌握加速度定义式
avt,并知道矢量为负值的负号代表与正方向相反.
9.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位移一时间图象如图所示,在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.平均速度大小相等,平均速率v甲v乙v丙
B.平均速度大小相等,平均速率v甲v乙v丙
C.平均速度v甲v丙v乙,平均速率相等
D.平均速度和平均速率大小均相等
【答案】A
【解析】
【分析】
平均速度等于位移与所用时间的比值.平均速率等于路程与所用时间的比值.根据位移图象确定出位移关系,分析物体的运动情况,确定出路程关系,再进行判断平均速度和平均速率的关系.
【详解】
由图看出,三个物体的起点与终点相同,位移相同,所用时间也相同,则三个物体的
平均速度大小相同.由图得知,甲先沿正方向运动,后沿负方向返回,而乙、丙都一直沿正方向运动,三个物体的位移相同,则甲的路程最大,乙丙的路程相等,所以甲的平均速率最大,乙丙的平均速率相等,即v甲>v乙v丙,故选A.
【点睛】
由位移图象纵坐标的变化量等于位移,能判断出物体的位移关系.根据位移图象的斜率等于速度分析物体的运动情况,确定路程关系,是本题解答的基本思路.
10.在印度洋海啸救灾中,从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资,地面上的人员以地面作为参考系,观察被投下的物体的运动,以下说法中正确的是( ).
A.物体是竖直下落的,其位移大小等于飞机的高度
B.物体是沿曲线下落的,其位移大小小于路程
C.物体是沿曲线下落的,其位移大小等于路程
D.物体是沿曲线下落的,其位移大小等于飞机的高度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
以地面作为参考系,物体做的是平抛运动,运动的轨迹是曲线,位移是指从初位置到末位置的有向线段,路程是指物体所经过的路径的长度,所以从飞机上投下来的物体路程大小等于曲线的长度,所以位移大小小于路程,B正确.
11.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时,气门芯位移的大小为
A.R
B.2R
C.2R
2D.4R
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子正下方时轮子向前运动半个周长,气门芯在水平方向上移动的距离为R,在竖直方向上移动的距离为2R,由勾股定理可知,气门
222(R)(2R)4R,故D正确,ABC错误。 芯位移的大小为故选D.
12.下列说法中正确的是( )
A.里约奥运会开幕式于北京时间2016年8月6日7点整举行,7点整是时刻
B.时光不能倒流,因此时间是矢量
C.一段时间内物体的位移为零,物体一定静止
D.研究汽车在行驶过程中齿轮的转动问题时可以将汽车看成质点
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A.北京时间2016年8月6日7点对应时间轴上的点,是时刻,故A正确;
B.时间只有大小,没有方向,是标量,故B错误;
C.一段时间内物体的位移为零,若物体运动的起点与终点重合,物体不一定静止,故C错误;
D.研究汽车在行驶过程中汽车中齿轮的转动问题时,齿轮的大小和形状不可以忽略,不能看成质点,故D错误。
故选A。
13.高速路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是( )
A.汽车将匀速通过前方3公里
B.能够计算出此时车子的速度是0.125m/s
C.若此时离目的地还有30公里,到达目的地一定需要240分钟
D.通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为7.5km/h
【答案】D
【解析】
A、根据导航仪的提示,不能判断出汽车是否是匀速运动,由于“前方3公里拥堵”
估计不能匀速运动,故A错误;
B、根据导航仪的提示,不能判断出汽车此时的运动状态,故B错误;
C、D、由于“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,可知通过前方这3公里
vx3km/h7.5km/ht2460;但不能据此判断出3km以
的过程中,车子的平均速度大约为
后汽车做怎么样的运动,所以并不能判断出若此时离目的地还有30公里,到达目的地的时间,故C错误,D正确.
故选D
点睛:已知位移与时间,可以据此求出平均速度,但不能判断出运动的性质,由此分析即可.
14.研究下列情况中的运动物体,哪些可看做质点( )
A.研究花样滑冰的运动员的动作
B.汽车运动时研究车轮上的一点如何运动
C.绕地球飞行的天宫一号空间站,研究天宫一号绕地球飞行的周期
D.研究绕地轴自转的地球
【答案】C
【解析】
只要是研究物体的姿势,动作时,一般都不能将物体看做质点,故ABC错误;研究天宫一号的飞行周期,与天宫一号的大小和形状无关,所以能看做质点,C正确.
15.关于加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度的方向一定与物体运动的方向相同
B.加速度表示物体运动的快慢
C.加速度表示物体运动速度变化的快慢
D.加速度表示物体运动速度变化的大小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
B、C、D项,由加速度的定义可知,加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,不是物体运动的快慢,也不是物体运动速度变化的大小.故BD项错误,C项正确.
A项,加速度的方向与物体速度变化的方向一样,也与合外力的方向相同,但与物体运动方向不一定相同.故A项错误.
故选C
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