第一章匀变速直线运动

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  •  2013/2/17
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1.一列火车长200 m,在以下两种情况下,能不能把火车看作质点?

(1)计算从上海行驶到北京约1400 km路程所需的时间。

(2)计算通过长300 m的铁桥所需的时间。

【答案】

(1)当计算火车从上海驶到北京约1400 km路程所需时间时,火车的长度只是全路程的几千分之一,属于次要因素,可以忽略。这时可以把火车看作质点。

(2)当计算火车通过长为300 m的铁桥所需的时间时,由于从车头上桥到车尾离桥都属于火车过桥的过程。所以火车过桥的实际路程是500 m,这时火车的长度是重要因素,不能忽略,因此不能将火车看作质点了。

 

2.如图所示,坐标系中质点从A经O至B,质点的位移和路程分别为多少?

【答案】

sA=18 cm,sB=10 cm。

s=ΔssBsA=(10-18)cm=-8cm,

即位移大小为8 cm,沿s轴的负方向。

路程sʹ=(18+10)cm=28 cm。

 

3.什么是质点?在什么情况下可以将物体看作质点?自行车是否可以看作质点 ?

【答案】

 

4.关于质点,以下说法中正确的是(    )。

(A)体积很小的物体可以看作质点

(B)物体抽象为质点后。物体自身的大小和质量都可以忽略不计

(C)在某些情况下,月球可以看作一个质点;在某些情况下,小汽车却不能看作质点

(D)研究乒乓球旋转时,可以把它看作质点

【答案】

C

 

5.如图所示的圆形大花坛,其道路半径为r,甲、乙两人均从A抵达B,甲沿直径走,乙绕半圆弧走,他们的位移和路程各是多少?

【答案】

位移都是2r,方向从A到B;路程分别为2rπr

 

6.如图所示,两批登山运动员从大本营A出发,分别沿两条不同路径(如图上虚线所示)到达顶峰B,所经过的________不同,但______是相同的。(均选填“位移”或“路程”)。

在图上画出登山运动员从大本营到山顶顶峰的位移矢量。

【答案】

路程,位移

 

7.如图所示,游泳池中有一个人沿直线游泳。他以A为起点,先经过B点,后至池对岸C点后返回至D点。各段距离在图上已标明。

(1)以A为原点建立向右为正方向的坐标系。

(2)在坐标系中标明B、D的位置。

(3)求出此人从B运动至D的位移。

(4)计算此人从B经C至D的路程。

【答案】

如图所示,游泳池中有一个人沿直线游泳。他以A为起点,先经过B点,后至池对岸C点后返回至D点。各段距离在图上已标明。

(1)以A为原点建立向右为正方向的坐标系。

(2)在坐标系中标明B、D的位置。

(3)求出此人从B运动至D的位移。

(4)计算此人从B经C至D的路程。

 

8.用时间轴可以表示不同的时刻和经过的时间。如图所示,图中A点代表的时刻为_____,A、B两点间代表的时间间隔为_______。图中C、D两点间代表的时间间隔为_______。

【答案】

0.8 s末,3.8 s,156 s

 

9.某人向东行走6 km,再向北行走10 km,又向南行走2 km,他行走的路程为____km,位移大小为______km,位移方向为________。

【答案】

18,10,东偏北θ=53°

 

10.某人看见月亮从云层中穿出来时所取的参照物是(    )。

(A)正在地面上行驶的车        (B)身旁的树木

(C)云层                                 (D)此人自己

【答案】

C

 

11.关于位移和路程的关系,下列说法正确的是(    )。

(A)位移大小有可能大于它的路程

(B)位移大小一定不等于它的路程

(C)物体通过一段路程,位移可能为零

(D)物体沿直线向某一方向运动,那么通过的路程就是位移

【答案】

C

 

12.上海至台北飞机直航的位移是多少?从上海经香港再飞往台北,路程又是多少?(通过查阅相关资料解答)

【答案】

从地图上可估计出,上海直飞台北位移约670 km;上海经香港再飞台北的路程是(1200+840)km=2040 km,相当于直飞的3倍。

 

13.一位同学操纵一辆玩具遥控小汽车,在操场中以4 m/s的速度向前运动,5s后遇到一障碍物,花了2s在原地调头,然后沿原路匀速返回,4 s后恰回到原出发点,试画出玩具小汽车在这段时间内的v-t图和s-t图。

【答案】

一位同学操纵一辆玩具遥控小汽车,在操场中以4 m/s的速度向前运动,5s后遇到一障碍物,花了2s在原地调头,然后沿原路匀速返回,4 s后恰回到原出发点,试画出玩具小汽车在这段时间内的v-t图和s-t图。

 

14.甲、乙两人约好去图书馆查资料,甲从离图书馆较远的宿舍出发,乙从离图书馆较近的教室出发,且三处位于一条平直大路沿线。甲、乙两人同时同向出发匀速前进,甲骑自行车,速度较大,乙步行,速度较小,途中甲追上并超过乙后,停下休息一会,等乙超过一段时间后再继续前进,最后两人同时到达图书馆。请你把整个过程在位移-时间图像中定性描述出来。

【答案】

甲、乙两人约好去图书馆查资料,甲从离图书馆较远的宿舍出发,乙从离图书馆较近的教室出发,且三处位于一条平直大路沿线。甲、乙两人同时同向出发匀速前进,甲骑自行车,速度较大,乙步行,速度较小,途中甲追上并超过乙后,停下休息一会,等乙超过一段时间后再继续前进,最后两人同时到达图书馆。请你把整个过程在位移-时间图像中定性描述出来。

 

15.下列哪个物体在1 min内的运动最接近于匀速直线运动?按接近程度排一个序_________。

A.人在楼道内散步

B.大楼跟着地球一起运动

C.自动扶梯上的人随扶梯运动

【答案】

BCA

 

16.一质点的s-t图如图所示,根据这个图像可以得知质点在前5 s内做_______运动,速度为_____m/s,质点在前4 s内的位移为______m,质点在第4 s内的位移为________m,通过5 m位移所需的时间_______s。

【答案】

匀速直线,2,8,2,2.5

 

17.一质点的v-t图如图所示,根据这个图像,可以得知质点在前4 s内做_______运动,速度为________m/s。质点在前3 s内的位移为_______m,质点在第3 s内的位移为_____m。

【答案】

匀速直线,2,6,2

 

18.如图是一物体运动的s-t图,根据图像可知:(1)在0~20 s这段时间内,物体以______m/s的速度做匀速直线运动。(2)在20~30 s这段时间内,物体运动的路程是_____m。(3)在30~60 s这段时间内物体运动的方向为___________,路程为_______m。(4)在整个运动过程中物体经过的路程为_______m,离出发点的最大距离为________m。

【答案】

(1)1.5

(2)0

(3)与初速度方向相反,30

(4)60,30

 

19.甲、乙两物体在同一直线上运动,运动情况如图所示。下列说法中正确的是(   )

(A)经过2.5 s时间,甲、乙两物体相遇

(B)经过5 s时间,甲物体达到乙物体的出发点

(C)甲、乙两物体速度大小相等,方向相反

(D)接近10 s时,乙物体的速度接近零

【答案】

C

 

20.物理规律的描述往往有三种基本形式,即_________、_________、________,在寓言《龟兔赛跑》故事中,除本身富含的哲理外,从物理学的角度,也可用上述三种基本方法来描述龟、兔的运动情况,试用这三种方法分别描述龟、兔的运动情况。

 

【答案】

文字叙述,数学公式,函数图像,略

 

21.如图(a)所示,A、B两质点同时开始向右做匀速直线运动,A质点的速度vA=2 m/s,B质点的速度vB=1 m/s,开始时两质点相距MN=4 m。

(1)在图(b)中作出两质点的s-t图。

(2)根据图像回答何时两质点相遇。

【答案】

(1)略

(2)4 s

 

22.如图所示,在一个内壁宽度为10 cm的固定钢盒中,有一个小钢珠不停地来回做直线运动。设碰壁的时间极短而不计,碰壁后速度大小不变,且运动过程中钢珠速度的大小是不变的(摩擦不计)。钢珠从A壁出发,每秒碰壁5次,试画出1s内它的s-t图。

【答案】

如图所示,在一个内壁宽度为10 cm的固定钢盒中,有一个小钢珠不停地来回做直线运动。设碰壁的时间极短而不计,碰壁后速度大小不变,且运动过程中钢珠速度的大小是不变的(摩擦不计)。钢珠从A壁出发,每秒碰壁5次,试画出1s内它的s-t图。

 

23.看图像讲故事,如图所示是甲、乙、丙三者的s-t图,他们有共同的终点,根据图像自编一个故事,使故事能符合图像中各条图线所表示的运动规律。

【答案】

 

24.一个小球的运动的v-t图如图所示。

(1)请画出前5 s小球运动的s-t图。

(2)求出第5 s末小球运动的位移。

【答案】

(1)略

(2)-0.5 m

 

25.在公路的每个路段都有交通管理部门设置的限速标志,这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时(    )。

(A)必须以这一规定速度行驶

(B)平均速度不得超过这一规定数值

(C)瞬时速度不得超过这一规定数值

(D)汽车上的速度计指示值,有时还是可超过这一规定值的

【答案】

C

 

26.一辆汽车在平直公路上做变速直线运动,前一半位移的平均速度v1=16 m/s,后一半位移的平均速度v2=24 m/s,这辆汽车在全程的平均速度是多少?

【答案】

19.2 m/s

 

27.京沪铁路线长约1463 km,列车从上海到北京运行时间是10 h,列车的平均速率为多大 ?

【答案】

146.3 km/h

 

28.天文学中常用“光年(l.y.)”做距离的单位。1 l.y.等于光在一年中传播的路程,1 l.y.相当于多少米?离太阳最近的恒星是比邻星(半人马α),离我们4.0×1013 km,它的光要经过多长时间才能到达地球?

【答案】

9.46×1015 m,4.23年

 

29.下面所说的速度中,哪些是平均速度?哪些是瞬时速度?

(1)返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋中。(    )

(2)经提速后列车的速度达到80 km/h。(    )

(3)一架失事飞机撞向山坡时的速度达100 m/s。(    )。

(4)由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2 m/s,比人步行还慢。(    )

【答案】

(1)、(3)是瞬时速度,(2)、(4)是平均速度

 

30.下列说法中正确的是(    )。

(A)子弹在射出枪口时的平均速度为750 m/s

(B)台风中心以20 km/h的瞬时速度向西北方向移动

(C)运动员以15 m/s的瞬时速度完成最后10 m的冲刺

(D)排球着地时的瞬时速度是20 m/s

【答案】

D

 

31.短跑运动员在100 m竞赛中,测得起跑时速度为9.8 m/s,10 s末到达终点时的速度为10.4 m/s,这运动员在全程内的平均速度是(    )。

(A)9.8 m/s        (B)10.1 m/s              (C)10.4 m/s              (D)10 m/s

【答案】

D

 

32.近几年上海新建了很多高速公路,在高速公路入口处不远,可以看到一块标志牌,标志牌上圈着一个数字,如图所示。请问这个数字表示(    )。

(A)驶入此段高速公路的汽车平均速度不得超过100 km/h

(B)驶入此段高速公路的汽车瞬时速度不得超过100 km/h

(C)驶入此段高速公路的汽车平均速度不得超过100 m/s

(D)驶入高速公路的汽车经过这块标志牌时的速度不得超过100 km/h

【答案】

B

 

33.如图所示是一辆汽车运动的s-t图,线段OA、AB和BC所表示的运动中,速度大小分别为_______、_______、_______,OB段运动过程中的平均速度为______,OC段运动过程中的平均速度为_______。前2.5 h内的平均速度为_________。

【答案】

60 km/h,0,50 km/h,40 km/h,43.3 km/h,42 km/h

 

34.成语“白驹过隙”从字面上看就是飞奔的白马经过很狭窄的缝隙,它形容的是什么?试用物理概念解释这个成语的含义。

 

【答案】

“白驹过隙”是一闪而过的意思。与“光阴似箭”“日月如梭”的描述相仿,从物理上讲是指“时间极短”。白马的速度很大,缝隙很窄,白马的长度算作2.5 m,速度约10 m/s,那么白马过隙的时间ts/v=0.25 s,可见时间之短暂。

 

35.做直线运动的质点,在经过一段位移s的运动过程中,前一半时间内速度为v1,后一半时间内速度为v2,则质点在通过这一段位移为s的运动过程中的平均速度为(    )。

(A)\(\frac{{{v_1} + {v_2}}}{2}\)        (B)\(\frac{{2{v_1}{v_2}}}{{{v_1} + {v_2}}}\)

(C)\(\frac{{{v_1}{v_2}}}{{{v_1} + {v_2}}}\)        (D)\(\frac{{{v_1} + {v_2}}}{{{v_1}{v_2}}}\)

 

【答案】

A

 

36.在一居民住宅楼的电梯内,一位上楼乘客观察到显示器指示的楼层4→5→6→7→8→9(即从4出现起至9出现为止)共用去时间约5 s,试估计电梯的平均速度为(    )。

(A)1 m/s           (B)3 m/s           (C)5 m/s           (D)7 m/s

【答案】

B

 

37.如图所示频闪照片中记录了运动员在各时刻的位置,共有24个时间间隔,每两次闪光间隙为0.2 s。运动员重心在地面上的投影的平均速度为多大?在14号、24号位置的瞬时速度估计为多大?(照片上每毫米相当于10 cm )

【答案】

总位移是97 mm,实际是97×0.1=9.7 m,v=2 m/s,v14=2.5 m/s,v24=0.5 m/s

 

38.图(a)是研究小车运动时的s-t图的实验装置。

(1)发射器和接收器组成________传感器。

(2)这组传感器测量的物理量是______________。

(3)图(b)是实验测得的s-t图,请画出它的v-t图。

【答案】

图(a)是研究小车运动时的s-t图的实验装置。

(1)发射器和接收器组成________传感器。

(2)这组传感器测量的物理量是______________。

(3)图(b)是实验测得的s-t图,请画出它的v-t图。

 

39.指出图的s-t图中指定区域内小车的运动状态。

1~2区域:_________________________________________,

3~4区域:_________________________________________,

5~6区域:________________________________________。

【答案】

1~2区域:静止在轨道的初始位置。

3~4区域:做匀速直线运动。

5~6区域:静止在距离轨道的初始位置约0.7 m处。

 

40.DIS的主要组成部分,分别是_______、________以及_______三部分。

【答案】

传感器,数据采集器,计算机

 

41.DIS实验中“DIS”的中文意思是__________,其英文全名是_______。它可以用于测量__________、___________、_________等物理量。

【答案】

数字信息系统,Digital Information System,位移,力,电流

 

42.按照“练习使用DIS”的实验要求,把图中DIS位移传感器、数据采集器和计算机用线相连。

【答案】

 

43.在用DIS研究变速直线运动的实验中,得到的图像反映了什么关系?怎样通过图像得出某一时间内的位移?怎样求平均速度?在测定中要注意哪些问题 ?

 

【答案】

图像反映了小车的位移和时间的关系。点击“选择区域”,取时间轴上时间问隔Δt,位移轴对应的位移变化量Δs,其比值Δst即为其平均速度

 

44.请写出DIS实验系统的测量系统框图。

【答案】

研究对象,传感器,数据采集器,计算机

 

45.如图所示为运用DIS研究运动小车的s-t图的实验装置,请将各实验装置名称写在下面空格①____________。②___________。③___________。

位移传感器的发射器应安装在__________(填器材名称)。

【答案】

数据采集器,位移传感器发射器,位移传感器接收器,小车

 

46.请你用卷尺和DIS两种方法,测量实验室的面积,并对两种方法的繁易程度、测量精度及数据处理等测量过程作出评价。

【答案】

 

47.用DIS研究运动物体的s-t图。得到如图所示的图像,从图中可知小车运动的方向是________(选填“靠近”或“远离”)位移传感器的接收器。s-t图上2.5~3.0 s间的一段水平直线表示___________,从图上可以看出,1.0 s时小车离初始计时点距离为______m。

【答案】

靠近,小车停止运动,0.2

 

48.某同学在做“用DIS测变速直线运动的平均速度”实验时得到了如图所示的s-t图,若在图线上取了若干点,并得到这些点的坐标,A(0.30 s,0.12 m)、B(0.8 s,0.47 m)、C(1.60 s,0.52 m)、D(1.85 s,0.63 m)、E(2.05 s,0.77 m)、F(2.20 s,0.94 m)。

(1)试求出AB段、CD段、CE段、CF段的平均速度。

(2)AB段和CF段各是什么运动?它们有何差异?你的判断依据是什么?

(3)在求出的CD段、CE段、CF段的平均速度中,哪一个值最接近C点的瞬时速度?要精确测出C点的瞬时速度,你还有什么方法?

【答案】

(1)AB:0.70 m/s,CD:0.44 m/s,CE:0.56m/s,CF:0.70m/s

(2)AB:匀速运动,CF:变速运动,平均速度相同(都是0.70m/s),差异是瞬时速度不同(vCD<0.70 m/s,vEF>0.70 m/s)

(3)CD段平均速度较接近C点瞬时速度, 缩小CD的时间间隔

 

49.在用DIS测瞬时速度的实验中,下列器材中必需的是(    )

A.计算机                   B.数据采集器

C.力学导轨               D.小车

E.配重片                   F.挡光片

G.力传感器               H.声传感器

I.压强传感器             J.光电门传感器

K.温度传感器            L.轻质弹簧

M.滑轮                      N.钩码

【答案】

A、B、C、D、F、J

 

50.下列说法中正确的是(    )。

(A)加速度大,则速度也越大                      (B)速度变化量越大,加速度也越大

(C)物体的速度变化越快,则加速度越大     (D)加速度方向与速度方向一定相同

【答案】

C

 

51.足球以v1=10 m/s的速度水平地撞击门框后以v2=8 m/s的速度反向弹回,球与门框的接触时间为0.1 s,则足球在水平方向的平均加速度为多大?加速度的方向呢?

【答案】

180m/s2,其方向应与足球水平反弹方向一致

 

52.描述物体运动速度变化_______的物理量叫做加速度。它的单位读作________。加速度的大小取决于速度变化________,而与速度的________无关。

【答案】

 快慢,米每二次方秒,快慢,大小

 

53.加速度的方向取决于_______的方向,而与________方向无关。当a>0,表示速度_____(选填“增大”“减小”或“不变”);当a<0,表示速度________(选填“增大”“减小”或“不变”)。

【答案】

速度变化,速度,增大,减小

 

54.试说明匀速直线运动中加速度为多大?为什么 ?

【答案】

加速度为零,因为速度变化为零

 

55.利用课本“点击”栏中的数据,估计万吨货轮起航和火箭发射过程中,10 s内速度的变化各是多少。

【答案】

轮船ΔvaΔt=0.1 m/s,火箭ΔvaΔt=103 m/s

 

56.用加速度概念可以描述(    )。

(A)物体运动的快慢               (B)物体增加的速度

(C)物体速度变化的大小 (D)物体速度变化的快慢

【答案】

D

 

57.图中三条图线分别表示什么性质的运动?①和②又有什么不同?

【答案】

 

58.关于速度和加速度,下列哪些情况是可能存在的?请举实例说明。

(1)物体的速度很大,加速度很小。

(2)物体的速度等于零,加速度不等于零。

(3)物体的速度不变,加速度不等于零。

(4)物体的速度变化很大,加速度很小。

(5)物体速度变化很慢,加速度却很大。

(6)物体速度向右,加速度向左。

【答案】

(1)可能

(2)可能

(3)不可能,Δv=0,a必定等于零

(4)可能

(5)不可能,\(\frac{{\Delta v}}{{\Delta t}}\)小,a一定小

(6)可能。如物体向右运动,速度减小,速度的变化方向是向左的,即加速度是向左的。如果取向右为正方向,这时加速度为负值

 

59.物理学中的物理量,在对它定义时,经常用“比”来表达。例如:本节学习的物理量加速度就是用速度的变化量Δv与发生这一变化所需的时间Δt的比来定义的。回顾一下,在初中和高一已学过的物理量中,哪些是可以用“比”来定义的?

【答案】

 

60.一个向右运动的质点初速度5 m/s,经过2 s后速度变为2 m/s。用矢量作图法找出加速度的方向,并求加速度的大小。

 

【答案】

加速度方向与速度方向相反,大小为1.5 m/s2(图略)

 

61.简要写出用DIS光电门传感器测一辆电动小汽车起步加速度的实验方法,列出器材、连接线路、数据采集、计算式等。

【答案】

 

62.一辆小客车从静止出发做匀加速直线运动,第4 s末的速度为8 m/s,求它在第4 s内的位移大小。要求用几种不同的方法求解。

【答案】

7 m

【解析】

一辆小客车从静止出发做匀加速直线运动,第4 s末的速度为8 m/s,求它在第4 s内的位移大小。要求用几种不同的方法求解。

 

63.出租车上安装有速度表,计价器里安装有里程表和时间表。出租车载客后,从10时10分55秒开始做匀加速直线运动,到10时11分05秒时,速度表显示54 km/h,问:

(1)这时出租车离出发点距离为多少千米?

(2)若出租车继续驶上高速公路,且速度表显示108 km/h时开始做匀速直线运动,则时间表显示10时12分35秒时,计价器里程表示数为多少千米?

【答案】

(1)0.075 km

(2)s=2.7 km

 

64.匀变速直线运动是速度_______的运动。是加速度____的运动。初速度为零的匀加速直线运动,位移与_______成正比。

【答案】

均匀变化,不变,时间平方

 

65.竖直向上发射的火箭,刚开始升空时的加速度约为20 m/s2,若火箭做匀加速直线运动,加速3 s后火箭的速度为多大?火箭离发射处高度为多大?

【答案】

60 m/s,90 m

 

66.登山运动员登山时,发现山坡上距他1000 m处出现雪崩,根据山的坡度可估计出雪块下滑的加速度约为5 m/s2,他有多少时间逃离现场?

【答案】

20 s

 

67.自行车从静止开始做匀加速直线运动,经10 s后速度变为5 m/s,则这段时间内速度的变化是_______m/s,加速度是______m/s2,位移是____m。

【答案】

5,0.5,25

 

68.小球由静止出发,从斜面顶端沿斜面做匀加速运动4 s,接着在光滑水平面上做匀速运动5s,通过的总路程为5.6 m,则小车在斜面上运动的加速度是______m/s2,斜面的长度是______m。

【答案】

0.2,1.6

 

69.物体由静止开始做匀加速直线运动,位移为s时速度为v,当速度为3v时,位移为(    )。

(A)9s         (B)6s         (C)3s         (D)\(\sqrt 3 \)s

【答案】

A

 

70.如图所示,质点从O点起做初速为零的匀加速直线运动,试证明在连续相等的时间t内质点所通过的位移之比s1s2s3∶…=1∶3∶5∶…。据此规律,如果知道从车站开出做匀加速直线运动的列车,第1 s内位移是0.5 m,则第8 s内的位移是多大?

【答案】

证明略,7.5 m

 

71.火车站上的工作人员站立在火车的第一节车厢前,火车起动后做匀加速直线运动,工作人员测量出第一节车厢通过他眼前所用的时间是4 s。若一节车厢的长度是20 m,第2节车厢通过他的时间为______s,火车运动时的加速度为______m/s2。若这列火车共有9节车厢,则全部车厢通过工作人员历时_______s。

【答案】

4\(\sqrt 2 \)-4,2.5,12

 

72.科学家设想利用太阳风(太阳辐射出的大量射线),驱动飞船做无人太空飞船旅行,这样的宇宙飞船叫“太阳帆”。假设射线使“太阳帆”获得的加速度为1.0×10-5 m/s2,“太阳帆”从静止开始,忽略各天体的引力,经5年时间,其速度可达______km/s,位移可达____km,5年内的平均速度为______km/s。

【答案】

1.58,1.24×108,0.79

 

73.一质点从静止开始做匀加速直线运动,质点在第3 s内的位移为15 m,求:

(1)物体在第6 s内的位移为多大?

(2)物体在前6 s内的位移为多大?

(3)质点运动的加速度大小?

(4)质点经过12 m位移时的速度为多少?

【答案】

(1)33 m(2)108 m(3)6 m/s2(4)12 m/s

 

74.【小实验】牙签穿纸

如图所示,将两根吸管串接起来,再取一根牙签置于吸管中,前方挂一张薄纸,用力对吸管吹气,牙签被加速射出,击中薄纸。

若牙签开始时放在吸管的远端出口处,则牙签吹在纸上即被阻挡落地;若牙签开始时放在近嘴处,则牙签将穿入薄纸中,有时甚至射穿薄纸。想一想,这两种情况的加速度大致相同,但得到的效果为何有这么大差别?做这个实验,并解释上述现象。再联想一下,这一现象有什么应用?(实验中注意安全)

【答案】

实验并不难做,两根吸管可以用透明胶带相粘接。至于牙签穿纸效果的解释,可以用下图来说明:图(a)表示牙签处在远嘴端,图(b)表示牙签处在近嘴端。题目中已指出,吹气时牙签的加速度a是大致相同的,当然牙签的运动看作匀加速直线运动。图(a)中牙签的位移为s1,离开吸管时速度为v1;图(b)中牙签的位移为s2,离开吸管的速度为v2。根据匀加速直线运动公式vt=\(\sqrt {2as} \)可知,s越大,v越大,由于s2s1,所以v2v1,经验告诉我们,速度越大越能穿人薄纸中,所以两者效果有明显差别。

 

75.如图所示,一段长为l=3 m的棒,上端悬挂在天花板上P点,棒的正下方固定着一个高为d=0.75 m的中空圆筒Q。棒被释放后自由落下,它通过圆筒所需的时间为t=0.5 s。求圆筒上缘离天花板的距离。(g取10 m/s2 )

【答案】

4.25 m

 

76.物体只在_______作用下,由_____下落的运动叫做自由落体运动,自由落体运动是____为零的________,其加速度叫做_______,用_____来表示,一般计算中取作______m/s2,方向___________。

 

【答案】

重力,静止,初速,匀加速直线运动,重力加速度,g,10,竖直向下

 

77.在用玻璃管做验证自由落体运动实验时,如果管内抽成真空,则羽毛和钱币下落情况________,如果管内有空气进入,则羽毛的下落_______钱币的下落。

【答案】

相同,慢于

 

78.地球表面各处重力加速度的大小_______,与该处纬度和高度等有关。一般来说,纬度越大,________;高度越大,________,而和物体本身质量的大小________。

【答案】

略有不同,重力加速度越大,重力加速度越小,无关

 

79.一个做自由落体运动的物体,它在前1 s、前2 s、前3 s……的平均速度之比是_____,它在第 1s、第2 s、第3 s……的平均速度之比是_______,一个做自由落体运动的物体,它通过第1 m、第2 m……位移所用时间之比是______;它通过前1 m、前2 m……位移所用时间之比为______。

【答案】

1∶2∶3,1∶3∶5   1∶(\(\sqrt 2 \)-1)∶(\(\sqrt 3 \)-\(\sqrt 2 \))∶…∶(\(\sqrt n \)-\(\sqrt {n - 1} \)),1∶∶∶…∶\(\sqrt n \)

 

80.如果做自由落体运动的物体最后1 s通过的高度为全程的\(\frac{9}{{25}}\),那么该物体开始下落时的高度为________m。

【答案】

125

 

81.设两个小球分别同时从图中两个坐标轴的O点处落下,图(a)中的小球做匀速直线运动,速度为v=10 m/s;图(b)中的小球做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=10 m/s2

(1)在图中两根相同的直线坐标轴上画出它们在0.5s、1.0s、1.5 s、2.0 s、2.5 s、3.0 s等时刻的位置。

(2)在同一个平面直角坐标系中画出两个小球运动的v-t图线。

【答案】

设两个小球分别同时从图中两个坐标轴的O点处落下,图(a)中的小球做匀速直线运动,速度为v=10 m/s;图(b)中的小球做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=10 m/s2

(1)在图中两根相同的直线坐标轴上画出它们在0.5s、1.0s、1.5 s、2.0 s、2.5 s、3.0 s等时刻的位置。

(2)在同一个平面直角坐标系中画出两个小球运动的v-t图线。

 

82.甲、乙两物体从不同高度自由下落,并同时到达地面。甲、乙两物体下落的时间分别是2 s和1 s,那么当乙开始下落时,甲离地的高度为多少?

【答案】

15 m

 

83.以下叙述正确的是(    )。

(A)自由落体运动就是不能有任何空气阻力的运动

(B)自由落体运动是减速直线运动

(C)自由落体运动中的速度总是与时间的平方成正比

(D)只要知道自由落体的运动时间,就一定可以知道这段时间内运动的平均速度

【答案】

D

 

84.四个小球依次从同一高度开始做自由落体运动。当第一个球落地时,第四个球刚开始运动,相邻两球之间的间隔恰好都相等,则它们在空中运动的时间依次是(    )。

(A)3t、2tt、0              (B)9t、4tt、0

(C)\(\sqrt 3 \)t、\(\sqrt 2 \)tt、0      (D)\(\sqrt 4 \)t、\(\sqrt 3 \)t、\(\sqrt 2 \)t、0

【答案】

C

 

85.有一种“自动”照相机,它的进光孔径(在照相术语中叫做光圈)随被拍摄物体的亮度自动调节,而曝光时间(在照相术语中叫做快门速度)是固定不变的,为估测该照相机的曝光时间,实验者从贴有瓷砖的墙前某处自由释放一个小铁球,拍摄小铁球在空中的照片如图所示。由于小铁球的运动,它在照片上留下了一条径迹。已知每块瓷砖的长度为25 cm,拍摄到的小铁球位置A距小铁球释放点约为2 m。试估算这个照相机的曝光时间。

【答案】

0.025 s

 

86.研究物体运动时为了简化实际物体,通常引入质点模型,它忽略了物体的______或____,把整个物体看作一个有______的点。如研究月球绕地球公转时,把____看作质点;研究飞船登月时,把_______看作质点。

【答案】

形状、大小、质量、月球、飞船

 

87.如图所示,一质点从A点经B点最终抵达C点,该质点的最终位置的坐标是C(____);经过的路程是____m;总位移是______m,方向_______。

【答案】

(4 m,3 m),2+\(\sqrt 5 \),\(\sqrt 13 \),A指向C与x轴成33.8°

 

88.关于物理学中的“静止”,下列说法中正确的是(    )。

(A)质点的速度为零即为静止

(B)质点相对于某一参照物始终没有位置的变化即为静止,静止是相对的

(C)质点相对于某一坐标系加速度为零,即为静止

(D)质点由起点出发,又回到起点即为静止

【答案】

B

 

89.关于匀速直线运动,下列描述不正确的是(    )。

(A)瞬时速度的大小和方向始终不变的运动

(B)速度不变的直线运动

(C)位移随时间均匀变化的直线运动

(D)加速度始终不变的直线运动

【答案】

D

 

90.关于瞬时速度和平均速度,下列说法正确的是(    )。

(A)瞬时速度是质点在某一段时间的运动快慢

(B)平均速度是变速运动各部分速度的平均值

(C)说到平均速度必须指明是哪一位移或哪一时刻的

(D)无限逼近某一位置附近的足够小位移内的平均速度,可看作质点在这个位置的瞬时速度

【答案】

D

 

91.对运动物体来说,关于速度和加速度下列说法不正确的是(    )。

(A)加速度是描述速度大小变化的物理量

(B)加速度恒定不变,速度一定在变化

(C)加速度增大,速度可以是减小的

(D)加速度的方向,即速度变化的方向

【答案】

 A

 

92.一辆汽车自静止起做匀加速直线运动,10 s后速度达到90 km/h,再过5 s它开始做匀速直线运动,从开始起1 min内的位移为多大?该时间内的平均速度为多大?

【答案】

1968.75m,32.8m/s

 

93.一个花盆从三楼阳台上自由下落,打在楼下经过的行人头部会危及人的生命,估算打击的速度有多大?

【答案】

11m/s

 

94.两个小球用2 m长的细线连着,从同一高度释放,A球比B球早放0.1 s,不计空气阻力,B开始下落后经过多少时间线将被拉紧?

【答案】

1.95 s

 

95.根据图(a)中2个运动质点A、B的s-t图,在图(b)中画出相应的v-t图。

【答案】

 

96.一辆肇事车以20 m/s的速度匀速沿笔直的公路逃逸,经过警亭时警察摩托车以4 m/s2的加速度自静止起追,问:

(1)离警亭多远处摩托车追上肇事车?

(2)追上时摩托车速度为多大?

【答案】

200 m,40 m/s

 

97.图(a)所示是世界上第一条投入商业运行的上海磁浮列车,运行路程31.5 km,最高速度可达430 km/h(即119.4 m/s)。走完全程只需8 min,它靠磁体间的相互作用浮离轨道,被誉为“飞”起来的交通工具。根据车厢内显示屏上显示的时刻和速度值,整理后如下表所示(从起动至中途)。

t/s

0

8

23

35

55

83

130

189

211

217

226

240

v/m·s-1

0

5.3

19.7

28.3

41.9

56.4

85.0

111.1

119.4

119.4

119.4

119.4

(1)画出列车在0~240 s内的v-t图[图(b )]。

(2)估算100 s这一时刻,列车的加速度。

【答案】

0.61m/s2

 

98.如图所示,甲、乙两辆相同型号的轿车,它们的外型尺寸如下表所示,正在通过十字路口的甲正常匀速行驶,车速为10 m/s,车头距路中心O的距离为20 m,此时乙也匀速行驶,车头距路中心O的距离为30 m。若乙闯红灯违章行车,则乙车的速度在什么范围之内,必定造成撞车事故 ?

t/s

l/mm

b/mm

h/mm

v/m·s-1

3897

1650

1465

 

【答案】

小于19.4m/s,大于12.6m/s

 

99.上海科技馆有一个展品,如图1-65所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头,在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴,缓缓调节水滴下落的时间间隔。当调节到某一个恰当间隔时,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动;当调节到另一个恰当间隔时,水滴看上去不仅不往下滴,反而缓缓向上移动。通过探究找出产生这种现象的原因。

【答案】

当光源是一种等时间间隔的频闪光源就会出现这种奇特的现象。若闪光时有一个水滴脱离A处,且闪光时间间隔为0.14 s(即再次闪光时水滴在B位置),就会出现如图所示水滴位置固定在0、10 cm、40 cm、90 cm的情景。若水滴时间间隔略小于0.14 s,则会出现上移现象。

 

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