高中物理必修一第一章章末总结练习题测试题及答案解析

物理·必修1(人教版)
章末总结
几个概念的区别与联系
1．时间间隔和时刻的区别．
(1)时刻指某一瞬时，时间轴上的任一点均表示时刻．时刻对应的是位置、速度等状态量．
(2)时间间隔表示时间段，在时间轴上用两点间的线段表示．时间间隔对应的是位移、路程等过程量．
2．位移和路程的区别与联系．
位移表示物体在一段时间内的位置变化，可用由初位置指向末位置的有向线段表示．确定位移时，不需考虑物体运动的实际路径，只需确定初、末位置即可．路程是物体运动轨迹的长度．确定路程时，需要考虑物体运动的实际路径．位移是矢量，路程是标量．一般情况
下位移的大小不等于路程，只有当物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程．
3．速度和速率的区别与联系.
4.速度、速度的变化量、加速度的比较．
(1)速度是位移对时间的变化率，速度的变化量是指速度改变的多少，加速度是速度对时间的变化率．
(2)速度的变化量表示速度变化的大小和变化的方向，加速度的大小由速度变化的大小与发生这一变化所用时间的多少共同决定，加
速度的方向与速度变化的方向相同．
(3)加速度与速度以及速度的变化量没有直接的关系，加速度很大时速度可以很大，很小，也可以为零；速度的变化量可以很大也可以很小．
(4)物体做加速还是减速运动取决于加速度方向与速度方向的关系，与加速度的大小无关．
下列说法中正确的是()
A．加速度增大，速度一定增大
B．速度变化量Δv越大，加速度就越大
C．物体有加速度，速度就增加
D．物体速度很大，加速度可能为零
解析：加速度描述的是速度变化的快慢，加速度的大小是速度变化量Δv和所用时间Δt的比值，并不只由Δv来决定，故选项B错误；加速度增大说明速度变化加快，速度可能增大加快，也可能减小加快，故选项A、C错误；加速度大说明速度变化快，加速度为零说明速度不变，但此时速度可能很大，也可能很小，故选项D正确．答案：D
如图甲所示，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示．若测得OA＝OC＝7 cm，AB＝3 cm，
则自0时刻开始：
(1)0.2 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．
(2)0.6 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．
(3)0.8 s内小球发生的位移大小是________，经过的路程是________．
(4)1.0 s内小球发生的位移大小是________，方向向________，经过的路程是________．
解析：(1)0.2 s内小球由O到A，位移大小7 cm，方向向右，路程7 cm；
(2)0.6 s内，小球由O→A→B→A，位移由O指向A，大小为7 cm，方向向右，路程为7 cm＋3 cm＋3 cm＝13 cm；
(3)0.8 s内，小球由O→A→B→A→O，位移是0，路程7 cm＋3 cm ＋3 cm＋7 cm＝20 cm；
(4)1.0 s内小球由O→A→B→A→O→C ，位移由O指向C，大小是7 cm，方向向左，路程7 cm＋3 cm＋3 cm＋7 cm＋7 cm＝27 cm.
答案：(1)7 cm右7 cm
(2)7 cm右13 cm
(3)020 cm
(4)7 cm左27 cm
对加速度的理解
1．加速度．
(1)加速度是一个物理概念，描述速度变化的快慢，并不是速度增加．最先引入加速度概念的人是伽利略．
(2)加速度的方向，可利用画矢量图的方法使学生加深印象，突出a与Δv的方向关系，如图所示．
求物体做直线运动的加速度时，一般先选一个正方向，用正负号来表示方向，可将矢量运算转化为代数运算．
(3)平均加速度与瞬时加速度．
质点运动时，瞬时速度的大小和方向都可能变化，为了反映其变化的快慢和方向，有平均加速度和瞬时加速度两种描述．高中阶段未做展开处理，在今后的学习中可慢慢体会，对于匀变速运动(a恒定)，平均加速度与瞬时加速度是相同的，对于变加速运动(如曲线运动，变加速直线运动)，二者是不同的．一个表示一段时间内的效果，一个表示某一瞬时的情况．
2．运动情况的判断：
阿祥学习有关直线运动的物理概念后，找到小明、小强、小梅和小雪来到校园开展了“讨论与交流”活动，他们提出了以下几个观点，你认为正确的是()
A．速度变化得越多，加速度就越大
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．运动物体在某段时间内位移为零，则其运动速率也一定为零D．物体在某一时刻的瞬时速度就是瞬时速率
解析：加速度的定义是：物体速度变化量与时间的比值，加速度
的方向与速度变化量的方向是一致的，只要有加速度，物体的速度一定发生变化，速度变化得多不表示加速度大，所以A 错、B 对；如物体做圆周运动，当其回到出发点后其位移为零，但在其运动时间内速率和速度都不为零，则C 错；瞬时速率和瞬时速度大小相等，但速度是矢量有方向，速率是标量则无方向，则D 错．
答案：B
求出下列各种条件下加速度的大小：
(1)子弹击中靶子时，在0.1 s 内速度从200 m/s 降到0；
(2)火车出站时，可以在20 s 内使速度从10 m/s 增大到20 m/s.
(3)以2 m/s 的速度做直线运动的足球，被运动员飞起一脚踢出，速度受为4 m/s 反向飞出，脚和球接触时间是0.2 s.
解析：根据加速度定义式a ＝Δv Δt
得： (1)a 1＝0－2000.1
m/s 2＝－2 000 m/s 2，负号表示加速度方向与速度方向相反．即与子弹运动方向相反．
(2)a 2＝20－1020
m/s 2＝0.5 m/s 2，正号表示加速度方向与速度方向相同．
(3)以足球的初速度方向为主方向，a 3＝－4－20.2
m/s 2＝－30 m/s 2，负号表示加速度方向与初速度方向相反．
答案：(1)2 000 m/s 2 (2)0.5 m/s 2 (3)30 m/s 2。

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高中一年级物理必修一第一章测试题和答案解析

一、选择题1、下列说法中正确的是 ( )A、体积、质量都极小的物体都能看成质点B、当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，因为火车上各点的运动相同，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，所以无论研究哪方面，自行车都不能视为质点D、各部分运动状态完全一致的物体可视为质点2、在下列各运动中，可以当作质点的有 ( )A、做旋转动作的体操运动员B、远洋航行中的巨轮C、转动着的螺旋桨D、绕地球运动的卫星3、关于机械运动和参考系，以下说法不符合实际的是 ( )A、一个物体相对于别的物体的位置变化，叫做机械运动B、参考系必须是和地面连在一起的物体C、参考系就是不动的物体D、任何物体都可以被选作参考系4、诗句“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。

”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是 ( )A、船和山B、山和船C、地面和山D、河岸和流水5、关于质点的位移和路程，下列说法中不正确的是 ( )A、位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向B、位移的大小不会比路程大C、路程是标量，即位移的大小D、当质点作直线运动时，路程等于位移的大小6、关于位移和路程，下列说法正确的是 ( )A、位移和路程大小总相等，但位移是矢量，有方向，而路程是标量，无方向B、位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动C、位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际运动的路径D、位移和路程是一回事7、关于打点计时器的使用说法正确的是（）A、电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源B、在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源C、使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小D、纸带上打的点越密，说明物体运动的越快8、关于匀速直线运动，下列说法正确的是 ( )A、任意相等时间内通过的路程都相等的运动一定是匀速直线运动B、速度不变的运动一定是匀速直线运动C、速率不变的运动一定是匀速直线运动D、匀速运动的位移跟运动的时间成正比9、下列有关位移和速度的说法中正确的是 ( )A、位移表示物体位置变化的大小和方向B、速度表示物体位置变化的快慢和方向C、物体做匀速运动，由S= v t可知；S大v也大D、位移增大，速度反而减小是可能的10、下列说法中正确的是 ( )A、平均速率即为平均速度的大小B、瞬时速率是指瞬时速度的大小C、火车以速度V经过某一段路，V是指瞬时速度D、子弹以速度V从枪口射出，V是指平均速度11、短跑运动员在100m赛跑中，测得5S末的速度为9m/s ，10S末到达终点的速度为10.2m/s，则运动员在全程中的平均速度为 ( )A、9 m/sB、9.6 m/sC、10 m/sD、10.2m/s12、下面有关加速度的说法中，正确的是 ( )A、加速度是描述物体速度变化大小的物理量B、加速度是描述物体运动快慢的物理量C、加速度是描述物体位置变化快慢的物理量D、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量13、物体做匀加速直线运动，加速度为2m／s2，那么 ( )A 、物体的末速度一定比初速度大2m ／sB 、每秒钟物体的速度增加2m ／sC 、第3秒初的速度比第2秒末的速度大2m ／sD 、第3秒末的速度比第2秒初的速度大2m ／s14、下列说法中正确的是 ( )A 、物体的加速度为零，速度可能很大B 、物体的加速度很大，速度可能为零C 、物体的加速度减小，速度可能增加D 、物体的加速度减小，速度可能不变15．下列运动可能的是 ( )A ．运动物体在某一时刻的速度很大而加速度为零B ．运动物体在某一时刻的速度为零而加速度不为零C ．在初速度为正，加速度为负的匀变速直线运动中，速度值一定减小D 、在初速度为正，加速度为正的匀变速直线运动中，速度值一定变大16、如果运动的物体有加速度，则可能是物体的 ( )A 、速度方向、大小都不变B 、速度方向变化，大小不变C 、速度方向、大小都变化D 、速度方向不变，大小变化17、下列描述的运动中，可能的有 ( )A ．速度变化很大，加速度很小B ．速度变化的方向为正，加速度方向为负C 、速度变化越来越大，加速度越来越小D 、速度越来越快，加速度越来越小18．下列说法中正确的是( )A ．速度不变的运动是匀速直线运动B ．加速度不变的直线运动是匀变速直线运动C ．加速度越来越小的直线运动速度一定越来越小D ．加速度为零的直线运动一定是匀速直线运动19、一物体做直线运动的图象如图所示，则该物体 A B 、先做匀加速运动，后做匀减速运动，速度方向相反C 、先做匀减速运动，后做匀加速运动，速度方向相同D 、先做匀减速运动，后做匀加速运动，速度方向相反20 一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如图所示，由图象可知( )A．0~ta 段火箭的加速度小于ta~tb段的火箭加速度B．0~ta 段火箭是上升过程，在ta~tb段火箭是下落过程C．tb时刻火箭离地最远D．tc时刻火箭回到地面二、填空题21、一个皮球从4m高的地方竖直落下，碰地后反弹跳起1米，它所通过的路程是m，位移是 m，该皮球最终停在地面上，在整个过程中皮球的位移是 m。

高中物理必修一各章节课后练习题(附答案解析)

高中物理必修一各章节课后练习题(附答案解析)1．在研究下述运动时，可以把物体看作质点的是()A．研究地球的自转问题B．研究体操运动员参赛时的姿势C．研究乒乓球的旋转效应D．研究火车从北京到上海所用时间【解析】在研究火车从北京到上海的运动时，火车的长度、形状与北京到上海的距离相比可以忽略，可以把火车视为质点，而对地球的自转、运动员的姿势、乒乓球旋转等现象中的物体，其大小或形状不能忽略，不能视为质点．【答案】D2．关于参考系，下列说法正确的是()A．参考系必须是静止不动的物体B．参考系必须是静止不动或正在做直线运动的物体C．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系观察结果是一样的D．研究物体的运动，可选择不同的参考系，但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言，一般会出现不同的结果【解析】参考系的选取是任意的，A、B错误；选择不同的参考系，对同一物体运动的描述一般是不同的，C错误、D正确．【答案】D3．下列关于运动的说法中，正确的是()A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的D．为了研究物体的运动，必须先选参考系，平常说的运动或静止是相对于地球而言【解析】物体的位置对某一参考系不变，但对另一参考系位置可能变化，物体在运动，故A错误；两物体间距离没有变化，两者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，由于参考系的选择是任意的，故C、D正确．【答案】CD4．(2012·杭州二中高一检测)明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是()A．水B．桥C．人D．河岸【解析】“水不流”是以水为参考系，而桥相对于水是运动的，故A正确．【答案】A图1－1－105．在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看，也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌．人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里，如图1－1－10所示．下面有关探究分析这一现象原因的说法中正确的是()A．是一种错觉，不可能发生B．感觉楼要倾倒的原因是人在运动C．是因为选择了高空运动的云作为参考系D．是因为选择了旁边更高的楼作为参考系【解析】若人以旁边的楼作为参考系，两个楼之间是相对静止的，人会感觉楼是静止的，D错．若人以高空运动的云作为参考系，认为云是静止的，那么楼相对云是运动的，人就感觉楼在动，即感觉楼在慢慢倾倒，C对，A、B错．【答案】C6．(2012·郑州一中高一检测)公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行了x＝5 cm，为了测出这个距离x，我们选取的最合理的参考系应该是()A．树木B．行人C．卡车D．公路【解析】参考系的选取是任意的，但当研究具体问题时，要以简单为准，本题中以卡车为参考系最方便，故选项C正确．【答案】C7.图1－1－11某空军红鹰飞行表演队驾驶我国自主研制的k－8高级教练机首次亮相，飞出特高难动作，如图1－1－11为六机低空拉烟通场表演，以非常一致的飞行姿态通过观礼台．飞机编队保持队形不变．下列关于飞机运动情况的说法正确的是() A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的【解析】飞机相对地面及地面上的建筑物向前飞行，而地面上的建筑物相对飞机向后运动．可见，地面上的人看到飞机飞过是以地面为参考系．飞行员看到观礼台向后掠过是以飞机为参考系，A、B正确，由于飞机编队保持队形不变，所以以某一飞机为参考系，其他飞机是静止的，C对、D错．【答案】ABC图1－1－128．(2012·石家庄一中高一期中)如图1－1－12是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是()A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人【解析】由于摄影师眼中运动员是静止的，所以摄影师选择的参考系是滑板运动员，此时背景相对运动员是运动的，从而模糊不清，故C正确．【答案】C9．为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛上刻上螺旋形的槽．这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进．离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性．下列关于子弹运动的说法中正确的是()A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看做质点B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看做质点C．无论研究什么问题都可以把子弹看做质点D．能否将子弹看做质点，取决于我们所研究的问题【解析】在研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因而不可以把子弹看做质点；但研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可以忽略，可以看做质点，故选项B、D正确．【答案】BD10．如图1－1－13所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50 m 到达B处，再向东走100 m到达C处，最后又向北走了150 m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示？图1－1－13【解析】可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图所示，则各点坐标为A(0,0)、B(0，－50 m)、C(100 m，－50 m)、D(100 m，100 m)．【答案】见解析11．以某十字路口的交通岗亭为坐标原点，向东为x轴正方向，向南为y轴正方向，画出用坐标系描述坐标为(－60 m,80 m)的建筑物相对交通岗亭的位置，并求该建筑物距岗亭的距离．【解析】二维坐标系的坐标值顺序为x坐标、y坐标，故该建筑物的坐标x＝－60 m、y＝80 m，该建筑物位于交通岗亭西60 m、南80 m处，由勾股定理可知该建筑物距交通岗亭100 m.【答案】见下图100 m图1－1－1412．如图1－1－14所示，一根长0.8 m的杆，竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，向下为正方向，(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同是对位置坐标有影响还是对位置变化有影响？【解析】(1)由于杆长0.8 m，OB为0.2 m，题目给出坐标系向下为正方向，故以O点为坐标原点，A、B的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m．由A到B位置变化为x B－x A＝－0.2 m－(－0.8) m＝0.6 m.(2)由题意知，AB长为0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x B＝0.6 m．A到B位置变化为x B－x A＝0.6 m－0＝0.6 m.(3)坐标原点选的不同，同一位置的坐标不同，但位置变化相同．【答案】(1)x A＝－0.8 m x B＝－0.2 mx B－x A＝0.6 m(2)x A＝0x B＝0.6 mx B－x A＝0.6 m(3)坐标不同位置变化相同1．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零【解析】位移是有向线段，是矢量，而路程是标量，二者是不同概念，A 错．当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等，B正确．位移大小和路程无直接关系，路程不为零，但可能是运动物体又回到出发点，位移为零，即C、D均错．【答案】B3．(2012·西安一中检测)根据材料，结合已学的知识，判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1－2－5A．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是位移B．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是路程C．如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图，由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D．如图(丙)所示是高速公路指示牌，牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程，B正确，A错误；火炬手所走路线总长度指路程，C错误；25 km指从此处到下一出口的路程，D错误．【答案】B图1－2－64．如图1－2－6所示，“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空，583秒后精准进入轨道．从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接，大约耗时2天．此后飞船绕地球稳定运行．下列说法正确的是()A．5时58分10秒表示时间间隔B．“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C．2天表示时刻D．研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻，2天表示时间间隔，A、C错误；“神舟八号”绕地球运行过程中，轨迹为曲线，位移大小始终小于路程，B正确；研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，飞船大小对轨迹影响不大，可以将飞船看成质点，D正确．【答案】BD图1－2－75．由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图1－2－7所示，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是()A．乘火车通过的路程等于其位移的大小B．乘轮船通过的路程等于其位移的大小C．乘火车与轮船通过的位移大小相等D．乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程，A、B错误；位移只与初末位置有关，与路径无关，C正确，D错误．【答案】C6．一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是()A．物体的位移一定等于路程B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向BC．物体位移的大小总是小于或等于它的路程D．物体的位移是直线，而路程是曲线【解析】位移是矢量，路程是标量，A、B错误；物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，做其他类型运动时，位移的大小小于路程，C正确；位移和路程都是描述物体运动的物理量，位移与初、末位置有关，路程与运动轨迹有关，不一定是曲线，D错误．【答案】C7．在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中，埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠．对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A．位移相同比较运动的时刻B．位移相同比较运动的时间间隔C．路程相同比较运动的时刻D．路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时，选手的起点位置是不同的，但跑过的路程相同．比赛比较的是完成全程所用的时间，指的是时间间隔．故D项正确．【答案】D8．北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，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间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错、B对．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错，D对．【答案】BD图1－2－89．(2012·保定一中高一检测)如图1－2－8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的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D．R4＋π2【解析】如图所示，气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中，初末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，因此选项D正确，其他选项均错误．【答案】D10．在图1－2－9中，汽车初位置的坐标是－2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向．图1－2－9【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1＝－2 km，x2＝1 km.所以汽车的位移为Δx＝x2－x1＝1 km－(－2) km＝3 km，位移的方向与x轴正方向相同．【答案】 3 km与x轴正方向相同11．某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时，他从操场上某点A处开始，先向南走了30 m到达B处，再向东走了40 m到达C处，最后又向北走了60 m到达D处，则：(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少？(2)要比较确切地表示此人的位置变化，应该用位移还是路程？【解析】(1)如图，三角形AED为直角三角形，AE＝40 m，DE＝30 m，所以AD＝AE2＋DE2＝50 m，A、D分别为起点和终点，所以位移的大小是50 m.他走过的路程为：30 m＋40 m＋60 m＝130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化，应该用位移，这样既能表示他相对出发点的距离，又能表示他相对出发点的方位．【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1－2－1012．(2012·杭州一中高一检测)图1－2－10为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m．A 点为200 m赛跑的起点，经B点到终点C.求：(1)200 m赛跑的路程和位移；(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中，200 m指路径的长度，即路程是200 m；位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，则直径d＝2×100πm≈63.7 m，故位移的大小AC＝AB2＋d2≈118.6 m，方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时，路程是s＝AB＋BP＝100 m＋50 m＝150 m；位移的大小AP＝(AB＋d2)2＋(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m，方向由A指向C(2)150 m135.6 m，方向由A指向P.1．关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低【解析】由矢量的定义可知，A正确，B错误；位移的正、负号只表示方向，不表示大小，其大小由数值和单位决定，所以－10 m的位移比5 m的位移大，故C错误；温度的正、负是相对温度为0 ℃时高出和低于的温度，所以－10 ℃比5 ℃的温度低，故D正确．【答案】AD2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零【解析】位移是有向线段，是矢量，而路程是标量，二者是不同概念，A 错．当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等，B正确．位移大小和路程无直接关系，路程不为零，但可能是运动物体又回到出发点，位移为零，即C、D均错．【答案】B3．(2012·西安一中检测)根据材料，结合已学的知识，判断下列说法正确的是()(甲)(乙)(丙)图1－2－5A．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是位移B．图(甲)为我国派出的军舰护航线路图，总航程4 500海里，总航程4 500海里指的是路程C．如图(乙)所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图，由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D．如图(丙)所示是高速公路指示牌，牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km【解析】 4 500海里的总航程指路程，B正确，A错误；火炬手所走路线总长度指路程，C错误；25 km指从此处到下一出口的路程，D错误．【答案】B图1－2－64．如图1－2－6所示，“神舟八号”飞船于2011年11月1日5时58分10秒在酒泉卫星发射中心发射升空，583秒后精准进入轨道．从“神舟八号”飞船发射到与“天宫一号”对接，大约耗时2天．此后飞船绕地球稳定运行．下列说法正确的是()A．5时58分10秒表示时间间隔B．“神舟八号”绕地球运行过程中位移大小始终小于路程C．2天表示时刻D．研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，可以将飞船看成质点【解析】5时58分10秒表示时刻，2天表示时间间隔，A、C错误；“神舟八号”绕地球运行过程中，轨迹为曲线，位移大小始终小于路程，B正确；研究“神舟八号”绕地球运行的轨迹时，飞船大小对轨迹影响不大，可以将飞船看成质点，D正确．【答案】BD图1－2－75．由天津去上海，可以乘火车，也可以乘轮船，如图1－2－7所示，曲线ACB和虚线ADB分别表示天津到上海的铁路线和海上航线，线段AB表示天津到上海的直线距离，则下列说法中正确的是()A．乘火车通过的路程等于其位移的大小B．乘轮船通过的路程等于其位移的大小C．乘火车与轮船通过的位移大小相等D．乘火车与轮船通过的位移大小不相等【解析】只有在单向直线运动中位移大小才等于路程，A、B错误；位移只与初末位置有关，与路径无关，C正确，D错误．【答案】C6．一个物体从A点运动到B点，下列结论正确的是()A．物体的位移一定等于路程B．物体的位移与路程的方向相同，都从A指向BC．物体位移的大小总是小于或等于它的路程D．物体的位移是直线，而路程是曲线【解析】位移是矢量，路程是标量，A、B错误；物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程，做其他类型运动时，位移的大小小于路程，C正确；位移和路程都是描述物体运动的物理量，位移与初、末位置有关，路程与运动轨迹有关，不一定是曲线，D错误．【答案】C7．在2012年国际田联室内世锦赛男子800 m决赛中，埃塞俄比亚选手阿曼以1分48秒36夺冠．对于材料中800 m比赛的说法正确的是() A．位移相同比较运动的时刻B．位移相同比较运动的时间间隔C．路程相同比较运动的时刻D．路程相同比较运动的时间间隔【解析】800米比赛时，选手的起点位置是不同的，但跑过的路程相同．比赛比较的是完成全程所用的时间，指的是时间间隔．故D项正确．【答案】D8．北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入太空预定轨道．这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，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间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻【解析】由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错、B对．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错，D对．【答案】BD图1－2－89．(2012·保定一中高一检测)如图1－2－8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的正下方时，气门芯位移的大小为()A．πR B．2RC．2πR D．R4＋π2【解析】如图所示，气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方的过程中，初末位置之间的距离，也就是位移大小为x＝(2R)2＋(πR)2＝R4＋π2，因此选项D正确，其他选项均错误．【答案】D10．在图1－2－9中，汽车初位置的坐标是－2 km，末位置的坐标是1 km.求汽车的位移的大小和方向．图1－2－9【解析】由题意知，汽车在初、末位置的坐标分别为x1＝－2 km，x2＝1 km.所以汽车的位移为Δx＝x2－x1＝1 km－(－2) km＝3 km，位移的方向与x轴正方向相同．【答案】 3 km与x轴正方向相同11．某测绘规划技术人员在一次对某学校进行测量时，他从操场上某点A处开始，先向南走了30 m到达B处，再向东走了40 m到达C处，最后又向北走了60 m到达D处，则：(1)这人步行的总路程和位移的大小各是多少？(2)要比较确切地表示此人的位置变化，应该用位移还是路程？【解析】(1)如图，三角形AED为直角三角形，AE＝40 m，DE＝30 m，所以AD＝AE2＋DE2＝50 m，A、D分别为起点和终点，所以位移的大小是50 m.他走过的路程为：30 m＋40 m＋60 m＝130 m.(2)为了确切描述此人的位置变化，应该用位移，这样既能表示他相对出发点的距离，又能表示他相对出发点的方位．【答案】(1)130 m50 m(2)位移图1－2－1012．(2012·杭州一中高一检测)图1－2－10为400 m的标准跑道，直道部分AB、CD的长度均为100 m，弯道部分BC、DA是半圆弧，其长度也为100 m．A 点为200 m赛跑的起点，经B点到终点C.求：(1)200 m赛跑的路程和位移；(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移．(结果保留一位小数)【解析】(1)在200 m赛跑中，200 m指路径的长度，即路程是200 m；位移是从起点A指向终点C的有向线段，因BC是半圆弧，则直径d＝2×100πm≈63.7 m，故位移的大小AC＝AB2＋d2≈118.6 m，方向由A指向C.(2)跑至弯道BC的中点P时，路程是s＝AB＋BP＝100 m＋50 m＝150 m；位移的大小AP＝(AB＋d2)2＋(d2)2≈135.6 m方向由A指向P.【答案】(1)200 m118.6 m，方向由A指向C(2)150 m135.6 m，方向由A指向P.1．下列所说的速度中，哪些是瞬时速度()A．百米赛跑的运动员以9.5 m/s的速度冲过终点线B. 2011年8月28日铁路调整列车运行后，部分高铁和客专的动车组速度悄然降低，如济南西—杭州的G51次列车，在沪杭高铁段时速由350 km降至300 kmC. 返回地面的太空舱以8 m/s的速度落入太平洋D. 由于堵车，在隧道内的车速仅为1.2 m/s【解析】9.5 m/s是运动员冲线瞬间的速度，8 m/s是太空舱落入太平洋瞬间的速度，对应的都是一个时刻，都是瞬时速度；350 km/h、300 km/h、1.2 m/s 说的都是行程中的平均速度，故应选A、C两项．【答案】AC2．(2012·海口一中高一检测)对于瞬时速度和平均速度的理解，下列说法正确的是()A．瞬时速度为0，平均速度一定为0B．瞬时速度为0，平均速度可以不为0C．瞬时速度不为0，平均速度一定不为0D．瞬时速度不为0，平均速度可以为0【解析】车辆中途刹车停止后，再启动运行的一段时间内平均速度不为0，但停止时的瞬时速度为0，A错误；B正确；物体沿一圆周运动一圈的过程中，瞬时速度不为0，但位移为0，所以平均速度为0，C错误，D正确．【答案】BD图1－3－53．(2012·玉溪高一检测)2012伦敦奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，他在男子100 m 决赛和男子200 m 决赛中分别以9.63 s 和19.32 s 的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌，如图1－3－5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10.35 m/sC ．100 m 决赛中的平均速度约为10.38 m/sD ．100 m 决赛中的最大速度约为20.64 m/s【解析】 200 m 决赛是曲线，指路程，其位移小于200 m ，因此选项A 错误．由于200 m 决赛的位移x 1<200 m ，则平均速度v 1＝x 1t 1<20019.32 m/s ≈10.35 m/s ，故选项B 错.100 m 决赛的平均速度v 2＝x 2t 2＝1009.63 m/s ≈10.38 m/s ，故C 选项正确.100 m 决赛中的最大速度无法求得，故选项D 错误．【答案】 C4．下列说法中正确的是( )A ．在相等的时间内发生的位移相等则物体一定做匀速直线运动B ．做匀速运动的物体，在任何一个时刻的速度都相等C ．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一恒量，则该物体的运动一定是匀速直线运动D ．以上说法都不对【解析】匀速直线运动中，在任何相等的时间内发生的位移相等，且瞬时速度不变，B 正确．【答案】 B5．用同一张底片对着小球运动的路径每隔110 s 拍一次照，得到的照片如图1－3－6所示，则小球在图示过程的平均速度是( )。

人教版高中物理必修第一册第一章综合测试试卷含答案-答案在前

第一章综合测试答案解析一、1.【答案】C【解析】矢量既有大小，又有方向；标量只有大小，没有方向。

2.【答案】A【解析】“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水是静止的。

以水为参照物，则水就是静止的，而桥和水的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A 正确；以牛为参照物，牛与桥的位置发生了变化，桥是运动的，水与牛的位置也发生了变化，所以水也是运动的，故B 错误；以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，故C 错误；以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故D 错误。

3.【答案】C【解析】火车11:47 到达郴州西站，11:47 对应时间轴上的一点，是时刻，故A 错误；坐在火车上发现外面的树在倒退，这时的参考系是火车，故B 错误；由平均速率的公式可得，s 728v = = km/h = 214 km/ht 3.4，故C 正确；研究火车从长沙到深圳过程中经过某隧道的时间时，火车的大小和形状不能够忽略，不能看成质点，故D 错误。

4.【答案】B【解析】位移的正负号只表示方向，不表示大小，比较大小要看其绝对值，| 7 m | ＞ 4 m ，故从C 到 B 的位移小于从A 到 C 的位移，故A 错误，B 正确。

质点整个过程中的位移为质点由A 到 B 的合位移，即起点到终点的有向线段，所以位移x = 1 m 4 m = 3 m ，故C 错误；路程是运动的轨迹长度，则路程s = | x | + x = | 7 m | + 4 m = 11 m ，故D 错误。

1 25.【答案】A【解析】52 m/s 是指台风中心的最大速度，故为瞬时速度；而以每小时25 公里的速度向西北方向移动指的是一个过程中的速度，故为平均速度。

故A 正确，B、C、D 错误。

故选A。

6.【答案】C0 v 0 10【解析】刹车的加速度最小时，刹车时间最长，故t = 0 = s = 2.5 sa 4，C 正确。

高中物理必修一第一章章末总结

章末总结匀变速直线运动的求解方法1．匀变速直线运动的基本公式和推导公式：2.自由落体运动规律：(1)自由落体运动基本规律：初速度为零、加速度为g的匀加速度直线运动．(2)自由落体运动速度公式：v t＝gt.(3)自由落体运动位移公式：h ＝12gt 2(4)自由落体运动速度—位移关系式：v 2＝2gh .3．初速度为零的匀加速直线运动的特点(设T 为等分时间间隔)．(1)1T 末、2T 末、3T 末…瞬时速度的比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n ； (2)1T 内、2T 内、3T 内…位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶22∶32∶…∶n 2；(3)第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内…位移之比为：s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s N ＝1∶3∶5∶…∶(2N －1)；(4)从静止开始通过连续相等的位移所用的时间之比为：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t N ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(N －N －1)．4．逆向思维方法：在处理末速度为零的匀减速直线时，可以采用对称法，即逆向思维法，将该运动对称地看作加速度大小相等的初速度为零的匀加速直线运动，则相应的位移、速度公式以及匀变速直线运动的其他推论均可使用，此种方法可提升解题速度．一辆汽车以72 km/h 的速度在平直的公路上行驶，司机突然发现前方公路上有一只小鹿，于是立即刹车，汽车经过4 s 停下来，使小鹿免受伤害．假设汽车在刹车过程中做匀减速运动，试求：(1)汽车刹车过程中加速度的大小；(2)汽车刹车过程中经过的距离．解析：(1)设初速度方向为正方向，依题意可知：汽车初速度v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，末速度v t ＝0，刹车时间t ＝4 s根据加速度定义有a ＝v t －v 0t ＝0－204m/s 2＝－5 m/s 2所以刹车过程中的加速度大小为5 m/s 2.(2)根据匀变速直线运动位移公式s ＝v 0t ＋12at 2代入数据计算得：s ＝40 m 所以刹车距离为40 m.答案：(1)5 m/s 2；(2)40 m.名师点睛：对于汽车刹车问题，要注意是否有反应时间、反应距离的关系，刹车距离和停车距离等．还要注意刹车后末速度为零，速度不可能为负．在解题过程中要注意用运动规律中的时间、位移关系建立方程，这是处理运动学问题的基本方法．在解题过程中最好能画出物体运动的过程草图或图象，并找到各点及运动量之间的关系．用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法，要探究物体运动规律，就要分析打出的纸带，纸带分析时要做的工作一般有：1．判定物体是否做匀变速运动．因打点计时器每隔相同时间T 打一个点，设物体初速度为v 0，则第一个T 内纸带位移 x 1＝v 0T ＋12aT 2同理可得第二个T 内纸带位移 x 2＝(v 0＋aT )T ＋12aT 2…第n 个T 内纸带位移 x n ＝[v 0＋(n －1)aT ]T ＋12aT 2则相邻相等时间内物体位移差Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1 ＝aT 2如果物体做匀加速直线运动，即a 恒定，则Δx 为一恒量．这一结论反过来也成立，即如果所打纸带在任意两个相邻相等时间内位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动．2．逐差法求加速度．虽然用a ＝ΔxT 2可以从纸带上求得加速度，但利用一个Δx 求得的加速度偶然误差太大，最好多次测量求平均值．求平均值的方法可以有两个，一是求各段Δx 的平均值，用Δx 求加速度，二是对每一个位移差分别求出加速度，再求加速度的平均值，但这两种求平均的实质是相同的，都达不到减小偶然误差的目的．如a －＝a 1＋a 2＋…＋a n ＋1n ＝Δx 1T2＋Δx 2T 2＋…＋Δx n T 2n＝(x 2－x 1)＋(x 3－x 2)＋…＋(x n ＋1－x n )nT 2纸带分析常用方法及规律＝x n＋1－x1 nT2这样求平均的结果仍是由两段T内的位移x n＋1和x1决定，偶然误差相同．怎样就能把纸带上各段位移都利用起来呢？如果纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x6，如下图所示．则x4－x1＝(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝3aT2x5－x2＝(x5－x4)＋(x4－x3)＋(x3－x2)＝3aT2x6－x3＝(x6－x5)＋(x5－x4)＋(x4－x3)＝3aT2所以a＝(x6－x3)＋(x5－x2)＋(x4－x1)9T2就把各段位移都利用上了，有效地减小了仅用两次位移测量带来的偶然误差．这种方法被称为逐差法．如右图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果．(单位：cm)(1)为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内．(单位：cm)各位移差与平均值最多相差________cm，即各位移差与平均值最多相差________%.由此可得出结论：小车在______________的位移之差在________范围内相等，所以小车的运动是______________．(2)根据a＝x n－x n－33T2，可以求出：a1＝x4－x13T2＝__________m/s2，a2＝x5－x23T2＝__________m/s2，a3＝x6－x33T2＝__________m/s2，所以a＝a1＋a2＋a33＝________m/s2.解析：(1)x2－x1＝1.60 cm；x3－x2＝1.55 cm；x4－x3＝1.62 cm；x5－x4＝1.53 cm；x6－x5＝1.61 cm；Δx＝1.58 cm.各位移差与平均值最多相差0.05 cm，即各位移差与平均值最多相差3.3%.由此可得出结论：小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差在误差允许范围内相等，所以小车的运动是匀加速直线运动．(2)采用逐差法，即a1＝x4－x13T2＝1.59 m/s2，a2＝x5－x23T2＝1.59 m/s2，a3＝x6－x33T2＝1.59 m/s2，a＝a1＋a2＋a33＝(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)9T2＝1.59 m/s2.答案：(1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.580.05 3.3任意两个连续相等的时间内误差允许匀加速直线运动(2)1.59 1.59 1.59 1.59►跟踪训练1．在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用的电源频率为50 Hz，右上图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻两个点中间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，后面五个点到0点的距离分别是(单位：cm)8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得小车运动的加速度大小为__________m/s 2，方向为________________________________________________________________________．答案：1.5 与规定的正方向(运动方向)相反2．某同学用下图所示装置测量重力加速度g ，所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0计数点，然后每隔3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如下图所示．该同学用两种方法处理数据(T 为相邻两计数点的时间间隔)：方法A ：由g 1＝x 2－x 1T 2，g 2＝x 3－x 2T 2，…，g 5＝x 6－x 5T2，取平均值g ＝8.667 m/s 2；方法B ：由g 1＝x 4－x 13T 2，g 2＝x 5－x 23T 2，g 3＝x 6－x 33T 2，取平均值g ＝8.673 m/s 2. 从数据处理方法看，在x 1，x 2，x 3，x 4，x 5，x 6中，对实验结果起作用的，方法A 中有______________；方法B 中有_______________．因此，选择方法__________(填“A ”或填“B ”)更合理，这样可以减少实验的______(填“系统”或“偶然”)误差．本实验误差的主要来源有________________________________(试举出两条)．答案：x 1、x 6或37.5、193.5 x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6或37.5、69.0、100.5、131.5、163.0、193.5 B 偶然阻力(空气阻力，振针的阻力，限位孔的阻力，复写纸的阻力等)、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等1．追及、相遇的特征．追及的主要条件是两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种：追及和相遇问题(1)初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上，在追上之前两者有最大距离的条件是两物体的速度相等．(2)匀速运动的物体甲追赶同方向的匀加速运动的物体乙，此时存在一个恰好追上或恰好追不上的临界条件，即两物体速度相等，此临界条件给出一个此种追赶情形能否追上的方法：若两者速度相等时，甲、乙位移相等，则恰好追上；若两者速度相等时，甲的位移小于乙的位移，则甲永远追不上乙，此时两者间有最小距离；若两者速度相等时，甲的位移大于乙的位移．此时说明甲已超过了乙而在乙的前方，之后便成了乙追甲了，因乙是加速的，故定能追上甲，亦即在这种情况下，甲、乙能相遇两次，此种情况亦可通过比较甲、乙位移相等时速度大小的关系进行判定，请自行分析．(3)匀减速运动的物体追赶同方向的匀速运动的物体，情形跟第二种情形相类似，请自行分析．两物体恰能相遇的临界条件是两物体处于同一位置时速度相等，或两物体速度相等时恰处于同一位置．2．解追及、相遇问题的思路．(1)根据对两物体运动过程的分析，画出两物体运动的示意图．(2)根据两物体的运动性质，分别列出两个物体的位移方程，注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中．(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程，这是关键．(4)联立方程求解，并对结果进行简单分析．3．分析追及、相遇问题时的注意事项．(1)分析问题时，一定要注意抓住一个条件两个关系，一个条件是两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等．两个关系是时间关系和位移关系，时间关系是指两物体运动时间是否相等，两物体是同时运动还是一先一后等；而位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等，其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口，因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯，对帮助我们理解题意，启迪思维大有裨益．(2)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意，追上前该物体是否停止运动．(3)仔细审题，注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰巧”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．4．解决追及相遇问题的方法．大致分为两种方法：一是物理分析法，即通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解；二是数学方法，因为在匀变速运动的位移表达式中由时间的二次方我们可列出位移方程，利用二次函数求极值的方法求解，有时也可借助v t 图象进行分析．汽车正以10 m/s 的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s 的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6 m/s 2的匀减速直线运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？解析：汽车在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行车的速度，因此汽车和自行车之间的距离在不断减小，当这个距离缩小到零时，若汽车的速度减至与自行车相同，则能满足题设中汽车恰好不碰上自行车的条件，所以本题要求汽车关闭油门时离自行车的距离x 应是汽车从关闭油门减速运动直到速度与自行车相等时发生的位移x 汽与自行车在这段时间内发生的位移x 自之差，如下图所示．解法一：汽车减速到4 m/s 时发生的位移和运动的时间分别为：x 汽＝(v 2t －v 20)2a ＝(100－16)12m ＝7 m ，t ＝(v t －v 0)a ＝(10－4)6 s ＝1 s ，这段时间内自行车发生的位移： x 自＝v 自t ＝4×1 m ＝4 m ，汽车关闭油门时离自行车的距离： x ＝x 汽－x 自＝7 m －4 m ＝3 m.解法二：利用v t 图象进行求解．如右图所示，直线A 、B 分别表示汽车与自行车的v t 图象，其中画斜线部分三角形的面积表示当两车速度相等时汽车比自行车多发生的位移，即为题中所求的汽车关闭油门时离自行车的距离x .由图可知x ＝12×(10－4)×1 m ＝3 m.答案：3 m►跟踪训练1．(双选)如图所示为三个运动物体的v -t 图象，其中A 、B 两物体从不同地点出发，A 、C 两物体从同一地点出发，则以下说法正确的是( )A ．A 、C 两物体的运动方向相同B ．t ＝4 s 时，A 、B 两物体相遇C ．t ＝4 s 时，A 、C 两物体相遇D ．t ＝2 s 时，A 、B 两物体相距最远答案：AC2．一辆摩托车行驶的最大速度为108 km/h.现让摩托车从静止出发，要求在4 min 内追上前方相距为1 km 、正以25 m/s 的速度在平直公路上行驶的汽车．则该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？答案：2.25 m/s 2。

高一物理必修一第一章测试题+答案(完整资料)

此文档下载后即可编辑第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系【教学目标】1．理解质点的概念．知道它是一种科学抽象，知道物体在什么情况下可以看作质点，知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。

2．知道参考系的概念．知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同，通常选择参考系时，要考虑研究问题的方便。

3．学会在参考系上建立坐标系来定量确定物体位置以及位置的变化。

【重点难点】重点：对质点概念的理解，物体可以看作质点的条件；研究实际问题时，如何选取参考系。

难点：什么情况下可以将物体看作质点。

【教学过程】自然界的一切物体都在不停地运动，江河奔流不息，鸟儿自由飞翔，车辆高速行驶，火箭发射，天体运转，电子绕核运动……物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。

按物体上各部分的运动情况是否相同可以将运动分为平动（物体上各点的运动情况都相同）和转动（物体上各点以某一点为轴运动）；按照物体的运动轨迹又可以将运动分为直线运动和曲线运动。

在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫做力学。

为了描述物体的运动，我们首先要来学习几个相关的概念。

（板书课题）（一）物体和质点“质点”的引入：自然界中大多数物体的运动是比较复杂的。

比如：鸽子在天空中飞翔时，身体各部分的运动情况并不一样，身体向前飞行时，翅膀还在上下拍动；人在向前奔跑的时候，不仅躯干在向前运动，手臂也在前后摆动。

要准确地描述这些物体的运动显得比较困难。

但我们一定要将物体各部分运动情况都描述清楚吗？不一定。

当我们要研究鸽子或人的运动快慢的时候，可以忽略翅膀和手臂的运动，将它们“浓缩”为一个只有质量没有形状和大小的点，而这对我们所要研究的问题并没有太大的影响。

为了使研究的问题简化，可以，将物体看成一个只有质量而没有大小和形状的点。

1．质点：用来代替物体的有质量而没有形状和大小的点。

2．质点是一个理想模型，实际并不存在。

但不同于几何中的点（阅读课本P11左下角）3．视作质点的条件：物体的大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计。

2020学年人教必修一高中物理第一章章末达标检测(含解析)

章末检测一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.在某同学的物理笔记上,有一些关于运动学概念的记录,其中记录有误的是()A.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在B.对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等C.物体有加速度,速度就增加D.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度1.答案C质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在,A正确;对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等,B正确;物体有加速度,速度可能增加、也可能减小,C错误;一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度,故D正确。

2.轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标。

近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫作“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车加速度的变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。

下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是()A. m/sB. m/s2C. m/s3D. m2/s32.答案C加速度的变化率表示加速度变化的快慢,等于加速度的变化量与时间的比值,根据单位换算关系可知,加速度变化率的单位应该是m/s3,C选项正确。

3.手机给人民生活带来很多便利,某些出行软件极大地方便了某些“不识路”的驾车一族,如图,下列说法正确的是()A.图中的“53分钟”“52分钟”“50分钟”指的是时刻B.图中的“16公里”“17公里”“19公里”指的是位移C.图中推荐的第一种方案驾车距离最短,则路程等于位移大小D.图中研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看作质点3.答案D题图中的“53分钟”“52分钟”“50分钟”指的是时间的长度,即时间间隔,故A错误;题图中的“16公里”“17公里”“19公里”指的是实际路线长度,是路程,故B错误;推荐的第一种方案驾车距离最短,但运动的轨迹是曲线,所以路程大于位移的大小,故C错误;在题图中研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状能够忽略,可以将汽车视为质点,故D正确。

人教版高中物理必修一第一章测试题(含答案)

1．下列几个速度中，指瞬时速度的是()A．上海磁悬浮列车行驶过程中的速度为400 km/hB．乒乓球运动员陈玘扣出的乒乓球速度达23 m/sC．子弹在枪膛内的速度为400 m/sD．飞机起飞时的速度为300 m/s2．在公路上常有交通管理部门设置的如图2－3－8所示的限速标志，这是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时()图2－3－8A．平均速度的大小不得超过这一规定数值B．瞬时速度的大小不得超过这一规定数值C．必须以这一规定速度行驶D．汽车上的速度计指示值，有时还是可以超过这一规定值的3．短跑运动员在100 m比赛中，以8 m/s的速度迅速从起点冲出，到50 m处的速度是9 m/s,10 s末到达终点的速度是10.2 m/s，则运动员在全程中的平均速度是()图2－3－9A．9 m/s B．10.2 m/sC．10 m/s D．9.1 m/s4．2012伦敦奥运会上，中国游泳名将孙杨以3分40秒14的成绩，夺得男子400米自由泳冠军，并打破奥运会记录，改写了中国男子泳坛无金的历史，高科技记录仪测得他冲刺终点的速度为3.90 m/s，则他在400米运动过程中的平均速率约为()图2－3－6A．2.10 m/s B．3.90 m/sC．1.67 m/s D．1.82 m/s5．(2013·临高一中高一检测)晓宇和小芳同学从网上找到几幅照片，根据照片所示情景请判断下列说法正确的是()大炮水平发射炮弹轿车紧急刹车高速行驶的磁悬浮列车13秒15！刘翔出人意料完成复出之战图2－3－10A．当点燃火药炮弹还没发生运动瞬间，炮弹的加速度一定为零B．轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大C．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D．根据图中数据可求出110 m栏比赛中任意时刻的速度6．一物体自原点开始在x轴上运动，其初速度v0＞0，加速度a＞0，当加速度不断减小直至为零时，物体的()A．速度不断减小，位移不断减小B．速度不断减小，位移不断增大C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大D．速度不断增大，当a＝0时，位移达到最大值7．一个物体以恒定加速度做变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后的速度大小为10 m/s，在这1 s内该物体的()A．速度变化的大小可能小于4 m/sB．速度变化的大小可能大于10 m/sC．加速度的大小可能小于4 m/s2D．加速度的大小可能大于10 m/s28．(2012·郑州高一检测)物体做加速直线运动，已知第1 s末的速度大小是6 m/s，第3 s 末的速度大小是10 m/s，则该物体的加速度可能是()A．2 m/s2B．4 m/s2C．－4 m/s2D．－2 m/s29．(2013·福州三中高一检测)小明同学在学习了DIS实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图2－3－11所示．在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头齐平，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端．小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据．图2－3－11实验次数不同的挡光片通过光电门的时间/s 速度/(m·s－1)第一次Ⅰ0.230 440.347第二次Ⅱ0.174 640.344第三次Ⅲ0.116 620.343第四次Ⅳ0.058 500.342 则以下表述正确的是()①四个挡光片中，挡光片Ⅰ的宽度最小②四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小③四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度④四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度A．①③B．②③C．①④D．②④10．如图2－3－12龟的加速度是________．图2－3－1211．2012年8月25日，在伦敦奥运会女排小组赛中中国队以3∶2击败韩国队，夺得小组赛亚军．中国队与韩国队交锋时，假如从韩国队飞来的排球具有水平方向上的20 m/s 的速度，被击后球以原速率水平返回，球与王一梅的手接触时间为0.2 s，设0.2 s内排球的速度均匀变化，求排球被击打过程中的加速度．图2－3－1312．小型轿车的“百公里加速的时间”是指轿车从静止开始加速到100 km/h所用的最少时间，它与发动机的功率、车体的质量、传动机构的匹配等因素有关，是反映汽车性能的重要参数．某种型号的轿车的百公里加速时间为13.2 s，则它的平均加速度为多少？1、【解析】由于瞬时速度是对应于某一时刻或某一位置的，A 中对应行驶过程，不是瞬时速度；B 中对应于扣球时，则B 正确；C 对应于枪膛内的过程，C 错误；D 中对应于飞机起飞的时刻，故D 正确．【答案】 BD2、【解析】限速标志上标明的是该路段所允许的最大速度，此时指的是瞬时速度，故B 项正确．【答案】 B3、【解析】由平均速度的定义知v ＝s t ＝10010 m/s ＝10 m/s ，故C 项正确．【答案】 C4、【解析】平均速率v ＝路程时间，即v ＝400220.14 m/s＝1.82 m/s. 【答案】 D5、【解析】当点燃火药炮弹还没发生运动瞬间，炮弹的速度为零，但炮弹的加速度不等于零，选项A 错误；轿车紧急刹车时，速度很快减小到零，速度变化很快，加速度很大，选项B 正确；磁悬浮列车高速行驶，但速度可能没有发生变化，速度变化量可能等于零．加速度就可能等于零，选项C 正确；图中数据是刘翔完成110 m 栏运动所用的时间，可得出刘翔在110 m 栏运动过程中的平均速度，并不能得到任意时刻的速度，选项D 错误．【答案】 BC6、【解析】由于加速度减小到零的过程中，物体加速度的方向与速度方向相同，所以物体做加速运动，速度越来越大．当加速度为零时，速度达到最大，物体向同一方向运动，位移越来越大．故C 项正确．【答案】 C7、【解析】当两速度方向相同时，设初速度方向为正，有v 0＝4 m/s ，v t ＝10 m/s ，则a ＝v t －v 0Δt ＝10－41 m/s 2＝6 m/s 2；当两速度方向相反时，设初速度方向为正，有v 0＝4 m/s ，v t ＝－10 m/s ，则a ＝v t －v 0Δt ＝－10－41m/s 2＝－14 m/s 2.【答案】 BD8、【解析】物体做加速直线运动，虽然初、末速度的方向不知道，但方向一定是相同的．若v 0＝6 m/s ，v t ＝10 m/s ，则a ＝v t －v 0Δt＝2 m/s 2；若v 0＝－6 m/s ，v t ＝－10 m/s ，则a ＝v t －v 0Δt＝－2 m/s 2.故A 、D 项正确．【答案】 AD9、【解析】由于小车从同一高度下滑，那么到达光电门处的速度相同，从通过光电门的时间来看，挡光片Ⅳ通过光电门的时间最短，则它的宽度最小，这段时间内的平均速度也就越接近小车车头到达光电门处的瞬时速度，所以D 正确．【答案】 D10、【解析】由a ＝ΔvΔt知，a ＝v 2－v 1t ＝2.5×10－2－00.5 m/s 2＝0.05 m/s 2.【答案】 0.05 m/s 211、【解析】轿车的初速度v 0＝0，百公里加速测试的末速度v t ＝100 km/h ＝2509m/s ，因此，该过程中的速度变化量Δv ＝v t －v 0＝2509 m/s ，由加速度定义式a ＝Δv Δt 得：a ＝2509/13.2m/s 2＝2.1 m/s 2 【答案】 2.1 m/s 2【答案】 200 m/s 2，方向与初速度方向相反12、【解析】规定初速度的方向为正方向对排球有初速度v 0＝20 m/s ，末速度v ＝－20 m/s ，时间t ＝0.2 s ，排球被击打过程的加速度 a ＝v －v 0t ＝－20－200.2 m/s 2＝－200 m/s 2.即击球过程中，加速度大小为200 m/s 2，方向与初速度方向相反．。

高中物理必修一第一章章末测试题(附答案)

高中物理必修一第一章章末测试题(附答案)1.下列各组物理量都为矢量的是（）A.位移时间B.平均速度加速度C.速率瞬时速度D.路程速度2.以下关于质点的说法，判断正确的是（）A.质点是理想模型，实际并不存在B.体积很大的物体不能视为质点，只有体积很小的物体才能被视为质点C.在研究火车过桥所用时间时，火车可以被视为质点D.研究杂技表演者的演出动作时，表演者可被视为质点3.关于位移和路程，下列说法正确的是（）A.在某一段时间内物体运动的位移为零，则该物体一定是静止的B.在某一段时间内物体运动的路程为零，则该物体一定是静止的C.在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程D.在曲线运动中，物体的位移大小可能等于其路程4.下列关于速度和加速度的说法中正确的是()A.速度大的物体，加速度一定大B.速度为零的物体，加速度一定为零C.加速度小的物体，速度可能很大D.加速度为零的物体，一定静止5.一物体沿直线运动了一段距离，已知前三分之一距离物体做匀速运动的速度为4m/s，后三分之二距离做匀速运动的速度为12m/s，则物体在全程中的平均速度大小为（）A.7m/sB.7.2m/sC.8m/sD.8.2m/s6.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像，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()7.如图所示，一物体从A点出发，沿一半径为R的圆周顺时针运动，第一次到达B点时，问这一过程中物体运动的路程和位移大小各位多少（）二、多项选择题：8.在无人机大赛中，某无人机在平面内由点（0,0）出发，沿直线运动到点（3,1），然后又由点（3,1）沿直线运动到点（1,4），然后又由点（1,4）沿直线运动到点（5,5），最后又由点（5,5）沿直线运动到点（2,2），平面坐标系纵、横坐标轴的单位长度为1m。

整个过程中无人机所用的时间是2s，则（）9.两个做直线运动的物体，甲的加速度为3m/s2，已的加速度为-5m/s2，下列说法正确的是A.甲的加速度比乙的大B.乙的加速度比甲的大C.甲做加速运动，乙做减速运动D.甲、乙加速度方向相反10.两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是()三、计算题（本大题共3小题，共40分，其中11题10分，12题12分，13题18分）11.如图所示，（a）、（b）图线为甲、乙两物体的速度时间图像，由图像信息回答以下问题：（1）（a）、（b）图像表明物体各做什么运动（2）初速度是多大（3）加速度有时多大12.一支队伍匀速前行，通讯员从队尾赶到队前传达命令后又立即返回到队尾，队伍已前行了300m，在整个过程中，通讯员共用了60s，比队伍多走了100m路程，则求：（1）通讯员全程中通过的路程和位移大小（2）通讯员全程中的平均速度大小（3）通讯员全程中的平均速率大小13.升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s，速度达到3m/s，接着匀速上升10s，最后再以加速度a2匀减速上升3s才停下来。

高中物理人教版选择性必修一第一章动量守恒定律章末检测试卷（一）

高中物理人教版选择性必修一第一章动量守恒定律章末检测试卷（一）章末检测试卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．下面列举的装置各有一定的道理，其中不能用动量定理进行解释的是()A．运输玻璃器皿等易碎物品时，在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物B．建筑工人戴的安全帽内有帆布垫，把头和帽子的外壳隔开一定的空间C．热水瓶胆做成两层，且把两层中间的空气抽去D．跳高运动中的垫子总是十分松软答案 C2．如图1所示，在光滑的水平面上放置有两木块A和B，A的质量较大，现同时施加大小相等的恒力F使它们相向运动，然后又同时撤去外力F，A和B迎面相碰后合在一起，则A和B合在一起后的运动情况是()图1A．停止运动B．因A的质量较大而向右运动C．因B的速度较大而向左运动D．运动方向不确定答案 A解析由动量定理知，A和B在碰撞之前的动量等大反向，合动量为零，碰撞过程中动量守恒，因此碰撞合在一起之后的总动量仍为零，即停止运动，故选A.3．(2019·湖北重点高中联考)一只小船质量为M ，船上人的质量为m .船原来以速度v 0行驶，当船上的人以相对地面的水平速度v 0沿船行反方向跳离船时，不计水的阻力，则船的速度大小变为( ) A ．v 0 B.mM v 0 C.M ＋m M v 0D.M ＋2m Mv 0答案 D解析当船上的人以相对地面的水平速度v 0沿船行反方向跳离船时，小船和人组成的系统动量守恒，以小船原来的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：(M ＋m )v 0＝m (－v 0)＋M v 解得：v ＝M ＋2m Mv 0，故D 正确．4．一质量为60 kg 的建筑工人不慎由静止从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来．已知弹性安全带从开始伸直到拉伸到最长的缓冲时间是1.5 s ，安全带自然长度为5 m ，g 取10 m/s 2，则安全带所受的平均冲力的大小为( ) A ．500 N B ．1 100 N C ．600 N D ．1 000 N 答案 D解析设建筑工人下落5 m 时速度为v ，则v ＝2gh ＝2×10×5 m/s ＝10 m/s ，设安全带所受平均冲力大小为F ，则由动量定理得：(mg －F )t ＝－m v ，所以F ＝mg ＋m vt ＝60×10 N ＋60×101.5N ＝1 000 N ，故D 对，A 、B 、C 错． 5．a 、b 两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰，碰撞前a 球的动量p a ＝30 kg·m/s ，b 球的动量p b ＝0，碰撞过程中，a 球的动量减少了20 kg·m/s ，则碰撞后b 球的动量为( ) A ．－20 kg·m/s B ．10 kg·m/s C ．20 kg·m/s D ．30 kg·m/s 答案 C解析碰撞过程中，a 球的动量减少了20 kg·m/s ，故此时a 球的动量是10 kg·m/s ，a 、b 两球碰撞前后总动量保持不变，为30 kg·m/s ，则碰撞后b 球的动量为20 kg·m/s.6．(2018·济南市高二下期末)一只爆竹竖直升空后，在高为h 处达到最高点并发生爆炸，分为质量不同的两块，两块质量之比为3∶1，其中质量小的一块获得大小为v 的水平速度，重力加速度为g ，不计空气阻力，则两块爆竹落地后相距( ) A.v 42h g B.2v 32h g C ．4v 2h gD.4v 32h g答案 D解析设其中一块质量为m ，另一块质量为3m .爆炸过程系统水平方向动量守恒，以速度v 的方向为正方向，由动量守恒定律得：m v －3m v ′＝0，解得v ′＝v3；设两块爆竹落地用的时间为t ，则有：h ＝12gt 2，得t ＝2hg，落地后两者间的距离为：s ＝(v ＋v ′)t ，联立各式解得：s ＝4v32hg，故选D.7.如图2所示，半径为R 的光滑半圆槽质量为M ，静止在光滑水平面上，其内表面有一质量为m 的小球被竖直细线吊着位于槽的边缘处，现将线烧断，小球滑行到最低点向右运动时，槽的速度为(重力加速度为g )( )图2A ．0 B.m M 2MgRM ＋m，方向向左 C.m M2MgRM ＋m，方向向右 D ．不能确定答案 B解析以水平向右为正方向，设在最低点时m 和M 的速度大小分别为v 和v ′，根据动量守恒定律得：0＝m v －M v ′，根据机械能守恒定律得：mgR ＝12m v 2＋12M v ′2，联立以上两式解得v ′＝mM2MgRM ＋m，方向向左，故选项B 正确．8.如图3所示，在光滑的水平地面上停放着质量为m 的装有14弧形槽的小车．现有一质量也为m 的小球以v 0的水平速度沿与切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则( )图3A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒B．小球从右侧离开车后，对地将向右做平抛运动C．小球从右侧离开车后，对地将做自由落体运动D．小球从右侧离开车后，小车的速度有可能大于v0答案 C解析整个过程中系统水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中水平方向动量守恒：m v0＝m v1＋m v2，由机械能守恒得：12＝12m v12＋12m v22，联立解得v1＝0，v2＝v0，即小球与小车分离时二者2m v0交换速度，所以小球从小车右侧离开后对地将做自由落体运动，故B、D错误，C正确．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9．如图4所示，用水平轻弹簧相连的物块a和b放在光滑的水平面上，物块a紧靠竖直墙壁，物块c以初速度v0向物块b运动并在极短时间内与b粘在一起．对于由物块a、b、c和弹簧所组成的系统，在下列依次进行的过程中，机械能守恒但动量不守恒的是() 图4A ．c 刚与b 接触→c 与b 粘在一起B ．b 和c 整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大C ．弹簧压缩量第一次最大→弹簧第一次恢复原长D ．弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次最大答案 BC解析c 与b 粘在一起，发生的是完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能损失最大，故A 错误；b 和c 整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大，动能转化成弹簧的弹性势能，机械能守恒，但动量不守恒，故B 正确；弹簧压缩量第一次最大→弹簧第一次恢复原长，弹性势能转化成动能，机械能守恒，但是动量增加，故C 正确；弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次最大，动量守恒，机械能守恒，故D 错误．10．质量为m 的小球A ，沿光滑水平面以v 0的速度与质量为2m 的静止小球B 发生正碰，碰撞后A 球的动能变为原来的1 9，那么小球B 的速度可能是( )A.13v 0 B.23v 0 C.49v 0 D.59v 0 答案 AB解析根据E k ＝12m v 2，碰撞后A 球的动能变为原来的19，则A 球的速度变为v A ′＝±13v 0，正、负表示方向有两种可能．当v A ′＝13v 0时，v A ′与v 0同向，有m v 0＝13m v 0＋2m v B ，解得v B ＝13v 0当v A ′＝－13v 0时，v A ′与v 0反向，有m v 0＝－13m v 0＋2m v B ，解得v B ＝23v 0，故选A 、B.11.小车静置于光滑的水平面上，小车的A 端固定一个水平轻质小弹簧，B 端粘有橡皮泥，小车的质量为M ，质量为m 的木块C 放在小车上，用细绳连接于小车的A 端并使弹簧压缩(细绳未画出)，开始时小车与C 都处于静止状态，木块C 距小车右端的距离为L ，如图5所示，当突然烧断细绳，弹簧被释放，使木块C 离开弹簧向B 端冲去，并跟B 端橡皮泥粘在一起，以下说法中正确的是( )图5A ．如果小车内表面光滑，整个系统任何时刻机械能都守恒B ．当木块相对地面运动的速度大小为v 时，小车相对地面运动的速度大小为mM vC ．小车向左运动的最大位移为mLM ＋mD ．小车向左运动的最大位移为mM L答案 BC解析小车、弹簧与木块C 这一系统所受合外力为零，系统在整个过程动量守恒，但粘接过程有机械能损失．M v ′－m v ＝0，则v ′＝mMv ，该系统属于“人船模型”，Md ＝m (L －d )，所以车向左运动的最大位移应等于d ＝mLM ＋m，综上，选项B 、C 正确．12.(2020·郑州一中高二期中)如图6所示，质量为m 的小球A 静止于光滑的水平面上，在球A 和墙之间用水平轻弹簧连接，现用完全相同的小球B 以水平速度v 0与A 相碰撞，碰撞后两球粘在一起压缩弹簧．若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E ，从球A 被碰撞到回到原静止位置的过程中弹簧对A 、B 整体的冲量大小为I ，则下列表达式中正确的是( )图6A ．E ＝14m v 02B ．E ＝12m v 02C ．I ＝m v 0D ．I ＝2m v 0答案 AD解析选取A 、B 作为一个系统，设两球碰撞后的速度为v ，在A 、B 两球碰撞过程中，以v 0的方向为正方向，由动量守恒定律可得：m v 0＝(m ＋m )v ，解得v ＝v 02，再将A 、B 及轻弹簧作为一个系统，在压缩弹簧过程中利用机械能守恒定律可得：弹簧最大弹性势能E ＝12×2m v 022＝14m v 02，A 正确，B 错误；弹簧压缩到最短后，A 、B 开始向右运动，弹簧恢复原长时，由机械能守恒定律可知，A 、B 的速度大小均为v 02，以水平向右为正方向，从球A 被碰撞到回到原静止位置的过程中，弹簧对A 、B 整体的冲量大小I ＝2m ×v 02－2m ×－v 02＝2m v 0，C 错误，D正确．三、非选择题(本题6小题，共60分)13．(6分)(2019·玉溪一中期中)如图7所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．图7(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________(填选项前的符号)间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影点．实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．(小球质量关系满足m1>m2)接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放时的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]．答案(1)C(2分)(2)ADE(2分)(3)m1·OM＋m2·ON＝m1·OP(2分) 解析(1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以由落地高度不变情况下的水平射程来体现速度．故选C.(2)实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．测量平均落地点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必需的，而且D要在E之前．至于用天平测量质量，先后均可以．故选A、D、E.(3)若两球相碰前后的动量守恒，则m1v0＝m1v1＋m2v2，又OP＝v0t，OM＝v1t，ON＝v2t，代入得：m1OP＝m1OM＋m2ON.14．(8分)(2019·济宁市模拟考试)为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球a、b，按下述步骤做了实验：图8①用天平测出两小球a、b的质量(分别为m1和m2，且m1>m2)．②按如图8所示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球b，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球b放在斜槽末端边缘处，让小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球a和b在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中点D、E、F是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为L D、L E、L F.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)在不放小球b时，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，a 的落点在图中________点，把小球b放在斜槽末端边缘处，小球a从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球a 的落点在图中________点．(2)若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有________． A ．m 1L F ＝m 1L D ＋m 2L E B ．m 1L E 2＝m 1L D 2＋m 2L F 2 C ．m 1L E ＝m 1L D ＋m 2L F D ．LE ＝LF －L D答案 (1)E (2分) D (2分) (2)C(4分)解析 (1)小球a 从斜槽顶端A 处由静止开始滚下，a 的落点在题图中的E 点，小球a 和小球b 相撞后，小球b 的速度增大，小球a 的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后a 球的落点是D 点，b 球的落点是F 点．(2)设斜面BC 的倾角为θ，小球落点到B 点的距离为L ，小球从B 点抛出时速度为v ，则竖直方向有L sin θ＝12gt 2，水平方向有L cos θ＝v t ，解得v ＝L cos θt ＝L cos θ2L sin θg ＝cos θ2sin θg L ，所以v ∝L .由题意分析得，只需满足m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2，把速度v 代入整理得m 1L E ＝m 1L D ＋m 2L F ，就可说明两球碰撞过程中动量守恒；若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失，则要满足关系式12m 1v 12＝12m 1v 1′2＋12m 2v 22，整理得m 1L E ＝m 1L D ＋m 2L F ，故C正确．15．(8分)(2019·陕西怀仁高二期中)如图9所示，人站在滑板A 上，以v 0＝3 m/s 的速度沿光滑水平面向右运动．当靠近前方的横杆时，人相对滑板竖直向上起跳越过横杆，A 从横杆下方通过，与静止的滑板B 发生碰撞并粘在一起，之后人落到B 上，与滑板一起运动，已知人、滑板A 和滑板B 的质量分别为m 人＝70 kg 、m A ＝10 kg 和m B ＝20 kg ，求：图9(1)A、B碰撞过程中，A对B的冲量的大小和方向；(2)人最终与滑板的共同速度的大小．答案(1)20 kg·m/s方向水平向右(2)2.4 m/s解析(1)人跳起后A与B碰撞前后动量守恒，设碰后AB的速度为v1，m A v0＝(m A＋m B)v1 (2分)解得：v1＝1 m/s(1分)A对B的冲量：I＝m B v1＝20×1 kg·m/s＝20 kg·m/s方向水平向右．(2分)(2)人下落与AB作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度为v2，m人v0＋(m A＋m B)v1＝(m人＋m A＋m B)v2(2分)代入数据得：v2＝2.4 m/s.(1分)16．(12分)如图10所示，在光滑水平面上静止放着一质量为2m 的木板B，木板表面光滑，右端固定一水平轻质弹簧，质量为m的木块A以速度v0从木板的左端水平向右滑上木板B.图10(1)求弹簧的最大弹性势能；(2)弹簧被压缩至最短的过程中，求弹簧给木块A 的冲量；(3)当木块A 和木板B 分离时，求木块A 和木板B 的速度．答案 (1)13m v 02 (2)23m v 0，方向水平向左 (3)13v 0，方向水平向左 23v 0，方向水平向右解析 (1)弹簧被压缩到最短时，木块A 与木板B 具有相同的速度，此时弹簧的弹性势能最大，设共同速度为v ，从木块A 开始沿木板B 表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A 、B 和轻弹簧组成的系统的动量守恒，取向右为正方向，有m v 0＝(m ＋2m )v (2分) 由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能E p ＝12m v 02－1 2(m ＋2m )v 2(1分)解得E p ＝13m v 02(1分)(2)对木块A ，根据动量定理得I ＝m v －m v 0(1分) 解得I ＝－23m v 0，负号表示方向水平向左(1分)(3)从木块A 滑上木板B 直到二者分离，系统的机械能守恒，设分离时A 、B 的速度分别为v 1和v 2，根据动量守恒定律得m v 0＝m v 1＋2m v 2(2分) 根据机械能守恒定律得12m v 02＝12m v 12＋12×2m v 22 (2分)解得v 1＝－v 03，v 2＝2v 03，负号表示方向水平向左．(2分)17.(12分)两块质量都是m 的木块A 和B 在光滑水平面上均以大小为v 02的速度向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k 的水平轻弹簧连接，如图11所示．现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为m4，速度大小为v 0，子弹射入木块A (时间极短)并留在其中．求：图11(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A 、B 的速度v A 和v B 的大小．(2)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．答案(1)v 05 v 02 (2)140m v 02解析 (1)在子弹打入木块A 的瞬间，由于相互作用时间极短，弹簧来不及发生形变，A 、B 都不受弹簧弹力的作用，故v B ＝v 0 2；(1分)由于此时A 不受弹簧的弹力，木块A 和子弹构成的系统在这极短过程中所受合外力为零，系统动量守恒，选向左为正方向，由动量守恒定律得： m v 02－m v 04＝(m4＋m )v A (2分) 解得v A ＝v 05(2分)(2)在弹簧压缩过程中木块A (包括子弹)、B 与弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒．设弹簧压缩量最大时共同速度的大小为v ，弹簧的最大弹性势能为E pm ，选向左为正方向，由动量守恒定律得：54m v A ＋m v B ＝(54m ＋m )v (2分) 由机械能守恒定律得：12×54m v A 2＋12m v B 2＝12×(54m ＋m )v 2＋E pm (3分) 联立解得v ＝13v 0，E pm ＝140m v 02.(2分)18．(14分)(2020·荆门市龙泉中学期末考试)在光滑水平面上静置有质量均为m 的木板AB 和滑块CD ，木板AB 上表面粗糙，滑块CD 上表面是光滑的14圆弧，其始端D 点切线水平且与木板AB 上表面平滑相接，如图12所示．一可视为质点的物块P ，质量也为m ，从木板AB 的右端以初速度v 0滑上木板AB ，过B 点时速度为v 02，又滑上滑块CD ，最终恰好能滑到滑块CD 圆弧的最高点C 处．已知物块P 与木板AB 间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g .求：图12(1)物块滑到B 处时木板的速度v AB ； (2)木板的长度L ； (3)滑块CD 圆弧的半径．答案 (1)v 04，方向向左(2)5v 0216μg (3)v 0264g解析 (1)物块由点A 到点B 时，取向左为正方向，由动量守恒定律得 m v 0＝m v B ＋2m ·v AB (2分) 又v B ＝v 02，(1分)解得v AB ＝v 04，方向向左(1分)(2)物块由点A 到点B 时，根据能量守恒定律得12m v 02－12m (v 02)2－12×2m (v 04)2＝μmgL (3分) 解得L ＝5v 0216μg.(1分)(3)由点D 到点C ，滑块CD 与物块P 组成的系统在水平方向上动量守恒m ·v 02＋m ·v 04＝2m v 共(2分) 滑块CD 与物块P 组成的系统机械能守恒 mgR ＝12m (v 02)2＋12m (v 04)2－12×2m v 共2(2分)联立解得，滑块CD 圆弧的半径为R ＝v 0264g.(2分)。

高中物理必修一第一章知识总结及习题讲解

第一章运动的描述第一节质点、参考系和坐标系物体的空间位置随时间的变化，称为机械运动，简称运动。