1、机械运动与物理模型B1、某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出两地的直线距离为9km,实际中他从A地到B地所用时间为5min,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km,当他经过某路标P时,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是( )A.研究赛车通过某个弯道的技术动作时,能把该车看成质点B.在整个过程中赛车手的路程是9kmC.在整个过程中赛车手的平均速度大小是150km/hD.经过路标P时的瞬时速率是150km/h2、汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是,则它在前3s内的平均速度为( )A.6m/sB.8m/sC.10m/sD.12m/s3、历史上有些科学家曾把相等位移
2、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“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度的定义为,下列说法正确的是( )A.若A不变,则a也不变B.若A不变,则物体在中间位置处的速度为C.若且保持不变,则a逐渐增大D.若A不变,物体在中间时刻处的速度为4、在如图所示的某物体做直线运动的图像中,引入“加速度的变化率”描述加速度变化的快慢.下列说法正确的是( )A.时,“加速度的变化率”大小为B.2s内物体的速度改变量为3m/sC.2s内物体的速度越来越小D.2s后“加速度的变化
3、率”为零,物体的速度也一定为零5、古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言:物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比,重者下落快,轻者下落慢。比如说,10磅重的物体落下时要比1磅重的物体落下快10倍。1800多年来,人们都把这个错误论断当成真理而坚信不移。直到16世纪,伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾。对此他进行了进一步的研究,通过实验来验证:伽利略将铜球从斜槽的不同位置由静止释放,伽利略手稿中记录的一组实验数据如下衷所示,伽利略对该实验的实验数据进行了分析,并得出了结论。下列哪项是伽利略得出的结论( )时间12345678距离32130298526824119216002104A.B.C.D.6
4、、如图所示，A、B两物体相距，物体A以的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度，那么物体A追上物体B所用的时间为( )A.7s B.8s C.9s D.10s7、取一根长2m左右的细线、5个铁垫圈和一个金属盘。在线端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示。某同学站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )A.落到盘上的声音时间间隔越来越大B.落到盘上的声音时间间隔相等C.依次落到盘上的速率关系为D.依
5、次落到盘上的时间关系为8、一辆公交车在平直的公路上从A站出发运动至B站停止,经历了匀加速、匀速、匀减速三个过程,设加速和减速过程的加速度大小分别为、,匀速过程的速度大小为v,则( )A.增大,保持、v不变,加速过程的平均速度不变B.减小,保持、v不变,匀速运动过程的时间将变长C.增大v,保持、不变,全程时间变长D.只要v不变,不论、如何变化,全程平均速度不变9、甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为。初始时,甲车在乙车前方处,则( )A.若,两车一定不会相遇B.若,两车一定相遇两次C.若,两车可能只相遇一次D.若,两车可能相遇两次10、观察水龙头,在水龙头出水口出
6、水的流量（在单位时间内通过任一横截面的水的体积）稳定时,发现自来水水流不太大时,从龙头中连续流出的水会形成一水柱,现测得高为H的水柱上端面积为,下端面积为,重力加速度为g,以下说法正确的是( )A.水柱是上细下粗B.水柱是上粗下细C.该水龙头的流量是D.该水龙头的流量是11、自高为H的塔顶自由落下A物体的同时,B物体自塔底以初速度竖直上抛,且两物体在同一直线上运动。重力加速度为g,下面说法正确的是( )A.若,两物体相遇时B正在空中下落B.,两物体在地面相遇C.若,两物休相遇时B正在空中下落D.若,则两物休在地面相遇12、甲、乙两车从同一地点沿相同的方向同时由静止开始做直线运动,它们运动的加速
7、度随时间变化的图像如图所示。关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )A.在04s内甲车做匀减速直线运动,乙车做匀速直线运动B.在02s内两车间距逐渐增大,24s内两车间距逐渐减小C.在时甲车速度为4.5m/s,乙车的速度为3m/sD.在时两车的速度相等,且此时两车间距最大13、在暗室中用如图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴一滴地落下。用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水
8、滴。用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。采集数据进行处理。(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是_。(2)若实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz,某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示,根据数据测得当地重力加速度_;第8个水滴此时的速度_m/s (结果都保留三位有效数字)。(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):_。14、一枚小火箭携带试验炸弹竖直发射升空,小火箭的加速度,一段时间后小火箭与试验炸弹分离,测得炸弹恰好上升到离地面的最高点时爆炸,不计空气阻力,取。(1)求火箭携带试验炸弹加速的时间;(2)若炸弹在
9、最高点处未爆炸,为了防止危险,在地面立即以的速度竖直向上发射一枚炮弹拦截,求拦截点的高度。15、在我市某公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为,假设绿灯亮起瞬间,每辆汽车都同时以加速度启动,做匀加速直线运动,速度达到时做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间,而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,绿灯结束时刻,车头已越过停车线的汽车允许通过。(1)问一次绿灯时间有多少辆汽车能通过路口?(2)若不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速直线运
10、动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,则刹车过程汽车的加速度大小是多少? 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：研究赛车通过某个弯道的技术动作时,不能忽略赛车的大小和形状,所以不能把该车看成质点,故A错误;位移是从初位置指向末位置的有向线段,路程是运动轨迹的长度,故赛车手的位移为9km,路程为15km,故B错误;整个过程中赛车手的平均速度为,故C错误;车内速度计指示的是赛车通过某位置的瞬时速率,故D正确。 2答案及解析：答案：B解析：将题目中的表达式与比较可知:。所以由可得汽车从刹车到静止的时间为:,由此可知3s时汽车已经停止,位移,所以平均速度:。所以选项A、C、D错误,选项B正确。 3
11、答案及解析：答案：C解析：若A不变,有两种情况:一是,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,所以平均速度越来越大,所以相等位移内所用的时间越来越少,由知,a越来越大;第二种情况,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,由知,a越来越小,故A错误,C正确。因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为,速度变化量为,所以此位置的速度为,故B错误。若且保持不变,则前一半时间的平均速度小于后一半时间的平均速度,后一半时间物体将经过更多的位移,所以物体在中间时刻时,物体还没有到达中间位置,所以中间时刻处的速度比中间位置处的速度小,即中间时刻处的速度小于,故D错误
12、。 4答案及解析：答案：B解析：由图线知,物体加速度的变化率不变,大小为,故A错误.图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,则2s内物体的速度变化量,故B正确.由于不知道加速度的方向与速度方向的关系,所以无法确定速度是增大还是减小,故C错误.2s后加速度为零,但是速度不一定为零,故D错误. 5答案及解析：答案：D解析：伽利略最初猜想沿斜面自由运动的物体的速度与时间成正比,即;由此伽利略得出推论:物体的位移与时间的平方成正比,有,即,结合以上的分析,比较即可,则有;,由以上数据比较可知,各组数据中都接近32.5,考虑到测量的误差等原因,可以认为是一个常数,即物体的位移与时间的平方成正比,所以四个
13、选项中,A、B、C错误,D正确。 6答案及解析：答案：B解析：物体B做匀减速运动，由计算得，B减速为零所需时间为5s，在这5s中，物体B运动位移为，物体A的位移为，还差12m的距离。之后B静止，A物体继续追击，再用时3s追上。整个过程用时8s，故B项正确。综上所述，本题正确答案为B。 7答案及解析：答案：B解析：1、2间距离,1、3间距离,1、4间距离,1、5间距离之比为1:4:9:16,根据公式,各垫圈落到盘上所用的时间之比为1:2:3:4,所以各势圈落到盘上的时间间隔相等,故B正确,A、D错误;由可知,各垫圈依次落到盘上的速率之比为1:2:3:4,故C错误。 8答案及解析：答案：A解析：匀
14、变速直线运动的平均速度,则公交车加速运动过程的平均速度等于,增大,但由于v不变,则加速过程的平均速度不变,故A正确。匀加速、匀速、匀减速三个过程的位移分别为,如果减小,保持、v不变,则加速过程的时间将增大,加速过程的位移增大,而减速过程的时间和位移不变,所以匀速过程的位移将减小,匀速过程的时间变短,故B错误。作出公交车运动的速度一时间图象如图甲所示,增大v,保持、不变,运动的时间将减小,故C错误。如图乙所示,v不变,、改变,则全程的运动时间可能会发生变化,则全程平均速度可能变化,故D错误。 9答案及解析：答案：ABC解析：若,则有,说明两车速度相同时乙还没有追上甲,不能相遇,速度相同后甲的速度
15、比乙的速度大,所以两车一定不会相遇,故A正确;若,两车在速度相同前就相遇一次,之后,若,两车会发生第二次相遇,故B正确;若,则,两车在速度相同前相遇一次,故C正确;若两车只在速度相同时相遇一次,故D错误。 10答案及解析：答案：BC解析：由于单位时间内通过任一横截面的水的体积相等,设时间内通过水柱任一横截面的水的体积为,开始时水流速度小,横截面积大,速度增大时横截面积变小,所以水柱是上粗下细,A错误,B正确;高为H的水柱上端速度为,下端速度为,根据,水的流量,C正确,D错误。 11答案及解析：答案：CD解析：若B物体正好运动到最高点时与A相遇,B速度减为零所用的时间为,又因,联立解得;当两物体
16、恰好在杂地时相遇,则有,此时A的位移为,由上分析知,若,两物体在B上升途中相遇,A错误;若,B物体正好运动到最高点时与A相遇,B错误;若,则两物体恰好运动到地面时相遇,D正确;若,两物体相遇时正在空中下落,C正确。 12答案及解析：答案：CD解析：根据题图可知,甲车的加速度减小,做变加速直线运动,乙车的加速度不变,做匀加速直线运动,故A错误;图像与时间轴所围的面积表示速度,由题图可知,当时,两图像与t轴所围的面积相等,即该时刻两车的速度相等,在4s前甲车的速度大于乙车的速度,所以甲车在乙车的前方,且两车逐渐远离,在时,两车的速度相等即相距最远,故B错误正确;在时甲车速度为,乙车的速度为,故C正
17、确。 13答案及解析：答案：(1)频闪仪的频闪频率等于水滴滴落的频率;(2)9.72;2.27;(3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化)解析：实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:频闪仪频率等于水滴滴落的频率;由和逐差法解得当地重力加速度;该实验存在的系统误差可能有:存在空气阻力,水滴滴落的频率变化等。 14答案及解析：答案：(1)10s(2)968.75m解析：(1)设回见携带实验炸弹加速的时间为,则火箭与炸弹分离时的速度:,解得:。(2)设炮弹从发射到拦截所用的时间为,则有:,解得:,故拦截点的高度解得:。 15答案及解析：答案：(1)设汽车匀加速的时间为,解得。设每辆汽车在40s内的位移为,则通过路口的车辆数,代入数据解得,根据题意可知通过路口的车辆数为38辆。(2)设第39辆车做匀减速的位移为,刹车过程汽车的加速度大小为,时间,则,解得,又由汽车减速过程得,联立解得。解析：