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湖南省長沙市2022-2023學(xué)年高一物理 暑假作業(yè)2 勻變速直線運動的研究

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湖南省長沙市2022-2023學(xué)年高一物理 暑假作業(yè)2 勻變速直線運動的研究

湖南省長沙市2022-2023學(xué)年高一物理 暑假作業(yè)2 勻變速直線運動的研究一單選題(共6小題)1一個靜止的質(zhì)點,在05s時間內(nèi)受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F 隨時間t的變化圖線如圖所示則質(zhì)點在()A第2s末速度方向改變B第2s末加速度為零C第4S末運動速度為零D第4s末回到原出發(fā)點*2甲、乙兩物體相距S,同時同向運動,甲在前做初速度為v1、加速度為a1的勻加速直線運動,乙在后做初速度為v2、加速度為a2的勻加速直線運動,若運動范圍不受限制,下列說法正確的是()A若a2a1,兩物體一定會相遇B若a2a1,兩物體一定不會相遇C若v2v1,兩物體一定會相遇D若v2v1,兩物體一定會不相遇3一物體做加速直線運動,依次經(jīng)過A、B、C三位置,B為AC的中點,物體在AB段的加速度為a1,在BC段的加速度為a2現(xiàn)測得B點的瞬時速度 vB=(vA+vC),則a1與a2的大小關(guān)系為()Aa1a2Ba1=a2Ca1a2D無法比較4一物體從t0=0時刻開始做勻減速直線運動,設(shè)位移中點時刻為t1,速度為v1,中間時刻為t2,速度為v2,下列說法正確的是()At1=t2,v1=v2Bt1t2,v1v2Ct1t2,v1v2D t1t2,v1v25如圖所示,AB段是一質(zhì)點勻變速直線運動的st圖象,從圖象中所給的數(shù)據(jù)可以確定()A質(zhì)點在AB段的平均速度大于4m/sB質(zhì)點在3.5s時的速度等于4m/sC質(zhì)點在8m時的速度等于4m/sD質(zhì)點在8m時的速度小于4m/s6伽利略在著名的斜面實驗中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過實驗觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()A傾角一定時,小球在斜面上的位移與時間成正比B傾角一定時,小球在斜面上的速度與時間成正比C斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān)D斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān)二多選題(共2小題)7把A、B兩小鐵球從樓頂?shù)腜點釋放第一種方式:A比B早1s從P點釋放;第二種方式:把兩球用lm長的輕繩拴起來,在P點手握B球把A球提起同時釋放,如閣所示從A被釋放起計時,則在A、B下落的過程中,下列判斷正確的是(取g=10m/s2)()A第一種方式,以B為參考系,A相對B靜止,且A、B間隔保持5m不變B第一種方式,以B為參考系,A以l0m/s速度勻速下落C第二種方式,若H=6m,h=3m,則A、B全部通過窗戶用時()sD不論采用哪種方式,若從更高處釋放兩小球,兩球落地時間差都將減小8質(zhì)點A從某一高度開始自由下落的同時,由地面豎直上拋質(zhì)點B(不計空氣阻力)兩質(zhì)點在空中相遇時速率相等,假設(shè)A、B互不影響,繼續(xù)各自的運動對兩物體的運動情況有以下判斷正確的是()A兩物體落地速率相等B相遇時A、B的位移大小之比為1:3C兩物體在空中運動時間相等D落地前任意時刻兩物體的機械能都相等三填空題(共2小題)9如圖甲所示,打點計時器固定在斜面上,讓一滑塊拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下圖乙是某同學(xué)實驗時打出的某條紙帶的一段(1)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,利用該紙帶中測出的數(shù)據(jù)可得滑塊下滑的加速度大小a= m/s2(保留兩位有效數(shù)字)(2)為了測出滑塊與斜面間的摩擦力,該同學(xué)已經(jīng)測出斜面的長度l和高度h及加速度a,又已知重力加速g,他還需要測量的物理量是 ,利用已知量和測得的量表示摩擦力的大小f= 10利用水滴下落可以測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭,調(diào)節(jié)水龍頭,讓水一滴一滴地流出,在水龍頭的正下方放一盤子,調(diào)節(jié)盤子的高度,使一個水滴碰到盤子時恰好有另一水滴從水龍頭開始下落,而空中還有一個正在下落中的水滴測出水龍頭到盤子間距離為h,再用秒表測時間,以第一個水滴離開水龍頭開始計時,到第N個水滴落在盤中,共用時間為t,則重力加速度g= 四解答題(共2小題)11在限速110km/h的高速公路上有一超聲波測速儀正對一輛行駛的小汽車進(jìn)行測速,測速儀每間隔T=1s發(fā)射一個超聲波脈沖,測速儀接收到第一個脈沖的時間是t1=0.60s,接收到第二個脈沖的時間是t2=0.44s,問此汽車是否超速?(超聲波在空氣中的傳播速度為v1=340m/s)12如圖所示的水平傳送帶以速度v=2m/s勻速運動,傳送帶把一煤塊從A運送到B,A、B相距L=10m,若煤塊在A處是由靜止放在皮帶上,經(jīng)過6s可以到達(dá)B處,求:(1)煤塊在A、B間運動的加速度(2)煤塊在皮帶上留下的痕跡的長度(3)若改變傳送帶的速度為另一數(shù)值,則到達(dá)B的時間亦改變,求煤塊以最短時間到達(dá)B時傳送帶的最小速度參考答案與試題解析1【解答】解:根據(jù)題意可知合力隨時間周期性變化,故根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得物體的加速度a=,故在01s內(nèi)物體做加速度為a1勻加速直線運動,在12s內(nèi)物體做加速度為a2的勻減速直線運動,由于F1=F2故a1=a20。故B錯誤。由于加速度圖象與時間軸圍成的面積等于物體速度的變化量,而物體的初速度為0,加速度a大于零,故物體運動的方向保持不變,即一直向前運動。故A、D錯誤。由于a1=a2,故01s內(nèi)增加的速度等于12s內(nèi)減少的速度。故第2s末物體的速度等于t=0時的速度。即第二秒末物體的速度為0。同理t=4s時物體運動速度為零。故C正確。故選:C。2【解答】解:設(shè)經(jīng)過t相遇解得:t=A、當(dāng)a2a1,t一定有一個正實數(shù)解,A正確。B、當(dāng)a2a1,若v1v2,且(v1v2)2+2(a2a1)S0t可能有一個正實數(shù)解,B錯誤;C、若v2v1,當(dāng)a2a1,且(v1v2)2+2(a2a1)S0則t無解,C錯誤;D、若v2v1,當(dāng)a2a1,t一定有一個正實數(shù)解,D錯誤。故選:A。3【解答】解:如果物體從A至C的過程中是作勻加速直線運動,則物體的速度圖線如圖1所示,B點是AC的中點,很顯然可以看出圖線下所對應(yīng)的面積s1s2,要滿足s1=s2的條件,時間t1必須要向右移至圖2所示的位置,又vB=(vA+vC),這是從A至B勻加速運動過程中的中間時刻的瞬時速度,即t1=t2時刻的瞬時速度,但t1時刻所對應(yīng)的位置又不是AC的中點(s1s2),要同時滿足s1=s2和vB=(vA+vC)的條件,將圖1中的時刻t1沿t軸向右移至滿足s1=s2位置處,如圖2所示,再過vB=(vA+vC)點作平行于時間軸t的平行線交于B點,連接AB得到以加速度a1運動的圖線,連接BC得到以加速度a2運動的圖線,比較連線AB和BC的斜率大小,不難看出a2a1,C選項正確故選:C。4【解答】解:對于前一半路程,有2a=整個勻減速過程,有2ax=由得:而中點時刻的速度等于平均速度,所以由得:=因為是勻減速運動,vv0所以0所以v1v2因為物體做勻減速運動,且v1v2,所以物體先運動到位移中點,后到中間時刻所以t1t2故選:D。5【解答】解:A、圖線AB段對應(yīng)時間內(nèi)物體的位移為4m,時間為1s,故物體的平均速度為4m/s,故A錯誤;B、質(zhì)點做勻變速直線運動,根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度得到第四秒內(nèi)的平均速度等于3.5s時物體的瞬時速度,故質(zhì)點在3.5s時的速度等于4m/s,故B正確;C、位移時間圖線上某點的斜率表示該點對應(yīng)時刻物體的速度,由于圖線向上傾斜,故物體做加速運動,故第4s內(nèi)的前一半時間內(nèi)物體的位移小于后一半時間物體的位移,故物體到達(dá)第8m時刻在后一半時間,故質(zhì)點在8m時的速度大于3.5s的速度,故C錯誤,D也錯誤;故選:B。6【解答】解:A、B、伽利略通過實驗測定出小球沿斜面下滑的運動是勻加速直線運動,位移與時間的二次方成正比,并證明了速度隨時間均勻變化,故A錯誤,B正確;C、不論斜面光滑與不光滑,當(dāng)斜面的長度一定時,小球滑到斜面地的速度都與斜面的傾角有關(guān),且傾角越大,小球滑到斜面底端的速度就越大;故C錯誤;D、斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間隨傾角的增大而減小,故D錯誤;故選:B。【點評】本題關(guān)鍵要明確伽利略對自由落體運動的研究的實驗過程,可以通過閱讀課本了解,同時實驗事實與理論應(yīng)該是一致的,故可結(jié)合勻變速運動的知識求解7【解答】解:A、選取向下為正方向,小球A下落1s時刻的速度:v0=gt0=10×1=10m/s;下落的距離:m1s后A的位移與時間的關(guān)系:B的位移與時間的關(guān)系:則A與B之間的距離:x=xAxB=v0t可知,B與A之間的距離將越來越大。故A錯誤;B、1s后A的速度隨時間的變化:vA=v0+gtB的速度隨時間的變化:vB=gt則有:vAvB=v0可知,以B為參考系,A以l0m/s速度勻速下落。故B正確;C、第二種方式,若H=6m,h=3m,A到達(dá)窗戶上沿的時間:sB到達(dá)窗戶的下沿的時間:s則A、B全部通過窗戶用時:(s)。故C正確;D、第一種方式時,A先下落1s,由于運動的規(guī)律相同,所以B球?qū)⒙浜?s時間到達(dá)地面,與下落的高度無關(guān);第二種方式它們的距離差不變,若從更高處釋放兩小球,兩球落地時間差將減小。故D錯誤。故選:BC。8【解答】解:A、兩物體在空中相遇時(即到達(dá)同一水平高度)的速率都是v,有上拋運動的對稱性知A豎直上拋運動的最高點位置是B自由落體運動的拋出點,故兩物體落地速率相等,故A正確;B、自由落體運動在開始的兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為1:3,故相遇時A、B的位移大小之比為1:3,故B正確;C、兩物體在空中相遇時(即到達(dá)同一水平高度)的速率都是v,有上拋運動的對稱性知A豎直上拋運動的最高點位置是B自由落體運動的拋出點,故物體A在空中運行的總時間是物體B的兩倍,所以落地時刻不同。故C錯誤;D、兩個物體的質(zhì)量不一定相等,故機械能不一定相等,故D錯誤;故選:AB。9【解答】解:(1)交流電的頻率為50Hz,故兩點之間的時間為0.02s,由x=aT2可得滑塊的加速度為:(2)滑塊受重力和摩擦力作用而下滑,由牛頓第二定律可得:mgsinf=masin=解得:故需要測量滑塊的質(zhì)量m故答案為:(1)4.0;(2)滑塊的質(zhì)量m;10【解答】解:從第一滴水離開水龍頭開始,到第N滴水落至盤中(即N+2滴水離開水龍頭),共用時間為t(s),知道兩滴水間的時間間隔為t=,所以水從水龍頭到盤子的時間為t=,根據(jù)h=gt2,g=故本題答案為:11【解答】解:第一次發(fā)射的聲波與汽車接觸時,測速儀與汽車的位移為:;第二次發(fā)射的聲波與汽車接觸時,測速儀與汽車的位移為:;汽車在兩次接收到聲波時的運動時間為:t=Tt1+()=T+=;故汽車速度為:v=;故汽車不超速答:汽車不超速12【解答】解:(1)煤塊從A處無初速度放在傳送帶上以后,將在摩擦力作用下做勻加速運動,若一直做勻加速直線運動,整個過程的平均速度小于等于,因為,這表明煤塊從A到B先做勻加速運動,后做勻速運動設(shè)煤塊做勻加速運動的加速度為a,加速的時間為t1,相對地面通過的位移為x,則有v=at1,x=,x+v(tt1)=L數(shù)值代入得a=1 m/s2(2)當(dāng)煤塊的速度達(dá)到2m/s時,煤塊的位移煤塊運行的時間此時傳送帶的位移x2=vt=2×2m=4m則煤塊相對于傳送帶的位移x=x2x1=2m所以痕跡的長度為2m(3)要使煤塊從A到B得時間最短,須使它始終做勻加速直線運動,至B點時速度為運送時間最短所對應(yīng)的皮帶運行的最小速度 由v2=2aL,得v=故煤塊以最短時間到達(dá)B時傳送帶的最小速度為

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