(2024·湖南湘西高一期末)如图所示为中国空间站完全体的某一种形态。整个空间站由一个核心舱、两个实验舱以及神舟号载人飞船和天舟号货运飞船组成。对于中国空间站,下列说法中正确的是( )

解析:
当物体的形状与大小对所研究的问题可以忽略不计时,物体可以看为质点,地面控制人员观察空间站飞行姿态时,不可以将空间站看成质点,故A错误;地面控制人员确定空间站飞行轨迹时,可以将空间站看成质点,故B正确;神舟号载人飞船与核心舱对接时,不可以将核心舱看成质点,故C错误;以地球为参考系,出舱活动的航天员是运动的,故D错误。
(2024·郴州市高一期末)智能手机上装载的众多app软件改变着我们的生活,如图所示为某地图导航app的一张截图,其截图中有几个关键数据:59分钟,65公里,下午4:04到达(路线终点处),关于这些数据,下列说法正确的是( )

解析:
65公里表示了此次行程的路程,故A错误;59分钟表示正常通过这段路程需要的大概时间,故B正确;下午4:04指到达目的地的时刻,故C错误;根据所给数据,我们可以算出此次行程的平均速率,因为位移未知,不能求平均速度,故D错误。
(2024·嘉兴市海盐第二中学高一月考)现代空中加油机及其空中加油技术已成为增强航空兵机动能力和打击能力的重要措施,受到世界各国的高度重视。如图是空军战机在空中加油的情景,以下列哪个物体为参考系,可认为加油机是运动的( )

解析:
由于加油机正在给战机加油,即两者此时保持相对静止,则以战机中的飞行员、加油机里的飞行员或战机为参考系,加油机均是处于静止状态,只有以地面的树木为参考系,加油机才是运动的,故选B。
(2024·岳阳市高一期中)描述物体的运动中,有瞬时速度、平均速度、瞬时速率、平均速率等说法,下列相关说法中正确的是( )

解析:
第二秒内的速度指的是平均速度,选项A错误;
公路往往并非直线,区间限速限制的是平均速率,选项B正确;
平均速度是物体通过的位移与所用时间的比值,选项C错误;
瞬时速度与平均速度的大小无特定关系,选项D错误。
煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员( )
解析:
由于初位置在A井口,末位置在B井口,故位移大小为160 m,方向向东,路程为s=160 m+120 m+120 m=400 m,故选C。
(2023·亳州市第五完全中学高一期中)甲、乙两物体运动过程的图像分别如图甲、乙所示,其中甲图为位移—时间图像,乙图为速度—时间图像,关于两物体的运动,下列说法不正确的是( )

解析:
位移—时间图像的斜率表示速度,故甲做匀速直线运动;速度—时间图像的斜率表示加速度,故乙的加速度不变,故A错误,B正确;甲做匀速直线运动,故v甲= m/s=2 m/s,故C正确;甲做匀速直线运动,甲1 s末的速度为2 m/s,由题图乙可知乙1 s末的速度为v乙=2 m/s,故D正确。
一辆汽车在平直公路上行驶,若以速度v1匀速行驶全程的一半,接着以速度v2=20 km/h走完剩下的一半路程,若它全程的平均速度=24 km/h,则v1大小应为( )
解析:
设全程的位移为x,则总时间为t=+。由平均速度的定义有=,联立以上两式可得:v1=30 km/h,故选项B正确。
(2024·温州市佳诚高中月考)甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移—时间(x-t)图像如图所示,由图像可以得出( )

解析:
x-t图像的斜率表示速度,可知在0~2 s内甲、乙都沿正向运动,两者运动方向相同。在2~4 s内甲沿负向运动,乙仍沿正向运动,两者运动方向相反,故A错误;由题图知在0~4 s内甲、乙的位移都是2 m,则平均速度相等,故B错误;由x-t图像可知,在4 s末,甲、乙在同一时刻到达同一位置,因此两者相遇,故C正确;x-t图像的斜率表示速度,从题图中可以看出甲、乙在4 s末的图像斜率绝对值不同,则甲、乙两物体的速度大小不相等,故D错误。
(2024·天津武清区高一阶段练习)在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零, 则在此过程中,潜水器( )

解析:
加速度方向始终与速度方向相同,潜水器做加速直线运动,速度逐渐增大,加速度大小逐渐减小至零,则加速得越来越慢,当加速度减小至零时,速度达到最大值,之后匀速运动,位移一直增大。故选B。
如图,在某次比赛中,一质量为0.2 kg的垒球,以36 km/h的水平速度飞至球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为108 km/h,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,规定垒球飞来时速度的方向为正方向,下列判断正确的是( )

解析:
36 km/h=10 m/s,108 km/h=30 m/s,规定垒球飞来时速度的方向为正方向,则垒球的速度变化量Δv=(-30-10) m/s=-40 m/s,选项A、B错误;垒球的平均加速度a== m/s2=-4 000 m/s2,选项C错误,D正确。
(2023·中山市高一期末)如图甲、乙是分别反映一辆汽车在平直公路上做单向加速和减速行驶的情形。用点记录了汽车每经过相等的时间t时的位置,用箭头反映汽车在该位置时的速度大小及方向,甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同。由图可以判断( )

解析:
题图甲中相同时间内位移增加,反映汽车做加速但不一定做匀加速直线运动,A错误;题图乙中相同时间内位移减小,反映汽车做减速运动,则加速度方向与速度方向相反,B错误;甲、乙两图中第一个点和最后一个点之间的距离相同,时间间隔也相同,所以甲、乙两种情形,汽车全程的平均速度相等,C正确;甲、乙两种情形一个做加速,加速度方向与速度方向相同,一个做减速,加速度方向与速度方向相反,汽车的加速度不可能相同,D错误。
在一次爬山比赛中,某人从山脚爬上山顶,然后又沿原路返到山脚。上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2 ,则此人往返一次的平均速度的大小和平均速率分别是( )
解析:
设从山脚到山顶的路程为s,此人往返一次对应的位移Δx=0,其平均速度大小为==0,平均速率等于路程与时间的比值,往返一次的平均速率为==,故选D。
甲、乙两物体沿同一直线运动,它们的x-t图像如图所示,下列选项中不正确的是( )

解析:
t=0时刻,甲在x=250 m处,乙在x=0处,甲、乙相距250 m,故A正确;x-t图线斜率表示速度,所以乙运动后,甲、乙相向做匀速直线运动,故B正确;乙运动后,甲、乙图线斜率绝对值相等,所以速度大小之比为1∶1,故C错误;x-t图线相交表示相遇,所以t=3 s时,甲、乙相遇,故D正确。
(多选)如图,直线甲和曲线乙分别是在平直公路上行驶的汽车甲和乙的位移—时间(x-t)图像。由图可知( )

解析:
t1时刻之前乙车在甲车后,故t1时刻乙车追上甲车,故A项错误;t2时刻,甲车位移变大,乙车位移变小,两车运动方向相反,故B项正确;t1到t2这段时间内,乙车的位移—时间图像的斜率的绝对值先减小后增大,所以乙车速率先减小(到0)后反向增大,故C项正确;t1到t2这段时间内,乙车的速率先比甲车大,后减小到0,再反向增大,两图线斜率相等的时候,两车速率相等,故D项错误。
(多选)如图甲、乙所示为某物体运动的位移和速度随时间变化的x-t图像和v-t图像,由图可知,在0~t1时间内( )

解析:
x-t图像和v-t图像只能用来描述直线运动,故A错误;题图甲中图线斜率表示速度,结合题图乙可知,在时刻,物体的速度为,即题图甲中图线对应的斜率为,故B正确;由题图乙可知,物体做加速度恒定的直线运动,故C错误;0~t1时间内物体的位移大小为x1-x0,故D正确。
Ⅰ.某同学利用如图甲所示的实验装置研究小车在倾斜木板上的运动,实验步骤如下:

(1)安装好实验器材,实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、木板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有 和 (填选项序号)。
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
(2)接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔四个点取一个计数点,则:
①下列说法正确的是 。
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
②相邻两计数点之间的时间间隔t= s。
(3)测量各相邻计数点之间的距离,分别记作s1,s2,s3,…,s6,将分度值为1 mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图乙所示,则计数点0、1之间的距离为s1= cm。

(4)分别计算出s1,s2,s3,…,s6与对应时间的比值,,,…,,求解相应点的瞬时速度。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是 (选填“越小越好”或“与大小无关”)。
Ⅱ.(2024·江门市高一阶段练习)光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用最小分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图乙所示。

(1)滑块的长度d= cm;
(2)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为v1= m/s、v2= m/s(结果保留两位小数);
(3)滑块的平均加速度大小为a= m/s2(结果保留两位小数);
(4)由此测得的滑块的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的 ,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度 一些(选填“增大”或“减小”)。
答案: Ⅰ.(1)A C (2)①A ②0.1 (3)1.10 (4)越小越好 Ⅱ.(1)4.45 (2)0.89 1.48 (3)3.93 (4)平均速度 减小
解析:
Ⅰ.(1)打点计时器使用电压合适的50 Hz交流电源,在纸带的处理中需要用刻度尺测量点迹间的距离,故必须使用A和C。
(2)①为使纸带的大部分都打上点从而充分利用整条纸带,应先接通电源,后释放纸带,故A正确。
②每隔四个点取一个计数点,而交流电源频率为50 Hz,打点计时器打点时间为0.02 s,那么相邻两计数点之间的时间间隔t=0.1 s。
(3)刻度尺的分度值为1 mm,题图乙所示纸带中0、1两点间距离s1=1.10 cm。
(4)当用平均速度表示某计数点的瞬时速度时,从理论上讲,在包含该时刻的前提下,t越小,平均速度越接近瞬时速度。
Ⅱ. (1)由图乙可得,滑块的长度为
d=8.45 cm-4.00 cm=4.45 cm
(2)滑块通过光电门1的速度为
v1===0.89 m/s
滑块通过光电门2的速度为
v2==≈1.48 m/s
(3)滑块的平均加速度大小为
a==≈3.93 m/s2
(4)根据v=可知,当Δt越趋近于0时,所求的平均速度越接近于瞬时速度。所以由此测得的滑块的瞬时速度v1和v2只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度减小一些。
(2023·河北唐县高一期中)一辆摩托车沿直线运动时,速度随时间变化的数据如表所示,摩托车在0~15 s和15~30 s两段时间内近似视为加速度恒定。

(1)求摩托车在第一个10 s内的加速度;
(2)请根据表中数据画出摩托车运动的v-t图像;
(3)根据画出的v-t图像求出第一个10 s内的加速度,并与第(1)问中的计算结果进行比较;
(4)求摩托车在15~30 s内的加速度。
答案: (1)2 m/s2,与运动方向相同 (2)见解析图 (3)2 m/s2,与运动方向相同 相同 (4)-2 m/s2,负号表示与运动方向相反
解析:
(1)a== m/s2=2 m/s2
方向与运动方向相同
(2)摩托车的v-t图像如图所示

(3)v-t图像斜率表示加速度,由v-t图像知,第一个10 s内的加速度a'=k= m/s2=2 m/s2,方向与运动方向相同,与第(1)问的计算结果相同。
(4)15~30 s内的加速度a″== m/s2=-2 m/s2,负号表示加速度方向与运动方向相反。
小明同学从足球场中央A点出发,先向正南方向正步走x1=80 m,然后沿正东方向正步走x2=60 m,到达B点。整个过程用时25 s。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)小明从A点到B点经过的路程s和位移x;
(2)小明从A点到B点的平均速度。
答案: (1)140 m 100 m,方向为南偏东37° (2)4 m/s,方向为南偏东37°
解析:
(1)小明从A点到B点经过的路程为
s=x1+x2=60 m+80 m=140 m
小明从A点到B点经过的位移大小为
x== m=100 m
根据几何关系有tan θ==
解得θ=37°
则位移方向为南偏东37°。
(2)小明从A点到B点的平均速度大小为
== m/s=4 m/s
方向为南偏东37°。
如图所示为一边长AB=6 m,BC=8 m的矩形,某质点从A点沿逆时针方向匀速率运动,在5 s内运动了矩形周长的一半到达C点。求:

(1)质点的路程和位移的大小;
(2)质点运动的平均速度大小;
(3)质点的速率。
答案: (1)14 m 10 m (2)2 m/s (3)2.8 m/s
解析:
(1)位移是初位置指向末位置的有向线段,路程是实际运动轨迹的长度,所以质点位移的大小为x== m=10 m
路程为s=AB+BC=6 m+8 m=14 m
(2)质点运动的平均速度大小为
== m/s=2 m/s
(3)== m/s=2.8 m/s。
小明为了探究斜面上物块的运动情况,在t=0时刻对物块施加一沿斜面向上的力,使物块沿斜面向上运动,如图甲所示,并用速度传感器探究物块的速度随时间的变化规律,得到v-t图像如图乙所示。求:

(1)物块在第1 s末与第4 s末的速度大小;
(2)物块从2 s末到5 s末的位移大小;
(3)物块在0~2 s、2~5 s以及5~8 s时间内的加速度的大小。
答案: (1)5 m/s 10 m/s (2)30 m (3)5 m/s2 0 m/s2
解析:
(1)由题图乙可知,物块在第1 s末与第4 s末的速度大小分别为v1=5 m/s、v4=10 m/s。
(2)由题图乙知物块在2~5 s时间内做匀速直线运动,位移x=v2t=10×3 m=30 m。
(3)以沿斜面向上为正方向,v2=v5=10 m/s,v8=5 m/s,则物块在0~2 s时间内的加速度a1== m/s2=5 m/s2,方向沿斜面向上;物块在2~5 s时间内做匀速直线运动,加速度a2=0;物块在5~8 s时间内的加速度a3== m/s2=- m/s2,负号表示加速度方向沿斜面向下。