2016年第一章+机械运动专题难题

2016年第一章机械运动专题难题

一．选择题（共10小题）

1．为了监督司机是否遵守限速规定，交管部门在公路上安装了周定测速仪．如图所示，汽车向放置在道路中间的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号．第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.3s，若发出两次信

号的时间间隔是1.1s，超声波的速度是340m/s，

则（）

A．汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m

B．汽车接收到第二次信号时，距测速仪102m

C．汽车的速度是34m/s D．汽车的速度是30.9m/s

2．研究表明：雨滴自高空由静止下落，雨滴下落过程中受空气阻力随其速度增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度．假设每个雨滴可看成球形，每个雨滴的密度相同，雨滴下落过程中受到空气的阻力与雨滴的半径r的平方成正比，与下落速度v 的平方成正比，即f阻=kr2v2，其中k为比例常数，对于常温下的空气，

比例系数k=3.4×10﹣4Ns/m2．已知球的体积公式：V=π?r3（r为半径），g=10N/kg．每个雨滴最终都做匀速运动．如果两个雨滴的半径之比为1：4，则这两个雨滴的落地速度之比为（）

A．1：8 B．1：4 C．1：2 D．1：1

3．如图是用照相机所拍摄的某小球在水中下落的一张频闪照片．已知水池壁上每块瓷砖的高度为a，闪光灯每隔△t时间闪亮一次（即拍摄一次）．观察照片，关于小球的运动，以下判断可能的是（）

①小球从A位置到C位置的运动是匀速运动

②小球从B位置到D位置的运动是匀速运动

③小球从A位置到C位置的平均速度为

④小球通过D点时的速度为．

A．①② B．①③C．②③ D．③④

4．甲同学骑自行车去看望乙同学，得知消息后，乙同学步行去迎接，

接到后同车返回，整个过程他们的位置与时间的关系如图所示，据图

可知（）

A．两同学在t=10min时相遇B．相遇前甲的速度是乙的4倍

C．相遇后乙的速度是原来的1.5倍

D．整个过程甲的平均速度是乙的2倍

5．设湖岸MN为一直线，在岸边的A点的游客发

现湖中C点处有人落水，此时C点离湖岸最近点为

B点，BC距离为60米，AB距离为80米，游客从

A点出发去营救落水者．已知人在岸上走的速度为

v1=5m/s，在水中游泳的速度为v2=3m/s．此游客从A点到达C点最少用时为（）

A．36s B．C．32s D．28s

6．阳光明媚的春天，王爷爷带着三人驾着小汽车一起去春游，行驶途中，同一时刻四人在各自的座位上观察指针式速度表，观察到的数据如下，此时车的实际行驶速度应该是（）A．100km/h B．98km/h C．96km/h D．没有观察

到

7．如图所示，是一个小球在相同时间间隔里运动情景

的物理模型图，对这个小球的运动情景描述正确的是（）

A．小球从高处自由落下B．小球沿斜面上下运动

C．小球做匀速圆周运动D．小球从碗边释放滚下

8．神舟十号运载火箭长58m．分别从视频中截取火箭发射前和发

射后第10s的位置图象，如图所示，则火箭发射后10s内的平均速

度最接近于（）

A．5m/s B．9m/s C．12m/s D．15m/s

9．同学的家附近有一公共自行车站点，他经常骑公共自行车去上学，某一次从家到学校运动的s﹣t图象如图2所示，则小华从家到学校的平均速度是（）

A．13.5m/s B．168.75m/s C．2.25m/s D．2.81m/s

10．如图为小明做“测量物体运动的平均速度”的实验过程，

图中的停表（停表每格为1s）分别表示小车通过斜面A、B、

C三点的时刻，B点是全程AC的中点，关于小车通过上、下半段路程所用的时间和平均速度的关系，正确的是（）

A．t AB＜t BC B．t AB=t BC C．v AB＞v BC D．v AB＜v BC

二．填空题（共10小题）

11．交通部门常用测速仪检测车速．测速原理是测速仪前后两次发出并接受到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲．某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示测速仪发出的声波到达被测汽车时，汽车与测速仪之间的距离．从图乙可知，超声波第一次从发出至接收到超声波信号所用的时间是秒，则该被测车速度是米/秒（假设超声波的速度为340米/秒，且保持不变）

12．（2013?眉山）物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程/时间，即V=S/t．初中物理中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法．高中物理中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用△V表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，国际单位是

m/s2）．由加速度的定义可知：

（1）若一个物体开始运动的速度V0=2m/s，经

过5s后它的速度变为V t=6m/s，则这个物体在

5s内的速度变化量△V= m/s．

（2）若问题（1）中的物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a= m/s2．

（3）加速度的定义公式a= ．

（4）匀速直线运动的V﹣t图象如（甲）所示，图中阴影部分面积表示

以速度V匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程S；匀加速直

线运动的V﹣t图象如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线

运动物体，速度由V0到V t，运动时间为t时通过的路程S．用V0、t、a

写出S的表达式，S= ．

13．（2013?成都校级自主招生）遵守交通法规是每一个市民应该具备的最

基本的道德素养，违反交通法规不仅仅是现代社会的不文明现象，更重

要的是，这种行为会给国家或者个人造成财产损失，对人身安全带来重

大威胁．此试举一例，如图所示为某道路由南向北机动车及非机动车的

道路示意图．已知机动车车道宽D=3米，甲、乙两部轿车分别在慢车道

和快车道上向北匀速行驶，V甲=36千米/小时，V乙=54千米/小时．两部轿车的尺寸均为：长度L1=4.5米，宽度d=1.8米．当甲、乙两车沿南北方向上的距离为S2=3米时，在甲车前方慢车道与非机动车道交界处的C点（与甲车相距S1，且S1=10.5米），突然有一人骑自行车横穿马路（假设匀速），自行车车长L2=1.8米．那么当自行车车速在范围内将与

甲车相撞；当自行车车速在范围内将与乙车相撞．设两轿车均在车道中间位置行驶，且不考虑轿车的制动情况．

14．在课外实践活动中，用闪光照相机探究纸锥竖直下落的运动情况，照相机每隔0.2s曝光一次．

（1）小芳所在的兴趣小组拍下的照片如图所示，由此可以判断纸锥下落的速度变化情况是（选填“不变”、“先变大后不变”或“一直变大”）．若测得纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此过程中，纸锥的速度为m/s．

（2）小组间交流时，发现不同小组测得纸锥下落的最大速度不同．

①请你猜想影响最大速度的因素可能是（写出一个影响因素）．

②为了验证你的猜想，简要的做法是．

15．小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度（分度值为1mm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A，B，

C三处时电子表的显示：

（1）该实验是根据公式进行测量的．

（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较（填“大、小”）．

（3）请根据图中所给信息回答：

S AB= cm，t BC= s，v AC= m/s．

（4）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点后

才开始计时，则会使所测AC段的平均速度v AC偏（填

“大、小”）．

16．一辆小轿车在高速公路上行驶时的速度为85 （填上

合适的单位），按照这个速度走完255km的路程需要的时间

为．

17．（1）根据物体运动的速度是否变化，运动可以分为匀速运动

和运动．一位同学对变速运动产生了兴趣，他查阅资料

后知道了“匀变速直线运动”是最简单的变速运动．物体做匀变速直线运动时，物体的速度随时间均匀变化，在某段时间内的平均速度等于开始时刻的速度和结束时刻的速度的平均．（2）已知某物体做匀变速直线运动，开始时刻的速度为2m/s，路程随时间变化的数量关系为s=2t+t2，则物体在4s内运动的路程为m，在第4s末的速度为m/s．18．2011年11月3日凌晨，我国自行研制的太空轨道空间站第一个目标飞行器“天宫一号”与运输飞船“神舟8号”在太空成功对接，合为一体，如模拟图所示．开始对接时两个飞行器相距5km，经过1h8min的时间完成对接．对接过程中若以“天宫一号”为参照物，则“神舟8号”的平均飞行速度为m/s（结果保留两位小数）；当对接成功后它们的

相对运动速度为m/s．

19．一列匀速行驶的列车，有一节宽为2.5m的车厢被垂直于列车运动方向射来的一

颗1000m/s的高速子弹击穿，在车厢两侧留下的弹孔沿列车前

进方向的距离为10cm，则列车的速度为．

20．图甲是2011年4月10日西昌卫星发射中心用“长征三号

甲”运载火箭成功将第8颗北斗导航卫星送入太空预定轨道的

发射场景．图乙为监控系统先后间隔2s拍摄到的火箭点火后竖直向上作直线运动时所在位置的照片，已知火箭的总长度为52m，在照片上已按一定比例标示出刻度，在这2s内火箭向上运动的路程为m，火箭的平均速度为m/s．

三．实验探究题（共3小题）

21．现有一个圆柱形封闭油桶，形状如图所示，仅有一个钢卷尺（量程满足测量的要求），一支粉笔和一个重锤线，不准通过计算，不准打开油桶，要求直接测量出封闭油桶的上、下边缘上两点间最大直线距离，请设计一个实验方案，说明具体方法．

22．为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f=kSv2（k为比例常数）．

现用一张半径为R、面密度ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S 0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足

够高处静止下落．

（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是．

A．一直加速

B．一直匀速

C．先加速后匀速

D．先加速后减速

（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为．

23．造纸厂生产的纸是紧密地绕成筒状的，如图是它的横截面，从它的标签上知道，纸的厚度为d，但是，要想知道纸的总长度有一定的困难，因为纸很薄且卷绕得很紧，所以无法数出卷绕的层数；又因为纸筒卷绕的纸很长，不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量，请你设计一个简易的测量方案，估测卷纸筒上所卷绕的纸的总长度L．（用相应

的字母表示你在测量过程中所测的量，最后写出计算纸的长度L的表达

式）

四．计算题（共1小题）

24．如图所示，长L=1m的铁链悬挂在某楼顶的O点，楼中有一高h=1.2m的窗口，该窗口上沿到O点的距离H=6m．取重力加速度g=10m/s2，现让铁链从静止开始落下，求：（I）铁链的下端下落到窗口上沿时的速度大小；

（2）铁链通过窗口的时间t．

五．解答题（共6小题）

25．如图中是某物体运动速度与时间的关系图象，分析图象回答下列问题：

（1）从第2s到第5s物体运动的路程是多少？

（2）为描述物体速度变化的快慢，我们引入了加速度的概念．加速度是速度变化量（△v）与发生这一变化所用时间（△t）的比值，通常用a表示．由图可知加速度a=的单拉是；

（3）前2s内物体加速度的大小为多少？

26．长200m的火车以43.2km/h的速度匀速行驶在京九线上，当它穿越1000m长的隧道时，所需的时间是多少？

27．连云港市正在建设的“BRT”系统，是连接中心城区与外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦．

（1）已知从起点海州站到终点墟沟站的距离约为34km，若“BRT”专用车的平均速度为80km/h，求从起点到终点的运行时间为多少分钟？

（2）目前，由于堵车现象严重，再加上红绿灯较多，该路段开轿车上班的平均速度仅约40km/h，该系统运行后，乘坐“BRT”专用车比开轿车上班从起点到终点可以节约时间多少分钟？

28．小明和小亮在操场上玩耍时发现水平抛出的几个物体落地时间有差异，善于观察的他们想到水平抛出物体的这个“落地时间”与什么因素有关呢？思考讨论后他们提出了如下猜想：猜想一：与抛出物体的质量有关；

猜想二：与水平抛出的速度有关；

猜想三：与水平抛出点的离地高度有关．

为了验证以上猜想，他们从探究实验室借来能控制发射速度的弹射器、两个质量不同的小钢球、刻度尺、电子秒表等实验器材，依照物理学习中的科学方法，在老师的帮助下按照如图所示的方法进行了实验探究，得到如表所示的实验数据．

实验序号钢球质量

m/kg

抛出点离地

高度h/m

水平抛出的

速度v/（m/s）

落地时间

t/s

落地点与抛出点

的水平距离x/m

1 10

2 1 0.64 0.64

2 20 2 1 0.64 0.64

3 10 2 2 0.6

4 1.28

4 10 4 2 0.91 1.82

请你通过分析回答以下问题：

（1）为了验证猜想一，应选用实验序号为两组实验进行对比分析；

（2）为了验证猜想二，应选用实验序号为两组实验进行对比分析；

（3）为了验证猜想三，应选用实验序号为两组实验进行对比分析；

（4）可以得出实验结论：水平抛出的钢球落地时间与有关，与和

无关．同时还可得出“落地点与抛出点的水平距离与和有关”的实验结论．

29．一位同学对变速运动产生了兴趣，他查阅资料后知道了“匀变速直线运动”是最简单的变速运动．物体做匀变速直线运动时，物体的速度随时间均匀变化，在某段时间内的平均速度等于开始时刻的速度和结束时刻的速度的平均．已知某物体做匀变速直线运动，开始时刻的速度为2m/s，路程随时间变化的数量关系为s=2t+t2，则物体在4秒内运动的路程为m，在第4秒末的速度为m/s．

30．蚊香生产者为了节约原料和用户使用方便，要根据蚊香的燃烧速度生产规格的各种蚊香，有一种蚊香如图所示，请你设计一个实验，测出该蚊香正常燃烧速度，要求：

（1）写出所需要的器材；

（2）说明测量方法．

2016年第一章机械运动专题难题

参考答案

一．选择题（共10小题）

1．C；2．C；3．C；4．AD；5．C；6．A；7．B；8．B；9．C；10．D；

二．填空题（共10小题）

11．0.32；14.17；12．4；0.8；；V0t+at2；13．0.4m/s～4m/s；4m/s～6m/s；14．先变大后不变；0.16；纸锥的质量（其他猜想只要合理均可）；选择形状相同、质量不同的纸锥竖直下落，分别测出它们的最大速度，并分析最大速度与质量的关系（其他对应的做法只要合理均可）；15．；小；5.00；1；0.033；大；16．km/h；3h；17．变速；24；10；18．1.23；0；19．40m/s；20．104；52；

三．实验探究题（共3小题）

21．；22．C；；23．；

四．计算题（共1小题）

24．；

五．解答题（共6小题）

25．m/s2；26．；27．；28．1、2；1、3；3、4；抛出点离地高度；抛出钢球的质量；水平抛出的速度；水平抛出的速度；抛出点离地高度；29．24；10；30．；