题目列表(包括答案和解析)
8.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下( )
A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入表中,如图(a)是对应的位移-时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度-时间图线,如图(b)中图线1、2、3、4、5所示
时间(s) |
下落距离(m) |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
x |
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.
回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是________、________;
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中x处的值为________;
(3)图(b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做__________运动,最后“小纸杯”做________运动;
(4)比较图(b)中的图线1和5,指出在1.0s-1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
[答案] (1)作出假设 搜集证据
(2)匀速直线 1.937
(3)加速度逐渐减小的加速 匀速
(4)图线1反映速度不随时间变化,图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速直线运动,图线5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)
7.(2009·苏北四市调研)利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图所示,以下说法错误的是
( )
A.小车先做加速运动,后做减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8m/s
C.小车的位移一定大于8m
D.小车做曲线运动
[答案] D
[解析] 由图象可知0-9s:加速运动,9s-15s:减速运动;当t=9s时,速度最大,vmax≈0.8m/s,故A、B正确.在v-t图中,图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小.图中每小格的面积表示的位移大小为0.1m,总格数约为83格(大于半格计为一格,小于半格忽略不计),总位移8.3m,C正确.v-t图中,v>0表示物体运动方向始终沿正方向,做直线运动,图线与运动轨迹不等同,D错.
6.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球,小铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度.不计空气阻力,取向上为正方向,在下边v-t图象中,最能反映小铁球运动过程的速度-时间图线是 ( )
[答案] C
[解析] 小球竖直上抛后,在上升过程,速度减小,到最高点时速度等于零,下降时速度增大,进入水中后,因受到水的阻力,加速度减小,但速度仍增大,进入泥后,泥对球的阻力大于小球的重力,故向下减速运动,直到速度为零,由以上分析知,选项C正确.
5.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图象如右图所示,由图象可知 ( )
A.0-ta段火箭的加速度小于ta-tb段火箭的加速度
B.在0-tb段火箭是上升的,在tb-tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
[答案] A
[解析] v-t图象中,图线的斜率等于加速度.故0-ta段比ta-tb段加速度小,A对;0-tc时间内,v都是正值,表示火箭沿规定的正方向(向上)运动,只是tb-tc段速度越来越小,tc时刻,火箭达到最高点,故B、C、D错.
4.(2009·广东华侨中学高三月考)甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图像如图所示,在3s末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是 ( )
A.甲在乙之前2m
B.乙在甲之前2m
C.乙在甲之前4m
D.甲在乙之前4m
[答案] D
[解析] 甲、乙两质点在3s末在途中相遇时,各自的位移为2m和6m,因此两质点出发点间的距离是甲在乙之前4m.
3.如图所示,A、B两质点作直线运动的速度图象,已知两质点在同一直线上运动,由图可知 ( )
A.两质点一定从同一位置出发
B.两质点一定同时由静止开始运动
C.t2秒末两质点相遇
D.0-t2秒时间内B质点一定领先A质点
[答案] B
[解析] 这是v-t图象,A作初速度为零的匀加速直线运动,B先作初速为零的匀加速直线运动,再作匀速运动,所以B对;虽然图线与横轴包围的面积是物体运动的位移,但v-t图不能描述物体的初始位置,而题目中也没有说,所以ACD均错.
2.(2009·湛江一中高三月考)如图所示是某质点做直线运动的v-t图像,由图可知这个质点的运动情况是 ( )
A.前5s做的是匀速运动
B.5s-15s内做匀加速运动,加速度为1m/s2
C.15s-20s内做匀减速运动,加速度为-3.2m/s2
D.质点15s末离出发点最远,20秒末回到出发点
[答案] AC
[解析] 由图像可知前5s做的是匀速运动,A正确;5s-15s内做匀加速运动,但加速度为0.8m/s2,B错误;15s-20s内做匀减速运动,加速度为-(16/5)m/s2=-3.2m/s2,C正确;质点20s末离出发点最远,质点一直做的是方向不变的直线运动,D错误.
1.(2010·广州市摸底考试)一列车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,并停在B地,列车做加速运动时,其加速度的最大值为a1;做减速运动时,其加速度的绝对值的最大值为a2.要让列车由A地到B地所用的时间最短,图中列车的v-t图象应是(其中tanα=a1;tanβ=a2) ( ) [答案] D
[解析] 分析题意可知先加速后减速的运动方式是用时最短的.
17.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示:
t/s |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
v/km·h-1 |
20 |
30 |
40 |
50 |
50 |
50 |
50 |
35 |
20 |
5 |
0 |
问:
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内的特点:在0-15s内,汽车的速度在变化,时间经过每5s速度增大________km/h;在15s-30s内汽车速度不变,速度大小为________km/h;在35s-45s内汽车速度在变化,每5s速度减小________km/h;
(2)请根据表格中的数据,画出对应的v-t图象;
(3)如果认为在0-15s内速度变化是均匀的,你能在图象中找出汽车在7.5s时的速度值吗?
[答案] (1)10 50 15 (2)见解析图 (3)能
[解析] (1)从表中看出,0-15s内,时间经过每5s速度增大10km/h;在15s-30s内速度大小为50km/h;在35-45s内每5s速度减小15km/h.
(2)作的v-t图象如图所示.
(3)能从图象上找出7.5s时的速度值,其大小为35km/h.
16.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用的电源的频率为50Hz,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,在每相邻的两点中间都有四个点未画出,顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm)8.78,16.08,21.87,26.16,28.94,由此可得出小车的加速度大小为________m/s2,方向________,经过2点时速度为________.
[答案] 1.50m/s2 与速度方向相反 6.55m/s
[解析] 先计算出相邻两点间的距离:x1=8.78cm,x2=16.08-8.78=7.30(cm),x3=21.87-16.08=5.79(cm),x4=26.16-21.87=4.29(cm),x5=28.94-26.16=2.78(cm).
根据公式a=计算加速度大小,
其中T=5×=0.1s
a1==
=-1.50(m/s2)
a2==
=-1.51(m/s2)
a3==
=-1.50(m/s2)
加速度的平均值为:
==-1.50(m/s2)
v2==
=6.55(m/s),
负号表明小车做匀减速运动,加速度方向与速度方向相反.
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