运动学 (Kinematics)

Free sample questions

运动学 (Kinematics) — sample Physics questions with answers

1. Question 1

   一辆汽车的时速表显示车速为 $72\text{ km/h}$。此速度在国际单位制中等于

   • A$10\text{ m/s}$
   • B$20\text{ m/s}$
   • C$36\text{ m/s}$
   • D$72\text{ m/s}$

   Answer: B. $20\text{ m/s}$

   国际单位制中速度的单位是 $\text{m/s}$。换算关系为 $1\text{ km/h}=\frac{1}{3.6}\text{ m/s}$。因此，$72\text{ km/h}=72÷3.6=20\text{ m/s}$。干扰项C是错误地把72除以2，干扰项A是错误地把72除以7.2。

2. Question 2

   一个物体沿半径为 $R$ 的圆形跑道运动了半圈。关于该物体的位移和路程，计算结果正确的是

   • A位移为 $\pi R$，路程为 $2R$
   • B位移为 $2R$，路程为 $\pi R$
   • C位移为 $2R$，路程为 $2\pi R$
   • D位移为 $0$，路程为 $\pi R$

   Answer: B. 位移为 $2R$，路程为 $\pi R$

   位移是指从初位置到末位置的有向线段，大小为圆形跑道的直径，即 $2R$；路程是指物体运动轨迹的实际长度，半圆周长为 $\pi R$。干扰项A混淆了位移和路程的概念，干扰项D是物体运动一整圈时的结果。

3. Question 3

   一物体做自由落体运动，已知重力加速度 $g=10{\text{ m/s}}^2$。求该物体在第 $2\text{ s}$ 内下落的距离。

   • A$10\text{ m}$
   • B$15\text{ m}$
   • C$20\text{ m}$
   • D$25\text{ m}$

   Answer: B. $15\text{ m}$

   前 $2\text{ s}$ 内下落总距离 $h_2=\frac{1}{2}g(t_2{)}^2=\frac{1}{2}\times 10\times 2^2=20\text{ m}$；前 $1\text{ s}$ 内下落距离 $h_1=\frac{1}{2}\times 10\times 1^2=5\text{ m}$。第 $2\text{ s}$ 内距离为 $h_2-h_1=15\text{ m}$。干扰项C是误将前2秒的总距离当作第2秒内的距离。

4. Question 4

   一辆汽车以 $20\text{ m/s}$ 的速度匀速行驶了前半段路程，接着以 $30\text{ m/s}$ 的速度匀速行驶了后半段路程。求这辆汽车在整个过程中的平均速度。

   • A$24\text{ m/s}$
   • B$25\text{ m/s}$
   • C$26\text{ m/s}$
   • D$50\text{ m/s}$

   Answer: A. $24\text{ m/s}$

   设总路程为 $2s$。前半段时间 $t_1=\frac{s}{20}$，后半段时间 $t_2=\frac{s}{30}$。平均速度公式为 $\bar{v}=\frac{2s}{t_1+t_2}=\frac{2s}{\frac{s}{20}+\frac{s}{30}}=24\text{ m/s}$。干扰项B是学生常犯的算术平均值错误，即直接求 $(20+30)/2$。

5. Question 5

   已知一个物体的速度-时间 ($v$-$t$) 图像是一条斜向上的直线，且不经过原点。推断该物体的运动性质：

   • A做匀速直线运动，因为图像是直线
   • B做匀变速直线运动，因为速度在均匀变化
   • C做变加速直线运动，因为图像斜率不变
   • D做自由落体运动，因为加速度恒定

   Answer: B. 做匀变速直线运动，因为速度在均匀变化

   $v$-$t$ 图像的斜率代表加速度。斜向上的直线说明斜率是恒定的正值，即加速度恒定且与速度同向，因此物体做匀变速直线运动。干扰项A错判了匀速的图像特征（应为水平线），干扰项D中自由落体运动的初速度必须为零（过原点）。