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2020-2021学年上学期期末满分必刷300题高一物理(尖子生专用)满分突破必刷20题
1.城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生,我国《民法通则》及《侵权责任法》中都有规定,建筑物上的搁置物发生脱落造成他人损害的,其所有人或管理人应承担民事责任,能够证明自己没有过错的除外。假设某高楼距地面高的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看做自由落体运动。有一辆长、高的货车,在楼下以的速度匀速直行,要经过阳台的正下方,花盆自由下落时货车车头距花盆的水平距离为(花盆可视为质点,重力加速度)
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到?
(2)若司机发现花盆掉落,采取加速(可视为匀加速)的方式来避险,假设司机反应时间(反应时间内车做匀速直线运动),则货车至少以多大的加速度才能安全通过?
【答案】(1)货车会被花盆砸到;(2)1m/s2
【详解】
(1)花盆从47m高处落下,到达离地高2m的车顶过程,位移为
根据位移公式,有得
3s内汽车位移为
则货车会被花盆砸到
(2)司机反应时间内货车的位移为
此时车头离花盆的水平距离为
要成功避险,则有
解得
2.今年全国各地开展打黑除恶专项行动,某一涉黑罪犯驾驶小轿车以10m/s的速度在一条平直公路上匀速行驶,从公路边值勤特警身边驶过时,特警准备启动追赶。若特警的反应时间t0=0.4s,特警发动时间,启动后以a=2m/s2的加速度做匀加速运动。
(1)求特警启动警车后追上犯罪的时间;
(2)求警车在追赶犯罪的过程中,两车间的最大距离;
(3)若警车的最大速度vm=14m/s,则启动后经多长时间警车追上罪犯小轿车?
【答案】(1)12s;(2)49m;(3)18.25s
【详解】
(1)设警车启动后,经时间t1追上罪犯小轿车,有
解得
(2)特警在追赶罪犯小轿车的过程中,当两车间的速度相等时,它们的距离最大,设经时间两车的速度相等,则有
解得
此时间内罪犯小轿车的位移
警车发生的位移
所以两车间的最大距离
(3)设警车先加速的时间为,有
解得
设警车追上罪犯小轿车的时间为,由位移相等可知
解得
3.如图,直杆长L1=0.5m,圆筒高为L2=3.7m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿越圆筒(取g=10m/s2)。求:
(1)直杆下端刚到圆筒上端时的速度;
(2)直杆穿越圆筒所用的时间t。
【答案】(1)4.0m/s;(2)0.6s
【详解】
(1)直杆做自由落体运动,由运动学知识得
=2gH
解得
v1==4.0m/s
(2)设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1,则
H=
解得
t1=0.4s
设直杆上端离开圆筒下方时间为t2,则
L1+H+L2=
解得
t2=1s
直杆穿越圆筒所用的时间
t=t2-t1
三式联立解得
t=0.6s
4.一列汽车车队以v=10m/s的速度匀速直线行驶,相邻两车间距为25m,后面有一辆摩托车以v0=20m/s的速度同向行驶,当它离车队最后一辆车辆25m时刹车,以加速度0.5m/s2做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数n足够多,求:
(1)试通过计算说明摩托车能否追上倒数第3辆汽车?
(2)摩托车最多与几辆汽车相遇?
(3)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?
【答案】(1)能追上倒数第3辆车;(2)最多可以和4辆车相遇;(3)
【详解】
(1)设摩托车从初速度v0=20m/s减速到和汽车等速所需时间为t
v0-at=v
解得
t=20s
摩托车的位移
汽车的位移
摩托车和倒数第3辆车的初始距离
由于 所以摩托车可以追上倒数第3辆车
(2)由于摩托车和汽车速度相等时位移差为
解得
所以最多可以和4辆车相遇
(3)摩托车赶上车队时是最后一辆汽车,离开时也是最后一辆汽车(即尾车),故经历的时间为与最后一辆汽车相遇两次的时间差,所以有
摩托车的位移
最后一辆汽车的位移
摩托车与汽车相遇必须满足
解得追上最后一辆车的时间为
离开第一辆车的距离为
所以摩托车从赶上队伍到离开车队所需时间为
5.随着生活不断提高,许多年轻人开始挑战极限运动,近年来跳伞运动备受年轻人喜爱。某人参加了低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,打开降落伞后该人可视为做匀减速运动,加速度大小为8m/s2,到达地面时速度减为4m/s,悬停的飞机距离地面高为404m,g取10m/s2,求:
(1)该人打开降落伞时的速度大小;
(2)该人离开飞机后经过多长时间到达地面;
(3)打开降落伞时距离地面高度为多少。
【答案】(1)60m/s;(2);(3)
【详解】
(1)设该人打开降落伞时的速度大小为v1,,由速度位移关系得
由题意得
解得
v1=60m/s
(2)自