内容正文:
2022级高三上学期第1次测评(开学考)
物理试题
分值:100分 时间:90分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度越大,速度变化就越大
B. 单位时间内速度变化越大,加速度一定越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小一定不断变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度表示的是速度变化的快慢。速度变化指的是速度的变化量。加速度大,速度变化不一定大,还需要看时间的长短。故A错误;
B.加速度表示的是速度的变化的快慢,单位时间内速度变化越大,加速度一定越大。故B正确;
C.当初速度方向与加速度方向相反时,加速度方向不变,物体先做减速运动,再反向做加速运动,速度方向改变,故C错误;
D.加速度大小不断变小,若加速度方向与速度方向相同,则速度大小不断变大。故D错误。
故选B。
【点睛】加速度表示的是速度的变化率的快慢,即单位时间内速度的变化。
2. 某人骑电动车,在距离十字路口停车线6m处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中,第1s的位移是最后1s位移的5倍,忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是( )
A. 刹车时间为2s
B. 刹车的加速度大小为
C. 中间时刻的速度大小为
D. 中间位置的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设刹车时间为t,则由逆向思维有,刹车最后1s的位移为,有
刹车第1s位移为,有
由题意可知
对全程有
解得
,
故AB错误;
C.因为做匀减速直线运动,由匀变速直线运动公式有中间时刻速度等于平均速度,设中间时刻速度为,有
故C项正确;
D.设中间位置速度为,运用逆向思维,则对于后半段有
解得
故D项错误。
故选C。
3. 截至2024年2月23日,“蛟龙”号载人潜水器在南大西洋顺利完成23次下潜,并创造九天九潜的下潜新纪录。“蛟龙”号不只是一个深海装备,更代表了一种不畏艰险、赶超世界的精神。“蛟龙”号某次海试活动中,执行竖直下潜任务。如图所示,某段时间内做匀变速直线运动,连续经过A、B、C三点,已知BC=2AB,AB段的平均速度是0.1m/s,BC段的平均速度是0.05m/s。则“蛟龙”号经过A点时的瞬时速度为( )
A. 0.11m/s B. 0.09m/s C. 0.06m/s D. 0.04m/s
【答案】A
【解析】
【详解】设“蛟龙”号加速度为a,AB间的距离为x,则BC间的距离为2x。联立
=0.1m/s
=0.05m/s
解得
=0.11m/s
=0.09m/s
=0.01m/s
故选A。
4. 小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,取g=10m/s2,则不正确( )
A. 小球下落的最大的速度为5m/s
B. 小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C. 小球能弹起的最大高度为0.45m
D. 小球能弹起的最大高度为1.25m
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0~0.5s间小球处于下落过程,加速度为10m/s2,最大速度为5m/s,A正确;
B.在0.5s时刻速度方向反向可知小球被反弹,反弹初速度的大小为3m/s,B正确;
CD.速度-时间图像的面积代表位移大小,所以小球能弹起的最大高度
C正确,D错误。
本题选不正确的,故选D。
5. 如图所示,某创新实验小组制作了一个半径为12cm的圆环,将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置,在结点O处悬挂一瓶矿泉水,缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。已知轻弹簧的自然长度为9cm,矿泉水的重力为6N,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
由几何关系可知平衡时每根弹簧的长度均为
cm=13cm
每根弹簧的伸长量均为
cm-9cm=4cm
根据竖直方向受力平衡可得
解得劲度系数为
N/m=130 N/m
故选B。
6. 如图所示,在水平杆MN上套上两个质量不计的小环A和B,一长度为l、不可伸长的细线两端分别系在环A、B上,并在细线中点挂一个质量为m的物块.已知环A、B与杆间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.那么系统平衡时小环A、B间的最大距离为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】则对A、B及m的整体:,则环与杆间的最大静摩擦力;设细绳与杆的夹角为θ,则对圆环;对物块:.解得;设AB间的最大距离为x,则 ,解得,故选A.
点睛:此题是整体法即隔离法的应用问题;解题时要能正确选择研究对象,对研究对象正确的受力分析,利用正交分解法列出方程,结合几何关系求解.
7. 如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当木板与水平面的夹角为时,两物块刚好滑动,对A物块受力分析如图
沿斜面方向,A、B之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
对B物块受力分析如图
沿斜面方向,B与斜面之间的滑动摩擦力
根据平衡条件可知
两式相加,可得
解得
故选C。
8. 抖空竹是国家非物质文化遗产之一、在某次抖空竹表演时,表演者的左右手所持杆和空竹位置如图所示,此时左手高于右手,轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角,空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动,只人为改变一个条件,始终保持空竹处于平衡状态,不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变小
B. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将不变
C. 若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
D. 若使左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
【答案】A
【解析】
【详解】设两段绳子之间的夹角为,由平衡条件可知
解得
设绳子的总长度为L,两杆之间的水平距离为s,悬挂点两边的绳子长度分别为,,由几何关系知
解得
AB.若更换为更长的轻绳,L变大,变小,变大,所以绳子的拉力变小,故A正确、B错误;
C.左手持杆缓慢竖直向下移动,L,s都不变,则不变,所以拉力不变,故C错误;
D.左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动,s变大,则变大,变小,绳子拉力变大,故D错误。
故选A。
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。每小题列出的四个备选项中多个是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 甲乙两车沿同一方向做直线运动,时刻乙车在甲车前方处。甲车中安装了速度传感器,乙车中安装了位移传感器,两车传感器同步采集的示数随时间变化情况如图所示,则( )
A. 乙车做匀加速直线运动 B. 前内甲乙两车位移相同
C. 第内甲乙两车逐渐靠近 D. 第末甲乙两车相遇
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.依题意,由图可知乙车匀速直线运动,速度为
甲车做匀减速直线运动,初速度为,加速度为
前内甲乙两车位移分别
即前内甲乙两车位移相同。故A错误;B正确;
C.设两车经t时间相遇,,则有位移关系
解得
说明两车在1s时已经相遇,则第内甲车速度一直比乙车速度大,逐渐远离,故C错误;
D.第末甲乙两车位移分别为
有
即第末甲乙两车相遇。故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,四块相同的混凝土实心砖并排固定在水平地面上,子弹以水平速度从P点射入实心砖中,到达Q点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动,且运动的总时间为t。下列说法正确的是( )
A. 子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为
B. 子弹刚穿过第3块砖时速度大小为
C. 子弹穿过第2块砖所用的时间为
D. 子弹穿过第3块砖所用的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设每块砖的厚度为,加速度为,子弹从P到Q为匀减速,可以看成从Q到P的初速为的匀加速直线运动,末速度为,则有
设穿过第二块的速度为,穿过第三块的速度为,则有
解得
A错误,B正确;
CD.按照上述方法,由初速为的匀加速直线运动等分位移的时间关系,设穿过第四块的时间为,则穿过第三块的时间为,第二块的时间为,第一块得出时间为,如图所示
由此可得
设穿过第二块砖的时间为,穿过第三块砖的时间为,则有
C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,轻弹簧的下端固定在水平面上,上端放有质量均为的物体a和b,a与竖直墙面接触。系统静止时,弹簧保持竖直状态,在弹性限度内被压缩了。已知,重力加速度g取,则( )
A. α与其他物体间有3对作用力与反作用力 B. 弹簧的劲度系数为
C. b对a的作用力与a的重力是一对平衡力 D. a受到的摩擦力大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.系统静止时,弹簧保持竖直状态,对a、b整体不受墙施加的支持力,根据平衡条件有
解得
可知a物体受到重力、b对a的支持力和摩擦力,处于平衡状态,所以b对a的作用力与a的重力是一对平衡力,α与其他物体间有3对作用力与反作用力,故B错误,AC正确;
D.a物体受力如图所示
根据平衡条件可得a受到的摩擦力大小为
故D错误。
故选AC。
12. 如图甲所示,轻绳跨过固定的水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,;图乙中轻杆一端用较链固定在竖直墙上,另一端通过细绳拉住,与水平方向也成,轻杆的点用细绳拉住一个质量为的物体,则下列说法正确的是( )
A
B.
C.
D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】图甲和图乙中的两个物体、都处于平衡状态,根据平衡的条件,可知与物体相连的竖直细绳,其拉力大小等于物体的重力;分别取C点和G点为研究对象,受力如图所示
对C点根据受力平衡可得
,
对G点根据受力平衡可得
,
则有
故选ABC。
三、实验题(本大题共2小题,每空2分,共14分)
13. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。
(1)为了完成实验,需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向,如果作图得到的合力与物块重力________,则平行四边形定则得以验证。
(2)为了使实验结论更加严谨,实验小组同学进行了多次实验,则每次实验不必要或错误的实验操作是( )
A. 使两弹簧测力计的夹角保持不变
B 改变O,P点位置
C. 拉线方向与木板平面平行
D. 使两弹簧测力计示数保持相同
(3)实验小组某同学在某次实验中发现弹簧测力计A超过了其最大量程,为了保证实验顺利进行且保持原有实验器材不变,改进方法为________(任写一种即可)
【答案】(1)等大反向 (2)AD
(3)将弹簧测力计B顺时针旋转一定角度
【解析】
【小问1详解】
根据平衡条件可知,如果作图得到的合力与物块重力等大反向,则平行四边形定则得以验证。
【小问2详解】
AD.实验只需保证结点O静止在某位置,且两弹簧测力计示数不超过量程,两弹簧测力计的夹角不需要保持不变,两弹簧测力计示数不需要保持相同,故AD符合题意;
B.改变O,P点位置,多次实验,排除偶然情况的可能性,从而验证力的平行四边形定则,故B不符合题意;
C.减小实验误差,拉线方向与木板平面平行,故C不符合题意。
故选AD。
【小问3详解】
根据平行四边形定则,两分力间的夹角越小,合力越大,实验小组某同学在某次实验中发现弹簧测力计A超过了其最大量程,为了保证实验顺利进行且保持原有实验器材不变,改进方法为将弹簧测力计B顺时针旋转一定角度。
14. 某同学用打点计时器研究匀变速直线运动,打出了如图所示的一条纸带:
(1)打点计时器使用的是______(填“直流”或“交流”)电源,已知电源频率为50Hz,则计时器打相邻两点的时间间隔为______s;
(2)每隔4个点取1个计数点,依次得到O、A、B、C、D几个计数点:测得,,,则打A点时纸带的速度大小为______m/s;纸带的加速度大小为______。
【答案】(1) ①. 交流 ②. 0.02
(2) ①. 0.14 ②. 0.40
【解析】
【小问1详解】
[1]打点计时器使用的是交流电源。
[2]已知电源频率为50Hz,则计时器打相邻两点的时间间隔为
【小问2详解】
[1]由图可知,相邻计数点间的时间间隔为
则打A点时纸带的速度大小为
[2]根据逐差公式可得,纸带的加速度大小为
四、解答题(本题共4个小题,共46分)
15. 某市开展礼让行人活动,要求在没有信号灯的路口,一旦行人走上人行道,机动车车头便不能越过停止线。如图所示一辆家用轿车长度,正以的速度行驶,车头距停止线的距离为,人行道宽度为。距离人行道为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道,停止线到人行道的距离可忽略。
(1)若行人与轿车均未发现对方,均做匀速运动,求两者能否相遇;
(2)若轿车立即以恒定的加速度加速,求是否违反要求;
(3)若轿车以恒定的加速度减速,要保证不违反要求,求加速度的大小需要满足的条件。
【答案】(1)两者不会相遇;(2)没有违反要求;(3)
【解析】
【详解】(1)从题述时刻到轿车车尾离开人行道所需的时间
行人在这段时间内的位移为
则有
可知,两者不会相遇。
(2)从题述时刻到行人走上人行道所用时间
在内轿车的位移
代入数据得
故没有违反要求。
(3)从题述时刻到行人穿过人行道所用时间
要保证不违反要求,轿车必须在内到达停止线,所以轿车在内速度减小为零时对应的加速度最小
故轿车的加速度大小应满足
16. 2023年11月,我国国内首条完全自主知识产权的磁浮试验线高速飞车大同(阳高)试验线一期主体工程全部完工了,据说这一类高铁它的时速最大可以达到1000公里,成为“地表最快”的车,原来的“绿皮”火车越来越多被替代。现有A、B两列“绿皮”火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度,B车在后,速度。已知B车在进行火车刹车测试时发现,若车以的速度行驶时刹车后至少要前进才能停下,问:
(1)B车刹车的最大加速度为多大?
(2)因大雾能见度低,B车在距A车处才发现前方A车,这时B车立即以最大加速度刹车。若B刹车时A车仍按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车相距最近是多少?
【答案】(1);(2)不会相撞,
【解析】
【详解】(1)根据动力学公式
B车刹车的最大加速度大小为
(2)假设两车不相撞,则两车速度相等时,两车相距最近,当两车速度相等时,B车做减速运动的时间为
当两车速度相等时,B车的位移为
当两车速度相等时,A车的位移为
由于
假设成立,两车不相撞,两车最近距离为
17. 如图所示,两只完全相同的灯笼A、B用细线系吊在树枝上处于静止状态,灯笼A左侧细线与竖直方向的夹角为,灯笼B右侧细线与竖直方向的夹角为,两只灯笼之间的细线与水平方向的夹角为(大小未知)。已知两个灯笼的质量均为,重力加速度为,,,求:
(1)左、右两条细线的张力大小;
(2)两灯笼之间细线的张力大小。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)设灯笼A左侧细线张力大小为,灯笼B右侧细线张力大小为,将两灯笼视为一个整体,根据平衡条件,水平方向上有
竖直方向上有
代入数据联立解得
,
(2)设两个灯笼之间的细线张力大小为,受力分析如图所示
对于灯笼A,由平衡条件有
,
联立解得
18. 如图所示,放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,斜面倾角,物块A和B的质量分别为,,弹簧的劲度系数,(,,重力加速度),求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力。
【答案】(1);(2),方向沿斜面向上
【解析】
【详解】(1)根据题意,对结点受力分析,设弹簧的弹力为,绳子的拉力为,由平衡条件有
,
代入数据解得
由胡克定律可得,弹簧的伸长量
(2)由于
则物块A有沿斜面向下的运动趋势,受斜面沿斜面向上的静摩擦力,由平衡条件可得,物块A受到的摩擦力大小为
方向沿斜面向上。
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2022级高三上学期第1次测评(开学考)
物理试题
分值:100分 时间:90分钟
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度越大,速度变化就越大
B. 单位时间内速度变化越大,加速度一定越大
C. 加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D. 加速度大小不断变小,速度大小一定不断变小
2. 某人骑电动车,在距离十字路口停车线6m处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中,第1s的位移是最后1s位移的5倍,忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是( )
A. 刹车时间为2s
B. 刹车的加速度大小为
C. 中间时刻的速度大小为
D. 中间位置的速度大小为
3. 截至2024年2月23日,“蛟龙”号载人潜水器在南大西洋顺利完成23次下潜,并创造九天九潜的下潜新纪录。“蛟龙”号不只是一个深海装备,更代表了一种不畏艰险、赶超世界的精神。“蛟龙”号某次海试活动中,执行竖直下潜任务。如图所示,某段时间内做匀变速直线运动,连续经过A、B、C三点,已知BC=2AB,AB段的平均速度是0.1m/s,BC段的平均速度是0.05m/s。则“蛟龙”号经过A点时的瞬时速度为( )
A. 0.11m/s B. 0.09m/s C. 0.06m/s D. 0.04m/s
4. 小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,取g=10m/s2,则不正确( )
A. 小球下落的最大的速度为5m/s
B. 小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C. 小球能弹起的最大高度为0.45m
D. 小球能弹起的最大高度为1.25m
5. 如图所示,某创新实验小组制作了一个半径为12cm的圆环,将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心O处。将圆环水平放置,在结点O处悬挂一瓶矿泉水,缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。已知轻弹簧的自然长度为9cm,矿泉水的重力为6N,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在水平杆MN上套上两个质量不计的小环A和B,一长度为l、不可伸长的细线两端分别系在环A、B上,并在细线中点挂一个质量为m的物块.已知环A、B与杆间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.那么系统平衡时小环A、B间的最大距离为
A. B.
C D.
7. 如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为( )
A. B. C. D.
8. 抖空竹是国家非物质文化遗产之一、在某次抖空竹表演时,表演者的左右手所持杆和空竹位置如图所示,此时左手高于右手,轻绳两端位置之间的连线与水平方向成角,空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位置不动,只人为改变一个条件,始终保持空竹处于平衡状态,不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将变小
B. 若更换为更长的轻绳,绳子的拉力将不变
C. 若使左手持杆缓慢竖直向下移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
D. 若使左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动至的过程中,绳子拉力逐渐变小
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。每小题列出的四个备选项中多个是符合题目要求的,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 甲乙两车沿同一方向做直线运动,时刻乙车在甲车前方处。甲车中安装了速度传感器,乙车中安装了位移传感器,两车传感器同步采集的示数随时间变化情况如图所示,则( )
A. 乙车做匀加速直线运动 B. 前内甲乙两车位移相同
C. 第内甲乙两车逐渐靠近 D. 第末甲乙两车相遇
10. 如图所示,四块相同的混凝土实心砖并排固定在水平地面上,子弹以水平速度从P点射入实心砖中,到达Q点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动,且运动的总时间为t。下列说法正确的是( )
A. 子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为
B. 子弹刚穿过第3块砖时的速度大小为
C. 子弹穿过第2块砖所用的时间为
D. 子弹穿过第3块砖所用的时间为
11. 如图所示,轻弹簧的下端固定在水平面上,上端放有质量均为的物体a和b,a与竖直墙面接触。系统静止时,弹簧保持竖直状态,在弹性限度内被压缩了。已知,重力加速度g取,则( )
A. α与其他物体间有3对作用力与反作用力 B. 弹簧的劲度系数为
C. b对a的作用力与a的重力是一对平衡力 D. a受到的摩擦力大小为
12. 如图甲所示,轻绳跨过固定的水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,;图乙中轻杆一端用较链固定在竖直墙上,另一端通过细绳拉住,与水平方向也成,轻杆的点用细绳拉住一个质量为的物体,则下列说法正确的是( )
A.
B
C.
D.
三、实验题(本大题共2小题,每空2分,共14分)
13. 某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。
(1)为了完成实验,需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向,如果作图得到的合力与物块重力________,则平行四边形定则得以验证。
(2)为了使实验结论更加严谨,实验小组同学进行了多次实验,则每次实验不必要或错误的实验操作是( )
A. 使两弹簧测力计的夹角保持不变
B 改变O,P点位置
C. 拉线方向与木板平面平行
D. 使两弹簧测力计示数保持相同
(3)实验小组某同学在某次实验中发现弹簧测力计A超过了其最大量程,为了保证实验顺利进行且保持原有实验器材不变,改进方法为________(任写一种即可)
14. 某同学用打点计时器研究匀变速直线运动,打出了如图所示的一条纸带:
(1)打点计时器使用的是______(填“直流”或“交流”)电源,已知电源频率为50Hz,则计时器打相邻两点的时间间隔为______s;
(2)每隔4个点取1个计数点,依次得到O、A、B、C、D几个计数点:测得,,,则打A点时纸带速度大小为______m/s;纸带的加速度大小为______。
四、解答题(本题共4个小题,共46分)
15. 某市开展礼让行人活动,要求在没有信号灯的路口,一旦行人走上人行道,机动车车头便不能越过停止线。如图所示一辆家用轿车长度,正以的速度行驶,车头距停止线的距离为,人行道宽度为。距离人行道为的行人以的速度匀速走向长度为的人行道,停止线到人行道的距离可忽略。
(1)若行人与轿车均未发现对方,均做匀速运动,求两者能否相遇;
(2)若轿车立即以恒定的加速度加速,求是否违反要求;
(3)若轿车以恒定的加速度减速,要保证不违反要求,求加速度的大小需要满足的条件。
16. 2023年11月,我国国内首条完全自主知识产权的磁浮试验线高速飞车大同(阳高)试验线一期主体工程全部完工了,据说这一类高铁它的时速最大可以达到1000公里,成为“地表最快”的车,原来的“绿皮”火车越来越多被替代。现有A、B两列“绿皮”火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度,B车在后,速度。已知B车在进行火车刹车测试时发现,若车以的速度行驶时刹车后至少要前进才能停下,问:
(1)B车刹车的最大加速度为多大?
(2)因大雾能见度低,B车在距A车处才发现前方A车,这时B车立即以最大加速度刹车。若B刹车时A车仍按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车相距最近是多少?
17. 如图所示,两只完全相同的灯笼A、B用细线系吊在树枝上处于静止状态,灯笼A左侧细线与竖直方向的夹角为,灯笼B右侧细线与竖直方向的夹角为,两只灯笼之间的细线与水平方向的夹角为(大小未知)。已知两个灯笼的质量均为,重力加速度为,,,求:
(1)左、右两条细线的张力大小;
(2)两灯笼之间细线的张力大小。
18. 如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的OC段与竖直方向的夹角,斜面倾角,物块A和B的质量分别为,,弹簧的劲度系数,(,,重力加速度),求:
(1)弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力。
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