精品解析：湖北省沙市中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题

2024—2025学年度上学期2024级 9月月考物理试卷 考试时间：2024年9月19日 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法中的“快”，指加速度较大的是（　　） A. 道路上出现交通事故，群众报警后交警很快到达事故现场 B. 赛车启动非常快，其百公里加速时间仅为左右 C. 协和式客机能在18000米高空飞行得很快 D. 乘汽车从嘉兴到宁波，如果走杭州湾跨海大桥能很快到达 2. 某同学乘车从北京某小区前往第十一中学，导航地图如图所示，则以下说法不正确的是（　　） A. 图中三种方案汽车运动的位移相同 B. 方案二中要行驶“10公里”用时约“20分钟”，则全程的平均速率约为30km/h C. 图中显示“22分钟”是指到达目的地的时刻 D. 公路某处路边竖有限速标志“60km/h”，指的是车辆在该路段行驶过程中，瞬时速度不能超过60km/h 3. “礼让行人”规则大大提高了行人过马路的安全性。车辆行驶的初速度为，后来的速度为，这个过程中速度的变化量为，下列能正确反映车辆减速的示意图为（ ） A. B. C. D. 4. 王强同学观察并记录了李明同学在一段时间内沿直道骑自行车的运动情况，自行车在第1s内通过2m，第2s内通过4m，第3s内通过6m，第4s内通过8m。若自行车可视为质点，自行车做匀加速直线运动，则王强同学对该自行车在这4s内的运动作出的判断正确的是（　　） A. 自行车的初速度为零 B. 自行车的加速度大小为 C. 自行车4s内平均速度为5m/s D. 自行车第2s末的瞬时速度为4m/s 5. 以下所说的物体运动情况中，正确的是（　　） A. 加速度数值很大的运动，速度的变化量必然很大 B. 加速度数值很大的运动，速度变化得很快 C. 一个质点做直线运动，开始时位移、加速度、速度三者方向相同，某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将不再减小 D. 一个质点做直线运动，开始时位移、加速度、速度三者方向相同，某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度同时为零 6. 奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每个车型字母前的数字称为G值）G值用来表现车型的整体加速度，数字越大，加速越快．G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值（其单位为国际基本单位）再乘以10．如图为某一型号的奥迪尾标，其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为（　　） A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s 7. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到信号间的时间差，测出汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两个超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔t＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶，则根据图（b）可知，下列说法正确的是（　　） A. 图（b）中每小格表示的时间是0.18s B. P1信号传播到被测汽车时，汽车距测速仪的距离是102m C. 汽车正在向远离测速仪的方向行驶 D. 汽车的匀速时的速度大小是10m/s 8. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法 C. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 9. 物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是（　　） A. 甲在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为 C. 乙在整个时间内有来回运动，它通过总位移为零 D. 乙在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为 10. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过O、A、B三点的过程中，其位移随时间变化规律图像如图所示。则质点（　　） A. 从O点运动到B点过程的平均速度为 B. 通过A点时的速度为 C. 加速度为 D. 从A点运动到B点，速度的变化量为 二、非选择题：本题共5小题、60分。 11. （1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表。其中在本实验中不需要的器材是______。 （2）小习同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是（ ） A. 将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在交变电源上 B. 将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D. 拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 （3）如图所示，是小坎同学用电火花计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，电火花计时器打点的时间间隔，将纸带上一点标记为A点，然后按打点顺序每隔四个点（图上没画出）依次标为B、C、……，其中，，，，，。 下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度___________。 位置 B C D E F 速度 0.737 0.801 ______ 0.928 0.994 （4）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度一时间关系图线_________。 （5）根据你画出的小车的速度一时间关系图线计算出的小车的加速度______。 （6）小华同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C……，七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应的如图所示 可求出A点到D点的距离是_________cm。由实验数据可得A点到D点的平均速度是___m/s（计算结果保留两位有效数字）。 12. （1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的发射器部分固定在小车上，接收器部分固定在轨道一端，并将它与数据采集器相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为______m/s。 （2）“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，图中的①是______（设备名称）。实验中让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格，为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是第______组数据，且小车的瞬时速度为______m/s（结果保留2位小数）。“瞬时速度”的测量体现了______的思想方法。 组次 宽度/m 挡光时间/s 1 0.0800 0.23044 2 0.0600 0.17464 3 0.0400 0.11662 4 0.0200 0.05850 13. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 （1）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； （2）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时速度。 14. 如图所示，已知O、A、B、C为同一直线上的四点，OA间的距离为，BC间的距离为，一物体自O点静止起出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点。已知物体通过OA段与通过BC段所用时间相等。求A与B的距离。 15. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方有一警示牌后立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为图（a）中的图线。从司机发现警示牌到采取措施期间为反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），x1-x2段位移为刹车系统的启动阶段，位移为15m，从x2位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从x2位置开始计时，汽车第1s内的位移为12m，第4s内的位移为0.5m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动v-t图线（t1对应x1，t2对应x2）； （2）求x2位置汽车的速度大小及此后的加速度大小； （3）微元法是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中评解了如何由图像来求位移。请你借鉴此方法，求汽车的初速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度上学期2024级 9月月考物理试卷 考试时间：2024年9月19日 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法中的“快”，指加速度较大的是（　　） A. 道路上出现交通事故，群众报警后交警很快到达事故现场 B. 赛车启动非常快，其百公里加速时间仅为左右 C. 协和式客机能在18000米高空飞行得很快 D. 乘汽车从嘉兴到宁波，如果走杭州湾跨海大桥能很快到达 【答案】B 【解析】 【详解】A．道路上出现交通事故，群众报警后交警很快到达事故现场，指速度大，用时较短，故A错误； B．赛车启动非常快，其百公里加速时间仅为左右，指单位时间的速度变化大，即加速度大，故B正确； C．协和式客机能在18000米高空飞行得很快，指速度大，故C错误； D．乘汽车从嘉兴到宁波，如果走杭州湾跨海大桥能很快到达，指速度大所用时较短，故D错误。 故选B。 2. 某同学乘车从北京某小区前往第十一中学，导航地图如图所示，则以下说法不正确的是（　　） A. 图中三种方案汽车运动的位移相同 B. 方案二中要行驶“10公里”用时约“20分钟”，则全程的平均速率约为30km/h C. 图中显示的“22分钟”是指到达目的地的时刻 D. 公路某处路边竖有限速标志“60km/h”，指的是车辆在该路段行驶过程中，瞬时速度不能超过60km/h 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，图中三种方案汽车运动的初位置和末位置均相同，则位移相同。故A正确，与题意不符； B．方案二中要行驶“10公里”用时约“20分钟”，则全程的平均速率约为 故B正确，与题意不符； C．图中显示的“22分钟”是指到达目的地所用的时间。故C错误，与题意相符； D．公路某处路边竖有限速标志“60km/h”，指的是车辆在该路段行驶过程中，瞬时速度不能超过60km/h。故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选C。 3. “礼让行人”规则大大提高了行人过马路的安全性。车辆行驶的初速度为，后来的速度为，这个过程中速度的变化量为，下列能正确反映车辆减速的示意图为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】令初速度方向为正方向，减速过程速度方向不反向，速度大小减小，则有 由于 可知 即速度变化量方向与初速度方向相反，可知第二个选项符合题意。 故选B。 4. 王强同学观察并记录了李明同学在一段时间内沿直道骑自行车的运动情况，自行车在第1s内通过2m，第2s内通过4m，第3s内通过6m，第4s内通过8m。若自行车可视为质点，自行车做匀加速直线运动，则王强同学对该自行车在这4s内的运动作出的判断正确的是（　　） A. 自行车的初速度为零 B. 自行车的加速度大小为 C. 自行车4s内的平均速度为5m/s D. 自行车第2s末的瞬时速度为4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因为自行车做匀加速直线运动，所以满足相邻相同时间内位移差是个定值，即 其中 解得 又因为自行车在第1s内通过位移为2m，则由得 故AB错误； C．由得，自行车4s内的平均速度为 故C正确； D．由得，自行车第2s末瞬时速度为 故D错误。 故选C。 5. 以下所说的物体运动情况中，正确的是（　　） A. 加速度数值很大的运动，速度的变化量必然很大 B. 加速度数值很大的运动，速度变化得很快 C. 一个质点做直线运动，开始时位移、加速度、速度三者方向相同，某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移将不再减小 D. 一个质点做直线运动，开始时位移、加速度、速度三者方向相同，某时刻开始加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度同时为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．加速度很大的物体，速度变化快，速度变化量不一定大，故A错误； B．加速度是表示速度变化快慢的物理量，加速度数值很大的运动，速度变化得很快，故B正确； CD．加速度方向与速度方向相同，加速度减小，速度增大，加速度减小到零，速度达到最大，由于速度的方向不变，则位移逐渐增大，故CD错误。 故选B。 6. 奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，（每个车型字母前的数字称为G值）G值用来表现车型的整体加速度，数字越大，加速越快．G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值（其单位为国际基本单位）再乘以10．如图为某一型号的奥迪尾标，其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为（　　） A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意求得加速度，利用速度时间公式求得加速时间． 【详解】由题意可知，50TFSI的加速度为a=5m/s2，v=100km/h=27.8m/s 故加速时间为：． 故应选：A． 【点睛】本题主要考查了匀加速直线运动速度时间公式，关键是根据信息求得加速度． 7. 如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到信号间的时间差，测出汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两个超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔t＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶，则根据图（b）可知，下列说法正确的是（　　） A. 图（b）中每小格表示的时间是0.18s B. P1信号传播到被测汽车时，汽车距测速仪的距离是102m C. 汽车正在向远离测速仪的方向行驶 D. 汽车的匀速时的速度大小是10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示，P1、P2之间一共有9格，共1.8s，则每一小格表示 故A错误； B．如图所示，测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t1时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第一次相遇的位置反射回去，所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为 故B正确； C．如图所示，测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t2时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第二次相遇的位置反射回去，所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为 因为 所以汽车正在向靠近测速仪的方向行驶，故C错误； D．汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为 汽车与超声波第一次相遇的位置到到第二次相遇的位置的距离为 则汽车的速度为 故D错误。 故选B。 8. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　） A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B. 从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法 C. 根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了微元法 D. 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，故A错误； B．从科学方法角度来说，物理学中引入“平均速度”概念运用了等效替代方法，故B正确； C．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想，故C错误； D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D正确。 故选BD。 9. 物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示，则这两个物体的运动情况是（　　） A. 甲在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零 B. 甲在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为 C. 乙在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零 D. 乙在整个时间内运动方向一直不变，它通过的总位移大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．甲在整个时间内做单向运动，总位移为4m，A错误，B正确； CD．乙在前3s内做反向匀减速运动，后3s内做正向匀加速直线运动，图线与坐标轴围成的面积等于位移，故乙在整个时间内有来回运动，它通过的总位移为零，C正确，D错误。 故选BC 10. 在水平面上做匀减速直线运动的质点通过O、A、B三点的过程中，其位移随时间变化规律图像如图所示。则质点（　　） A. 从O点运动到B点过程的平均速度为 B. 通过A点时的速度为 C. 加速度为 D. 从A点运动到B点，速度的变化量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．从O点运动到B点过程的平均速度为 故A正确； BCD．设O点的速度为，加速度大小为；从O点运动到A点过程，有 从O点运动到B点过程，有 联立解得 ， 从A点运动到B点，速度的变化量为 通过A点时速度为 故BC错误，D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题、60分。 11. （1）在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、秒表。其中在本实验中不需要的器材是______。 （2）小习同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是（ ） A. 将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在交变电源上 B. 将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D. 拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 （3）如图所示，是小坎同学用电火花计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，电火花计时器打点的时间间隔，将纸带上一点标记为A点，然后按打点顺序每隔四个点（图上没画出）依次标为B、C、……，其中，，，，，。 下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度___________。 位置 B C D E F 速度 0.737 0.801 ______ 0.928 0.994 （4）以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度一时间关系图线_________。 （5）根据你画出的小车的速度一时间关系图线计算出的小车的加速度______。 （6）小华同学选出了一条清晰纸带，并取其中的A、B、C……，七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应的如图所示 可求出A点到D点的距离是_________cm。由实验数据可得A点到D点的平均速度是___m/s（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）秒表 （2）D （3）0.864 （4） （5）0.63##0.64##0.65 （6） ①. 4.09##4.10##4.11 ②. 0.14 【解析】 【小问1详解】 时间可以由纸带上的点数和打点频率算出，故不需要秒表。 【小问2详解】 A．将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在交变电源上，故A正确； B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，故B正确； C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码，故C正确； D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，为充分利用纸带，先接通电源，再放开纸带，故D错误。 本题选错误的，故选D。 【小问3详解】 计数点按打点顺序每隔四个点（图上没画出）依次标记，故 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知 【小问4详解】 以A点为计时起点，在坐标图中画出的小车的速度一时间关系图线 【小问5详解】 在v-t图象中，图线的斜率表示加速度，故 【小问6详解】 [1][2]刻度尺的最小刻度为0.1cm，故A点到D点的距离是4.10cm，根据平均速度的定义知，由实验数据可得A点到D点的平均速度是 12. （1）用DIS实验研究小车位移和时间的关系时，将位移传感器的发射器部分固定在小车上，接收器部分固定在轨道一端，并将它与数据采集器相连。实验中得到如图所示的图线，则AB段的平均速度大小为______m/s。 （2）“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，图中的①是______（设备名称）。实验中让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格，为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是第______组数据，且小车的瞬时速度为______m/s（结果保留2位小数）。“瞬时速度”的测量体现了______的思想方法。 组次 宽度/m 挡光时间/s 1 0.0800 0.23044 2 0.0600 0.17464 3 0.0400 0.11662 4 0.0200 0.05850 【答案】（1）0.50 （2） ①. 光电门 ②. 4 ③. 0.34 ④. 极限 【解析】 【小问1详解】 根据平均速度的定义，可得AB段的平均速度大小为 【小问2详解】 [1]图中①所示的器材名称是光电门； [2]平均速度与一段位移和时间对应，瞬时速度与某-位置和时刻对应。根据平均速度的定义 可知，当位移很小，时间很短时，可以利用平均速度来代替瞬时速度，因此第4组数据更符合要求。 [3]小车的瞬时速度为 [4]“瞬时速度”的测量体现了极限的思想方法。 13. 机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量的汽车以的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线处，驾驶员发现小朋友排着长的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 （1）若路面宽，小朋友行走的速度，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； （2）假设驾驶员以超速行驶，在距离斑马线处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。 【答案】（1）20s；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车到达斑马线的时间 小朋友过时间 等待时间 （2）因为 解得 14. 如图所示，已知O、A、B、C为同一直线上的四点，OA间的距离为，BC间的距离为，一物体自O点静止起出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点。已知物体通过OA段与通过BC段所用时间相等。求A与B的距离。 【答案】 【解析】 【详解】设物体的加速度为a，到达B点的速度为vB，通过OA段和BC段所用的时间为t，则有 ① ② 联立①②式得 ③ 设O与B的距离为sOB，则有 ④ 联立①③④式得 故A与B的距离 15. 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方有一警示牌后立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为图（a）中的图线。从司机发现警示牌到采取措施期间为反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），x1-x2段位移为刹车系统的启动阶段，位移为15m，从x2位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从x2位置开始计时，汽车第1s内的位移为12m，第4s内的位移为0.5m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线（t1对应x1，t2对应x2）； （2）求x2位置汽车的速度大小及此后的加速度大小； （3）微元法是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中评解了如何由图像来求位移。请你借鉴此方法，求汽车的初速度的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【详解】（1）由图像可知，汽车先做匀速运动，然后做加速度增加的减速运动，最后做匀减速运动，而图像如图 （2）设汽车在位置的速度为，位置的速度为，在位置后一段时间内汽车做匀减速运动，设其加速度大小为，由题意汽车第内的位移为，第内的位移为假设第秒内汽车未停下来。则：第内平均速度为，第内平均速度为，则加速度大小为 代入数据求得第末速度为负值；故假设错误。说明物体在第内已经停下来；取，由运动学公式第内有 第末速度为 对后有 联立解得 (3)汽车从位置到位置过程中做加速度增大的减速运动；取极小一段时间可认为汽车做匀减速运动，由运动学公式 可得 所有式子相加得 则表示图像围成面积。由图可知段图像的面积 结合上式可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$