内容正文:
第二章《匀变速直线运动的研究》基础与培优达标检测卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.对以做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.在任意1s内末速度比初速度大
B.第4s末的速度比第3s初的速度大
C.2s末速度是1s末速度的2倍
D.在任意1s内末速度是初速度的2倍
2.某同学从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出一小球,重力加速度g取,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A.上升和下落过程中小球的加速度方向相反
B.从抛出到落地,小球的平均速度为负
C.小球落地时的速度为10m/s
D.当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有3个
3.某汽车以一定的初速度开始刹车做减速直线运动直到停止,前内的位移大小为,后内的位移大小为。则下列说法正确的是( )
A.该汽车的加速度大小为 B.该汽车的初速度大小为
C.该汽车刹车的时间为 D.该汽车从刹车到停止的总位移大小为
4.已知OABC为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,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AB段与BC段所用的时间相等.则O与A的距离( )
A. B. C. D.
5.我国选手在2024年巴黎奥运会夺得跳水女子10米跳台冠军,比赛过程中,选手(视为质点)在竖直方向上的速度随时间变化的图像如图所示,以选手离开跳台为计时起点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.选手相对于跳台上升的最大高度为0.3m
B.t3时刻选手开始进入水面
C.图像中的t2在1.7s~1.8s之间
D.t2时刻选手到达离水面最深点
6.做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为2v和8v,经历的时间为,则( )
A.经过A、B中点位置时的瞬时速度是5v
B.A、B中间时刻的瞬时速度是6v
C.A、B间的距离为
D.在后一半时间所通过的位移比前一半时间通过的位移多
7.“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度一时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A.“笛音雷”在时刻上升至最高点
B.时间内“笛音雷”做自由落体运动
C.时间内“笛音雷”的平均速度为
D.时间内“笛音雷”的平均速度
8.如图1,甲、乙两车沿水平向右方向做变速直线运动,零时刻相距s0=12m,图2为甲车运动的图像,图3为乙车运动的图像,已知两车的运动不相互影响,以下说法正确的是( )
A.甲、乙两车不能相遇
B.甲、乙两车能相遇两次,第一次相遇在t=2s时刻,第二次相遇在t=3.6s时刻
C.甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇之前甲车已经停止运动
D.甲、乙两车能相遇两次,第一次相遇时甲车运行的位移,第二次相遇时乙车共运行的位移为
二:多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第2s末和第6s末速度大小均为,第4s末速度大小为,则( )
A.运动员在第4s末已经过了B点 B.运动员在加速过程中的加速度大小为
C.运动员在第10s末恰好停在C点 D.运动员在第8s末恰好停在C点
10.汽车拟从甲地开往乙地,先由静止启动做匀加速直线运动,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为0时刚好到达乙地。从汽车启动开始计时,表格给出了某些时刻汽车的瞬时速度,据表中的数据通过分析、计算可以得出汽车( )
时刻/s
1.0
3.0
6.0
8.0
10.0
11.0
速度/()
3.0
9.0
12.0
12.0
8.0
4.0
A.匀加速直线运动经历的时间为6s
B.全程经历的时间为12s
C.匀加速运动与匀减速运动的位移之比为4∶3
D.汽车在第3s内的位移为13.5m
11.小红用频闪照相法研究竖直上抛运动,拍照频率为,某次实验时小球以某一初速度竖直上拋,照相机在此过程中曝光于8次,由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光,所以在底片上记录到如图所示的4个位置,两点间距离为,、两点间距离为,、两点间距离为,重力加速度。下列说法中正确的是( )
A.小球经过点时的速率为 B.点距竖直上抛的最高点的距离为
C. D.
12.如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的有( )
A.物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B.物体运动过程中距离地面最大高度为40m
C.和时,物体距离地面的高度相同
D.物体从随气球开始运动到落地共用时10s
三:实验题:本题共2小题,第一小题小题5分,第二小题7分,共12分。
13.某同学利用如图 1 所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)图1所示的计时器所用的电压为 (选填“交流 220 V”或“直流 220 V”);
(2)该同学开始实验时,先释放小车再接通电源,该同学实验操作中不恰当的地方是 ;
(3)该同学在实验中使用频率为 50 Hz的打点计时器,获得的纸带如图 2 所示,其中相邻两个计数点之间还有 4 个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下 C 点时小车的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2(均保留两位有效数字)。
14.一位同学采用如图所示的装置进行“用打点计时器测重力加速度”的实验。
(1)现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及墨粉纸盘、铁夹、固定卡、纸带若干、交流电源,天平、秒表、导线、重锤。其中不必要的器材是: ;缺少的器材是 。
(2)这位同学的实验步骤如下:
A.按图示安装好器材,打点计时器接直流电源铁架台
B.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带后,立即断开电源
C.更换纸带再做两次
D.从三条纸带中选取一条合适的纸带,按要求标出计数点,测量出一系列位移的大小后进行数据处理,得出重力加速度的值。
其中操作有错误的步骤是 (填序号)
(3)这位同学打出的纸带如图所示,A点为打出的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得分别为。
已知打点计时器打点周期为。设从打0点开始计时,该同学把打点1、2、4、5的速度计算出来,并在坐标纸上描出,但遗漏了点3.请你计算出打点3时的速度 m/s。(结果保留三位有效数字)
(4)根据以上所提供的信息,求出重力加速度的值 。(结果保留三位有效数字)
四:解答题:本题共4小题,第一小题小题6分,第二小题8分,第三小题10分,第四小题12分,共36分。
15.某跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面处离开悬停的飞机后先自由下落,然后打开降落伞,伞张开后运动员做匀减速运动,到达地面时速度,实现安全着陆。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小;
(3)运动员从离开飞机到安全着陆的总时间。
16.如图所示为冬奥会冰壶项目的赛道示意图,一运动员将冰壶从A以初速度掷出做匀减速直线运动,恰好能停在D点,B、C为途中两点且将连线三等分,冰壶可视为质点。求:
(1)冰壶在A、B、C三点的速度大小之比;
(2)冰壶在中点的速度大小;
(3)冰壶在三段运动的时间之比。
17.航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度,为了使战斗机能安全起飞.
(1)若航空母舰静止,战斗机从静止开始加速,则航空母舰的甲板L至少多长?
(2)若航空母舰静止,其甲板长,则战斗机应具有的最小初速度为多大?(结果可保留根号)
(3)若航空母舰甲板长,战斗机开始时相对于航空母舰静止,则航空母舰应至少以多大的速度向什么方向匀速航行,才能使战斗机安全起飞?
18.长为的警车在公路上以的速度匀速行驶进行巡视,某时刻发现并行车道前方一辆长的大货车疑似超速行驶,此时货车车尾距警车车头,如图所示,警员于是立刻踩动油门加速追赶。为了安全,警车需行驶到车尾距货车车头前距离处,和货车同速行驶进行示意停车,这段时间货车一直匀速。被示意停车后,测得货车匀减速刹车过程中,第3秒内位移为,第13秒内位移为。警车加速、减速时均以的加速度行驶,警车的最大速度为。
(1)如果货车限速,判断货车是否超速;
(2)求警车从开始加速至少经过多长时间才能到达题中距离处同速行驶;
(3)警车示意停车后即开始刹车,货车司机看到示意后,反应时间为;若货车初速度不变,最后能停在警车车尾的范围内,求货车匀减速刹车时的加速度大小需满足的条件。
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第二章《匀变速直线运动的研究》基础与培优达标检测卷
一:单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.对以做匀加速直线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.在任意1s内末速度比初速度大
B.第4s末的速度比第3s初的速度大
C.2s末速度是1s末速度的2倍
D.在任意1s内末速度是初速度的2倍
【答案】A
【详解】A.在任意1s内末速度比初速度大
故A正确;
B.第4s末的速度比第3s初的速度大
故B错误;
C.2s末速度和1s末速度分别是
,
故
只有初速度为0时,比值为2,故CD错误。
故选A。
2.某同学从距地面高度为1.0m处,以大小为6m/s的初速度竖直向上抛出一小球,重力加速度g取,不计空气阻力,规定竖直向下为正方向,下列说法正确的是( )
A.上升和下落过程中小球的加速度方向相反
B.从抛出到落地,小球的平均速度为负
C.小球落地时的速度为10m/s
D.当小球运动到与抛出点的距离为1.0m处,对应的时刻有3个
【答案】D
【详解】A.上升和下落过程中小球都是仅受重力,故加速度方向相同,故A错误;
B.从抛出到落地,小球的位移为正,则此过程中平均速度为正,故B错误;
C.由速度位移关系式可得
解得
故C错误;
D.根据速度位移关系
可得最高点与抛出点的高度差为
则与抛出点的距离为1.0m的时刻有3个,抛出点的上方有两个,下方一个(地面),故D正确。
故选D。
3.某汽车以一定的初速度开始刹车做减速直线运动直到停止,前内的位移大小为,后内的位移大小为。则下列说法正确的是( )
A.该汽车的加速度大小为 B.该汽车的初速度大小为
C.该汽车刹车的时间为 D.该汽车从刹车到停止的总位移大小为
【答案】D
【详解】A.由于后内的位移大小为,将运动倒过来看成初速度为零的匀加速运动,根据
解得加速度大小为
故A错误;
B.由于前内的位移大小为,根据
解得初速度大小为
故B错误;
C.根据
解得该汽车的刹车时间为
故C错误;
D.根据
解得该汽车从刹车到停止的总位移大小为
故D正确。
故选D。
4.已知OABC为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,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AB段与BC段所用的时间相等.则O与A的距离( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设物体通过AB段与BC段所用的时间均为t,B点的瞬时速度为
根据推论在连续相等时间内的位移之差是一恒量得
△x=l2-l1=at2,xOA=xOB-l1
根据速度位移公式
联立以上可得
故A正确,BCD错误。
5.我国选手在2024年巴黎奥运会夺得跳水女子10米跳台冠军,比赛过程中,选手(视为质点)在竖直方向上的速度随时间变化的图像如图所示,以选手离开跳台为计时起点,不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.选手相对于跳台上升的最大高度为0.3m
B.t3时刻选手开始进入水面
C.图像中的t2在1.7s~1.8s之间
D.t2时刻选手到达离水面最深点
【答案】C
【详解】A.根据选手在竖直方向上的v-t图像,可知选手离开跳台后先向上做匀减速直线运动,0.3s时刻速度减为零,上升到最高点,上升的高度
故A错误;
B.此后开始向下做匀加速直线运动,t2时刻选手开始进入水面,故B错误;
C.最高点到水面的高度
根据
可得
再加上前面上升的0.3s,所以题图中的t2在1.7s~1.8s之间,故C正确;
D.在浮力、阻力与重力的作用下,选手开始向下做匀减速直线运动,t3时刻速度减为零,选手到达离水面最深点,故D错误。
故选C。
6.做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为2v和8v,经历的时间为,则( )
A.经过A、B中点位置时的瞬时速度是5v
B.A、B中间时刻的瞬时速度是6v
C.A、B间的距离为
D.在后一半时间所通过的位移比前一半时间通过的位移多
【答案】D
【详解】A.做匀变速直线运动的物体,一段位移中点的速度等于初速度、末速度的平方和的一半的平方根。中点位置的瞬时速度是
故A错误;
B.匀变速直线运动中,经过一段位移中间时刻的速度等于这段位移初末速度和的一半。中点时刻的瞬时速度是
故B错误;
C.匀变速直线运动中,物体的平均速度就等于这段位移初末速度和的一半。间的平均速度
距离为
故C错误;
D.前一半时间通过的位移
后一半时间所通过的位移
所以后一半时间所通过的位移比前一半时间通过的位移多
故D正确。
故选D。
7.“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度一时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A.“笛音雷”在时刻上升至最高点
B.时间内“笛音雷”做自由落体运动
C.时间内“笛音雷”的平均速度为
D.时间内“笛音雷”的平均速度
【答案】D
【详解】A.由图可知,时间内“笛音雷”的速度一直为正值,表明其速度方向始终向上,可知,“笛音雷”在时刻并没有上升至最高点,上升至最高点应该在时刻之后,故A错误;
B.时间内“笛音雷”速度方向向上,图像斜率为一恒定的负值,表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动,其加速度就是重力加速度,故B错误;
C.将A、用直线连起来,该直线代表匀加速直线运动,其平均速度为,而线段与横轴所围的面积大于曲线与横轴所围的面积,该面积表示位移,根据可知,直线代表的匀加速直线运动的平均速度大于曲线代表的变加速直线运动的平均速度,即时间内“笛音雷”的平均速度小于,故C错误;
D.根据上述,时间内“笛音雷”做竖直上抛运动,做匀变速直线运动,故平均速度为
故D正确。
故选D。
8.如图1,甲、乙两车沿水平向右方向做变速直线运动,零时刻相距s0=12m,图2为甲车运动的图像,图3为乙车运动的图像,已知两车的运动不相互影响,以下说法正确的是( )
A.甲、乙两车不能相遇
B.甲、乙两车能相遇两次,第一次相遇在t=2s时刻,第二次相遇在t=3.6s时刻
C.甲、乙两车能相遇两次,第二次相遇之前甲车已经停止运动
D.甲、乙两车能相遇两次,第一次相遇时甲车运行的位移,第二次相遇时乙车共运行的位移为
【答案】B
【详解】A.由
可得
结合图2可知,甲车沿水平方向向右在0~24 m做初速度、加速度为
的匀加速直线运动,在24~46 m做初速度、加速度为
的匀减速直线运动,停止在46 m处。由
可得
结合图3可知乙车沿水平方向向右做初速度、加速度为
的匀加速直线运动。假设在甲车加速阶段两车能相遇,设相遇在时刻,由运动学规律有
解得
甲车做匀加速运动的时间
说明在甲车匀加速的末态两车相遇,假设成立,故A错误;
BC.时乙车的速度为
可知两车相遇后,甲车在前方减速运动,乙车在后方加速运动,两车一定能再次相遇,假设在甲车停止运动前两车相遇,设经过时间,两车再次相遇,有
解得
甲车匀减速到停止需要的时间为
由于,则假设成立,在甲车停止之前两车相遇,甲、乙两车第二次相遇的时刻
故B正确,C错误;
D.由以上分析知,第一次相遇时甲车运行的位移为,第二次相遇时乙车共运行的位移为
故D错误。
故选B。
二:多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.如图,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。若第2s末和第6s末速度大小均为,第4s末速度大小为,则( )
A.运动员在第4s末已经过了B点
B.运动员在加速过程中的加速度大小为
C.运动员在第10s末恰好停在C点
D.运动员在第8s末恰好停在C点
【答案】AC
【详解】AB.依题意,运动员在第2s末和第6s末速度大小相等,且第2s末速度为8m/s,则运动员加速过程的加速度大小为
若运动员在第4s末恰好经过B点,则运动员在第4s末的速度应该为
而实际上,第4s末速度大小为12m/s,说明运动员第4s末已经越过B点做减速运动了,故A正确,B错误;
CD.第4s末到第6s末过程中,运动员做减速运动,加速度大小为
设运动员在t时间到达B点,有最大速度v,则有
即
解得
设运动员在时间恰好停在C点,则有
解得
故C正确,D错误。
故选AC。
10.汽车拟从甲地开往乙地,先由静止启动做匀加速直线运动,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,当速度减为0时刚好到达乙地。从汽车启动开始计时,表格给出了某些时刻汽车的瞬时速度,据表中的数据通过分析、计算可以得出汽车( )
时刻/s
1.0
3.0
6.0
8.0
10.0
11.0
速度/()
3.0
9.0
12.0
12.0
8.0
4.0
A.匀加速直线运动经历的时间为6s
B.全程经历的时间为12s
C.匀加速运动与匀减速运动的位移之比为4∶3
D.汽车在第3s内的位移为13.5m
【答案】BC
【详解】A.从表中数据可知,汽车从1s末到3s末做匀加速直线运动,其加速度为
匀速运动时的速度为12.0m/s,则匀加速运动的时间
故A错误;
B.从表中数据可知,汽车从10s末到11s末做匀减速直线运动,对应加速度为
汽车在11.0s末的速度为4.0m/s,因此再经
汽车将停止运动,即12s末汽车将停止运动,故B正确;
C.匀减速阶段的末速度为0,初速度为12m/s,则匀减速运动的时间
匀加速阶段和匀减速阶段汽车的平均速度均为
根据 可知汽车匀加速运动与匀减速运动的位移之比为
故C正确;
D.由A项分析知汽车在第3s内做匀加速直线运动,汽车在第2s末的速度为
汽车在第3s内的位移为
故D错误。
故选BC。
11.小红用频闪照相法研究竖直上抛运动,拍照频率为,某次实验时小球以某一初速度竖直上拋,照相机在此过程中曝光于8次,由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光,所以在底片上记录到如图所示的4个位置,两点间距离为,、两点间距离为,、两点间距离为,重力加速度。下列说法中正确的是( )
A.小球经过点时的速率为 B.点距竖直上抛的最高点的距离为
C. D.
【答案】BC
【详解】A.频闪照相的时间间隔
题图中所有位置曝光两次,所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为
所以从最高点开始至下落到点经历的时间为
过点时的速度为
选项A错误;
B.从最高点下落到点经历的时间为
所以点距竖直上抛的最高点的距离为
选项B正确;
CD.初速度为0的匀加速度直线运动,在连续相同时间内的位移之比为,若从最高点至点分为7个相同的时间间隔,每个间隔为,满足
选项C正确,选项D错误。
故选BC。
12.如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取。下列说法正确的有( )
A.物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动
B.物体运动过程中距离地面最大高度为40m
C.和时,物体距离地面的高度相同
D.物体从随气球开始运动到落地共用时10s
【答案】AC
【详解】A.物体从绳子断裂后到落地过程中,只受重力,加速度恒为重力加速度,故做匀变速直线运动,故A正确;
B.绳子突然断裂时,物体所在的高度
绳子突然断裂时,物体的速度
绳子突然断裂后,物体上升的最大高度满足
故B错误;
C.绳子断裂后,物体距离地面的高度满足
分别代入和,解得
故C正确;
D.物体从随气球开始运动到落地共用时
故D错误。
故选AC。
三:实验题:本题共2小题,第一小题小题5分,第二小题7分,共12分。
13.某同学利用如图 1 所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)图1所示的计时器所用的电压为 (选填“交流 220 V”或“直流 220 V”);
(2)该同学开始实验时,先释放小车再接通电源,该同学实验操作中不恰当的地方是 ;
(3)该同学在实验中使用频率为 50 Hz的打点计时器,获得的纸带如图 2 所示,其中相邻两个计数点之间还有 4 个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下 C 点时小车的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2(均保留两位有效数字)。
【答案】 交流 220 V 应该先接通电源再释放小车 0.50 0.83
【详解】(1)[1]电火花打点计时器使用电压为 220 V 交流电源。
(2)[2]为了充分利用纸带,应该先接通电源,再释放小车。
(3)[3]实验中使用频率为50 Hz的打点计时器,纸带上相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,因此打C点的瞬时速度
[4]根据“逐差法”,小车加速度
14.一位同学采用如图所示的装置进行“用打点计时器测重力加速度”的实验。
(1)现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及墨粉纸盘、铁夹、固定卡、纸带若干、交流电源,天平、秒表、导线、重锤。其中不必要的器材是: ;缺少的器材是 。
(2)这位同学的实验步骤如下:
A.按图示安装好器材,打点计时器接直流电源铁架台
B.先释放纸带,再接通电源,打出一条纸带后,立即断开电源
C.更换纸带再做两次
D.从三条纸带中选取一条合适的纸带,按要求标出计数点,测量出一系列位移的大小后进行数据处理,得出重力加速度的值。
其中操作有错误的步骤是 (填序号)
(3)这位同学打出的纸带如图所示,A点为打出的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得分别为。
已知打点计时器打点周期为。设从打0点开始计时,该同学把打点1、2、4、5的速度计算出来,并在坐标纸上描出,但遗漏了点3.请你计算出打点3时的速度 m/s。(结果保留三位有效数字)
(4)根据以上所提供的信息,求出重力加速度的值 。(结果保留三位有效数字)
【答案】 天平、秒表 毫米刻度尺 AB/BA 2.50 9.58
【详解】(1)[1][2]测量小车的加速度时,不需要天平称质量;打点计时器按照固定的0.02s打点,不需要秒表测量时间,故不需要天平、秒表;缺少毫米刻度尺测距离。
(2)[3]其中操作有错误的步骤是:
A.按图示安装好器材,打点计时器接交流电源铁架台;
B.先接通电源,再释放纸带,打出一条纸带后,立即断开电源
故选AB。
(3)[4]打点3时的速度
(4)[5]重力加速度的值
四:解答题:本题共4小题,第一小题小题6分,第二小题8分,第三小题10分,第四小题12分,共36分。
15.某跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面处离开悬停的飞机后先自由下落,然后打开降落伞,伞张开后运动员做匀减速运动,到达地面时速度,实现安全着陆。求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小;
(3)运动员从离开飞机到安全着陆的总时间。
【答案】(1)40m/s;(2)8m/s2;(3)8.5s
【详解】(1)运动员打开降落伞时的速度大小为
(2)运动员打开伞后做匀减速运动位移为
运动员打开降落伞后做匀减速运动的加速度大小为
(3)运动员做自由落体运动的时间为
运动员打开降落伞后做匀减速运动的时间为
运动员从离开飞机到安全着陆的总时间为
16.如图所示为冬奥会冰壶项目的赛道示意图,一运动员将冰壶从A以初速度掷出做匀减速直线运动,恰好能停在D点,B、C为途中两点且将连线三等分,冰壶可视为质点。求:
(1)冰壶在A、B、C三点的速度大小之比;
(2)冰壶在中点的速度大小;
(3)冰壶在三段运动的时间之比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设,冰壶匀减速运动的加速度大小为,由逆向思维,对段有
对段有
对段有
联立可解得
(2)设中点的速度大小为,则有
,
又,,联立解得
(3)同样利用逆向思维可得对段有
对段有
对段有
联立解得
17.航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度,为了使战斗机能安全起飞.
(1)若航空母舰静止,战斗机从静止开始加速,则航空母舰的甲板L至少多长?
(2)若航空母舰静止,其甲板长,则战斗机应具有的最小初速度为多大?(结果可保留根号)
(3)若航空母舰甲板长,战斗机开始时相对于航空母舰静止,则航空母舰应至少以多大的速度向什么方向匀速航行,才能使战斗机安全起飞?
【答案】(1)300m
(2)
(3)航空母舰应至少以10m/s的速度向与舰载机同方向匀速航行
【详解】(1)
根据
可得航空母舰的甲板至少长度
(2)根据
可得
(3)航母与舰载机同方向行驶,以航母为参考系,舰载机相对航母的初速度为0,起飞时相对航母的末速度,相对加速度为a,相对位移为,根据
解得
18.长为的警车在公路上以的速度匀速行驶进行巡视,某时刻发现并行车道前方一辆长的大货车疑似超速行驶,此时货车车尾距警车车头,如图所示,警员于是立刻踩动油门加速追赶。为了安全,警车需行驶到车尾距货车车头前距离处,和货车同速行驶进行示意停车,这段时间货车一直匀速。被示意停车后,测得货车匀减速刹车过程中,第3秒内位移为,第13秒内位移为。警车加速、减速时均以的加速度行驶,警车的最大速度为。
(1)如果货车限速,判断货车是否超速;
(2)求警车从开始加速至少经过多长时间才能到达题中距离处同速行驶;
(3)警车示意停车后即开始刹车,货车司机看到示意后,反应时间为;若货车初速度不变,最后能停在警车车尾的范围内,求货车匀减速刹车时的加速度大小需满足的条件。
【答案】(1)已超速
(2)
(3)
【详解】(1)由于货车第13秒内位移与第3秒内位移之比为
所以,货车在第13秒内停止,设货车的加速度为,货车在第12秒又运动了时间停止,则
联立,解得
,
所以,货车的初速度为
所以,货车已超速。
(2)警车的初速度为,警车达到的最大速度为,警车达到最大速度所需时间为
这段时间内警车的位移为
货车的位移为
因为
其中
,
解得
所以,此后警车以最大速度匀速运动,继续运动时间为
所以,警车运动时间为
(3)警车刹车后的位移为
则货车运动的位移为
即
当时
当时
由于货车的加速度小于警车的加速度,两车共速时不会相撞,所以,货车的加速度大小应满足
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