精品解析：河北省沧州市泊头市第一中学2024-2025学年高一上学期10月月考物理试题

泊头第一中学高一第一次月考物理试卷 一、选择题（共46分；1题至7题为单项选择题，每题4分；8题至10题为多项选择题，每题6分，少选得3分，错选不得分。） 1. 2024年巴黎奥运会中，中国队一共获得40枚金牌，下列几种关于奥运比赛项目的描述正确的是（　　） A. 如图（a）在掷铁饼比赛中，中国选手冯彬投出67.51米的好成绩。“67.51米”指的既不是铁饼在空中的路程也不是铁饼位移的大小 B. 如图（b）主裁判根据网球在红土地上留下的印记判断球是否出界时，可将网球视为质点 C. 如图（c）中国队在男子米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺得金牌。“3分27秒46”指的是夺金时刻 D. 如图（d）运动员刘洋获得男子吊环奥运冠军，此时每根绳的拉力与人对绳子的拉力相互平衡。 2. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则下列说法正确的是（ ） A. 铁夹对小球的两个弹力为一对作用力与反作用力 B. 若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力变大 C. 小球受到5个力的作用 D. 若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上 3. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（ ） A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm 4. 如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是（　　） A. 落点处砂粒的速度约为1m/s B. 砂粒从出口到落点的时间约为2s C. 出口下方10cm处砂粒的速度约是5cm处砂粒速度的2倍 D. 出口下方0~2cm范围内的砂粒数比10cm~12cm范围内的砂粒数多 5. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 6. 一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为，运动时间为，绘制的图像如图所示，则物块在前6 s内的位移为（　　） A. 25 m B. 30 m C. 48 m D. 50 m 7. 学校所使用的答题卡扫描机如图所示，滚轮压紧答题卡后不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第1张答题卡的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相反 B. 第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动 C. 第3张对第2张答题卡的摩擦力大于第1张对第2张答题卡的摩擦力 D. 滚轮与答题卡间的动摩擦因数小于答题卡之间的动摩擦因数 8. 如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列和图像能大致反映此过程的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方处，空心管长为，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管 B. 两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与h无关 C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管。则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 D. 两者同时释放，小球无初速度，管具有竖直向上的初速度v0，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关 10. 如图所示，一小滑块（可视为质点）沿足够长的光滑斜面以初速度v向上做匀变速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，然后又以相同的加速度从E点回到A点，已知，，滑块在上滑过程中从A到C和从C到D所用的时间相等，滑块两次经过A点的时间间隔为16s，两次经过D点的时间间隔为8s则（　　） A. 滑块加速度的大小是 B. 滑块通过B点时的速率为 C. 滑块通过C点的速率为6m/s D. 二、实验题（共16分，每空2分） 11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时： （1）小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。此实验中用到的实验方法为______。 A. 理想模型法 B. 控制变量法 C. 对比法 （2）按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量，静止时测出弹簧的形变量，得到质量与形变量的关系式图像，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。 （3）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为，则弹簧2的劲度系数为______。 （4）如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，测量弹簧1的劲度系数，弹簧2的重力______（填“会”或“不会”）引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 12. 某研究小组用如图甲所示的实验装置测自由落体的加速度。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。（已知重力加速度为g） （1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是______。 A. 按照图甲安装好实验器材并连接好电源 B. 先打开夹子释放纸带，再接通电源开关 C. 选择质量大、体积小的重锤 D. 测量纸带上各点到释放点间的距离，用公式，求出各点的速度 （2）小林同学选取一条符合要求的纸带从中截取一段，如图乙所示，、A、、、是五个计数点，从开始每隔一个点选一个计数点，用毫米刻度尺测得，，，，根据以上数据可知，当打点计时器打下点时，重物下落的速度大小是______，重物下落的加速度是______。（结果均保留3位有效数字） （3）小学同学选择用光电门测量自由落体加速度，装置如图丙所示，直径为的小球从释放器静止下落，由光电计时器读出小球通过光电门、所用的时间分别为、，用刻度尺得两光电门中心之间得距离为，小球的加速度表达式______（以上表达式均用题目提供的已知字母表示）。 三、解答题 13. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为2cm，已知、两物体的质量分别为，，，求： （1）B对A的摩擦力； （2）B与地面间的摩擦因数。 14. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行，亚运会期间投入使用的无人驾驶巴士，展示人工智能汽车的新成果。无人驾驶巴士车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”。在某次运营中，一辆无人驾驶汽车在平直的公路上以的速度行驶，在某一刻它探测到距它100m处有静止障碍物，汽车立即做匀减速运动，刹车后第2s内汽车行驶距离14m（车仍在行驶），求： （1）刹车时的加速度大小； （2）若速度减到时，雷达探测到障碍物已经消失，危险解除，此时，汽车立即以的加速度做匀加速直线运动。则从开始刹车到恢复速度为的过程中，汽车因为障碍物减速而耽误的时间为多少。 15. 如图所示，一竖直固定的长直圆管内有一静止的薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l。一小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，碰撞后小球做竖直上抛运动，圆盘做匀减速直线运动，在圆盘的速度减为零的瞬间，小球第二次与圆盘发生碰撞。小球与圆盘发生碰撞的时间极短（可忽略），每次碰撞后瞬间圆盘和小球的速率均为碰撞前瞬间小球速率的一半，不计空气阻力，重力加速度大小为g，小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，且圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小保持不变。 （1）求从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小； （2）求圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小a； （3）若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，求圆管的长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 泊头第一中学高一第一次月考物理试卷 一、选择题（共46分；1题至7题为单项选择题，每题4分；8题至10题为多项选择题，每题6分，少选得3分，错选不得分。） 1. 2024年巴黎奥运会中，中国队一共获得40枚金牌，下列几种关于奥运比赛项目的描述正确的是（　　） A. 如图（a）在掷铁饼比赛中，中国选手冯彬投出67.51米的好成绩。“67.51米”指的既不是铁饼在空中的路程也不是铁饼位移的大小 B. 如图（b）主裁判根据网球在红土地上留下的印记判断球是否出界时，可将网球视为质点 C. 如图（c）中国队在男子米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺得金牌。“3分27秒46”指的是夺金时刻 D. 如图（d）运动员刘洋获得男子吊环奥运冠军，此时每根绳的拉力与人对绳子的拉力相互平衡。 【答案】A 【解析】 【详解】A．掷铁饼的成绩以铁饼落地点距离投掷圈中心的距离为准，如图（a）在掷铁饼比赛中，中国选手冯彬投出67.51米的好成绩。“67.51米”指的既不是铁饼在空中的路程也不是铁饼位移的大小，故A正确； B．如图（b）主裁判根据网球在红土地上留下的印记判断球是否出界时，网球的形状大小不可以忽略不计，不可以将网球视为质点，故B错误； C．如图（c）中国队在男子4×100米混合泳接力决赛中，以3分27秒46的成绩夺得金牌。“3分27秒46”指的是时间间隔，故C错误； D. 如图（d）运动员刘洋获得男子吊环奥运冠军，此时每根绳的拉力与人对绳子的拉力作用在不同对象上，不可以说相互平衡，故D错误。 故选A。 2. 《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领，智能机器制造是一个重要方向，其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示，一机械臂铁夹夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则下列说法正确的是（ ） A. 铁夹对小球的两个弹力为一对作用力与反作用力 B. 若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力变大 C. 小球受到5个力的作用 D. 若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向斜向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁夹对小球的两个弹力作用在同一个物体上，不是一对作用力与反作用力，故A错误； B．若进一步加大铁夹对小球挤压，小球受到的摩擦力不会变大，只要小球处于静止它所受的静摩擦力就等于重力，故B错误； C．小球受到5个力的作用，分别为：重力、左右两侧分别受到铁夹的两个弹力、左右两侧分别受到铁夹的两个摩擦力，故C正确； D．若铁夹水平匀速移动，铁夹对小球作用力的方向应该竖直向上，与重力等大反向，故D错误。 故选C。 3. 三个质量均为1 kg的相同木块、、和两个劲度系数均为的相同轻弹簧、用轻绳连接如图，其中放在光滑水平桌面上。开始时弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缦慢地向左拉弹簧的左端，直到木块刚好离开水平地面为止，取。该过程弹簧的左端向左移动的距离是（ ） A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知本题考查受力平衡与胡克定律，利用和受力平衡条件求解。 【详解】开始时弹簧处于压缩状态，由胡克定律可知，此时弹簧压缩了2 cm。木块刚好离开水平地面时，轻弹簧中的拉力为10 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长2 cm；轻弹簧中的拉力为20 N，由胡克定律可知，轻弹簧伸长4 cm；该过程弹簧的左端向左移动的距离是，选项C正确,ABD错误。 故选C。 4. 如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是（　　） A. 落点处砂粒的速度约为1m/s B. 砂粒从出口到落点的时间约为2s C. 出口下方10cm处砂粒的速度约是5cm处砂粒速度的2倍 D. 出口下方0~2cm范围内的砂粒数比10cm~12cm范围内的砂粒数多 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 落点处砂粒的速度 故A错误； B．砂粒从出口到落点的时间 故B错误； C．出口下方10cm处砂粒的速度 5cm处砂粒速度 即出口下方10cm处砂粒的速度约是5cm处砂粒速度的倍，故C错误； D．自由落体运动速度越来越大，相等位移所用时间越来越小，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方0~2cm范围内的砂粒数比10cm~12cm范围内的砂粒数多，故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题可得，在水平方向移动的时间至少为 取竖直向上的方向为正方向，根据匀变速公式可得 解得 故B正确。 6. 一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为，运动时间为，绘制的图像如图所示，则物块在前6 s内的位移为（　　） A. 25 m B. 30 m C. 48 m D. 50 m 【答案】D 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动位移时间公式 化解得 解得 所以 物块停止的时间 解得 所以物块在前6 s内的位移等于前5s的位移 故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 学校所使用的答题卡扫描机如图所示，滚轮压紧答题卡后不断转动带动试卷进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板的动摩擦因数均相同。在扫描第1张答题卡的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相反 B. 第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动 C. 第3张对第2张答题卡的摩擦力大于第1张对第2张答题卡的摩擦力 D. 滚轮与答题卡间的动摩擦因数小于答题卡之间的动摩擦因数 【答案】B 【解析】 【详解】A．第1张答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同，A错误； BC．因为第1张答题卡对第2张答题卡的压力小于第2张答题卡对第3张答题卡的压力，第1张答题卡与第2张答题卡之间的最大静摩擦力小于第2张答题卡与第3张答题卡之间的最大静摩擦力，第2张答题卡不会发生相对滑动，同理，第2张答题卡到最后一张答题卡都不可能发生相对滑动，此时第3张答题卡对第2张答题卡的静摩擦力等于第1张对第2张答题卡的滑动摩擦力，B正确，C错误； D．因为滚轮对第1张答题卡的摩擦力大于第2张答题卡对第1张答题卡的摩擦力，所以滚轮与第１张答题卡间的动摩擦因数大于第１张答题卡与第２张答题卡之间的动摩擦因数，因为答题卡之间的动摩擦因数相同，所以滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数，D错误。 故选B。 8. 如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列和图像能大致反映此过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．运动员将足球向前踢出，由于地面有阻力作用，足球做匀减速运动，运动员向前追赶做加速运动，故A正确，B错误； CD．图像的斜率表示速度，足球做减速运动，运动员做加速运动，且踢球时两者在同一位置，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方处，空心管长为，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（　　） A. 两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管 B. 两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与h无关 C. 先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管。则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 D. 两者同时释放，小球无初速度，管具有竖直向上的初速度v0，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关 【答案】AB 【解析】 【详解】A．两者均无初速度同时释放，均做自由落体运动，相对静止，小球在空中不能穿过管，故A正确； B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，管无初速度，则小球相对管做竖直向下的匀速运动，一定能穿过管，且穿过管的时间 与h无关，故B正确； C．先让小球自由下落，设下落时间为，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管，设小球落至空心管上边缘时的速度为，穿过管的时间为，则有 则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度有关，故C错误； D．两者同时释放，小球无初速度，管具有竖直向上的初速度v0，则小球相对管有竖直向下的速度v0，可知一定能穿过管，且穿过管的时间 与当地重力加速度无关，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，一小滑块（可视为质点）沿足够长的光滑斜面以初速度v向上做匀变速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，然后又以相同的加速度从E点回到A点，已知，，滑块在上滑过程中从A到C和从C到D所用的时间相等，滑块两次经过A点的时间间隔为16s，两次经过D点的时间间隔为8s则（　　） A. 滑块加速度的大小是 B. 滑块通过B点时的速率为 C. 滑块通过C点的速率为6m/s D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块两次经过A点的时间为16s，两次经过D点的时间为8s，根据对称性知，滑块从A到E的时间为8s，同理，滑块从D到E的时间为4s，则A到D的时间为4s，因为A到C和C到D的时间相等，均为2s，根据 解得 故A项错误； BC．通过逆向思维可知，C点的速率 根据速度位移公式得， 解得 故B正确，C错误； D．D点的速率 则CD间的距离，有 解得 DE间的距离，有 解得 则有 故D项正确。 故选BD。 二、实验题（共16分，每空2分） 11. 某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，在研究弹簧劲度系数与弹簧的圈数关系时： （1）小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。此实验中用到的实验方法为______。 A. 理想模型法 B. 控制变量法 C. 对比法 （2）按照如图甲所示的方案设计实验，1的圈数少，2的圈数多，改变被支撑重物的质量，静止时测出弹簧的形变量，得到质量与形变量的关系式图像，取多组类似弹簧实验均可得到类似的图像，如图乙所示则可知弹簧单位长度的圈数越______（填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。 （3）图乙中，已知弹簧1的劲度系数为，则弹簧2的劲度系数为______。 （4）如图丙所示，某学习小组把两根弹簧连接起来，测量弹簧1的劲度系数，弹簧2的重力______（填“会”或“不会”）引起弹簧1的劲度系数的测量误差。 【答案】（1）B （2）少 （3） （4）不会 【解析】 【小问1详解】 小组取材料相同，直径相同，粗细相同，长度相同，圈数不同的两个弹簧进行实验。此实验中用到的实验方法为控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 根据胡克定律有 则有 可知，图像的斜率表示，结合图乙可知，2的斜率大，2的劲度系数小，由于1的圈数少，2的圈数多，则弹簧单位长度的圈数越少”），弹簧的劲度系数越大。 【小问3详解】 结合上述有 ， 解得 【小问4详解】 根据胡克定律可得 由上可知，弹簧1弹力的变化量不受弹簧2的重力的影响，所以弹簧2的重力不会引起弹簧1劲度系数的测量误差。 12. 某研究小组用如图甲所示的实验装置测自由落体的加速度。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可求出自由落体加速度。（已知重力加速度为g） （1）下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是______。 A. 按照图甲安装好实验器材并连接好电源 B. 先打开夹子释放纸带，再接通电源开关 C. 选择质量大、体积小的重锤 D. 测量纸带上各点到释放点间的距离，用公式，求出各点的速度 （2）小林同学选取一条符合要求的纸带从中截取一段，如图乙所示，、A、、、是五个计数点，从开始每隔一个点选一个计数点，用毫米刻度尺测得，，，，根据以上数据可知，当打点计时器打下点时，重物下落的速度大小是______，重物下落的加速度是______。（结果均保留3位有效数字） （3）小学同学选择用光电门测量自由落体加速度，装置如图丙所示，直径为的小球从释放器静止下落，由光电计时器读出小球通过光电门、所用的时间分别为、，用刻度尺得两光电门中心之间得距离为，小球的加速度表达式______（以上表达式均用题目提供的已知字母表示）。 【答案】（1）BD （2） ①. 2.23 ②. 9.59 （3） 【解析】 【小问1详解】 A．为了完成实验，按照图甲安装好实验器材并连接好电源，故A正确，不符合题意； B．为了避免纸带上出现大量的空白段落，实验中应先接通电源开关，再打开夹子释放纸带，故B错误，符合题意； C．为了减小空气阻力的影响，实验中应选择质量大、体积小的重锤，故C正确，不符合题意； D．测量纸带上各点到释放点间的距离，加速度根据纸带上的数据，利用逐差法求解，速度利用纸带上的数据，根据全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解，不能够用公式求出各点的速度，故D错误，符合题意。 故选BD。 【小问2详解】 [1]从开始每隔一个点选一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为 打点计时器打下点时，重物下落的速度大小 [2]根据逐差法，重物下落的加速度 【小问3详解】 小球通过光电门、的速度 ， 则有 解得 三、解答题 13. 如图所示，一木板B放在水平地面上，木块A放在B的上面，A的右端通过水平轻质弹簧秤，劲度系数，固定在直立的墙壁上，用力向左拉动B，使它向左匀速运动，这时弹簧测力计的伸长量恒为2cm，已知、两物体的质量分别为，，，求： （1）B对A的摩擦力； （2）B与地面间的摩擦因数。 【答案】（1），方向水平向左 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据胡克定律，弹簧的弹力为 由于A静止，根据受力平衡可得B对A的摩擦力大小为 方向水平向左。 【小问2详解】 由于B匀速运动，则有 其中 则地面对B的摩擦力 又根据摩擦力计算公式 解得 14. 第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行，亚运会期间投入使用的无人驾驶巴士，展示人工智能汽车的新成果。无人驾驶巴士车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”。在某次运营中，一辆无人驾驶汽车在平直的公路上以的速度行驶，在某一刻它探测到距它100m处有静止障碍物，汽车立即做匀减速运动，刹车后第2s内汽车行驶距离14m（车仍在行驶），求： （1）刹车时的加速度大小； （2）若速度减到时，雷达探测到障碍物已经消失，危险解除，此时，汽车立即以的加速度做匀加速直线运动。则从开始刹车到恢复速度为的过程中，汽车因为障碍物减速而耽误的时间为多少。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 （1）设汽车刹车匀减速阶段的加速度大小为，第初的速度为 汽车在第内 联立方程，代入数据得 【小问2详解】 汽车从刹车到速度减到内运动得位移为，所用时间 根据运动学规律 汽车从到恢复运动的位移为，所用时间 根据运动学规律 开始刹车到恢复刹车前速度的这段时间内，汽车行驶距离 代入数据得 若没有障碍物的影响，则所用时间 故汽车因为障碍物减速而耽误的时间为 15. 如图所示，一竖直固定的长直圆管内有一静止的薄圆盘，圆盘与管的上端口距离为l。一小球从管的上端口由静止下落，并撞在圆盘中心，碰撞后小球做竖直上抛运动，圆盘做匀减速直线运动，在圆盘的速度减为零的瞬间，小球第二次与圆盘发生碰撞。小球与圆盘发生碰撞的时间极短（可忽略），每次碰撞后瞬间圆盘和小球的速率均为碰撞前瞬间小球速率的一半，不计空气阻力，重力加速度大小为g，小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，且圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小保持不变。 （1）求从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小； （2）求圆盘在圆管内做匀减速直线运动的加速度大小a； （3）若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，求圆管的长度L。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球第一次碰撞圆盘前速度大小为 选向下为正方向，碰撞后瞬间圆盘和小球的速度分别为 ， 依题意，圆盘做匀减速直线运动，小球做竖直上抛运动，设第二次碰撞前二者的位移为x，可得 ， 联立，解得 ， 从第一次碰撞到第二次碰撞，小球的平均速度大小 （2）圆盘做匀减速直线运动，则有 解得 （3）小球第二次碰撞圆盘前速度为 即小球第二次碰撞圆盘前速度与第一次碰撞圆盘速度相同，碰撞后的运动过程与第一次碰撞后运动过程也相同，由（1）分析可知第一次碰撞后圆盘位移为 则第二次碰撞圆盘后，圆盘的位移也为，以此类推若小球与圆盘的第五次碰撞发生在管底，圆管的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $