精品解析:重庆市第一中学校2024-2025学年高一上学期第一次月考物理试题
2024-10-30
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.88 MB |
| 发布时间 | 2024-10-30 |
| 更新时间 | 2025-02-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48295686.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
重庆一中高2027届高一上期月考
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。
1. 下列奥运会比赛项目中记录运动员比赛成绩时,能将运动员视为质点的是( )
A. 鞍马 B. 马拉松
C. 女子体操 D. 花样游泳
2. 国庆期间,小明从家去重庆江北机场接朋友,通过高德地图导航得到如下图所示的信息,下列说法正确的是( )
A. “34分钟”指的是时刻
B. “推荐方案”和“方案二”的位移相同
C. “推荐方案”与“方案二”平均速率相同
D. 汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员是静止的
3. 关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )
A. 物体速度和位移的方向均为正,加速度方向一定为正
B. 只有在加速度和速度方向都为正方向时,速度大小才能增加
C. 加速度和速度方向相反,速度大小一定减小
D. 物体加速度大小为,表明在任意1s内速度增加2m/s
4. 如图所示,在位移—时间图()和速度—时间图像()中,1、2、3、4四条线分别代表物体1、2、3、4的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 物体1沿正方向做匀加速直线运动
B. 物体2在内先加速后减速运动
C. 内,物体3的速度与加速度方向相反
D. 内物体4的平均速度大于
5. 轮滑训练场地沿直线等间距设置了若干个定位标记。若某同学穿着轮滑鞋向右匀减速直线滑行,依次经过A、B、C、D四个标记,恰好停在D标记处,如图所示。经过AB、CD所用时间分别为、,则满足( )
A B. C. D.
6. 某品牌无人驾驶汽车在水平地面上做刹车性能测试,得到刹车过程的位置随时间的变化规律是,若以初速度方向为正方向,则( )
A. 第3s内平均速度为0.5m/s B. 第1s内速度的变化量为1m/s
C. 前2s内的位移为12.25m D. 第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为
7. 某国道公路在某处安装了一台测速仪,其上有超声波发射和接收装置,如图所示,测速仪、汽车两者相距336m时,此测速仪发出超声波,同时汽车由静止开始做匀加速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车、测速仪两者相距352m,已知声速为340m/s,则汽车加速度大小是( )
A. B. C. D.
8. 长为800m的列车在平直轨道上正常行驶速率为60m/s,要通过前方一长为2km的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过40m/s。已知列车匀加速和匀减速时加速度的大小均为,则列车因通过隧道而耽误的最短时间为( )
A. 30.00s B. 30.33s C. 36.00s D. 36.67s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对不选全得2分,有错选得0分。
9. 关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 均质、形状规则物体的重心一定在几何中心
B. 重力就是地球对物体的吸引力,方向总是竖直向下
C. 静止在地面上人受到的支持力是由于地面发生形变产生的
D. 篮球斜向下落到水平地面上,地面受到的压力方向斜向下
10. 一名消防员在模拟演习训练中,以速度v匀速直线通过地面上的A、B两点,所用时间为t,现在从A点由静止出发,先做加速度大小为的匀加速直线运动,到达某一速度后立即做加速度大小为的匀减速直线运动至B速度为零,所用时间仍为t,则物体( )
A. 匀加速的位移与匀减速的位移大小之比为
B. 匀加速过程与匀减速过程的平均速度之比为
C. 只能为2v,与无关
D. 、满足
11. 苹果从某一高度静止释放,不计空气阻力,则在下落过程中,苹果经过连续相等的三个时间间隔内的位移之比可能等于( )
A. 1∶3∶5 B. 1∶4∶7 C. 1∶5∶7 D. 2∶5∶8
12. 在两条平行相邻直线车道上有a、b两汽车,当a汽车经过静止的b汽车时,开始计时,已知a汽车做匀变速直线运动的速度—位移图像、b汽车的加速度—时间图像分别如图所示,取a汽车运动方向为正方向,则下列说法正确的( )
A. 第3s内两车运动方向相反 B. 前2s内a汽车速度变化率小于b汽车
C. 开始计时后,两车可以相遇两次 D. 0~6s内两车间最大距离为75m
三、实验题:本题共2小题,共14分。第13题6分,第14题8分。
13. 小赢同学利用如图1所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)下列实验操作中正确的是___________
A. 先接通电源,再释放小车 B. 先释放小车,再接通电源
C. 打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D. 打点前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
(2)规范操作得到一条纸带,以看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,电源频率为50Hz,则在打计数3点时小车的速度为___________m/s,小车的加速度大小为___________。(计算结果都保留两位有效数字)
14. 某同学用如图甲所示装置测小球自由下落的加速度,器材为:铁架台、直径为d的小球、光电门、计时器、刻度尺等。连接光电门的计时器可以记录小球经过光电门A、B的遮光时间和连续两次开始遮光的时间间隔,请回答下列问题:
(1)小球从紧靠固定挡板由静止释放,光电计时器显示光电门A、B的遮光时间分别为、,刻度尺测得光电门A上边缘到光电门B的上边缘距离为h,则加速度___________(用字母“、、、”表示),此方法将测得的加速度___________(填“大于”、“小于”“等于”)真实值。
(2)若保持小球从紧靠固定挡板静止释放和光电门B的位置不变,改变光电门A的位置,则光电门A上边缘到光电门B的上边缘距离为h不同,计算机显示遮光片两次开始遮光的时间间隔t也不同。实验中测得多组对应的h、t值,作出的图像是一条倾斜的直线,如图乙所示,直线的斜率绝对值等于k,则图像与纵轴的截距意义为___________,则小球的加速度大小___________(用字母“k”表示)。
四、计算题:本题共4小题,共46分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
15. 某驾校学员在教练指导下沿直线路段练习驾驶技术。在某次练车过程中,先踩下油门让汽车车头从A点由静止以加速度匀加速运动时间3s,再减小并稳住油门让汽车匀速运动时间2s,接着松油门踩刹车。让汽车做匀减速运动,直至车头在B点停下。已知AB间的距离为。求:
(1)汽车在加速过程的平均速度v的大小;
(2)汽车在刹车过程的加速度的大小。
16. 某兴趣小组自制了一个水火箭。发射过程,火箭由静止从地面竖直向上做匀加速直线运动,经过时间1s到达离地面10m高处时,燃料刚好用完并立即失去动力,一段时间过后火箭残骸掉落至地面。不考虑空气阻力,取重力加速度,(结果可以用根号表示)求:
(1)火箭落地前瞬间的速度;
(2)火箭从发射到残骸落回地面的总时间。
17. 如图所示,在粗糙斜面底端装有一垂直斜面的弹性挡板B。一小球从斜面上距离挡板的位置A由静止释放,沿斜面向下做加速度大小为的匀加速直线运动,小球与弹性挡板碰撞后,沿斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动(已知小球在斜面上的运动,向下运动都以匀加速,向上运动都以匀减速;与弹性挡板碰撞前后速度大小不变、方向反向,碰撞过程时间忽略不计;结果可以用根号表示)求:
(1)小球从释放开始到第一次碰挡板的时间;
(2)小球与挡板第2次碰前瞬间的速度是第1次碰前瞬间速度的几倍;
(3)小球与挡板第2次碰后瞬间到第3次碰前瞬间的时间间隔。
18. 2024环广西公路自行车世界巡回赛于10月15日在防城港开赛,赛事持续六天,共设六个赛段,赛道形式包含平路绕圈,环山丘陵和终点爬坡。竞赛总距离为1021.8公里。为让观众更清晰的观看赛事,常有跟拍摩托车跟随记录精彩过程。在某直线路段,由10辆自行车构成的车队正以的速度匀速直线行驶,相邻两自行车间距10m,在车队后面跟拍摩托车以的速度在另一条平行车道上同向行驶(忽略两平行车道之间的距离),所有车均视为质点。当摩托车与10号车距离为19m时,摩托车开始以加速度刹车做匀减速运动,求:
(1)摩托车在刹车减速过程与1号车的最近距离;
(2)摩托车与车队交汇的相遇时间(即两次遇到10号车的时间间隔);
(3)摩托车与10号车距离为19m时记为零时刻,10号自行车突然爆胎并立即做匀减速直线运动,经2s时间停下,摩托车驾驶员在10号车爆胎瞬间,经0.5s反应时间,以大小为的加速度作匀减速运动,试写出摩托车在停车前与10号车的距离x和时间t的关系(取)。
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重庆一中高2027届高一上期月考
物理试题卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时,务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得3分,选错得0分。
1. 下列奥运会比赛项目中记录运动员比赛成绩时,能将运动员视为质点的是( )
A. 鞍马 B. 马拉松
C. 女子体操 D. 花样游泳
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳鞍马时,运动员的形状与大小不可忽略,不能作为质点,故A错误;
B.跑马拉松时,运动员的形状与大小可忽略,能作为质点,故B正确;
C.女子体操比赛时,运动员的形状与大小可忽略,不能作为质点,故C错误;
D.花样游泳比赛时,运动员的形状与大小可忽略,不能作为质点,故D错误。
故选B。
2. 国庆期间,小明从家去重庆江北机场接朋友,通过高德地图导航得到如下图所示的信息,下列说法正确的是( )
A. “34分钟”指的是时刻
B. “推荐方案”和“方案二”的位移相同
C. “推荐方案”与“方案二”的平均速率相同
D. 汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.“34分钟”指的是时间间隔,故A错误;
B.由于起点与终点相同,故“推荐方案”和“方案二”的位移相同,故B正确;
C.平均速率为经过的路程与所用时间的比值,故
故“推荐方案”与“方案二”的平均速率不相同,故C错误;
D.汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员与地面的位置发生变化,故驾驶员是运动的,故D正确。
故选B。
3. 关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )
A. 物体速度和位移的方向均为正,加速度方向一定为正
B. 只有在加速度和速度方向都为正方向时,速度大小才能增加
C. 加速度和速度方向相反,速度大小一定减小
D. 物体加速度大小,表明在任意1s内速度增加2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.加速度方向和速度方向没有关系,物体速度和位移的方向均为正,加速度方向不一定为正。故A错误;
B.只要加速度和速度方向相同,速度大小就增加。故B错误;
C.加速度和速度方向相反,速度大小一定减小。故C正确;
D.由
可知物体加速度大小为,表明在任意1s内速度改变量是2m/s。故D错误。
故选C。
4. 如图所示,在位移—时间图()和速度—时间图像()中,1、2、3、4四条线分别代表物体1、2、3、4的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 物体1沿正方向做匀加速直线运动
B. 物体2在内先加速后减速运动
C. 内,物体3的速度与加速度方向相反
D. 内物体4的平均速度大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示速度,根据图像可知,物体1沿正方向做匀速直线运动,故A错误;
B.图像的斜率表示速度,根据图像可知,物体2在内先减速后加速运动,故B错误;
C.图像中斜率的绝对值表示加速度大小,斜率的正负表示加速度的方向,根据图像可知,内,物体3的速度与加速度方向相同,故C错误;
D.图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,内若物体做初速度为0的匀加速直线运动,则其平均速度为,但该运动的图像与时间轴所围面积小于物体4的图像与时间轴所围面积,可知,内物体4的平均速度大于,故D正确。
故选D。
5. 轮滑训练场地沿直线等间距设置了若干个定位标记。若某同学穿着轮滑鞋向右匀减速直线滑行,依次经过A、B、C、D四个标记,恰好停在D标记处,如图所示。经过AB、CD所用时间分别为、,则满足( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据逆向思维可得
,,
可得
经过AB、CD所用时间分别为、,则有
则有
故选C。
6. 某品牌无人驾驶汽车在水平地面上做刹车性能测试,得到刹车过程的位置随时间的变化规律是,若以初速度方向为正方向,则( )
A. 第3s内的平均速度为0.5m/s B. 第1s内速度的变化量为1m/s
C. 前2s内位移为12.25m D. 第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为
【答案】D
【解析】
【详解】根据
结合
可知,初速度v0=5m/s,加速度a=-2m/s2
汽车停止运动的时间
A.由逆向思维,第3s内汽车只运动0.5s停止,可知第3s内汽车的位移
可知第3s内的平均速度
选项A错误;
B.第1s内速度的变化量为
选项B错误;
C.前2s内的位移为
选项C错误;
D.第1s内的位移
第2s内的位移为
第3s内的位移
则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为,选项D正确。
故选D。
7. 某国道公路在某处安装了一台测速仪,其上有超声波发射和接收装置,如图所示,测速仪、汽车两者相距336m时,此测速仪发出超声波,同时汽车由静止开始做匀加速直线运动,当测速仪接收到反射回来的超声波信号时,汽车、测速仪两者相距352m,已知声速为340m/s,则汽车加速度大小是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设汽车运动的加速度为a,时间为t,则有
超声波来回的时间也为t,超声波做匀速直线运动,所以单程的时间为,汽车做初速度为零的匀加速运动,所以在单程时间内,汽车运动的位移为,则超声波追上汽车时,经过的位移
所以
联立解得
故选A。
8. 长为800m的列车在平直轨道上正常行驶速率为60m/s,要通过前方一长为2km的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过40m/s。已知列车匀加速和匀减速时加速度的大小均为,则列车因通过隧道而耽误的最短时间为( )
A. 30.00s B. 30.33s C. 36.00s D. 36.67s
【答案】D
【解析】
【详解】列车减速运动的时间
过隧道匀速运动的时间
列车离开隧道加速运动的时间
列车加速或减速的位移
若列车匀速通过隧道则需时间
耽误的时间
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对不选全得2分,有错选得0分。
9. 关于重力和弹力,下列说法正确的是( )
A. 均质、形状规则物体的重心一定在几何中心
B. 重力就是地球对物体的吸引力,方向总是竖直向下
C. 静止在地面上的人受到的支持力是由于地面发生形变产生的
D. 篮球斜向下落到水平地面上,地面受到的压力方向斜向下
【答案】AC
【解析】
【详解】A.均质、形状规则物体的重心一定在几何中心,故A正确;
B.重力就是地球引力的一个分力,方向总是竖直向下,故B错误;
C.静止在地面上的人受到的支持力是由于地面发生形变产生的,故C正确;
D.弹力垂直接触面,则地面受到的压力方向垂直向下,故D错误。
故选AC。
10. 一名消防员在模拟演习训练中,以速度v匀速直线通过地面上的A、B两点,所用时间为t,现在从A点由静止出发,先做加速度大小为的匀加速直线运动,到达某一速度后立即做加速度大小为的匀减速直线运动至B速度为零,所用时间仍为t,则物体( )
A. 匀加速的位移与匀减速的位移大小之比为
B. 匀加速过程与匀减速过程的平均速度之比为
C. 只能为2v,与无关
D. 、满足
【答案】CD
【解析】
【详解】A.利用逆向思维,根据速度与位移关系式可知,匀加速的位移与匀减速的位移大小分别满足
,
解得
故A错误;
B.匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则
,
可知,匀加速过程与匀减速过程的平均速度之比为,故B错误;
C.以速度v匀速直线通过地面上的A、B两点过程有
先加速后减速过程有
解得
故C正确;
D.先匀加速后匀减速过程有
以速度v匀速直线通过地面上的A、B两点过程有
结合上述有
解得
故D正确。
故选CD。
11. 苹果从某一高度静止释放,不计空气阻力,则在下落过程中,苹果经过连续相等的三个时间间隔内的位移之比可能等于( )
A. 1∶3∶5 B. 1∶4∶7 C. 1∶5∶7 D. 2∶5∶8
【答案】AD
【解析】
【详解】苹果做匀加速直线运动,如图所示
设经过连续相等的三个时间间隔为 ,从最高点到达A位置的时间为t,则到达到A的位移为
到达B位置的位移为
到达C位置的位移为
到达D位置的位移为
AB间的位移为
BC间的位移为
CD间的位移为
则苹果经过连续相等的三个时间间隔内的位移之比为
当时
当时
当时
将和代入t无解,故AD正确,BC错误。
故选AD。
12. 在两条平行相邻直线车道上有a、b两汽车,当a汽车经过静止的b汽车时,开始计时,已知a汽车做匀变速直线运动的速度—位移图像、b汽车的加速度—时间图像分别如图所示,取a汽车运动方向为正方向,则下列说法正确的( )
A. 第3s内两车运动方向相反 B. 前2s内a汽车速度变化率小于b汽车
C. 开始计时后,两车可以相遇两次 D. 0~6s内两车间最大距离为75m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.b汽车图像可得,在内汽车做匀加速直线运动,且2s末速度为
在内汽车做匀减速直线运动,且3s末速度为
故第3s内b车运动方向不变,根据a车图像可得
a车停车时间为
故a车在第3s内运动方向不变,故第3s内两车车运动方向相同,故A错误;
B.由速度—位移图像可得
故前2s内a汽车速度变化率小于b汽车,故B正确;
CD.前2s内b汽车的位移为
a车做匀减速直线运动,b车先做匀加速直线运动,故此阶段二者距离逐渐减小,当2s末b汽车的位移为40m时,a车的位移也为40m,二者相遇,b汽车的速度为
a汽车的速度为
后二者距离逐渐增大,不再相遇;1s后a汽车停止,故当6s时二者距离最大为
故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题:本题共2小题,共14分。第13题6分,第14题8分。
13. 小赢同学利用如图1所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)下列实验操作中正确的是___________
A. 先接通电源,再释放小车 B. 先释放小车,再接通电源
C. 打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 D. 打点前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
(2)规范操作得到一条纸带,以看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,电源频率为50Hz,则在打计数3点时小车的速度为___________m/s,小车的加速度大小为___________。(计算结果都保留两位有效数字)
【答案】(1)AC (2) ①. 0.65 ②. 1.5
【解析】
【小问1详解】
AB.实验时应先接通电源,再释放小车,选项A正确,B错误;
CD.打点前将接好纸带小车停在靠近打点计时器处,以充分利用纸带,选项C正确,D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]每5个点取一个计数点,则T=0.1s,在打计数3点时小车的速度为
[2]小车的加速度大小为
14. 某同学用如图甲所示装置测小球自由下落的加速度,器材为:铁架台、直径为d的小球、光电门、计时器、刻度尺等。连接光电门的计时器可以记录小球经过光电门A、B的遮光时间和连续两次开始遮光的时间间隔,请回答下列问题:
(1)小球从紧靠固定挡板由静止释放,光电计时器显示光电门A、B的遮光时间分别为、,刻度尺测得光电门A上边缘到光电门B的上边缘距离为h,则加速度___________(用字母“、、、”表示),此方法将测得的加速度___________(填“大于”、“小于”“等于”)真实值。
(2)若保持小球从紧靠固定挡板静止释放和光电门B的位置不变,改变光电门A的位置,则光电门A上边缘到光电门B的上边缘距离为h不同,计算机显示遮光片两次开始遮光的时间间隔t也不同。实验中测得多组对应的h、t值,作出的图像是一条倾斜的直线,如图乙所示,直线的斜率绝对值等于k,则图像与纵轴的截距意义为___________,则小球的加速度大小___________(用字母“k”表示)。
【答案】(1) ①. ②. 大于
(2) ①. 小球过光电门B的速度 ②. 2k
【解析】
【小问1详解】
[1]经过光电门A的速度为
经过光电门B的速度为
则加速度为
[2]实际上,小球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,小于中间位置的瞬时速度,即小于小球球心通过光电门的瞬时速度;因两个中间时刻的运动位移大于两个中间位置的位移,则测得的重力加速度与实际的重力加速度相比偏大。
【小问2详解】
[3][4] 由于小球释放的位置离光电门B的位置恒定,因此每次通过光电门B的速度一定,则
结合图像可知,图像与纵轴的截距为小球通过光电门B的速度,斜率的绝对值
则
四、计算题:本题共4小题,共46分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
15. 某驾校学员在教练指导下沿直线路段练习驾驶技术。在某次练车过程中,先踩下油门让汽车车头从A点由静止以的加速度匀加速运动时间3s,再减小并稳住油门让汽车匀速运动时间2s,接着松油门踩刹车。让汽车做匀减速运动,直至车头在B点停下。已知AB间的距离为。求:
(1)汽车在加速过程的平均速度v的大小;
(2)汽车在刹车过程的加速度的大小。
【答案】(1)3m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
加速过程,根据速度公式有
解得
加速过程的平均速度
【小问2详解】
加速过程根据位移公式有
匀速过程的位移
减速过程的位移
利用逆向思维,根据 速度与位移的公式有
解得
16. 某兴趣小组自制了一个水火箭。发射过程,火箭由静止从地面竖直向上做匀加速直线运动,经过时间1s到达离地面10m高处时,燃料刚好用完并立即失去动力,一段时间过后火箭残骸掉落至地面。不考虑空气阻力,取重力加速度,(结果可以用根号表示)求:
(1)火箭落地前瞬间的速度;
(2)火箭从发射到残骸落回地面总时间。
【答案】(1),方向竖直向下
(2)
【解析】
【小问1详解】
向上加速阶段:由
得
向上减速阶段
得
向下自由落体阶段
得
方向竖直向下
【小问2详解】
向上减速阶段
得
再由
得
全过程总时间
17. 如图所示,在粗糙斜面底端装有一垂直斜面的弹性挡板B。一小球从斜面上距离挡板的位置A由静止释放,沿斜面向下做加速度大小为的匀加速直线运动,小球与弹性挡板碰撞后,沿斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动(已知小球在斜面上的运动,向下运动都以匀加速,向上运动都以匀减速;与弹性挡板碰撞前后速度大小不变、方向反向,碰撞过程时间忽略不计;结果可以用根号表示)求:
(1)小球从释放开始到第一次碰挡板的时间;
(2)小球与挡板第2次碰前瞬间的速度是第1次碰前瞬间速度的几倍;
(3)小球与挡板第2次碰后瞬间到第3次碰前瞬间的时间间隔。
【答案】(1)
(2)或
(3)或或
【解析】
【小问1详解】
第一次下滑:由
得
【小问2详解】
由得
第一次碰后上升
第二次下滑
则
【小问3详解】
第二次碰后上升
再有
可得时间间隔
18. 2024环广西公路自行车世界巡回赛于10月15日在防城港开赛,赛事持续六天,共设六个赛段,赛道形式包含平路绕圈,环山丘陵和终点爬坡。竞赛总距离为1021.8公里。为让观众更清晰的观看赛事,常有跟拍摩托车跟随记录精彩过程。在某直线路段,由10辆自行车构成的车队正以的速度匀速直线行驶,相邻两自行车间距10m,在车队后面跟拍摩托车以的速度在另一条平行车道上同向行驶(忽略两平行车道之间的距离),所有车均视为质点。当摩托车与10号车距离为19m时,摩托车开始以加速度刹车做匀减速运动,求:
(1)摩托车在刹车减速过程与1号车的最近距离;
(2)摩托车与车队交汇的相遇时间(即两次遇到10号车的时间间隔);
(3)摩托车与10号车距离为19m时记为零时刻,10号自行车突然爆胎并立即做匀减速直线运动,经2s时间停下,摩托车驾驶员在10号车爆胎瞬间,经0.5s反应时间,以大小为的加速度作匀减速运动,试写出摩托车在停车前与10号车的距离x和时间t的关系(取)。
【答案】(1)9m (2)36.125s
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
当摩托车的速度和自行车队速度相等时,由
得
此时摩托车前进的位移
自行车队前进的位移
摩托车比自行车队多跑的位移
摩托车与1号自行车的初始距离为
赶超了100m后,离1号车最近有
【小问2详解】
摩托车与10号车相遇,则有
则
解得
(舍去)
则当摩托车停车时
此时两者相距
故第二次相遇是在38.125s;
两次相遇的时间间隔为
【小问3详解】
自行车爆胎后在2s内停下:有
若以摩托车所在处为原点建立一维坐标系,则自行车的位置
得
摩托车的位置
得
时,,此时
摩托车完全停下的时间
则
得
综上
①在内,由于,所以摩托车与10号车的距离表示为
②在内,2s时,说明摩托车在此期间追上了自行车,追上时
解得
在内
在内
③在内
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