精品解析:山东省烟台市2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题
2024-11-15
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内容正文:
山东省烟台市2024-2025学年度第一学期期中学业水平诊断
高一物理
一、本题共14小题。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第10~14题有多项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 研究乒乓球的发球技术时,乒乓球可看成质点
B. 研究体操运动员在平衡木上的动作时,运动员可看成质点
C. 研究自行车的运动时,无论什么情况,自行车都不能看成质点
D. 研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹,“玉兔”号巡视器可看成质点
2. 在平面直角坐标系中,一质点从坐标原点O开始沿x轴正方向运动到的A点后,又沿y轴正方向运动到坐标为的B点,总共用时,则从O运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 质点通过的路程是
B. 质点通过的位移大小是
C. 质点平均速度的大小为
D. 质点位移方向与x轴正方向夹角的正切值为0.75
3. 关于物体速度与加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体加速度为零,速度一定为零
B. 物体加速度减小,速度一定减小
C. 物体速度变化快,加速度一定变化得快
D. 物体加速度越大,相同时间内速度的变化量一定越大
4. 下列说法正确的是( )
A. 两个相互接触的物体间一定存在弹力
B. 物体所受滑动摩擦力的方向可能与其运动方向相同
C. 物体受摩擦力作用时,其作用力的大小一定满足
D. 重力是由于地球的吸引产生的,因此地球的吸引力就是物体所受的重力
5. 脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成,可以做到手脚配合,锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位,深受健身人士的喜欢。在一次锻炼中,某人用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器,每只手拉力的大小为,每根弹性绳比原长伸长了。已知弹性绳的弹力与伸长量成正比,且未超过弹性限度,不计把手和弹性绳的重力,则弹性绳的劲度系数为( )
A. B. C. D.
6. 一物体静止在水平地面上,时刻开始受到某力F的作用,力的方向始终在同一直线上,在时间内物体的加速度a随时间t的变化关系图像如图所示,则物体在( )
A. 第末返回原处
B. 第末速度方向开始改变
C. 内运动始终方向不变
D. 内做匀变速直线运动
7. 一辆汽车以某一速度在郊区水平路面上行驶,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动,最后停止。已知刹车时间为,刹车距离为,则汽车停止前最后内的位移为( )
A. 5m B. 15m C. 20m D. 25m
8. 如图所示,甲、乙两球从不同高度处自由落下,不计空气阻力,同时落地。已知甲球的下落时间为,乙球的下落时间为,则乙球开始下落的瞬间,甲、乙两球的高度差为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
9. 为研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在同一平直的公路上分别进行实验。甲车以加速度加速到速度后匀速一段时间,再以加速度制动,直到停止;乙车以加速度加速到速度后立即以加速度制动,直到停止。测得甲、乙两车的运动时间相等,且乙车位移为甲车位移的倍,则为( )
A. B. C. D.
10. 甲、乙掰手腕,甲获胜。若甲对乙的力为,乙对甲的力为,则( )
A. 和大小相等 B. 大于
C. 先于产生 D. 和同时产生
11. 如图所示,甲、乙、丙三个长方体物块叠放在水平地面上,沿水平方向的力F作用在物块乙上,使甲、乙、丙三个物块以相同的速度沿水平地面做匀速直线运动。则关于物块的受力,下列说法正确的是( )
A. 甲受4个力作用
B. 乙受5个力作用
C. 乙与丙之间可能没有摩擦力
D. 地面与丙之间一定有摩擦力
12. 湖南17岁少年张世杰制作的火箭模型飞行高度达到了400米,为广大青少年树立了一个榜样,激励青少年追求科学梦想。假设在某次火箭升空实验中,火箭由地面竖直向上射出,以射出时刻作为计时起点,火箭的速度v随时间t变化关系图像如图所示。已知时,火箭落回原出发点,则下列说法正确的是( )
A. 末火箭到达最高点
B. 火箭上升的最大高度为
C. 火箭落回原出发点时的速度大小为
D. 火箭过程中的加速度小于过程中的加速度
13. 如图甲所示,一小球从斜面上的A点由静止开始滑下,经过B点后进入另一斜面,到达该斜面上的C点时速度为零。该过程中,小球速率的平方与运动的路程s之间的关系图像如图乙所示,已知小球由A到C总共用时,下列说法正确的是( )
A. 小球在段的加速度为
B. 小球在段的加速度为
C. B、C之间的距离为
D. 小球整个过程中运动的路程为
14. 甲、乙两车由同一位置出发,沿同一方向在一平直道路上行驶,它们运动的图像如图所示,其中甲车做匀变速直线运动,它的图像为抛物线的一部分,时对应图像的最高点M(该点的切线与t轴平行);乙车的图像为直线。则在过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲车的初速度为
B. 乙车的初速度为
C. 甲车的加速度大小为
D. 甲、乙两车在处相遇
二、本题共4小题,把答案填写在答题卡中的相应位置上。
15. 如图所示,小球在竖直砖墙的某一位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中A、B、C、D所示小球运动过程中每次曝光的位置图,已知连续两次曝光的时间间隔均为T。小球所在地的重力加速度大小为g,每块砖的厚度相同,不计空气阻力,则由以上的信息可确定每块砖的厚度为______,小球在位置B处的速度大小为______。(均用题目中给定的字母表示)
16. 如图所示,一个重力的物块沿固定的光滑斜面下滑,已知斜面对它的支持力,请在虚线框中画出物块所受力的图示______。(请将各力的作用点均画在物块重心O处,标度已给定)
17. 某兴趣小组同学利用如图甲所示的实验装置研究自由落体运动。
(1)下列说法正确的是( )
A. 安装打点计时器时,应使两限位孔在同一竖直线上
B. 用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器附近
C. 实验时,应当先释放纸带,然后接通打点计时器电源
D. 为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点
(2)小组同学按照正确的操作步骤得到一条点迹清晰的纸带,在纸带上选取某一个点作为计时起点,而后测量并计算出后面各计数点的速度v及对应的时刻t,得到图像如图乙所示,由图乙可求出当地重力加速度______(保留3位有效数字)。
18. 某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像如图丙所示,已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______m;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
三、本题共4小题。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。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
19. 在2024巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,中国队包揽了金牌和银牌。某实验小组将跳水运动员某次跳水的过程近似看作竖直上抛运动,并用小球模拟运动员某次跳水过程重心的运动。将小球从A点以特定速度竖直上抛,从抛出开始计时,经过时间,小球落至B点,A、B两点高度差,已知重力加速度,整个运动过程空气阻力忽略不计,求:
(1)小球从A点抛出时的速度大小(保留2位有效数字);
(2)小球从A点抛出到落至B点过程的路程。
20. 2017年4月16日,国产大飞机C919在上海浦东国际机场4号跑道进行了首次高速滑行测试,某次在平直跑道上滑行时,大飞机先由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到,再以此速度做匀速直线运动,匀速直线运动了,开始做匀减速直线运动直至刚好停止,已知大飞机整个滑行过程用时,匀加速直线运动过程和匀减速直线运动过程加速度的大小之比为,求:
(1)大飞机在匀加速直线运动过程的加速度大小;
(2)大飞机整个滑行过程的总位移大小。
21. 如图所示,水平地面上物块A、B被弹簧拴接在一起,物块A左侧受到一水平向右的力,物块B右侧受到一水平向左的力(未知),此时弹簧被压缩了;物块A、B的质量分别为和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,弹簧的劲度系数为,系统此时静止不动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧未超过弹性限度,重力加速度。求:
(1)物块A受到的摩擦力大小;
(2)力大小的取值范围;
(3)同时撤掉和后的瞬间,物块A和B分别受到的摩擦力大小。
22. 如图所示,在平直公路上有两辆汽车A、B(均可看作质点),它们在不同车道沿同一方向做匀速直线运动,A车在前,B车在后,A车速度大小为,B车速度大小为。当两车沿车道方向距离时,A车因突发情况紧急刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,从A车刹车时开始计时,时,B车才注意到A车刹车灯亮起,为防止意外,也立即刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,在之后的过程中,
(1)求至内B车的位移;
(2)判断B车能否超过A车,若能,求B车能够超过A车的最大距离;
(3)求两车能够相遇的时刻。(结果可保留根号)
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山东省烟台市2024-2025学年度第一学期期中学业水平诊断
高一物理
一、本题共14小题。在每小题给出的四个选项中,第1~9题只有一项符合题目要求,第10~14题有多项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 研究乒乓球的发球技术时,乒乓球可看成质点
B. 研究体操运动员在平衡木上的动作时,运动员可看成质点
C. 研究自行车的运动时,无论什么情况,自行车都不能看成质点
D. 研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹,“玉兔”号巡视器可看成质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究乒乓球的发球技术时,乒乓球的大小和形状不能忽略,所以乒乓球不可看成质点,故A错误;
B.研究体操运动员在平衡木上的动作时,运动员的大小和形状不能忽略,运动员不可看成质点,故B错误;
C.研究自行车在公路上行驶速度时,自行车整体的速度的速度是一样的,此时自行车可以看成质点,故C错误;
D.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹,“玉兔”号巡视器的大小和形状可以忽略不计,故“玉兔”号巡视器可看成质点,故D正确。
故选D。
2. 在平面直角坐标系中,一质点从坐标原点O开始沿x轴正方向运动到的A点后,又沿y轴正方向运动到坐标为的B点,总共用时,则从O运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 质点通过的路程是
B. 质点通过的位移大小是
C. 质点平均速度的大小为
D. 质点位移方向与x轴正方向夹角的正切值为0.75
【答案】C
【解析】
【详解】A.质点通过的路程为
A错误;
B.质点通过的位移大小为
B错误;
C.质点的平均速度大小等于位移与时间的比值,即
C正确;
D.质点位移方向与x轴正方向夹角的正切值为
D错误。
故选C。
3. 关于物体速度与加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 物体加速度为零,速度一定为零
B. 物体加速度减小,速度一定减小
C. 物体速度变化快,加速度一定变化得快
D. 物体加速度越大,相同时间内速度的变化量一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体做匀速运动时,物体加速度为零,但速度不为零,故A错误;
B.物体加速度减小,如果加速度方向与速度方向相同,则速度增大,故B错误;
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以体速度变化快,加速度一定越大,但加速度不一定变化得快,故C错误;
D.根据加速度定义式可知,物体加速度越大,相同时间内速度的变化量一定越大,故D正确。
故选D。
4. 下列说法正确的是( )
A. 两个相互接触的物体间一定存在弹力
B. 物体所受滑动摩擦力的方向可能与其运动方向相同
C. 物体受摩擦力作用时,其作用力的大小一定满足
D. 重力是由于地球的吸引产生的,因此地球的吸引力就是物体所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体相互接触并且受到挤压时才有弹力,故A错误;
B.滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,可以与其对地的运动方向相同,故B正确;
C.静摩擦力与外力有关,摩擦力不一定为,故C错误;
D.重力是由于物体受到地球的吸引而产生的,重力是地球的引力的一部分,故D错误。
故选B。
5. 脚蹬拉力器由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成,可以做到手脚配合,锻炼手臂、腿、腰部、腹部等部位,深受健身人士的喜欢。在一次锻炼中,某人用沿平行于弹性绳的力拉动拉力器,每只手拉力的大小为,每根弹性绳比原长伸长了。已知弹性绳的弹力与伸长量成正比,且未超过弹性限度,不计把手和弹性绳的重力,则弹性绳的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知,每根弹性绳的弹力大小为,根据胡克定律可得弹性绳的劲度系数为
故选A。
6. 一物体静止在水平地面上,时刻开始受到某力F的作用,力的方向始终在同一直线上,在时间内物体的加速度a随时间t的变化关系图像如图所示,则物体在( )
A. 第末返回原处
B. 第末速度方向开始改变
C. 内运动始终方向不变
D. 内做匀变速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积代表速度变化,则第末速度为0,位移最大,故A错误;
BC.由图像与坐标轴围成的面积可知,速度一直为正方向,运动方向始终不变,故B错误,C正确;
D.物体的加速度变化,不是匀变速直线运动,故D错误;
故选C。
7. 一辆汽车以某一速度在郊区水平路面上行驶,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动,最后停止。已知刹车时间为,刹车距离为,则汽车停止前最后内的位移为( )
A. 5m B. 15m C. 20m D. 25m
【答案】C
【解析】
【详解】根据逆向思维法,由运动学公式得刹车距离为
可得刹车过程中的加速度大小为
由逆向思维法,汽车停止前最后内的位移为
故选C。
8. 如图所示,甲、乙两球从不同高度处自由落下,不计空气阻力,同时落地。已知甲球的下落时间为,乙球的下落时间为,则乙球开始下落的瞬间,甲、乙两球的高度差为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】甲球离地的高度为
乙球离地的高度为
乙球开始下落的瞬间,甲球已经下落了,故此时甲、乙两球的高度差为
故选A。
9. 为研究汽车的启动和制动性能,现用甲、乙两辆完全相同的汽车在同一平直的公路上分别进行实验。甲车以加速度加速到速度后匀速一段时间,再以加速度制动,直到停止;乙车以加速度加速到速度后立即以加速度制动,直到停止。测得甲、乙两车的运动时间相等,且乙车位移为甲车位移的倍,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】令最大速度为,利用逆向思维,甲车减速过程有
利用逆向思维,乙车减速过程有
乙车运动的总时间
乙车的总位移
甲车的总位移
其中
解得
故选B。
10. 甲、乙掰手腕,甲获胜。若甲对乙的力为,乙对甲的力为,则( )
A. 和大小相等 B. 大于
C. 先于产生 D. 和同时产生
【答案】AD
【解析】
【详解】在掰手腕过程中,甲、乙间的作用力属于相互作用力,大小相等、方向相反,同时产生、同时消失,故选AD。
11. 如图所示,甲、乙、丙三个长方体物块叠放在水平地面上,沿水平方向的力F作用在物块乙上,使甲、乙、丙三个物块以相同的速度沿水平地面做匀速直线运动。则关于物块的受力,下列说法正确的是( )
A. 甲受4个力作用
B. 乙受5个力作用
C. 乙与丙之间可能没有摩擦力
D. 地面与丙之间一定有摩擦力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由于甲乙以相同的速度做匀速直线运动,所以甲与乙之间没有摩擦力作用,甲受重力和支持力两个力,A错误;
B.乙受力平衡,受重力,甲对乙的压力,丙对乙的支持力,拉力和丙对乙的水平向左的静摩擦力,一共5个力的作用,B正确;
C.将甲和乙看成一个整体,受向右的作用,根据平衡条件,丙对乙有向左的摩擦力,C错误;
D.将甲乙丙看成一个整体,受向右的作用,根据平衡条件,地面对丙有向左的摩擦力,D正确。
故选BD。
12. 湖南17岁少年张世杰制作的火箭模型飞行高度达到了400米,为广大青少年树立了一个榜样,激励青少年追求科学梦想。假设在某次火箭升空实验中,火箭由地面竖直向上射出,以射出时刻作为计时起点,火箭的速度v随时间t变化关系图像如图所示。已知时,火箭落回原出发点,则下列说法正确的是( )
A. 末火箭到达最高点
B. 火箭上升的最大高度为
C. 火箭落回原出发点时的速度大小为
D. 火箭过程中的加速度小于过程中的加速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,末火箭到达最高点,故A错误;
B.图像的图线与坐标轴围成的面积表示位移,故火箭上升的最大高度为
故B正确;
C.由运动学公式
可得火箭落回原出发点时的速度大小为
故C正确;
D.图像的斜率表示加速度,故火箭过程中的加速度为
过程中的加速度为
所以火箭过程中的加速度大于过程中的加速度,故D错误。
故选BC。
13. 如图甲所示,一小球从斜面上的A点由静止开始滑下,经过B点后进入另一斜面,到达该斜面上的C点时速度为零。该过程中,小球速率的平方与运动的路程s之间的关系图像如图乙所示,已知小球由A到C总共用时,下列说法正确的是( )
A. 小球在段的加速度为
B. 小球在段的加速度为
C. B、C之间的距离为
D. 小球整个过程中运动的路程为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动位移速度公式可得
解得小球在段的加速度为
故A正确;
B.小球在段所用时间为
小球在段所用时间为
又
联立解得小球在段的加速度为
故B错误;
CD.根据运动学公式可得B、C之间的距离为
则小球整个过程中运动的路程为
故C正确,D错误。
故选AC。
14. 甲、乙两车由同一位置出发,沿同一方向在一平直道路上行驶,它们运动的图像如图所示,其中甲车做匀变速直线运动,它的图像为抛物线的一部分,时对应图像的最高点M(该点的切线与t轴平行);乙车的图像为直线。则在过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲车的初速度为
B. 乙车的初速度为
C. 甲车的加速度大小为
D. 甲、乙两车在处相遇
【答案】ABD
【解析】
【详解】AC.时甲对应图像的最高点M,速度为0,根据匀变速直线运动规律有
解得
,
故A正确,C错误;
BD.根据逆过程可知,甲在8s~10s的位移为
m
则甲、乙两车在
处相遇,乙做匀速直线运动,初速度为
故BD正确;
故选ABD。
二、本题共4小题,把答案填写在答题卡中的相应位置上。
15. 如图所示,小球在竖直砖墙的某一位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中A、B、C、D所示小球运动过程中每次曝光的位置图,已知连续两次曝光的时间间隔均为T。小球所在地的重力加速度大小为g,每块砖的厚度相同,不计空气阻力,则由以上的信息可确定每块砖的厚度为______,小球在位置B处的速度大小为______。(均用题目中给定的字母表示)
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]设每块砖的厚度为d,由竖直方向逐差法可知
[2]小球在位置B处的速度大小为
16. 如图所示,一个重力的物块沿固定的光滑斜面下滑,已知斜面对它的支持力,请在虚线框中画出物块所受力的图示______。(请将各力的作用点均画在物块重心O处,标度已给定)
【答案】
【解析】
【详解】重力竖直向下,支持力垂直于斜面向上,如图
17. 某兴趣小组同学利用如图甲所示的实验装置研究自由落体运动。
(1)下列说法正确的是( )
A. 安装打点计时器时,应使两限位孔在同一竖直线上
B. 用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器附近
C. 实验时,应当先释放纸带,然后接通打点计时器电源
D. 为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点
(2)小组同学按照正确的操作步骤得到一条点迹清晰的纸带,在纸带上选取某一个点作为计时起点,而后测量并计算出后面各计数点的速度v及对应的时刻t,得到图像如图乙所示,由图乙可求出当地重力加速度______(保留3位有效数字)。
【答案】(1)ABD (2)9.63
【解析】
【小问1详解】
A.安装打点计时器时,应使两限位孔在同一竖直线上,以减小纸带和限位孔之间的摩擦力,故A正确;
B.用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器附近,可以更充分利用纸带,减小纸带和限位孔之间的摩擦力,故B正确;
C.实验时,应当先接通打点计时器电源,然后释放纸带,故C错误;
D.为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点,故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
由图像的斜率表示加速度,则当地重力加速度为
18. 某同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像如图丙所示,已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______m;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.1460
(2)60##61##62##63
(3)相等
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规则可知,该读数为
【小问2详解】
由胡克定律可知
化简可得
由图可知
化简可得,该弹簧的劲度系数为
【小问3详解】
由胡克定律可知,弹簧的弹力的增加量与弹簧的形变量成正比,因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响,故劲度系数的测量值与真实值相比相等。
三、本题共4小题。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。有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。
19. 在2024巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,中国队包揽了金牌和银牌。某实验小组将跳水运动员某次跳水的过程近似看作竖直上抛运动,并用小球模拟运动员某次跳水过程重心的运动。将小球从A点以特定速度竖直上抛,从抛出开始计时,经过时间,小球落至B点,A、B两点高度差,已知重力加速度,整个运动过程空气阻力忽略不计,求:
(1)小球从A点抛出时的速度大小(保留2位有效数字);
(2)小球从A点抛出到落至B点过程的路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
(1)设竖直向下为正方向,由竖直上抛运动规律
代入数据解得
【小问2详解】
由运动学公式
代入数据解得
所以小球从A点抛出到落至B点过程的路程
20. 2017年4月16日,国产大飞机C919在上海浦东国际机场4号跑道进行了首次高速滑行测试,某次在平直跑道上滑行时,大飞机先由静止开始做匀加速直线运动,当速度达到,再以此速度做匀速直线运动,匀速直线运动了,开始做匀减速直线运动直至刚好停止,已知大飞机整个滑行过程用时,匀加速直线运动过程和匀减速直线运动过程加速度的大小之比为,求:
(1)大飞机在匀加速直线运动过程的加速度大小;
(2)大飞机整个滑行过程的总位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据速度时间公式有
,
由题可知
解得
,,,
【小问2详解】
根据位移时间公式有
,
匀速运动的位移为
整个滑行过程的总位移为
21. 如图所示,水平地面上物块A、B被弹簧拴接在一起,物块A左侧受到一水平向右的力,物块B右侧受到一水平向左的力(未知),此时弹簧被压缩了;物块A、B的质量分别为和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为,弹簧的劲度系数为,系统此时静止不动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧未超过弹性限度,重力加速度。求:
(1)物块A受到的摩擦力大小;
(2)力大小的取值范围;
(3)同时撤掉和后的瞬间,物块A和B分别受到的摩擦力大小。
【答案】(1)2N (2)
(3)6N;4N
【解析】
【小问1详解】
弹簧的弹力
根据共点力平衡条件有
解得
【小问2详解】
B与地面间最大静摩擦力大小为
令物块B受到的摩擦力向左且达到最大静摩擦力,则
解得
令物块B受到的摩擦力向右且达到最大静摩擦力
解得
所以力大小的取值范围为
【小问3详解】
A与地面间最大静摩擦力大小为
撤掉瞬间,由于
故A受到的摩擦力大小为
撤掉瞬间,由于
故B受到的摩擦力大小为
22. 如图所示,在平直公路上有两辆汽车A、B(均可看作质点),它们在不同车道沿同一方向做匀速直线运动,A车在前,B车在后,A车速度大小为,B车速度大小为。当两车沿车道方向距离时,A车因突发情况紧急刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,从A车刹车时开始计时,时,B车才注意到A车刹车灯亮起,为防止意外,也立即刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,在之后的过程中,
(1)求至内B车的位移;
(2)判断B车能否超过A车,若能,求B车能够超过A车的最大距离;
(3)求两车能够相遇的时刻。(结果可保留根号)
【答案】(1);(2)能,;(3)
【解析】
【详解】(1)从B车开始刹车到减速为零,有
解得
B车在8s内运动的总距离包含1s的匀速和减速到零的总位移,减速过程看成反向的初速度为零的匀加速
解得
(2)设从B车开始减速,经过时间辆两车速度相等
因为
故B车能超过A车,B车能够超过A车的最大距离
(3)在B车停止前,令,即
解得
在B车停止后,令,即
解得
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