内容正文:
威远中学2024级高一上期半期考试
物理试题
一、单项选择题(本题包括 7 个小题,每小题 4分,共 28 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2022年1月8日,我国首条民营控股高铁--杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里,设计时速350公里,杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则( )
A. “266公里”指的是位移
B. “1小时3分钟”指的是时刻
C. G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h
D. 研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,不能将列车视为质点
2. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 速度变化越大,加速度越大
B. 速度越来越大,加速度可能越来越小
C. 加速度方向为正,速度一定增大
D. 速度为零,加速度也一定为零
3. 汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A. 10m B. 20m C. 25m D. 50m
4. 在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动,在运动了8 s之后,由于前方突然有巨石滚下并堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s 停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的( )
A. 加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=1∶2
B. 加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=2∶1
C. 加速、减速中的平均速度大小之比为v1∶v2=1∶2
D. 加速、减速中的位移之比为x1∶x2=1∶2
5. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为x=30t-2.5t2 (m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1 s内的位移大小是5 m
B. 刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值为10 m
C. 从刹车开始计时,8 s内通过的位移大小为80 m
D. 从刹车开始计时,第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9
6. 一定质量的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰撞后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m/s
B. 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10m/s
C. 在2~4s内小球走过的路程为5m
D. 小球将在t=6 s时与地面发生第四次碰撞
7. 甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的 x - t 图像如图所示,其中直线 b 与曲线 a 相切于点(4s,-15m)。已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 前4s内两物体的运动方向相反
B. 前4s内乙的位移大小为44m
C. t=0时刻,甲的速度大小为9m/ s
D. 甲的加速度大小为2m/ s2
二、多项选择题(本题包括 3个小题,每小题 6 分,共 18分。每小题 给出的四个选项中 ,有多个选项正确,全部选对的得 6 分 ,选对但不全的得 3分,有选错的得 0 分)
8. 某物体沿水平方向做直线运动,其v-t图像如图所示,规定向右为正方向,下列判断正确的是( )
A. 在0~1s内,物体做曲线运动
B. 在1~2s内,物体向右运动,且速度大小在减小
C. 在1~3s内,物体的加速度大小为2m/s2
D. 在3s末,物体处于出发点右方
9. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。下列说法正确的是( )
A. 滑行加速度大小为1m/s2
B. 到达2号锥筒时的速度为2m/s
C. 到达3号锥筒时的速度为2m/s
D. 最远能经过4号锥筒
10. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质,例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验,如图甲所示,他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下,经过A、B两个传感器,其中B传感器固定在斜面底端,测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置,多次重复实验,计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/s
B. 小球在顶端O点的速度大小为2m/s
C. 小球在斜面上运动的加速度大小为4 m/s2
D. 固定斜面的长度为6 m
三、实验题(本题共2小题,共16分;把答案填在答题纸相应的横线上)
11. 如图用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示,拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为mm)读取的5个连续影像的读数依次为x0、xA、xB、xC、xD。
x0
xA
xB
xC
xD
5.1cm
15.86cm
30.91cm
50.25cm
73.90cm
根据表中数据,完成下列填空:
(1)以上哪个数据不符合刻度尺读数要求_______(填x0、xA……);
(2)物块到达B点时的速度vB=_______m/s(保留3位有效数字);
(3)请充分利用数据计算出物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)
12. 用滴水法可以测定重力加速度的值,装置如图所示:
(1)下列操作步骤的正确顺序为__________(只需填写步骤前的序号)
①仔细调节水龙头和挡板的位置,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落;
②用秒表计时:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数"1",以后每听到一声水滴声,依次数"2、3、…",一直数到" n "时,计时结束,读出秒表的示数为 t 。
③用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度 h
④在自来水龙头下安置一块挡板 A ,使水一滴一滴断续地滴落到挡板上。
(2)写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度 g 的表达式:g =__________
(3)为了减小误差,改变 h 的数值,测出多组数据,并记录每次水滴在空中运动的时间t。利用这些数据,以_______为纵坐标、以________为横坐标作图,求出的图线斜率的大小即为重力加速度 g 的值。
(4)另一个同学调节水龙头,让水一滴滴流出,在下方放一盘子,调节盘子高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰有另一滴水滴开始下落,而空中还有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子的距离为 h ,当第 n 滴水滴落在盘子中时,第( n +1)滴水滴与盘子的距离为__________
四、计算题(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2 m/s2,求:
(1)汽车经3 s时速度的大小
(2)从刹车开始经过8 s,汽车通过的距离
(3)刹车后最后一秒的距离
14. 如图所示,一根细直棒长度为5m,用手提着其上端,在其下端的路面上方有一个长度为5m、内径比直棒直径略大的空心竖直管。如果该空心管安放在平直公路上方,汽车从空心管正下方通过时刚好碰不到管。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m,现放手让细直棒做自由落体运动, g 取10m/s2。(=1.414 =1.732 )求:
(1)直棒下端下落到空心管上端的时间(结果保留根号);
(2)细直棒通过该空心管所用的时间(直棒通过管后继续进入公路下方直径略大于细直棒直径的深坑中)(结果保留根号);
(3)当细直棒开始下落时,汽车以20 m/s 的速度在距离空心管36m处向空心管驶来,汽车至少以多大加速度加速才能不碰到细直棒(不考虑车长,结果保留两位有效数字)。
15. 在某次军事演习中,歼击机以的恒定速度追击前面同一直线上匀速飞行的无人靶机。当两者相距时;歼击机发射一枚导弹,导弹脱离歼击机后沿水平方向做加速度为的匀加速直线运动,时击中无人靶机并将其击落。已知发射导弹的时间不计,发射导弹对歼击机速度无影响。求:
(1)无人靶机被击中前飞行的速度大小;
(2)导弹飞行过程中与无人靶机的最大距离;
(3)若导弹击中无人靶机后,歼击机须尽快到达无人靶机被击落的空中位置且要求歼击机到达时速度为零继而悬停在空中。已知歼击机以最大加速度加速后达到最大速度,且歼击机加速和减速过程最大加速度大小相等,忽略歼击机从发现导弹击中无人靶机到开始加速的反应时间,求从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机所在位置的最短时间。(结果保留3位有效数字)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
威远中学2024级高一上期半期考试
物理试题
一、单项选择题(本题包括 7 个小题,每小题 4分,共 28 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 2022年1月8日,我国首条民营控股高铁--杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线266公里,设计时速350公里,杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则( )
A. “266公里”指的是位移
B. “1小时3分钟”指的是时刻
C. G9308次复兴号动车组列车运行的平均速度约为266km/h
D. 研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,不能将列车视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.“266公里”指的是路程,A错误;
B.“1小时3分钟”指的是时间间隔,B错误;
C.不知道动车的位移无法计算列车运行的平均速度,C错误;
D.研究G9308次复兴号动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间,列车的形状大小相对于大桥不可忽略,所以不能将列车视为质点,D正确。
故选D。
2. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 速度变化越大,加速度越大
B. 速度越来越大,加速度可能越来越小
C. 加速度方向为正,速度一定增大
D. 速度为零,加速度也一定为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
可知速度变化越大,加速度不一定越大,还与时间有关,故A错误;
B.当速度和加速度同向时,速度越来越大,加速度可能越来越小,故B正确;
C.当加速度的方向与速度方向同向时,速度一定增大,反向时,则减少,故速度的增大或减少与加速度的方向是正还是负无关,故C错误;
D.速度为零,加速度不一定为零,例如竖直上抛到达最高点时,故D错误。
故选B。
3. 汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2.从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A. 10m B. 20m C. 25m D. 50m
【答案】C
【解析】
【详解】汽车做匀减速运动,根据v02=2ax解得,故选C.
4. 在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动,在运动了8 s之后,由于前方突然有巨石滚下并堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s 停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的( )
A. 加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=1∶2
B. 加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=2∶1
C. 加速、减速中的平均速度大小之比为v1∶v2=1∶2
D. 加速、减速中的位移之比为x1∶x2=1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设最大速度为v,则有
解得加速、减速过程中加速度大小之比为
故A正确,B错误;
C.根据匀变速直线运动的平均速度公式有
可得,加速、减速中的平均速度大小之比为
故C错误;
D.根据位移时间公式有
可得,加速、减速中的位移大小之比为
故D错误。
故选A。
5. 一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇到紧急情况,突然刹车,从开始刹车起运动过程中的位移(单位:m)与时间(单位:s)的关系式为x=30t-2.5t2 (m),下列分析正确的是( )
A. 刹车过程中最后1 s内的位移大小是5 m
B. 刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值为10 m
C. 从刹车开始计时,8 s内通过的位移大小为80 m
D. 从刹车开始计时,第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9
【答案】D
【解析】
【详解】由匀变速直线运动的规律x=v0t+at2,可得初速度
v0=30 m/s
加速度
a=-5 m/s2
B.刹车过程中在相邻1 s内的位移差的绝对值
|Δx|=|a|=5 m
故B错误;
C.从刹车开始计时到停下的时间
tm==6 s
8 s内通过的位移大小为
xm==90 m
故C错误;
A.把末速度为0的匀减速直线运动看成逆向的匀加速直线运动,刹车过程中最后1 s内的位移大小为
x0=at02=2.5 m
故A错误;
D.由初速度为零的匀加速直线运动的规律,从刹车开始计时,每秒内的位移大小之比为。故从刹车开始计时,第1 s内和第2 s内的位移大小之比为11∶9。故D正确。
故选D。
6. 一定质量的小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落,小球与地面碰撞后反向弹回,不计空气阻力,也不计小球与地面碰撞的时间,小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示,g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m/s
B. 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10m/s
C. 在2~4s内小球走过的路程为5m
D. 小球将在t=6 s时与地面发生第四次碰撞
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图可知,小球从20m高的地方落下,由机械能守恒定律可知,落地时的速度
v1= =20m/s;
而碰后,小球上升的高度为5m,同理可知,碰后的速度
v2==10m/s
故A错误,B正确;
C.根据图象可知,第二次碰撞上升的高度应为5m,所以小球在2~4秒内小球走过的路程为s=2×5m=10m,故C错误;
D.由图可知,从小球第二次弹起至第三次碰撞,用时1s,而第三次弹起时,其速度减小,故在空中时间减小,故应在6s前发生第四次碰撞,故D错误;
故选B.
【点睛】本题应注意图象的性质,由图象中找出物体的高度变化,再由机械能守恒求得碰撞前后的速度即可顺利求解.
7. 甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的 x - t 图像如图所示,其中直线 b 与曲线 a 相切于点(4s,-15m)。已知甲做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 前4s内两物体的运动方向相反
B. 前4s内乙的位移大小为44m
C. t=0时刻,甲的速度大小为9m/ s
D. 甲的加速度大小为2m/ s2
【答案】D
【解析】
【详解】A.位移时间图斜率表示速度,前4s内ab线斜率均为负值,故速度同向,故A错误;
B.由于甲做匀变速直线运动,故图像a表示甲,图像b表示乙,故图像可知前4s内乙的位移大小为
故B错误;
CD.直线 b 与曲线 a 相切于点(4s,-15m),可知此时甲的速度大小
设甲的初速度为,故由匀变速直线运动规律可知,前4s甲的位移
解得
则甲的加速度大小
故C错误,D正确。
故选 D。
二、多项选择题(本题包括 3个小题,每小题 6 分,共 18分。每小题 给出的四个选项中 ,有多个选项正确,全部选对的得 6 分 ,选对但不全的得 3分,有选错的得 0 分)
8. 某物体沿水平方向做直线运动,其v-t图像如图所示,规定向右为正方向,下列判断正确的是( )
A. 在0~1s内,物体做曲线运动
B. 在1~2s内,物体向右运动,且速度大小在减小
C. 在1~3s内,物体的加速度大小为2m/s2
D. 在3s末,物体处于出发点右方
【答案】BD
【解析】
【详解】A.速度时间图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动,故A错误;
B.图像可知在1~2s内,速度为正值,物体向右运动,且速度大小在减小,故B正确;
C.速度时间图像斜率表示加速度,在1~3s内物体的加速度
故加速度大小为,故C错误;
D.速度时间图像与横轴围成的面积表示位移,图像可知1s内位移为正值,1s到3s过程物体位移为0,故3s内物体总位移为正值,故在3 s末,物体处于出发点右方,故D正确。
故选 BD。
9. 如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时,从2号锥筒运动到3号锥筒用时。下列说法正确的是( )
A. 滑行加速度大小为1m/s2
B. 到达2号锥筒时的速度为2m/s
C. 到达3号锥筒时的速度为2m/s
D. 最远能经过4号锥筒
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据题意,该同学滑行过程中的加速度大小为
故A正确;
B.到达2号锥筒时的速度为
故B错误;
C.到达3号锥筒时的速度为
故C错误;
D.根据速度位移关系
则
即该同学从2号锥筒开始还可以向前滑行2个锥筒,越过4号锥筒,但不能到5号,故D正确。
故选AD。
10. 物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质,例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验,如图甲所示,他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下,经过A、B两个传感器,其中B传感器固定在斜面底端,测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置,多次重复实验,计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/s
B. 小球在顶端O点的速度大小为2m/s
C. 小球在斜面上运动的加速度大小为4 m/s2
D. 固定斜面的长度为6 m
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.设小球在经过A、B传感器时的速度大小分别为、,在斜面上运动的加速度大小为a,根据运动学规律可得
整理得
结合图像可得
,
当A传感器放置在O点时,传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t,对应图像上的最小值,即
得,所以小球在斜面上O点的速度大小为
小球在斜面上运动的平均速度大小为
故AB错误,C正确;
D.以上分析可知固定斜面的长度为
故D正确。
故选CD 。
三、实验题(本题共2小题,共16分;把答案填在答题纸相应的横线上)
11. 如图用频闪照相方法来研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示,拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺(最小分度为mm)读取的5个连续影像的读数依次为x0、xA、xB、xC、xD。
x0
xA
xB
xC
xD
5.1cm
15.86cm
30.91cm
50.25cm
73.90cm
根据表中数据,完成下列填空:
(1)以上哪个数据不符合刻度尺读数要求_______(填x0、xA……);
(2)物块到达B点时的速度vB=_______m/s(保留3位有效数字);
(3)请充分利用数据计算出物块的加速度a=_______m/s2(保留3位有效数字)
【答案】 ①. x0 ②. 1.72 ③. 4.30
【解析】
【详解】(1)[1]由于刻度尺的最小分度为0.1cm,读数需要估读,则x0不符合刻度尺读数要求
(2)[2]由于B点是A、C两点的中间时刻,所以
(3)[3]由逐差法得加速度大小为
12. 用滴水法可以测定重力加速度的值,装置如图所示:
(1)下列操作步骤的正确顺序为__________(只需填写步骤前的序号)
①仔细调节水龙头和挡板的位置,使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落;
②用秒表计时:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数"1",以后每听到一声水滴声,依次数"2、3、…",一直数到" n "时,计时结束,读出秒表的示数为 t 。
③用刻度尺量出水龙头口距离挡板的高度 h
④在自来水龙头下安置一块挡板 A ,使水一滴一滴断续地滴落到挡板上。
(2)写出用上述步骤中测量的量计算重力加速度 g 的表达式:g =__________
(3)为了减小误差,改变 h 的数值,测出多组数据,并记录每次水滴在空中运动的时间t。利用这些数据,以_______为纵坐标、以________为横坐标作图,求出的图线斜率的大小即为重力加速度 g 的值。
(4)另一个同学调节水龙头,让水一滴滴流出,在下方放一盘子,调节盘子高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰有另一滴水滴开始下落,而空中还有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子的距离为 h ,当第 n 滴水滴落在盘子中时,第( n +1)滴水滴与盘子的距离为__________
【答案】(1)④①②③或④①③②
(2)
(3) ①. h ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验的第一步是安装器材和调节器材,所以④是第一步,①是第二步,②和③的先后顺序对实验无影响,故合理的顺序应该是④①②③或④①③②。
【小问2详解】
根据位移时间公式有
其中
解得
【小问3详解】
[1][2]根据
可知以h为纵标,横坐标作图,则该图线斜率的大小即为重力加速度 g 的值。
【小问4详解】
设两滴水下落的时间间隔为,则有设第(n+1)滴水离地高度为,则有
,
解得
四、计算题(本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2 m/s2,求:
(1)汽车经3 s时速度的大小
(2)从刹车开始经过8 s,汽车通过的距离
(3)刹车后最后一秒的距离
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设汽车经时间速度减为0,则有
因3s<5s,故汽车3s末仍在运动,根据速度时间公式有
【小问2详解】
因8s>5s,故刹车8s内的位移等于刹车5s内的位移,则有
【小问3详解】
根据逆向思维,可知最后一秒的位移为
14. 如图所示,一根细直棒长度为5m,用手提着其上端,在其下端的路面上方有一个长度为5m、内径比直棒直径略大的空心竖直管。如果该空心管安放在平直公路上方,汽车从空心管正下方通过时刚好碰不到管。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m,现放手让细直棒做自由落体运动, g 取10m/s2。(=1.414 =1.732 )求:
(1)直棒下端下落到空心管上端的时间(结果保留根号);
(2)细直棒通过该空心管所用的时间(直棒通过管后继续进入公路下方直径略大于细直棒直径的深坑中)(结果保留根号);
(3)当细直棒开始下落时,汽车以20 m/s 的速度在距离空心管36m处向空心管驶来,汽车至少以多大加速度加速才能不碰到细直棒(不考虑车长,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
依题意,细直棒做自由落体运动,根据
可知细直棒的下端到达空心管的上端的时间为
【小问2详解】
同理,有
可知细直棒的上端到达空心管的下端的时间为
则细直棒通过该空心管所用的时间
【小问3详解】
根据
可知细直棒的下端到达空心管的下端的时间为
汽车在内的位移应大于36m,即
解得
即汽车至少以0.91m/s2加速度加速才能不碰到细直棒。
15. 在某次军事演习中,歼击机以的恒定速度追击前面同一直线上匀速飞行的无人靶机。当两者相距时;歼击机发射一枚导弹,导弹脱离歼击机后沿水平方向做加速度为的匀加速直线运动,时击中无人靶机并将其击落。已知发射导弹的时间不计,发射导弹对歼击机速度无影响。求:
(1)无人靶机被击中前飞行的速度大小;
(2)导弹飞行过程中与无人靶机的最大距离;
(3)若导弹击中无人靶机后,歼击机须尽快到达无人靶机被击落的空中位置且要求歼击机到达时速度为零继而悬停在空中。已知歼击机以最大加速度加速后达到最大速度,且歼击机加速和减速过程最大加速度大小相等,忽略歼击机从发现导弹击中无人靶机到开始加速的反应时间,求从导弹击中无人靶机至歼击机到达无人靶机所在位置的最短时间。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意,设靶机速度为,则有
解得
(2)设导弹被发射后经时间与无人靶机速度相等,此时二者间距最大,则有
解得
最大距离为
解得
(3)导弹击中靶机时,歼击机与无人靶机的距离为
经分析可知,导弹击中靶机后,歼击机须先做匀加速直线运动,达到最大速度后再以最大速度做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,且到达歼击机所在位置时的速度为零。设歼击机的最大加速度为
歼击机做匀加速直线运动的位移大小为
歼击机做匀减速直线运动的时间和位移大小分别为
歼击机做匀速直线运动的时间为
所以从歼击机击中靶机至歼击机到达靶机所在位置的最短时间为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$