内容正文:
南充市嘉陵一中2024级高一(上)第3次月考
物 理 试 题
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 在研究地球自转时,可以将地球看成质点
B. 参考系必须是固定不动的物体
C. 物体做直线运动时,其位移大小一定等于路程
D. 伽利略在研究自由落体运动时运用了实验和逻辑推理相结合的方法
2. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 人走路时,鞋底受到地面滑动摩擦力的作用
B. 武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时,所受的摩擦力的方向是向下的
C. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力变大
D. 在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
3. 物体做匀加速直线运动的加速度为2m/s2,其意义是( )
A. 物体在第1s末的速度是2m/s
B. 物体在任意1s末的速度是该秒初的速度的2倍
C. 物体在任意1s末的速度比该秒初的速度大2m/s
D. 物体在任意1s初的速度比前1s末的速度大2m/s
4. 小球A从离地面10m高处做自由落体运动,小球B从A下方的地面上以10m/s的初速度做竖直上抛运动,两球同时开始运动,在空中相遇,取。以下说法错误的是( )
A. 两球在离地面5m高处相遇
B. 两球经过1s相遇
C. 两球相遇时,B球位于上抛运动的最高点
D. 两球落地的时间差为
5. 2024年5月,武汉市正式投入运营千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”。如图所示是一辆无人驾驶汽车做直线运动的位移—时间图像,则关于汽车在各段的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. AB段表示汽车匀速运动
B. 汽车在BC段发生的位移大于在CD段发生的位移
C. 汽车在CD段的运动方向和BC段的运动方向相同
D. 汽车在CD段的运动速度大于在BC段的运动速度
6. 如图所示,质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角,圆柱体处于静止状态,则( )
A. 地面对圆柱体的支持力大于(M+m)g
B. 地面对圆柱体的摩擦力为mgtanθ
C. 墙壁对正方体的弹力为
D. 正方体对圆柱体的压力为
7. 如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过定滑轮的细线连接物块A、B,两者均处于静止状态,现将物块B沿水平支持面移至C点后,A、B仍能保持静止状态,下列说法错误的是( )
A. B与水平面间的摩擦力增大
B. 绳子对B的拉力大小不变
C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变
D. A、B静止时,图中α、β、θ 三角始终相等
8. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体, m1>m2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的.则粗糙水平面对三角形木块
A. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C. 有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出
D. 无摩擦力的作用
9. 有一质量为m的人,乘电梯从一楼上到十一楼,在以加速度匀加速上升的过程里,下列说法正确的是( )
A. 人的重力为 B. 人的重力仍为mg
C. 人对电梯的压力 D. 人对电梯的压力
10. 如图所示,两人共提一桶水缓缓行进,则( )
A. 两人手臂间的夹角为90°时最省力
B. 两人手臂间的夹角大些省力
C. 调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力
D. 调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力小于水和水桶的重力
11. 如图所示,蚂蚁们背着食物沿倾斜直树枝向上爬行,10s内爬到树枝顶端。下列说法正确的是( )
A. “10s”指的是时间间隔
B. 观察蚂蚁爬行的肢体分工时,蚂蚁可以看作质点
C. 树枝对蚂蚁的支持力是由树枝的形变产生的
D. 当蚂蚁匀速爬行时,食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
12. 如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为1m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s,则下列说法正确的( )
A. 滑块由门1滑至门5所用的时间为4s
B. 滑块的加速度大小为3m/s2
C. 滑块经过门1时的速度大小为4m/s
D. 滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小为2m/s
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要__________。
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打B点小车的速度大小是__________m/s,小车的加速度大小是__________(计算结果均保留两位有效数字)。
14. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时
(1)在水平放置的情况下对两个弹簧测力计进行校零,对拉时示数相等,然后在竖直平面内进行实验,如图1,则拉力的测量值__________(“偏大”、“偏小”)。
(2)在水平桌面上做实验时,如图2,先用两个弹簧测力计把橡皮筋拉到一定长度,记下______,同时记下、的大小和方向。再用一个弹簧测力计拉橡皮筋,把结点拉到O点时,弹簧测力计的示数如图3所示,读数为______N。
(3)为减小实验误差,下列措施可行的是 (选填字母)。
A. 两个弹簧A、B间的夹角要尽量小些
B. 为了方便操作,OA与OB细绳要尽量短些
C. 将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些
D. 拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
(4)该兴趣小组通过多次实验得到多组实验数据,肯定有误的是______。(多选)
A. B.
C. D.
三、解答题
15. 开车玩手机导致追尾事故应负全责,一辆汽车从丽水开往杭州,在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开20m突然发现前方有异常情况,于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75,该驾驶员的反应时间(从发现异常情况到实施制动的时间)为0.5s,g取。
(1)求刹车时汽车的加速度大小;
(2)从低头开始到最后停止,求该车的位移大小。
16. 如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为L的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为L,小环保持静止。试求:
(1)小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的摩擦力为多大?
17. 新建小区中人车分流的车辆进入地下停车场安全问题备受关注。某小区进入地下停车场的道路可简化成倾斜坡道和水平直道两部分,如图所示。某人把滑板车在倾斜坡道顶端A点由静止释放,沿坡道匀加速直线下滑,后,人由静止开始以的加速度匀加速去追滑板车,人达到最大速度后开始匀速运动。滑板车经点后沿水平直道做匀减速直线运动至点停止,滑板车经过处时速度大小不变。经测量,滑板车在点速度为,长度为,长度为,人与滑板车可视为质点,重力加速度。
(1)求滑板车在倾斜坡道上匀加速运动时的加速度大小;
(2)求滑板车到达点后再经多长时间,人到达点;
(3)求滑板车由A点运动到点的过程中,人与滑板车间的最大距离;
(4)若滑板车从A处滑下的同时,有一个小孩恰在处向处以的速度匀速前进,通过计算说明滑板车是否会撞到小孩。
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南充市嘉陵一中2024级高一(上)第3次月考
物 理 试 题
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 下列说法正确的是( )
A. 在研究地球自转时,可以将地球看成质点
B. 参考系必须是固定不动的物体
C. 物体做直线运动时,其位移大小一定等于路程
D. 伽利略在研究自由落体运动时运用了实验和逻辑推理相结合的方法
【答案】D
【解析】
【详解】A.在研究地球自转时,不可以将地球看成质点,否则就没有旋转了,选项A错误;
B.参考系可以任意选择,选项B错误;
C.物体只有做单向的直线运动时,其位移大小才等于路程,选项C错误;
D.伽利略在研究自由落体运动时运用了实验和逻辑推理相结合的方法,选项D正确;
故选D。
2. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 人走路时,鞋底受到地面滑动摩擦力的作用
B. 武警战士双手握住竖立的竹竿匀速上攀时,所受的摩擦力的方向是向下的
C. 将酒瓶竖直用手握住停留在空中,当再增大手的用力,酒瓶受的摩擦力变大
D. 在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的最大静摩擦力增大了
【答案】D
【解析】
【详解】A.走路时,后面的脚用力向后蹬地面,鞋相对地面有向后滑动的趋势,地面对鞋有向前的静摩擦力;前面的脚触地的瞬间,相对地面有向前滑动的趋势,地面对鞋底有向后的静摩擦力,A错误;
B.战士握竿上攀时,手相对竿有下滑的趋势,竿对手的静摩擦力与相对运动趋势的方向相反,故静摩擦力的方向向上,B错误;
C.手握酒瓶,竖直方向酒瓶受到重力和静摩擦力作用而平衡,静摩擦力总是等于酒瓶的重力,大小不变,C错误;
D.结冰的水平路面对鞋底的最大静摩擦力较小,人容易滑倒,如果撒些细土,可增大人与路面间的最大静摩擦力,人就不容易滑倒,D正确;
故选D。
3. 物体做匀加速直线运动的加速度为2m/s2,其意义是( )
A. 物体在第1s末的速度是2m/s
B. 物体在任意1s末的速度是该秒初的速度的2倍
C. 物体在任意1s末的速度比该秒初的速度大2m/s
D. 物体在任意1s初的速度比前1s末的速度大2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.初速度不知道,无法确定第1s末的速度,故A错误;
BC.在任何1s内物体的末速度一定比初速度大2m/s,但不能确定具体的倍数关系,故B错误,C正确;
D.物体在任意1s初和前1s末指同一时刻,故速度相同,故D错误。
故选C。
4. 小球A从离地面10m高处做自由落体运动,小球B从A下方的地面上以10m/s的初速度做竖直上抛运动,两球同时开始运动,在空中相遇,取。以下说法错误的是( )
A. 两球在离地面5m高处相遇
B. 两球经过1s相遇
C. 两球相遇时,B球位于上抛运动的最高点
D. 两球落地的时间差为
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据相遇时的位移关系
解得相遇时间为
相遇时,离地的高度
B球的速率
故相遇时,B球位于上抛运动的最高点,故A正确B正确C正确;
D.A落地的时间
B球落地的时间
两球落地的时间差为,故D错误。
本题选错误的,故选D。
5. 2024年5月,武汉市正式投入运营千辆无人驾驶出租车“萝卜快跑”。如图所示是一辆无人驾驶汽车做直线运动的位移—时间图像,则关于汽车在各段的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. AB段表示汽车匀速运动
B. 汽车在BC段发生的位移大于在CD段发生的位移
C. 汽车在CD段的运动方向和BC段的运动方向相同
D. 汽车在CD段的运动速度大于在BC段的运动速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.AB段表示汽车静止在4m处,故A错误;
B.汽车在BC段的位移为8m,在CD段的位移为,故BC段位移小于CD段位移,故B错误;
C.汽车在CD段向负方向运动,在BC段向正方向运动,故C错误;
D.图像的斜率表示汽车运动的速度,CD段的速度为,BC段的速度为,所以汽车在CD段的速度大于BC段的速度,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上,质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间,且不计圆柱体与正方体之间的摩擦,正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角,圆柱体处于静止状态,则( )
A. 地面对圆柱体的支持力大于(M+m)g
B. 地面对圆柱体的摩擦力为mgtanθ
C. 墙壁对正方体的弹力为
D. 正方体对圆柱体的压力为
【答案】C
【解析】
【详解】CD.以正方体为研究对象,受力分析,并运用合成法如图所示
墙壁对正方体的弹力
N1=
圆柱体对正方体的支持力为
根据牛顿第三定律,正方体对圆柱体的压力为。
选项C正确,D错误;
AB.以圆柱体和正方体整体为研究对象,地面对圆柱体的支持力
N=(M+m)g
水平方向受力平衡,地面对圆柱体的摩擦力
f=N1=
选项AB错误。
故选C。
7. 如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过定滑轮的细线连接物块A、B,两者均处于静止状态,现将物块B沿水平支持面移至C点后,A、B仍能保持静止状态,下列说法错误的是( )
A. B与水平面间的摩擦力增大
B. 绳子对B的拉力大小不变
C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变
D. A、B静止时,图中α、β、θ 三角始终相等
【答案】C
【解析】
【详解】B、对物体A受力分析,受到重力和细线的拉力,根据平衡条件,拉力等于物体A的重力,当把物体B移至C点后,绳子BO′与水平方向的夹角变小,但细线的拉力不变,所以B选项是正确的;
A、对物体B受力分析,受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有因为角变小,故B与水平面间的静摩擦力变大,所以A选项是正确的;
C、对滑轮受力分析,受竖直向下的拉力mg,受到 O′B绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,因为mg和OB绳子的拉力相等且夹角变大,故其合力变小,故墙上的绳子的拉力F也变小,故C错误;
D、对滑轮受力分析,受向下拉力mg,O′B绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,因为mg和OB绳子的拉力相等,故合力在角平分线上,故,又因为三力平衡,根据三角形的几何关系可知 ,故D对;
本题选不正确的,所以不正确的是C
【点睛】当把物体B移至C点后,绳子BO′与水平方向的夹角变小,对A和B分别受力分析,然后运用共点力平衡条件结合正交分解法进行分析.
8. 在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体, m1>m2,如图所示,若三角形木块和两物体都是静止的.则粗糙水平面对三角形木块
A. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向右
B. 有摩擦力的作用,摩擦力的方向水平向左
C. 有摩擦力的作用,但摩擦力的方向不能确定,因m1、m2、θ1、θ2的数值均未给出
D. 无摩擦力的作用
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:将三个物体看作整体,则物体只受重力和支持力作用,水平方向没有外力,故三角形木块不受地面的摩擦力,故D正确,ABC错误.
考点:共点力作用下物体平衡
【名师点睛】关键是将多个物体看作是一个整体进行分析,这样可以简单的得出正确结果;如果采用隔离法逐个分析,受力分析容易出错,并且过程相当复杂.
9. 有一质量为m的人,乘电梯从一楼上到十一楼,在以加速度匀加速上升的过程里,下列说法正确的是( )
A. 人的重力为 B. 人的重力仍为mg
C. 人对电梯的压力 D. 人对电梯的压力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.人在匀加速上升过程中,人处于超重状态,但人的重力不变,所以人的重力仍为mg,故A错误,B正确;
CD.设电梯对人的支持力为T,由牛顿第二定律得:
则:
根据牛顿第三定律,人对电梯的压力为:
故C错误,D正确。
故选:BD
10. 如图所示,两人共提一桶水缓缓行进,则( )
A. 两人手臂间的夹角为90°时最省力
B. 两人手臂间的夹角大些省力
C. 调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力
D. 调整两人手臂间的夹角,可以做到每个人对水桶的拉力小于水和水桶的重力
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.设桶和水的总质量为,两人手臂间的夹角为,根据平衡条件可得
解得
可知当两人手臂间的夹角越小,每个人对水桶的拉力越小,越省力,故AB错误;
CD.当时,可得
调整两人手臂间的夹角,当时,每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力;当时,每个人对水桶的拉力小于水和水桶的重力,故CD正确。
故选CD。
11. 如图所示,蚂蚁们背着食物沿倾斜直树枝向上爬行,10s内爬到树枝顶端。下列说法正确的是( )
A. “10s”指的是时间间隔
B. 观察蚂蚁爬行的肢体分工时,蚂蚁可以看作质点
C. 树枝对蚂蚁的支持力是由树枝的形变产生的
D. 当蚂蚁匀速爬行时,食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】A.“10s”指的是时间间隔,选项A正确;
B.观察蚂蚁爬行的肢体分工时,蚂蚁大小不能忽略不计,不可以看作质点,选项B错误;
C.树枝对蚂蚁的支持力是由树枝的形变产生的,选项C正确;
D.当蚂蚁匀速爬行时,食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对相互作用力,选项D错误。
故选AC。
12. 如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和5个门组成,两相邻门间的距离均为1m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门5的正下方。已知滑块在门4和5之间滑行的时间为1s,则下列说法正确的( )
A. 滑块由门1滑至门5所用的时间为4s
B. 滑块的加速度大小为3m/s2
C. 滑块经过门1时的速度大小为4m/s
D. 滑块在门1和门5之间滑行的平均速度大小为2m/s
【答案】CD
【解析】
【详解】A.滑块做末速度为零的匀减速运动,根据逆向思维法可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据比例关系可得
所以
故A错误;
B.滑块由门5到门4,有
解得
故B错误;
C.滑块由门5到门1,有
解得
故C正确;
D.滑块在门1和门5之间滑行的平均速度为
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题。
(1)除了图甲中标出的器材外,还需要__________。
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.天平 D.秒表
(2)若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则打B点小车的速度大小是__________m/s,小车的加速度大小是__________(计算结果均保留两位有效数字)。
【答案】 ①. B ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]小车受到的拉力是钩码通过细绳对小车作用,不需要弹簧秤和天平,纸带上点迹间记录时间由计时器测得,距离需要刻度尺测量;
故选B;
(2)[2]相邻计数点的间时间间隔为
匀变速直线运动某段中间时刻的速度等于该段的平均速度,则打B点时小车的速度大小为
[3]根据可得加速度为
14. 在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时
(1)在水平放置的情况下对两个弹簧测力计进行校零,对拉时示数相等,然后在竖直平面内进行实验,如图1,则拉力的测量值__________(“偏大”、“偏小”)。
(2)在水平桌面上做实验时,如图2,先用两个弹簧测力计把橡皮筋拉到一定长度,记下______,同时记下、的大小和方向。再用一个弹簧测力计拉橡皮筋,把结点拉到O点时,弹簧测力计的示数如图3所示,读数为______N。
(3)为减小实验误差,下列措施可行的是 (选填字母)。
A. 两个弹簧A、B间的夹角要尽量小些
B. 为了方便操作,OA与OB细绳要尽量短些
C. 将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些
D. 拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
(4)该兴趣小组通过多次实验得到多组实验数据,肯定有误的是______。(多选)
A. B.
C. D.
【答案】(1)偏大 (2) ①. 结点位置O ②. 2.15##2.14##2.13##2.16##2.17
(3)CD (4)BC
【解析】
【小问1详解】
在竖直平面内进行实验,弹簧自身的重力造成拉力测量值偏大。
【小问2详解】
[1]在水平桌面上做实验时,如图2,先用两个弹簧测力计把橡皮筋拉到一定长度,记下结点位置O,以便两次拉力作用效果相同,同时记下、的大小和方向;
[2]再用一个弹簧测力计拉橡皮筋,把结点拉到O点时,弹簧测力计的最小分度为0.1N,读数时需要估读到下一位,读数为2.15N。
【小问3详解】
A.与的夹角适量即可,不能太大或太小,故A错误;
B.记录细线方向时两点的距离远一点,可以减小实验误差,OA与OB细绳要尽量长些,故B错误;
C.将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些,这样读力的大小时的相对误差要小一些,故C正确;
D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行,故D正确。
故选CD。
【小问4详解】
根据二力合成的合力范围
可知AD选项符合二力合成的规则,BC不符合二力合成的规则。
故选BC。
三、解答题
15. 开车玩手机导致追尾事故应负全责,一辆汽车从丽水开往杭州,在某一直线路段行驶的速度为108km/h。驾驶员低头抢红包盲开20m突然发现前方有异常情况,于是紧急刹车。若汽车橡胶轮胎与路面间的动摩擦因数是0.75,该驾驶员的反应时间(从发现异常情况到实施制动的时间)为0.5s,g取。
(1)求刹车时汽车的加速度大小;
(2)从低头开始到最后停止,求该车的位移大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)刹车时,根据牛顿第二定律,有
解得加速度大小为
(2)汽车行驶速度为
反应时间的位移为
刹车阶段的位移为
所以有
16. 如图所示,两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为L的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为M的木块上,两个小环之间的距离也为L,小环保持静止。试求:
(1)小环对杆的压力;
(2)小环与杆之间的摩擦力为多大?
【答案】(1) 方向竖直向下;(2)
【解析】
【分析】分别用整体法和隔离法对M和m进行受力分析,根据平衡关系可求解压力和摩擦力的大小。
【详解】(1)将两个小环和木块看作一个整体,对整体进行受力分析,如图所示
根据平衡关系可知
则
由牛顿第三定律可知
方向竖直向下
(2)对小环进行受力分析,如图所示
根据平衡关系可知
,
联立解得
17. 新建小区中人车分流的车辆进入地下停车场安全问题备受关注。某小区进入地下停车场的道路可简化成倾斜坡道和水平直道两部分,如图所示。某人把滑板车在倾斜坡道顶端A点由静止释放,沿坡道匀加速直线下滑,后,人由静止开始以的加速度匀加速去追滑板车,人达到最大速度后开始匀速运动。滑板车经点后沿水平直道做匀减速直线运动至点停止,滑板车经过处时速度大小不变。经测量,滑板车在点速度为,长度为,长度为,人与滑板车可视为质点,重力加速度。
(1)求滑板车在倾斜坡道上匀加速运动时的加速度大小;
(2)求滑板车到达点后再经多长时间,人到达点;
(3)求滑板车由A点运动到点的过程中,人与滑板车间的最大距离;
(4)若滑板车从A处滑下的同时,有一个小孩恰在处向处以的速度匀速前进,通过计算说明滑板车是否会撞到小孩。
【答案】(1)
(2)
(3)7m (4)会
【解析】
【小问1详解】
根据
解得
【小问2详解】
人达到最大速度过程发生的位移
可见人达到最大速度时仍在斜坡上,故滑板车到达点后人到达点所用时间为
【小问3详解】
设人经过时间t与滑板车具有相同的速度,则有
解得
,
可见此时人速度恰好达到最大,则人达到最大速度前与滑板车间的最大距离
人达到最大速度后与滑板车间的最大距离
滑板车由A点运动到点的过程中,人与滑板车间的最大距离
【小问4详解】
由
解得滑板车在水平地面上运动的加速度大小
设滑板车经过B点后与小孩具有相同速度所用时间
此过程滑板车比小孩多发生的位移大小
滑板车到达B点前小孩发生的位移大小
可见滑板车会撞上小孩。
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