精品解析：河北枣强中学2024-2025学年高一上学期第三次调研考试物理试题

2024~2025学年第一学期第三次调研考试 高一物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1. 人类对力的认识经历了漫长的发展过程。下列关于力以及一些谚语中蕴含的物理知识的说法正确的是（　　） A. 形状规则物体的重心一定就在其几何中心 B. 某物体是施力物体，则它就不可能是受力物体 C. 没有相互接触的两个物体间也可以产生力的作用 D. “鸡蛋碰石头——自不量力”说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 2. 关于直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 速度随时间均匀变化的直线运动一定是匀加速直线运动 B. 匀变速直线运动的物体相同时间内速率的变化量一定相同 C. 做直线运动的物体位移的大小一定和路程相等 D. 加速度方向与速度方向在同一直线上，物体可能做匀减速直线运动 3. 如图所示，某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶，某时刻链条突然断裂，自行车开始向上减速直至速度为零，不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 链条断裂前，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 B. 链条断裂前，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 C. 链条断裂后，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 D. 链条断裂后，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 4. 四个相同的物块用轻绳系住，绕过光滑的轻质滑轮，并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定插在竖直墙壁上，丙、丁两杆带有铰链并固定于竖直墙壁上，轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中，能够保持静止且杆的作用力相同的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁 5. 一带有小孔的球穿在轻绳上，轻绳两端固定在水平天花板上的A、B两点，现对小球施加水平拉力F，使其在图示位置保持静止，此时小球与A间绳处于竖直状态，与B间绳与水平方向间夹角为37°，已知小孔光滑，小球视为质点，小球质量为m，重力加速度为g，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则水平拉力F大小为（　　） A. B. C. D. 6. 物体沿水平直线运动，某时刻的速度大小为，方向向右，以此时刻为计时起点，以向右为正方向，该物体加速度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，物体的加速度不变 B. 时，物体的速度大小为，方向向右 C. 内，物体的位移大小为 D. 该物体的运动方向时而向左，时而向右 7. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为的平板上，当从0°缓慢增大到的过程中，已知物块始终没有脱离平板，物块与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ） A. 时，物块所受摩擦力为静摩擦力，大小为 B. 时，物块所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为mg C. 整个过程中，物块所受摩擦力先增大后减小 D. 整个过程中，物块所受摩擦力始终增大 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．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. 建筑工人常常徒手竖直向上抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。在某次徒手抛砖块中，若将抛出的砖块的运动视为向上的匀减速直线运动，该运动过程的时间为，位移为。则砖块抛出后（　　） A. 第一个时间内的位移与最后一个时间内的位移之比为6：1 B. 第一个时间间隔末与最后一个时间间隔初的速度之比为4：1 C. 经过第一个与最后一个所用的时间之比为 D. 经过第一个与最后一个所用的时间之比为 9. 如图所示，轻质细线一端拴接一质量为m的小球另一端悬挂于天花板上的O点，在外力F、重力G和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时F水平，且细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为。甲同学保持小球位置及角不变，缓慢减小角至F竖直向上；乙同学保持F水平，逐渐缓慢增大角。则在两种情况下分析正确的是（ ） A. 甲同学的外力F先减小后增大 B. 甲同学的外力F先增大后减小 C. 乙同学的外力F逐渐增大，绳子拉力逐渐增大 D. 乙同学的外力F逐渐增大，绳子拉力逐渐减小 10. 如图所示，质量均为m的个相同匀质光滑圆柱体依次搁置在倾角为的光滑斜面上，斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态．已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ） A. 挡板对圆柱体1的弹力大小为 B. 圆柱体1对斜面的压力大小为 C. 圆柱体2对圆柱体1的压力大小为 D. 若将挡板绕下端点顺时针缓慢转动30°，则该过程中斜面对除圆柱体1外的每个圆柱体的支持力均不变 三、非选择题（本题共6小题，共54分） 11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，部分装置如图甲所示。 （1）在某次实验中，其中一只弹簧测力计的指针如图乙所示，则其读数为______N； （2）某次实验中，用、表示两个互成角度的力、F表示平行四边形作出的与的合力，表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是______； A. B. C. D. （3）某次实验时，小组同学保持两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，记录两个分力间的夹角为，以及对应的合力为F，作出F与的关系图像如图丙所示，则由图可得，这两个分力的合力的最大值为______N。 12. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端为位置可调节的电磁铁M，A、B为位置固定的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为d。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将光电门A、B置于在钢球正下方，测得两光电门间距为h； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门A、B的遮光时间和； ④保持光电门A、B位置不变而改变电磁铁M的位置并再次固定，重复步骤③； ⑤多次重复④测得多组数据． 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为______，通过光电门B时的速度为______（用题中给出的字母表示）； （2）该小组同学通过改变电磁铁M的位置进行多次实验，测得多组钢球通过两光电门的遮光时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是______（填字母）； A. B. C. D. （3）根据（2）得到的最合理图像，已知图像与横轴的截距绝对值为a，则重力加速度______（用题中所给的相关物理量的字母表示）。 13. 航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度，为了使战斗机能安全起飞. （1）若航空母舰静止，战斗机从静止开始加速，则航空母舰的甲板L至少多长？ （2）若航空母舰静止，其甲板长，则战斗机应具有的最小初速度为多大？（结果可保留根号） （3）若航空母舰甲板长，战斗机开始时相对于航空母舰静止，则航空母舰应至少以多大的速度向什么方向匀速航行，才能使战斗机安全起飞？ 14. 某同学观察到汽车的前挡风玻璃上水珠运动在不同情况各不相同，更多情况是静止，有时也会匀速下滑。同学观察记录数据，当车速10m/s时，水珠匀速下滑。该同学建立模型：认为汽车水平直线行驶时，水珠会受到水平方向的风力（与汽车行驶方向相反），其大小为（k为一常量，v为车子的行驶速度，m为水珠质量，g为重力加速度）；又通过查询资料了解到水珠在玻璃表面移动会受到沿表面方向的滞后阻力，其大小为正压力的0.5倍。已知汽车前挡风玻璃的倾角为，汽车正在平直公路上直线运动。（，）求： （1）k的大小； （2）按此模型计算，若汽车不限速，当汽车的速度多大时，玻璃上的水珠会向上匀速运动？ 15. 汽车在平直公路上匀速行驶。司机忽然发现前方80m处有一警示牌，司机的反应时间，在这段时间内汽车仍匀速行驶，随即刹车，从此时开始计时，汽车在第1s内位移为12.5m，在第3s内的位移为2.5m。求： （1）汽车刹车过程的加速度大小及所用的时间； （2）汽车匀速行驶时的速度大小； （3）通过计算判断汽车是否撞到警示牌？若没有撞到，停止时到警示牌的距离为多少？ 16. 在2024年珠海航展上，中国兵器装备集团有限公司首次动态展示了自主研制的“机器狼”，具备灵活的机动性和多种作战能力。如图所示，现对其运动情况作一定的研究。已知机器狼在加速阶段加速度大小为，最大速度为，减速阶段加速度大小为，时刻，机器狼由静止开始运动，同时在其前方20m处有一目标以同向开始匀速运动。 （1）若机器狼匀加速运动到最大速度后维持匀速运动，求： ①追上目标前，机器狼与目标间的最大距离； ②机器狼需多长时间追上前方目标？ （2）若机器狼能追上目标且最终停止运动，则由开始运动到最终停止过程中机器狼的最小位移为多少？（目标对机器狼的运动无阻碍） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第一学期第三次调研考试 高一物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1. 人类对力的认识经历了漫长的发展过程。下列关于力以及一些谚语中蕴含的物理知识的说法正确的是（　　） A. 形状规则物体的重心一定就在其几何中心 B. 某物体是施力物体，则它就不可能是受力物体 C. 没有相互接触的两个物体间也可以产生力的作用 D. “鸡蛋碰石头——自不量力”说明石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力 【答案】C 【解析】 【详解】A．只有质量分布均匀，形状规则的物体其重心才一定在其几何中心处，故A错误； B．因为力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，故B错误； C．没有相互接触的两个物体也可以产生力的作用，比如万有引力等，故C正确； D．由牛顿第三定律知鸡蛋和石头间的相互作用力一定是等大、反向的，但是由于承受能力不一样，所以鸡蛋碎了，石头没碎，故D错误。 故选C。 2. 关于直线运动，下列说法正确的是（ ） A. 速度随时间均匀变化的直线运动一定是匀加速直线运动 B. 匀变速直线运动的物体相同时间内速率的变化量一定相同 C. 做直线运动的物体位移的大小一定和路程相等 D. 加速度方向与速度方向在同一直线上，物体可能做匀减速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．速度随时间均匀变化的直线运动不一定是匀加速直线运动，也可能是匀减速直线运动，故A错误； B．匀变速直线运动的物体加速度一定不变，根据可知，相同时间内速度的变化量一定相同，但速度大小的变化量，即速率的变化量不一定相同，故B错误； C．只有做单向直线运动的物体位移的大小一定和路程相等，故C错误； D．加速度方向与速度方向在同一直线上，且加速度大小不变，二者反向时，物体做匀减速直线运动，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，某同学骑普通自行车沿斜坡向上加速行驶，某时刻链条突然断裂，自行车开始向上减速直至速度为零，不计空气阻力、轮子转轴处的摩擦力。下列说法正确的是（　　） A. 链条断裂前，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 B. 链条断裂前，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 C. 链条断裂后，自行车前轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向上 D. 链条断裂后，自行车后轮受到地面的摩擦力方向沿斜坡向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．若自行车前轮光滑，前轮不转动或者匀速转动，但自行车在加速前行，说明自行车相对于地面向前运动，地面对前轮的摩擦力向后，A错误； B．链条断裂前，自行车后轮为驱动轮，后轮受到的摩擦力方向沿斜坡向上，B错误； CD．分析链条断裂后的情况，链条断裂后，自行车失去动力，开始向上减速直至停止： 在断裂瞬间，两个轮子均满足纯滚动条件： 由于重力分量的作用，自行车减速，平动速度v减小，而轮子的角速度ω因惯性暂时保持不变，导致 ωR > v 因此，两个轮子与地面的接触点均有向后滑动的趋势。 地面对两个轮子均施加沿斜坡向上的摩擦力。故C正确，D错误。 故选C 。 4. 四个相同的物块用轻绳系住，绕过光滑的轻质滑轮，并将绳子另一端系在墙壁上。甲、乙两杆固定插在竖直墙壁上，丙、丁两杆带有铰链并固定于竖直墙壁上，轻杆与轻绳与水平方向夹角如图所示。四幅图中，能够保持静止且杆的作用力相同的是（ ） A. 甲和乙 B. 乙和丙 C. 甲和丁 D. 乙和丁 【答案】C 【解析】 【详解】甲图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 乙图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 丙图中，对滑轮受力分析如图， 由图可知，滑轮受力不平衡，杆不能静止。 丁图中，对滑轮受力分析如图 由图可知杆可以保持静止，对滑轮的作用力大小为 与竖直方向成夹角向右上方。 综上所述，能够保持静止且杆的作用力相同的是甲图和丁图。 故选C。 5. 一带有小孔的球穿在轻绳上，轻绳两端固定在水平天花板上的A、B两点，现对小球施加水平拉力F，使其在图示位置保持静止，此时小球与A间绳处于竖直状态，与B间绳与水平方向间夹角为37°，已知小孔光滑，小球视为质点，小球质量为m，重力加速度为g，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，则水平拉力F大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对小球受力分析，由于小孔光滑，两段绳的拉力大小T相等，根据正交分解法结合平衡条件可得 联立求得 故选A。 6. 物体沿水平直线运动，某时刻的速度大小为，方向向右，以此时刻为计时起点，以向右为正方向，该物体加速度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 内，物体的加速度不变 B. 时，物体的速度大小为，方向向右 C. 内，物体的位移大小为 D. 该物体的运动方向时而向左，时而向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，物体的加速度随时间不断变化，故A错误； B．图像的面积表示速度的变化量，内，物体的速度变化量为，所以时，物体的速度大小为，方向向右，故B正确； C．内物体的图像如下图所示，物体的位移大小小于，故C错误； D．当或时，速度最小为，运动过程中物体速度始终为正，所以物体运动方向始终向右，D错误。 故选 B。 7. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为的平板上，当从0°缓慢增大到的过程中，已知物块始终没有脱离平板，物块与平板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ） A. 时，物块所受摩擦力为静摩擦力，大小为 B. 时，物块所受摩擦力为滑动摩擦力，大小为mg C. 整个过程中，物块所受摩擦力先增大后减小 D. 整个过程中，物块所受摩擦力始终增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，物块相对木板无运动趋势，可知物块不受摩擦力，选项A错误； B．时，物块物块对木板的压力为零，此时物块所受摩擦力为零，选项B错误； CD．整个过程中，开始时物块受静摩擦力，大小为 随θ增大，则静摩擦力f变大；当物块滑动时，摩擦力为滑动摩擦力，大小为 随θ增大，则滑动摩擦力f变小，即物块所受摩擦力先增大后减小，选项C正确，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．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. 建筑工人常常徒手竖直向上抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙。在某次徒手抛砖块中，若将抛出的砖块的运动视为向上的匀减速直线运动，该运动过程的时间为，位移为。则砖块抛出后（　　） A. 第一个时间内的位移与最后一个时间内的位移之比为6：1 B. 第一个时间间隔末与最后一个时间间隔初的速度之比为4：1 C. 经过第一个与最后一个所用的时间之比为 D. 经过第一个与最后一个所用的时间之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将抛出的砖块运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为，所以可知第一个时间内的位移与最后一个时间内的位移之比为 故A错误； B．初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内的末速度之比为，所以将抛出的砖块运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，可得第一个时间间隔末与最后一个时间间隔初的速度之比为4：1，故B正确； CD．初速度为零的匀加速直线运动，在通过连续相等位移所用时间之比为，将抛出的砖块运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，可得经过第一个与最后一个所用的时间之比为，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，轻质细线一端拴接一质量为m的小球另一端悬挂于天花板上的O点，在外力F、重力G和细线拉力的作用下处于平衡状态。初始时F水平，且细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为。甲同学保持小球位置及角不变，缓慢减小角至F竖直向上；乙同学保持F水平，逐渐缓慢增大角。则在两种情况下分析正确的是（ ） A. 甲同学的外力F先减小后增大 B. 甲同学的外力F先增大后减小 C. 乙同学的外力F逐渐增大，绳子拉力逐渐增大 D. 乙同学的外力F逐渐增大，绳子拉力逐渐减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对小球受力分析，小球处于平衡状态，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，如图所示 θ角不变，由受力分析图可知，α角减小到90°时，F最小，因此α角减小直至竖直方向的过程中，F先减小后增大，故A正确，B错误； CD．保持F水平，根据正交分解和平衡条件结合几何关系有 F=mgtanθ 渐缓慢增大θ角，F、FT均逐渐增大，故C正确，D错误； 故选AC。 10. 如图所示，质量均为m的个相同匀质光滑圆柱体依次搁置在倾角为的光滑斜面上，斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态．已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ） A. 挡板对圆柱体1的弹力大小为 B. 圆柱体1对斜面的压力大小为 C. 圆柱体2对圆柱体1的压力大小为 D. 若将挡板绕下端点顺时针缓慢转动30°，则该过程中斜面对除圆柱体1外的每个圆柱体的支持力均不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．对n(n>3)个相同匀质圆柱体整体受力分析，如图 由平衡条件得挡板对圆柱体1的弹力大小 故A正确； B．对圆柱体1受力分析，如图所示 在垂直斜面的方向上，由平衡条件可得 解得 故B错误； C．对除了圆柱体1外的圆柱体整体的受力分析，如图所示 由平衡条件可得 由牛顿第三定律可知，圆柱体2对圆柱体1的压力大小为 故C正确； D．若将挡板绕下端点缓慢顺时针转动，圆柱体2到圆柱体n受力情况不变。则斜面对除了圆柱体1外的圆柱体的支持力都是不变的。故D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共6小题，共54分） 11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，部分装置如图甲所示。 （1）在某次实验中，其中一只弹簧测力计的指针如图乙所示，则其读数为______N； （2）某次实验中，用、表示两个互成角度的力、F表示平行四边形作出的与的合力，表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力，则下列选项中符合实验事实的是______； A. B. C. D. （3）某次实验时，小组同学保持两分力大小不变，任意改变这两个分力的夹角，记录两个分力间的夹角为，以及对应的合力为F，作出F与的关系图像如图丙所示，则由图可得，这两个分力的合力的最大值为______N。 【答案】（1）2.10 （2）C （3）7 【解析】 【小问1详解】 图中弹簧测力计的分度值为，由图乙可知其读数为2.10N。 【小问2详解】 由于F是通过平行四边形定则得到的合力理论值，则F必定沿平行四边形的对角线，由于存在一定的误差，则F不一定沿橡皮条拉伸的方向；是用一只弹簧测力计拉橡皮筋时得到的合力实验值，根据二力平衡可知必定沿橡皮条拉伸的方向。 故选C。 【小问3详解】 设两个分力大小分别为、，且；根据图丙当和分别有 ， 解得 ， 则这两个分力的合力的最大值为 12. 某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量自由落体过程中的重力加速度。铁架台竖直放置在水平面上，上端为位置可调节的电磁铁M，A、B为位置固定的光电门，光电门均与数字计时器（未画出）相连，已知钢球的直径为d。 实验步骤如下： ①接通M的开关，吸住钢球； ②将光电门A、B置于在钢球正下方，测得两光电门间距为h； ③断开M的开关，钢球自由下落，记录钢球分别通过光电门A、B的遮光时间和； ④保持光电门A、B位置不变而改变电磁铁M的位置并再次固定，重复步骤③； ⑤多次重复④测得多组数据． 回答下列问题： （1）小球经过光电门A时的速度为______，通过光电门B时的速度为______（用题中给出的字母表示）； （2）该小组同学通过改变电磁铁M的位置进行多次实验，测得多组钢球通过两光电门的遮光时间、的数据，并根据测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是______（填字母）； A. B. C. D. （3）根据（2）得到的最合理图像，已知图像与横轴的截距绝对值为a，则重力加速度______（用题中所给的相关物理量的字母表示）。 【答案】（1） ①. ②. （2）D （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]小球经过光电门A时的速度为 [2]通过光电门B时的速度为 【小问2详解】 依题意，可得 联立，解得 故选D。 【小问3详解】 结合（2）中最合理的图像，可得 解得 13. 航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度，为了使战斗机能安全起飞. （1）若航空母舰静止，战斗机从静止开始加速，则航空母舰的甲板L至少多长？ （2）若航空母舰静止，其甲板长，则战斗机应具有的最小初速度为多大？（结果可保留根号） （3）若航空母舰甲板长，战斗机开始时相对于航空母舰静止，则航空母舰应至少以多大的速度向什么方向匀速航行，才能使战斗机安全起飞？ 【答案】（1）300m （2） （3）航空母舰应至少以10m/s的速度向与舰载机同方向匀速航行 【解析】 【小问1详解】 根据 可得航空母舰的甲板至少长度 【小问2详解】 根据 可得 【小问3详解】 航母与舰载机同方向行驶，以航母为参考系，舰载机相对航母的初速度为0，起飞时相对航母的末速度，相对加速度为a，相对位移为，根据 解得 14. 某同学观察到汽车的前挡风玻璃上水珠运动在不同情况各不相同，更多情况是静止，有时也会匀速下滑。同学观察记录数据，当车速10m/s时，水珠匀速下滑。该同学建立模型：认为汽车水平直线行驶时，水珠会受到水平方向的风力（与汽车行驶方向相反），其大小为（k为一常量，v为车子的行驶速度，m为水珠质量，g为重力加速度）；又通过查询资料了解到水珠在玻璃表面移动会受到沿表面方向的滞后阻力，其大小为正压力的0.5倍。已知汽车前挡风玻璃的倾角为，汽车正在平直公路上直线运动。（，）求： （1）k的大小； （2）按此模型计算，若汽车不限速，当汽车的速度多大时，玻璃上的水珠会向上匀速运动？ 【答案】（1） （2）11v 【解析】 【小问1详解】 对水珠受力分析，如图 正交分解，可得 ， 又 联立，解得 【小问2详解】 玻璃上的水珠向上匀速运动，受力如图 则有 ， 又 联立，解得 15. 汽车在平直公路上匀速行驶。司机忽然发现前方80m处有一警示牌，司机的反应时间，在这段时间内汽车仍匀速行驶，随即刹车，从此时开始计时，汽车在第1s内位移为12.5m，在第3s内的位移为2.5m。求： （1）汽车刹车过程的加速度大小及所用的时间； （2）汽车匀速行驶时的速度大小； （3）通过计算判断汽车是否撞到警示牌？若没有撞到，停止时到警示牌的距离为多少？ 【答案】（1）；3s （2） （3）否；48.5m 【解析】 【小问1详解】 设汽车在第3s内一直处于运动状态，根据匀变速直线运动推论可得，汽车的加速度大小为 根据匀变速直线运中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知在t=0.5s时的速度为 则从t=0.5s到停下需要的时间为 可知汽车刚好在3s末停下，故假设成立。 【小问2详解】 设汽车匀速行驶时的速度大小为v，则有 解得 【小问3详解】 依题意，反应时间内，汽车通过的位移为 汽车匀减速阶段位移为 则汽车行驶总位移为 x=9m+22.5m=31.5m<80m 则汽车没有撞到警示牌，停下时离警示牌的距离为 16. 在2024年珠海航展上，中国兵器装备集团有限公司首次动态展示了自主研制的“机器狼”，具备灵活的机动性和多种作战能力。如图所示，现对其运动情况作一定的研究。已知机器狼在加速阶段加速度大小为，最大速度为，减速阶段加速度大小为，时刻，机器狼由静止开始运动，同时在其前方20m处有一目标以同向开始匀速运动。 （1）若机器狼匀加速运动到最大速度后维持匀速运动，求： ①追上目标前，机器狼与目标间的最大距离； ②机器狼需多长时间追上前方目标？ （2）若机器狼能追上目标且最终停止运动，则由开始运动到最终停止过程中机器狼的最小位移为多少？（目标对机器狼的运动无阻碍） 【答案】（1）①24m；②9s （2）60m 【解析】 【小问1详解】 ①追上目标前，机器狼与目标速度相同时，二者间具有最大距离，则有 ， 联立，解得 ②机器狗加速阶段时间为 位移为 则此时未追上，在匀速阶段追上， 设机器狗运动时间为，可得 解得 【小问2详解】 若机器狗在最大速度时追上目标，不满足条件，题中要求最小位移，在追上目标时已经处于减速状态，与目标有共同速度，如图所示 机器狗减速到与目标有共同速度的时间为 运动的距离为 设机器狗与目标相遇时间为，机器狗匀速阶段用时为，可得 解得 机器狗从开始运动到与目标相遇，机器狗运动的位移大小为 机器狗超过目标后又减速运动的位移大小为 则最小位移为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $