精品解析:河北省邯郸市武安市第一中学2024-2025学年高一上学期11月月考物理试题
2025-02-08
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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) | 河北省 |
| 地区(市) | 邯郸市 |
| 地区(区县) | 武安市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.04 MB |
| 发布时间 | 2025-02-08 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50331857.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:
武安一中2024——2025学年第一学期11月月考
高一物理
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、座号填写在答题卡上。
2.答题时,请使用0.5mm的黑色水笔在答题卡上作答,在本试卷上答题无效。
3.本次考试为闭卷考试,答题时禁止查阅书本、网络等资料,禁止使用计算器等辅助工具。
4.在本卷中,除特别声明外,物理常量请以本注意事项中给定的值为准。
Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 某同学用手机计步器记录了自己国庆节去周恩来纪念馆的运动情况,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图中7.19km/h为平均速率
B. 图中的8.52公里为位移
C. 图中的01∶11∶05为时刻
D. 图中消耗热量370.6的单位为瓦特
2. 甲乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,甲的位移-时间图像()和乙的速度-时间图像()如图所示,则两物体出发后( )
A. 在2~4s内,甲乙的加速度大小均为
B. 在2~4s内,甲的平均速度为-4m/s,乙的平均速度为零
C. 0~6s内甲做往返运动,乙做单向直线运动
D. 甲、乙均在第3s末改变运动方向
3. 2021年8月,来自中国广东省14岁天才跳水运动员全红婵以466.20历史最高分夺得2020东京奥运会跳水女子单人10米跳台金牌。如图所示当她静止站在跳台边缘准备起跳时,下列说法正确的是( )
A. 跳台较硬没发生形变,只有运动员的脚发生形变
B. 跳台受到向下的压力,是因为跳台发生形变而产生的
C. 跳台受到向下的压力,就是运动员的重力
D. 运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的
4. 如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。小球静止时, 则( )
A. 弹簧弹力大小为mgcosθ
B. 细线的拉力大小为
C. 剪断细线的瞬间,球的加速度gtanθ,方向水平向左
D. 剪断细线的瞬间,则a=g,方向竖直向下
5. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪“,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示,把一根劲度系数为 的轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊的重物,电梯静止时弹簧下端的指针指小木板上刻度为的位置取。下列说法不正确的是
A. 不挂重物时弹簧下端的指针指在位置
B. 指针指在点时,重物处于超重状态
C. 指针指在点时,电梯的加速度为
D. 指针指在之间某处时,电梯可能是加速向下运动
6. 如图所示,已知某一质量为m的物体在5个力的作用下做匀速直线运动,若某时刻将F2沿顺时针方向旋转60°,其它力保持不变,则之后关于该物体,以下说法正确的是( )
A. 物体的合力大小为F2sin60° B. 物体的合力大小为F2cos60°
C. 物体的加速度大小为 D. 物体的加速度大小为
7. 一质量为的物块放置于质量为的斜面上,斜面倾角为,在外力的作用下,物块与斜面一起沿水平面向右匀速运动,所有接触面均粗糙,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 匀速运动过程中,斜面给物体的作用力大小为
B. 匀速运动过程中,斜面受到4个力的作用
C. 斜面的重力与地面对斜面的支持力是一对平衡力
D. 增大,若物块相对斜面向上运动,则斜面对物块的支持力大于物块对斜面的压力
8. 如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,则( )
A. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为mg
B. 若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg
C. 当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零
D. 当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为0.5mg
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题全对6分,不全3分,选错0分。
9. 一汽车在水平路面上匀速行驶,速度,突然前方出现紧急情况,司机采取紧急避险措施后,汽车以大小为的加速度刹车,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后经过5s时间汽车停下
B. 刹车后经过2s时间汽车速度大小变为12m/s
C. 刹车后经过6s时间汽车的位移为48m
D. 刹车后汽车经过50m的位移后停下
10. 一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( )
A. t=2s时最大 B. t=2s时最小
C. t=8.5s时最大 D. t=8.5s时最小
11. 如图所示,将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 挡板对铅球的支持力大小为
B. 铅球对挡板的压力就是重力沿斜面向下的分量
C. 铅球对斜面的压力大小为
D. 现将挡板缓慢旋转至水平的过程中,铅球仍保持静止,则铅球对斜面的压力逐渐减小直至为零
12. 如图所示,MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆,M、N、A、B、C位于同一圆周上、C、A两点分别为圆周的最高点和最低点,O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),3个滑环分别从M点和N点无初速度释放,、依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间,表示滑环从N点到达A点所用的时间,则( )
A. B. C. D.
Ⅱ卷 主观题
三、实验题(每空2分,共10分)
13. 如图甲装置为探究加速度与力、质量的关系的装置。
(1)实验中,需要补偿阻力,下列相关操作正确的是________。
A.补偿阻力时,应先将空沙桶用细绳绕过定滑轮系在小车上
B.补偿阻力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
C.器材调整完毕后,每一次都要保证小车从同一位置由静止释放
D.补偿阻力后,改变小车质量多次实验,但长木板与水平桌面间的角度不需要再调整
(2)操作正确的情况下得到一条纸带如图乙所示,已知打点计时器电源的频率为50 Hz,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)
14. 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验可能完成的是________(填正确答案标号)。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________(填选项前字母)。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为________(填“甲”或“乙”)是正确的。
四、计算题(3小题,共34.0分)
15. 一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10m/s的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求:
(1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少;
(2)汽车经过多长时间能追上摩托车。
16. 如图所示,一质量的工人站在地面上,通过光滑定滑轮用轻绳子将质量的物件匀加速向上拉起,加速度大小为,绳子与水平方向夹角为。物件由四根长度相等的绳索(质量不计)捆绑,绳索绷紧时与竖直方向的夹角均为,重力加速度g取,求:
(1)捆绑物件中的某一根绳索受到的拉力大小;
(2)地面对工人的摩擦力大小和支持力大小。
17. 如图所示,足够长的斜面固定在水平面上,可看作质点的物体以的速度从斜面底端B冲上斜面,到达最高点之后又滑下,最终停在水平面上的C点。已知物体与水平面间的动摩擦因数,与斜面间的动摩擦因数,斜面倾角,物体经过水平面与斜面连接处时的速度大小不变,不计空气阻力取重力加速度大小。求:
(1)物体上升的最大高度h;
(2)物体滑回斜面底端B时的速度大小v;
(3)B、C两点之间的距离d。
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武安一中2024——2025学年第一学期11月月考
高一物理
考试时间:75分钟 满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、座号填写在答题卡上。
2.答题时,请使用0.5mm的黑色水笔在答题卡上作答,在本试卷上答题无效。
3.本次考试为闭卷考试,答题时禁止查阅书本、网络等资料,禁止使用计算器等辅助工具。
4.在本卷中,除特别声明外,物理常量请以本注意事项中给定的值为准。
Ⅰ卷 选择题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 某同学用手机计步器记录了自己国庆节去周恩来纪念馆的运动情况,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图中7.19km/h为平均速率
B. 图中的8.52公里为位移
C. 图中的01∶11∶05为时刻
D. 图中消耗热量370.6的单位为瓦特
【答案】A
【解析】
【详解】B.由于图中数据是手机计步器记录的国庆节去周恩来纪念馆的运动情况,因此其中的8.52公里为该同学运动轨迹的长度,可知,图中的8.52公里为路程,故B错误;
C.根据上述可知,01∶11∶05为手机计步器记录的国庆节去周恩来纪念馆运动的总时间,因此图中的01∶11∶05为时间间隔,故C错误;
A.根据上述可知,7.19km/h指国庆节去周恩来纪念馆的总路程与总时间的比值,即图中7.19km/h为平均速率,故A正确;
D.图中消耗热量370.6的单位为焦耳,故D错误。
故选A。
2. 甲乙两物体同时从同一位置沿同一直线运动,甲的位移-时间图像()和乙的速度-时间图像()如图所示,则两物体出发后( )
A. 在2~4s内,甲乙的加速度大小均为
B. 在2~4s内,甲的平均速度为-4m/s,乙的平均速度为零
C. 0~6s内甲做往返运动,乙做单向直线运动
D. 甲、乙均在第3s末改变运动方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.在2~4s内,甲做匀速运动,加速度为零,乙的加速度大小为
选项A错误;
B.在2~4s内,甲的平均速度为
乙图中图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知在2~4s内乙的位移为零,乙的平均速度为零,选项B正确;
C.0~6s内甲乙都回到出发点,都做往返运动,选项C错误;
D.甲在第2s末和第4s末改变方向,乙在第3s末改变运动方向,选项D错误。
故选B。
3. 2021年8月,来自中国广东省14岁天才跳水运动员全红婵以466.20历史最高分夺得2020东京奥运会跳水女子单人10米跳台金牌。如图所示当她静止站在跳台边缘准备起跳时,下列说法正确的是( )
A. 跳台较硬没发生形变,只有运动员的脚发生形变
B. 跳台受到向下的压力,是因为跳台发生形变而产生的
C. 跳台受到向下的压力,就是运动员的重力
D. 运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的
【答案】D
【解析】
【详解】A.跳台、运动员的脚均发生形变,故A错误;
B.跳台受到向下的压力,是因为运动员发生形变而产生的,故B错误;
C.跳台受到向下的压力受力物体是跳台,运动员的重力受力物体是运动员,故跳台受到向下的压力,不是运动员的重力,故C错误;
D.运动员受到的支持力,是因为跳台发生形变而产生的,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。小球静止时, 则( )
A. 弹簧弹力大小为mgcosθ
B. 细线的拉力大小为
C. 剪断细线的瞬间,球的加速度gtanθ,方向水平向左
D. 剪断细线的瞬间,则a=g,方向竖直向下
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.对小球受力分析有
,
AB错误;
CD.剪断细线的瞬间,弹簧弹力不变,则有
解得
C正确,D错误。
故选C。
5. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪“,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图所示,把一根劲度系数为 的轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊的重物,电梯静止时弹簧下端的指针指小木板上刻度为的位置取。下列说法不正确的是
A. 不挂重物时弹簧下端的指针指在位置
B. 指针指在点时,重物处于超重状态
C. 指针指在点时,电梯的加速度为
D. 指针指在之间某处时,电梯可能是加速向下运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知小木板上的刻度为15cm,根据胡克定律,代入数据解得
由此可知不挂重物时弹簧下端的指针指在C位置,故A正确;
B.当指针指在B点时,弹力大于重力,所以重物处于超重状态,故B正确;
C.由上分析可知,在C处时,电梯的加速度为零。故C错误;
D.当指针指在AC之间某时,弹簧的拉力小于重物的重力,加速度向下处于失重状态,可知电梯可能是加速向下运动,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
6. 如图所示,已知某一质量为m的物体在5个力的作用下做匀速直线运动,若某时刻将F2沿顺时针方向旋转60°,其它力保持不变,则之后关于该物体,以下说法正确的是( )
A. 物体的合力大小为F2sin60° B. 物体的合力大小为F2cos60°
C. 物体的加速度大小为 D. 物体的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体做匀速直线运动,合力等于零,F1 、F3、 F4、 F5的合力等于- F2,将F2沿顺时针方向旋转60°,合力为
AB错误;
CD.加速度为
C正确,D错误。
故选C。
7. 一质量为的物块放置于质量为的斜面上,斜面倾角为,在外力的作用下,物块与斜面一起沿水平面向右匀速运动,所有接触面均粗糙,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 匀速运动过程中,斜面给物体的作用力大小为
B. 匀速运动过程中,斜面受到4个力的作用
C. 斜面的重力与地面对斜面的支持力是一对平衡力
D. 增大,若物块相对斜面向上运动,则斜面对物块的支持力大于物块对斜面的压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.题意可知物块处于平衡状态,物块受到重力、支撑力和摩擦力而平衡,故斜面给物体的支撑力和摩擦力的合力与重力等大相反,故斜面给物体的作用力大小为mg,故A正确;
B.匀速运动过程中,斜面受到自身重力、地面的摩擦力、地面的支撑力、物块给的压力、物块给的摩擦力和推力,共6个力作用,故B错误;
C.把物块和斜面作为一个整体,由于系统处于平衡态,故整体的重力与地面对整体的支持力是一对平衡力,故C错误;
D.斜面对物块的支持力与物块对斜面的压力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,斜面对物块的支持力大小等于物块对斜面的压力大小,故D错误。
故选 A。
8. 如图所示,细线的一端固定在倾角为30°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,则( )
A. 当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为mg
B. 若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg
C. 当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零
D. 当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为0.5mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.当滑块向左做匀速运动时,根据平衡条件可得绳的拉力大小为
故A错误;
BC.设当小球贴着滑块一起向左运动且支持力为零时加速度为a0,小球受到重力、拉力作用,如图所示
根据牛顿第二定律可得
若滑块以加速度a=g向左加速运动时,此时小球没有脱离斜面,则
,
解得
,
故B错误;C正确;
D.当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,此时小球已经飘离斜面,则此时线中拉力为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题全对6分,不全3分,选错0分。
9. 一汽车在水平路面上匀速行驶,速度,突然前方出现紧急情况,司机采取紧急避险措施后,汽车以大小为的加速度刹车,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后经过5s时间汽车停下
B. 刹车后经过2s时间汽车速度大小变为12m/s
C. 刹车后经过6s时间汽车的位移为48m
D. 刹车后汽车经过50m的位移后停下
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.汽车刹车后停下经过时间
选项A正确;
B.刹车后经过2s时间汽车速度大小变为
选项B正确;
CD.刹车后经过6s时间汽车的位移等于5s的位移
选项C错误,D正确。
故选ABD。
10. 一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( )
A. t=2s时最大 B. t=2s时最小
C. t=8.5s时最大 D. t=8.5s时最小
【答案】AD
【解析】
【详解】由于t=2s时物体向上的加速度最大,故此时人对地板的压力最大,因为地板此时对人的支持力最大;而t=8.5s时物体向下的加速度最大,故地板对的支持力最小,即人对地板的最小,故选项AD正确,选项BC错误.
11. 如图所示,将一个质量为的铅球放在倾角为的斜面上,并用垂直于斜面的挡板挡住,铅球处于静止状态。不计一切摩擦,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 挡板对铅球的支持力大小为
B. 铅球对挡板的压力就是重力沿斜面向下的分量
C. 铅球对斜面的压力大小为
D. 现将挡板缓慢旋转至水平的过程中,铅球仍保持静止,则铅球对斜面的压力逐渐减小直至为零
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.对小球,沿斜面方向平衡可知,挡板对铅球的支持力大小为
铅球对挡板的压力和重力沿斜面向下的分量,不是一个力,因为受力物体不一样,选项A正确,B错误;
C.垂直斜面方向,斜面对铅球的支持力为
由牛顿第三定律可知,铅球对斜面的压力大小为,选项C正确。
D.对铅球受力分析如下,三个力合力为零,挡板缓慢旋转至水平的过程中,F1与竖直方向夹角逐渐减小为零,根据图示可知,铅球对斜面的压力F2逐渐减小直至为零,故D正确。
故选ACD。
12. 如图所示,MA、MB、NA是竖直面内三根固定的光滑细杆,M、N、A、B、C位于同一圆周上、C、A两点分别为圆周的最高点和最低点,O点为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),3个滑环分别从M点和N点无初速度释放,、依次表示滑环从M点到达B点和A点所用的时间,表示滑环从N点到达A点所用的时间,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】设MA与竖直方向的夹角为α,圆周的直径为d,根据牛顿第二定律得:滑环的加速度为
滑杆的长度为
s=dcosα
则根据
得
可见,时间t与α无关,故有
以M点为最高点,取合适的竖直直径作圆,如图所示
从M点滑到A、D时间相同,则从M点滑到B点时间大于A点,即
故选BC。
Ⅱ卷 主观题
三、实验题(每空2分,共10分)
13. 如图甲装置为探究加速度与力、质量的关系的装置。
(1)实验中,需要补偿阻力,下列相关操作正确的是________。
A.补偿阻力时,应先将空沙桶用细绳绕过定滑轮系在小车上
B.补偿阻力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动
C.器材调整完毕后,每一次都要保证小车从同一位置由静止释放
D.补偿阻力后,改变小车质量多次实验,但长木板与水平桌面间的角度不需要再调整
(2)操作正确的情况下得到一条纸带如图乙所示,已知打点计时器电源的频率为50 Hz,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。则小车的加速度a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. BD ②. 0.40
【解析】
【详解】(1)[1]
ABD.补偿阻力时,小车后面应固定一条纸带,纸带穿过打点计时器,调节木板的倾斜度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动,此时有
可得
可知补偿阻力后,改变小车质量多次实验,但长木板与水平桌面间的角度不需要再调整,故A错误,BD正确;
C.器材调整完毕后,每一次不需要保证小车从同一位置由静止释放,故C错误。
故选BD。
(2)[2]相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度为
14. 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)改变钩码个数,实验可能完成的是________(填正确答案标号)。
A.钩码的个数N1=N2=2,N3=5
B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4
C.钩码的个数N1=N2=N3=4
D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是________(填选项前字母)。
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.用量角器量出三段绳子之间的夹角
D.用天平测出钩码的质量
(3)在作图时,你认为________(填“甲”或“乙”)是正确的。
【答案】 ①. BCD ②. A ③. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|≤F3≤F1+F2(等号在反向或同向时取得),因此BCD三项都是可以的。
(2)[2]在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向。
(3)[3]F3的方向一定竖直向下,由于测量误差F1和F2的合力方向可能偏离竖直方向,所以甲是正确的。
四、计算题(3小题,共34.0分)
15. 一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10m/s的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求:
(1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少;
(2)汽车经过多长时间能追上摩托车。
【答案】(1)12.5m;(2)5s
【解析】
【详解】(1)当摩托车速度与汽车速度相等时,两者距离最大;设所用时间为t,由
at=v
得
此时间内汽车行驶距离
x1=at2=×4×2.52m=12.5m
此时间内摩托车行驶距离
x2=vt=10×2.5m=25m
两者最大距离为
∆x=x2-x1=12.5m
(2)两车位移相等时汽车追上摩托车,令所用时间为t1
由位移关系有
解得
【点睛】本题若采用相对运动的方法,运动过程大为简化,本方法适用于研究两个或多个物体相向或同向运动的问题,注意所有对地物理量:速度、加速度和位移都要用相对量。
16. 如图所示,一质量的工人站在地面上,通过光滑定滑轮用轻绳子将质量的物件匀加速向上拉起,加速度大小为,绳子与水平方向夹角为。物件由四根长度相等的绳索(质量不计)捆绑,绳索绷紧时与竖直方向的夹角均为,重力加速度g取,求:
(1)捆绑物件中的某一根绳索受到的拉力大小;
(2)地面对工人的摩擦力大小和支持力大小。
【答案】(1)50N;(2)72N,504N
【解析】
【详解】(1)对物件进行受力分析,由牛顿第二定律有
且
解得
(2)对人进行受力分析,由平衡条件有
解得
又
解得
17. 如图所示,足够长的斜面固定在水平面上,可看作质点的物体以的速度从斜面底端B冲上斜面,到达最高点之后又滑下,最终停在水平面上的C点。已知物体与水平面间的动摩擦因数,与斜面间的动摩擦因数,斜面倾角,物体经过水平面与斜面连接处时的速度大小不变,不计空气阻力取重力加速度大小。求:
(1)物体上升的最大高度h;
(2)物体滑回斜面底端B时的速度大小v;
(3)B、C两点之间的距离d。
【答案】(1)0.5m;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设物体的质量为m,物体沿斜面上滑时的加速度大小为,物体沿斜面上滑的最大距离为x,则由牛顿第二定律结合运动学公式得
解得
(2)设物体沿斜面下滑时的加速度大小为a,则由牛顿第二定律结合运动学公式得
解得
(3)设物体在水平面上运动时的加速度大小为,则由牛顿第二定律结合运动学公式得
解得
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