精品解析:安徽省合肥市蜀山区2024-2025学年高一上学期期中物理试卷
2025-04-26
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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-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 合肥市 |
| 地区(区县) | 蜀山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.82 MB |
| 发布时间 | 2025-04-26 |
| 更新时间 | 2025-04-26 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51834033.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024~2025学年高一上学期期中阶段检测物理试卷
本试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题: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. 第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行,其中在男子100米自由泳(泳道长50米)决赛中,我国运动员潘展乐以46秒40成绩创造了新的奥运会纪录,勇夺该项目冠军,这也是我国游泳队在该项目历史上的第一金。下列说法中正确的是( )
A. 研究潘展乐的泳姿时可以把其看作质点
B. 潘展乐全程的位移大小为100m
C. 潘展乐全程的平均速度约为2.16m/s
D. 潘展乐全程的平均速率约为2.16m/s
2. 一辆汽车正在公路上行驶,关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车运动的速度改变量越大,加速度一定越大
B. 速度很大的汽车,其加速度可能很小,但不能为零
C. 某时刻汽车速度为零,其加速度可能很大
D. 汽车加速度很大时,其速度一定很大
3. 两人进行击地传球,如图所示,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是( )
A. 水平地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B. 篮球对水平地面的弹力方向斜向右下方
C. 水平地面对篮球的弹力方向垂直水平地面向上
D. 篮球对水平地面的弹力方向垂直水平地面向上
4. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
5. 如图所示,用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。请你的同学用手指拿着一把长30cm的直尺,你在零刻度线做抓尺的准备,当他松开直尺,你见到直尺向下落时,立即用手抓住直尺,记录抓住处的刻度,重复以上步骤多次。现有甲、乙、丙三位同学相互测定神经系统的反应速度得到以下数据(单位:cm,g取,不计空气阻力),下列说法正确的是( )
第一次
第二次
第三次
甲
23
22
20
乙
24
9
21
丙
19
16
12
A. 甲同学的最快的反应时间为0.4s
B. 乙同学第二次实验的测量数据是准确的
C. 若将该直尺的刻度改造成“反应时间”,则其刻度均匀
D. 若某同学的反应时间约为0.3s,则不能用该直尺测量他的反应时间
6. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中t0时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间内“笛音雷”的平均速度
B. 时间内“笛音雷”做自由落体运动
C. 时间内“笛音雷”平均速度为
D. “笛音雷”在时刻上升至最高点
7. 关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的有( )
A. 合力一定大于每一个分力
B. 合力大小可能比两个分力都小
C. 两个分力的大小同时增加10N,合力大小随之增加10N
D. 两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而减小
二、多项选择题: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. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直,则下列说法正确的是( )
A. 手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是手指形变产生的
B. 悬空时毛笔所受摩擦力的大小与握笔的力度成正比
C. 握毛笔写字时,毛笔对纸面的压力就是毛笔所受的重力
D. 在纸面上向右书写时,毛笔对纸面的摩擦力方向向右
9. 在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图线,以下说法正确的是( )
A. 刹车失灵前与失灵后,小汽车加速度大小之比为4:1
B. 在t=5s时两车发生追尾事故
C. 在t=3s时两车发生追尾事故
D 不会发生追尾事故
10. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,站台位置和车号如图所示,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现①号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时3号候车线的旅客刚好在③号车厢门口(③号车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为2t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
三、实验题:本大题共2小题,共18分,按要求作答。
11. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”,实验时将弹簧a上端固定在铁架台的横杆上,弹簧a的右侧固定一刻度尺,记录不挂钩码时弹簧a的长度,在弹簧a下端悬挂不同质量的钩码,记录每次实验钩码的质量m及对应的弹簧a的长度L,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)由求出每次弹簧a的伸长量x,根据测量数据作出图像,如图乙所示中的图线A。由图线A可得弹簧a的劲度系数___________N/m(结果保留两位有效数字)。由图像可以得出的结论是_________________。
(2)该同学再用弹簧b重做实验,得到的图像如图乙所示中的图线B,由图像可知,弹簧b的劲度系数____________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧a的劲度系数。若继续增大悬挂钩码的质量,测得的数值绘出的图像发现向上弯曲,其原因是__________________。
12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为计数点,每两个计数点间还有4个点未画出。
(1)实验中选用电火花计时器是使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,工作电压是____V。
(2)接通电源与让释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是( )
A. 先接通电源,后释放纸带 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带的同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(3)AC两点间的距离为___________cm,物体运动在B点的瞬时速度为________m/s(计算结果保留两位有效数字),小车的加速度________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
四、计算题(本大题共3小题,共36分。按要求作,要写出适当的文字说明)
13. 如图所示,水平地面上有长木板B,木块A放在B的上面,水平轻质弹簧连接A和右端墙壁,弹簧劲度系数。水平力向左拉动B,使其向左匀速运动,弹簧的伸长量恒为,已知A、B两物体的质量分别为。求:
(1)弹簧弹力的大小;
(2)B对A的摩擦力大小f;
(3)B与地面间的动摩擦因数。
14. 酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离。假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相等。根据下表中数据求:
速度(m/s)
反应距离(m)
制动距离(m)
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
(1)驾驶员酒后的反应时间比正常情况增加几秒?
(2)驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小是多少?
(3)若驾驶员酒后以v1=25m/s的速度行驶时,发现前方60m处有险情,能不能安全停车?
15. 在中柬“金龙-2024”联合演习中,中国制造智能无人化装备亮相演兵场,如图为演习所使用的机器狗,可灵活穿越各种地形进行探测,现对其运动情况作一定的研究。已知机器狗在加速阶段加速度大小为,最大速度为8m/s,减速阶段加速度大小为 时刻,机器狗由静止开始运动,同时在其前方20m处有一目标以4m/s同向开始匀速运动。求:
(1)若机器狗匀加速运动到最大速度后维持匀速运动,需多长时间追上前方目标;
(2)若机器狗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狗的最小位移为多少。 (目标对机器狗的运动无阻碍)
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2024~2025学年高一上学期期中阶段检测物理试卷
本试卷满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题: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. 第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行,其中在男子100米自由泳(泳道长50米)决赛中,我国运动员潘展乐以46秒40的成绩创造了新的奥运会纪录,勇夺该项目冠军,这也是我国游泳队在该项目历史上的第一金。下列说法中正确的是( )
A. 研究潘展乐的泳姿时可以把其看作质点
B. 潘展乐全程的位移大小为100m
C. 潘展乐全程的平均速度约为2.16m/s
D. 潘展乐全程的平均速率约为2.16m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究泳姿时,不能忽略运动员的大小和形状,故不能将其看作质点,故A错误;
BC.根据题意可知潘展乐的位移为零,则平均速度为零,故BC错误;
D.平均速率等于路程除以时间,约为
故D正确。
故选D。
2. 一辆汽车正在公路上行驶,关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车运动的速度改变量越大,加速度一定越大
B. 速度很大汽车,其加速度可能很小,但不能为零
C. 某时刻汽车速度为零,其加速度可能很大
D. 汽车加速度很大时,其速度一定很大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据可知,汽车运动的速度改变量越大,由于时间不确定,所以它的加速度不一定越大,选项A错误;
B.速度很大的汽车,其加速度可以很小,也可以为零,例如高速运动的汽车,选项B错误;
CD.某时刻汽车的速度为零,其加速度可能很大;加速度很大时,速度不一定大,选项C正确,D错误。
故选C。
3. 两人进行击地传球,如图所示,一人将球传给另一人的过程中,在球碰到水平地面反弹瞬间,下列说法正确的是( )
A. 水平地面对篮球的弹力方向斜向右上方
B. 篮球对水平地面的弹力方向斜向右下方
C. 水平地面对篮球的弹力方向垂直水平地面向上
D. 篮球对水平地面的弹力方向垂直水平地面向上
【答案】C
【解析】
【详解】根据弹力方向垂直接触面可知,水平地面对篮球的弹力方向垂直水平地面向上,篮球对水平地面的弹力方向垂直水平地面向下。
故选C。
4. 随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车已经成为智能科技的焦点。某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能测试,得到汽车在平直路面上紧急刹车(车轮抱死)过程中的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法不正确的是( )
A. 该汽车刹车的初速度为 B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车后末的速度为 D. 刹车后内的位移为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.已知汽车刹车过程中的位移随时间变化的规律为
结合匀变速直线运动位移时间公式
可得汽车刹车时的初速度和加速度大小分别为
故AB正确;
C.刹车后2s末的速度为
故C正确;
D.汽车从刹车到停下所用时间为
则刹车后5s内的位移为
故D错误。
本题选不正确的,故选D。
5. 如图所示,用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。请你的同学用手指拿着一把长30cm的直尺,你在零刻度线做抓尺的准备,当他松开直尺,你见到直尺向下落时,立即用手抓住直尺,记录抓住处的刻度,重复以上步骤多次。现有甲、乙、丙三位同学相互测定神经系统的反应速度得到以下数据(单位:cm,g取,不计空气阻力),下列说法正确的是( )
第一次
第二次
第三次
甲
23
22
20
乙
24
9
21
丙
19
16
12
A. 甲同学最快的反应时间为0.4s
B. 乙同学第二次实验的测量数据是准确的
C. 若将该直尺的刻度改造成“反应时间”,则其刻度均匀
D. 若某同学的反应时间约为0.3s,则不能用该直尺测量他的反应时间
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据自由落体运动的位移公式
可得,反应时间
可知下落高度h越小,则反应越快,则甲同学的最快的反应时间
故A错误;
B.乙同学第二次实验的测量数据差异太大,是不准确的,故B错误;
C.根据
可知,t与h不成正比,故改造后刻度分布不均匀,故C错误;
D.若某同学的反应时间约为
则该直尺下降的高度
则不可以用该直尺测量他的反应时间,故D正确。
故选D。
6. “笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中t0时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是( )
A. 时间内“笛音雷”的平均速度
B. 时间内“笛音雷”做自由落体运动
C. 时间内“笛音雷”的平均速度为
D. “笛音雷”在时刻上升至最高点
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据上述,时间内“笛音雷”做竖直上抛运动,做匀变速直线运动,故平均速度为
故A正确;
B.时间内“笛音雷”速度方向向上,图像斜率为一恒定的负值,表明时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动,其加速度就是重力加速度g,故B错误;
C.将A、B用直线连起来,该直线代表匀加速直线运动,其平均速度为,而AB线段与横轴所围的面积大于AB曲线与横轴所围的面积,该面积表示位移,根据
可知,直线代表的匀加速直线运动的平均速度大于AB曲线代表的变加速直线运动的平均速度,即时间内“笛音雷”的平均速度小于,故C错误;
D.由图可知,时间内“笛音雷”的速度一直为正值,表明其速度方向始终向上,可知,“笛音雷”在时刻并没有上升至最高点,上升至最高点应该在时刻之后,故D错误。
故选A。
7. 关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的有( )
A. 合力一定大于每一个分力
B. 合力的大小可能比两个分力都小
C. 两个分力的大小同时增加10N,合力大小随之增加10N
D. 两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由力的合成三角形定则知两个力及它们的合力构成一个矢量三角形,合力可以小于任何一个分力,也可以大于任何一个分力,可能比两个分力都小,故A错误,B正确;
C.F1、F2同时增加10N,根据平行四边形定则合成之后,合力的大小增加不一定是10N,故C错误;
D.当夹角θ<180°时,由余弦定理的公式,合力大小为
可得两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而增大,故D错误。
故选B。
二、多项选择题: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. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一。小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直,则下列说法正确的是( )
A. 手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是手指形变产生的
B. 悬空时毛笔所受摩擦力的大小与握笔的力度成正比
C. 握毛笔写字时,毛笔对纸面的压力就是毛笔所受的重力
D. 在纸面上向右书写时,毛笔对纸面的摩擦力方向向右
【答案】AD
【解析】
【详解】A.手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是手指形变产生的,故A正确;
B.悬空时毛笔所受摩擦力的大小始终等于毛笔的重力,故B错误;
C.毛笔对纸面的压力和毛笔的重力是两个力,施力和受力物体都不同,故C错误;
D.在纸面上向右书写时,毛笔对纸面的摩擦力方向向右,故D正确。
故选AD。
9. 在一大雾天,一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵。如图所示,a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图线,以下说法正确的是( )
A. 刹车失灵前与失灵后,小汽车加速度大小之比为4:1
B. 在t=5s时两车发生追尾事故
C. 在t=3s时两车发生追尾事故
D. 不会发生追尾事故
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据v-t图像的斜率表示加速度的大小,可知,刹车失灵前的加速度大小为
刹车失灵后的加速度大小为
故刹车失灵前与失灵后,小汽车加速度大小之比为
故A正确;
BCD.根据图像与时间轴所围“面积”大小等于位移,由图知,时b车位移为
a车的位移为
则有
所以在时追尾,故BD错误,C正确;
故选AC。
10. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,站台位置和车号如图所示,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现①号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时3号候车线的旅客刚好在③号车厢门口(③号车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为2t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AD.采用逆向思维,可认为动车反向做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时3号候车线的旅客刚好在③号车厢门口,动车所走位移大小为,故有
动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,所走的位移大小为,则有
联立解得
,
故AD正确;
B.动车从开始经过5号候车线处的旅客到停止运动,平均速度为
设1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为,则有
解得
故B错误,C正确。
故选ACD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分,按要求作答。
11. 某同学用如图甲所示实验装置“探究弹簧的弹力与伸长量之间的关系”,实验时将弹簧a上端固定在铁架台的横杆上,弹簧a的右侧固定一刻度尺,记录不挂钩码时弹簧a的长度,在弹簧a下端悬挂不同质量的钩码,记录每次实验钩码的质量m及对应的弹簧a的长度L,重力加速度g取9.8m/s2。
(1)由求出每次弹簧a的伸长量x,根据测量数据作出图像,如图乙所示中的图线A。由图线A可得弹簧a的劲度系数___________N/m(结果保留两位有效数字)。由图像可以得出的结论是_________________。
(2)该同学再用弹簧b重做实验,得到的图像如图乙所示中的图线B,由图像可知,弹簧b的劲度系数____________(填“大于”“等于”或“小于”)弹簧a的劲度系数。若继续增大悬挂钩码的质量,测得的数值绘出的图像发现向上弯曲,其原因是__________________。
【答案】(1) ①. 49 ②. 在弹性限度内,弹簧弹力与其伸长量成正比
(2) ①. 大于 ②. 弹簧超出了弹性限度
【解析】
【小问1详解】
[1] 由
可得
结合图像得
解得
[2]由图像得到的结论是:在弹性限度内,弹簧的弹力与其伸长量成正比。
【小问2详解】
[1][2]由
可知,图像的斜率越小,对应的弹簧的劲度系数越大,因此弹簧b的劲度系数大于弹簧a的劲度系数。图像向上弯曲的原因是弹簧超出了弹性限度。
12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,得到一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为计数点,每两个计数点间还有4个点未画出。
(1)实验中选用电火花计时器是使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,工作电压是____V。
(2)接通电源与让释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是( )
A. 先接通电源,后释放纸带 B. 先释放纸带,后接通电源
C. 释放纸带的同时接通电源 D. 先接通电源或先释放纸带都可以
(3)AC两点间的距离为___________cm,物体运动在B点的瞬时速度为________m/s(计算结果保留两位有效数字),小车的加速度________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 交流 ②. 220 (2)A
(3) ①. 4.20 ②. 0.21 ③. 0.20
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中选用电火花计时器是使用交流电源的计时仪器,工作电压为220V。
【小问2详解】
为了减小实验误差,接通电源与让释放纸带,这两个操作的先后顺序应当是先接通电源,后释放纸带。
故选A。
【小问3详解】
[1]AC两点间的距离为
[2]物体运动在B点的瞬时速度为
[3]由逐差法可知,小车的加速度为
四、计算题(本大题共3小题,共36分。按要求作,要写出适当的文字说明)
13. 如图所示,水平地面上有长木板B,木块A放在B的上面,水平轻质弹簧连接A和右端墙壁,弹簧劲度系数。水平力向左拉动B,使其向左匀速运动,弹簧的伸长量恒为,已知A、B两物体的质量分别为。求:
(1)弹簧弹力的大小;
(2)B对A的摩擦力大小f;
(3)B与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据胡克定律
解得
【小问2详解】
根据二力平衡
解得
【小问3详解】
设A对B的摩擦力大小为,地面对B的摩擦力大小为,则
对B分析可知
又
解得
14. 酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离。假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相等。根据下表中数据求:
速度(m/s)
反应距离(m)
制动距离(m)
正常
酒后
正常
酒后
15
75
15.0
22.5
30.0
(1)驾驶员酒后的反应时间比正常情况增加几秒?
(2)驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小是多少?
(3)若驾驶员酒后以v1=25m/s的速度行驶时,发现前方60m处有险情,能不能安全停车?
【答案】(1)0.5s
(2)7.5m/s2 (3)不能安全停车
【解析】
【小问1详解】
在反应时间内汽车做匀速运动,由公式
可得正常情况下的反应时间为
酒后的反应时间为
则驾驶员酒后的反应时间比正常情况下多0.5s
【小问2详解】
驶员采取制动措施时,制动距离为反应时间内匀速运动的位移与刹车至静止的位移之和,以速度为为例,正常情况下制动距离为s=22.5m,其中包括匀速运动的距离为7.5m,匀减速运动发生的位移为
22.5m -7.5m =15m
由公式有
【小问3详解】
当酒后以的速度行驶时,反应距离为
匀减速运动发生的位移为
制动距离为
所以有
故酒后驾驶者不能安全停车。
15. 在中柬“金龙-2024”联合演习中,中国制造智能无人化装备亮相演兵场,如图为演习所使用的机器狗,可灵活穿越各种地形进行探测,现对其运动情况作一定的研究。已知机器狗在加速阶段加速度大小为,最大速度为8m/s,减速阶段加速度大小为 时刻,机器狗由静止开始运动,同时在其前方20m处有一目标以4m/s同向开始匀速运动。求:
(1)若机器狗匀加速运动到最大速度后维持匀速运动,需多长时间追上前方目标;
(2)若机器狗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狗的最小位移为多少。 (目标对机器狗的运动无阻碍)
【答案】(1)9s;(2)60m
【解析】
【详解】(1)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
(2)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
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