精品解析：河北省唐山市迁安市2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷

迁安市 2024-2025学年度第一学期期中考试 高一物理试卷 注意：本试卷共 4页，满分 100分，答题时间 75分钟。 一、单项选择题（共 8小题 32分，每小题4分）。 1. 在2024年巴黎奥运会，潘展乐在男子100米自由泳决赛中游出46秒40的成绩，打破男子100米自由泳奥运会纪录以及由他自己保持的世界纪录拿下金牌。已知标准游泳池长度为50米，宽度为25 米，下列描述正确的是（　　） A. 决赛中确定运动员谁先到终点线时可以将运动员视为质点 B. 潘展乐在比赛过程中的路程为100m C. 潘展乐在比赛过程中的位移为100m D. 46秒40的比赛成绩指的是时刻 2. 下列对情景分析和判断可能正确的是（　　） A. 高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 B. 做直线运动的一列动车，速度越来越大，加速度却越来越小 C. 一辆轿车向东行驶，加速度一定向东 D. 即将升空的火箭点火瞬间速度为零，加速度也为零 3. 下列对教材中的插图理解正确的是（　　） A. 图甲中飞机上的人观察跳伞者是沿直线下落的 B. 图乙中物块静止在斜面上，重力的分力F2与斜面对物体作用力大小相等 C. 伽利略研究自由落体运动的规律时，借助斜面是为了“突出”重力作用 D. 图丁中桌面上的实验装置采用了微元法 4. 某瑜伽运动员以如图所示的姿势保持身体平衡在水平地面上，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员受到的支持力是由于地面形变而产生的 B. 地面受到的压力是由于地面形变而产生的 C. 运动员的重力就是运动员对地面的压力 D. 运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力 5. 兔子与乌龟沿总长为x3的直线赛道赛跑，x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 免子与乌龟在同一地点同一时刻出发 B. 兔子与乌龟在t2时刻和t4时刻速度均相等 C. t1-t3和t5-t6时间内兔子都比乌龟跑得慢 D. 在t2时刻，兔子的速度大小为 6. 如图1所示，质量为25kg的小朋友坐在长木板上，长木板放在水平地面上，力传感器固定在墙上，小朋友与力传感器之间通过轻绳相连。现施加外力拉木板，图2为力传感器记录的F—t图像，重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（　　） A. 由图2知小朋友受的最大静摩擦力为70N B. 由图2知小朋友的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小 C. 若将小朋友腿上放一物体，图2中的峰值将增大 D. 小朋友与木板间的动摩擦因数为0.4 7. 下列关于力的合成与分解的说法，正确的是（　　） A. 合力与分力是同时存在的，分力的矢量和即为合力 B. 平面内有三个力，大小分别为3N、4N、5N，则三个力合力F大小满足2N≤F≤12N C. 平面内将某个力F分解为方向确定且不共线的两个力，最多只有一种分解结果 D. 平面内将某个力F分解为大小确定且不共线的两个力，最多只有一种分解结果 8. 在“高铁滦河站”站台上候车的旅客，站在8车厢候车位，列车进站时可以看做匀减速直线运动，每节车厢长为L。旅客发现第6节车厢经过他用时为T，列车停下时他刚好在8号车厢前门口（车厢门口可近似看成在两节车厢连接处），如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 第7节车厢经过他用时为 B. 前7节车厢经过他用时为 C. 第4、5、6节车厢经过他的总时间为 D. 第7节车厢门口经过他的速度与4至7这四节车厢经过他的平均速度相等 二、双项选择题（共 4小题 16分，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 一辆汽车发现前方有障碍物后紧急制动，初速度为20m/s，加速度大小为4m/s2，则（　　） A. 制动后3秒末的速度为32m/s B. 停止前1秒的位移为2m C. 制动后6秒末的速度为8m/s D. 制动后6秒的位移为50m 10. 我国已掌握火箭回收技术。某型号可回收火箭完成一次竖直起降过程的速度ν随时间t变化关系图像如图所示，由图可知（　　） A. 0至t2时间内火箭的加速度先减小后增大 B. t1至t2时间内火箭向下运动 C. t1时刻火箭到达最高点 D. 图线在0~t2与t3~t4时间内与横轴所围成图形面积相等 11. 如图，粗糙水平地面上放置着一根钢管，用绳子将管的一端吊起，其中甲图中绳子竖直，乙图中绳子与竖直方向有一定夹角，下列有关钢管受力的叙述中，正确的有（　　） A. 甲图中钢管所受地面弹力的方向垂直于钢管 B. 甲图中钢管共受3个力的作用 C. 乙图中钢管共受3个力的作用 D. 乙图中钢管受摩擦力的作用且方向向右 12. 如图所示，两小球M、N分别与完全相同的轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，（已知重力加速度为g）则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳A和B的弹力之比为 B. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为1:2 C. 球M和球N的质量之比 D. 逐渐增加小球M的质量，A、B两绳中B绳先断 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）下列说法中正确的是 。 A. 电磁式打点计时器应与低压交流电源连接 B. 释放小车前，小车应放在靠近滑轮的一端 C. 应先接通电源，待打点计时器稳定打点后再释放小车 （2）某同学实验中获得一条纸带，如图乙所示，其中两相邻计数点间有4个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz，则打点A时小车运动的速度大小vA =_______m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2；（结果保留2位有效数字） （3）由于停电学校使用了自备发电机，发电机运行不稳定。若实验时交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏________（填“大”或“小”）。 14. 某同学做“探究互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。请回答下列问题： （1）本实验的实验原理采用的科学方法是 （填选项前的序号）。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填“F”或“”）。 （3）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是 （填选项前的字母）。 A. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 B. 橡皮条沿同一方向伸长 C. 橡皮条沿同一方向伸长到同一长度 D. 橡皮条伸长到同一长度 （4）在力的合成实验中，用两弹簧测力计拉橡皮条的结点至O点，如图丙所示，已知。现保持F1的读数不变，逐渐减小α，仍要使橡皮条的结点拉至O点，则可使用的方法有 （填选项前的字母）。 A. 使F2的读数不变，β变大 B. 使F2的读数变大，β变小 C. 使F2的读数变小，β变小 D. 使F2的读数变大，β变大 四、计算题（本题共36分，其中15题12分，16题10分，17题14分，解题过程中要求写出必要的文字说明。） 15. 一辆汽车以v0=10m/s的速度在平直公路上行驶。从某时刻起，它以a=1m/s2的加速度加速运动，求： （1）经过10s的速度v1； （2）经过10s的位移x1； （3）10s内的平均速度大小； （4）加速到30m/s走过的距离。 16. 开车出行常用手机导航，如图甲所示是一款车载磁吸式手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。如图乙所示是其侧视图。若手机质量m=0.2kg，手机支架斜面的倾角θ=45°，手机与手机支架接触面间的动摩擦因数μ=0.3。已知此时汽车静止不动，若设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2。则： （1）若没有磁吸力，手机会不会滑下来？（请通过计算说明） （2）若有磁吸力，求出使手机不滑下来磁吸力的最小值。 17. 公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。晴天一辆货车在干燥的路面上以20m/s的速度行驶时，得到的安全距离为60m。 （1）求货车在晴天刹车时的加速度大小； （2）若雨天货车刹车时的加速度为晴天时的，若要求安全距离为120m，求货车在雨天安全行驶的最大速度； （3）货车晴天在干燥路面上以31m/s的速度行驶，司机发现正前方有一辆静止的轿车，两车距离仅有69.5m，货车司机反应后立即刹车，若在货车司机发现轿车时轿车恰好从静止开始做匀加速运动，求轿车的加速度至少多大才能避免两车相撞？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 迁安市 2024-2025学年度第一学期期中考试 高一物理试卷 注意：本试卷共 4页，满分 100分，答题时间 75分钟。 一、单项选择题（共 8小题 32分，每小题4分）。 1. 在2024年巴黎奥运会，潘展乐在男子100米自由泳决赛中游出46秒40的成绩，打破男子100米自由泳奥运会纪录以及由他自己保持的世界纪录拿下金牌。已知标准游泳池长度为50米，宽度为25 米，下列描述正确的是（　　） A. 决赛中确定运动员谁先到终点线时可以将运动员视为质点 B. 潘展乐在比赛过程中的路程为100m C. 潘展乐在比赛过程中的位移为100m D. 46秒40的比赛成绩指的是时刻 【答案】B 【解析】 【详解】A．决赛中确定运动员谁先到终点线时，运动员的形状大小不能忽略不计，不可以将运动员视为质点，A错误； BC．潘展乐在比赛过程中的路程为100m，位移为零，B正确，C错误； D．46秒40的比赛成绩指的是时间间隔，D错误。 故选B。 2. 下列对情景分析和判断可能正确的是（　　） A. 高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大 B. 做直线运动的一列动车，速度越来越大，加速度却越来越小 C. 一辆轿车向东行驶，加速度一定向东 D. 即将升空的火箭点火瞬间速度为零，加速度也为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．高速行驶的磁悬浮列车速度很大，但是加速度不一定很大，例如列车做匀速直线运动时加速度为零，选项A错误； B．做直线运动的一列动车，若加速度和速度同向，则若加速度却越来越小时，速度仍会越来越大，选项B正确； C．一辆轿车若加速向东行驶，则加速度一定向东；若减速向东行驶，则加速度向西，选项C错误； D．即将升空的火箭点火瞬间速度为零，加速度不为零，选项D错误。 故选B。 3. 下列对教材中的插图理解正确的是（　　） A. 图甲中飞机上的人观察跳伞者是沿直线下落的 B. 图乙中物块静止在斜面上，重力的分力F2与斜面对物体作用力大小相等 C. 伽利略研究自由落体运动的规律时，借助斜面是为了“突出”重力作用 D. 图丁中桌面上的实验装置采用了微元法 【答案】A 【解析】 【详解】A．跳伞者与飞机有相同的水平速度，所以图甲中飞机上的人观察跳伞者是沿直线下落的，故A正确； B．图乙中物块静止在斜面上，重力的分力F2与斜面对物体支持力大小相等，斜面对物体作用力大小为支持力和摩擦力的合力，所以物块的重力与斜面对物体作用力大小相等，故B错误； C．伽利略研究自由落体运动的规律时，利用斜面进行实验，“冲淡”重力的作用，其实是为了使物体下落的时间更长些，减小实验误差，使得测量时间更容易，故C错误。 D．图丁中桌面上的实验装置采用了放大法，故D错误。 故选A。 4. 某瑜伽运动员以如图所示的姿势保持身体平衡在水平地面上，则下列说法正确的是（　　） A. 运动员受到的支持力是由于地面形变而产生的 B. 地面受到的压力是由于地面形变而产生的 C. 运动员的重力就是运动员对地面的压力 D. 运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对相互作用力 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动员受到的支持力是由于地面形变而产生的，选项A正确； B．地面受到的压力是由于手的形变而产生的，选项B错误； C．压力和重力是不同性质的力，只能说运动员的重力大小等于运动员对地面的压力大小，选项C错误； D．运动员的重力与地面对运动员的支持力是一对平衡力，选项D错误。 故选A。 5. 兔子与乌龟沿总长为x3的直线赛道赛跑，x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 免子与乌龟在同一地点同一时刻出发 B. 兔子与乌龟在t2时刻和t4时刻速度均相等 C. t1-t3和t5-t6时间内兔子都比乌龟跑得慢 D. 在t2时刻，兔子的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，免子与乌龟在同一地点出发，但是兔子比乌龟出发较晚，选项A错误； B．图像的斜率等于速度，可知兔子与乌龟在t2时刻和t4时刻位移相等，但是速度不相等，选项B错误； C．图像的斜率等于速度，可知在t1-t3和t5-t6时间内兔子都比乌龟跑得快，选项C错误； D．图像的斜率等于速度，可知在t2时刻，兔子的速度大小为 选项D正确。 故选D。 6. 如图1所示，质量为25kg的小朋友坐在长木板上，长木板放在水平地面上，力传感器固定在墙上，小朋友与力传感器之间通过轻绳相连。现施加外力拉木板，图2为力传感器记录的F—t图像，重力加速度g取10m/s2。下列判断正确的是（　　） A. 由图2知小朋友受的最大静摩擦力为70N B. 由图2知小朋友的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小 C. 若将小朋友腿上放一物体，图2中的峰值将增大 D. 小朋友与木板间的动摩擦因数为0.4 【答案】C 【解析】 【详解】A．对小朋友进行分析，力传感器的拉力大小等于其所受摩擦力大小，根据图2可知，小朋友受的最大静摩擦力为100N，故A错误； B．根据图2可知，小朋友受到的滑动摩擦力大小为70N，即朋友的最大静摩擦力大小大于滑动摩擦力大小，故B错误； C．最大静摩擦力大小与正压力大小有关，若将小朋友腿上放一物体，正压力增大，则最大静摩擦力增大，即图2中的峰值将增大，故C正确； D．结合上述可知，滑动摩擦力为70N，正压力 由于 解得 故D错误。 故选C。 7. 下列关于力的合成与分解的说法，正确的是（　　） A. 合力与分力是同时存在的，分力的矢量和即为合力 B. 平面内有三个力，大小分别为3N、4N、5N，则三个力合力F大小满足2N≤F≤12N C. 平面内将某个力F分解为方向确定且不共线的两个力，最多只有一种分解结果 D. 平面内将某个力F分解为大小确定且不共线的两个力，最多只有一种分解结果 【答案】C 【解析】 【详解】A．合力与分力不是同时存在的，合力与分力是等效替代的关系，分力的矢量和即为合力，故A错误； B．平面内有三个力，大小分别为3N、4N、5N，其中3N、4N的合力范围为 则3N、4N、5N三个力合力大小范围为 故B错误； C．平面内将某个力F分解为方向确定且不共线的两个力，根据平行四边形定则可知，最多只有一种分解结果，故C正确； D．平面内将某个力F分解为大小确定且不共线的两个力，根据三角形定则，方向有可能不同，如图所示 可能有两者分解结果，故D错误。 故选C。 8. 在“高铁滦河站”站台上候车的旅客，站在8车厢候车位，列车进站时可以看做匀减速直线运动，每节车厢长为L。旅客发现第6节车厢经过他用时为T，列车停下时他刚好在8号车厢前门口（车厢门口可近似看成在两节车厢连接处），如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 第7节车厢经过他用时为 B. 前7节车厢经过他用时为 C. 第4、5、6节车厢经过他的总时间为 D. 第7节车厢门口经过他的速度与4至7这四节车厢经过他的平均速度相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．令第7节车厢经过旅客经历时间为t，由于第8节车厢门口恰好停在旅客所在位置，利用逆向思维，根据位移公式有， 解得 故A错误； B．前7节车厢经过旅客过程，利用逆向思维，根据位移公式有 结合上述解得 故B错误； C．令4、5、6、7经过旅客的时间为，4、5、6、经过旅客的时间为，利用逆向思维，根据位移公式有 又由于 结合上述有， 解得 故C错误； D．令第7节车厢门口经过旅客的速度为，则有 解得 4至7这四节车厢经过旅客的平均速度 即第7节车厢门口经过他的速度与4至7这四节车厢经过他的平均速度相等，故D正确。 故选D。 二、双项选择题（共 4小题 16分，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 一辆汽车发现前方有障碍物后紧急制动，初速度为20m/s，加速度大小为4m/s2，则（　　） A. 制动后3秒末的速度为32m/s B. 停止前1秒的位移为2m C. 制动后6秒末的速度为8m/s D. 制动后6秒的位移为50m 【答案】BD 【解析】 【详解】汽车刹车停止时的时间 A．制动后3秒末的速度为v3=v0-at3=(20-4×3)m/s=8m/s 选项A错误； B．由逆向思维可知，停止前1秒的位移为 选项B正确； C．制动后5秒末汽车已经停止，可知6s末的速度为0，选项C错误； D．制动后6秒的位移等于5s内的位移，则为 选项D正确。 故选BD。 10. 我国已掌握火箭回收技术。某型号可回收火箭完成一次竖直起降过程的速度ν随时间t变化关系图像如图所示，由图可知（　　） A. 0至t2时间内火箭的加速度先减小后增大 B. t1至t2时间内火箭向下运动 C. t1时刻火箭到达最高点 D. 图线在0~t2与t3~t4时间内与横轴所围成图形面积相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图像的斜率等于加速度，可知0至t2时间内图像的斜率先减小后增加，可知火箭的加速度先减小后增大，选项A正确； BC．t1至t2时间内火箭向上做减速运动，t1时刻火箭还没有到达最高点，选项BC错误； D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，因0~t2时间内火箭上升，在t2~t3时间内火箭静止，在t3~t4时间内火箭下降，则图线在0~t2与t3~t4时间内与横轴所围成图形面积相等，选项D正确。 故选AD。 11. 如图，粗糙水平地面上放置着一根钢管，用绳子将管的一端吊起，其中甲图中绳子竖直，乙图中绳子与竖直方向有一定夹角，下列有关钢管受力的叙述中，正确的有（　　） A. 甲图中钢管所受地面弹力的方向垂直于钢管 B. 甲图中钢管共受3个力的作用 C. 乙图中钢管共受3个力的作用 D. 乙图中钢管受摩擦力的作用且方向向右 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中钢管所受地面弹力的方向垂直于地面向上，故A错误； B．甲图中钢管所受重力、绳子拉力和地面支持力均处于竖直方向，根据平衡条件可知，地面对钢管没有摩擦力作用，则钢管共受3个力的作用，故B正确； CD．乙图中钢管所受绳子拉力有水平向左的分力，根据平衡条件可知，钢管受摩擦力的作用且方向向右；则钢管受重力、绳子拉力、地面支持力和摩擦力，共受4个力的作用，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，两小球M、N分别与完全相同的轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，（已知重力加速度为g）则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳A和B的弹力之比为 B. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为1:2 C. 球M和球N的质量之比 D. 逐渐增加小球M的质量，A、B两绳中B绳先断 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对小球N进行分析，如图所示 则有 解得 故A正确； B．对A、B构成的整体进行分析，根据平衡条件有， 解得 故B错误； C．结合上述有， 其中 解得 故C正确； D．结合上述有 即有 可知，逐渐增加小球M的质量，A、B两绳中A绳先断，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。 （1）下列说法中正确的是 。 A. 电磁式打点计时器应与低压交流电源连接 B. 释放小车前，小车应放在靠近滑轮的一端 C. 应先接通电源，待打点计时器稳定打点后再释放小车 （2）某同学实验中获得一条纸带，如图乙所示，其中两相邻计数点间有4个点未画出、已知所用电源的频率为50Hz，则打点A时小车运动的速度大小vA =_______m/s，小车运动的加速度大小a=________m/s2；（结果保留2位有效数字） （3）由于停电学校使用了自备发电机，发电机运行不稳定。若实验时交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏________（填“大”或“小”）。 【答案】（1）AC （2） ①. 0.34 ②. 0.39 （3）大 【解析】 【小问1详解】 A．电磁式打点计时器应与低压交流电源连接，故A正确； B．释放小车前，小车应放在远离滑轮的一端，故B错误； C．为了充分利用纸带，应先接通电源，待打点计时器稳定打点后再释放小车，故C正确。 故选AC。 【小问2详解】 [1]相邻计数点间有4个点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 打点A时小车运动的速度大小为 [2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 【小问3详解】 若实验时交变电流的频率是f=49Hz，则实际打点周期大于0.02s，而做实验的同学并不知道，则代数计算的时间间隔偏小，由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏大。 14. 某同学做“探究互成角度的力的合成规律”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。请回答下列问题： （1）本实验的实验原理采用的科学方法是 （填选项前的序号）。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）如果没有操作失误，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是____（填“F”或“”）。 （3）实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是 （填选项前的字母）。 A. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小 B. 橡皮条沿同一方向伸长 C. 橡皮条沿同一方向伸长到同一长度 D. 橡皮条伸长到同一长度 （4）在力的合成实验中，用两弹簧测力计拉橡皮条的结点至O点，如图丙所示，已知。现保持F1的读数不变，逐渐减小α，仍要使橡皮条的结点拉至O点，则可使用的方法有 （填选项前的字母）。 A. 使F2的读数不变，β变大 B. 使F2的读数变大，β变小 C. 使F2的读数变小，β变小 D. 使F2的读数变大，β变大 【答案】（1）B （2） （3）C （4）C 【解析】 【小问1详解】 本实验两个力拉橡皮筋和一个力拉橡皮筋的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 由图乙可知，F是通过做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，F的方向不一定沿AO方向；是通过一个力拉橡皮筋得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿AO方向。 【小问3详解】 实验中，要求先后两次力的作用效果相同，指的是橡皮条沿同一方向伸长到同一长度。 故选C。 【小问4详解】 保持F1的读数不变，逐渐减小α，仍要使橡皮条的结点拉至O点，即合力的大小方向不变，作出力的平行四边形，如图所示 由图可知，逐渐减小α，F2减小，β减小。 故选C。 四、计算题（本题共36分，其中15题12分，16题10分，17题14分，解题过程中要求写出必要的文字说明。） 15. 一辆汽车以v0=10m/s的速度在平直公路上行驶。从某时刻起，它以a=1m/s2的加速度加速运动，求： （1）经过10s的速度v1； （2）经过10s的位移x1； （3）10s内的平均速度大小； （4）加速到30m/s走过的距离。 【答案】（1）v1=20m/s （2）x1 =150m （3）15m/s （4）400m 【解析】 【小问1详解】 根据速度时间关系可知v1 = v0+ at 解得t=10s时的速度为v1=20m/s 【小问2详解】 根据x1 = v0t + at2 可得经过10s的位移x1 =150m 【小问3详解】 10s内的平均速度 【小问4详解】 根据 加速到30m/s走过的距离 16. 开车出行常用手机导航，如图甲所示是一款车载磁吸式手机支架，手机放上去会被牢牢吸附。如图乙所示是其侧视图。若手机质量m=0.2kg，手机支架斜面的倾角θ=45°，手机与手机支架接触面间的动摩擦因数μ=0.3。已知此时汽车静止不动，若设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取10m/s2。则： （1）若没有磁吸力，手机会不会滑下来？（请通过计算说明） （2）若有磁吸力，求出使手机不滑下来磁吸力的最小值。 【答案】（1）会 （2）3.30N 【解析】 【小问1详解】 重力沿斜面向下的分量 手机与支架间的最大静摩擦力，mgsinθ > Ffm 故手机会滑下来。 【小问2详解】 若手机恰不下滑时满足mgsinθ = Ffm，FN = mgcosθ + F，Ffm=μ FN 解得 17. 公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下来。要保持安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。晴天一辆货车在干燥的路面上以20m/s的速度行驶时，得到的安全距离为60m。 （1）求货车在晴天刹车时的加速度大小； （2）若雨天货车刹车时的加速度为晴天时的，若要求安全距离为120m，求货车在雨天安全行驶的最大速度； （3）货车晴天在干燥路面上以31m/s的速度行驶，司机发现正前方有一辆静止的轿车，两车距离仅有69.5m，货车司机反应后立即刹车，若在货车司机发现轿车时轿车恰好从静止开始做匀加速运动，求轿车的加速度至少多大才能避免两车相撞？ 【答案】（1）5m/s2 （2）24m/s （3）4m/s2 【解析】 【小问1详解】 反应时间内的位移x1 = v0t0= 20m 晴天刹车的位移x2= x0-x1=60-20m = 40m 利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 解得a1= 5m/s2 【小问2详解】 雨天刹车的加速度 雨天以最大速度行驶时，反应时间内的位移 令，刹车后过程，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 舍去负值解得 【小问3详解】 令在反应时间之后再经历时间两车速度恰好相等，此时恰好相遇，对应轿车的加速度为最小值，则有 货车的位移 轿车的位移 由于此时两车恰好相遇，令，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $