内容正文:
北京十二中2025-2026学年高一年级10月统一练习
物理
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1. 中国高铁,跑出“中国速度”。北京到上海坐高铁全程1318公里,G1次列车只要4小时29分钟即可到达。下列说法正确的是( )
A. 在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮可以被看作质点
B. 在研究列车从北京到上海的位移时,列车可以被看作质点
C. 列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是地面
D. 不论选择什么物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果都一样
【答案】B
【解析】
【详解】A.在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮的形状、大小不可以忽略,列车车轮不可以被看作质点,故A错误;
B.在研究列车从北京到上海的位移时,列车的形状、大小可以忽略,列车可以被看作质点,故B正确;
C.列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是列车,故C错误;
D.选择不同物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果可能不同,故D错误。
故选B。
2. 一个质点在x轴上运动,自计时时刻开始,每个时刻的坐标位置如表所示,质点在第几秒内的位移最大,以下说法正确的是( )
t/s
0
1
2
3
4
x/m
0
6
-3
-1
-8
A. 第1s内 B. 第2s内 C. 第3s内 D. 第4s内
【答案】B
【解析】
【详解】位移为起点到终点的有向线段,则第1s内的位移为6m,第2s内的位移为-9m,第3s内的位移为2m,第4s内的位移为-7m,则第2s内的位移的大小最大为9m。
故选B。
3. 在国家宏观政策调控下,近期房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成“减速”,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增加,加速度增大 B. 速度增加,加速度减小
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
【答案】B
【解析】
【详解】房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大。
故选B。
4. 《龟兔赛跑》是一则耐人寻味的寓言故事,假设兔子和乌龟均沿直线运动,故事情节中兔子和乌龟的运动可用如图所示位移-时间图像加以描述,其中x3处为终点。下列说法正确的是( )
A. 兔子和乌龟是在同一地点同时出发的
B. 兔子先做加速运动,之后匀速运动,再加速运动
C. 兔子和乌龟在比赛途中相遇两次
D. 兔子和乌龟同时到达终点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,乌龟是t=0时刻从坐标原点出发,兔子是t=t1时刻从坐标原点出发,故兔子和乌龟是在同一地点不同时出发的。故A错误;
B.位移-时间图像的斜率表示速度,故兔子先做匀速运动,之后静止,再匀速运动。故B错误;
C.位移-时间图像的交点表示相遇,有两个交点说明兔子和乌龟在比赛途中相遇两次,故C正确;
D.x3处为终点,由图可知兔子和乌龟不同时到达终点。故D错误。
故选C。
5. 一个小球从某一高度自由落下,在1秒钟之后,又有另一个小球从该处自由下落,在第一个小球落地之前,两个小球之间的距离将( )
A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 条件不足,无法判断
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】第二个小球下落时间后,第一个球的位移
此时第二个球的位移为
故两个球的间距为
故两个球的间距不断增加。
故选B。
6. 如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间。甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,根据乙手指所在位置计算反应时间,为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,先把直尺零刻度线朝向下,以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为s)刻度线,制作成了“反应时间测量仪”,下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,手的位置在开始时应放在0刻度处,所以0刻度要在下边,物体做自由落体运动的位移
位移与时间的平方成正比,所以随时间的增大,刻度尺上的间距增大。
故选C。
7. 小球A、B分别在两个倾角不同的斜面上自静止滚下后,进入光滑的水平面。从静止释放时开始,频闪相机拍摄(每隔相同时间拍一次照片)记录小球的位置,结果如图所示。则关于A、B的运动判断正确的是( )
A. 球B在斜面上的加速时间更长,可判断球B在斜面上的加速度更小
B. 球A从倾角更大的斜面上滑下,加速度更大,故到达斜面底端时球A的速度更大
C. 由于斜面倾角未知,A、B加速度未知,故A、B斜面长度之比无法确定
D. 可判断出,球B在斜面上的加速度与球A在斜面上的加速度之比为
【答案】A
【解析】
【详解】B.根据两种情况下小球水平方向经过相同的时间内通过的位移都相等,可知到达斜面底端时两球的速度大小相等,故B错误;
A.根据图片可知小球B在斜面上运动的时间长,由于到达斜面底端时两球的速度大小相等,根据可知,球B在斜面上的加速度更小,故A正确;
C.设每隔T时间拍摄一次照片,则A小球在斜面上运动的时间为3T,B小球在斜面上运动的时间为4T,根据
,
可知B斜面长度大于A斜面长度,故C错误;
D.设每隔T时间拍摄一次照片,则A小球在斜面上运动的时间为3T,B小球在斜面上运动的时间为4T,根据,可得球B在斜面上的加速度与球A在斜面上的加速度之比为
故D错误。
故选A。
8. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若且保持不变,则a逐渐变小
C. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.若A不变,根据另类加速度定义,相等位移内速度变化量相等。随着速度变化,通过相等位移所需时间会变化,由常规加速度公式可知,时间变化会导致变化,故A错误;
B.若且不变,物体加速,相同位移内速度增量相同,但所需时间逐渐减少,由可知会逐渐增大,故B错误;
CD.若A不变,即相等位移内速度变化相等,所以中间位置的速度为,故C错误,D正确。
故D正确。
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题意,少选得2分,错选不得分)
9. 老鼠从洞口出发沿直线远离洞口,速度大小与离开洞口的距离成反比,即rv=A,A 为一个已知的定值,单位为m2/s。这个运动不是匀速直线,也不是匀变速直线运动.如下图,中学物理没有给出相应的规律,但我们可以类比用v − t图线求“图线下面积”从而求位移的办法,根据r 与1/v成正比或v与1/ r成正比关系,通过求下列图线中某一条图线与横轴所夹“面积”求得老鼠从某点P(离洞口rP)运动到(离洞口rQ )的时间.那么能实现这一目的图线是( )
A. 把横坐标换成v,把纵坐标换成1/r
B. 把横坐标换成r把纵坐标换成1/v
C. 把横坐标换成1/v,把纵坐标换成r
D. 横坐标换成1/r,把纵坐标换成v
【答案】B
【解析】
【详解】把横坐标换成r把纵坐标换成1/v,换后的图像每一极小段r内认为速度不变,则每一个极小段矩形表示的含义,把所有小段的面积加起来就表示运动中的总时间。
故选B。
10. 在遇到暴雨、雾霾等恶劣天气时,高速公路上能见度不足100m。在这样的恶劣天气时,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,结果两辆车发生了碰撞。如图所示,为两辆车刹车后若不相撞的图像,由此可知( )
A. 刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的3倍
B. 两辆车一定是在刹车后的20s之后的某时刻发生相撞的
C. 两车相撞可能发生在乙车停止前
D. 两车刹车时相距的距离一定小于100m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由v−t图像的斜率表示加速度,可求出
,
可知刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的2倍,A错误;
D.在20s之前甲车速度大于乙车,两车距离变近。
在t=20s内,甲的位移
乙的位移
可得,因而两车若相撞,刹车时距离应小于100m,D正确;
BC.由图像可知,20s之后乙车速度大于甲车,若20s时还未相遇,则之后无法相遇,因而两车是在刹车后的20s之内的某时刻相撞,即在乙车停止前相撞,B错误,C正确。
故选CD。
11. 如图甲所示是一种位移传感器测速度的工作原理图,工作时,固定的小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被物体反射后又被B盒接收。图乙是某次测汽车速度时连续两次发射的超声波的x-t图像,小盒B连续两次发射超声波脉冲的时间间隔是t0,则下列判断正确的是( )
A. 超声波的速度是v=
B. 超声波的速度是v=
C. 汽车的平均速度为
D. 汽车的平均速度为
【答案】ABC
【解析】
【分析】
【详解】A.由乙图知,t1时间内声波的路程为2x1,所以,声波的速度为
故A正确;
B.t2−t0时间内声波的路程为2x2,所以,声波的速度为
故B正确;
CD.汽车行驶时间为
汽车的平均速度为
故C正确,D错误。
故选ABC。
三、实验题(共21分,每空3分)
12. 某同学用图甲示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)为了完成本实验,需要选择的实验器材有:电火花打点计时器、纸带、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、槽码。除上述器材外,实验中还需要的器材有________。
A. 交流电源 B. 直流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 E. 天平
(2)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是________。
A. 电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B. 纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的周期决定
D. 如果将交流电改为直流电,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(3)规范操作后得到一条纸带,如图乙所示。任意两相邻的计数点间有四个点未画出,经测量,各计数点到0点的距离依次为:,,,,,。
①根据图乙中数据,由逐差法可得小车的加速度为________,同时也可以确定各计数点时小车的瞬时速度,如下表所示。其中计数点3对应的瞬时速度大小应为________。(计算结果保留3位有效数字)。
计数点
1
2
3
4
5
时刻
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度
0.140
0.180
0.258
0.297
②以计数点0为计时起点,根据上表数据,请将小车在3点的瞬时速度的数据用“”描在速度-时间坐标图中,并用平滑曲线进行拟合_______。
③根据上图可知,小车在打计数点0的瞬时速度为________;小车的加速度为________。(结果均保留3位有效数字)。
【答案】(1)AD (2)C
(3) ①. 0.392 ②. 0.219 ③. ④. 0.108##0.109##0.107 ⑤. 0.384
【解析】
【小问1详解】
AB.电火花打点计时器需要220V交流电源,故A正确,B错误;
C.由电火花打点计时器计时,因此不需要秒表,故C错误;
D.纸带上计数点间的距离需要用刻度尺测量,故D正确;
E.不需要测小车的质量,不需要天平,故E错误。
故选AD。
【小问2详解】
打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定,与电压的大小和纸带速度无关。若将电源为直流电,打点计时器将无法工作。
故选C。
【小问3详解】
①[1]两个计数点间的时间间隔为
由逐差法可得小车的加速度为
[2]计数点3对应的瞬时速度大小应为
②[3]用平滑曲线进行拟合,如下图所示
③[4]根据上图可知,小车在打计数点0的瞬时速度为
[5]小车的加速度为
四、计算论证题(本题共4小题,共43分,13题9分,14题10分,15、16题每题各12分)解题要求:写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题,结果必须明确写出数值和单位。
13. 公交车向东进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动,进站时的速度为10,加速度大小为。求:
(1)公交车进站时2s末的速度;
(2)公交车刹车6s内的位移。
【答案】(1)6m/s,方向向东
(2)25m,方向向东
【解析】
【小问1详解】
公交车进站时2s末速度的大小
方向向东。
【小问2详解】
公交车从刹车到停止运动的时间
所以,公交车刹车6s内位移的大小
方向向东。
14. 平直公路上,一辆轿车从某处由静止启动,此时恰有一辆货车以速度从轿车旁边匀速驶过冲到前方,结果轿车运动至离出发点225m处时恰好追上货车,设轿车做匀加速运动。求:
(1)轿车的加速度大小;
(2)轿车追上货车时的速度大小;
(3)轿车追上货车前两车的最大距离。
【答案】(1)2 m/s²
(2)30 m/s (3)56.25 m
【解析】
【小问1详解】
轿车追上货车时运行的时间
根据匀变速直线运动的位移时间公式得x=at2
解得
【小问2详解】
轿车追上货车时的速度大小为
【小问3详解】
当两车速度相等时,相距最远,则运动的时间
此时货车的位移
轿车的位移x2=t′=56.25m
则相距的最大距离
15. 伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另 一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短,且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在 A点正上方 1.8m 的高度自由下落。每块砖的平均厚度为 6.0cm。(不计空气阻力,g 取 10m/s2)
a.计算石子到达A点的速度大小;
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
(2) 自然界中某量 D 的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为,变化量与的比值就是这个量的变化率。
a.举出一个用变化率定义的运动学物理量并写出这个物理量的定义式;
b.事实上,速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为 v= v0+kx(v0为初速度,v为位移为x 时的速度)。试推导证明:此物体运动的加速度a和速度v成正比,且比例系数为k。
【答案】(1)a.6m/s;b.0.02s ;(2) a.加速度;b.速度与位移的关系式,,
取趋近于0时,表示在时刻的瞬时速度
【解析】
【详解】(1)a.由自由落体可知,设从点静止下落
b.由图中可知距离近似为两块砖厚度
曝光时间
(2)a.略;b.略。
16. 某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。图甲所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小a车随速度v的变化曲线。
(1)求列车速度从20m/s降至4m/s经过的时间t及行进的距离x。
(2)请在图乙中定性画出列车从100m/s减速到20m/s的速度—时间图像。
(3)若列车从100m/s减速到20m/s需要的时间为t0,有同学用,请结合图乙进行分析说明其做法是否正确。
(4)若另一个实验列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,当速度大小为100m/s时,加速度大小为0.6m/s2。当速度大小减为20m/s时,加速度大小为0.4 m/s2。求该过程所需要的时间。
【答案】(1)20s,240m
(2) (3)不正确,因为列车在此过程中做加速度逐渐增大的减速运动,根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,故
(4)160s
【解析】
【小问1详解】
由图可知,列车速度从20m/s降至4m/s过程中做匀减速直线运动,由运动学公式
解得减速时间为
行进的距离为
【小问2详解】
列车从100m/s减速到20m/s的过程中,加速度越来越大,则速度—时间图像如图所示
【小问3详解】
若列车从100m/s减速到20m/s需要的时间为t0,有同学用,这样做法不正确,因为列车在此过程中做加速度逐渐增大的减速运动,根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,故
【小问4详解】
设时刻加速度为,时刻加速度为,由于列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,则图像是一条倾斜的直线,又因为图像与坐标轴围成的面积表示速度的变化量,故
其中
代入数据解得求该过程所需要的时间
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北京十二中2025-2026学年高一年级10月统一练习
物理
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,选出符合题目要求的一项)
1. 中国高铁,跑出“中国速度”。北京到上海坐高铁全程1318公里,G1次列车只要4小时29分钟即可到达。下列说法正确的是( )
A. 在研究列车车轮转动的快慢时,列车车轮可以被看作质点
B. 在研究列车从北京到上海的位移时,列车可以被看作质点
C. 列车向前行驶过程中,坐在车中的小明看见窗外的树向后移动,他选择的参考系是地面
D. 不论选择什么物体作为参考系,对列车运动情况的判断结果都一样
2. 一个质点在x轴上运动,自计时时刻开始,每个时刻的坐标位置如表所示,质点在第几秒内的位移最大,以下说法正确的是( )
t/s
0
1
2
3
4
x/m
0
6
-3
-1
-8
A. 第1s内 B. 第2s内 C. 第3s内 D. 第4s内
3. 在国家宏观政策调控下,近期房价上涨出现减缓趋势。若将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成“减速”,你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增加,加速度增大 B. 速度增加,加速度减小
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
4. 《龟兔赛跑》是一则耐人寻味的寓言故事,假设兔子和乌龟均沿直线运动,故事情节中兔子和乌龟的运动可用如图所示位移-时间图像加以描述,其中x3处为终点。下列说法正确的是( )
A. 兔子和乌龟是在同一地点同时出发的
B. 兔子先做加速运动,之后匀速运动,再加速运动
C. 兔子和乌龟在比赛途中相遇两次
D. 兔子和乌龟同时到达终点
5. 一个小球从某一高度自由落下,在1秒钟之后,又有另一个小球从该处自由下落,在第一个小球落地之前,两个小球之间的距离将( )
A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 条件不足,无法判断
6. 如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间。甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,根据乙手指所在位置计算反应时间,为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,先把直尺零刻度线朝向下,以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为s)刻度线,制作成了“反应时间测量仪”,下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 小球A、B分别在两个倾角不同的斜面上自静止滚下后,进入光滑的水平面。从静止释放时开始,频闪相机拍摄(每隔相同时间拍一次照片)记录小球的位置,结果如图所示。则关于A、B的运动判断正确的是( )
A. 球B在斜面上的加速时间更长,可判断球B在斜面上的加速度更小
B. 球A从倾角更大的斜面上滑下,加速度更大,故到达斜面底端时球A的速度更大
C. 由于斜面倾角未知,A、B加速度未知,故A、B斜面长度之比无法确定
D. 可判断出,球B在斜面上的加速度与球A在斜面上的加速度之比为
8. 历史上有些科学家曾把在任意相等位移内速度变化量相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)。“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体做加速运动,表示物体做减速运动。而现在物理学中加速度定义式为,下列说法正确的是( )
A. 若A不变,则a也不变
B. 若且保持不变,则a逐渐变小
C. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
D. 若A不变,则物体在中间位置处速度大小为
二、不定项选择题(本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题意,少选得2分,错选不得分)
9. 老鼠从洞口出发沿直线远离洞口,速度大小与离开洞口的距离成反比,即rv=A,A 为一个已知的定值,单位为m2/s。这个运动不是匀速直线,也不是匀变速直线运动.如下图,中学物理没有给出相应的规律,但我们可以类比用v − t图线求“图线下面积”从而求位移的办法,根据r 与1/v成正比或v与1/ r成正比关系,通过求下列图线中某一条图线与横轴所夹“面积”求得老鼠从某点P(离洞口rP)运动到(离洞口rQ )的时间.那么能实现这一目的图线是( )
A. 把横坐标换成v,把纵坐标换成1/r
B. 把横坐标换成r把纵坐标换成1/v
C. 把横坐标换成1/v,把纵坐标换成r
D. 横坐标换成1/r,把纵坐标换成v
10. 在遇到暴雨、雾霾等恶劣天气时,高速公路上能见度不足100m。在这样的恶劣天气时,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,结果两辆车发生了碰撞。如图所示,为两辆车刹车后若不相撞的图像,由此可知( )
A. 刹车过程中甲车的加速度是乙车加速度的3倍
B. 两辆车一定是在刹车后的20s之后的某时刻发生相撞的
C. 两车相撞可能发生在乙车停止前
D. 两车刹车时相距的距离一定小于100m
11. 如图甲所示是一种位移传感器测速度的工作原理图,工作时,固定的小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波被物体反射后又被B盒接收。图乙是某次测汽车速度时连续两次发射的超声波的x-t图像,小盒B连续两次发射超声波脉冲的时间间隔是t0,则下列判断正确的是( )
A. 超声波的速度是v=
B. 超声波的速度是v=
C. 汽车的平均速度为
D. 汽车的平均速度为
三、实验题(共21分,每空3分)
12. 某同学用图甲示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)为了完成本实验,需要选择的实验器材有:电火花打点计时器、纸带、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、槽码。除上述器材外,实验中还需要的器材有________。
A. 交流电源 B. 直流电源 C. 秒表 D. 刻度尺 E. 天平
(2)关于打点计时器的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是________。
A. 电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短
B. 纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短
C. 打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的周期决定
D. 如果将交流电改为直流电,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(3)规范操作后得到一条纸带,如图乙所示。任意两相邻的计数点间有四个点未画出,经测量,各计数点到0点的距离依次为:,,,,,。
①根据图乙中数据,由逐差法可得小车的加速度为________,同时也可以确定各计数点时小车的瞬时速度,如下表所示。其中计数点3对应的瞬时速度大小应为________。(计算结果保留3位有效数字)。
计数点
1
2
3
4
5
时刻
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
速度
0.140
0.180
0.258
0.297
②以计数点0为计时起点,根据上表数据,请将小车在3点的瞬时速度的数据用“”描在速度-时间坐标图中,并用平滑曲线进行拟合_______。
③根据上图可知,小车在打计数点0的瞬时速度为________;小车的加速度为________。(结果均保留3位有效数字)。
四、计算论证题(本题共4小题,共43分,13题9分,14题10分,15、16题每题各12分)解题要求:写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题,结果必须明确写出数值和单位。
13. 公交车向东进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动,进站时的速度为10,加速度大小为。求:
(1)公交车进站时2s末的速度;
(2)公交车刹车6s内的位移。
14. 平直公路上,一辆轿车从某处由静止启动,此时恰有一辆货车以速度从轿车旁边匀速驶过冲到前方,结果轿车运动至离出发点225m处时恰好追上货车,设轿车做匀加速运动。求:
(1)轿车的加速度大小;
(2)轿车追上货车时的速度大小;
(3)轿车追上货车前两车的最大距离。
15. 伽利略在研究自出落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另 一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短,且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在 A点正上方 1.8m 的高度自由下落。每块砖的平均厚度为 6.0cm。(不计空气阻力,g 取 10m/s2)
a.计算石子到达A点的速度大小;
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
(2) 自然界中某量 D 的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为,变化量与的比值就是这个量的变化率。
a.举出一个用变化率定义的运动学物理量并写出这个物理量的定义式;
b.事实上,速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为 v= v0+kx(v0为初速度,v为位移为x 时的速度)。试推导证明:此物体运动的加速度a和速度v成正比,且比例系数为k。
16. 某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确地进站停车。图甲所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小a车随速度v的变化曲线。
(1)求列车速度从20m/s降至4m/s经过的时间t及行进的距离x。
(2)请在图乙中定性画出列车从100m/s减速到20m/s的速度—时间图像。
(3)若列车从100m/s减速到20m/s需要的时间为t0,有同学用,请结合图乙进行分析说明其做法是否正确。
(4)若另一个实验列车进站过程的加速度大小随时间均匀减小,当速度大小为100m/s时,加速度大小为0.6m/s2。当速度大小减为20m/s时,加速度大小为0.4 m/s2。求该过程所需要的时间。
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