内容正文:
2025-2026学年柘荣一中高三物理10月考试物理试题
命卷人:林锐锋、许谢木(75分钟 100分)
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
1. 某校开展校园趣味活动,如图甲,八位同学等间距坐在半径为R环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B. 小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R
C. 小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D. 小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
2. 图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子间引力,②分子间斥力,③分子间引力和斥力的合力,④分子势能,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( )
A. ①③② B. ④③②
C. ④①③ D. ①④③
3. 贵广高铁是连接我国西南、华南地区的高铁大通道,因其串联了中国华南地区和西南地区大片原生态旅游景点和少数民族聚集地,也被誉为“中国最美的高速铁路”。小明同学在贵阳北站乘坐动车时,利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t变化的关系。如图所示,6s时动车由静止开始做加速直线运动,可认为加速度随时间均匀增大,10s时达到最大加速度1.0m/s2,并以此加速度做匀加速直线运动直至达到速度252km/h,随后匀速行驶。对此过程,下列说法正确的是( )
A. 10s末动车速度大小为4m/s B. 6~10s动车位移大小为4m
C. 动车匀加速运动的时间为248s D. 动车匀加速运动的位移大小为2.448km
4. 在匀强磁场中的A点,有一个静止的原子核发生了衰变,衰变后射出的粒子及新核恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹如图所示,两圆的半径之比为44∶1。则下列说法中正确的是( )
A. 该原子核发生的是α衰变
B. 轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向外
C. 轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D. 衰变前的原子核内质子数为45
二、双选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
5. 关于下列实验或现象的说法,正确的是( )
A. 图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击的次数越少,布朗运动越不明显
B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化,且
C. 图丙用热针接触固体薄片背面,蜡熔化的范围呈椭圆形,说明固体薄片是单晶体
D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用,且浮力与重力平衡
6. 物体以初速度v0竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则下列正确的是( )
A. 物体的初速度v0为60m/s
B. 物体上升的最大高度为45m
C. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5∶3∶1
D. 物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9∶4∶1
7. μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.如图为μ氢原子的能级示意图.下列说法正确的是
A. 处于n=4能级的μ氢原子,可辐射出3种频率的光子
B. 处于n=4能级的μ氢原子,向n=1能级跃迁时辐射光子的波长最短
C. 处于基态的μ氢原子,吸收能量为2200eV的光子可跃迁到n=3的能级
D. 处于基态的μ氢原子,吸收能量为2529.6eV的光子可电离
8. 如图,金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为vm。正对M放置一金属网N,在M、N之间加恒定电压U,M、N之间的电场可视为匀强电场。已知M、N间距为d,光电子的质量为m,电荷量为e,不计光电子重力及相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 用黄光照射金属极板M,一定也能发生光电效应
B. 只有沿+x方向逸出的光电子到达N时才有最大动能
C. 光电子从M到N过程中y方向的位移大小最大为
D. M、N之间加反向电压为时电流表示数恰好为零
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共14分)
9. v-t图,读图则_____时刻离原点最远,9秒内的位移是_____
10. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为,则封闭气体的压强为___________;如右图所示,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为10cm,则管内气体的压强为___________。
11. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c过程达到状态c,整个过程气体的图像如图所示,气体在状态a的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)在状态c的压强,a→b过程中,气体______(选填“从外界吸热”或“向外界放热”),b→c过程中,单位时间撞击单位面积器壁的分子数______(选填“增多”“减少”或“不变”)。
四、实验题(每空2分,共12分)
12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1cm。则:
(1)油膜的面积是 ___________;
(2)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 ___________;(结果保留两位有效数字)
(3)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大,出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是 ___________。
A. 油酸中含有大量酒精
B. 计算油膜面积时,所有不足一格的方格都作为整格计入
C. 水面上爽身粉撒得较多,油酸未完全散开
D. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
13. “探究匀变速直线运动的瞬时速度与加速度”的实验:
(1)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得 s1=6.20cm,s2=6.70 cm,s3=7.21cm,s4=7.73cm。已知打点计时器所接交流电源频率为 50Hz,则打D点时的瞬时速度为v=___________m/s;小车的加速度 a=___________ m/s2(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(2)改用如图所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门 1、2 的遮光时间分别为,,测得两个光电门间距为x,遮光条宽度为d,则滑块加速度___________(用题中所给物理量符号表示)。
五、解答题(共3小题,共34分)
14. 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核,同时放出一个中子,已知氘核质量为,氚核质量为,氦核质量为,中子质量为,相当于的能量。
(1)写出聚变的核反应方程;
(2)求此反应过程中释放的能量为多少?平均每个核子释放出多少核能?
15. 近期南充市的气温变化较大,某天的气温变化范围为。一同学把一导热汽缸固定在水平地面上,用质量为的活塞封闭一定质量的空气,如图所示。气温最低时,该同学测得缸内封闭气柱的高度为,若缸内气体的内能与热力学温度成正比,取(),气温最低时气体内能为,外界大气压始终为,活塞横截面积为S,忽略活塞与汽缸壁的摩擦,重力加速度为。求:
(1)缸内气体的压强p;
(2)气温最高时缸内封闭气柱的高度;
(3)气温从最低温到最高温的过程中,缸内气体吸收的热量。
16. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验,两车均可视为质点,如图所示,时,A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动,A车始终以的速度做匀速直线运动,B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,后开始做匀速直线运动,已知两蓝牙小车自动连接的最大距离求:
(1)末两车的距离;
(2)整个运动过程中,两车能够保持连接的总时间;
(3)若末B车做加速度大小为的匀减速直线运动,速度减为零后停止运动,求B车减速后两车再次刚好连接瞬间A车到起跑线的距离,并求出保持该次连接持续的时间。
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2025-2026学年柘荣一中高三物理10月考试物理试题
命卷人:林锐锋、许谢木(75分钟 100分)
一、单选题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
1. 某校开展校园趣味活动,如图甲,八位同学等间距坐在半径为R环形场地边缘内侧。小李沿着场地边缘从1号同学后方出发,逆时针方向匀速跑动的周期为T,如图乙。下列说法正确的是( )
A. 小李在任意两位相邻同学间运动的位移均为
B. 小李从1号同学运动到5号同学的路程为2R
C. 小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度为
D. 小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小李在任意两位相邻同学间运动的路程均为,位移小于,A错误;
B.小李从1号同学运动到5号同学的位移为2R,路程为πR,B错误;
C.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速度小于,C错误;
D.小李在任意两位相邻同学间运动的平均速率为,D正确。
故选D。
2. 图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律,为平衡位置。现有如下物理量:①分子间引力,②分子间斥力,③分子间引力和斥力的合力,④分子势能,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( )
A. ①③② B. ④③②
C. ④①③ D. ①④③
【答案】B
【解析】
【详解】根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)时分子势能最小可知,曲线I为分子势能随分子之间距离r变化的图像;根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为)时分子力为零,可知曲线II为分子间引力和斥力的合力随分子之间距离r变化的图像;根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小,且小于r0时主要表现为斥力,即分子力表现为斥力,故曲线III为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。
故选B。
3. 贵广高铁是连接我国西南、华南地区的高铁大通道,因其串联了中国华南地区和西南地区大片原生态旅游景点和少数民族聚集地,也被誉为“中国最美的高速铁路”。小明同学在贵阳北站乘坐动车时,利用手机加速度传感器测量动车的加速度a随时间t变化的关系。如图所示,6s时动车由静止开始做加速直线运动,可认为加速度随时间均匀增大,10s时达到最大加速度1.0m/s2,并以此加速度做匀加速直线运动直至达到速度252km/h,随后匀速行驶。对此过程,下列说法正确的是( )
A. 10s末动车速度大小为4m/s B. 6~10s动车位移大小为4m
C. 动车匀加速运动的时间为248s D. 动车匀加速运动的位移大小为2.448km
【答案】D
【解析】
【详解】A.a-t图像与坐标轴包围的面积表示速度变化量的大小,由图可知6~10s内有
故10s末速度,故A错误;
B.如果6~10s列车做匀变速运动,则位移
但列车做加速度不断增大的加速运动,故6~10s内位移应小于4m,故B错误;
C.由于,列车匀加速运动时间,故C错误;
D.列车匀加速运动位移,故D正确。
故选D。
4. 在匀强磁场中的A点,有一个静止的原子核发生了衰变,衰变后射出的粒子及新核恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹如图所示,两圆的半径之比为44∶1。则下列说法中正确的是( )
A. 该原子核发生的是α衰变
B. 轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向外
C. 轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D. 衰变前的原子核内质子数为45
【答案】C
【解析】
【详解】BC.根据牛顿第二定律得
解得
根据动量守恒定律,衰变后射出的粒子与新核的动量大小相等,所以电荷量与轨道半径成反比,所以,轨迹1是粒子的,轨迹2是新核的;
因为新核带正电,根据左手定则,磁场方向垂直纸面向里,B错误,C正确;
A.因为磁场方向垂直纸面向里,且轨迹1是粒子的,根据左手定则,粒子带负电荷,所以粒子是电子,A错误;
D.因为粒子是电子,所以新核的电荷量是+44e,根据电荷守恒定律,衰变前的原子核带电量为+43e,衰变前的原子核内质子数为43,D错误。
故选C。
二、双选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
5. 关于下列实验或现象的说法,正确的是( )
A. 图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击的次数越少,布朗运动越不明显
B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化,且
C. 图丙用热针接触固体薄片背面,蜡熔化的范围呈椭圆形,说明固体薄片是单晶体
D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用,且浮力与重力平衡
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击的次数越少,受到液体分子撞击越不平衡,布朗运动越明显,故A错误;
B.图乙看出温度越高,各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,可知,故B正确;
C.图丙用热针接触固体薄片背面,蜡熔化的范围呈椭圆形,可知固体薄片具有各向异性,说明固体薄片是单晶体,故C正确;
D.水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用,故D错误。
故选BC。
6. 物体以初速度v0竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则下列正确的是( )
A. 物体的初速度v0为60m/s
B. 物体上升的最大高度为45m
C. 物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5∶3∶1
D. 物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9∶4∶1
【答案】BC
【解析】
【详解】A.竖直上抛运动运用逆向思维可看成自由落体运动,由速度时间关系可得
A错误;
B.物体上升的最大高度为
B正确;
C.初速度为零的匀加速直线运动相同时间内的位移比为1:3:5,可知竖直上抛运动中,物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为5∶3∶1,由可知,平均速度之比为5∶3∶1,C正确;
D.物体在1s内、2s内、3s内的位移之比为5∶8∶9,则平均速度之比为5∶4∶3,D错误。
故选BC。
7. μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.如图为μ氢原子的能级示意图.下列说法正确的是
A. 处于n=4能级的μ氢原子,可辐射出3种频率的光子
B. 处于n=4能级的μ氢原子,向n=1能级跃迁时辐射光子的波长最短
C. 处于基态的μ氢原子,吸收能量为2200eV的光子可跃迁到n=3的能级
D. 处于基态的μ氢原子,吸收能量为2529.6eV的光子可电离
【答案】BD
【解析】
【详解】根据知,处于n=4能级的μ氢原子,可辐射出6种频率的光子,故A错误.从n=4跃迁到n=1辐射的光子频率最大,则波长最短,故B正确.n=1和n=3间的能级差为2248.5eV,吸收2200eV的光子不能跃迁到n=3能级,故C错误.处于基态的μ氢原子,吸收能量为2529.6eV的光子,原子能量大于零,可电离,故D正确.
8. 如图,金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为vm。正对M放置一金属网N,在M、N之间加恒定电压U,M、N之间的电场可视为匀强电场。已知M、N间距为d,光电子的质量为m,电荷量为e,不计光电子重力及相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 用黄光照射金属极板M,一定也能发生光电效应
B. 只有沿+x方向逸出的光电子到达N时才有最大动能
C. 光电子从M到N过程中y方向的位移大小最大为
D. M、N之间加反向电压为时电流表示数恰好为零
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于黄光频率小于紫外线频率,用黄光照射金属极板M,不一定能发生光电效应,故A错误;
B.根据动能定理,从M上逸出的光电子到达N时有
则到达N时的最大动能为
与光电子从M中逸出的方向无关,故B错误;
C.当光电子速度方向沿方向时,光电子在M、N间做类平抛运动,沿y方向做初速度为vm的匀速直线运动,沿x方向做初速度为0的匀加速直线运动。平行M逸出的光电子到达N时在方向的位移最大,则光电子从M到N过程中方向的最大位移为
x方向满足
解得,故C正确;
D.之间加反向电压电流表示数恰好为零时,则
解得,故D正确。
故选 CD。
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题(每空2分,共14分)
9. v-t图,读图则_____时刻离原点最远,9秒内的位移是_____
【答案】 ①. 7s ②. 10m
【解析】
【详解】[1]由v-t图像可知,v-t图所包围的面积代表位移,故7s时物体的正向位移最大,离原点最远;
[2]v-t图的斜率代表加速度,6-9s内,斜率为
即加速度大小为,9s时的速度为
所以9秒内的位移是
。
10. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为,则封闭气体的压强为___________;如右图所示,把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中,如果当时大气压强为一个标准大气压(标准大气压强为76cmHg),管内外水银面高度差为10cm,则管内气体的压强为___________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]对缸套进行受力分析:缸套受到重力、大气压力和封闭气体的压力,由于缸套静止,受力平衡,即
整理得封闭气体的压强
[2]以管内水银柱为研究对象:大气压强,管内外水银面高度差产生的压强,水银柱静止时,封闭气体压强等于水银柱重力产生的压强与大气压强之和,即
代入数据解得
11. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c过程达到状态c,整个过程气体的图像如图所示,气体在状态a的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)在状态c的压强,a→b过程中,气体______(选填“从外界吸热”或“向外界放热”),b→c过程中,单位时间撞击单位面积器壁的分子数______(选填“增多”“减少”或“不变”)。
【答案】 ①. 小于 ②. 从外界吸热 ③. 增多
【解析】
【详解】[1]气体在a状态和c状态的体积相同,由查理定律有,又,则气体在c状态的压强大于在a状态的压强;
[2]a→b过程中,气体体积增大,对外界做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热;
[3]b→c过程中,气体的体积减小,温度升高,则分子数密度增大,气体分子的平均动能增大,则单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多。
四、实验题(每空2分,共12分)
12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液为75滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1cm。则:
(1)油膜的面积是 ___________;
(2)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 ___________;(结果保留两位有效数字)
(3)某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大,出现这种结果的原因,下列说法可能正确的是 ___________。
A. 油酸中含有大量酒精
B. 计算油膜面积时,所有不足一格的方格都作为整格计入
C. 水面上爽身粉撒得较多,油酸未完全散开
D. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
【答案】(1)
(2)
(3)CD
【解析】
【小问1详解】
估算油膜面积时,超过半个的算一个,不足半个的舍去。数得方格数约为108个,已知坐标纸中正方形方格的边长为1cm,则油膜的面积
【小问2详解】
已知油酸酒精溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL,1mL上述溶液为75滴。先算出1mL溶液中纯油酸的体积
那么每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
把油酸分子看成单分子紧密排列,则
【小问3详解】
A.酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜,最终会挥发或溶于水,只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确,油膜面积计算正确,则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响,A错误;
B.计算油膜面积时,所有不足一格的方格都作为整格计入,会使计算出的油膜面积S偏大,根据,则测得的分子直径偏小,B错误;
C.水面上爽身粉撒得较多,油酸未完全散开,导致测量的油膜面积S偏小,根据,则测得的分子直径偏大,C正确;
D.将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,会使计算的纯油酸体积V偏大,根据,则测得的分子直径偏大,D正确。
故选CD。
13. “探究匀变速直线运动的瞬时速度与加速度”的实验:
(1)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),测得 s1=6.20cm,s2=6.70 cm,s3=7.21cm,s4=7.73cm。已知打点计时器所接交流电源频率为 50Hz,则打D点时的瞬时速度为v=___________m/s;小车的加速度 a=___________ m/s2(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(2)改用如图所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平,滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门 1、2 的遮光时间分别为,,测得两个光电门间距为x,遮光条宽度为d,则滑块加速度___________(用题中所给物理量符号表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
打D点时的瞬时速度为
[2]根据逐差法小车的加速度
【小问2详解】
根据光电门测速原理可知,
根据速度与位移的关系有
解得滑块加速度
五、解答题(共3小题,共34分)
14. 一个氘核和一个氚核结合成一个氦核,同时放出一个中子,已知氘核质量为,氚核质量为,氦核质量为,中子质量为,相当于的能量。
(1)写出聚变的核反应方程;
(2)求此反应过程中释放的能量为多少?平均每个核子释放出多少核能?
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)核反应方程为
(2)此反应过程的质量亏损为
此反应过程中释放的能量为
平均每个核子释放的核能为
15. 近期南充市的气温变化较大,某天的气温变化范围为。一同学把一导热汽缸固定在水平地面上,用质量为的活塞封闭一定质量的空气,如图所示。气温最低时,该同学测得缸内封闭气柱的高度为,若缸内气体的内能与热力学温度成正比,取(),气温最低时气体内能为,外界大气压始终为,活塞横截面积为S,忽略活塞与汽缸壁的摩擦,重力加速度为。求:
(1)缸内气体的压强p;
(2)气温最高时缸内封闭气柱的高度;
(3)气温从最低温到最高温的过程中,缸内气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对活塞受力分析,由平衡条件可得
解得缸内气体的压强
【小问2详解】
缸内气体温度由变为,发生等压变化,则有
解得
【小问3详解】
设最高温时内能为U,由题意有
其中内能变化量为
气体对外做功,
热力学第一定律有
联立解得
16. 两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车A、B进行实验,两车均可视为质点,如图所示,时,A、B两车同时沿两条相距的平行直线轨道从同一起跑线向同一方向运动,A车始终以的速度做匀速直线运动,B车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,后开始做匀速直线运动,已知两蓝牙小车自动连接的最大距离求:
(1)末两车的距离;
(2)整个运动过程中,两车能够保持连接的总时间;
(3)若末B车做加速度大小为的匀减速直线运动,速度减为零后停止运动,求B车减速后两车再次刚好连接瞬间A车到起跑线的距离,并求出保持该次连接持续的时间。
【答案】(1)5m (2)10s
(3)3s
【解析】
【小问1详解】
t1=2s内,A、B车的位移分别为
x1=vAt1
则有
解得
s1=5m
【小问2详解】
结合上述可知s1=5m=L即在t1=2s时,两车第一次刚好断开连接,则有
vB1=a1t1
解得
vB1=2m/s
结合上述可知,两车第一次保持连接的时间为t1=2s,在两车位移之差为时
解得t2=4s此时两车间距又为L =5m,表明t2=4s时刻两车第二次开始连接,令再经历时间t4,两车位移差再次达到Δx=4m则有
解得
t4=8s
结合上述可知,整个运动过程中,两车能够保持连接的总时间
Δt=t1+t4=10s
【小问3详解】
由于
t3=t2+t4=12s
结合上述可知,12 s时开始断开连接,B车在A车前方,B车开始减速,减速至0的时间
令B车减速后再经历时间t5两车刚好再次连接,结合上述可知,此时两车位移差再次达到
Δx=4m,则有
解得
t5=1s
此时,A车到起跑线的距离
xA=vA(t3+t5)=39m
令B车之后再经历时间t6两车再次刚好断开连接,此时A在前B在后,则有
解得
即B车已经停止运动,则有
解得
Δt4=3s
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