内容正文:
广东肇庆中学2028届高一第一学期第一次段考物理试题
满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. “坐地日行八万里”句中的地球可以视作质点
B. 建立质点概念的物理方法是等效替代的方法
C. 质点通过一段位移后,它的路程可能为零
D. “第5s初”和“第6s末”都表示时刻,两者相隔的时间间隔是2s
2. 张老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加,用时;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;两地直线距离为,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中汽车的平均速率为
B. 整个过程中汽车的平均速度大小为
C. 汽车经过路标C时速度大小约为
D. 汽车经过路标C时速度方向由A指向B
3. 物体下落的运动是司空见惯的,亚里士多德通过观察总结得到“重的物体下落得快”。伽利略发现根据亚里士多德的论断,会推出相互矛盾的结论;通过仔细的分析,他认为重的物体与轻的物体应该下落的同样快。但他在研究自由落体运动时,遇到了两个问题:①无精确的计时仪器:②无测瞬时速度的工具。他采用了一个很巧妙的方法,用来“冲淡”重力。如图所示,让铜球沿阻力很小的斜面滚下,经过实验证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,且只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。由此他推断:自由落体运动也是匀变速直线运动。伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,对这一过程的分析,下列叙述正确的是( )
A. 丁图实验可“冲淡”重力的作用,更容易测时间,解决了问题①
B. 伽利略利用替代解决了问题②
C. 改变实验小球的质量进行甲图的实验,会对实验结果产生影响
D. 丁图是直接实验验证得到的结论
4. 某物体做直线运动的图像如图所示。关于物体在前8s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 第3s末物体速度大小为4m/s B. 第6s末物体加速度为0
C. 前8s内物体位移大小为8m D. 第8s末物体距离出发点最远
5. 甲、乙两物体的质量之比为,甲从高h处自由落下的同时,乙从高2h处自由落下,若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 在下落过程中,同一时刻乙的速度更大 B. 甲落地之前,甲乙之间的距离逐渐变大
C. 甲落地时,乙的速度大小为 D. 甲、乙在空中运动的时间之比为
6. 物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是1.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
7. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,从某时刻开始刹车并计时,此后一段时间内,汽车的位移随时间变化的函数关系式为x=20t-2t2,则下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀速运动时的速度为10m/s
B. 汽车在该段时间内的加速度为4m/s2
C. 从计时开始,汽车在6s内的位移为48m
D. 从计时开始,汽车在10s内的平均速度为5m/s
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,少选但正确得3分,有错选0分)
8. 某同学为研究雨滴下落的运动规律,通过查阅资料了解到,雨滴从高空竖直下落至地面的过程中,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,则雨滴在下落过程中的运动情况是( )
A. 速度不断减小,加速度为零时,速度最小 B. 在加速度减小到零之前速度都在增大
C. 加速度为零时,位移达到最大值 D. 当加速度为零时,速度达到最大值
9. 如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A. 段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B. 小球通过、、、点所用的时间之比为
C. 小球通过、、、点时的速度大小之比为
D. 小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
10. 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像,驾驶员的反应时间为1s,下列说法正确的是( )
A. 从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度
B. 从到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m
C. 从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
D. 从到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11. 小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,进行如下操作
(1)实验中如甲图所示调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开小车,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列小点。
(2)在打出的纸带上每5个点取一个计数点,打点计时器所用电源的频率为50Hz。测得的数据如乙图所示。利用这些数据,可以得出如下结果:
①打计数点1时纸带运动的速度是______;(结果保留三位有效数字)
②计算小车的加速度大小为______;(结果保留三位有效数字)
③根据实验结果可以判断计数点0______(选填“是”或“不是”)小车运动的起点。
(3)李华同学在利用该装置测定斜面上小车所做的匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,即两计数点之间时间间隔为0.1s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示,在A、B、C三段纸带中选出从纸带丙上撕下的那段应该是______(填选项)
A. B. C.
(4)若实验中电网电压为200V,而实验者并不知道,则加速度的测量值和真实值相比______(填“偏大”“偏小”“不变”)。
12. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度和加速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门(计算结果均保留2位有效数字)。
(1)若已知遮光板宽度d=2cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为t1=0.02s,t2=0.01s,则小车通过A、B两光电门的速度分别为vA=__________m/s,vB=__________m/s;
(2)在(1)的基础上,又测得遮光板从光电门A到光电门B的时间为t3=0.500s,可得小车在AB间的加速度a=__________m/s2。
四、解答题(共3小题,共38分)
13. 垫球是排球运动的基本技术之一,如图所示,在某次垫球训练过程中,排球自小丽的手上方某处自由下落,以速度落在小丽手上,小丽将其以原速率竖直向上垫起。已知排球和小丽的手接触的时间,取重力加速度大小。不计排球所受空气阻力,求:
(1)排球第一次下落的高度h;
(2)第一次下落过程中,排球运动最后的距离所用的时间t;
(3)排球与小丽的手接触过程中的平均加速度大小a。
14. 一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车的最大速度是12 m/s,则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
15. 城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生。如图所示,某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动(花盆可视为质点)。现有一辆长、高h=2m的货车,正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时,货车车头距花盆的水平距离为,由于道路限制,汽车只能直行通过阳台的正下方的通道,g取10。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到。
(2)若司机发现花盆开始掉落,采取制动的方式来避险,货车最大加速度为4.5,使货车在花盆砸落点前停下,求允许货车司机反应的最长时间。
(3)若司机发现花盆开始掉落,司机反应时间△t=1s,则司机采取什么方式可以避险(货车加速、减速可视为匀变速)。
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广东肇庆中学2028届高一第一学期第一次段考物理试题
满分100分 考试时间75分钟
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1. 下列说法正确的是( )
A. “坐地日行八万里”句中的地球可以视作质点
B. 建立质点概念的物理方法是等效替代的方法
C. 质点通过一段位移后,它的路程可能为零
D. “第5s初”和“第6s末”都表示时刻,两者相隔的时间间隔是2s
【答案】D
【解析】
【分析】只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点.路程是运动轨迹的长度,位移是从初位置到末位置的有向线段.时刻在时间轴上对应一个点,时间对应一个线段.
【详解】“坐地日行八万里”要考虑地球的自转,地球不能看作质点,否则就没有自转了,故A错误;质点在生活中并不存在,是理想模型法,故B错误;质点通过一段路程后,它的位移可能为零;通过一段位移,路程不可能为零;故C错误;“第5s初”和“第6s末”都表示时刻,第5s初”是第4s末,故“第5s初”和“第6s末”相隔的时间间隔是2s,故D正确;故选D.
2. 张老师驾车从A地到B地,里程表的里程数增加,用时;当车经过路标C时速度计指针位置如图所示;两地直线距离为,下列说法正确的是( )
A. 整个过程中汽车的平均速率为
B. 整个过程中汽车的平均速度大小为
C. 汽车经过路标C时速度大小约为
D. 汽车经过路标C时速度方向由A指向B
【答案】C
【解析】
【详解】AB.从A到B位移大小为25km,用时0.5h,由平均速度定义式可得整个过程的平均速度为
平均速率等于路程与时间比值
故选项AB错误;
C.速度计显示的是瞬时速度大小,汽车经过路标C时速度大小约为,故选项C正确;
D.经过C时速度的方向为过C点时运动轨迹的切线方向,故选项D错误。
故选C。
3. 物体下落的运动是司空见惯的,亚里士多德通过观察总结得到“重的物体下落得快”。伽利略发现根据亚里士多德的论断,会推出相互矛盾的结论;通过仔细的分析,他认为重的物体与轻的物体应该下落的同样快。但他在研究自由落体运动时,遇到了两个问题:①无精确的计时仪器:②无测瞬时速度的工具。他采用了一个很巧妙的方法,用来“冲淡”重力。如图所示,让铜球沿阻力很小的斜面滚下,经过实验证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,且只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。由此他推断:自由落体运动也是匀变速直线运动。伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,对这一过程的分析,下列叙述正确的是( )
A. 丁图实验可“冲淡”重力的作用,更容易测时间,解决了问题①
B. 伽利略利用替代解决了问题②
C. 改变实验小球的质量进行甲图的实验,会对实验结果产生影响
D. 丁图是直接实验验证得到的结论
【答案】B
【解析】
【详解】A.在伽利略时代,没有精确的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力,利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题①,即甲、乙、丙图“冲淡”了重力作用,丁图是自由落体运动,故A错误;
B.在伽利略时代,技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以不可能直接得到速度的变化规律,但是伽利略通过数学运算得出结论:如果物体的初速度为零,而且x与t平方的成正比,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,小球是否做匀变速运动,即利用x∝t2替代v∝t解决了问题②,故B正确;
C.改变实验小球的质量进行甲图的实验,实验结果不会产生影响,故C错误;
D.丁图是经过合理的外推得到的结论,故D错误。
故选B。
4. 某物体做直线运动的图像如图所示。关于物体在前8s内的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 第3s末物体速度大小为4m/s B. 第6s末物体加速度为0
C. 前8s内物体位移大小为8m D. 第8s末物体距离出发点最远
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像斜率表示加速度,由图像可知内的加速度为
第3s末物体速度大小为
A错误;
B.第6s末物体加速度为
B错误;
C.图像的面积代表物体运动的位移,前8s内物体位移大小为
C正确;
D.图像的面积表示物体的位移,则第6s末物体距离出发点最远,D错误。
故选C。
5. 甲、乙两物体的质量之比为,甲从高h处自由落下的同时,乙从高2h处自由落下,若不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A. 在下落过程中,同一时刻乙的速度更大 B. 甲落地之前,甲乙之间的距离逐渐变大
C. 甲落地时,乙的速度大小为 D. 甲、乙在空中运动的时间之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.两物体做自由落体运动,初速度为零,加速度均为,由可知,同一时刻速度相等,故A错误;
B.根据可知,两物体相同时间内下落的高度相同,所以甲落地之前,甲乙之间的距离保持不变,故B错误;
C.甲落地时,由,可得
此时乙的速度大小为,故C正确;
D.根据,可得
可知甲、乙在空中运动的时间之比为,故D错误。
故选C。
6. 物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是1.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
【答案】D
【解析】
【详解】C.根据匀加速直线运动的逐差公式,相邻相等时间间隔的位移差为,代入数据得,C错误;
BD.第2秒内的位移公式为:,代入已知条件和得,因此第1秒内的位移为,B错误,D正确;
A.第2秒初到第3秒末的总位移为10.0 m,时间为2秒,平均速度为,A错误。
故选D。
7. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,从某时刻开始刹车并计时,此后一段时间内,汽车的位移随时间变化的函数关系式为x=20t-2t2,则下列说法正确的是( )
A. 汽车做匀速运动时的速度为10m/s
B. 汽车在该段时间内的加速度为4m/s2
C. 从计时开始,汽车在6s内的位移为48m
D. 从计时开始,汽车在10s内的平均速度为5m/s
【答案】D
【解析】
【详解】汽车的位移随时间变化的函数关系式为x=20t-2t2,可知汽车的初速度和加速度为
汽车刹车后停下的时间
A.汽车的位移是时间的二次函数,所以汽车做匀变速运直线动,故A错误
B.汽车在该段时间内的加速度为 ,故B错误;
C.刹车后5s就停下了,所以汽车在6s内的位移为
故C错误;
D.刹车后5s就停下了,由选项C可知,汽车在10s内的位移是50m,所以汽车在10s内的平均速度为
故D正确;
故选D。
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,少选但正确得3分,有错选0分)
8. 某同学为研究雨滴下落的运动规律,通过查阅资料了解到,雨滴从高空竖直下落至地面的过程中,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,则雨滴在下落过程中的运动情况是( )
A. 速度不断减小,加速度为零时,速度最小 B. 在加速度减小到零之前速度都在增大
C. 加速度为零时,位移达到最大值 D. 当加速度为零时,速度达到最大值
【答案】BD
【解析】
【详解】ABD.加速度逐渐减小,但加速度方向与速度方向相同,所以速度不断增大;当加速度为零时,速度达到最大值,故A错误,BD正确;
C.加速度为零时,速度达到最大值,之后做匀速直线运动,位移继续增大,故C错误。
故选BD。
9. 如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A. 段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B. 小球通过、、、点所用的时间之比为
C. 小球通过、、、点时的速度大小之比为
D. 小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.初速度为0的匀变速直线运动相邻相等位移的时间之比的规律可知
根据平均速度定义式有
,
其中
解得
故A正确;
B.A、、、、五个等间距的点,根据位移公式有
可以解得
故B错误;
C.A、、、、五个等间距的点,根据位移与速度的关系式有
可以解得
故C正确;
D.点为段的中间位置,根据初速度为0的匀变速直线运动相邻相等时间内的位移正比等于连续奇数之比可知,B点为段的中间时刻,则小球通过B点的瞬时速度等于段的平均速度,故D错误。
故选AC。
10. 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像,驾驶员的反应时间为1s,下列说法正确的是( )
A. 从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度
B. 从到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m
C. 从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
D. 从到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据图线与坐标轴所围的面积表示位移,可知从t=0到停下,汽车在干燥路面和湿滑路面通过的位移分别为
则从到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面多行驶的距离为
汽车在干燥路面和湿滑路面的平均速度分别为
所以从到停下,汽车在湿滑路面的平均速度小于在干燥路面的平均速度,故A错误,B正确;
C.由图可知,从到停下,汽车做匀减速直线运动,汽车在干燥路面和湿滑路面的平均速度分别为
两平均速度相等,故C错误;
D.根据图象,图线的斜率表示加速度,由图可得,汽车在干燥路面和湿滑路面的加速度分别为
可得
故D正确。
故选BD。
三、实验题(共2小题,每空2分,共16分)
11. 小明在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,进行如下操作
(1)实验中如甲图所示调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开小车,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列小点。
(2)在打出的纸带上每5个点取一个计数点,打点计时器所用电源的频率为50Hz。测得的数据如乙图所示。利用这些数据,可以得出如下结果:
①打计数点1时纸带运动的速度是______;(结果保留三位有效数字)
②计算小车的加速度大小为______;(结果保留三位有效数字)
③根据实验结果可以判断计数点0______(选填“是”或“不是”)小车运动的起点。
(3)李华同学在利用该装置测定斜面上小车所做的匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带。他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,即两计数点之间时间间隔为0.1s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示,在A、B、C三段纸带中选出从纸带丙上撕下的那段应该是______(填选项)
A. B. C.
(4)若实验中电网电压为200V,而实验者并不知道,则加速度的测量值和真实值相比______(填“偏大”“偏小”“不变”)。
【答案】 ①. 0.201 ②. 1.14 ③. 不是 ④. B ⑤. 不变
【解析】
【详解】(2)[1]在打出的纸带上每5个点取一个计数点,则相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,打计数点1时纸带运动的速度为
[2]根据逐差法,小车的加速度大小为
[3]计数点0的速度为
可知计数点0不是小车运动的起点。
(3)[4]根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系
可得
则有
可得
故选B。
(4)[5]电网电压减小,不影响电源的频率,则也不影响打点周期,则加速度的测量值和真实值相比不变。
12. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度和加速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门(计算结果均保留2位有效数字)。
(1)若已知遮光板宽度d=2cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为t1=0.02s,t2=0.01s,则小车通过A、B两光电门的速度分别为vA=__________m/s,vB=__________m/s;
(2)在(1)的基础上,又测得遮光板从光电门A到光电门B的时间为t3=0.500s,可得小车在AB间的加速度a=__________m/s2。
【答案】(1) ①. 1.0 ②. 2.0
(2)2.0
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小车通过A、B两光电门的速度分别为
,
【小问2详解】
小车在AB间的加速度
四、解答题(共3小题,共38分)
13. 垫球是排球运动的基本技术之一,如图所示,在某次垫球训练过程中,排球自小丽的手上方某处自由下落,以速度落在小丽手上,小丽将其以原速率竖直向上垫起。已知排球和小丽的手接触的时间,取重力加速度大小。不计排球所受空气阻力,求:
(1)排球第一次下落的高度h;
(2)第一次下落过程中,排球运动最后的距离所用的时间t;
(3)排球与小丽的手接触过程中的平均加速度大小a。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式可得
解得排球第一次下落的高度为
【小问2详解】
根据,可得排球第一次下落的时间为
排球在开始下落所用时间为
则第一次下落过程中,排球运动最后的距离所用的时间为
【小问3详解】
已知小丽将其以原速率竖直向上垫起,排球和小丽的手接触的时间,则排球与小丽的手接触过程中的平均加速度大小为
14. 一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车的最大速度是12 m/s,则警车发动起来后要多长时间才能追上违章的货车?
【答案】(1)10 s (2)36 m (3)14 s
【解析】
【详解】试题分析:Δs=Δt·v=2.5×8 m=20 m.
(1)设警车发动起来后要时间t才能追上违章的货车,则 at2-vt=Δs
解得t=10 s或t=-2 s(舍去).
(2)在警车追上货车之前,两车速度相等时,两车间的距离最大,设警车发动起来后经时间t′两车速度相等,两车间的距离最大为sm,则:t′==4 s
sm=Δx+v·t′-at′2=(20+8×4-×2×42) m=36 m.
(3)若警车的最大速度是12 m/s,则警车发动起来后加速的时间:t0==s=6 s
设警车发动起来后经过时间t″追上违章的货车,则:a+vm(t″-t0)-vt″=Δx
解得t″=14
考点:考查了追击相遇问题
点评:做分析追击相遇问题的时候,方法大致分为两种,一种是物理分析法:即通过对物理情景和物理过程的分析找到临界状态和临界条件,然后列出等式求解,,另一种是数学方法,因为在匀变速直线运动的位移表达式中有时间的二次方,我们可列出方程,利用二次函数求极值,有时也可借助v-t图像解题
15. 城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生。如图所示,某高楼距地面高H=47m的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动(花盆可视为质点)。现有一辆长、高h=2m的货车,正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时,货车车头距花盆的水平距离为,由于道路限制,汽车只能直行通过阳台的正下方的通道,g取10。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到。
(2)若司机发现花盆开始掉落,采取制动的方式来避险,货车最大加速度为4.5,使货车在花盆砸落点前停下,求允许货车司机反应的最长时间。
(3)若司机发现花盆开始掉落,司机反应时间△t=1s,则司机采取什么方式可以避险(货车加速、减速可视为匀变速)。
【答案】(1)能被砸到
(2)
(3)以至少加速或以至少减速能避险
【解析】
【小问1详解】
花盆落到车上的时间
解得
汽车的位移
则能被砸到。
【小问2详解】
由位移关系可知
解得反应的最长时间
【小问3详解】
若货车加速通过,满足
花盘落到地面的时间
若货车减速通过,满足
以至少加速或以至少减速能避险。
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