精品解析:重庆市第一中学2025-2026学年高一上学期第一次月考物理试题
2025-11-17
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内容正文:
重庆一中高2028届高一上期月考物理试题卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将答题卡交回,试卷自己带走。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列各种说法中,表示时间间隔的是( )
A. 早上6:45起床 B. 晚上23:00熄灯 C. 物理考试12:00结束 D. 午休50min
2. 关于路程和位移,下列说法正确的是( )
A. 位移和路程都是矢量 B. 位移为0,路程也一定为0
C. 在单向直线运动中,位移的大小等于路程 D. 位移是物体运动轨迹的长度
3. 2025年6月,雷霆队在总决赛战胜印第安纳步行者队,以4∶3的总比分赢得赛季NBA总冠军。在如图所示的篮球比赛中,下列情境中的研究对象可以视为质点的是( )
A. 研究比赛中篮球的旋转时 B. 研究篮球在空中的轨迹时
C. 研究篮球比赛中球员投篮的动作时 D. 研究落在边线处篮球是否出界时
4. 一质点沿直线做加速运动,它离开O点的位置x随时间t变化的关系为x=3+2t+2t2(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=4t+2(m/s),则该质点在t=3s时的瞬时速度和t=0到t=3s的平均速度分别为( )
A. 14m/s、8m/s B. 8m/s、14m/s C. 24m/s、9m/s D. 14m/s、9m/s
5. t=0时刻,a、b两物体从同一地点,沿同一方向做直线运动,两物体的位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. t0时刻,a、b的速度相等 B. 0~t0时间内,a、b间的距离先减小后增大
C. 0~t0时间内,a的平均速度大于b的平均速度 D. 0~t0时间内,a、b经过的路程相同
6. 新能源汽车在批量投产之前,要多次进行启动和刹车的性能测试。某款新能源车正在平直道路上进行测试,某时刻开始计时,该车的运动图像如图所示。关于该车的运动,下列说法正确的是( )
A. 此车做的是加速运动 B. 此车的加速度大小为1m/s2
C. 此车的初速度为8m/s D. 计时开始后的5s内此车前进位移大小为15m
7. 某同学准备了8个小球,每隔0.5s以15m/s的速度从水平地面竖直上抛一个小球,不计空气阻力,所有小球在空中均不发生碰撞,小球同时处于同一高度视为小球相遇。则第一个抛出的小球在落地之前,在空中遇到的小球个数为(g=10m/s2)( )
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
8. 一辆违规车在平直的公路上以的速度匀速行驶,经过警车时,警车立即由静止开始追赶。假设警车在追赶过程中做的是变速直线运动,其加速和减速的最大加速度均为,若警车追上违规车时恰好与它速度相同,警车追上违规车的最短时间为( )
A. s B. 2s C. s D. s
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 物体速度为0,加速度不一定为0 B. 加速度是反映位置变化快慢的物理量
C. 加速度越大,速度变化越快 D. 加速度大于0,物体一定做加速运动
10. 甲、乙两同学相约一起去上学,两人同时从位于东西两个方向的家中出发,沿同一直线相向而行,经过一段时间后两人会合。身上携带的运动手表分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系,如图所示。其中,甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧。则( )
A. 在t1时刻,甲、乙两人加速度大小相等 B. 在t3时刻,甲、乙两人速度大小相同
C. 0~t2时间内,乙所走的路程大于甲所走的路程 D. 0~t4时间内,甲的平均速率小于乙的平均速率
11. 一些速度传感器是运用了超声波测速的原理,工作时传感器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被传感器接收。从传感器发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,下图是连续两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A. 物体在远离传感器 B. 物体第二次反射脉冲时的时刻为
C. 超声波的速度为 D. 物体的平均速度为
12. 在水平面上固定着四个木块中做匀减速直线运动,长度分别是L、2L、3L、4L。一子弹以水平初速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿过第四个木块时速度恰好为0,则( )
A. 子弹穿入第二个木块和第四个木块时的速度之比
B. 子弹穿入第一个木块和穿出第三个木块时的速度之比
C. 子弹通过第二个木块和第三个木块的时间之比
D. 若子弹停在第四个木块中某一位置,则子弹穿入第二个木块和穿出第二个木块的速度之比
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.
(1)在某次光电门测速的实验中,一小铁球在两个光电门的竖直上方静止释放,先后通过同一竖直线上的两光电门。配套的计时器记录了小铁球通过第一个光电门所用时间为,通过第二个光电门所用时间为。已知小铁球的直径为2.0cm,小铁球通过第二个光电门时的速度大小为___________m/s。(保留两位有效数字)
(2)利用以上的测速方法本质上测的是小铁球通过光电门的___________(填“平均速度”或“瞬时速度”),为提高实验准确度,应尽可能选用直径更___________(填“小”或“大”)的小铁球。
14. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在钩码的牵引下开始运动,钩码落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点。相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为50Hz。(不计空气阻力)
(1)物体做匀加速运动的阶段是___________,物体做匀减速运动的阶段是___________(填选项代号)。
A. 计数点1-6 B. 计数点1-7 C. 计数点7-11 D. 计数点6-11
(2)计数点4对应的速度大小v4=___________m/s(保留三位有效数字)。
(3)物块匀减速运动过程中加速度的大小为a=___________m/s2(保留三位有效数字)。
(4)计数点7对应的速度大小v7=___________m/s(保留三位有效数字)。
15. 如图所示,一小球以v0=3m/s的速度向右沿水平面做匀减速直线运动,加速度大小为a1=1m/s2.经过t1=1s后,小球与右侧的竖直墙壁发生碰撞,并以v2=1m/s的速度反向弹回。已知小球与竖直墙壁作用的时间t2=0.05s,以水平向右为正方向,求:
(1)小球与右侧的竖直墙壁发生碰撞前的速度v1;
(2)小球与墙壁碰撞过程中的加速度a2.
16. 一辆汽车以v0=32m/s的速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方有一警示牌,需要立即刹车。该司机从发现警示牌到刹车系统开始工作所用的时间为t0=0.7s,刹车系统开始工作后,汽车以a=4m/s2做匀减速直线运动,恰好到警示牌处停下。求:
(1)汽车开始减速后前6s的位移大小;
(2)汽车开始减速后前9s的位移大小;
(3)司机发现警示牌时汽车到警示牌的距离d。
17. 一可视为质点的小球从一建筑物旁的水平地面以某一初速度竖直向上抛出,向上运动过程中经过一高度h=2m的窗户,从窗户下边缘到上边缘用时为,窗户上边缘离楼顶的高度与窗户下边缘离地的高度相同。小球恰好能运动到楼顶再自由下落。忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球经过窗户的平均速度;
(2)楼顶离地面的高度H;
(3)若从楼顶以v0=15m/s竖直向上抛出该小球,求小球运动到距抛出点10m时所用时间。
18. 重庆一中成功举行了秋季田径运动会,同学们在赛前进行了4×100m接力赛交接棒的练习。甲、乙两位同学分别为第三棒和第四棒,甲、乙能达到的最大速度均为vm=8m/s。由于体力原因,甲离接力区x0=10m时,开始以a1=1.4m/s2做匀减速运动,进入接力区后做匀速运动。两人为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置甲向乙发出起跑口令的标记。在某次练习中,甲在距离接力区前端d处做了标记(图中未画出),当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令。已知乙在接力区前端听到口令有t0=0.1s的反应时间(忽略声音传播的时间),接力区的长度L=30m,乙起跑后以a2=2m/s2做匀加速运动,假设练习时两人均做直线运动,且交接棒动作不影响运动员的速度。
(1)若甲在接力区恰能在两人速度相等时追上乙并瞬间完成交接棒。求甲追上乙时,乙的速度大小v1;
(2)在第(1)问的情境下,求标记处离接力区前端的距离d1;
(3)若乙起跑加速度可调节,且甲在乙后方1m之内均可完成交接棒,但为了防止“掉棒”,甲在乙后方距离小于1m这个过程必须维持至少1.5s的时间,当恰好满足以上条件时,求乙的起跑加速度大小以及这种情境下标记处离接力区前端的距离d2。
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重庆一中高2028届高一上期月考物理试题卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将答题卡交回,试卷自己带走。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列各种说法中,表示时间间隔的是( )
A. 早上6:45起床 B. 晚上23:00熄灯 C. 物理考试12:00结束 D. 午休50min
【答案】D
【解析】
【详解】A.“6:45”是起床的具体时刻,属于时刻,故A错误;
B.“23:00”是熄灯的具体时刻,属于时刻,故B错误;
C.“12:00”是考试结束的具体时刻,属于时刻,故C错误;
D.“50min”表示午休的持续时间,是时间间隔,故D正确。
故选D。
2. 关于路程和位移,下列说法正确的是( )
A. 位移和路程都是矢量 B. 位移为0,路程也一定为0
C. 在单向直线运动中,位移的大小等于路程 D. 位移是物体运动轨迹的长度
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移是矢量,路程是标量,故A错误;
B.位移为0时,路程可能不为0(如绕一圈回到原点),故B错误;
C.在单向直线运动中,物体运动轨迹为直线且无折返,位移大小等于路程,故C正确;
D.位移是矢量,表示位置变化,而路程是轨迹长度,故D错误。
故选C。
3. 2025年6月,雷霆队在总决赛战胜印第安纳步行者队,以4∶3的总比分赢得赛季NBA总冠军。在如图所示的篮球比赛中,下列情境中的研究对象可以视为质点的是( )
A. 研究比赛中篮球的旋转时 B. 研究篮球在空中的轨迹时
C. 研究篮球比赛中球员投篮的动作时 D. 研究落在边线处篮球是否出界时
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】物理能否视为质点,要求物体的大小、形状对研究的问题没有影响,只有在研究篮球在空中的轨迹时,符合要求,故选B。
【点睛】
4. 一质点沿直线做加速运动,它离开O点的位置x随时间t变化的关系为x=3+2t+2t2(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=4t+2(m/s),则该质点在t=3s时的瞬时速度和t=0到t=3s的平均速度分别为( )
A. 14m/s、8m/s B. 8m/s、14m/s C. 24m/s、9m/s D. 14m/s、9m/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题中关系式,可知该质点在t=3s时的瞬时速度
根据题中关系式,可知t=0时的位移
t=3s时的位移
则t=0到t=3s的平均速度
故选A。
5. t=0时刻,a、b两物体从同一地点,沿同一方向做直线运动,两物体的位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. t0时刻,a、b的速度相等 B. 0~t0时间内,a、b间的距离先减小后增大
C. 0~t0时间内,a的平均速度大于b的平均速度 D. 0~t0时间内,a、b经过的路程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.在图像中,斜率表示速度。时刻,a的斜率小于b的斜率,说明a的速度小于b的速度,二者速度不相等,故A错误;
B.两物体的距离等于位移差。图像可知时间内,a、b位移差(两者纵坐标之差)先增大后减小,故B错误;
C.平均速度的公式为
图像可知时间内,a和b的总位移相等(末位置相同),总时间也相等(都是),因此二者平均速度相等,故C错误;
D.路程是物体实际运动轨迹的长度。由于a、b沿同一方向做直线运动(无反向运动),因此路程等于位移的大小。又因为二者总位移相等,所以路程也相同,故D正确。
故选D。
6. 新能源汽车在批量投产之前,要多次进行启动和刹车的性能测试。某款新能源车正在平直道路上进行测试,某时刻开始计时,该车的运动图像如图所示。关于该车的运动,下列说法正确的是( )
A. 此车做的是加速运动 B. 此车的加速度大小为1m/s2
C. 此车的初速度为8m/s D. 计时开始后的5s内此车前进位移大小为15m
【答案】C
【解析】
【详解】C.由图可知图像是一条倾斜的直线,设
解得
由可知,故C正确;
AB.当,时可得
解得
由于与反向,所以此车先做的是减速运动,故AB错误;
D.计时开始后车停止前运动的时间
计时开始后的5s内此车前进位移大小为,故D错误。
故选C。
7. 某同学准备了8个小球,每隔0.5s以15m/s的速度从水平地面竖直上抛一个小球,不计空气阻力,所有小球在空中均不发生碰撞,小球同时处于同一高度视为小球相遇。则第一个抛出的小球在落地之前,在空中遇到的小球个数为(g=10m/s2)( )
A. 4个 B. 5个 C. 6个 D. 7个
【答案】B
【解析】
【详解】第一个小球竖直上抛的总时间
在第一个小球落地前(),后续小球抛出时间 需满足
解得
即第2至第6个小球(共5个)的抛出时间为 。
两球相遇时位移相等,方程为
化简得相遇时间
需满足且
代入各验证当时(有效)
当时(有效)
当时 (有效)
当时(有效)
当时(有效)
第7个小球时,相遇时间
此时两球均在地面,不计入空中相遇。因此,第一个小球在空中遇到5个小球。故选B。
8. 一辆违规车在平直的公路上以的速度匀速行驶,经过警车时,警车立即由静止开始追赶。假设警车在追赶过程中做的是变速直线运动,其加速和减速的最大加速度均为,若警车追上违规车时恰好与它速度相同,警车追上违规车的最短时间为( )
A. s B. 2s C. s D. s
【答案】A
【解析】
【详解】警车需先加速到最大速度再减速至10m/s,追上时位移相等且共速。加速时间,加速度,末速度
加速位移为
减速时间,加速度,末速度
得
减速位移为
警车总位移
超载车位移
联立方程
解得或(舍去)
总时间
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 关于加速度,下列说法正确的是( )
A. 物体速度为0,加速度不一定为0 B. 加速度是反映位置变化快慢的物理量
C. 加速度越大,速度变化越快 D. 加速度大于0,物体一定做加速运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.物体速度为0时,加速度可能不为0。例如,竖直上抛的物体到达最高点时,速度为0,但加速度为重力加速度g,故A正确;
B.加速度是反映速度变化快慢的物理量,反映 “位置变化快慢”的是速度,故B错误;
C.加速度的物理意义就是描述速度变化的快慢,加速度越大,速度变化越快,故C正确;
D.加速度大于0时(与规定正方向相同),若速度方向为负(与规定正方向相反),则物体做减速运动,故D错误。
故选AC。
10. 甲、乙两同学相约一起去上学,两人同时从位于东西两个方向的家中出发,沿同一直线相向而行,经过一段时间后两人会合。身上携带的运动手表分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间的变化关系,如图所示。其中,甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧。则( )
A. 在t1时刻,甲、乙两人加速度大小相等 B. 在t3时刻,甲、乙两人速度大小相同
C. 0~t2时间内,乙所走的路程大于甲所走的路程 D. 0~t4时间内,甲的平均速率小于乙的平均速率
【答案】AB
【解析】
【详解】A.速度-时间图像的斜率表示加速度,由图可知在t1时刻,甲图像斜线的斜率与乙图像的斜率绝对值相等,则甲、乙两人加速度大小相等,故A正确;
B.由图可知在t3时刻,甲、乙两人速度大小随时间变化的图像相交,则速度大小相同,故B正确;
C.速度大小随时间的变化图像与时间轴围成的面积表示路程,则0~t2时间内,乙所走的路程小于甲所走的路程,故C错误;
D.由图可知0~t4时间内,两人速度大小随时间变化的图像与时间轴围成的面积相等,故甲的位移与乙的位移相等,故甲平均速率等于乙的平均速率,故D错误。
故选AB。
11. 一些速度传感器是运用了超声波测速的原理,工作时传感器向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被传感器接收。从传感器发射超声波开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,下图是连续两次发射的超声波的位移—时间图像,则下列说法正确的是( )
A. 物体在远离传感器 B. 物体第二次反射脉冲时的时刻为
C. 超声波的速度为 D. 物体的平均速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从图像看,第二次超声波的最大位移,说明物体反射超声波的距离在减小,即物体靠近传感器,故A错误;
B.超声波从发射到接收的过程是对称的(匀速传播),则物体第二次反射脉冲时的时刻为,故B正确;
C.第二次超声波的传播时间为,传播距离为,超声波的速度为,故C正确;
D.物体两次反射超声波时间间隔
该段时间物体运动距离
则物体的平均速度为,故D错误。
故选BC。
12. 在水平面上固定着四个木块中做匀减速直线运动,长度分别是L、2L、3L、4L。一子弹以水平初速度v射入木块,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿过第四个木块时速度恰好为0,则( )
A. 子弹穿入第二个木块和第四个木块时的速度之比
B. 子弹穿入第一个木块和穿出第三个木块时的速度之比
C. 子弹通过第二个木块和第三个木块的时间之比
D. 若子弹停在第四个木块中某一位置,则子弹穿入第二个木块和穿出第二个木块的速度之比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.将子弹运动逆向视为初速度为0的匀加速直线运动,根据
可知子弹穿入第二个木块和第四个木块时的速度之比,故A错误;
B.弹穿入第一个木块和穿出第三个木块时的速度之比,故B正确;
C.根据
解得
可知子弹通过第二个木块时间
可知子弹通过第三个木块时间
联立解得,故C正确;
D.若子弹恰好停在第4个木块的左端,则子弹穿入第二个木块和穿出第二个木块的速度之比
若子弹恰好停在第4个木块的右端,则子弹穿入第二个木块和穿出第二个木块的速度之比
综合可知子弹穿入第二个木块和穿出第二个木块的速度之比,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.
(1)在某次光电门测速的实验中,一小铁球在两个光电门的竖直上方静止释放,先后通过同一竖直线上的两光电门。配套的计时器记录了小铁球通过第一个光电门所用时间为,通过第二个光电门所用时间为。已知小铁球的直径为2.0cm,小铁球通过第二个光电门时的速度大小为___________m/s。(保留两位有效数字)
(2)利用以上的测速方法本质上测的是小铁球通过光电门的___________(填“平均速度”或“瞬时速度”),为提高实验准确度,应尽可能选用直径更___________(填“小”或“大”)的小铁球。
【答案】(1)0.40
(2) ①. 平均速度 ②. 小
【解析】
【小问1详解】
小铁球通过第二个光电门时的速度大小为
【小问2详解】
[1][2]利用以上的测速方法本质上测的是小铁球通过光电门的平均速度,为提高实验准确度,应尽可能选用直径更小的小铁球。
14. 某同学利用图甲所示的实验装置,探究物体在水平桌面上的运动规律,物块在钩码的牵引下开始运动,钩码落地后,物块再运动一段距离后停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点。相邻计数点间的距离如图乙所示,打点计时器电源的频率为50Hz。(不计空气阻力)
(1)物体做匀加速运动的阶段是___________,物体做匀减速运动的阶段是___________(填选项代号)。
A. 计数点1-6 B. 计数点1-7 C. 计数点7-11 D. 计数点6-11
(2)计数点4对应的速度大小v4=___________m/s(保留三位有效数字)。
(3)物块匀减速运动过程中加速度的大小为a=___________m/s2(保留三位有效数字)。
(4)计数点7对应的速度大小v7=___________m/s(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②. C
(2)0.576 (3)
(4)0.827
【解析】
【小问1详解】
[1]根据,物体做匀加速运动的阶段是计数点1-6,故选A;
[2]根据,物体做匀减速运动的阶段是计数点7-11,故选C。
【小问2详解】
由题意可知相邻计数点间的时间间隔为
根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知计数点4对应的速度大小
【小问3详解】
物块匀减速运动过程中加速度
故物块匀减速运动过程中加速度大小为。
【小问4详解】
计数点8对应的速度大小
由运动学公式,得计数点7对应的速度大小
15. 如图所示,一小球以v0=3m/s的速度向右沿水平面做匀减速直线运动,加速度大小为a1=1m/s2.经过t1=1s后,小球与右侧的竖直墙壁发生碰撞,并以v2=1m/s的速度反向弹回。已知小球与竖直墙壁作用的时间t2=0.05s,以水平向右为正方向,求:
(1)小球与右侧的竖直墙壁发生碰撞前的速度v1;
(2)小球与墙壁碰撞过程中的加速度a2.
【答案】(1)2m/s,方向向右
(2)60m/s2,方向向左
【解析】
【小问1详解】
小球与右侧的竖直墙壁发生碰撞前的速度
方向向右。
【小问2详解】
以水平向右为正方向,则小球与墙壁碰撞过程中的加速度
方向向左。
16. 一辆汽车以v0=32m/s的速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方有一警示牌,需要立即刹车。该司机从发现警示牌到刹车系统开始工作所用的时间为t0=0.7s,刹车系统开始工作后,汽车以a=4m/s2做匀减速直线运动,恰好到警示牌处停下。求:
(1)汽车开始减速后前6s的位移大小;
(2)汽车开始减速后前9s的位移大小;
(3)司机发现警示牌时汽车到警示牌的距离d。
【答案】(1)120 m
(2)128 m (3)150.4 m
【解析】
【小问1详解】
汽车匀减速运动的时间为
由,可得汽车开始减速后前6s的位移
【小问2详解】
由,可知汽车开始减速后前9s的位移即为汽车开始减速后前8s的位移
【小问3详解】
该司机从发现警示牌到刹车系统开始工作所运动的位移大小
司机发现警示牌时汽车到警示牌的距离
17. 一可视为质点的小球从一建筑物旁的水平地面以某一初速度竖直向上抛出,向上运动过程中经过一高度h=2m的窗户,从窗户下边缘到上边缘用时为,窗户上边缘离楼顶的高度与窗户下边缘离地的高度相同。小球恰好能运动到楼顶再自由下落。忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球经过窗户的平均速度;
(2)楼顶离地面的高度H;
(3)若从楼顶以v0=15m/s竖直向上抛出该小球,求小球运动到距抛出点10m时所用时间。
【答案】(1)10m/s
(2)10.1m (3)、或
【解析】
【小问1详解】
小球经过窗户的平均速度
【小问2详解】
设窗户上边缘离楼顶的高度为,小球从楼顶自由落体到窗户上边缘的时间为,则,
解得,
楼顶离地面的高度
【小问3详解】
小球运动到抛出点上方10m处时,
解得,
小球运动到抛出点下方10m处时,
解得,(舍去)
所以小球运动到距抛出点10m时所用时间为、或。
18. 重庆一中成功举行了秋季田径运动会,同学们在赛前进行了4×100m接力赛交接棒的练习。甲、乙两位同学分别为第三棒和第四棒,甲、乙能达到的最大速度均为vm=8m/s。由于体力原因,甲离接力区x0=10m时,开始以a1=1.4m/s2做匀减速运动,进入接力区后做匀速运动。两人为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置甲向乙发出起跑口令的标记。在某次练习中,甲在距离接力区前端d处做了标记(图中未画出),当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令。已知乙在接力区前端听到口令有t0=0.1s的反应时间(忽略声音传播的时间),接力区的长度L=30m,乙起跑后以a2=2m/s2做匀加速运动,假设练习时两人均做直线运动,且交接棒动作不影响运动员的速度。
(1)若甲在接力区恰能在两人速度相等时追上乙并瞬间完成交接棒。求甲追上乙时,乙的速度大小v1;
(2)在第(1)问的情境下,求标记处离接力区前端的距离d1;
(3)若乙起跑加速度可调节,且甲在乙后方1m之内均可完成交接棒,但为了防止“掉棒”,甲在乙后方距离小于1m这个过程必须维持至少1.5s的时间,当恰好满足以上条件时,求乙的起跑加速度大小以及这种情境下标记处离接力区前端的距离d2。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
由得,甲进入接力区的速度
甲追上乙时两者速度相等,故乙的速度大小
【小问2详解】
甲从标记处开始的三个运动过程的位移分别记作、、,因为甲乙共速时相遇,因此甲进入接力区的位移和乙走的位移相等,即,由图
可知,甲在接力区运动的时间。
甲追上乙时,乙的运动时间
甲从标记处运动到接力区前端的时间
甲减速过程的时间
甲匀速过程的时间
由可知,
,
因此
【小问3详解】
假设交接棒的情景如图:
则甲乙共速前时相距,,
解得
因为乙的最大速度是,所以共速后,乙还能加速
这种情景不满足题目中要求维持时长恰好为。
设甲乙第一次相距到共速用时,乙从到用时,乙速度为到甲乙第二次相距用时,由图可得
解得
乙加速到所需时间
因为,所以假设成立(甲确实是进入接力区后才与乙相距的)
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