精品解析:江西省南昌市第二中学2025-2026学年高一上学期11月期中物理试题
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内容正文:
南昌二中2025-2026学年度上学期高一物理期中试卷
一、选择题(1~7题为单选题,每题4分;8~10题为多选题,每题6分;共计46分)
1. 如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯都匀速向上运转,则下列说法正确的是( )
A. 甲受到三个力的作用
B. 乙受到两个力的作用
C. 甲对扶梯没有摩擦力的作用
D. 扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上
2. 如图所示,质量为的物体与地面间的动摩擦因数,从时刻开始以初速度沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力随时间变化的图像是下列图中的(取)( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,把一个物体用两根等长的细绳Oa和Ob悬挂在半圆环上,O点为半圆环的圆心()。让a点固定不动,当b点由点c向最低点d缓慢移动的过程中,Oa和Ob两绳对物体的拉力T1和T2的大小变化是( )
A. T1和T2均逐渐增大
B. T1始终增大,T2先减小后增大
C. T1始终增大,T2先增大后减小
D. T1和T2都是逐渐减小
4. 甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,两图中重物都静止,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg
B. 轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂
5. 我国的石桥世界闻名,如图,某桥由六块形状完全相同的石块组成,其中石块1、6固定,2、5质量相同为m,3、4质量相同为,不计石块间的摩擦,则为( )
A. B. C. 1 D. 2
6. 如图,质量均为m的小球A和B,套在光滑水平杆上,两球间连接原长为1.5L的轻弹簧,A、B分别通过长为L的轻绳一起吊起质量也为m的小球C。当两绳的夹角为60°时恰好处于平衡状态,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 弹簧对A和B的力是一对作用力和反作用力 B. 杆对A的支持力大小为mg
C. 轻绳上的张力大小为 D. 弹簧的劲度系数为
7. 蓝牙是一种短距离通信无线技术。如图所示,两条足够长的平行直轨道相距6m,某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B在轨道上进行实验。t=0时,A车以11m/s的速度向右经过O1点,B车以2m/s的速度向右经过O2点。此时关闭A车动力,A车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,B车继续做匀速直线运动。已知O1O2与轨道垂直,两车间的距离不大于10m时才可以实现蓝牙通信,忽略信号传递的时间,则从t=0起两车间能通信的时间总共为( )
A. 1s B. 8s C. 9s D. 17s
8. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 4.5s~5.5s时间内木板可能做加速运动
B. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:9
C. 2.5s~3.5s时间内棉线的拉力小于长木板对物块的摩擦力
D. 仅通过图乙数据就可算出物块与木板间的动摩擦因数
9. 一兴趣小组用两个相同的遥控小车沿直线进行追逐比赛,两小车分别安装不同的传感器并连接到计算机中,A小车安装加速度传感器,B小车安装速度传感器,两车初始时刻速度大小均为,A车在前、B车在后,两车相距,其传感器读数与时间的函数关系图像如图所示,规定初始运动方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 时两车间距离为
B. 内,A车的加速度大于B车的加速度
C. 两车最近距离为
D. 内两车无法相遇
10. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,设图中刚好有20张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左
B. 第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为μ2(F+10mg)
C. 第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为μ2(F+mg)
D. 若μ1=2,则进纸系统不能进纸
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
n
1
2
3
4
5
6
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,______cm,压缩量的平均值______cm;
(2)上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留3位有效数字)
12. 某同学做“探究求合力的方法”的实验”
(1)关于部分实验步骤以下说法正确的是_______;
A.拉力大小可以直接由弹簧测力计读出
B.记录拉力方向时可以用铅笔沿细线画一条线来表示
C.实验过程中弹簧测力计的轴线可以与纸面不平行
D.作力的图示时,不同的拉力可以设定不同的标度
(2)实验中橡皮条的一端固定在P点,用A、B两只弹簧测力计通过细绳拉结点C,使其伸长到O点,记下C、O点的位置,同时记下细绳的拉力方向及弹簧测力计A、B的读数分别为F1、F2,如图甲,然后用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使结点C仍然伸长到原来的O点,记下细绳的拉力方向及弹簧秤的示数为F。
①某同学认定F等于F1、F2两个力的合力,是因为F的作用效果与F1、F2共同作用的效果_______(选填“相同”、“不同”);
②通过探究,得到力的合成遵循_______定则。
③若实验中,用A、B两只弹簧测力计把皮条上的结点拉到某一位置O,这时AO、BO间夹角∠AOB<90°,如图所示,现改变弹簧测力计A的拉力方向,使α角减小,但不改变它的拉力大小,那么要使结点仍被拉到O点,就应调节弹簧测力计B拉力的大小及β角,在下列调整方法中,可行的方法是_______;
A.增大B的拉力和β角
B.增大B的拉力,β角不变
C.增大B的拉力,减小β角
D.B的拉力大小不变,增大β角
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,质量为m的木块在与水平方向成角的斜向上拉力F作用下,在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦因数为,木块与木板间的滑动摩擦因数为,已知长木板处于静止状态,已知重力加速度为g。求地面对长木板的摩擦力大小为多少?
14. 如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数均为k,弹簧与木块、弹簧与地面均拴接在一起,整个系统静止。现用力向上缓慢提A木块,直到2弹簧弹力大小变为原来的一半为止,求这一过程中A木块移动的距离。(已知重力加速度为g)
15. 在一条平直的公路上有一辆长的电动自行车正以的速度匀速向前行驶,在其车尾后方远处的另一条车道上有一辆长的公共汽车正以同向驶来。由于公共汽车要在前方处的终点站停车,便在此时开始刹车使之做匀减速运动,结果车头恰停在站点处。不考虑公共汽车的再次启动,求
(1)公共汽车刹车的加速度;
(2)从汽车开始刹车计时,公共汽车(车头)从后方追至自行车车尾所需的时间;
(3)两车错车的时间(保留位有效数字)。
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南昌二中2025-2026学年度上学期高一物理期中试卷
一、选择题(1~7题为单选题,每题4分;8~10题为多选题,每题6分;共计46分)
1. 如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯都匀速向上运转,则下列说法正确的是( )
A. 甲受到三个力的作用
B. 乙受到两个力的作用
C. 甲对扶梯没有摩擦力的作用
D. 扶梯对乙的作用力方向垂直扶梯向上
【答案】C
【解析】
【详解】AC.甲图中电梯匀速上升,由平衡条件知,人只是受重力和支持力两个力的作用,人与扶梯之间没有摩擦力,故A错误,C正确;
BD.乙图中电梯匀速上升,人受重力、支持力和摩擦力三个力的作用,由平衡条件知,扶梯对乙的作用力与乙受到的重力等大反向,故方向应竖直向上,故BD错误。
故选C。
2. 如图所示,质量为的物体与地面间的动摩擦因数,从时刻开始以初速度沿水平地面向右滑行,同时受到一个水平向左的恒力的作用,取向右为正方向,该物体受到的摩擦力随时间变化的图像是下列图中的(取)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体从开始以初速度沿水平地面向右做匀减速运动,受到的滑动摩擦力大小为,方向向左,为负值;
当物体的速度减到零时,物体所受的最大静摩擦力为,则,所以物体不能被拉动而处于静止状态,受到静摩擦力作用,其大小为,方向向右,为正值。
故选A。
3. 如图所示,把一个物体用两根等长的细绳Oa和Ob悬挂在半圆环上,O点为半圆环的圆心()。让a点固定不动,当b点由点c向最低点d缓慢移动的过程中,Oa和Ob两绳对物体的拉力T1和T2的大小变化是( )
A. T1和T2均逐渐增大
B. T1始终增大,T2先减小后增大
C. T1始终增大,T2先增大后减小
D. T1和T2都是逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,作出一系列平衡状态下的力的三角形,因为开始时,所以开始时,则当b点由点c向最低点d缓慢移动的过程中,T1始终增大,T2先减小后增大。
故选B。
4. 甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,两图中重物都静止,已知重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )
A. 与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg
B. 轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,甲中轻绳更容易断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲中受力如下图,杆受力沿杆,两端绳中拉力不同
由平行四边形定则,可知,
则轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为,故A错误;
BC.乙图中受力如下图,杆受力不沿杆,绳中两个拉力大小相同,可知
小滑轮受到杆的弹力,故BC错误;
D.若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,甲乙图中绳子拉力大小关系如下
故甲中轻绳更容易断裂,故D正确。
故选D。
5. 我国的石桥世界闻名,如图,某桥由六块形状完全相同的石块组成,其中石块1、6固定,2、5质量相同为m,3、4质量相同为,不计石块间的摩擦,则为( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】D
【解析】
【详解】六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为,每块石块对应的圆心角为,对第块石块受力分析如图
结合力的合成可知
对第2块和第三块石块整体受力分析如图
解得
故选D。
6. 如图,质量均为m的小球A和B,套在光滑水平杆上,两球间连接原长为1.5L的轻弹簧,A、B分别通过长为L的轻绳一起吊起质量也为m的小球C。当两绳的夹角为60°时恰好处于平衡状态,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A. 弹簧对A和B的力是一对作用力和反作用力 B. 杆对A的支持力大小为mg
C. 轻绳上的张力大小为 D. 弹簧的劲度系数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一对作用力和反作用力是两个物体间的相互作用,故弹簧对A和B的力不是一对作用力和反作用力,故A错误;
B.对A、B、C三个小球整体分析,竖直向下的重力3mg,杆对A、B竖直向上的支持力,根据对称性知杆对A、B向上的支持力相同,故杆对A的支持力大小为,故B错误;
C.对C受力分析知
解得
轻绳上的张力大小为,故C错误;
D.对A受力分析如图有
,
解得
故D正确。
故选D。
7. 蓝牙是一种短距离通信无线技术。如图所示,两条足够长的平行直轨道相距6m,某同学用安装有蓝牙设备的玩具车A、B在轨道上进行实验。t=0时,A车以11m/s的速度向右经过O1点,B车以2m/s的速度向右经过O2点。此时关闭A车动力,A车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,B车继续做匀速直线运动。已知O1O2与轨道垂直,两车间的距离不大于10m时才可以实现蓝牙通信,忽略信号传递的时间,则从t=0起两车间能通信的时间总共为( )
A. 1s B. 8s C. 9s D. 17s
【答案】C
【解析】
【详解】当两车之间的距离为10m时,它们沿平行轨道方向的相对距离为,则
此题分析2段过程,第一段A车运动,在此过程中A车做匀减速直线运动,其位移为
B车做匀速直线运动,其位移为
根据题意有
解以上各式得
(t=8s舍去,因为A车在8s之前已经停止)
之后二者沿平行轨道方向的相对距离原来越远,设经时间停止运动,在A车停之前有
即A车用时5.5s停止,并且位移为30.25m,此时B车经过的位移为
二者水平距离大于8m,无法实现蓝牙通信。
第二段分析A车停止后的后续过程中,B逐渐向A靠近,并且B车处于A车左侧和右侧8m都可进行通讯,故第二段通讯时间为
所以总时间为
故选C。
8. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 4.5s~5.5s时间内木板可能做加速运动
B. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:9
C. 2.5s~3.5s时间内棉线的拉力小于长木板对物块的摩擦力
D. 仅通过图乙数据就可算出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】AB
【解析】
【详解】A.4.5s~5.5s时间内木板相对木块已经发生了相对滑动,则木板可能做加速运动,选项A正确;
B.由图可知,最大静摩擦力为10N,滑动摩擦力为9N,则最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:9,选项B正确;
C.物块始终处于静止状态,则2.5s~3.5s时间内棉线的拉力等于长木板对物块的摩擦力,选项C错误;
D.因物块的重力未知,则对木板的压力未知,则仅通过图乙数据不能算出物块与木板间的动摩擦因数,选项D错误。
故选AB。
9. 一兴趣小组用两个相同的遥控小车沿直线进行追逐比赛,两小车分别安装不同的传感器并连接到计算机中,A小车安装加速度传感器,B小车安装速度传感器,两车初始时刻速度大小均为,A车在前、B车在后,两车相距,其传感器读数与时间的函数关系图像如图所示,规定初始运动方向为正方向,则下列说法正确的是( )
A. 时两车间距离为
B. 内,A车的加速度大于B车的加速度
C. 两车最近距离为
D. 内两车无法相遇
【答案】AD
【解析】
【详解】A.前3s内A车做匀减速运动,则时的位移
B车的位移
两车间距离为45m+100m-90m=55m,A正确;
B.内,A车的加速度为5m/s2; B车的加速度
可知两车的加速度大小相等,B错误;
C.在t=3s时刻A车的速度,即速度减为零,设在t=3s后再经过时间两车共速,则
可得
即在t=6s时两车共速,此时两车最近,则两车最近距离为,C错误;
D.因6s末两车共速距离最近,此时仍是A车在B车之前10m,以后A车的速度大于B车,两车距离又逐渐增大,可知内两车无法相遇,D正确。
故选AD。
10. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统能做到每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,设图中刚好有20张相同的纸,每张纸的质量均为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为1,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为μ2,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左
B. 第10张纸与第11张之间的摩擦力大小可能为μ2(F+10mg)
C. 第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为μ2(F+mg)
D. 若μ1=2,则进纸系统不能进纸
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.第2张纸相对第3张纸向右运动,所以第2张纸受到第3张纸的摩擦力方向向左,选项A正确;
BC.工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,第1张纸对第2张纸的压力为F+mg,所以第2张以下的纸没有运动,只有运动趋势,所以第2张以下的纸之间以及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力,大小均为μ2(F+mg),选项B错误,C正确;
D.搓纸轮与第1张纸之间的摩擦力为μ1F,第1张纸受到第2张纸的滑动摩擦力为μ2(F+mg),若μ1=μ2,则有
μ1F<μ2(F+mg)
搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动,不会进纸,打印机不会正常工作,选项D正确。
故选ACD。
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数,缓冲装置如图所示,固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平面夹角为30°,弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下:先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺,再将单个质量为200g的钢球(直径略小于玻璃管内径)逐个从管口滑进,每滑进一个钢球,待弹簧静止,记录管内钢球的个数n和弹簧上端对应的刻度尺示数,数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量,进而计算其劲度系数。
n
1
2
3
4
5
6
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
(1)利用计算弹簧的压缩量:,,______cm,压缩量的平均值______cm;
(2)上述是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取,该弹簧的劲度系数为______N/m。(结果保留3位有效数字)
【答案】 ①. 6.04 ②. 6.05 ③. 3 ④. 48.6
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]根据压缩量的变化量为
[2]压缩量的平均值为
(2)[3]因三个是相差3个钢球的压缩量之差,则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩量;
(3)[4]根据钢球的平衡条件有
解得
12. 某同学做“探究求合力的方法”的实验”
(1)关于部分实验步骤以下说法正确的是_______;
A.拉力大小可以直接由弹簧测力计读出
B.记录拉力方向时可以用铅笔沿细线画一条线来表示
C.实验过程中弹簧测力计的轴线可以与纸面不平行
D.作力的图示时,不同的拉力可以设定不同的标度
(2)实验中橡皮条的一端固定在P点,用A、B两只弹簧测力计通过细绳拉结点C,使其伸长到O点,记下C、O点的位置,同时记下细绳的拉力方向及弹簧测力计A、B的读数分别为F1、F2,如图甲,然后用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条,使结点C仍然伸长到原来的O点,记下细绳的拉力方向及弹簧秤的示数为F。
①某同学认定F等于F1、F2两个力的合力,是因为F的作用效果与F1、F2共同作用的效果_______(选填“相同”、“不同”);
②通过探究,得到力的合成遵循_______定则。
③若实验中,用A、B两只弹簧测力计把皮条上的结点拉到某一位置O,这时AO、BO间夹角∠AOB<90°,如图所示,现改变弹簧测力计A的拉力方向,使α角减小,但不改变它的拉力大小,那么要使结点仍被拉到O点,就应调节弹簧测力计B拉力的大小及β角,在下列调整方法中,可行的方法是_______;
A.增大B的拉力和β角
B.增大B的拉力,β角不变
C.增大B的拉力,减小β角
D.B的拉力大小不变,增大β角
【答案】 ①. A ②. 相同 ③. 平行四边形 ④. ABC
【解析】
【详解】(1)[1]A.实验中拉力大小可以直接由弹簧测力计读出,故A正确;
B.记录拉力方向时是在细线上确定两点的方法而不是沿细线画一条线来表示,故B错误;
C.实验过程中为了减少误差,弹簧测力计的轴线必须与纸面平行,故C错误;
D.作力的图示时,不同的拉力必需采用相同的标度,故D错误。
(2)[2]合力与分力可以相互替代,其作用效果相同,所以 F的作用效果与F1、F2共同作用的效果相同。
[3] 通过探究,得到力的合成遵循平行四边形定则。
[4] 保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计A的读数不变,只要符合该条件而且能够做出平行四边形即可,如图所示,F1如果箭头最开始落在1后变到2则C可行;F1如果箭头最开始落在1后变到3,则B可行;F1如果箭头最开始落在1后变到4位置时,则A可行;故ABC正确。
三、计算题(13题10分,14题12分,15题16分)
13. 如图所示,质量为m的木块在与水平方向成角的斜向上拉力F作用下,在质量为M的长木板上滑动,长木板与水平地面间的滑动摩擦因数为,木块与木板间的滑动摩擦因数为,已知长木板处于静止状态,已知重力加速度为g。求地面对长木板的摩擦力大小为多少?
【答案】
【解析】
【详解】对木块分析可知,木块受木板的滑动摩擦力为
因木板处于静止状态,可知地面对长木板的摩擦力大小为
14. 如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数均为k,弹簧与木块、弹簧与地面均拴接在一起,整个系统静止。现用力向上缓慢提A木块,直到2弹簧弹力大小变为原来的一半为止,求这一过程中A木块移动的距离。(已知重力加速度为g)
【答案】或
【解析】
【详解】由胡克定律可知,1弹簧的形变量
2弹簧的形变量
2弹簧弹力大小变为原来的一半时,且2弹簧仍处于压缩状态,则此时2弹簧的压缩量为
由此可知1弹簧处于原长,在这过程中A木块向上移动的距离是
若2弹簧弹力大小变为原来的一半时,且2弹簧处于拉伸状态,则此时2弹簧的拉伸量为
可知B木块对2弹簧拉力大小是mg,分析可知1弹簧的弹力大小为2mg,此时1弹簧的拉伸量为
在这过程中A木块向上移动的距离是
综上所述,这一过程中A木块移动的距离为或。
15. 在一条平直的公路上有一辆长的电动自行车正以的速度匀速向前行驶,在其车尾后方远处的另一条车道上有一辆长的公共汽车正以同向驶来。由于公共汽车要在前方处的终点站停车,便在此时开始刹车使之做匀减速运动,结果车头恰停在站点处。不考虑公共汽车的再次启动,求
(1)公共汽车刹车的加速度;
(2)从汽车开始刹车计时,公共汽车(车头)从后方追至自行车车尾所需的时间;
(3)两车错车的时间(保留位有效数字)。
【答案】(1)1m/s2,方向与运动方向相反;(2)3s;(3)8.17s
【解析】
【详解】(1)由题意得
故公交车加速度大小为1m/s2,方向与运动方向相反。
(2)公交车的位移为
自行车的位移为
且有
解得
,(舍去)
故公共汽车从后方追至自行车车尾所需的时间为3s。
(3)公交车尾到达自行车头历时为t2,则有
代入数据解得
则第一次错车时间为
第一次错车后公共汽车的速度为
此时公共汽车的位移为
设还有t3时间公交车车头到站,有
而自行车第一次错车后至车头到达站点还有
所以公交车在自行车超越之前已经停了,在第一次错车后,自行车将反超公共汽车,并在公共汽车停止后完全反超,设第二次错车的时间为,有
解得第二次错车时间为
所以错车总时间为
故两车错车的时间为8.17s。
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