精品解析:广东省广州市第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理试题
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内容正文:
广州市第一中学2025学年上学期高一年级期中考试
科目:物理
2025年11月
本试卷共5页,满分为100分。考试用时:75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、学号、和座位号填写在答题卡指定位置上。
2.选择题每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按上以上要求作答的答案无效。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:每题给出的四个选项中,只有一项是最答题意的。(本大题共7小题,每小题4分,共28分。)
1. 2023年9月27日4时15分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十三号04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A. 题干中4时15分是时间
B. 运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C. 运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D. 运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图所示,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,下列说法正确的是( )
A. 墨条受到向上的弹力,是由于墨条发生形变产生的
B. 墨条对砚台的压力大于砚台对墨条的支持力
C. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
D. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
3. 如图所示,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中,下列判断正确的是( )
A. 气门芯通过的路程为
B. 气门芯通过的位移的大小为
C. 气门芯通过的位移的大小为
D. 气门芯通过的路程为
4. 落体运动遵循怎样的规律?伽利略用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想。伽利略首先探究小球从静止开始下滑的距离与时间的关系,然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动,下列说法正确的是( )
A. 伽利略认为当成立时,小球做匀变速直线运动
B. 在伽利略那个时代,可直接测量小球自由下落的时间
C. 伽利略用图乙中小倾角的斜面做实验,是为了增大小球运动的位移,延长运动时间
D. 小球在斜面上运动的加速度比竖直下落的加速度大
5. 商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移,经4s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,静止巨石受到水平地面的作用力为,当有风吹来时,巨石受到水平风力作用还继续保持静止状态,此时地面对巨石的作用力为,以下正确的是( )
A. 小于 B. 大于
C. 等于 D. 的大小与风力无关
7. 如图甲所示为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形,撞击木楔的力为,忽略木楔与木块间的摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 木楔挤压木块过程中,撞击木楔的力和木楔的重力是一对平衡力
B. 为了提高榨油的效率,通常设计得较小
C. 木楔对单侧木块的压力大小为
D. 木楔对各个油饼的压力大小相等
二、多项选择题:每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上符合题目要求。(本大题共3小题,每小题6分,满分18分。每小题未选、错选不得分,少选得3分。)
8. 开学以来,物理备课组举办了优秀答题卡展出活动,老师将学生们的答题卡进行展出时,用一枚小磁铁将一张答题卡压在竖直放置的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( )
A. 磁铁受4个力
B. 答题卡受4个力
C. 磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变引起的
D. 黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力是一对平衡力
9. 小明同学学了弹力知识后,想测定一下口罩两侧弹性绳的劲度系数。操作测量如下:①先将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(a)在水平面自然平展(两条弹性绳完全相同),测得总长度为54cm;②然后按图(b)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为2.4N时,测得总长度为78cm。不计一切阻力,弹性绳在弹性范围内。根据以上数据可知( )
A. 图(b)中,口罩两侧均受到4.8N的弹力
B. 图(b)中,每条弹性绳的伸长量为12cm
C. 每条弹性绳的劲度系数为20N/m
D. 图(b)中,若将左边弹性绳更换为不可伸长细绳,其他条件不变,则右边弹性绳伸长量变为6cm
10. 空间探测器从某一星球表面竖直升空,探测器升空后发动机因故障而突然关闭,同时自动修复程序启动,短时间内修复成功,恰好使探测器安全返回星球表面。如图所示是探测器的速度—时间图像,由图像可判断该探测器( )
A. 升空8s后速度方向改变
B. 在星球表面所能达到的最大高度是160m
C. 达到同一位置的时刻是8s末和40s末
D. 在48s末返回星球表面
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共18分。)
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)在“用打点计时器测速度”的实验中在下面仪器和器材中,必须使用的测量仪器有_______(填选项代号)
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)如图是学生即将释放小车之前的装置图及操作,找出以下装置中的错误(指出其中两条即可)
①_______________________②_______________________
(3)某同学用调整好的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。(结果均保留二位有效数字)
①打点计时器打下点时小车的瞬时速度大小为_________m/s;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为___________m/s2。
12. 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为轴,纵轴为轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端固定在轴上的点(位于图示部分之外),另一端位于轴上的点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的端沿轴从点拉至坐标原点,此时拉力的大小可由测力计读出。测力计的示数如图乙所示,的大小为________N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋端回到点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将端拉至点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为和。
(ⅰ)用5mm长度的线段表示的力,以为作用点,在图甲中画出、、的图示,然后按平行四边形定则画出、的合力;__________(请作图在答卷上)
(ⅱ)根据(ⅰ)中作图,实验结论是:__________。
四、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
13. 高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑|。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)下落过程中,小玻璃球在最后2s内的位移大小。
14. 如图所示,在游客身上系降落伞,疾驰的快艇通过轻绳拉着游客在空中飞行。某段时间内快艇在水中匀速直线运动,游客与快艇相对静止,已知伞下游客和装备总质量(忽略伞和绳的重力),空气对伞的作用力大小为,方向与竖直方向成角斜向左上方,空气对游客的作用力可忽略。快艇受到与运动方向相反的恒定阻力,已知重力加速度取,,,求该时间段内:
(1)绳上拉力的大小,以及绳子与水平面夹角;
(2)快艇牵引力的大小。
15. 在一条平直的公路上,一人骑自行车以10m/s的恒定速度追赶前面以20m/s速度匀速行驶的汽车,当两者相距60m时,汽车驾驶员发现骑自行车的人正在追赶自己,他立即刹车做匀减速运动,加速度大小为。求:
(1)刹车后经过多长时间,自行车追上汽车;
(2)刹车后自行车追上汽车前,自行车与汽车的最大距离;
(3)如果改变汽车刹车时的加速度大小,汽车仍做匀减速刹车,通过分析说明自行车能否在汽车停下前追上汽车?
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广州市第一中学2025学年上学期高一年级期中考试
科目:物理
2025年11月
本试卷共5页,满分为100分。考试用时:75分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、学号、和座位号填写在答题卡指定位置上。
2.选择题每题选出答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题纸各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按上以上要求作答的答案无效。
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题:每题给出的四个选项中,只有一项是最答题意的。(本大题共7小题,每小题4分,共28分。)
1. 2023年9月27日4时15分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号丙运载火箭,成功将遥感三十三号04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。下列说法正确的是( )
A. 题干中4时15分是时间
B. 运载火箭升空过程速度变化越大,其加速度就大
C. 运载火箭升空过程速度变化越快,其加速度就大
D. 运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,所以加速度很小
【答案】C
【解析】
【详解】A.题干中“4时15分”表示一个具体的时间点,属于时刻(如事件发生的瞬时),故A错误;
B.加速度定义式为,表示速度变化率。速度变化量()越大,但若时间间隔()也很大,加速度可能很小,故B错误;
C.加速度的物理意义是描述速度变化的快慢,公式为。速度变化越快,即单位时间内速度变化量越大,加速度越大,故C正确;
D.加速度与速度没有必然的联系,运载火箭离开地面的瞬间,火箭的速度很小,加速度很大,故D错误。
故选C。
2. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图所示,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时,下列说法正确的是( )
A. 墨条受到向上的弹力,是由于墨条发生形变产生的
B. 墨条对砚台的压力大于砚台对墨条的支持力
C. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
D. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】A.墨条受到向上的弹力,是由于砚台发生了形变,故A错误;
B.墨条对砚台的压力与砚台对墨条的支持力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律可知,墨条对砚台的压力等于砚台对墨条的支持力,故B错误;
C.当墨条速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故C错误;
D.砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,根据牛顿第三定律,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为R,气门芯距轮心的距离为r,自行车行驶过程中轮胎不打滑,初始时刻气门芯在最高点,不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程中,下列判断正确的是( )
A. 气门芯通过的路程为
B. 气门芯通过的位移的大小为
C. 气门芯通过的位移的大小为
D. 气门芯通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】BC.当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,如图所示
气门芯的位移大小为
故B错误,C正确;
AD.气门芯通过的路程为曲线,不等于位移大小,故AD错误。
故选C。
4. 落体运动遵循怎样的规律?伽利略用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想。伽利略首先探究小球从静止开始下滑的距离与时间的关系,然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动,下列说法正确的是( )
A. 伽利略认为当成立时,小球做匀变速直线运动
B. 在伽利略那个时代,可直接测量小球自由下落的时间
C. 伽利略用图乙中小倾角的斜面做实验,是为了增大小球运动的位移,延长运动时间
D. 小球在斜面上运动的加速度比竖直下落的加速度大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由
可知当
成立时,可认为加速度保持不变,小球做匀变速直线运动,故A正确;
B.在伽利略那个时代,并没有能够准确测量时间的装置,故无法直接测量小球自由下落的时间,故B错误;
C.使用小倾角的斜面并不能增大位移,而是为了减慢小球运动速度,延长运动时间,从而减小测量时间的误差,故C错误;
D.小球在斜面上运动的加速度比竖直下落的加速度小,故D错误。
故选A。
5. 商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止开始同时向左右平移,经4s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2m,若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设门的最大速度为,根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为,且时间相等,均为2s,根据
可得
则加速度
故选C。
6. 如图所示,静止巨石受到水平地面的作用力为,当有风吹来时,巨石受到水平风力作用还继续保持静止状态,此时地面对巨石的作用力为,以下正确的是( )
A. 小于 B. 大于
C. 等于 D. 的大小与风力无关
【答案】A
【解析】
【详解】无风时,地面对巨石的作用力方向竖直向上,与重力平衡,大小为
当受到一个水平风力时,地面对巨石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力,三力平衡,根据平衡条件可知,地面对巨石的作用力大小为
故小于,的大小与风力有关。
故选A。
7. 如图甲所示为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形,撞击木楔的力为,忽略木楔与木块间的摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 木楔挤压木块过程中,撞击木楔的力和木楔的重力是一对平衡力
B. 为了提高榨油的效率,通常设计得较小
C. 木楔对单侧木块的压力大小为
D. 木楔对各个油饼的压力大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡力是作用在同一物体上、大小相等、方向相反、在同一直线上的两个力。撞击木楔的力F和木楔的重力G方向都竖直向下,方向相同,不可能平衡。此外,木楔还受到两侧木块的支持力,因此F和G不是一对平衡力,故A错误;
B.对木楔进行受力分析,它受到竖直向下的撞击力F(为简化分析,暂不考虑重力)、两侧木块垂直于接触面的支持力N。由对称性可知,两侧的支持力大小相等。将支持力N分解为竖直方向和水平方向;设木楔顶角为θ,则支持力N与竖直方向的夹角为,与水平方向的夹角为。根据竖直方向的平衡条件有
木楔对单侧木块的水平挤压力
联立解得
要提高榨油效率,即用较小的力F获得较大的挤压力,就需要 的比值大。从上式可知,当顶角θ越小时,越小,就越大。因此为了提高榨油效率,θ通常设计得较小,故B正确;
C.根据B项的分析,木楔对单侧木块的压力大小为(忽略重力时),故C错误;
D.木楔通过木块挤压油饼,力从木块传递到第一个油饼,再依次向后传递。由于油饼之间以及油饼与榨床之间存在摩擦力,力在传递过程中会因克服摩擦力而逐渐减小。因此,离木块越远的油饼受到的压力越小,各个油饼受到的压力大小不相等,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:每小题给出的四个选项中,有两项或两项以上符合题目要求。(本大题共3小题,每小题6分,满分18分。每小题未选、错选不得分,少选得3分。)
8. 开学以来,物理备课组举办了优秀答题卡展出活动,老师将学生们的答题卡进行展出时,用一枚小磁铁将一张答题卡压在竖直放置的磁性黑板上,下列关于各物体的受力情况正确的是( )
A. 磁铁受4个力
B. 答题卡受4个力
C. 磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变引起的
D. 黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.磁铁受4个力(重力、黑板吸引力、答题卡的摩擦力,答题卡的支持力),答题卡受5个力(重力,黑板的摩擦力,磁铁的摩擦力,黑板的支持力,磁铁的压力),故A正确,B错误;
C.磁铁对答题卡的压力是由于磁铁发生形变要恢复原状引起的,故C正确;
D.竖直方向上,黑板对答题卡的摩擦力等于磁铁对答题卡的摩擦力与答题卡的重力之和,所以黑板对答题卡的摩擦力与答题卡的重力不是一对平衡力,因为大小不等,故D错误。
故选AC。
9. 小明同学学了弹力知识后,想测定一下口罩两侧弹性绳的劲度系数。操作测量如下:①先将两条弹性绳A、B端拆离口罩并如图(a)在水平面自然平展(两条弹性绳完全相同),测得总长度为54cm;②然后按图(b)用两个弹簧测力计同时缓慢拉A、B端,当两个弹簧测力计示数均为2.4N时,测得总长度为78cm。不计一切阻力,弹性绳在弹性范围内。根据以上数据可知( )
A. 图(b)中,口罩两侧均受到4.8N的弹力
B. 图(b)中,每条弹性绳的伸长量为12cm
C. 每条弹性绳的劲度系数为20N/m
D. 图(b)中,若将左边弹性绳更换为不可伸长细绳,其他条件不变,则右边弹性绳伸长量变为6cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.弹力是两端同时产生,大小相等,方向都是指向恢复原长的方向,因此口罩两侧受到2.4N的弹力,故A错误;
B.总长度变化了
因此每一边伸长,故B正确;
C.根据胡克定律
代入数据得每条弹性绳的劲度系数为,故C正确;
D.图(b)中,若将左边弹性绳更换为不可伸长细绳,其他条件不变,弹力仍不变,则右边弹性绳伸长量仍为12cm,故D错误。
故选BC。
10. 空间探测器从某一星球表面竖直升空,探测器升空后发动机因故障而突然关闭,同时自动修复程序启动,短时间内修复成功,恰好使探测器安全返回星球表面。如图所示是探测器的速度—时间图像,由图像可判断该探测器( )
A. 升空8s后速度方向改变
B. 在星球表面所能达到的最大高度是160m
C. 达到同一位置的时刻是8s末和40s末
D. 在48s末返回星球表面
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.当探测器竖直向上运动的速度为零时探测器到最大高度,随后开始下落,由图可知,升空24s后探测器的速度为零,随后开始下落,则升空24s后速度方向改变;根据速度—时间图像与时间轴围成的面积表示位移,可得探测器在星球表面所能达到的最大高度为,故AB错误;
C.根据速度—时间图像与时间轴围成的面积表示位移,可得探测器在8s内的高度为
可得探测器在40s内的高度为
可知,即达到同一位置的时刻是8s末和40s末,故C正确;
D.根据速度—时间图像与时间轴围成的面积表示位移,可得探测器在48s内的高度为
即探测器在48s末返回星球表面,故D正确。
故选CD。
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共18分。)
11. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)在“用打点计时器测速度”的实验中在下面仪器和器材中,必须使用的测量仪器有_______(填选项代号)
A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表
(2)如图是学生即将释放小车之前的装置图及操作,找出以下装置中的错误(指出其中两条即可)
①_______________________②_______________________
(3)某同学用调整好的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。(结果均保留二位有效数字)
①打点计时器打下点时小车的瞬时速度大小为_________m/s;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为___________m/s2。
【答案】(1)B (2) ①. 使用了直流电源做电源 ②. 释放时小车离打点计时器较远
(3) ①. 0.30 ②. 0.40
【解析】
【小问1详解】
AC.打点计时器本身可以记录时间间隔,不需要秒表;实验也不需要测量物体质量,则天平不需要使用,故AC错误;
B.实验中需要用刻度尺测量纸带上点与点之间的距离,从而计算速度,故B正确。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]由图可知,明显错误是①使用了直流电源做电源;②释放时小车离打点计时器较远。
【小问3详解】
[1]相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点间间隔为
则打点计时器打下点时小车的瞬时速度大小为
[2]由逐差法可得,小车运动的加速度大小为
12. 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为轴,纵轴为轴,最小刻度表示1mm)的纸贴在水平桌面上,如图甲所示。将橡皮筋的一端固定在轴上的点(位于图示部分之外),另一端位于轴上的点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的端沿轴从点拉至坐标原点,此时拉力的大小可由测力计读出。测力计的示数如图乙所示,的大小为________N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋端回到点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将端拉至点。此时观察到两个拉力分别沿图甲中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为和。
(ⅰ)用5mm长度的线段表示的力,以为作用点,在图甲中画出、、的图示,然后按平行四边形定则画出、的合力;__________(请作图在答卷上)
(ⅱ)根据(ⅰ)中作图,实验结论是:__________。
【答案】 ①. ②. ③. 在误差允许的范围内,与F大小相等,方向相同
【解析】
【详解】[1]测力计的最小分度是,读数时四舍五入读到本位,故的大小为
[2]
[3]在误差允许的范围内,与F大小相等,方向相同
四、计算题(本大题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
13. 高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑|。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)下落过程中,小玻璃球在最后2s内的位移大小。
【答案】(1)4s (2)40m/s
(3)60m
【解析】
【小问1详解】
根据
代入数据可得
【小问2详解】
根据
代入数据可得
【小问3详解】
小球在最后2s内的位移
代入数据可得
14. 如图所示,在游客身上系降落伞,疾驰的快艇通过轻绳拉着游客在空中飞行。某段时间内快艇在水中匀速直线运动,游客与快艇相对静止,已知伞下游客和装备总质量(忽略伞和绳的重力),空气对伞的作用力大小为,方向与竖直方向成角斜向左上方,空气对游客的作用力可忽略。快艇受到与运动方向相反的恒定阻力,已知重力加速度取,,,求该时间段内:
(1)绳上拉力的大小,以及绳子与水平面夹角;
(2)快艇牵引力的大小。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
设绳子拉力与水平方向夹角为θ,对游客及其装备受力分析,由平衡条件有,
联立解得,
【小问2详解】
以快艇为对象,水平方向由平衡条件有
解得
15. 在一条平直的公路上,一人骑自行车以10m/s的恒定速度追赶前面以20m/s速度匀速行驶的汽车,当两者相距60m时,汽车驾驶员发现骑自行车的人正在追赶自己,他立即刹车做匀减速运动,加速度大小为。求:
(1)刹车后经过多长时间,自行车追上汽车;
(2)刹车后自行车追上汽车前,自行车与汽车的最大距离;
(3)如果改变汽车刹车时的加速度大小,汽车仍做匀减速刹车,通过分析说明自行车能否在汽车停下前追上汽车?
【答案】(1)11s (2)72.5m
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
汽车刹车后停下经过的时间
汽车刹车的距离
则自行车追上汽车的时间
【小问2详解】
当两车共速时距离最远,根据速度时间关系
解得
两车的最远距离
【小问3详解】
由于汽车刹车时的初速度是自行车速度的2倍,所以不管汽车刹车的加速度多大,汽车刹车的距离和刹车时间内自行车运动的距离相等。设刹车的时间为T,则有
因此总有
即自行车不可能在汽车停下前追上汽车。
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