精品解析：广东省广州市第二中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理试题

广州市第二中学2025学年第一学期期中考试 高一物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号，用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把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，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；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。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（每题只有一个选项正确，多选、错选、不选不得分。每题4分，共28分） 1. 一游客在九曲澳乘竹筏漂流，途经大竹峰附近的M点和小竹峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的轨迹长度为5.4km，用时1h，M、N间的直线距离为1.8km，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A. 用时1h指的是时刻 B. 研究竹筏从M点运动到N点过程中的位移，竹筏不能看成质点 C. 该游客的平均速度大小为0.5m/s D. 若以所乘竹筏为参考系，小竹峰的平均速度大小为5.4km/h 2. 某品牌汽车具有为35TFSI、40TFSI和45TFSI三种不同动力性能的型号。其主要区别是加速性能，对应型号的最大加速度大小为TFSI前面的数字除以10，关于该品牌汽车下列说法正确的是（　　） A. 从静止开始加速到相同速度，45TFSI所需的最短时间一定比35TFSI所需的最短时间小 B. 在运动过程中45TFSI的速度一定比35TFSI的速度大 C. 在运动过程中45TFSI的速度变化量一定比35TFSI的速度变化量大 D. 在运动过程中45TFSI的速度变化一定比35TFSI的速度变化快 3. 甲同学站立在履带式自动电梯上匀速上楼，乙同学站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到力的判断正确的是（　　） A. 两人均受到重力弹力摩擦力三个力的作用 B. 若两位同学质量相等，乙受到的支持力大于甲受到的支持力 C. 台阶式自动扶梯上匀速的速度越大，乙受到的支持力越大 D. 履带式自动电梯上匀速的速度越大，甲受到的摩擦力越大 4. 图（a）所示的餐饮智能机器人在餐馆送餐过程中做直线运动，图（b）是该机器人在某段时间内的位移—时间图像（20~30s的图线为曲线，其余为直线）。以下说法正确的是（　　） A. 机器人在0~20s内的位移大小为5m B. 10~20s内，机器人做减速运动 C. 10~30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/s D. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同 5. 科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　） A. 时间内，训练后运动员的平均加速度大 B. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C. 时间内，训练后运动员的平均速度小 D. 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 6. 如图所示，为一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧，每个台球的质量为m，直径为d，圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为θ，重力加速度为g，忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数k的值为（　　） A. B. C. D. 7. 舞狮作为我国传统节目，在我国广受人们欢迎。某次舞狮表演中，两位表演者需先后从高台跃下，为保证舞狮道具不因拉扯而损坏，要求两位表演者默契配合，在一定时间间隔内相继跳下。已知高台距离地面h=3.2m，两人之间的舞狮道具长L=1.95m，表演者可认为由静止下落，设表演者落地后速度立刻减速为零，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，完成该表演动作（从第一位表演者开始跳下到第二位表演者落地）经历的总时间最长为（　　） A. 1.4s B. 1.1s C. 1.0s D. 0.8s 二、多项选择题（每题有两个或多个选项正确，多选、错选、不选不得分，正确但漏选得3分。每题6分，共18分） 8. 如图甲所示，笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度，某人将电脑放在该支架上，由卡位4缓慢调至卡位1（如图乙），电脑与支架始终处于相对静止状态，则（　　） A. 电脑受到的摩擦力变大 B. 电脑受到的支持力变大 C. 支架对电脑的作用力不变 D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小 9. 在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对水平地面进行打磨，当对磨石施加压力F时（如图所示），磨石刚好能向右做匀速直线运动，已知磨石与地面间的动摩擦因数是μ，重力加速度为g，在磨石向前运动的过程中，地面对磨石的摩擦力为（　　） A. B. C. D. 10. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳完成扣篮后，离地后重心上升的最大高度为H。把上升高度H从低到高均匀分成四份，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 运动员在上升的每一个中的速度变化量相等 B. 上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为 C. 上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为 D. 上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等 三、非选择题 11. 如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力： （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合； （3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数___________N； （4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力_______； ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为___________，由作图结果可得重物的重力为___________N（结果保留一位小数）。 12. 为准确测量某弹簧的劲度系数，探究小组设计了如下实验，装置如图甲所示，其原理图如图乙所示。角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当“T”形螺杆转动时，角度传感器可测出螺杆转动的角度，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。实验过程中，弹簧始终在弹性限度内。 （1）已知“T”形螺杆向某一方向旋转8周（8×360°）时，力传感器上移32.0mm，则在角度传感器由0增大到450°的过程中，力传感器向上移动的距离为___________mm。（保留一位小数） （2）该探究小组操作步骤如下， ①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长 ②把初状态力传感器示数F0和角度传感器示数θ0都设置为0； ③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器的示数Fn，角度传感器的示数θn； ④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作； ⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标，由实验数据描绘出F-θ图像，则该图像可能为___________。并由此可以得出弹簧弹力的变化量与其形变量成___________（“正比”或“反比”）。 A． B. C. （3）若图像的斜率为，则该弹簧的劲度系数___________N/m。（结果保留三位有效数字） 13. 如图所示，在某次野外救援活动过程中，轻绳OC一端固定在树上，与竖直方向夹角。质量为的消防员站立在水平平台上水平拉着轻绳OA。质量为的被救援者拉着轻绳OB处于静止状态。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求： （1）若三根绳子能承受的最大拉力一样，则轻绳所能承受的最大拉力应满足什么条件； （2）要使消防员能静止站立在平台上，消防员与平台的动摩擦因数应满足什么条件。 14. 无人机在生产生活中有广泛应用。我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中。某架无人机执行火情察看任务，悬停在地面目标正上方且距目标高度为处，时刻，它以加速度竖直向下匀加速运动距离后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为的空中，然后进行拍照。重力加速度大小g取，求： （1）无人机从时刻到运动距离h时的速率； （2）无人机匀减速至重新悬停在距目标高度为过程中的所需的时间； （3）若无人机在距目标高度为H2处悬停时动力系统发生故障，自由下落后恢复动力（不计空气阻力），要使其不落地，恢复动力后的最小加速度大小。 15. 无人驾驶汽车车长，车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方范围内车辆和行人的“气息”。 （1）若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度v0是多少？（结果可保留根号） （2）若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后9m处，两车都以的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以的加速度刹车后，后方汽车驾驶员立即以的加速度刹车，试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？ （3）某次行驶时，无人驾驶汽车想变道超车如下图所示。无人驾驶汽车车头与B车车头相距，B车以的速度匀速行驶，无人驾驶汽车正以的速度借道超车，此时前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，其速度为，C车车头和B车车头之间相距，该路段限速，不计变道时间，求无人驾驶汽车能够安全超车的最小加速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广州市第二中学2025学年第一学期期中考试 高一物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用2B铅笔在答题卡上的相应位置填涂考生号，用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把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，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；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。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（每题只有一个选项正确，多选、错选、不选不得分。每题4分，共28分） 1. 一游客在九曲澳乘竹筏漂流，途经大竹峰附近的M点和小竹峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的轨迹长度为5.4km，用时1h，M、N间的直线距离为1.8km，则从M点漂流到N点的过程中（　　） A. 用时1h指的是时刻 B. 研究竹筏从M点运动到N点过程中的位移，竹筏不能看成质点 C. 该游客的平均速度大小为0.5m/s D. 若以所乘竹筏为参考系，小竹峰的平均速度大小为5.4km/h 【答案】C 【解析】 【详解】A．用时1h是一段时间，表示时间间隔，故A错误； B．研究竹筏从M点运动到N点过程中的位移，竹筏的体积和形状可以忽略，可以看成质点，故B错误； C．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为，该游客的平均速度大小为，故C正确； D．以小竹峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为0.5m/s，若以所乘竹筏为参考系，小竹峰的平均速度也为0.5m/s，故D错误； 故选C。 2. 某品牌汽车具有为35TFSI、40TFSI和45TFSI三种不同动力性能的型号。其主要区别是加速性能，对应型号的最大加速度大小为TFSI前面的数字除以10，关于该品牌汽车下列说法正确的是（　　） A. 从静止开始加速到相同速度，45TFSI所需的最短时间一定比35TFSI所需的最短时间小 B. 在运动过程中45TFSI的速度一定比35TFSI的速度大 C. 在运动过程中45TFSI的速度变化量一定比35TFSI的速度变化量大 D. 在运动过程中45TFSI的速度变化一定比35TFSI的速度变化快 【答案】A 【解析】 【详解】由题可知，35TFSI、40TFSI和45TFSI型号的最大加速度分别为、和 A．为最小化时间，汽车应以最大加速度匀加速。由匀加速直线运动公式 解得 由于相同的末速度，则加速度越大，时间越小。45TFSI的最大加速度大于35TFSI的最大加速度，因此45TFSI所需的最短时间一定更小，故A正确； B．速度大小取决于初始速度、加速度和时间。题干未指定初始条件或具体时刻，因此无法确定任意时刻的速度大小关系，故B错误； C．速度变化量 可见，速度的变化量取决于加速度和所用时间。题干未指定时间间隔或加速度的实际值，因此无法确定的大小关系，故C错误； D．“速度变化的快慢”即加速度。45TFSI的最大加速度更大，但实际运动过程中加速度可能小于最大值，且不一定总是大于35TFSI的实际加速度，故D错误。 故选A。 3. 甲同学站立在履带式自动电梯上匀速上楼，乙同学站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼。下列关于两人受到力的判断正确的是（　　） A. 两人均受到重力弹力摩擦力三个力的作用 B. 若两位同学质量相等，乙受到的支持力大于甲受到的支持力 C. 台阶式自动扶梯上匀速的速度越大，乙受到的支持力越大 D. 履带式自动电梯上匀速的速度越大，甲受到的摩擦力越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对甲受力分析可知甲同学受重力、弹力以及摩擦力三个力的作用，对乙同学受力分析可知乙同学受重力和弹力两个力作用，故A错误； B．设两个同学的质量均为，履带式自动电梯倾角为，根据平衡条件可知甲同学所受的支持力大小 乙同学所受的支持力大小 可知，故B正确； C．台阶式自动扶梯上匀速的速度越大，乙同学始终处于平衡状态，其所受支持力的大小始终等于重力的大小，故C错误； D．履带式自动电梯上匀速的速度越大，甲同学始终处于平衡状态，其所受的摩擦力始终等于重力沿着电梯向下的分力，故D错误。 故选B。 4. 图（a）所示的餐饮智能机器人在餐馆送餐过程中做直线运动，图（b）是该机器人在某段时间内的位移—时间图像（20~30s的图线为曲线，其余为直线）。以下说法正确的是（　　） A. 机器人在0~20s内的位移大小为5m B. 10~20s内，机器人做减速运动 C. 10~30s内，机器人的平均速度大小为0.35m/s D. 机器人在5s末的速度与15s末的速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，机器人在0～20s内的位移大小为0，故A错误； B．位移时间图线的斜率可反映速度，10~20s内，图线的斜率不变，机器人做匀速运动，故B错误； C．10～30s内，平均速度为，故C正确； D．0～10s内图线的斜率与10s～20s内图线的斜率关系为 所以机器人在5s末的速度与15s末的速度等大反向，因速度是矢量，故D错误。 故选C。 5. 科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　） A. 时间内，训练后运动员的平均加速度大 B. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C. 时间内，训练后运动员的平均速度小 D. 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误； B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误； C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误； D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，为一种倾斜放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质弹簧，每个台球的质量为m，直径为d，圆筒直径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面之间的夹角为θ，重力加速度为g，忽略球与筒间的摩擦力。则弹簧的劲度系数k的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对小球整体处于平衡状态，根据受力分析得，沿筒方向根据受力平衡有 解得 故选B。 7. 舞狮作为我国传统节目，在我国广受人们欢迎。某次舞狮表演中，两位表演者需先后从高台跃下，为保证舞狮道具不因拉扯而损坏，要求两位表演者默契配合，在一定时间间隔内相继跳下。已知高台距离地面h=3.2m，两人之间的舞狮道具长L=1.95m，表演者可认为由静止下落，设表演者落地后速度立刻减速为零，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，完成该表演动作（从第一位表演者开始跳下到第二位表演者落地）经历的总时间最长为（　　） A. 1.4s B. 1.1s C. 1.0s D. 0.8s 【答案】B 【解析】 【详解】已知高台高度 ，道具长度 ，重力加速度 由自由落体运动公式 故第一位表演者落地时间为 为保证舞狮道具不因拉扯而损坏，此时第二位表演者下落距离至少为 设第二位下落到该点的时间为，由自由落体公式 即第二位表演者已下落 因此第二位跳下与第一位跳下的时间间隔最大为 第二位表演者从跳下到落地的时间与第一位相同（同高度） 所以完成表演动作的最长总时间为 故选B。 二、多项选择题（每题有两个或多个选项正确，多选、错选、不选不得分，正确但漏选得3分。每题6分，共18分） 8. 如图甲所示，笔记本电脑支架一般有多个卡位用来调节角度，某人将电脑放在该支架上，由卡位4缓慢调至卡位1（如图乙），电脑与支架始终处于相对静止状态，则（　　） A. 电脑受到的摩擦力变大 B. 电脑受到的支持力变大 C. 支架对电脑的作用力不变 D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意，对电脑受力分析，如图所示 电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡。由平衡条件可得，电脑受到的支持力大小为 电脑受到的摩擦力大小 由原卡位4调至卡位1，减小，故增大，减小，故A错误，B正确； C．散热底座对电脑的作用力的合力，即电脑受到的支持力与摩擦力两力的合力，大小等于电脑的重力，方向竖直向上，始终不变，故C正确； D．电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和等于其重力大小，根据数学关系可知电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其重力大小，故D错误。 故选BC。 9. 在建筑装修中，工人用质量为m的磨石对水平地面进行打磨，当对磨石施加压力F时（如图所示），磨石刚好能向右做匀速直线运动，已知磨石与地面间的动摩擦因数是μ，重力加速度为g，在磨石向前运动的过程中，地面对磨石的摩擦力为（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】对磨石，水平方向，根据平衡条件可得地面对磨石的摩擦力 磨石与地面间的摩擦力为滑动摩擦力，可得 故选AC。 10. 如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳完成扣篮后，离地后重心上升的最大高度为H。把上升高度H从低到高均匀分成四份，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 运动员在上升的每一个中的速度变化量相等 B. 上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为 C. 上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为 D. 上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．运动员向上做匀减速直线运动，根据逆向思维，运动员向下做初速度为零的匀加速直线运动，从上到下，相等位移内时间之比为 根据可知运动员在上升的每一个中的速度变化量不相等，上升第一个所用的时间与第四个所用的时间之比为，故AB错误； CD．根据可知运动前三个所用的时间为总时间的，根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知上升完第三个的速度与整个上升过程中的平均速度相等，根据可知上升完第三个的速率与起跳时的速率之比为，故CD正确。 故选CD。 三、非选择题 11. 如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力： （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合； （3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数___________N； （4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力_______； ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为___________，由作图结果可得重物的重力为___________N（结果保留一位小数）。 【答案】 ①. 3.00 ②. ③. 等大反向 ④. 7.0 【解析】 【详解】（3）[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数时需要估读到0.01N，所以其读数为3.00N； （4）①[2]做出力的图示，如图所示 ②[3]由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为等大反向； [4]由作图结果可得重物的重力为7.0N。 12. 为准确测量某弹簧的劲度系数，探究小组设计了如下实验，装置如图甲所示，其原理图如图乙所示。角度传感器与可转动的“T”形螺杆相连，“T”形螺杆上套有螺母，螺母上固定有一个力传感器，弹簧的上端挂在力传感器下端挂钩上，另一端与铁架台底座的固定点相连。当“T”形螺杆转动时，角度传感器可测出螺杆转动的角度，力传感器会随着“T”形螺杆旋转而上下平移，弹簧长度也随之发生变化。实验过程中，弹簧始终在弹性限度内。 （1）已知“T”形螺杆向某一方向旋转8周（8×360°）时，力传感器上移32.0mm，则在角度传感器由0增大到450°的过程中，力传感器向上移动的距离为___________mm。（保留一位小数） （2）该探究小组操作步骤如下， ①旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长 ②把初状态力传感器示数F0和角度传感器示数θ0都设置为0； ③旋转“T”形螺杆使弹簧长度增加，待稳定后，记录力传感器的示数Fn，角度传感器的示数θn； ④多次旋转“T”形螺杆，重复步骤③的操作； ⑤以力传感器的示数F为纵坐标、角度传感器的示数θ为横坐标，由实验数据描绘出F-θ图像，则该图像可能为___________。并由此可以得出弹簧弹力的变化量与其形变量成___________（“正比”或“反比”）。 A． B. C. （3）若图像的斜率为，则该弹簧的劲度系数___________N/m。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）5.0 （2） ①. A ②. 正比 （3）27.0 【解析】 【小问1详解】 当其旋转90°时，力传感器在竖直方向移动的距离为 【小问2详解】 [1]由于实验时旋转螺杆使初状态弹簧长度大于原长，且把初状态力传感器示数F0和角度传感器示数θ0都设置为0；则说明在未转动时，即时弹簧为0，故可能的图像为A。 [2]由于形变量与成正比，结合图像可知弹簧弹力的变化量与其形变量成正比。 【小问3详解】 角度增加时，弹簧形变量为，“T”形螺杆的螺纹间距为d，则有， 根据胡克定律得 解得 代入数据有 13. 如图所示，在某次野外救援活动过程中，轻绳OC一端固定在树上，与竖直方向夹角。质量为的消防员站立在水平平台上水平拉着轻绳OA。质量为的被救援者拉着轻绳OB处于静止状态。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，求： （1）若三根绳子能承受的最大拉力一样，则轻绳所能承受的最大拉力应满足什么条件； （2）要使消防员能静止站立在平台上，消防员与平台的动摩擦因数应满足什么条件。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对O点，处于平衡状态，则 对被救援者，有 解得 则轻绳所能承受的最大拉力应满足 【小问2详解】 根据几何关系 对消防员站立在平台上，根据平衡条件 又 若消防员恰好达到最大静摩擦力，则 解得 则消防员与平台的动摩擦因数应满足 14. 无人机在生产生活中有广泛应用。我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中。某架无人机执行火情察看任务，悬停在地面目标正上方且距目标高度为处，时刻，它以加速度竖直向下匀加速运动距离后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为的空中，然后进行拍照。重力加速度大小g取，求： （1）无人机从时刻到运动距离h时的速率； （2）无人机匀减速至重新悬停在距目标高度为过程中的所需的时间； （3）若无人机在距目标高度为H2处悬停时动力系统发生故障，自由下落后恢复动力（不计空气阻力），要使其不落地，恢复动力后的最小加速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 无人机下降h的过程，根据速度位移关系 解得 【小问2详解】 减速至重新悬停在距目标高度为H2过程，根据速度位移关系 根据速度时间关系 联立解得 【小问3详解】 无人机自由下落过程，有， 无人机恢复动力到刚好不落地，根据 解得 15. 无人驾驶汽车车长，车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方范围内车辆和行人的“气息”。 （1）若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度v0是多少？（结果可保留根号） （2）若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后9m处，两车都以的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以的加速度刹车后，后方汽车驾驶员立即以的加速度刹车，试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？ （3）某次行驶时，无人驾驶汽车想变道超车如下图所示。无人驾驶汽车车头与B车车头相距，B车以的速度匀速行驶，无人驾驶汽车正以的速度借道超车，此时前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来，其速度为，C车车头和B车车头之间相距，该路段限速，不计变道时间，求无人驾驶汽车能够安全超车的最小加速度。 【答案】（1） （2）两车会发生追尾事故 （3） 【解析】 【小问1详解】 对无人驾驶汽车，根据速度位移关系 解得 【小问2详解】 设有人驾驶汽车刹车后经过t2时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时的速度为v，该过程无人驾驶汽车刹车时间为，其中 对无人驾驶汽车 对有人驾驶汽车 联立解得， 又， 可得 因此两车会相撞。 【小问3详解】 无人驾驶汽车恰好能超车所需时间，根据 可得 无人驾驶汽车恰好超B车时，B车的位移 可得 无人驾驶汽车恰好超B车时，无人驾驶汽车位移 假设无人驾驶汽车一直加速，根据 可得 则 可得 所以无人驾驶汽车先匀加速再匀速，根据 解得 根据速度时间关系 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $