精品解析:西藏自治区拉萨市第四高级中学2024-2025学年高三上学期第一次月考物理试卷
2026-04-30
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内容正文:
拉萨市第四高级中学2025届高三年级第一次月考试卷
物理
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页,选择题12道,实验题2道,解答题3道,满分110分,考试时间为90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码写在答题卡相应的位置上。
3.所有答案必须在答题卡上作答。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。其中第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求)
1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是( )
A. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律
2. 如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是,经过一小段时间之后,速度变为,表示速度的变化量,由图中所示信息可知( )
A. 汽车在做加速直线运动
B. 汽车的加速度方向与的方向相同
C. 汽车的加速度方向与的方向相反
D. 汽车的加速度方向与的方向相反
3. 如图,“50TF- SI”为某品牌汽车的一款汽车的尾部标识,其中“50”称为“G值”,“G值”越大,加速越快。“G值”的大小为车辆从静止加速到100 km/h(百公里加速)的平均加速度的10倍。若该品牌另一款汽车百公里加速时间为8 s,由此推算,该汽车的尾标应该是( )
A. 25 TFSI B. 35 TFSI C. 45 TFSI D. 125 TFSI
4. 并联式混合动力汽车(PHEV),它可以由电动机和发动机单独或同时供给动力。某次起动时,汽车先采用电动机为动力源,由静止匀加速t后速度达到v,然后在混合动力的共同作用下,再匀加速运动x时速度达到2v。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
5. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
6. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
7. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则
A. B.
C. D.
8. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺50cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向下为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g
B. 40cm刻度对应的加速度为0.5g
C. 50cm刻度对应的加速度为g
D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
9. 甲、乙两位同学周末骑自行车去武定狮子山游玩。甲、乙在某段时间内沿同一直线运动的速度-时间图像分别如图线 1、2所示,t=0时刻甲、乙在同一位置。下列说法正确的是( )
A. 在0~t0时间内,甲做匀加速直线运动
B. 在0~t0时间内,乙做匀加速直线运动
C. 甲、乙在 t0时刻相遇
D. 在0~t0时间内,必定存在甲、乙加速度相同的时刻
10. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍击球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A. 击球过程中,水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的
B. 击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
C. 梦天实验舱内,水球质量越大其惯性越大
D. 梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
11. 如图所示,物体用轻质细绳系在竖直杆上的点。现用一水平力作用在绳上的点,将点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角逐渐增大。关于此过程,下列说法中正确的是( )
A. 水平力逐渐增大
B. 水平力逐渐减小
C. 绳的弹力逐渐减小
D. 绳的弹力逐渐增大
12. 为使舰载机在几秒内迅速停在航母上,需要利用阻拦索将舰载机高速拦停,此过程可简化为如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面平行,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )
A. 舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B. 舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
C. 舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受的合力不变
D. 当阻拦索被拉至夹角为时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的作用力大小为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(每空2分,共16分)
13. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图,其中A为固定橡皮条的图钉,和为连接小圆环和弹簧测力计的细绳。
(1)本实验主要采用的科学方法是______
A. 控制变量法 B. 等效替代法
(2)小圆环静止时,记录两个弹簧测力计的示数和,此外还必须______。(多选)
A. 记录小圆环的位置 B. 记录两细线的方向
C. 测量两细线的夹角 D. 测量橡皮条的伸长量
(3)再用一只弹簧测力计拉小圆环,正确操作并根据记录的数据得到图乙所示的实验结果。图乙中的力和力,一定沿橡皮条方向的是______(选填“”或“”)。
(4)在另一次实验中,该同学用两个弹簧测力计,通过细绳和对小圆环施加平行于木板平面的拉力作用,两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点,且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计。若保持两细绳和间的夹角不变,绕点顺时针缓慢旋转两细绳至与垂直,则______。(多选)
A. 细绳的拉力先减小后增大 B. 细绳的拉力一直减小
C. 细绳的拉力一直增大 D. 细绳的拉力先增大后减小
14. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
(1)水滴滴落的时间间隔为______s。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度______;D点处水滴此时的速度______。(结果均保留三位有效数字)
(3)小黄同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量APP(phyphox),利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为,你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是______(写出一种即可)。
三、解答题(共46分)
15. 一个质量为m =40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,t=6s时刚好停止运动,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.试求:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10 m/s2.
16. “天宫课堂”上,“太空教师”叶光富给同学们演示了太空失重环境下的各种运动。演示中,叶老师在“天和”核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速起动,离开舱壁后以不变的姿态在舱内匀速运动,到达舱体另一头时伸出手臂触壁缓冲匀减速至停止。已知核心舱的全长为,叶老师通过脚蹬壁获得大小为的加速度,加速距离为、减速缓冲距离为,忽略他身高的影响,求:
(1)叶老师匀速运动的速度和匀减速过程的加速度大小;
(2)演示中叶老师在舱内运动全程所用的时间。
17. 如图所示,一直路上相邻路口两红绿灯停车线之间距离,两信号灯同步交替闪亮,红、绿灯持续时间均为,路口1等绿灯的车排在同一条直线上,前后两车相隔均为,绿灯亮起,第1台车立即加速,后车都比前车滞后起动,所有汽车以加速度由静止加速到,然后匀速前进,已知车的长度均为,安全通过路口的条件是在红灯亮起时车身全部驶过停车线。求:
(1)第1台车通过路口1停车线的时间t;
(2)绿灯持续亮的过程中能安全通过路口1停车线的车辆数;
(3)随第1台车连续行驶且安全通过第2个路口停车线的总车辆数
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拉萨市第四高级中学2025届高三年级第一次月考试卷
物理
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。全卷共8页,选择题12道,实验题2道,解答题3道,满分110分,考试时间为90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号码写在答题卡相应的位置上。
3.所有答案必须在答题卡上作答。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。其中第1-8题只有一项符合题目要求,第9-12题有多项符合题目要求)
1. 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法的叙述不正确的是( )
A. 根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
B. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证
C. 开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
D. 牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.速度定义式为,采用极限的思想,当非常小趋近于零时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,故A不符合题意;
B.伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论,故B符合题意;
C.开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,故C不符合题意;
D.牛顿用控制变量法通过大量的实验得出牛顿第二定律,符合客观实际,故D不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是,经过一小段时间之后,速度变为,表示速度的变化量,由图中所示信息可知( )
A. 汽车在做加速直线运动
B. 汽车的加速度方向与的方向相同
C. 汽车的加速度方向与的方向相反
D. 汽车的加速度方向与的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】由图中所示信息可知汽车做减速直线运动,汽车的加速度方向与的方向相同,与的方向相反。
故选C。
3. 如图,“50TF- SI”为某品牌汽车的一款汽车的尾部标识,其中“50”称为“G值”,“G值”越大,加速越快。“G值”的大小为车辆从静止加速到100 km/h(百公里加速)的平均加速度的10倍。若该品牌另一款汽车百公里加速时间为8 s,由此推算,该汽车的尾标应该是( )
A. 25 TFSI B. 35 TFSI C. 45 TFSI D. 125 TFSI
【答案】B
【解析】
【详解】该汽车的平均加速度为
则“G值”为
故选B。
4. 并联式混合动力汽车(PHEV),它可以由电动机和发动机单独或同时供给动力。某次起动时,汽车先采用电动机为动力源,由静止匀加速t后速度达到v,然后在混合动力的共同作用下,再匀加速运动x时速度达到2v。则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】第一个加速过程的加速度大小为
第二个加速过程的加速度大小为
则汽车在前后两个加速过程中的加速度大小之比为
故选C。
5. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为的路程,第一段用时,第二段用时,则物体的加速度是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,从开始运动第一段时计时,则时的瞬时速度等于~内的平均速度
时的瞬时速度等于~内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
6. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是( )
A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C. 曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D. 直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出
Fx曲 = Fsinα
Fx直 = Fsinβ
在y方向可得出
Fy曲 = Fcosα
Fy直 = Fcosβ
由题知α < β则
sinα < sinβ
cosα > cosβ
则可得到
Fx曲 < Fx直
Fy曲 > Fy直
A错误、B正确;
CD.耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则CD错误。
故选B。
【点睛】
7. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态,受力分析如图,由几何关系可知,, .解得, 由牛顿第三定律知,故D正确
8. 某同学使用轻弹簧、直尺钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示,弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处;下端悬挂钢球,静止时指针位于直尺50cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上,就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向下为正方向,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 30cm刻度对应的加速度为-0.5g
B. 40cm刻度对应的加速度为0.5g
C. 50cm刻度对应的加速度为g
D. 各刻度对应加速度的值是不均匀的
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意,不挂钢球时,弹簧下端指针位于直尺30cm刻度处,则挂上钢球,在钢球释放瞬间,弹簧弹力为零,钢球只受重力,则30cm刻度对应的加速度为g,故A错误;
B.设钢球的质量为,挂上钢球且钢球静止时,根据题意有
,
而当钢球从30cm刻度处释放到运动至40cm刻度处时,根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.根据题意,50cm刻度处钢球的重力大小等于弹簧的弹力大小,钢球所受合外力为零,此位置处加速度为零,速度最大,故C错误;
D.根据
可得
根据加速度与弹簧形变量的数学关系可知,加速度随着弹簧的形变量均匀变化,因此,可知各刻度对应加速度的值是均匀的,故D错误。
故选B。
9. 甲、乙两位同学周末骑自行车去武定狮子山游玩。甲、乙在某段时间内沿同一直线运动的速度-时间图像分别如图线 1、2所示,t=0时刻甲、乙在同一位置。下列说法正确的是( )
A. 在0~t0时间内,甲做匀加速直线运动
B. 在0~t0时间内,乙做匀加速直线运动
C. 甲、乙在 t0时刻相遇
D. 在0~t0时间内,必定存在甲、乙加速度相同的时刻
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.速度-时间图像的斜率表示加速度,则在0~t0时间内,甲做加速度减小的变加速直线运动,乙做匀加速直线运动,故A错误、B正确;
C.图线与坐标轴包围的面积表示位移,在 t0时刻,甲的位移大于乙的位移,则甲在乙的前方,故 C错误;
D.在0~t0时间内,必定存在某一时刻,该时刻图线 1与图线 2 的斜率相同,甲、乙的加速度相同,故D正确。
故选BD。
10. “天宫课堂”第四课于2023年9月21日15时45分开课,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮在中国空间站梦天实验舱面向全国青少年进行太空科普授课。在奇妙“乒乓球”实验中,航天员朱杨柱用水袋做了一颗水球,桂海潮用白毛巾包好的球拍击球,水球被弹开。对于该实验说法正确的是( )
A. 击球过程中,水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的
B. 击球过程中,水球所受弹力是由于水球发生形变产生的
C. 梦天实验舱内,水球质量越大其惯性越大
D. 梦天实验舱内可进行牛顿第一定律的实验验证
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.击球过程中,水球所受弹力是由于“球拍”发生形变产生的,选项A正确,B错误;
C.惯性只与物体的质量有关,梦天实验舱内,水球质量越大其惯性越大,选项C正确;
D.牛顿第一定律不能通过实验进行验证,选项D错误。
故选AC。
11. 如图所示,物体用轻质细绳系在竖直杆上的点。现用一水平力作用在绳上的点,将点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角逐渐增大。关于此过程,下列说法中正确的是( )
A. 水平力逐渐增大
B. 水平力逐渐减小
C. 绳的弹力逐渐减小
D. 绳的弹力逐渐增大
【答案】AD
【解析】
【详解】设细绳与水平方向的夹角为θ,物体的质量为m,对结点O受力分析,运用合成法,则由平衡条件得
当θ增加,则F增大,TOB增大,即绳OB的弹力变大,故BC错误,AD正确。
故选AD。
12. 为使舰载机在几秒内迅速停在航母上,需要利用阻拦索将舰载机高速拦停,此过程可简化为如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面平行,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )
A. 舰载机落在航母上钩住阻拦索时,只受重力、阻拦索的拉力和航母平面的摩擦力三个力作用
B. 舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
C. 舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受的合力不变
D. 当阻拦索被拉至夹角为时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.舰载机落在航母上钩住阻拦索时,除了受重力、阻拦索的拉力、航母平面的摩擦力,还受母平面的支持力作用,故A错误;
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索的形变量变大,阻拦索对舰载机的弹力在变大,故B正确;
C.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索的张力为,则合力为
由于变大,减小,不变,则合力变大,故C错误;
D.当阻拦索被拉至夹角为时,设阻拦索的张力为,则阻拦索对舰载机的拉力大小为
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(每空2分,共16分)
13. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。如图甲所示为某次实验中用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环的示意图,其中A为固定橡皮条的图钉,和为连接小圆环和弹簧测力计的细绳。
(1)本实验主要采用的科学方法是______
A. 控制变量法 B. 等效替代法
(2)小圆环静止时,记录两个弹簧测力计的示数和,此外还必须______。(多选)
A. 记录小圆环的位置 B. 记录两细线的方向
C. 测量两细线的夹角 D. 测量橡皮条的伸长量
(3)再用一只弹簧测力计拉小圆环,正确操作并根据记录的数据得到图乙所示的实验结果。图乙中的力和力,一定沿橡皮条方向的是______(选填“”或“”)。
(4)在另一次实验中,该同学用两个弹簧测力计,通过细绳和对小圆环施加平行于木板平面的拉力作用,两个拉力的方向如图丙所示。如果小圆环可视为质点,且小圆环、橡皮条和细绳的重力可忽略不计。若保持两细绳和间的夹角不变,绕点顺时针缓慢旋转两细绳至与垂直,则______。(多选)
A. 细绳的拉力先减小后增大 B. 细绳的拉力一直减小
C. 细绳的拉力一直增大 D. 细绳的拉力先增大后减小
【答案】(1)B (2)AB
(3)F (4)BC
【解析】
【小问1详解】
该实验过程中,其合力与分力的作用效果相同,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
记录两个弹簧测力计的示数和,此外还必须记录小圆环的位置和两细线的方向。
故选AB正确。
【小问3详解】
由题图可知,是和所组成的平行四边形的对角线,所以其为理论值,为实际值,则力的方向一定沿橡皮条方向。
【小问4详解】
两弹簧测力计间的夹角不变,可在圆内画出力的矢量三角形,如图所示,
可知细绳的拉力一直减小,细绳的拉力一直增大。
故选BC。
14. 小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
(1)水滴滴落的时间间隔为______s。
(2)小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度______;D点处水滴此时的速度______。(结果均保留三位有效数字)
(3)小黄同学怀疑自己的测量结果不是很符合当地的重力加速度值,于是他打开手机上的测量APP(phyphox),利用其中的加速度传感器测出当地的重力加速度值为,你认为造成上述实验与手机加速度传感器测量有差别的原因是______(写出一种即可)。
【答案】(1)0.04
(2) ①. 9.69 ②. 2.48
(3)存在空气阻力
【解析】
【小问1详解】
由于频率由大到小逐渐调节,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴,说明闪光的时间间隔等于水滴的时间间隔,闪光的频率为25Hz,因此时间间隔
【小问2详解】
[1]根据逐差法
[2]根据匀变速直线运动的规律
【小问3详解】
水滴下落时要受空气阻力作用,这可能是导致实验测得数据与手机加速度传感器测量有差别的原因之一,故填存在空气阻力。
三、解答题(共46分)
15. 一个质量为m =40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,t=6s时刚好停止运动,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.试求:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10 m/s2.
【答案】9m
【解析】
【详解】试选取小孩为研究对象,地面为参考系,小孩受到重力和体重计对小孩的弹力,如图所示.小孩的运动分为三个阶段.在0~2s内以加速度a1向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度
a1==1m/s2
根据匀变速直线运动公式可得,第一阶段位移
第一阶段末速度
2s~5s内向上以速度v1做匀速直线运动,根据匀速直线运动公式可得,第二阶段位移
s2=v1t2=2×3=6m
在5s~6s内以加速度a2向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度
a2= =2m/s2
设从速度v1减速为0的时间为t3,根据匀变速直线运动公式可得
t3==1s
则可判断小孩子在第6s末速度为0,第三阶段位移
则在这段时间内小孩上升的高度,即电梯上升的高度
16. “天宫课堂”上,“太空教师”叶光富给同学们演示了太空失重环境下的各种运动。演示中,叶老师在“天和”核心舱内通过脚蹬舱壁获得加速度匀加速起动,离开舱壁后以不变的姿态在舱内匀速运动,到达舱体另一头时伸出手臂触壁缓冲匀减速至停止。已知核心舱的全长为,叶老师通过脚蹬壁获得大小为的加速度,加速距离为、减速缓冲距离为,忽略他身高的影响,求:
(1)叶老师匀速运动的速度和匀减速过程的加速度大小;
(2)演示中叶老师在舱内运动全程所用的时间。
【答案】(1)2m/s,;(2)
【解析】
【详解】(1)设加速结束时的速度,即匀速运动的速度为v
由运动学公式
得
同理可得,减速过程的加速度
(2)加速的时间
减速的时间
匀速的时间
总时间为
17. 如图所示,一直路上相邻路口两红绿灯停车线之间距离,两信号灯同步交替闪亮,红、绿灯持续时间均为,路口1等绿灯的车排在同一条直线上,前后两车相隔均为,绿灯亮起,第1台车立即加速,后车都比前车滞后起动,所有汽车以加速度由静止加速到,然后匀速前进,已知车的长度均为,安全通过路口的条件是在红灯亮起时车身全部驶过停车线。求:
(1)第1台车通过路口1停车线的时间t;
(2)绿灯持续亮的过程中能安全通过路口1停车线的车辆数;
(3)随第1台车连续行驶且安全通过第2个路口停车线的总车辆数
【答案】(1);(2)11;(3)5
【解析】
【详解】(1)根据题意,由运动学公式有
解得
(2)设每一台车加速的时间为,加速的位移为,绿灯亮的过程中有台车通过停车线,则有
,
解得
即
(3)第1台车和第11台车通过路口1的停车线匀速运动过程中,相邻的两车车头之
间的距离为
解得
在第1台车离开路口1后,经时,第1台车距离第2个路口的停车线为,则
解得
当路口2的绿灯第2次亮起时,第1台车距离路口2的停车线距离为
设在第2个路口绿灯再次亮的期间,有台车通过该路口停车线,则
解得
即
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