内容正文:
四川省达川中学高2028届2025年秋季第一次月考
物 理 试 题
满分:100分 时间:75分钟
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 路程、位移、平均速度、速率
B. 位移、瞬时速度、加速度、速度变化量
C. 位移,速率、平均速率、加速度
D. 质量、时间、速度、加速度
2. 2025年9月22日17时44分,官方确认歼15T、歼35和空警600三型舰载机已在福建舰完成首次电磁弹射起飞与阻拦着舰,福建舰是全球首艘采用常规动力电磁弹射的航母。其三条电磁弹射轨道可以同时多机准备和多机出动,每日最多能弹射300架次,比美国尼米兹级核动力航母的200次还多。空警600预警机也能顺利上舰,使航母编队的打击圈向外延伸了400公里,达到2000多公里,具备了远海综合攻防能力。下列说法正确的是( )
A. “17时44分”指的是时间
B. “2000多公里”指的是路程
C. 调整歼35在空中的飞行姿态时可以将歼35看成质点
D. 观察空警600飞行速度时可以选取空警600为参考系
3. 关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B. 物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C. 不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D. 一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
4. 达州凤凰楼高39米,共6层,以“元九登高”为主题,以明亮的中国红为主色调,设计取意唐代宫灯,寓意太平盛世、国运昌盛。小明在凤凰楼5层起飞大疆无人机,无人机在竖直平面内运动,其运动的图像如图所示,若规定竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 在内无人机做加速曲线运动
B. 在内无人机加速度为,且向下飞行
C. 末无人机的加速度为零,且开始向下飞行
D. 末,无人机飞到凤凰楼5层上方
5. 华为ADS 4.0辅助驾驶系统的AEB(自动紧急制动)性能测试中,一辆搭载该系统的问界M 9汽车在平直公路上匀速行驶。突然,系统检测到前方50m处有静止障碍物。系统经过的识别和决策后,立即启动紧急制动。其位移与时间的关系是:,则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时间为6s
B. 汽车能安全停下
C. 汽车刹车4s时速度大小为10m/s
D. 汽车在停止运动前最后1s内的平均速度为25m/s
6. 一个物体从斜面顶端由静止开始下滑(过程1),加速度a1 ,下滑距离 x1 =16m,到达斜面底端时速度 v1 = 8m/s ,底端速度大小不变方向变为水平,然后在水平粗糙面上做匀减速直线运动(过程2),加速度a2,运动距离x2= 4m后停在水平面上。下列说法正确的是( )
A. 全过程运动总距离为x1+x2=20m ,可用计算
B. 过程1中,加速度a1 = 4m/s2
C. 过程2中,加速度 a2 = 8m/s2
D. 若物体沿斜面向上运动时,与水平面运动的加速度大小相等,现物体从斜面底端以v0 = 4m/s冲上斜面,则物体经过1.5s时间返回斜面底端。
7. 长为L0的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任何部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共计18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选不全得3分,有选错得0分)
8. 哈尔滨冰雪大世界内,长约520m的冰滑梯是游客们最喜爱的项目之一。冰滑梯可简化成如图所示,一游客从左侧用9min时间爬上冰滑梯,排队3min后从右侧的冰滑梯,由静止开始滑到水平地面,用时50s,下滑过程中最快速度可达到42.6km/h。下列说法正确的是( )
A. 游客爬上去和滑下来的位移不相同
B. 游客下滑过程的路程与位移大小相等
C. 游客最快速度42.6km/h指的是平均速度
D. 可计算出游客下滑过程平均速率为10.4m/s
9. 如图所示,某物体做匀加速直线运动,O、A、B、C、D为其运动轨迹上的五个点,测得xOA=1.25 m,xAB=4 m,xBC=6 m,且该物体通过AB、BC、CD所用时间相等都是1s,则下列说法正确的是( )
A. CD之间的距离xCD=7m
B. 该物体加速度大小为2m/s2
C. 物体经过O点的速度为2m/s
D. 通过OA段的时间为0.7s
10. 在实验室内,小明用位置传感器记录了小车的位置,并作出了位置x随时间t变化的规律图像如图所示,其中0~1s为直线,1~4s为抛物线,2s为抛物线的最高点,且两图像在1s时相切,则下列说法中正确的是( )
A. 0~1s内小车做匀加速直线运动
B. 1~4s小车做匀变速直线运动,且加速度为-2m/s2
C. 小车1s时的位置为3m
D. 0~4s内质点的平均速率为1.75m/s
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题:(本题共2小题,每空2分,共18分)
11. 某次实验使用电磁打点计时器来分析小车运动情况有如下基本步骤:
A.将纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器
B.将电磁打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端
C.松开纸带让小车带着纸带运动
D.接通电源
E.断开电源,取下纸带
(1)步骤排列顺序为___________,打点计时器使用___________(填“交流220V”或“交流8V”或“直流”)电源
(2)根据打点计时器所打的纸带,我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是
A. 时间间隔 B. 平均速度 C. 位移 D. 加速度
(3)已知电源的频率为50赫兹,某次得到如图所示的纸带,依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点(每两个计数点之间还有四个点没有画出),经过测量后计算得到相邻计数点间的距离。根据实验数据判断小车做___________(填“匀加速直线”或“非匀加速直线”)运动,并计算小车在打下E点时的速度是___________m/s;(结果都保留2位有效数字)。
12. 为了测定斜面上小车下滑的加速度,某实验小组进行如下实验,如图所示。当装有宽度为d=2cm的遮光条的小车经过光电门时,系统会自动记录挡光时间,并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中,小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为T=0.04s。
(1)本实验利用光电门测小车的速度,所应用的物理方法是_______;
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
(2)计算经过光电门时小车的速度大小为_______m/s(结果保留2位有效数字);
(3)试写出计算小车下滑时加速度的表达式:a=_______(用d、T和L表示);
(4)测量计算出来的加速度比真实的加速度_______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、计算题:(本题共3小题,共36分.要求在答题卡上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。)
13. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的1935.3克月壤安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域。嫦娥六号月背采样是人类首次,也是目前为止人类唯一一次,这次任务对于研究月球的形成、演化及其与太阳系其他天体的关系具有重要意义。钻取采样装置在月面采取月壤和月岩,并将样品移至上升器中。上升器经历垂直上升阶段、姿态调整阶段、轨道射入阶段后与返回器组合。假设上升器携带月壤在垂直上升阶段,从静止开始以a=2m/s2的加速度竖直向上加速。经过t=9s时间完成垂直上升过程。求
(1)上升器在垂直上升阶段的中间3s内速度变化量大小;
(2)上升器在垂直上升阶段的平均速度。
14. L3级自动驾驶为“有条件自动驾驶”的技术,截至2025年4月,我国已累计发放高快速路L3测试牌照37张,覆盖华为、比亚迪、长安、奇瑞、奔驰、宝马等企业,华为独占28张,并且华为于4月份实现高速L3商用能力落地。一辆搭载华为智能辅助驾驶ADS4.0的尊界S800测试汽车,测试员开启自动驾驶后,汽车以的初速度开始匀加速,行驶距离x1=800m后速度达到v1=30m/s,激光雷达探测到前方有车辆龟速行驶,系统立刻刹车,此时通过一路牌,行驶t=2s后通过第二个路牌,再运动x2=30m的距离通过第三个路牌,此时的速度是通过第二个路牌的,汽车刹车过程为匀变速直线运动,可将汽车看成质点。求:
(1)汽车加速阶段的加速度大小a1;
(2)汽车通过第二个路牌时的速度大小v2;
(3)汽车刹车8s运动的位移大小。
15. 如图所示为车辆行驶过程中常见的变道超车情形。图中A、B两车相距时,B车正以的速度匀速行驶,A车正以的速度借道超车,此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来,其速度为,C车和B车之间相距,现在A车司机有两个选择,一是放弃超车,驶回与B相同的车道,而后减速行驶:二是加速超车,在B与C相遇之前超过B车,不考虑变道过程的时间和速度的变化,且三辆车都可视为质点,则:
(1)若无C车,求A超车所需时间;
(2)若A车选择放弃超车,回到B车所在车道,则A车至少应该以多大的加速度匀减速刹车,才能避免与B车相撞;
(3)若A车选择加速超车,求A车能够安全超车的加速度范围(忽略车身长度);
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四川省达川中学高2028届2025年秋季第一次月考
物 理 试 题
满分:100分 时间:75分钟
第一部分 选择题(共46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 路程、位移、平均速度、速率
B. 位移、瞬时速度、加速度、速度变化量
C. 位移,速率、平均速率、加速度
D. 质量、时间、速度、加速度
【答案】B
【解析】
【详解】在物理学中,属于标量的是:路程、速率、平均速率、质量、时间;属于矢量的是:位移、速度、平均速度、瞬时速度、加速度、速度变化量。故ACD错误,B正确。
故选B。
2. 2025年9月22日17时44分,官方确认歼15T、歼35和空警600三型舰载机已在福建舰完成首次电磁弹射起飞与阻拦着舰,福建舰是全球首艘采用常规动力电磁弹射的航母。其三条电磁弹射轨道可以同时多机准备和多机出动,每日最多能弹射300架次,比美国尼米兹级核动力航母的200次还多。空警600预警机也能顺利上舰,使航母编队的打击圈向外延伸了400公里,达到2000多公里,具备了远海综合攻防能力。下列说法正确的是( )
A. “17时44分”指的是时间
B. “2000多公里”指的是路程
C. 调整歼35在空中的飞行姿态时可以将歼35看成质点
D. 观察空警600飞行速度时可以选取空警600为参考系
【答案】B
【解析】
【详解】A.“17时44分”是时间轴上的一个点,属于时刻,故A错误;
B.“2000多公里”是舰载机执行打击任务时运动轨迹的长度,轨迹一般是曲线,可知是路程,故B正确;
C.调整歼35飞行姿态时,需要考虑机身形状、各部分相对运动,不能忽略其大小和形状,因此不能将其看成质点,故C错误;
D.观察空警600的飞行速度时,若选取空警600自身为参考系,其相对自身始终静止,无法测量飞行速度,参考系选取错误,故D错误。
故选B。
3. 关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B. 物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C. 不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D. 一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.自由落体运动加速度恒定为,初速度为0,符合初速度为零的匀加速直线运动的特征,故A正确;
B.物体做自由落体运动时受重力作用,故B错误;
C.不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动,自由落体运动还需满足初速度为0、仅受重力,故C错误;
D.棉花团由静止下落时,除重力外还受明显的空气阻力作用,不符合自由落体的受力条件,故D错误。
故选A。
4. 达州凤凰楼高39米,共6层,以“元九登高”为主题,以明亮的中国红为主色调,设计取意唐代宫灯,寓意太平盛世、国运昌盛。小明在凤凰楼5层起飞大疆无人机,无人机在竖直平面内运动,其运动的图像如图所示,若规定竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A. 在内无人机做加速曲线运动
B. 在内无人机加速度为,且向下飞行
C. 末无人机的加速度为零,且开始向下飞行
D. 末,无人机飞到凤凰楼5层上方
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像的图线并不是物体的运动轨迹,图像仅描述直线运动,A错误;
B.图像的斜率表示加速度,故,内无人机速度为正,规定竖直向上为正方向,故内无人机向上飞行,B错误;
C.图像的斜率表示加速度,内图像斜率不变,故末无人机的加速度不为零。内无人机速度为正,内无人机速度为负,根据规定竖直向上为正方向可知,末无人机开始向下飞行,C错误;
D.图像与时间轴围成的面积表示位移,规定竖直向上为正方向,轴上方的面积为正即向上运动,轴下方的面积为负即向下运动,小明在凤凰楼5层起飞大疆无人机,由图可知内无人机向上运动的位移大于内无人机向下运动的位移,故末,无人机飞到凤凰楼5层上方,D正确。
故选D。
5. 华为ADS 4.0辅助驾驶系统的AEB(自动紧急制动)性能测试中,一辆搭载该系统的问界M 9汽车在平直公路上匀速行驶。突然,系统检测到前方50m处有静止障碍物。系统经过的识别和决策后,立即启动紧急制动。其位移与时间的关系是:,则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时间为6s
B. 汽车能安全停下
C. 汽车刹车4s时速度大小为10m/s
D. 汽车在停止运动前最后1s内的平均速度为25m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动位移公式,对比题干给出的,可得汽车制动初速度,加速度
汽车刹车到速度减为0的时间,故A错误;
B.反应时间内汽车匀速运动的位移
刹车过程位移
总位移,汽车能安全停下,故B正确;
C.汽车刹车3s后已停止,因此刹车4s时速度大小为0,故C错误;
D.将刹车最后1s的运动反向视为初速度为0的匀加速直线运动,最后1s位移
平均速度,故D错误。
故选B。
6. 一个物体从斜面顶端由静止开始下滑(过程1),加速度a1 ,下滑距离 x1 =16m,到达斜面底端时速度 v1 = 8m/s ,底端速度大小不变方向变为水平,然后在水平粗糙面上做匀减速直线运动(过程2),加速度a2,运动距离x2= 4m后停在水平面上。下列说法正确的是( )
A. 全过程运动总距离为x1+x2=20m ,可用计算
B. 过程1中,加速度a1 = 4m/s2
C. 过程2中,加速度 a2 = 8m/s2
D. 若物体沿斜面向上运动时,与水平面运动的加速度大小相等,现物体从斜面底端以v0 = 4m/s冲上斜面,则物体经过1.5s时间返回斜面底端。
【答案】D
【解析】
【详解】A.全程路程确为 ,但过程 1 的位移沿斜面,过程 2 的位移沿水平面,两个过程不是同一直线上的同一匀变速直线运动,不能把两个过程直接合写为
来计算全程路程,故A错误;
B.过程 1 由匀变速直线运动速度位移关系有
解得 ,故B错误;
C.取过程 2 的运动方向为正方向,由速度位移关系有
解得
负号表示加速度方向与水平运动方向相反,选项未说明大小而直接给出正值,故C错误;
D.物体沿斜面向上运动时,加速度大小为 ,减速到最高点的时间
向上位移
从最高点沿斜面下滑时,加速度大小与过程 1 相同,,由
得
总时间 ,故D正确。
故选D。
7. 长为L0的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一长为L的隧道,当列车的任何部分处于隧道内时,列车速率都不允许超过已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】列车运动过程分为三个阶段,总时间为三个阶段时间之和:
减速阶段:列车从匀减速到,减速加速度大小为,由匀变速速度公式得减速时间
匀速阶段:列车从车头进入隧道到车尾完全离开隧道,位移为隧道长加列车长,速度为,故匀速时间
加速阶段:列车从匀加速回到,加速加速度大小为,得加速时间
总时间
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共计18分。每小题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选不全得3分,有选错得0分)
8. 哈尔滨冰雪大世界内,长约520m的冰滑梯是游客们最喜爱的项目之一。冰滑梯可简化成如图所示,一游客从左侧用9min时间爬上冰滑梯,排队3min后从右侧的冰滑梯,由静止开始滑到水平地面,用时50s,下滑过程中最快速度可达到42.6km/h。下列说法正确的是( )
A. 游客爬上去和滑下来的位移不相同
B. 游客下滑过程的路程与位移大小相等
C. 游客最快速度42.6km/h指的是平均速度
D. 可计算出游客下滑过程平均速率为10.4m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】A.位移为从起始点到终止点的有向线段,由图可知爬上去和滑下来的位移不相同,故A正确;
B.游客下滑过程的轨迹是曲线,可知下滑过程的路程与位移大小不相等,故B错误;
C.游客最快速度42.6km/h指的是瞬时速度,故C错误;
D.可计算出游客下滑过程平均速率为,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,某物体做匀加速直线运动,O、A、B、C、D为其运动轨迹上的五个点,测得xOA=1.25 m,xAB=4 m,xBC=6 m,且该物体通过AB、BC、CD所用时间相等都是1s,则下列说法正确的是( )
A. CD之间的距离xCD=7m
B. 该物体加速度大小为2m/s2
C. 物体经过O点的速度为2m/s
D. 通过OA段的时间为0.7s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的推论
可知,在连续相等时间内的位移差相等,即
解得之间的距离,故A错误;
B.根据
可得该物体的加速度大小为,故B正确;
C.根据匀变速直线运动位移与时间的关系
解得物体经过点的速度为
再根据速度与位移的关系
解得物体经过点的速度为,故C正确;
D.根据匀变速直线运动速度与时间的关系
解得通过段的时间为,故D错误。
故选BC。
10. 在实验室内,小明用位置传感器记录了小车的位置,并作出了位置x随时间t变化的规律图像如图所示,其中0~1s为直线,1~4s为抛物线,2s为抛物线的最高点,且两图像在1s时相切,则下列说法中正确的是( )
A. 0~1s内小车做匀加速直线运动
B. 1~4s小车做匀变速直线运动,且加速度为-2m/s2
C. 小车1s时的位置为3m
D. 0~4s内质点的平均速率为1.75m/s
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.0~1s内x-t图线为直线,即速度恒定,所以小车做匀速直线运动,故A错误;
B.2~4s内,位移大小为4m,初速度为0,则
代入数据解得
由于小车反方向加速,则速度为负值,加速度为负值,即1~4s小车做匀变速直线运动,且加速度为-2m/s2,故B正确;
C.小车做匀速直线运动的速度大小为
所以小车0~1s内发生的位移大小为
由于初始时小车位于x=1m处,所以小车1s时的位置为x=3m,故C正确;
D.0~4s内质点的路程为
0~4s内质点的平均速率为,故D正确。
故选BCD。
第二部分 非选择题(共54分)
三、实验题:(本题共2小题,每空2分,共18分)
11. 某次实验使用电磁打点计时器来分析小车运动情况有如下基本步骤:
A.将纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器
B.将电磁打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端
C.松开纸带让小车带着纸带运动
D.接通电源
E.断开电源,取下纸带
(1)步骤排列顺序为___________,打点计时器使用___________(填“交流220V”或“交流8V”或“直流”)电源
(2)根据打点计时器所打的纸带,我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是
A. 时间间隔 B. 平均速度 C. 位移 D. 加速度
(3)已知电源的频率为50赫兹,某次得到如图所示的纸带,依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点(每两个计数点之间还有四个点没有画出),经过测量后计算得到相邻计数点间的距离。根据实验数据判断小车做___________(填“匀加速直线”或“非匀加速直线”)运动,并计算小车在打下E点时的速度是___________m/s;(结果都保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. BADCE ②. 交流 6V (2)AC
(3) ①. 匀加速直线 ②. 1.4
【解析】
【小问1详解】
[1]使用电磁打点计时器时,先固定器材,再安装纸带,之后先接通电源,再释放小车,实验结束后断开电源取下纸带,故顺序为。
[2]电磁打点计时器使用交流的低压交流电源。
【小问2详解】
A.根据打点计时器打出的点数可以得出时间间隔,故A正确;
B.平均速度需要用公式计算,不能直接得到,故B错误;
C.利用刻度尺可以直接测量出位移,故C正确;
D.加速度需要通过或逐差法公式计算,不能直接得到,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]由图中数据可得,相邻相等时间内的位移差,位移差基本恒定,因此小车做匀加速直线运动。
[2]每两个计数点间有个点未画出,故相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度
12. 为了测定斜面上小车下滑的加速度,某实验小组进行如下实验,如图所示。当装有宽度为d=2cm的遮光条的小车经过光电门时,系统会自动记录挡光时间,并由相应软件计算遮光条经过光电门的平均速度来表示瞬时速度。某次实验中,小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为T=0.04s。
(1)本实验利用光电门测小车的速度,所应用的物理方法是_______;
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 极限思维法
(2)计算经过光电门时小车的速度大小为_______m/s(结果保留2位有效数字);
(3)试写出计算小车下滑时加速度的表达式:a=_______(用d、T和L表示);
(4)测量计算出来的加速度比真实的加速度_______(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)C (2)0.50
(3)
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度,采用的方法为极限思维法。
故选C。
【小问2详解】
计算经过光电门时小车的速度大小为
【小问3详解】
小车从遮光条距光电门中心为L处由静止释放,根据位移与速度的关系式有
可得加速度为
【小问4详解】
由于光电门测速度只是测量平均速度,在匀变速直线运动中,平均速度与中间时刻的瞬时速度相等,却又小于中间位置的瞬时速度,而在测量位移L时,测的是光电门中间位置到遮光条之间的距离,大于中间时刻所在位置到遮光条之间的距离,所以测量计算出来的加速度比真实的加速度偏小。
四、计算题:(本题共3小题,共36分.要求在答题卡上写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。)
13. 2024年6月25日14时07分,嫦娥六号返回器携带来自月球背面的1935.3克月壤安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域。嫦娥六号月背采样是人类首次,也是目前为止人类唯一一次,这次任务对于研究月球的形成、演化及其与太阳系其他天体的关系具有重要意义。钻取采样装置在月面采取月壤和月岩,并将样品移至上升器中。上升器经历垂直上升阶段、姿态调整阶段、轨道射入阶段后与返回器组合。假设上升器携带月壤在垂直上升阶段,从静止开始以a=2m/s2的加速度竖直向上加速。经过t=9s时间完成垂直上升过程。求
(1)上升器在垂直上升阶段的中间3s内速度变化量大小;
(2)上升器在垂直上升阶段的平均速度。
【答案】(1)6m/s
(2)9m/s,方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
根据加速度的定义式,匀加速运动加速度恒定,中间内的时间间隔
解得速度变化量大小
【小问2详解】
上升位移
平均速度
解得平均速度大小 ,方向竖直向上
14. L3级自动驾驶为“有条件自动驾驶”的技术,截至2025年4月,我国已累计发放高快速路L3测试牌照37张,覆盖华为、比亚迪、长安、奇瑞、奔驰、宝马等企业,华为独占28张,并且华为于4月份实现高速L3商用能力落地。一辆搭载华为智能辅助驾驶ADS4.0的尊界S800测试汽车,测试员开启自动驾驶后,汽车以的初速度开始匀加速,行驶距离x1=800m后速度达到v1=30m/s,激光雷达探测到前方有车辆龟速行驶,系统立刻刹车,此时通过一路牌,行驶t=2s后通过第二个路牌,再运动x2=30m的距离通过第三个路牌,此时的速度是通过第二个路牌的,汽车刹车过程为匀变速直线运动,可将汽车看成质点。求:
(1)汽车加速阶段的加速度大小a1;
(2)汽车通过第二个路牌时的速度大小v2;
(3)汽车刹车8s运动的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由
解得
【小问2详解】
设经过第二个路牌速度为 、设经过第三个路牌速度为 、加速度为
由题意可得,,
联立解得
【小问3详解】
由第(2)问可得
刹车停止时间
因为8s>6s,则汽车8s内位移等于6s内位移
15. 如图所示为车辆行驶过程中常见的变道超车情形。图中A、B两车相距时,B车正以的速度匀速行驶,A车正以的速度借道超车,此时A车司机发现前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来,其速度为,C车和B车之间相距,现在A车司机有两个选择,一是放弃超车,驶回与B相同的车道,而后减速行驶:二是加速超车,在B与C相遇之前超过B车,不考虑变道过程的时间和速度的变化,且三辆车都可视为质点,则:
(1)若无C车,求A超车所需时间;
(2)若A车选择放弃超车,回到B车所在车道,则A车至少应该以多大的加速度匀减速刹车,才能避免与B车相撞;
(3)若A车选择加速超车,求A车能够安全超车的加速度范围(忽略车身长度);
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设超车时间为,由位置关系可得
代入数据解得
(2)设A车与B车恰好不相撞的加速度为,则在A追上B时速度相等有
位移关系为
联立解得
所以A车至少应该以的加速度匀减速刹车,才能避免与B车相撞;
(3)分析可知,A车需要在B车和C车相遇之前完成超车,B车和C车相遇的时间为
则A车超车的时间小于等于3s,当等于3s时,A车所需的加速度最小,由
代入数据解得
则A车能够安全超车的加速度
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