内容正文:
2025—2026学年度第一学期期中考试
高一年级物理试卷
试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑,非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此。在第一章的学习过程中我们总结出一些科学研究方法,下面关于这些研究方法表达正确的是( )
A. 质点是一种理想化模型,它忽略了物体的形状和大小,在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点
B. 图像可以描述质点的运动,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向
C. 用两个物理量和之比定义了一个新的物理量a,,在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量成正比,与成反比
D. 是速度公式,可以通过测量、,并且计算出瞬时速度,在实际测量瞬时速度时,取的越大,越容易测量,测得的瞬时速度越精准
2. 下列关于物体的速度和加速度的说法中,正确的是( )
A. 物体的速度变化越小,其加速度越小
B. 物体的加速度为负,其速度一定逐渐减小
C. 物体的速度变化率减小,其加速度可能逐渐变大
D. 物体的加速度逐渐减小,其速度可能逐渐变大
3. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.4m高的点时,向上的速度为7m/s,小球从点到点共用时0.3s,则此过程中小球的平均速度大小为( )
A. 8m/s B. 2m/s C. 1.5m/s D. 8.5m/s
4. 在某次军事演习中,空降兵从悬停在空中的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时,打开降落伞,最终安全到达地面,空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的图像如图所示,则以下判断正确的是( )
A. 空降兵在0到时间内未打开降落伞,做的是自由落体运动
B. 空降兵在0到时间内竖直方向的位移大于
C. 空降兵在到时间内的加速度方向竖直向下,大小在逐渐减小
D. 空降兵在到时间内的平均速度为
5. 如图所示,放在水平桌面上的木块左端被水平轻质弹簧拴在竖直墙壁上,木块右端连接着不可伸长的轻质细绳,细绳绕过光滑定滑轮吊着一铁块,用手托着铁块使弹簧处于原长,手缓慢下降,当铁块下降h=4cm时手离开铁块,木块恰好处于静止状态。已知木块的质量M=4kg,铁块的质量m=2kg,木块与桌面间的动摩擦因数µ=0.2,取重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A. 手离开铁块后,细绳的拉力大小为40N
B. 弹簧的劲度系数k等于3N/m
C. 手离开铁块后,桌面受到的摩擦力大小为8N,方向水平向右
D. 若突然剪断细绳,绳断瞬间木块对桌面的摩擦力不变
6. 子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点,已知子弹在木板中运动的总时间是,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,且木板相对于地面始终保持静止,则( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前三块木板所用时间之比为
C. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
D. 子弹穿过第15块木板所用的时间是
7. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 1m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 3m/s
8. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 只有相互接触的物体间才有弹力的作用
B. 同一物体在地球表面,无论向上或向下运动都受重力作用
C. 木块放在桌面上处于静止状态,木块对桌面产生的压力就是物体的重力
D. 木块放在桌面上受到向上的支持力,这是由于木块发生向下的形变而产生的
9. 某人在室内以窗户为背景摄影时恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8 cm,实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.0 cm。取。下列说法正确的是( )
A. 曝光时间内石子下落的距离为20 cm
B. 曝光时刻石子运动的速度约为2 m/s
C. 石子曝光前大约下落了2 s
D. 石子大约是从距离窗户2 m高的地方落下
10. 如图所示为一质点做直线运动的位置x随时间t变化的规律图像,其中0~1s为直线,1~4s为抛物线,则由图可知下列说法中正确的是( )
A. 0~1s内质点做匀加速直线运动
B. 0~4s内质点的平均速率为1.75m/s
C. 质点在3s时的瞬时速度大小为2m/s
D. 2s~4s内质点的加速度大小为2m/s2
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力与其伸长量关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态。
(2)由实验数据得到弹簧弹力与弹簧长度F-l的关系图线如图乙所示,由图线可得该弹簧的原长l0=______cm,劲度系数k=______N/m。
(3)另外一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹力与弹簧长度之间关系的图像如图丙所示,下列表述正确的是( )
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
(4)第二小组的甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长,乙同学是测出同一弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。他们以钩码重力大小作为弹簧弹力大小F,x表示弹簧伸长量,两位同学完成实验后,得到如下F-x图像;其中实线是甲同学的,虚线是乙同学的,如图所示的图线最符合实际的是( )(填选项字母)。
A.B.C.D.
12. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题:
(1)本次实验选择的打点计时器是图______(选填“丙”或“丁”)中的计时器,该计时器的工作电源是______(选填“直流电”或“交流电”)。
(2)下列操作中正确的有( )
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 先释放小车运动,后接通电源打点
C. 先接通电源打点,后释放小车运动
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越大
(3)实验中打点计时器工作频率为50Hz,若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,由纸带数据可算得打B点时小车的速度大小是________m/s,小车运动的加速度大小为______m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大了,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13. 一辆汽车以12m/s的初速度在平直的公路上行驶,在时刻以的加速度匀加速行驶,10s末因故紧急刹车,刹车时做匀减速运动的加速度大小为,最终停止运动。求:
(1)10s末汽车的速度大小;
(2)18s内汽车运动的位移大小。
14. 自动驾驶是基于通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆自动驾驶的小测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为,B车的速度大小为,如图所示。当A、B两车相距时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离;
(2)A车追上B车所用的时间;
(3)如果B车刹车后,为避免两车相撞,A车也要刹车,且加速度大小也为,在B车刹车后到A车接受指令刹车经过的最长时间。
15. 兴趣小组的同学发明了一种弹射装置,该装置可以将一金属小球以设定的初速度从地面弹出。为了测试该装置弹射方向精确度,同学们将一根长25m的直管竖直固定在高处,如图所示。某次实验中,距离管下端正下方35m处,小球恰好以40m/s的速度竖直向上弹出(小球直径小于管内径),弹出后小球做加速度恒定向下、大小为g的匀变速直线运动,取g=10m/s2。
(1)求小球上升的最高点距管上端的距离;
(2)求小球在管内运动的时间;
(3)若弹出小球的同时直管不慎脱落并做自由落体运动,求管落地之前小球在管内运动的总时间。
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2025—2026学年度第一学期期中考试
高一年级物理试卷
试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑,非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此。在第一章的学习过程中我们总结出一些科学研究方法,下面关于这些研究方法表达正确的是( )
A. 质点是一种理想化模型,它忽略了物体的形状和大小,在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点
B. 图像可以描述质点的运动,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向
C. 用两个物理量和之比定义了一个新的物理量a,,在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量成正比,与成反比
D. 是速度公式,可以通过测量、,并且计算出瞬时速度,在实际测量瞬时速度时,取的越大,越容易测量,测得的瞬时速度越精准
【答案】B
【解析】
【详解】A.理想化模型是抓主要因素,忽略次要因素得到的,质点是理想化模型,但不是在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点,故A错误;
B.图像的纵坐标表示物体的速度,横坐标表示时间,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向,故B正确;
C.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例,加速度的定义式
是采用比值法定义的,该公式只能用来计算加速度的大小,但不能讲加速度a与速度变化量成正比,与成反比,故C错误;
D.根据速度定义
当取得越小,就越接近物体在t时刻的瞬时速度,测得的瞬时速度就越精准,故D错误。
故选B。
2. 下列关于物体的速度和加速度的说法中,正确的是( )
A. 物体的速度变化越小,其加速度越小
B. 物体的加速度为负,其速度一定逐渐减小
C. 物体的速度变化率减小,其加速度可能逐渐变大
D. 物体的加速度逐渐减小,其速度可能逐渐变大
【答案】D
【解析】
【详解】加速度的定义式为,物理意义是速度的变化率,速度增减仅由加速度与速度的方向关系决定:二者同向则速度增大,反向则速度减小,与加速度大小变化无关。
A.加速度由速度变化量和时间的比值共同决定,若很小但更小,加速度仍可能较大,故A错误;
B.加速度为负仅表示方向与规定正方向相反,若速度也为负,二者同向,物体速度会增大,故B错误;
C.加速度的本质就是速度的变化率,速度变化率减小,加速度一定减小,故C错误;
D.当加速度方向与速度方向相同时,即使加速度逐渐减小,速度仍会持续增大(仅增大的速率变慢),如加速度减小的加速运动,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.4m高的点时,向上的速度为7m/s,小球从点到点共用时0.3s,则此过程中小球的平均速度大小为( )
A. 8m/s B. 2m/s C. 1.5m/s D. 8.5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】根据平均速度的定义,平均速度等于位移与时间的比值。小球从点运动到点,初位置距地面,末位置距地面,则位移大小为
由平均速度公式
代入数据得平均速度大小为
故选B。
4. 在某次军事演习中,空降兵从悬停在空中的直升机上跳下,当下落到距离地面适当高度时,打开降落伞,最终安全到达地面,空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的图像如图所示,则以下判断正确的是( )
A. 空降兵在0到时间内未打开降落伞,做的是自由落体运动
B. 空降兵在0到时间内竖直方向的位移大于
C. 空降兵在到时间内的加速度方向竖直向下,大小在逐渐减小
D. 空降兵在到时间内的平均速度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.在到时间内,图象的斜率逐渐减小,说明加速度在逐渐减小,而自由落体运动是加速度恒为的匀加速直线运动,故A错误;
B.图像与时间轴围成的面积表示位移,在到时间内,图像是凸向上的曲线,其面积大于连接和的直线与时间轴围成的三角形面积,即位移,故B正确;
C.在到时间内,空降兵的速度在减小,做减速运动,加速度方向与速度方向相反。因为速度方向竖直向下,所以加速度方向竖直向上,故C错误;
D.在到时间内,若做匀减速直线运动,平均速度为。实际图像是下凹的曲线,其与时间轴围成的面积(位移)小于匀减速直线运动的位移(梯形面积),根据可知,平均速度小于,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,放在水平桌面上的木块左端被水平轻质弹簧拴在竖直墙壁上,木块右端连接着不可伸长的轻质细绳,细绳绕过光滑定滑轮吊着一铁块,用手托着铁块使弹簧处于原长,手缓慢下降,当铁块下降h=4cm时手离开铁块,木块恰好处于静止状态。已知木块的质量M=4kg,铁块的质量m=2kg,木块与桌面间的动摩擦因数µ=0.2,取重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以下说法正确的是( )
A. 手离开铁块后,细绳的拉力大小为40N
B. 弹簧的劲度系数k等于3N/m
C. 手离开铁块后,桌面受到的摩擦力大小为8N,方向水平向右
D. 若突然剪断细绳,绳断瞬间木块对桌面的摩擦力不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.手离开铁块后,以铁块为对象,根据平衡条件可得细绳的拉力大小为,故A错误;
B.木块恰好处于静止状态,根据平衡条件可得
代入数据解得,故B错误;
C.手离开铁块后,木块受到水平向左的摩擦力,大小为
根据牛顿第三定律可得,桌面受到的摩擦力大小为8N,方向水平向右,故C正确;
D.若突然剪断细绳,木块所受弹簧弹力不变,且弹力大于最大静摩擦力,所以木块将向左运动,木块受到水平向右的滑动摩擦力,即绳断瞬间木块对桌面的摩擦力大小不变,方向变化,故D错误。
故选C。
6. 子弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后的速度变为0。可以把子弹视为质点,已知子弹在木板中运动的总时间是,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,且木板相对于地面始终保持静止,则( )
A. 子弹穿过第1块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前三块木板所用时间之比为
C. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
D. 子弹穿过第15块木板所用的时间是
【答案】C
【解析】
【详解】AB.子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0,运用逆向思维法,子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动,设每块木板的厚度为s,则有
当时,有
所以有
穿过第1块木板后有
所以有
因此子弹穿过第1块木板所用的时间为
同理子弹穿过前2块木板所用的时间为
子弹穿过前3块木板所用的时间为
穿过前三块木板的时间之比为,故AB错误;
C.根据逆向思维可知,穿过前15块木板,剩余 5 块木板,即有
所以有
因此子弹穿过前15块木板所用的时间,故C正确。
D.穿过第15块木板前时有
所以
穿过第15块木板的时间
解得,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 1m/s B. 1.5m/s C. 2m/s D. 3m/s
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可得
联立可得
故选A。
8. 下列各种说法中,正确的是( )
A. 只有相互接触的物体间才有弹力的作用
B. 同一物体在地球表面,无论向上或向下运动都受重力作用
C. 木块放在桌面上处于静止状态,木块对桌面产生的压力就是物体的重力
D. 木块放在桌面上受到向上的支持力,这是由于木块发生向下的形变而产生的
【答案】AB
【解析】
【详解】A.弹力的产生条件是两物体相互接触且发生弹性形变,接触是产生弹力的必要前提,不接触的物体间不可能存在弹力,故A正确;
B.重力是地球对物体的吸引产生的力,与物体的运动状态无关,同一物体在地球表面无论向上还是向下运动都受重力作用,故B正确;
C.木块对桌面的压力属于弹力,施力物体是木块;重力的施力物体是地球,二者性质、施力物体均不同,仅水平桌面静止时大小相等,不能说压力就是重力,故C错误;
D.弹力是施力物体发生弹性形变对与之接触的物体产生的力,木块受到的向上支持力的施力物体是桌面,是桌面发生形变产生的,不是木块的形变,故D错误。
故选AB。
9. 某人在室内以窗户为背景摄影时恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8 cm,实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.0 cm。取。下列说法正确的是( )
A. 曝光时间内石子下落的距离为20 cm
B. 曝光时刻石子运动的速度约为2 m/s
C. 石子曝光前大约下落了2 s
D. 石子大约是从距离窗户2 m高的地方落下
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据照片与实际景物的比例关系,曝光时间内石子实际下落距离 ,故A正确;
B.由于曝光时间极短,则曝光时刻石子的瞬时速度可近似等于曝光时间内的平均速度,,故B错误;
C.石子做自由落体运动,由速度公式,得曝光前下落时间 ,故C正确;
D.由自由落体速度位移关系 ,得石子下落初始位置距离窗户的高度 ,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示为一质点做直线运动的位置x随时间t变化的规律图像,其中0~1s为直线,1~4s为抛物线,则由图可知下列说法中正确的是( )
A. 0~1s内质点做匀加速直线运动
B. 0~4s内质点的平均速率为1.75m/s
C. 质点在3s时的瞬时速度大小为2m/s
D. 2s~4s内质点的加速度大小为2m/s2
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.0~1s内图线为直线,即速度恒定,所以做匀速直线运动,故A错误;
B.由图可知,质点先从x=1m处正向运动到x=4m,然后再反向从x=4m处运动到x=0处,所以0~4s内质点的路程为
0~4s内质点的平均速率为,故B正确;
C.由于中间时刻的瞬时速度等于平均速度,2s~4s质点做初速度为0的匀加速直线运动,所以3s时的瞬时速度大小为,故C正确;
D.2~4s内质点的位移大小为4m,初速度为零,根据位移时间关系可得
解得,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学利用如图甲装置做“探究弹簧弹力与其伸长量关系”的实验。
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态。
(2)由实验数据得到弹簧弹力与弹簧长度F-l的关系图线如图乙所示,由图线可得该弹簧的原长l0=______cm,劲度系数k=______N/m。
(3)另外一个实验小组在“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹簧弹力与弹簧长度之间关系的图像如图丙所示,下列表述正确的是( )
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
(4)第二小组的甲同学是测出竖直状态时不挂钩码的弹簧长度作为原长,乙同学是测出同一弹簧自然水平放置时的弹簧长度作为原长。他们以钩码重力大小作为弹簧弹力大小F,x表示弹簧伸长量,两位同学完成实验后,得到如下F-x图像;其中实线是甲同学的,虚线是乙同学的,如图所示的图线最符合实际的是( )(填选项字母)。
A.B.C.D.
【答案】 ①. 4.0 ②. 50 ③. AC##CA ④. C
【解析】
【详解】[1][2]根据胡克定律可得
即图线的横截距表示弹簧原长,图线斜率表示弹簧的劲度系数,所以,
[3]ABC.由以上分析可知,图线的横截距表示弹簧原长,斜率表示弹簧的劲度系数,所以a的原长比b的短,a的劲度系数比b的大,故AC正确,B错误;
D.弹簧弹力与弹簧长度为一次函数关系,不成正比,故D错误。
故选AC。
[4]甲同学以竖直悬挂不挂钩码时的长度作为原长,消除了弹簧自重的影响,其图像过原点;乙同学以水平放置时的长度作为原长,未消除自重影响,当时,弹簧因自重已有伸长,故乙测得的伸长量偏大(),其图像在轴上有正截距。由于劲度系数不变,两直线平行。
故选C。
12. 某探究小组的同学利用如图甲所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”,图乙是某次实验获取的一段纸带。请你根据题图回答以下问题:
(1)本次实验选择的打点计时器是图______(选填“丙”或“丁”)中的计时器,该计时器的工作电源是______(选填“直流电”或“交流电”)。
(2)下列操作中正确的有( )
A. 在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B. 先释放小车运动,后接通电源打点
C. 先接通电源打点,后释放小车运动
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越大
(3)实验中打点计时器工作频率为50Hz,若纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,由纸带数据可算得打B点时小车的速度大小是________m/s,小车运动的加速度大小为______m/s2(计算结果均保留两位有效数字)。
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大了,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 丁 ②. 交流电 (2)AC
(3) ①. 0.40 ②. 0.80
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由图甲可知,实验中使用电火花打点计时器,即图丁,该打点计时器使用220V交流电源。
【小问2详解】
A.为了充分利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,故A正确;
BC.打点计时器使用时应先接通电源打点,后释放小车运动,故B错误,C正确;
D.由于打点周期一定,所以纸带上的点迹越密集,即在相等时间内距离较小,说明纸带运动的速度越小,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]由于交流电频率为50Hz,则打点周期为0.02s,纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
所以打B点时小车的速度大小为
[2]根据逐差法可得小车运动的加速度大小为
【小问4详解】
如果当时电网中交变电流的频率变大了,则打点周期变小,而做实验的同学并不知道,那么该实验中加速度的测量值与实际值相比偏小。
13. 一辆汽车以12m/s的初速度在平直的公路上行驶,在时刻以的加速度匀加速行驶,10s末因故紧急刹车,刹车时做匀减速运动的加速度大小为,最终停止运动。求:
(1)10s末汽车的速度大小;
(2)18s内汽车运动的位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车前10s做匀加速直线运动,取初速度方向为正方向,根据匀变速直线运动速度公式:
其中初速度,加速加速度,加速时间
代入得:
【小问2详解】
刹车过程为匀减速直线运动,末速度为0,减速加速度大小,由
得刹车时间:
可知汽车总运动时间为,即18s时汽车已停止,总位移为匀加速位移与匀减速位移之和。
匀加速阶段位移,由位移公式:
代入数据得
匀减速阶段位移,由速度-位移关系
得:
总位移
14. 自动驾驶是基于通信技术实现网联式全域感知、协同决策与智慧云控,相当于有了“千里眼”的感知能力,同时,网络超低延时的特性,让“汽车大脑”可以实时接收指令,极大提高了汽车运行的安全性。A、B两辆自动驾驶的小测试车,在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为,B车的速度大小为,如图所示。当A、B两车相距时,B车因前方突发情况紧急刹车,已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离;
(2)A车追上B车所用的时间;
(3)如果B车刹车后,为避免两车相撞,A车也要刹车,且加速度大小也为,在B车刹车后到A车接受指令刹车经过的最长时间。
【答案】(1)60m (2)12.5s
(3)10s
【解析】
【小问1详解】
设经过时间,两者相距的距离最大,此时A、B两车速度相等,则
代入数据解得
【小问2详解】
B车刹车停止运动所用时间
B车此时间内发生位移
A车此时间内发生位移
代入数据解得
由于,可见此时A车并未追上B车,而是在B车停止后才追上,则
代入数据解得
【小问3详解】
A车刹车后通过的位移
A车匀速运动的位移
且有
代入数据解得
15. 兴趣小组的同学发明了一种弹射装置,该装置可以将一金属小球以设定的初速度从地面弹出。为了测试该装置弹射方向精确度,同学们将一根长25m的直管竖直固定在高处,如图所示。某次实验中,距离管下端正下方35m处,小球恰好以40m/s的速度竖直向上弹出(小球直径小于管内径),弹出后小球做加速度恒定向下、大小为g的匀变速直线运动,取g=10m/s2。
(1)求小球上升的最高点距管上端的距离;
(2)求小球在管内运动的时间;
(3)若弹出小球的同时直管不慎脱落并做自由落体运动,求管落地之前小球在管内运动的总时间。
【答案】(1)20m (2)1s
(3)0.625s
【解析】
【小问1详解】
由题可知,小球做竖直上抛运动,设小球能上升的最大高度为h,管长为L,装置距管下端的距离为x,则
所以小球上升的最高点距管上端的距离为
【小问2详解】
将小球上升到最大高度的过程可反向看成自由落体运动,设小球到达管上端的速度大小为v1,小球到达管下端的速度大小为v2,则,
解得,
则小球在管内的运动时间为
【小问3详解】
根据自由落体的基本规律可得
解得管下落的时间为
以管为参考系,管和小球加速度相同,故小球相对管做匀速直线运动,则
解得
由此可知,管落地前小球可以通过管,以管为参考系,小球在管内运动的时间为
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