精品解析：上海市曹杨中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理试卷

上海市曹杨中学2025学年第一学期 物理期中试卷 总分：100分；考试时间：60分钟 一、单选题 1. 2024年11月14日，央视新闻联播关注了金义东市域轨道交通。该线路目前运营总里程达99km，列车最高运行速度120km/h。下列说法正确的是（ ） A. 题目中“99km”指的是位移 B. 计算列车经过站台的时间时可以将列车看成质点 C. “120km/h”指的是瞬时速率 D. 列车启动瞬间，速度为0，加速度也为0 2. 在学习物理量分类时，某同学整理了以下物理量，下列选项中属于矢量的是（　　） A. 力 B. 瞬时速率 C. 路程 D. 质量 3. 如图所示，杯子静止在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A. 杯子对桌面的压力就是杯子所受的重力 B. 杯子所受弹力是由于杯子发生微小的形变而产生的 C. 杯子所受弹力的方向是竖直向下的 D. 杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对相互作用力 4. 汽车沿平直的道路运动，速度从v1变为v2，如图所示。下列关于汽车速度的变化、加速度方向，表示正确的是（　　） A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④ 5. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（　　） A. 图甲为管内空气被抽掉后的实验现象 B. 图乙为管内空气没被抽掉的实验现象 C. 图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动 D. 图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大 6. 在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( ) A. B. C. D. 7. 如图所示，质量均为m的甲、乙两只猴子分别沿着竖直固定的硬直杆匀速上爬和下滑，重力加速度为g，猴子与杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（ ） A. 杆对甲、乙的摩擦力均是滑动摩擦力 B. 甲相对杆的运动趋势向上，乙相对杆的运动方向向下 C. 乙与杆之间的弹力为 D. 甲上爬时抓得越紧，所受摩擦力越大 8. 一物体在水平面上做直线行驶，其速度一时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t0时刻，物体的运动方向发生改变 B. 在0~t0内，物体的平均速度小于 C. 在内，物体做匀速运动 D. 在0~2t0内，物体的位移大于 9. 现有一辆小汽车以的速度匀速驶向路口，当行驶至车头距路口斑马线处时，司机发现有人正沿前方斑马线横穿马路，司机经过时间做出反应，随后开始刹车刚好在斑马线处停下，全过程的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. B. 小车刹车时的加速度为 C. 汽车内的平均速度为 D. 汽车停车前最后发生的位移是 10. 减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　） A. B. C. D. 11. 小李为研究某高铁的某段匀变速直线运动，利用测量数据绘制了如图所示的图像，但他不清楚该车是处于加速还是减速状态，如减速则在刹车运行。下列说法正确的是（　　） A. 该车处于加速状态 B. 该车的初速度为20m/s C. 该车的加速度大小为4m/s² D. 该车在前10s的位移大小为100m 二、多选题 12. 在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是（ ） A. 用质点来代替物体的方法应用了等效替代的思想 B. 利用速度-时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想 C. 瞬时速度概念的建立采用的是“极限”的思想方法 D. 伽利略得到自由落体运动的规律，采用了“外推法” 13. 图甲、乙、丙、丁所示的四种情况是某一质点在同一平面内同时受到的三个共点力，若坐标纸中每格边长表示的大小的力，则下列关于质点所受的合力的说法中正确的是（　　） A. 图甲中质点所受的合力大小是，方向水平向右 B. 图乙中质点所受的合力等于0 C. 图丙中质点所受的合力大小是，方向竖直向上 D. 图丁中质点所受的合力大小等于5N 14. 小球从靠近竖直砖墙的某个位置，由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为，重力加速度为，可知小球（ ） A. 经过位置2时的瞬时速度大小约 B. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为 C. 下落过程中的加速度大小约为 D. 小球的静止释放点距离位置1为 三、填空题 15. 足球以5m/s的速度飞来，球员用头顶它，使它以4m/s的速度反向飞回，设头顶球的时间是0.1s，则球在这段时间内的平均加速度大小为__________m／s2，方向___________． 16. 伽利略研究落体运动规律时，先研究小球在斜面上的运动，主要是为了便于测量_________。再根据实验测量的_________和_________，两个物理量，经过推理，最终得到落体运动的规律。 17. 有大小分别为、、的三个力，它们共点而且方向可以改变，它们合力的最大值为_____，它们合力的最小值为_____。 18. 将木块A、C叠放后放在木板B上，木块A与墙壁间连有弹簧测力计，将另一弹簧测力计与木板相连，通过拉动弹簧测力计使木板在水平面上运动。若A、B和的质量分别为、15kg、5kg，当被拉动时（静止）弹簧测力计示数为60N，b示数为，则A、B间的滑动摩擦力大小为_____N，A、B间的动摩擦因数为_____。（取）。 19. 高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成，其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以的加速度由静止匀加速下滑，滑雪板经过1、2两点所用时间分别为和。已知滑雪板长为，则滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为_______s，1、2两点间的距离为_______m。 四、实验题 20. 如图甲所示是研究小车运动的图像的部分实验装置。 （1）信号发射器和信号接收器组成________传感器。DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有________和计算机。 （2）测定加速度。通过DIS实验系统获得小车运动的图像，如图乙所示，小车在AB段可视为做________运动，图乙中A点对应的速度为0.203m/s，A、B点对应的速度为1.011m/s， B两点间对应的时间间隔为0.476s，则AB段内小车的加速度________，位移________m。（计算结果保留到小数点后三位） 21. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为，当小车从高处滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为0.02s，则小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为___________m/s，这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值___________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”），由此产生的误差___________（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。 五、计算题 22. 如图为某人佩戴口罩示意图，其一侧的口罩带是由直线、曲线和直线组成，和两段口罩带与水平方向的夹角分别为和。每只耳朵受到口罩带的作用力大小为，假设口罩带是遵循胡克定律的弹性轻绳，劲度系数为同侧口罩带涉及的作用力均在同一平面内，不计摩擦。 （1）单侧口罩带上的弹力大小 （2）单侧口罩带的伸长量 23. 比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，据说伽利略曾在该塔上做了自由落体运动实验而使该塔变得更加出名。某天，有两位同学在学习了自由落体运动的规律后，模仿伽利略估测比萨斜塔的高度。在塔顶上的同学一只手托住铁球伸出塔顶，且从与塔顶在同一高度处由静止释放铁球同时在塔底的同学开始计时，经过3s铁球落地，取重力加速度大小。求： （1）铁球落地时的速度大小； （2）比萨斜塔的高度； （3）铁球经过距离地面25m距离过程中所用的时间。 24. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至后做匀速直线运动。 （1）求公交车追上电动车之前两者间的最大距离； （2）判断公交车加速至时是否追上电动车，并求追上电动车所需的总时间t； （3）若送餐员在超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道旁若无人地继续匀速行驶，公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感，加速度的大小按如图规律变化（以为新的计时起点）。若刹车结束时恰好不会撞上电动车。在给出的坐标系中画出时间内公交车的图像（需在图像中标出时刻的速度），并求刹车的时间。 （4）类比是一种重要的物理思想。请你根据“速度-时间图像下围成的面积是位移”这个结论、结合速度和加速度的定义，利用类比的思想，回答：加速度-时间图像下围成的面积是什么（只写答案，必须用文字回答）？并计算在（3）中的情况下，公交车加速度大小的最大值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市曹杨中学2025学年第一学期 物理期中试卷 总分：100分；考试时间：60分钟 一、单选题 1. 2024年11月14日，央视新闻联播关注了金义东市域轨道交通。该线路目前运营总里程达99km，列车最高运行速度120km/h。下列说法正确的是（ ） A. 题目中“99km”指的是位移 B. 计算列车经过站台的时间时可以将列车看成质点 C. “120km/h”指的是瞬时速率 D. 列车启动瞬间，速度为0，加速度也为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．题目中“99km”指的是路程，故A错误； B．计算列车经过站台的时间时，列车的大小不能忽略，不能将其看成质点，故B错误； C．“120km/h”指的是瞬时速率，故C正确； D．列车启动瞬间，速度为0，加速度不为0，故D错误。 故选C。 2. 在学习物理量分类时，某同学整理了以下物理量，下列选项中属于矢量的是（　　） A. 力 B. 瞬时速率 C. 路程 D. 质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．矢量需同时具有大小和方向，且运算遵循平行四边形定则。力有大小和方向，如重力方向竖直向下，且力的合成遵循矢量法则，故为矢量，故A正确； B．瞬时速率是瞬时速度的大小，无方向，其为标量，故B错误； C．路程是物体运动轨迹的长度，无方向，是标量，故C错误； D．质量仅有大小，无方向，是标量，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，杯子静止在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A. 杯子对桌面的压力就是杯子所受的重力 B. 杯子所受弹力是由于杯子发生微小的形变而产生的 C. 杯子所受弹力的方向是竖直向下的 D. 杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【解析】 【详解】A．杯子放在水平桌面上保持静止，杯子受到的弹力是桌面对杯子的作用力，杯子受的重力是地球对杯子的作用力，两者产生的原因、施力物体和受力物体等都不同，故A错误； B．杯子所受弹力是由于桌子发生微小的形变而产生的，故B错误； C．杯子所受弹力即桌面给的支持力，方向垂直于接触面指向受力物体，即竖直向上，故C错误； D．杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力是杯子与桌面之间的相互作用，是一对相互作用力，故D正确。 故选D。 4. 汽车沿平直的道路运动，速度从v1变为v2，如图所示。下列关于汽车速度的变化、加速度方向，表示正确的是（　　） A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】根据加速度的定义，速度的变化方向与加速度方向一致。表示初速度和末速度的有向线段箭尾重合，从初速度的箭头指向末速度的箭头的有向线段表示速度的变化量。①④图示速度的变化量方向与加速度标识正确且方向一致。②③图示速度的变化量标识错误，加速度方向标识错误。 故选C。 5. 如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（　　） A. 图甲为管内空气被抽掉后的实验现象 B. 图乙为管内空气没被抽掉的实验现象 C. 图乙中，铁片和羽毛均做匀速运动 D. 图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，由于空气阻力对羽毛的影响大，羽毛比铁片下落地慢，在相等时间内羽毛下落高度小，所以图甲为管内空气没被抽的实验现象，故A错误； BC．在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，羽毛与铁片都做自由落体运动，相等时间内下落高度相等；由图示可知，抽成真空的是图乙，故BC错误； D．图甲中，受空气阻力的影响，随速度的增大，其间距会增大，故D正确。 故选D。 6. 在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AC．在AC图中，若B球受到A球给的弹力，则小球合力不为零，不能保持静止状态，所以AC中AB球之间一定没有弹力作用，AC错误； B．B图中由于绳子的拉力方向不是竖直方向，所以使得两球产生了挤压，一定存在弹力，B正确； D．D图中，对A球受力分析，竖直向上的重力，竖直向上的支持力，上面球给的斜向左下方的弹力，墙壁给的水平向右的弹力，若这四个力的合力恰好为零，则AB之间没有弹力，若这四个力的合力不为零，则AB之间有弹力存在，D错误。 故选B。 7. 如图所示，质量均为m的甲、乙两只猴子分别沿着竖直固定的硬直杆匀速上爬和下滑，重力加速度为g，猴子与杆之间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（ ） A. 杆对甲、乙的摩擦力均是滑动摩擦力 B. 甲相对杆的运动趋势向上，乙相对杆的运动方向向下 C. 乙与杆之间的弹力为 D. 甲上爬时抓得越紧，所受摩擦力越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．杆对甲的摩擦力是静摩擦力，杆对乙的摩擦力是滑动摩擦力，故A错误； B．甲相对杆的运动趋势向下，乙相对杆的运动方向向下，故B错误； C．由 、 可得 故C正确； D．甲所受的摩擦力是静摩擦力，始终等于甲的重力，故D错误。 故选C。 8. 一物体在水平面上做直线行驶，其速度一时间图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在t0时刻，物体的运动方向发生改变 B. 在0~t0内，物体的平均速度小于 C. 在内，物体做匀速运动 D. 在0~2t0内，物体的位移大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．在t0时刻前后，物体的速度始终为正值，运动方向没有发生改变，故A错误； B．图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，可知物体在0～t0时间内的位移小于，所以在0～t0内，物体的平均速度小于，故B正确； C．v-t图象的斜率表示加速度，在t0～2t0内图线的斜率不变，物体做匀减速直线运动，故C错误； D．物体在0～t0时间内的位移小于，在t0～2t0内做匀变速直线运动，位移等于，所以物体在0～2t0内，物体的位移小于v0t0，故D错误。 故选B。 9. 现有一辆小汽车以的速度匀速驶向路口，当行驶至车头距路口斑马线处时，司机发现有人正沿前方斑马线横穿马路，司机经过时间做出反应，随后开始刹车刚好在斑马线处停下，全过程的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. B. 小车刹车时的加速度为 C. 汽车内的平均速度为 D. 汽车停车前最后发生的位移是 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车的初速度为 由运动学公式有 解得 A错误； B．根据图像可知，小车刹车时的加速度为 B错误； C．小车内的平均速度为 C错误； D．汽车停车前最后发生的位移是 D正确。 故选D。 10. 减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，图中弹力F的画法正确且分解合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面斜向左上。按照力的作用效果分解，减速带对车轮的弹力对汽车有向左的阻碍作用和向上的支持作用，所以弹力应分解为水平向左和竖直向上的两个分力。 故选B。 11. 小李为研究某高铁的某段匀变速直线运动，利用测量数据绘制了如图所示的图像，但他不清楚该车是处于加速还是减速状态，如减速则在刹车运行。下列说法正确的是（　　） A. 该车处于加速状态 B. 该车的初速度为20m/s C. 该车的加速度大小为4m/s² D. 该车在前10s的位移大小为100m 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由题图可知的函数关系为 整理可得 结合匀变速直线运动位移时间公式 可得该车的初速度和加速度分别为 ， 可知该车处于减速状态，故ABC错误； D．该车从刹车到停下所用时间为 则该车在前10s的位移大小为 故D正确。 故选D。 二、多选题 12. 在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法与思想。以下说法正确的是（ ） A. 用质点来代替物体的方法应用了等效替代的思想 B. 利用速度-时间图像的面积得到匀变速直线运动公式运用了微元的思想 C. 瞬时速度概念的建立采用的是“极限”的思想方法 D. 伽利略得到自由落体运动的规律，采用了“外推法” 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．用质点代替物体，是忽略物体大小形状等次要因素的理想化模型法，A错误； B．利用图像的面积推导匀变速直线运动位移公式时，将整个运动分割为无数个极短的时间微元，每个微元近似为匀速运动，再对面积求和，运用了微元思想，B正确； C．瞬时速度的定义是时的平均速度，通过让时间间隔趋近于极限得到瞬时速度，采用了极限思想，C正确； D．伽利略受限于当时的计时工具，先通过斜面实验“冲淡重力”得到匀加速运动规律，再将结论从斜面倾角外推到（即自由落体运动），得到自由落体规律，采用了外推法，D正确。 故选BCD。 13. 图甲、乙、丙、丁所示的四种情况是某一质点在同一平面内同时受到的三个共点力，若坐标纸中每格边长表示的大小的力，则下列关于质点所受的合力的说法中正确的是（　　） A. 图甲中质点所受的合力大小是，方向水平向右 B. 图乙中质点所受的合力等于0 C. 图丙中质点所受的合力大小是，方向竖直向上 D. 图丁中质点所受的合力大小等于5N 【答案】AC 【解析】 【详解】A．题图甲知、竖直分量相等，则其的合力等于水平分量之和，则大小为，水平向右，与方向一致，则3个力的合力为，方向水平向右，故A正确； B．对题图乙，与的合力与大小相等，方向相同，所以3个力的合力为 方向水平向右，故B错误； C．题图丙中，将与正交分解，则水平方向大小相等，方向相反；竖直方向合力为，则3个力的合力大小为，方向竖直向上，故C正确； D．题图丁中，将与正交分解，水平方向合力大小为，竖直方向合力为4N，所以3个力的合力在水平方向的大小为，在竖直方向为，由勾股定理求得合力大小等于 故D错误。 故选AC。 14. 小球从靠近竖直砖墙的某个位置，由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为，每块砖的厚度为，重力加速度为，可知小球（ ） A. 经过位置2时的瞬时速度大小约 B. 从位置1到4过程中的平均速度大小约为 C. 下落过程中的加速度大小约为 D. 小球的静止释放点距离位置1为 【答案】CD 【解析】 【详解】由题图可得，连续相等时间间隔内的位移分别为：，，，相邻位移差 A． 根据匀变速直线运动规律，位置2的瞬时速度等于1到3段的平均速度，A错误； B．位置1到4的总位移为，总时间为，平均速度，B错误； C．根据匀变速直线运动的推论，得加速度，C正确； D．位置1的速度 设释放点到位置1的距离为，由速度位移公式 ，D正确。 故选CD。 三、填空题 15. 足球以5m/s的速度飞来，球员用头顶它，使它以4m/s的速度反向飞回，设头顶球的时间是0.1s，则球在这段时间内的平均加速度大小为__________m／s2，方向___________． 【答案】 ①. 90 ②. 和初速度方向相反或（和末速度方向相同） 【解析】 【详解】[1].规定初速度的方向为正方向， 加速度的大小为90m/s2． [2].负号表示加速度的方向与初速度的方向相反． 16. 伽利略研究落体运动规律时，先研究小球在斜面上的运动，主要是为了便于测量_________。再根据实验测量的_________和_________，两个物理量，经过推理，最终得到落体运动的规律。 【答案】 ①. 时间 ②. 位移 ③. 时间 【解析】 【详解】[1]伽利略研究落体运动时，受限于当时落后的计时工具，自由落体运动速度快、运动时间极短，无法准确测量运动时间。利用斜面可以减小小球的加速度，延长运动时间，因此主要目的是便于测量时间。 [2][3]伽利略推导得出：若匀变速运动满足速度与时间成正比，则位移与时间的平方成正比，因此实验中需要测量位移和时间两个物理量验证规律，最终通过合理外推得到落体运动的规律。 17. 有大小分别为、、的三个力，它们共点而且方向可以改变，它们合力的最大值为_____，它们合力的最小值为_____。 【答案】 ①. 25 ②. 1 【解析】 【详解】[1]合力最大值：当三个共点力方向完全相同时，合力最大，大小等于三个力的大小之和。 [2]合力最小值： 先分析两个较小力的合力范围：和的合力范围为 ，即 。 由于最大力大于两个较小力的合力最大值，因此三个力无法抵消为零，当两个较小力同向、与最大力反向时，总合力最小： 。 18. 将木块A、C叠放后放在木板B上，木块A与墙壁间连有弹簧测力计，将另一弹簧测力计与木板相连，通过拉动弹簧测力计使木板在水平面上运动。若A、B和的质量分别为、15kg、5kg，当被拉动时（静止）弹簧测力计示数为60N，b示数为，则A、B间的滑动摩擦力大小为_____N，A、B间的动摩擦因数为_____。（取）。 【答案】 ①. 60 ②. 0.4 【解析】 【详解】[1]对AC整体受力分析，AC保持静止，水平方向受力平衡；弹簧测力计a的拉力与B对A的滑动摩擦力大小相等，因此A、B间滑动摩擦力 [2]根据滑动摩擦力公式 ，A对B的正压力等于A和C的总重力 代入得动摩擦因数 19. 高山滑雪赛道由斜面与水平面两部分组成，其中斜面部分如图所示。某滑雪爱好者从赛道顶端以的加速度由静止匀加速下滑，滑雪板经过1、2两点所用时间分别为和。已知滑雪板长为，则滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为_______s，1、2两点间的距离为_______m。 【答案】 ①. 1.1 ②. 3.96 【解析】 【详解】[1]由位移公式 代值解得滑雪板前端到达1点的速度为 滑雪板前端到达2点的速度为 由速度公式 可得滑雪板前端从点1运动到点2经过的时间为 [2] 由匀变速直线运动位移与速度的关系 可得1、2两点间的距离为 四、实验题 20. 如图甲所示是研究小车运动的图像的部分实验装置。 （1）信号发射器和信号接收器组成________传感器。DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有________和计算机。 （2）测定加速度。通过DIS实验系统获得小车运动的图像，如图乙所示，小车在AB段可视为做________运动，图乙中A点对应的速度为0.203m/s，A、B点对应的速度为1.011m/s， B两点间对应的时间间隔为0.476s，则AB段内小车的加速度________，位移________m。（计算结果保留到小数点后三位） 【答案】（1） ①. 位移 ②. 数据采集器 （2） ①. 匀加速直线 ②. 1.697 ③. 0.289 【解析】 【小问1详解】 [1]信号发射器和信号接收器组成位移传感器。 [2]DIS实验系统除传感器外还需要的主要仪器有数据采集器和计算机。 【小问2详解】 [1]根据题中图像，小车在AB段可视为做匀加速直线运动。 [2]则小车在AB段内的加速度 [3]位移 21. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为，当小车从高处滑下时，实验中挡光片通过光电门的时间为0.02s，则小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为___________m/s，这个计算出的瞬时速度值比真实的瞬时速度值___________（选填“偏大”、“偏小”或“两者相等”），由此产生的误差___________（选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。 【答案】 ①. 0.25 ②. 偏大 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]本实验中用平均速度代替瞬时速度，可得小车上的挡光条开始挡光时的近似瞬时速度为 [2][3]小车做匀加速直线运动，所求得的平均速度等于小车经过遮光板所用时间中间时刻的瞬时速度，大于小车上的遮光条开始挡光时的瞬时速度，由此产生的误差并不能通过增加实验次数而减小，多次实验求得的是小车经过遮光板所用时间中间时刻的瞬时速度的平均值。 五、计算题 22. 如图为某人佩戴口罩示意图，其一侧的口罩带是由直线、曲线和直线组成，和两段口罩带与水平方向的夹角分别为和。每只耳朵受到口罩带的作用力大小为，假设口罩带是遵循胡克定律的弹性轻绳，劲度系数为同侧口罩带涉及的作用力均在同一平面内，不计摩擦。 （1）单侧口罩带上的弹力大小 （2）单侧口罩带的伸长量 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 和两段口罩带夹角 设单侧口罩带上的弹力为，由于同一根口罩带上弹力相等，受力分析如图所示 根据几何关系有 解得 【小问2详解】 设单侧口罩带的伸长量为，由胡克定律 解得 23. 比萨斜塔是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，据说伽利略曾在该塔上做了自由落体运动实验而使该塔变得更加出名。某天，有两位同学在学习了自由落体运动的规律后，模仿伽利略估测比萨斜塔的高度。在塔顶上的同学一只手托住铁球伸出塔顶，且从与塔顶在同一高度处由静止释放铁球同时在塔底的同学开始计时，经过3s铁球落地，取重力加速度大小。求： （1）铁球落地时的速度大小； （2）比萨斜塔的高度； （3）铁球经过距离地面25m距离过程中所用的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据自由落体运动的规律，有 （2）根据自由落体运动的规律，有 （3）设铁球经过距离地面25m时为v1，则可得 解得 则可得所用时间为 24. 一辆公交车在路口等候绿灯，当绿灯亮时，公交车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，此时恰有一名送餐员骑一辆电动车以的速度匀速从旁边超过公交车前端，已知公交车在加速至后做匀速直线运动。 （1）求公交车追上电动车之前两者间的最大距离； （2）判断公交车加速至时是否追上电动车，并求追上电动车所需的总时间t； （3）若送餐员在超过公交车前端之后时突然变道驶入机动车道旁若无人地继续匀速行驶，公交车司机见状立即紧急刹车，为了避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感，加速度的大小按如图规律变化（以为新的计时起点）。若刹车结束时恰好不会撞上电动车。在给出的坐标系中画出时间内公交车的图像（需在图像中标出时刻的速度），并求刹车的时间。 （4）类比是一种重要的物理思想。请你根据“速度-时间图像下围成的面积是位移”这个结论、结合速度和加速度的定义，利用类比的思想，回答：加速度-时间图像下围成的面积是什么（只写答案，必须用文字回答）？并计算在（3）中的情况下，公交车加速度大小的最大值是多少？ 【答案】（1）18m （2）6.25s （3）2.5s （4）速度变化量， 【解析】 【小问1详解】 速度相等时，距离最大，有 解得 此时公交车的位移大小为 电动车的位移为 两者间的最大距离为 【小问2详解】 公交车加速至最大速度时，时间为 此时公交车的位移大小为 电动车的位移大小为 由于，所以公交车未追上电动车，之后公交车匀速行驶，假设还需要时间追上电动车，则 解得 追上电动车的总时间为 【小问3详解】 由（2）可知，，公交车速度达到最大vm=20m/s，公交车在电动车后方的距离 设再过恰好不会撞上电动车，说明此时两者速度相等均为，且 公交车的速度随时间变化如图所示 根据对称性可做辅助线如图 求得公交车的位移为 联立解得 【小问4详解】 根据 结合微元法可知，速度-时间图像下围成的面积是位移，利用类比的思想，根据 可知，加速度-时间图像下围成的面积是速度变化量，在（3）中的情况下 公交车加速度大小的最大值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $