内容正文:
延吉市第三高级中学2025-2026学年度第一学期
高一年级期中考试物理学科试卷
考生注意:1:本考试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间60分钟。2:考生作答时,第Ⅰ卷选择题答案,必须答在答题卡上;第Ⅱ卷非选择题请用直径0.5毫米黑色签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题4分,1-8题为单选题,10-12为多选题,漏选得2分,不选错选得0分,共48分)
1. 下列关于力和重力的说法中正确的是( )
A. 个别情况下能找到只有施力物体而没有受力物体的力
B. 力的作用效果只要知道力的大小就可以了
C. 重力方向一定指向地心
D. 物体的重心不一定在物体上
2. 下列甲、乙、丙、丁所示各图中,所有接触面都是光滑的,且物体均保持静止。则Q球受一个弹力的有( )
A. 甲、乙 B. 甲、乙、丙
C. 甲、乙、丁 D. 甲、乙、丙、丁
3. 1956年,国家体委授予延边“足球之乡”称号,近年来随着社会足球联赛的开展,今年延吉市足球队在省联赛中夺得冠军。足球运动也是同学们非常喜爱的运动项目。如图所示为两个足球靠在一起放在光滑水平面上的情景。下列说法正确的是( )
A. 左边足球对右边足球施力,是因为左边足球发生形变对右边足球产生的
B. 足球对地面施力是由于足球发生形变引起的,方向竖直向下
C. 地面对足球施力是由于足球发生形变产生的
D. 踢出去的足球是因为脚对它施力才向前运动
4. 三个大小分别为5N、6N、8N的力,其合力大小不可能是( )
A. 0 B. 5N C. 15N D. 20N
5. 如图所示,一滑块静止在水平粗糙的木板上,现将木板的一端缓慢抬高,直至木板与水平面成90°角,在此过程中,关于滑块所受的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A. 滑块先受静摩擦力,然后受滑动摩擦力
B. 滑块先不受摩擦力,然后受滑动摩擦力
C. 滑块始终受静摩擦力
D. 滑块始终受滑动摩擦力
6. 某同学从A点出发做变速直线运动,前3s向东运动了20m到达B点,在B点停了2s后又向西运动,又经过5s前进了60m到达A点西侧的C点,如图所示,则( )
A. 全过程平均速率大小为8m/s,方向向西
B. 全过程平均速度大小为8m/s,方向向西
C. 全过程平均速度大小为4m/s,方向向西
D. 全过程平均速度大小为5m/s,方向向西
7. 在某校春季运动会百米预赛中出现了富有戏剧性的一幕,第10小组仅有甲、乙、丙三名运动员参赛。当裁判员打响发令枪时,甲由于过度紧张抢跑在先,乙在枪响瞬间起跑,丙由于大意起跑滞后,但比赛结果却恰好相反,丙第一、乙第二、甲第三,若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映甲、乙、丙三名运动员运动过程的位移随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
8. 质量为m的物体从高为3h处自由下落,开始的h用时为t,则( )
A. 物体落地时的速度为 B. 物体落地时的速度为3gt
C. 物体落地所用的时间为 D. 物体落地所用的时间为3t
9. 物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是2.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
10. 春秋战国时期,端午节的一些习俗已经存在,如吃粽子、赛龙舟,已经成为我国的传统节日。如图所示为龙舟A、B从同一起点线同时出发,沿长直河道划向同一终点的部分图像,下列说法正确的是( )
A. A、B两龙舟在第6秒末时船头再次对齐
B. A、B两龙舟在0-6s的位移之比为
C. 在0-6s内B的加速度始终比A的大
D. A、B两龙舟在2-6s的位移大小相差2m
11. 小娟、小明两人共提一桶水,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是( )
A. 当θ为120°时,F=G
B. 不管θ为何值,F=
C. 当θ=0°时,F=
D. θ越大时F越小
12. 如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,在与水平方向成角的拉力F作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A. 物体对地面的压力为mg
B. 物体受到地面的支持力为
C. 物体受到的摩擦力为
D. 物体受到的摩擦力为
第Ⅱ卷(选择题)
二、实验题(共16分)
13. 在研究匀加速直线运动的实验中,如图所示为某次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间还有四个点未画出.
(1)打点时小车与纸带________(填左或右)端连接.
(2)相邻的计数点间的时间间隔为_________s.
(3)实验时,使小车靠近打点计时器,先________再________.(填“接通电源”或“放开小车”)
(4)根据纸带上所给出的数据计算各点的瞬时速度,得VB =______m/s, a=_____m/s2 .
14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。
(1)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是______(填相应的字母)。
A. 拉橡皮筋的绳线要细长,实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B. 拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小
D. 实验中,橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上
E. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点
(2)本实验采用的科学方法是______。
A. 理想实验法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 建立物理模型法
(3)若右侧弹簧测力计的示数如图丙所示,其示数是______N。
(4)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(5)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力。
三、解答题(本大题共3小题,每题12分,共36分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面。
(2)自小球开始下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2 s内的位移大小。
(3)小球下落全程的平均速度。
16. 如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量为m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
17. 近年我国文旅发展取得显著成就,今年7月,云南的大象火出了圈,而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。汽车以大小为的速度匀速行驶,突然一头小象冲上公路,由于受到惊吓,小象在同一车道立刻由静止以的加速度向前奔跑,此时小象距离车头,司机立即刹车(忽略司机的反应时间),汽车的加速度大小为,以司机开始刹车为计时起点。
(1)汽车刹车后8s内的位移大小;
(2)汽车刹车能否与小象相遇,能相遇几次,试计算说明;
(3)若汽车刹车时加速度大小,能否与小象相遇,什么时刻两者最近,最近距离是多少?
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延吉市第三高级中学2025-2026学年度第一学期
高一年级期中考试物理学科试卷
考生注意:1:本考试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间60分钟。2:考生作答时,第Ⅰ卷选择题答案,必须答在答题卡上;第Ⅱ卷非选择题请用直径0.5毫米黑色签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题4分,1-8题为单选题,10-12为多选题,漏选得2分,不选错选得0分,共48分)
1. 下列关于力和重力的说法中正确的是( )
A. 个别情况下能找到只有施力物体而没有受力物体的力
B. 力的作用效果只要知道力的大小就可以了
C. 重力方向一定指向地心
D. 物体的重心不一定在物体上
【答案】D
【解析】
【详解】A.力是物体对物体的作用,力存在的前提是同时有施力物体和受力物体,不存在只有施力物体没有受力物体的力,故A错误;
B.力的作用效果由力的大小、方向、作用点三个要素共同决定,仅知道力的大小无法确定其作用效果,故B错误;
C.重力是地球对物体万有引力的一个分力,方向为竖直向下,仅在赤道、两极位置重力指向地心,并非所有情况重力都指向地心,故C错误;
D.重心是物体所受重力的等效作用点,其位置可能在物体外,例如空心球的重心在球心、不在球壳本体上,因此物体的重心不一定在物体上,故D正确。
故选D。
2. 下列甲、乙、丙、丁所示各图中,所有接触面都是光滑的,且物体均保持静止。则Q球受一个弹力的有( )
A. 甲、乙 B. 甲、乙、丙
C. 甲、乙、丁 D. 甲、乙、丙、丁
【答案】C
【解析】
【详解】甲图中地面对Q有向上的弹力,假设两球间有弹力则小球Q将向左运动,可知PQ间无弹力,即Q只受一个弹力;
乙图地面对Q有向上的弹力,假设两球间有弹力则小球将向两边运动,可知PQ间无弹力,即Q只受一个弹力;
丙图中Q受细绳的拉力和斜面的支持力两个弹力作用;
丁图中因上面的细绳竖直,可知旁边的细绳无弹力,否则中间细绳不会竖直,即Q只受一个弹力。
故选C。
3. 1956年,国家体委授予延边“足球之乡”称号,近年来随着社会足球联赛的开展,今年延吉市足球队在省联赛中夺得冠军。足球运动也是同学们非常喜爱的运动项目。如图所示为两个足球靠在一起放在光滑水平面上的情景。下列说法正确的是( )
A. 左边足球对右边足球施力,是因为左边足球发生形变对右边足球产生的
B. 足球对地面施力是由于足球发生形变引起的,方向竖直向下
C. 地面对足球施力是由于足球发生形变产生的
D. 踢出去的足球是因为脚对它施力才向前运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个足球靠在一起放在光滑水平面上,水平方向不受外力作用,两球之间虽然接触但没有相互挤压,未发生弹性形变,因此两球之间不存在弹力,故A错误;
B.足球对地面的压力属于弹力,施力物体是足球,受力物体是地面。该力是由于足球发生弹性形变,要恢复原状而对地面产生的,方向垂直于接触面竖直向下,故B正确;
C.地面对足球的支持力属于弹力,施力物体是地面,受力物体是足球。该力是由于地面发生弹性形变,要恢复原状而对足球产生的,故C错误;
D.踢出去的足球,脚与球已经分离,脚不再对球施力,足球之所以能继续向前运动,是因为足球具有惯性,要保持原来的运动状态,故D错误。
故选B。
4. 三个大小分别为5N、6N、8N的力,其合力大小不可能是( )
A. 0 B. 5N C. 15N D. 20N
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当三个力方向相同时,合力最大,最大值等于三力之和,即
Fmax=5N+6N+8N=19N
因为任意一个力在另外两个力的之差与两个力的之和之间,所以5N、6N、8N的三力可平衡,合力的最小值为零,即5N、6N、8N三力的合力范围为
故ABC可能,不符合题意,D不可能,符合题意。
故选D。
5. 如图所示,一滑块静止在水平粗糙的木板上,现将木板的一端缓慢抬高,直至木板与水平面成90°角,在此过程中,关于滑块所受的摩擦力,下列说法正确的是 ( )
A. 滑块先受静摩擦力,然后受滑动摩擦力
B. 滑块先不受摩擦力,然后受滑动摩擦力
C. 滑块始终受静摩擦力
D. 滑块始终受滑动摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】开始时物体受重力和支持力,抬起后受到向上的静摩擦力;静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,即f=mgsinθ,随角度的增大,摩擦力增大;当角度达一定程度时,物体开始滑动,由静摩擦力变化滑动摩擦力;故选项A正确;BCD错误;
故选A.
6. 某同学从A点出发做变速直线运动,前3s向东运动了20m到达B点,在B点停了2s后又向西运动,又经过5s前进了60m到达A点西侧的C点,如图所示,则( )
A. 全过程平均速率大小为8m/s,方向向西
B. 全过程平均速度大小为8m/s,方向向西
C. 全过程平均速度大小为4m/s,方向向西
D. 全过程平均速度大小为5m/s,方向向西
【答案】C
【解析】
【详解】A.总路程为
平均速率
平均速率为标量,没有方向,故A错误;
BCD.全程的位移为
则全程的平均速度大小为
平均速度是矢量,需说明方向,方向向西,故C正确,BD错误。
故选C。
7. 在某校春季运动会百米预赛中出现了富有戏剧性的一幕,第10小组仅有甲、乙、丙三名运动员参赛。当裁判员打响发令枪时,甲由于过度紧张抢跑在先,乙在枪响瞬间起跑,丙由于大意起跑滞后,但比赛结果却恰好相反,丙第一、乙第二、甲第三,若甲、乙、丙三人的运动均视为匀速直线运动,则能够大致反映甲、乙、丙三名运动员运动过程的位移随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】甲由于过度紧张抢跑在先,所以甲图线在纵轴上有截距,丙由于大意起跑滞后,则丙图线在横轴上有截距,丙第一、乙第二、甲第三,说明丙用时最少,甲用时最多,则甲图线斜率最小,丙图线斜率最大。
故选C。
8. 质量为m的物体从高为3h处自由下落,开始的h用时为t,则( )
A. 物体落地时的速度为 B. 物体落地时的速度为3gt
C. 物体落地所用的时间为 D. 物体落地所用的时间为3t
【答案】C
【解析】
【详解】CD.物体做自由落体运动,则有
,
解得
AB.根据速度公式有
结合上述解得
故AB错误。
故选C。
9. 物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为4.0m,第3s内的位移为6.0m,则下列说法正确的是( )
A. 它在第2s初到第3s末的平均速度的大小是2.0m/s
B. 它的初速度为零
C. 它的加速度大小是2.0m/s2
D. 它在第1s内的位移是2.0m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.物体在第2s初到第3s末的平均速度的大小,A错误;
CD.根据逐差法
可得加速度
第1s内的位移,CD正确;
B.第2s末的速度
则初速度,B错误。
故选CD。
10. 春秋战国时期,端午节的一些习俗已经存在,如吃粽子、赛龙舟,已经成为我国的传统节日。如图所示为龙舟A、B从同一起点线同时出发,沿长直河道划向同一终点的部分图像,下列说法正确的是( )
A. A、B两龙舟在第6秒末时船头再次对齐
B. A、B两龙舟在0-6s的位移之比为
C. 在0-6s内B的加速度始终比A的大
D. A、B两龙舟在2-6s的位移大小相差2m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知,内A龙舟的位移为
B龙舟的位移为
可得龙舟A、B的位移之比为
可知龙舟A、B的位移不相等,所以船头不会再次对齐,故A错误,B正确;
C.根据图线的斜率表示加速度可知,A龙舟的加速度为
B龙舟在内的加速度为
B龙舟在内的加速度为
即内B的加速度小于A的加速度,故C错误;
D.根据图线与坐标轴所围面积表示位移可知,内A龙舟的位移为
B龙舟的位移为
则A、B两龙舟在的位移大小相差,故D正确。
故选BD。
11. 小娟、小明两人共提一桶水,如图所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是( )
A. 当θ为120°时,F=G
B. 不管θ为何值,F=
C. 当θ=0°时,F=
D. θ越大时F越小
【答案】AC
【解析】
【详解】由题,小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F,小娟、小明的手臂夹角成角,根据平衡条件得
解得
A.根据
当时
F=G
故A正确;
BC.根据
当时,值最大,则
故B错误,C正确;
D.根据
当越大时,则F越大,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,在与水平方向成角的拉力F作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A. 物体对地面的压力为mg
B. 物体受到地面的支持力为
C. 物体受到的摩擦力为
D. 物体受到的摩擦力为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对物体受力分析可知,物体受到地面的支持力为
根据牛顿第三定律可知,物体对地面的压力为,A错误,B正确;
CD.物体静止,受静摩擦力作用,由平衡可知,物体受到的摩擦力为
而是物体运动时受的滑动摩擦力,则D正确,C错误。
故选BD。
第Ⅱ卷(选择题)
二、实验题(共16分)
13. 在研究匀加速直线运动的实验中,如图所示为某次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间还有四个点未画出.
(1)打点时小车与纸带________(填左或右)端连接.
(2)相邻的计数点间的时间间隔为_________s.
(3)实验时,使小车靠近打点计时器,先________再________.(填“接通电源”或“放开小车”)
(4)根据纸带上所给出的数据计算各点的瞬时速度,得VB =______m/s, a=_____m/s2 .
【答案】 ①. 左 ②. 0.1 ③. 接通电源 ④. 放开小车 ⑤. 0.8 ⑥. 2
【解析】
【详解】(1)[1].由于小车的速度逐渐增大;据纸带可知,在相等时间内的位移逐渐增大,即速度增大,纸带右侧的速度较大,所以纸带的左侧与小车相连.
(2)[2].打点周期为0.02s, 相邻的计数点间还有四个点未画出,故相邻的计数点间的时间间隔为0.1s.
(3)[3][4].实验时,使小车靠近打点计时器,先接通电源再放开小车.
(4)[5][6].据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小
.
14. 某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示。
(1)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是______(填相应的字母)。
A. 拉橡皮筋的绳线要细长,实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B. 拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C. 拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小
D. 实验中,橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上
E. 实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点
(2)本实验采用的科学方法是______。
A. 理想实验法 B. 控制变量法
C. 等效替代法 D. 建立物理模型法
(3)若右侧弹簧测力计的示数如图丙所示,其示数是______N。
(4)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(5)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力。
【答案】(1)AB (2)C
(3)3.00 (4)
(5)不能
【解析】
【小问1详解】
A.拉橡皮筋的绳线要细长,以便于确定拉力的方向,实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行,A正确;
B.拉橡皮筋结点到某一位置O时,拉力要适当大些,读数时视线要正对弹簧秤刻度,以减小误差,B正确;
C.拉橡皮筋结点到某一位置O时,两个弹簧秤之间夹角大小要适当,但不一定要取90°,C错误;
D.实验中,橡皮筋不一定与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上,D错误;
E.实验中,若先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点,这样可能使另一个弹簧秤超程,则E错误。
故选AB。
【小问2详解】
本实验中一个弹簧秤拉力的作用效果与两个弹簧秤作用的效果相同,可知采用的科学方法是等效替代法。故选C。
【小问3详解】
弹簧测力计的最小刻度为0.1N,则示数是3.00N。
【小问4详解】
图乙中的F与两力中,F是两个分力的合力的理论值,是两个分力合力的实验值,则方向一定沿AO方向的是。
【小问5详解】
若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,合力为,则不能用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力。
三、解答题(本大题共3小题,每题12分,共36分。应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 从离地面720m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取。
(1)小球经过多长时间落到地面。
(2)自小球开始下落开始计时,求小球在最初2s内及最后2 s内的位移大小。
(3)小球下落全程的平均速度。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)由
得落地时间
(2)最初2s内的位移大小为
前10s内的位移大小为
最后2s内的位移大小为
(3)根据公式可得
16. 如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若物体乙的质量为m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
【答案】(1) ; (2) ,方向水平向左; (3)1.6kg
【解析】
【详解】(1)对结点O,作出力图如图,由平衡条件有
(2)对于乙物体,根据共点力的平衡条件可知摩擦力为
方向水平向左;
(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值为
物体甲的最大质量为
解得
17. 近年我国文旅发展取得显著成就,今年7月,云南的大象火出了圈,而我们在野外自驾游也容易碰见野生动物突然从路边窜出的情况。汽车以大小为的速度匀速行驶,突然一头小象冲上公路,由于受到惊吓,小象在同一车道立刻由静止以的加速度向前奔跑,此时小象距离车头,司机立即刹车(忽略司机的反应时间),汽车的加速度大小为,以司机开始刹车为计时起点。
(1)汽车刹车后8s内的位移大小;
(2)汽车刹车能否与小象相遇,能相遇几次,试计算说明;
(3)若汽车刹车时加速度大小,能否与小象相遇,什么时刻两者最近,最近距离是多少?
【答案】(1)
(2)能相遇,共相遇2次
(3)不能相遇;时两者最近,最近距离为
【解析】
【小问1详解】
汽车从刹车到静止所需时间为
汽车运动的时间为6s,刹车后8s内的位移为前6s的位移
【小问2详解】
小象的位移大小为
汽车停止之前,汽车的位移大小为
汽车与小象相遇满足
联立,解得或
且两个解均小于汽车停车时间6s,均为有效解,故共相遇2次。
【小问3详解】
设经过时间后,汽车和小象达到共速,则
解得,
此时小象的位移大小为
汽车的位移大小为
因为
所以,汽车不能和小象相遇,最近距离为
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