2026-2027学年高一上学期第一次月考物理自编模拟卷(广东省佛山市适用)
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
以双人跳水、青藏铁路等真实情境为载体,覆盖质点、匀变速直线运动等核心知识,通过实验探究与综合计算,考查物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题46分|质点(题1)、位移与路程(题2)、加速度(题3)|结合冬奥会冰壶(题7)、雷达测速(题10),体现科学态度与责任|
|非选择题|5题54分|实验数据处理(题11求D点速度)、运动学计算(题15无人机穿圆筒)|实验题考查科学探究,综合题通过蓝牙测试(题14)、圆筒滑行(题15)培养模型建构能力|
内容正文:
2026-2027学年高一物理上学期第一次月考自编模拟卷
广东省佛山市适用
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A.教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B.两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C.一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D.观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
2.青藏铁路,简称青藏线,是通往西藏腹地的第一条铁路,也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。线路全长1956千米,其中西宁至格尔木段长814千米,格尔木至拉萨全长1142千米。小明打算和同学从西宁坐火车去拉萨,他通过网络查得Z21次列车的信息如图所示.则下列说法正确的是( )
A.“1956千米”指的位移大小 B.图中的“15:20”是时间间隔
C.图中的“21时9分”是时间间隔 D.位移是标量,路程是矢量
3.小铭同学乘坐高铁时想到几个与加速度相关的观点,根据所学知识你认为正确的是( )
A.高铁速度小时,加速度一定小 B.高铁速度变化率大时,加速度可能很小
C.高铁加速度为0,速度一定为0 D.高铁加速度减小,速度可能增大
4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下,如图所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、,则下列关系式中,符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是( )
A. B. C. D.
5.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A.4.2m B.6.0m C.7.8m D.8.4m
6.某次“龟兔赛跑”的位移与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示,粗实线表示乌龟运动的图像,下列判断正确的是( )
A.乌龟和兔子同时同地出发
B.乌龟和兔子运动中的平均速度相同
C.兔子奔跑的速度是乌龟速度的2倍
D.乌龟和兔子在到达终点前相遇一次
7.冰壶是冬奥会的一种投掷性竞赛项目,在某次比赛中,冰壶以某一初速度被投出后做匀减速直线运动,用时15s停止,已知停止运动前最后1s内位移大小为0.2m,则冰壶的初速度大小为( )
A.9.0m/s B.7.2m/s C.6.0m/s D.5.4m/s
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.一物体自时开始做直线运动,其图象如图所示。下列选项正确的是( )
A.在0~6s内,物体离出发点最远为14m B.在0~6s内,物体经过的路程为16m
C.在0~6s内,物体的平均速率为2m/s D.0~2s和4~6s内加速度大小之比为
9.小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时,光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为,则下列说法正确的是( )
A.动车做减速运动 B.内动车做匀加速运动
C.内动车平均速率为 D.时动车速率为
10.某高速公路利用自动测速仪装置测汽车速度,雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为百万分之一秒,两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时,在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形;在收到反射回来的电磁波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波(如图所示)。则下面关于测速原理及结果表达正确的是( )
A.第一次反射电磁波时汽车离雷达的距离为
B.第二次反射电磁波时汽车离雷达的距离为
C.汽车速度为
D.汽车速度为
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
在如图1所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、带有定滑轮的长木板、细线和槽码外,在下面的器材中,必须使用的是______。
A.天平 B.刻度尺 C.秒表
(2)实验过程中,下列说法中正确的是______。
A.实验时可以先释放小车,再接通电源
B.实验时必须调节定滑轮的高度,使细线与长木板平行
C.实验时必须倾斜长木板以平衡小车的摩擦力
(3)打点计时器打出的一条纸带如图2所示A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出(已知打点计时器打点频率为50Hz)。试求:打点计时器的打点周期T=_______s;图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度=______m/s(此空计算结果均保留3位有效数字)。
12.(10分)
某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图1所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.释放纸带的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具___________________。
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为0.1s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=_______m/s(结果保留3位有效数字)。
___________________________
13.(12分)
一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=2+6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),求:
(1)该质点在t=2 s时的瞬时速度;
(2)该质点在t=0到t=2 s间的位移;
(3)该质点在t=0到t=2 s间的平均速度。
14.(12分)
某物理兴趣小组测试智能手机蓝牙传输的有效距离。已经配对过的两手机,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,蓝牙信号便会立即中断,无法正常通讯。如图所示,甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试,跑道间距离。时刻,甲、乙两人刚好位于图示位置,此时甲同学由静止开始做加速度的匀加速直线运动,后,乙同学出发,以的速度做匀速直线运动。(忽略信号传递时间),从计时起,求:
(1)经过多长时间甲乙两同学恰好再次并排?
(2)若从计时起到时蓝牙一直有信号,后中断,求蓝牙信号传输的有效距离。
15.(12分)
如图所示,两侧开口、长的圆筒沿着粗糙地面向前方墙壁滑行,加速度大小,方向始终与圆筒运动方向相反。时圆筒右端距离墙壁,初速度。一无人机此时恰在圆筒右侧筒口中心,以速度与圆筒同向做匀速直线运动。无人机相对于圆筒从一侧筒口运动到另一侧筒口视为穿过一次圆筒。假设无人机可以在圆筒内外自由穿梭不受筒影响,无人机可看作质点。
(1)求无人机第一次穿过圆筒所用的时间;
(2)若无人机穿过圆筒后立即开始做匀减速直线运动,加速度至少为多大才能不与墙碰撞;
(3)圆筒撞到墙后会以撞墙前瞬间速率的一半反弹,反弹后向左滑行直到停下时,无人机是否已经撞墙?若未撞墙,求此时无人机离圆筒右侧筒口中心的距离。
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2026-2027学年高一物理上学期第一次月考自编模拟卷
广东省佛山市适用
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.双人同步跳水,是竞技跳水项目之一。比赛时,两名运动员要同时从跳板或跳台上起跳、同时完成动作、同时入水。在东京奥运会跳水项目女子双人3米板比赛中,两名中国选手夺冠,她们配合完美默契,动作如同“复制粘贴”。下列说法正确的是( )
A.教练为了研究两人的技术动作,可将这两人看成质点
B.两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C.一名运动员感觉另外一名运动员是静止的
D.观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
【答案】C
【详解】A.研究两人的技术动作时,两人的形状和大小不能忽略,不能看成质点,A错误;
B.两人在下落过程中,以两人为参考系,水面在上升,B错误;
C.以该名运动员为参考系,另外一名运动员处于静止状态,C正确;
D.观众观看两人比赛时,观看的是两人的动作,不能将两人看成质点,D错误。
故选C。
2.青藏铁路,简称青藏线,是通往西藏腹地的第一条铁路,也是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。线路全长1956千米,其中西宁至格尔木段长814千米,格尔木至拉萨全长1142千米。小明打算和同学从西宁坐火车去拉萨,他通过网络查得Z21次列车的信息如图所示.则下列说法正确的是( )
A.“1956千米”指的位移大小
B.图中的“15:20”是时间间隔
C.图中的“21时9分”是时间间隔
D.位移是标量,路程是矢量
【答案】C
【详解】A.实际路线不是直的,故“1956千米”指的是实际路程大小,不是位移大小,故A错误;
B.图中的“15:20”是发车时刻,不是时间间隔,故B错误;
C.图中的“21时9分”是列车运动所需时间,是时间间隔,故C正确;
D.位移有大小和方向,是矢量,路程只有大小,是标量,故D错误。
故选C。
3.小铭同学乘坐高铁时想到几个与加速度相关的观点,根据所学知识你认为正确的是( )
A.高铁速度小时,加速度一定小 B.高铁速度变化率大时,加速度可能很小
C.高铁加速度为0,速度一定为0 D.高铁加速度减小,速度可能增大
【答案】D
【详解】A.加速度与速度大小无直接关系,速度小时加速度可能大,如高铁启动时,故A错误;
B.速度变化率即加速度,速度变化率大则加速度大,故B错误;
C.高铁加速度为0,可能处于静止状态或做匀速直线运动(速度不为0),故C错误;
D.若加速度方向与速度方向相同,即使加速度减小,速度仍会增大,故D正确。
故选D。
4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下,如图所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为、、,则下列关系式中,符合伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动且正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.根据
三次下落中的加速度相同,位移不同,则速度不同,A错误;
B.由
可得
三次下落中的加速度相同,故公式正确,但不是当时伽利略用来证用匀变速直线运动的结论,B错误;
C.图中A、B、C三个位置是任意选取的,故无法判断和的关系,C错误;
D.由运动学公式可知
可得
故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值,伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动,D正确。
故选D。
5.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.6s,刹车的加速度大小为,则该ETC通道的长度约为( )
A.4.2m B.6.0m C.7.8m D.8.4m
【答案】D
【详解】汽车的初速度
v0=21.6km/h=6m/s
汽车匀速直线运动的位移为
刹车的位移为
该ETC通道的长度约为
故选D。
6.某次“龟兔赛跑”的位移与时间的关系图像分别如图中的两条实线所示,粗实线表示乌龟运动的图像,下列判断正确的是( )
A.乌龟和兔子同时同地出发
B.乌龟和兔子运动中的平均速度相同
C.兔子奔跑的速度是乌龟速度的2倍
D.乌龟和兔子在到达终点前相遇一次
【答案】D
【分析】本题考查位移时间图像,解题的关键是图像点与图线的意义、图线和物体的运动情况的对应。
【详解】A.根据图像可知,乌龟比兔子先出发5min,而且在兔子前方250m处,故A错误;
BC.根据可知,乌龟的平均速度为
兔子的平均速度为
因而兔子平均速度大于乌龟,故BC错误;
D.两运动图线交于一点,说明乌龟和兔子在到达终点前相遇一次,D正确。
故选D。
7.冰壶是冬奥会的一种投掷性竞赛项目,在某次比赛中,冰壶以某一初速度被投出后做匀减速直线运动,用时15s停止,已知停止运动前最后1s内位移大小为0.2m,则冰壶的初速度大小为( )
A.9.0m/s B.7.2m/s C.6.0m/s D.5.4m/s
【答案】C
【详解】根据逆向思维,将冰壶的匀减速直线运动逆向看作反向的初速度为零且加速度大小不变的匀加速直线运动,可得冰壶最后1s的位移即为反向匀加速直线运动第1s的位移,则有
解得
则冰壶的初速度大小为
故选C。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.一物体自时开始做直线运动,其图象如图所示。下列选项正确的是( )
A.在0~6s内,物体离出发点最远为14m B.在0~6s内,物体经过的路程为16m
C.在0~6s内,物体的平均速率为2m/s D.0~2s和4~6s内加速度大小之比为
【答案】ABD
【详解】A. 由图象可知,5s末离出发点最远,则最远距离
故A正确;
B. 在0~6s内,物体通过的路程
故B正确;
C. 在0~6s内,物体的平均速率为路程与时间的比值,故
故C错误;
D. 根据v-t图象的斜率等于加速度,可得0~2s内
4~6s内加速度
0~2s和4~6s内加速度大小之比为,故D正确。
故选ABD。
9.小明同学乘坐动车时发现,车道旁每隔相同距离会有一根为动车组输电的电线杆,夕阳照射下电线杆会在前行车厢内留下一个个的阴影,于是他将手机平放在车的窗台上,利用手机内置的光传感器测量动车向正北方向前行时,光照强度随时间的变化曲线如下图所示。查阅资料可知每两根电线杆的间隔为,则下列说法正确的是( )
A.动车做减速运动 B.内动车做匀加速运动
C.内动车平均速率为 D.时动车速率为
【答案】CD
【详解】AB.由图像可知,动车做加速运动,内动车做匀速运动。故AB错误;
CD.内动车平均速率为
时动车速率为
故CD正确。
故选CD。
10.某高速公路利用自动测速仪装置测汽车速度,雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为百万分之一秒,两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时,在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形;在收到反射回来的电磁波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波(如图所示)。则下面关于测速原理及结果表达正确的是( )
A.第一次反射电磁波时汽车离雷达的距离为
B.第二次反射电磁波时汽车离雷达的距离为
C.汽车速度为
D.汽车速度为
【答案】ABD
【详解】AB.汽车第一次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
第二次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
故AB正确;
CD.汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移为
两次反射电磁波的时间间隔内
则汽车的速度
故C错误,D正确。
故选ABD。
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
在如图1所示的“探究小车速度随时间变化的规律”实验中:
(1)除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、带有定滑轮的长木板、细线和槽码外,在下面的器材中,必须使用的是______。
A.天平 B.刻度尺 C.秒表
(2)实验过程中,下列说法中正确的是______。
A.实验时可以先释放小车,再接通电源
B.实验时必须调节定滑轮的高度,使细线与长木板平行
C.实验时必须倾斜长木板以平衡小车的摩擦力
(3)打点计时器打出的一条纸带如图2所示A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点。每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出(已知打点计时器打点频率为50Hz)。试求:打点计时器的打点周期T=_______s;图中打点计时器打下D点时小车的瞬时速度=______m/s(此空计算结果均保留3位有效数字)。
【答案】(1)B
(2)B
(3) 0.02 0.340
【详解】(1)实验中不需要测量质量,因此不用天平;
打点计时器本身可以通过固定的打点频率记录时间,无需额外秒表;
需要测量纸带上点迹间的位移来计算速度、加速度,必须使用刻度尺。
故选B。
(2)A.实验规范要求先接通电源,待打点稳定后再释放小车,若先释放小车再接通电源,纸带前端的点会缺失,无法充分利用纸带,故A错误;
B.调节定滑轮高度使细线与长木板平行,能保证小车运动过程中合力恒定,做匀变速直线运动,故B正确;
C.本实验只需要小车做匀变速直线运动即可,不需要额外平衡摩擦力,故C错误。
故选B。
(3)[1]打点频率为50Hz,打点周期
[2]相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔
根据匀变速直线运动中,某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度,D点的速度等于CE段的平均速度
12.(10分)
某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图1所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.释放纸带的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具___________________。
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为0.1s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=_______m/s(结果保留3位有效数字)。
___________________________
【答案】(1)BD
(2)刻度尺
(3) 0.280 在误差允许的范围内,速度随时间均匀变化(速度与时间成线性关系) 左端
【详解】(1)ABC.先接通电源打点,待打点稳定后,再释放纸带运动,这样在纸带上可得到更多的数据,故AC错误,B正确;
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,故D正确。
故选BD。
(2)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺,用刻度尺测量纸带上点迹间的距离。
(3)[1]由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得打D点时小车的速度
[2]由题意知各点的速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s, vC=0.258m/s,vD=0.280m/s,vE=0.300m/s,在坐标系中描点,过尽量多的点画一条直线,其它点均匀分布在直线两侧,作出小车运动的v−t图像,如答案图所示。
[3]由v−t图像可知,在误差允许的范围内,小车速度随时间均匀变化。
[4]小车做加速运动,先打的点,对应的速度较小,相同时间内的位移小,点间距较小,所以小车连接在纸带的左端。
13.(12分)
一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=2+6t-2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6-6t2(m/s),求:
(1)该质点在t=2 s时的瞬时速度;
(2)该质点在t=0到t=2 s间的位移;
(3)该质点在t=0到t=2 s间的平均速度。
【答案】(1),负号表示速度方向沿轴负方向
(2),负号表示位移方向沿轴负方向
(3),负号表示平均速度方向沿轴负方向
【详解】(1)由题给速度—时间关系,质点在时刻的速度为
代入,整理得
负号表示速度方向沿轴负方向。
(2)由题给位置关系,质点在时刻的坐标为
代入,整理得。代入
整理得
由位移定义,。所以
负号表示位移方向沿轴负方向。
(3)由平均速度定义,。时间间隔为。由前一问在相同时间段内得到的位移,所以
负号表示平均速度方向沿轴负方向。
14.(12分)
某物理兴趣小组测试智能手机蓝牙传输的有效距离。已经配对过的两手机,当距离小于某一值时,会自动连接;一旦超过该值时,蓝牙信号便会立即中断,无法正常通讯。如图所示,甲、乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试,跑道间距离。时刻,甲、乙两人刚好位于图示位置,此时甲同学由静止开始做加速度的匀加速直线运动,后,乙同学出发,以的速度做匀速直线运动。(忽略信号传递时间),从计时起,求:
(1)经过多长时间甲乙两同学恰好再次并排?
(2)若从计时起到时蓝牙一直有信号,后中断,求蓝牙信号传输的有效距离。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)取两条跑道的前进方向为正,设从计时起甲、乙沿跑道方向的位移分别为和。甲由静止做匀加速直线运动,由位移公式得
乙在后开始运动,运动时间记为,由匀速直线运动位移公式得
由出发时刻可知
再次并排时两人在跑道方向的位置相同,故
联立得
代入数据,得
乙已开始运动,故再次并排的时间为。
(2)两人的运动条件不变,在时,甲、乙的位移分别为和。沿跑道方向的位移差为
代入上式得
在后信号中断,临界时刻两手机间的直线距离等于有效距离。由两条平行跑道的几何关系得
代入数据,
15.(12分)
如图所示,两侧开口、长的圆筒沿着粗糙地面向前方墙壁滑行,加速度大小,方向始终与圆筒运动方向相反。时圆筒右端距离墙壁,初速度。一无人机此时恰在圆筒右侧筒口中心,以速度与圆筒同向做匀速直线运动。无人机相对于圆筒从一侧筒口运动到另一侧筒口视为穿过一次圆筒。假设无人机可以在圆筒内外自由穿梭不受筒影响,无人机可看作质点。
(1)求无人机第一次穿过圆筒所用的时间;
(2)若无人机穿过圆筒后立即开始做匀减速直线运动,加速度至少为多大才能不与墙碰撞;
(3)圆筒撞到墙后会以撞墙前瞬间速率的一半反弹,反弹后向左滑行直到停下时,无人机是否已经撞墙?若未撞墙,求此时无人机离圆筒右侧筒口中心的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)未撞墙,
【详解】(1)时,当无人机B第一次穿过圆筒时,如下图
此过程中无人机的位移大小为
圆筒的位移大小为
根据位移之间的关系可得
代入数据解得,(舍去)
(2)无人机穿过圆筒后立即开始做匀减速直线运动,此时无人机与墙壁之间的距离为
代入数据解得
无人机恰好不与墙相撞,则
根据匀变速直线运动的公式有
代入数据解得加速度大小为
所以加速度至少才能不与墙碰撞。
(3)设筒开始运动后经过时间到达墙壁,由
解得,(舍去)
当筒撞墙时,筒的速度为
圆筒撞到墙后会以撞墙前瞬间速率的一半反弹,故
筒停下的时间为
代入数据解得
圆筒向左位移大小为
解得
在这段时间里无人机位移大小为
解得
此时无人机未撞墙,此时无人机离圆筒右侧筒口中心的距离
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