内容正文:
2024-2025年度高一物理3月月考物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 水平风力越大,运动员着地时的着地速度越大,但运动员着地时间不变
B. 水平风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 水平风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
D. 运动员着地速度与水平风力无关
2. 旋转木马是游乐场常见的游玩设施。一小孩坐在旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。已知圆周运动的半径为3m,小孩旋转6圈用时1分钟,则小孩( )
A. 做圆周运动的角速度为 B. 做圆周运动的线速度为
C. 在1分钟内通过的路程为 D. 做圆周运动的向心加速度为
3. 与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 水做的是变加速曲线运动
B. 水在最高点时速度为0,处于平衡状态
C. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等
D. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
4. 生活中运送装修材料时,常采用图中的滑轮装置。向右做匀速直线运动的工作人员A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起装修材料B,设工作人员和装修材料的速度大小分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 物块B不可能处于超重状态 D. 物块B可能处于失重状态
5. 在2022年卡塔尔世界杯赛场上,梅西在一次主罚定位球时,踢出的足球划出一条完美弧线,轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是( )
A. 在空中只受到重力的作用
B. 合外力的方向与速度方向可能在一条直线上
C. 合外力方向可能指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
D. 合外力方向一定指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
6. 如图甲,抛秧种水稻与插秧种水稻不同,它是直接将秧苗抛种在田里,比插秧更轻便省时。如图乙,在同一竖直面内,两位村民分别以初速度和,分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为和的两点沿水平方向同时抛出,均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,则( )
A. a、b两秧苗抛出的初速度
B. a、b两秧苗的落地时间之比为
C. a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为
D. 以上说法都不对
7. 截至目前,巴以冲突已导致双方超1.73万人死亡,为了避免冲突,我国进一步加强军事演练,假设在演练时士兵驾驶坦克向东的速度大小为v1,坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2(v2>v1),且出膛方向沿水平面内可调整,坦克轨迹距离目标最近为d,忽略炮弹受到的空气阻力和炮弹竖直方向的下落,且不计炮弹发射对坦克速度的影响,下列说法正确的是( )
A. 炮弹在水平方向上做的是曲线运动
B. 炮弹命中目标最短时间可能小于
C. 要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,坦克发射处离目标的距离为
D. 若到达距离目标最近处时再开炮,不管怎样调整炮口方向,炮弹都无法射中目标
二、多选题(每题6分,共18分。漏选得3分,错选得0分)
8. 摩托车飞越表演是一项惊险的运动,如图,假设在一次飞越河流的表演中,摩托车以20m/s的水平速度离开平台,刚好成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m。若飞越过程中不计空气阻力,摩托车可以看成质点,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 摩托车在空中相等时间内的速度的变化量都一定相等
B. 摩托车落到平台前瞬间的速度大小为
C. 若飞行过程中突然受到水平向左的台风,但摩托车在空中的飞行时间仍然不变
D. 若仅增加摩托车飞离平台时的速度,则摩托车在空中的飞行时间将变短
9. 如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,B点在小轮上,到小轮中心的距离为r,C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A. A点和B点的周期大小之比为 B. B点和D点的线速度大小之比为
C. A点和C点的向心加速度大小之比为 D. B点和C点的角速度大小之比为
10. 2019年9月的女排世界杯在东京举行,最终中国女排以11战全胜且只丢3局的成绩成功卫冕世界杯冠军,这也是中国女排第五次夺冠。如图所示,在一次比赛中,中国女排运动员朱婷将球在边界处正上方正对球网水平向前击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 击球点高度与球网高度之间的关系为
B. 若保持击球高度不变,球的初速度满足,一定落在对方界内
C. 任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
D. 任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
三、非选择题
11. 图示是向心力演示器验证向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系过程。
(1)在验证向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)在小球质量和转动半径相同,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为 的情况下,某同学逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为______;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,则左、右两标尺露出格数______(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺露出格数的比值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中,准备了以下实验器材:图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线。
(1)实验过程还需要下列器材中的( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑
C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是( )
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动 D. 曲线运动
(4)如图乙所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度8mm。从图像上分析,记录间隔T=______s;小球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s,小球从抛出至运动到B点时,已经在空中飞行了______s。(此问g取10m/s2)
13. 一热气球以5m/s的初速度,由地面开始匀速上升,运动30s末有一小物体从气球上脱落,已知小物体此后做竖直上抛运动,(空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2)
(1)则此小物体经过多长时间能落回地面
(2)触地时的速度是多大?
14. 如图所示,长为的细绳(质量不计)下端连着质量为的小球,上端悬于天花板上,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就沿圆锥面旋转,这样就成了一个圆锥摆。细绳与竖直方向的夹角,重力加速度,求:
(1)小球所受向心力的大小;
(2)小球做匀速圆周运动的线速度v的大小;
(3)小球做匀速圆周运动的角速度ω的大小。
15. 如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;
(2)若行李包以v0=1m/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件。
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2024-2025年度高一物理3月月考物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A. 水平风力越大,运动员着地时的着地速度越大,但运动员着地时间不变
B. 水平风力越大,运动员着地时的竖直速度越大,有可能对运动员造成伤害
C. 水平风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
D. 运动员着地速度与水平风力无关
【答案】A
【解析】
【详解】运动员同时参与了两个分运动,竖直方向下落运动和水平方向随风飘的运动,两个分运动同时发生,相互独立,水平方向的风力不影响竖直方向的运动,即落地时间不受风力影响,运动员竖直方向的分运动不变,水平风力只影响水平方向的运动,水平风力越大,水平方向的速度越大,则运动员落地的合速度越大。
故选A。
2. 旋转木马是游乐场常见的游玩设施。一小孩坐在旋转木马上,绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。已知圆周运动的半径为3m,小孩旋转6圈用时1分钟,则小孩( )
A. 做圆周运动的角速度为 B. 做圆周运动的线速度为
C. 在1分钟内通过的路程为 D. 做圆周运动的向心加速度为
【答案】A
【解析】
【详解】A.小孩坐在游乐园的转椅上,绕中心轴做匀速圆周运动,小孩旋转6周用时1min,则周期
故角速度为
A正确;
B.根据
解得
B错误;
C.小孩旋转6圈用时1分钟,则他在1分钟内通过的路程为
C错误;
D.做圆周运动的向心加速度为
D错误。
故选A。
3. 与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 水做的是变加速曲线运动
B. 水在最高点时速度为0,处于平衡状态
C. 水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等
D. 水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直
【答案】C
【解析】
【详解】A.地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动,不计空气阻力,只受重力,加速度为重力加速度,则做匀变速曲线运动,故A错误;
B.水做斜上抛运动,在最高点具有水平速度,竖直向下的加速度,故B错误;
C.根据抛体运动的对称性,水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等,故C正确;
D.水在运动过程中受到的合力是重力,只有最高点时合力方向总与其速度方向垂直,其余合力方向与速度方向不垂直,故D错误。
故选C。
4. 生活中运送装修材料时,常采用图中的滑轮装置。向右做匀速直线运动的工作人员A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起装修材料B,设工作人员和装修材料的速度大小分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 物块B不可能处于超重状态 D. 物块B可能处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将工作人员A的实际速度分解为沿绳方向和垂直绳方向的分速度,由于绳子不可伸长,沿绳方向的分速度大小等于材料B的速度
设绳子与水平方向的夹角为,可得
因此,故A错误,B正确;
CD.A向右匀速运动时,大小不变,绳子与水平方向的夹角逐渐减小,逐渐增大,因此持续增大,说明B向上做加速运动,加速度方向向上,B始终处于超重状态,故CD错误。
故选B。
5. 在2022年卡塔尔世界杯赛场上,梅西在一次主罚定位球时,踢出的足球划出一条完美弧线,轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是( )
A. 在空中只受到重力的作用
B. 合外力的方向与速度方向可能在一条直线上
C. 合外力方向可能指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
D. 合外力方向一定指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
【答案】D
【解析】
【详解】A.足球踢出后形成弧线,飞行过程中除重力外,还受到空气的作用力(阻力、压强差带来的侧向力),故A错误;
B.根据曲线运动的条件,只有合外力与速度方向不共线时,物体才做曲线运动;本题中足球轨迹为曲线,因此合外力与速度方向不可能共线,故B错误;
CD.曲线运动的基本规律是:任意位置速度方向沿轨迹的切线方向,合外力一定指向轨迹的凹侧(内侧),故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图甲,抛秧种水稻与插秧种水稻不同,它是直接将秧苗抛种在田里,比插秧更轻便省时。如图乙,在同一竖直面内,两位村民分别以初速度和,分别将两棵质量相同视为质点的秧苗a、b分别从高度为和的两点沿水平方向同时抛出,均落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力,则( )
A. a、b两秧苗抛出的初速度
B. a、b两秧苗的落地时间之比为
C. a、b两秧苗抛出时的竖直高度之比为
D. 以上说法都不对
【答案】C
【解析】
【详解】AB.两个小球都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动
由解得
因为所以
小球水平方向都做匀速直线运动,由题意相等,且水平方向位移为
联立以上可得,,故AB错误;
CD.根据可知
故C正确,D错误。
故选C。
7. 截至目前,巴以冲突已导致双方超1.73万人死亡,为了避免冲突,我国进一步加强军事演练,假设在演练时士兵驾驶坦克向东的速度大小为v1,坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2(v2>v1),且出膛方向沿水平面内可调整,坦克轨迹距离目标最近为d,忽略炮弹受到的空气阻力和炮弹竖直方向的下落,且不计炮弹发射对坦克速度的影响,下列说法正确的是( )
A. 炮弹在水平方向上做的是曲线运动
B. 炮弹命中目标最短时间可能小于
C. 要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,坦克发射处离目标的距离为
D. 若到达距离目标最近处时再开炮,不管怎样调整炮口方向,炮弹都无法射中目标
【答案】C
【解析】
【详解】A.炮弹水平分运动为匀速直线运动,故A错误;
BC.炮弹速度向北发射时时间最短,则命中目标最短时间为
坦克发射处离目标的距离为,故B错误,C正确;
D.由于v2>v1,若到达距离目标最近处时再开炮,应调整炮口至左上方,可能射中目标,故D错误。
故选C。
二、多选题(每题6分,共18分。漏选得3分,错选得0分)
8. 摩托车飞越表演是一项惊险的运动,如图,假设在一次飞越河流的表演中,摩托车以20m/s的水平速度离开平台,刚好成功落到对面的平台上,测得两岸平台高度差为5m。若飞越过程中不计空气阻力,摩托车可以看成质点,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 摩托车在空中相等时间内的速度的变化量都一定相等
B. 摩托车落到平台前瞬间的速度大小为
C. 若飞行过程中突然受到水平向左的台风,但摩托车在空中的飞行时间仍然不变
D. 若仅增加摩托车飞离平台时的速度,则摩托车在空中的飞行时间将变短
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.摩托车在空中运动时加速度恒定为g,根据可知,相等时间内的速度的变化量都一定相等,A正确;
B.根据平抛运动规律
解得t=1s
则摩托车落到平台前瞬间的速度大小为,B正确;
C.若飞行过程中突然受到水平向左的台风,摩托车在竖直方向的运动不变,则摩托车在空中的飞行时间仍然不变,C正确;
D.根据可知,若仅增加摩托车飞离平台时的速度,则摩托车在空中的飞行时间将不变,D错误。
故选ABC。
9. 如图是一皮带传动装置的示意图,右轮半径为r,A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,B点在小轮上,到小轮中心的距离为r,C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A. A点和B点的周期大小之比为 B. B点和D点的线速度大小之比为
C. A点和C点的向心加速度大小之比为 D. B点和C点的角速度大小之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】D.B点和C点为同轴转动,角速度相等,B点和C点的角速度大小之比为1:1,故D错误;
B.B点和D点为同轴转动,角速度相等,根据
可得B点和D点的线速度大小之比,故B正确;
C.A点和C点为皮带传动,线速度相等,根据
可得A点和C点的向心加速度大小之比,故C正确;
A.B点和C点为同轴转动,角速度相等,周期相等,即
A点和C点为皮带传动,线速度相等,根据
可得A点和C点的周期之比
联立可得A点和B点的周期之比,故A错误。
故选BC。
10. 2019年9月的女排世界杯在东京举行,最终中国女排以11战全胜且只丢3局的成绩成功卫冕世界杯冠军,这也是中国女排第五次夺冠。如图所示,在一次比赛中,中国女排运动员朱婷将球在边界处正上方正对球网水平向前击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 击球点高度与球网高度之间的关系为
B. 若保持击球高度不变,球的初速度满足,一定落在对方界内
C. 任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
D. 任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内
【答案】AD
【解析】
【详解】A. 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平位移为s和的时间比2:3,则竖直方向上,根据
则有
解得h1=1.8h2,故A正确;
B.若保持击球高度不变,要想球落在对方界内,要既不能出界,又不能触网,根据
得,则平抛运动的最大速度
根据
得,则平抛运动的最小速度
故B错误;
C.任意降低击球高度(仍大于h2),会有一临界情况,此时球刚好触网又刚好压界,若小于该临界高度,速度大会出界,速度小会触网,所以不是高度比网高,就一定能将球发到界内,故C错误;
D.增加击球高度,只有速度合适,球一定能发到对方界内。故D正确。
故选AD。
三、非选择题
11. 图示是向心力演示器验证向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系过程。
(1)在验证向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的______。
A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法
(2)在小球质量和转动半径相同,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为 的情况下,某同学逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动。此时左、右两侧露出的标尺格数之比应为______;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,则左、右两标尺露出格数______(选填“变多”“变少”或“不变”),两标尺露出格数的比值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2) ①. ②. 变多 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
在验证向心力的大小F与质量m、角速度 和半径r之间的关系时,要控制其中的两个量不变,探究向心力与另外一个物理量的关系,则主要用到了物理学中的控制变量法。
故选C。
【小问2详解】
[1][2][3]在小球质量和转动半径相同,皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为 的情况下,因两塔轮边缘的线速度相同,可知角速度之比为1:2,根据可知向心力之比为1:4,则左、右两侧露出的标尺格数之比应为1:4;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,角速度变大,则向心力变大,则左、右两标尺露出格数变多,但是向心力之比不变,即两标尺露出格数的比值不变。
12. 高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中,准备了以下实验器材:图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线。
(1)实验过程还需要下列器材中的( )
A. 刻度尺 B. 天平 C. 白纸 D. 秒表
(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验简图,关于实验中的操作及要求,下列说法正确的是( )
A. 斜槽轨道末端可以不水平 B. 斜槽轨道不必光滑
C. 本实验不需要平衡摩擦力 D. 小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后,在水平方向上做的是( )
A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 变加速直线运动 D. 曲线运动
(4)如图乙所示,为一次实验记录中的一部分,图中背景方格的边长表示实际长度8mm。从图像上分析,记录间隔T=______s;小球做平抛运动的水平初速度大小是______m/s,小球从抛出至运动到B点时,已经在空中飞行了______s。(此问g取10m/s2)
【答案】(1)AC (2)BC (3)A
(4) ①. 0.04 ②. 0.6 ③. 0.08
【解析】
【小问1详解】
实验中除所给器材外,还需要白纸,并且需要刻度尺测量距离,由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间,所以不需要天平、秒表。
故选AC。
【小问2详解】
A.为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动,需调节使斜槽轨道的末端水平,故A错误;
BD.为了保证小球每次平抛的初速度大小相等,应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑,以保证小球做平抛运动的初速度相同,但斜槽不需要光滑,故B正确,D错误;
C.本实验中不需要平衡摩擦力,故C正确。
故选BC。
【小问3详解】
小球离开斜槽末端后,在水平方向上不受力的作用,做的是匀速直线运动。
故选A。
【小问4详解】
[1]竖直方向上有
解得
[2]小球做平抛运动的水平初速度大小为
[3]小球运动到B点时,竖直方向上的速度为
所以小球到B点时,已经在空中飞行了的时间为
13. 一热气球以5m/s的初速度,由地面开始匀速上升,运动30s末有一小物体从气球上脱落,已知小物体此后做竖直上抛运动,(空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2)
(1)则此小物体经过多长时间能落回地面
(2)触地时的速度是多大?
【答案】(1)6s;(2)
【解析】
【详解】(1)球以5m/s的速度从地面匀速竖直向上运动,经30s后从气球上脱落一物体,此时物体离地高度为
物体脱落后做竖直上抛运动,以竖直向上为正方向,根据位移时间公式,有
代入数据得
解得
舍去
(2)触地时的速度
14. 如图所示,长为的细绳(质量不计)下端连着质量为的小球,上端悬于天花板上,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细绳就沿圆锥面旋转,这样就成了一个圆锥摆。细绳与竖直方向的夹角,重力加速度,求:
(1)小球所受向心力的大小;
(2)小球做匀速圆周运动的线速度v的大小;
(3)小球做匀速圆周运动的角速度ω的大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球所受向心力的大小为
解得
(2)根据向心力表达式有
解得
(3)根据角速度与线速度的关系
解得
15. 如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图.绷紧的传送带始终保持3m/s的恒定速率运行,传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0.45m.现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端,且传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端水平抛出,不计空气阻力,g取10m/s2
(1)若行李包从B端水平抛出的初速v=3m/s,求它在空中运动的时间和飞出的水平距离;
(2)若行李包以v0=1m/s的初速从A端向右滑行,包与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,要使它从B端飞出的水平距离等于(1)中所求的水平距离,求传送带的长度L应满足的条件。
【答案】(1)0.3s,0.9m;(2)L≥2m
【解析】
【详解】(1)设行李包在空中运动的时间为t,飞出的水平距离为s,则
根据
得
(2)设行李包的质量为m,与传送带相对运动时的加速度为a,则滑动摩擦力
代入数值,得
要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1)中所求水平距离,行李包从B端水平抛出的初速度应为v=3.0m/s时通过的距离为s0,则
代入数值得
故传送带的长度L应满足的条件为
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的水平方向和竖直方向上的运动规律,以及知道行李包在传送带上的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解
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