内容正文:
高一物理试题
一.单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列物体或人可以看成质点的是( )
A. 计算一列高速列车通过一座铁路桥的时间
B. 研究绕地球运动的“天宫二号”空间实验室的运行轨迹
C. 观察体操运动员在单杠比赛中的技术动作
D. 调整“墨子号”量子实验卫星的运行姿态时
【答案】B
【解析】
【详解】A.高速列车的长度相对于铁路桥长度相差不太多,不可忽略,所以计算一列高速列车通过一座铁路桥的时间时,不能把高速列车看成质点,故A错误。
B.研究绕地球运动的“天宫二号”空间实验室的运行轨迹时,“天宫二号”的大小和形状相对于“天宫二号”到地心的距离相差很大,可以忽略“天宫二号”的大小和形状,所以“天宫二号”可以看成质点,故B正确。
C.观察体操运动员在单杠比赛中的技术动作,如果把体操运动员看成质点,就无法研究运动员在单杠比赛中的技术动作,所以不能把体操运动员看成质点,故C错误。
D.调整“墨子号”量子实验卫星的运行姿态时,如果把“墨子号”量子实验卫星看成质点,就无法研究“墨子号”量子实验卫星的运行姿态,所以不能把“墨子号”量子实验卫星看成质点,故D错误。
故选B。
2. 如图所示为小孩在荡秋千过程的简图(小孩可视为质点),小孩由,下列说法正确的是( )
A. 与两过程的位移相同
B. 在的过程中,小孩的位移大小为零,但其路程不为零
C. 在的过程中,小孩的位移为曲线ABC
D. 在荡秋千的过程中,小孩通过的路程越来越大,位移也越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.A→B与B→C两过程的位移方向不相同,故A错误;
B.在A→B→C→B→A的过程中,小孩的位移大小为零,但其路程不为零,故B正确;
C.位移是从初位置指向末位置的有向线段,故C错误;
D.在荡秋千的过程中,小孩通过的路程越来越大,但其位移大小和方向周期性变化,故D错误。
故选B。
3. 下列说法正确的是( )
A. 1s是一段时间,将其分成100万份,每一份就是时刻
B. 加速度不变的直线运动中,物体的位移的大小与路程相等
C. 加速度为负值,物体也可能做加速运动
D. 单向直线运动中,物体的位移就是路程
【答案】C
【解析】
【详解】A.1s是一段时间,分成100万份,每一份还是一段时间,这段时间还可以划分成更多小份,在时间轴上表示一段距离,不是时刻,故A错误;
B.加速度不变的直线运动,是匀变速直线运动,匀变速直线运动中匀减速直线运动,当速度减为零时,可以做反向的匀加速直线运动,加速度还是不变的,所以物体位移大小这时候不等于路程,故B错误;
C.物体做加速运动还是做减速运动,取决于加速度方向与速度方向关系,只要加速度方向与速度方向相同,物体就做加速运动,不是看加速度正负,所以加速度为负值,速度也为负值,物体做加速运动,故C正确;
D.在单向直线运动中,物体的位移大小等于路程,位移不是路程,路程没有方向,位移有方向,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,有关该图说法正确的是( )
A. 速度变化量方向与加速度方向一定相同
B. 汽车做减速运动
C. 速度的变化量越大,表示加速度也越大
D. 加速度越大,说明汽车运动得越快
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据加速度的定义式有
可知加速度的方向总是与速度变化量的方向相同,图中加速度与速度变化量的矢量箭头方向也一致,A正确;
B.由图可知,初速度和速度变化量的方向均向右,两者方向相同,说明汽车速度在增加,汽车做加速运动,B错误;
C.根据加速度的定义式有
可知加速度等于速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,速度的变化量越大,若所用时间很长,加速度不一定大,C错误;
D.加速度表示速度变化的快慢,加速度越大,说明汽车速度变化得越快,而汽车运动的快慢由速度大小决定,加速度大不代表速度大,D错误;
故选A。
5. 、两个质点在一条直线上运动,运动图像如图所示,下列说法错误的是( )
A. 在时间内,质点的位移先变大再变小
B. 时刻质点改变速度方向
C. 时刻质点改变速度方向
D. 在时间内,质点的平均速度相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图纵坐标的意义可知,在时间内,质点的位移先变大再变小,故A正确,不符合题意;
BC.图像的斜率代表速度,可知时刻质点改变速度方向,时刻质点的速度方向不变,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.在时间内,a、b质点的初、末位置相同,则位移相同,所以平均速度相同,故D正确,不符合题意;
本题选择错误选项,故选C。
6. 某新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动做匀减速直线运动。减速后某时刻开始计时,第内汽车的位移大小是,第内汽车的位移大小是。下列说法正确的是( )
A. 第末汽车刚好减速到零
B. 汽车刹车时的加速度大小为
C. 时汽车的速度大小为
D. 在第内汽车的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.将汽车刹车的逆过程看做是初速度为零的匀加速运动,若第末恰好停止,根据初速度为零的匀加速运动相等时间的位移之比为,可知第内的位移应为,由此可知汽车在第末没有减速到零,A错误;
B.设刹车时加速度大小为,根据
可知第内位移
第内位移为前位移减去前位移,
联立两式解得,,B错误;
C.时,速度,C错误;
D.第内位移为前位移减前位移,,D正确。
故选D。
7. 某电动汽车测试坡道减速性能,其物理过程可简化为如图所示的模型,一长为L的长方体木块在倾角为的斜面上以大小为a的加速度匀减速下滑,1、2两点间的距离大于L。木块经过1、2两点所用时间分别为t1和t2(t1<t2),则下列说法正确的是( )
A. 木块通过点1的平均速度为
B. 木块前端从点1到点2所用时间为
C. 木块后端从点1到点2所用时间为
D. 1、2两点间的距离是
【答案】D
【解析】
【详解】A.木块经过1点的总位移为木块长度L,运动时间为t1,因此平均速度为,故A错误;
B.木块经过2点平均速度为
前端从1到2的时间
前端经过1点速度
前端经过2点速度
解得,故B错误;
C.后端经过1点速度
后端经过2点速度
后端从1到2的时间
解得,故C错误;
D.根据匀变速速度位移关系
整理得,故D正确。
故选D 。
8. 某猎豹在追击猎物时,在25m的距离可以从静止加速到25m/s,此后猎豹的图像如图所示,0到200m内为一条与x轴平行的直线,200m到250m内为一条倾斜的直线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 猎豹加速到25m/s后运动250m所用的时间是8s
B. 猎豹从静止加速到25m/s所用的时间为2s
C. 若猎物以10m/s保持匀速运动,猎豹发现猎物后立马加速追击,当猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于130m,则猎豹一定追不到猎物
D. 猎豹加速到25m/s后先做匀速直线运动后做加速度增大的减速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由运动学公式
可知
在图像中,即为图像与横轴所围的小矩形的面积,微元求和,可得猎豹加速到后运动所用的时间为
故A错误;
B.因为不知道猎豹加速过程是不是匀变速运动,则时间无法计算,故B错误;
C.猎豹减速到与猎物共速时,即时,猎豹追不上猎物,则一定不能追到猎物。由图像可知从猎豹达到最大速度到猎豹减速到与猎物共速过程中,猎豹运动的位移为,由图像可知,此过程经历的时间
此过程猎物的位移为
即若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于时,猎豹一定追不上猎物,若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于,则猎豹一定追不到猎物,故C正确;
D.猎豹加速到后,到内图像的不变,即不变,做匀速直线运动;到内为一条倾斜的直线,设斜率为,与纵轴的截距为,可得
整理得
根据加速度的定义式可知猎豹在该阶段的加速度满足
其中负号代表加速度的方向与速度方向相反,因猎豹的速度逐渐减小,且为正值,可知猎豹的加速度的大小也逐渐减小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在1s末,速度为9 m/s
B. 0~2s内,加速度为
C. 6~7s内,物体向西运动,且速度大小均匀增大
D. 10~12s内,物体向东运动,且速度大小均匀增大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.在内,图像为倾斜直线,由加速度定义得
在末,由匀变速直线运动速度与时间的关系得,故A正确,B错误;
CD.在内,速度和图像斜率均为负值,即速度、加速度均向西,物体做匀加速运动;在内,速度为负值而图像斜率为正值,即速度向西、加速度向东,物体做匀减速运动,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 小球(视为质点)从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图中0、1、2、3、4所示的小球在运动过程中每次曝光时的位置。已知频闪照相机连续两次曝光的时间间隔为,当地的重力加速度大小,不计空气阻力,则( )
A. 位置“0”是小球由静止释放的位置 B. 每块砖的厚度为
C. 小球经过位置“2”时的速度大小为 D. 该过程中小球下落相同的距离时所用的时间相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若位置“0”是小球由静止释放的位置,则竖直方向上连续相等时间内的位移之比应为,而图示中连续相等时间内的位移之比为,故A错误;
B.根据匀变速直线运动规律可得每块砖的厚度为,故B正确;
C.根据匀变速直线运动规律可得,小球经过位置“2”时的速度大小为,故C正确;
D.小球做自由落体运动,速度越来越大,因此下落相同的距离时所用的时间不相同,故D错误。
故选BC。
11. 如图所示,一个质点从O点出发做初速为0、加速度为a的匀加速直线运动,运动一段距离L0后,依次经过A、B、C、D、E五点,且AB=BC=CD=DE=L,以下关于该质点经过B点时的瞬时速度vB与AE段的平均速度vAE的大小的说法中,正确的是( )
A. vB > vAE
B. vB < vAE
C. 保持其它条件不变,若a越大,则vB与vAE的比值越接近1
D. 保持其它条件不变,若L0越小,则vB与vAE的比值越接近1
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意可知,质点经过B点时,则有
同理,质点经过A点时则有
质点经过E点时则有
AB.由上述分析可知,质点经过B点时的瞬时速度
AE段的平均速度为
则
分子设为M,平方为
分母设为N,平方为
因为,所以
因此,故A错误,B正确;
CD.根据上述分析可知,保持其它条件不变,若L0越小,则vB与vAE的比值越接近1,故C错误,D正确。
故选BD。
12. 智能飞行器飞行表演中,两飞行器M、N位于同一高度,沿同一直线同向匀速飞行。依据表演要求,M保持飞行速度不变,N先匀加速后匀减速调整与M的间距,20 s以内完成调整。从开始调整时计时,N传回的数据如表所示,则调整过程中( )
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
间距
281
294
297
290
273
248
227
212
203
200
200
A. 10 s末N的速度达到最大值
B. 7 s末N与M的间距为281.5 m
C. N加速阶段的加速度大小为
D. N与M的相对速度的最大值为
【答案】CD
【解析】
【详解】ACD.以M飞行器为参考系,分别求出N在相邻2s内相对M的位移如表
时间区间
0-2s
2-4s
4-6s
6-8s
8-10s
10-12s
12-14s
14-16s
16-18s
18-20s
相对位移
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
13m
3m
-7m
-17m
-25m
-21m
-15m
-9m
-3m
0
由于,,
故内N做匀加速直线运动,同理内N以另一加速度做匀减速直线运动,8s至10s内的某时刻,N匀加速运动结束开始做匀减速,所以内的某时刻,N的速度达到最大值,设加速阶段的加速度为,则由
可得
设减速阶段的加速度为,则由
解得
以M飞行器为参考系,N在第6s时的速度
第12s时的速度
则由
解得
即第9s时N的速度最大,N相对于M的速度最大值为,故A错误,CD正确;
B.7s末时N与M的间距为,故B错误。
故选CD。
三.实验题(共2小题,每空2分,共16分)
13. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度和加速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。(计算结果均保留3位有效数字)
(1)若已知遮光板宽度d=1cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为t₁=0.010s,t₂=0.005s,则小车通过A、B两光电门的速度分别为__________,__________。
(2)在(1)的基础上,又测得挡光片从光电门A遮光结束到光电门B遮光结束的时间为t₃=0.500s。根据可得小车在AB间的加速度a=__________m/s²,但这样得到的加速度__________真实的加速度(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 1.00 ②. 2.00 ③. 2.00 ④. 大于
【解析】
【详解】(1)[1][2] 小车通过A、B两光电门的速度分别为
(2)[3][4]小车在AB间的加速度
因为挡光片从光电门A遮光结束到光电门B遮光结束的时间小于遮光片从光电门A的中间位置到光电门B的中间位置的时间,则测量的加速度大于真实值。
14. 某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中利用如甲图所示装置打出的纸带如乙图所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示:
(1)打点计时器打出的纸带每相邻两个计数点之间有四个点未画出,则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为__________秒;
(2)计算出打下C点时小车的瞬时速度vC=__________m/s;(保留三位有效数字)
(3)计算加速度a=__________m/s2;(保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为55Hz,而未被发觉,这样计算出的瞬时速度值与真实值相比是__________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)0.1 (2)0.479
(3)0.80 (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
题给打点计时器接在频率为的交流电源上,由频率定义,单个打点周期为。
相邻两个计数点之间有4个点未画出,因此包含5个打点周期,时间间隔为
【小问2详解】
在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。记到的位移为,由中间时刻规律得
代入及纸带数据得
【小问3详解】
相邻计数点的时间间隔为。将,,作为前3段位移,将,,作为后3段位移,并依次记为。由逐差法得
代入数据并统一用米作单位得
【小问4详解】
实际交流电频率为时,相邻计数点的实际时间间隔为
计算时仍按取时间,使用了偏大的时间间隔。由速度定义,在位移相同的情况下,分母偏大使计算出的速度偏小,因此填“偏小”。
四、计算题(共三小题,共36分)
15. 一个下方悬挂重物的气球以10m/s 的速度由距离地面25m高处匀速竖直上升,经过5s后,气球上悬挂重物的绳子断开。若忽略绳子的质量和空气对重物的阻力,g取10m/s2,求:
(1)重物从绳子断开到落地所用的时间;
(2)重物运动全程的平均速度大小。
【答案】(1)5s (2)2.5m/s
【解析】
【小问1详解】
气球匀速上升,绳子断开时重物的高度由匀速直线运动得
绳断后重物做竖直上抛运动,取竖直向上为正方向,由匀变速直线运动的位移公式得
代入解得(另一根舍去)。
【小问2详解】
平均速度为总位移与总时间的比值,重物全程的初位置为距地面25m处,末位置为地面,总位移大小为
全程总时间为
因此平均速度大小为
16. 如图所示,将一可视为质点的小球置于空心圆筒的正上方,小球距圆筒上端的高度,圆筒本身长,底端距地面高,某时刻将小球从静止释放,重力加速度。求:
(1)若圆筒固定不动,小球穿过圆筒所用的时间;
(2)若释放小球后某时刻静止释放圆筒,要使小球穿过处于下落中的圆筒的时间最长,则应在释放小球多长时间后释放圆筒?穿过圆筒的最长时间是多大?(注:本题可能用到的数据:,,,)
【答案】(1)0.4s
(2)0.4s,1s
【解析】
【小问1详解】
小球到达圆筒上端,根据
可得
到达圆筒底端时,可得
解得
穿过的时间为
【小问2详解】
设经历t时间后释放圆筒,此时小球相对圆筒的速度为
穿过圆筒的时间为
可见t越大,越短,那么当圆筒下端着地时,小球也着地,相隔时间t最短,最长。
对小球可得
解得
对圆筒
解得
所以相隔的时间为
最长时间
17. 有两辆可视为质点的汽车在平直路面上一前一后朝着相同方向匀速行驶,行驶过程中,前车(A车)司机突然发现前方有一警示牌,立即刹车,此时后车与前车相距L=8m。后车(B车)司机看到前车刹车灯亮起,经过0.5s反应时间后开始刹车,刹车过程中做匀减速直线运动。以前车开始刹车时为计时零点,若前车在第1s内的位移为8m,第5s内的位移为0.25m。求:
(1)前车初速度和加速度的大小;
(2)若后车初速度大小为vB=12m/s,刹车的加速度大小为aB=6m/s2,判断两车是否相碰,若相碰求出相碰时刻,若不相碰求出两车均停止运动前的最小间距Lmin;
(3)若后车初速度大小为v,刹车的加速度大小为aB,欲使两车恰好不相碰,用v(单位为m/s)写出aB(单位为m/s2)的表达式。
【答案】(1),
(2)
(3),();,()
【解析】
【小问1详解】
假设前车在第5s内已经停止运动,设前车第4s末的速度为,加速度为,0.5s的速度为,根据匀变速直线运动规律可得,
结合题意可得
联立解得,
又因为
解得前车的初速度为
则前车在第1s内的位移大小为
假设成立,即前车的初速度大小为,加速度大小为
【小问2详解】
当两车速度相等时,则有
解得
前车的位移,
解得
故两车不相碰,最小间距为
【小问3详解】
分三种情况讨论:情况一:当时,后车在前车停止后恰好不相撞,则有,,
解得
情况二:当m/s时,后车在前车停止前共速则有, ,
解得
情况三:当时,两车在前已相碰,无解。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一物理试题
一.单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下列物体或人可以看成质点的是( )
A. 计算一列高速列车通过一座铁路桥的时间
B. 研究绕地球运动的“天宫二号”空间实验室的运行轨迹
C. 观察体操运动员在单杠比赛中的技术动作
D. 调整“墨子号”量子实验卫星的运行姿态时
2. 如图所示为小孩在荡秋千过程的简图(小孩可视为质点),小孩由,下列说法正确的是( )
A. 与两过程的位移相同
B. 在的过程中,小孩的位移大小为零,但其路程不为零
C. 在的过程中,小孩的位移为曲线ABC
D. 在荡秋千的过程中,小孩通过的路程越来越大,位移也越来越大
3. 下列说法正确的是( )
A. 1s是一段时间,将其分成100万份,每一份就是时刻
B. 加速度不变的直线运动中,物体的位移的大小与路程相等
C. 加速度为负值,物体也可能做加速运动
D. 单向直线运动中,物体的位移就是路程
4. 如图所示,有关该图说法正确的是( )
A. 速度变化量方向与加速度方向一定相同
B. 汽车做减速运动
C. 速度的变化量越大,表示加速度也越大
D. 加速度越大,说明汽车运动得越快
5. 、两个质点在一条直线上运动,运动图像如图所示,下列说法错误的是( )
A. 在时间内,质点的位移先变大再变小
B. 时刻质点改变速度方向
C. 时刻质点改变速度方向
D. 在时间内,质点的平均速度相同
6. 某新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动做匀减速直线运动。减速后某时刻开始计时,第内汽车的位移大小是,第内汽车的位移大小是。下列说法正确的是( )
A. 第末汽车刚好减速到零
B. 汽车刹车时的加速度大小为
C. 时汽车的速度大小为
D. 在第内汽车的位移大小为
7. 某电动汽车测试坡道减速性能,其物理过程可简化为如图所示的模型,一长为L的长方体木块在倾角为的斜面上以大小为a的加速度匀减速下滑,1、2两点间的距离大于L。木块经过1、2两点所用时间分别为t1和t2(t1<t2),则下列说法正确的是( )
A. 木块通过点1的平均速度为
B. 木块前端从点1到点2所用时间为
C. 木块后端从点1到点2所用时间为
D. 1、2两点间的距离是
8. 某猎豹在追击猎物时,在25m的距离可以从静止加速到25m/s,此后猎豹的图像如图所示,0到200m内为一条与x轴平行的直线,200m到250m内为一条倾斜的直线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 猎豹加速到25m/s后运动250m所用的时间是8s
B. 猎豹从静止加速到25m/s所用的时间为2s
C. 若猎物以10m/s保持匀速运动,猎豹发现猎物后立马加速追击,当猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于130m,则猎豹一定追不到猎物
D. 猎豹加速到25m/s后先做匀速直线运动后做加速度增大的减速直线运动
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在1s末,速度为9 m/s
B. 0~2s内,加速度为
C. 6~7s内,物体向西运动,且速度大小均匀增大
D. 10~12s内,物体向东运动,且速度大小均匀增大
10. 小球(视为质点)从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图中0、1、2、3、4所示的小球在运动过程中每次曝光时的位置。已知频闪照相机连续两次曝光的时间间隔为,当地的重力加速度大小,不计空气阻力,则( )
A. 位置“0”是小球由静止释放的位置 B. 每块砖的厚度为
C. 小球经过位置“2”时的速度大小为 D. 该过程中小球下落相同的距离时所用的时间相同
11. 如图所示,一个质点从O点出发做初速为0、加速度为a的匀加速直线运动,运动一段距离L0后,依次经过A、B、C、D、E五点,且AB=BC=CD=DE=L,以下关于该质点经过B点时的瞬时速度vB与AE段的平均速度vAE的大小的说法中,正确的是( )
A. vB > vAE
B. vB < vAE
C. 保持其它条件不变,若a越大,则vB与vAE的比值越接近1
D. 保持其它条件不变,若L0越小,则vB与vAE的比值越接近1
12. 智能飞行器飞行表演中,两飞行器M、N位于同一高度,沿同一直线同向匀速飞行。依据表演要求,M保持飞行速度不变,N先匀加速后匀减速调整与M的间距,20 s以内完成调整。从开始调整时计时,N传回的数据如表所示,则调整过程中( )
时间
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
间距
281
294
297
290
273
248
227
212
203
200
200
A. 10 s末N的速度达到最大值
B. 7 s末N与M的间距为281.5 m
C. N加速阶段的加速度大小为
D. N与M的相对速度的最大值为
三.实验题(共2小题,每空2分,共16分)
13. 光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备,如图甲所示,S是光源,K是光接收器,当有不透明物体通过光电门时,物体会遮住光源,接收器K接收不到光信号,计时器便开始计时,当物体通过后,接收器K重新接收到光信号,计时结束,即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示,某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度和加速度,小车上安装有遮光板,A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。(计算结果均保留3位有效数字)
(1)若已知遮光板宽度d=1cm,让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动,两光电门计时器记录的时间分别为t₁=0.010s,t₂=0.005s,则小车通过A、B两光电门的速度分别为__________,__________。
(2)在(1)的基础上,又测得挡光片从光电门A遮光结束到光电门B遮光结束的时间为t₃=0.500s。根据可得小车在AB间的加速度a=__________m/s²,但这样得到的加速度__________真实的加速度(填“大于”、“等于”或“小于”)。
14. 某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中利用如甲图所示装置打出的纸带如乙图所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示:
(1)打点计时器打出的纸带每相邻两个计数点之间有四个点未画出,则每两个相邻的计数点之间的时间间隔为__________秒;
(2)计算出打下C点时小车的瞬时速度vC=__________m/s;(保留三位有效数字)
(3)计算加速度a=__________m/s2;(保留两位有效数字)
(4)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为55Hz,而未被发觉,这样计算出的瞬时速度值与真实值相比是__________。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
四、计算题(共三小题,共36分)
15. 一个下方悬挂重物的气球以10m/s 的速度由距离地面25m高处匀速竖直上升,经过5s后,气球上悬挂重物的绳子断开。若忽略绳子的质量和空气对重物的阻力,g取10m/s2,求:
(1)重物从绳子断开到落地所用的时间;
(2)重物运动全程的平均速度大小。
16. 如图所示,将一可视为质点的小球置于空心圆筒的正上方,小球距圆筒上端的高度,圆筒本身长,底端距地面高,某时刻将小球从静止释放,重力加速度。求:
(1)若圆筒固定不动,小球穿过圆筒所用的时间;
(2)若释放小球后某时刻静止释放圆筒,要使小球穿过处于下落中的圆筒的时间最长,则应在释放小球多长时间后释放圆筒?穿过圆筒的最长时间是多大?(注:本题可能用到的数据:,,,)
17. 有两辆可视为质点的汽车在平直路面上一前一后朝着相同方向匀速行驶,行驶过程中,前车(A车)司机突然发现前方有一警示牌,立即刹车,此时后车与前车相距L=8m。后车(B车)司机看到前车刹车灯亮起,经过0.5s反应时间后开始刹车,刹车过程中做匀减速直线运动。以前车开始刹车时为计时零点,若前车在第1s内的位移为8m,第5s内的位移为0.25m。求:
(1)前车初速度和加速度的大小;
(2)若后车初速度大小为vB=12m/s,刹车的加速度大小为aB=6m/s2,判断两车是否相碰,若相碰求出相碰时刻,若不相碰求出两车均停止运动前的最小间距Lmin;
(3)若后车初速度大小为v,刹车的加速度大小为aB,欲使两车恰好不相碰,用v(单位为m/s)写出aB(单位为m/s2)的表达式。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$