内容正文:
驻马店高级中学2026级第一次月考物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分
1. 金秋十月,风过时叶声轻响,像是季节在轻声道别,又像是大地温柔地接住了一整个秋天的诗意。其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面,所用时间可能是( )
A. 0.5s B. 0.8s C. D. 3s
2. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法。下列关于所用物理学研究方法的叙述,错误的是( )
A. 由定义式,当趋于0时,表示物体某时刻的瞬时速度,该定义用了极限思想法
B. 在用速度—时间图像推导位移公式时用了微元法
C. 质点是理想化模型,体现了物理学中突出问题的主要因素,忽略次要因素思想
D. 加速度的定义,采用的是比值定义法,加速度a与成正比
3. 在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的若干条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸带,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀减少
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
4. 有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知这架照相机的曝光时间为,每块砖的平均厚度为,下列估算数据(结果均保留1位有效数字)不正确的是( )
A. 小石子从释放到到达地面的时间约为 B. 小石子是从距离地面约的位置释放的
C. 小石子落地的速度约为 D. 小石子在曝光时刻的速度约为
5. 如图所示,汽车的速度从v1变为v2。下列正确表示汽车的速度变化方向和加速度方向的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
6. 甲、乙两运动员参加100米赛跑。两人同时从同一起跑线起跑,甲提速较快,处于领先。之后乙追上甲,有一段时间甲乙并驾齐驱,最后乙取得了胜利。下列运动图像中,与这个情景相符的是( )
A. B.
C. D.
7. 汽车在高速公路上超速是非常危险的,为防止汽车超速,高速公路都装有测汽车速度的装置。如图所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图,测速仪可发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。为汽车,两者相距,此时刻发出超声波,同时由于紧急情况而急刹车,当接收到反射回来的超声波信号时,恰好停止,且此时、相距,已知声速为,则汽车刹车过程中的加速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,共18分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 一辆小车在一粗糙地面上以一定的初速度匀减速直线滑动。若已知小车在第一秒内位移8米,在第三秒内为0.5米,则小车的初速度和加速度大小为( )
A. B. C. D.
9. 图像能够直观描述物理过程、形象表述物理规律、有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,表示物体位移为所用的时间为
B. 图乙中,内物体的加速度大小为
C. 丙图中所描述的物体正在做匀减速直线运动,该物体的初速度大小为
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,该物体的加速度大小为
10. 甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小小于
B. 时间内,乙的平均速度大小等于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
三、实验题(每空2分,共计16分)
11. 小好同学在家用滴水法测重力加速度,过程如下:让水龙头的水一滴一滴地滴在正下方的盘子里,调整水龙头旋钮,让某一滴水滴到盘子里听到声音时,另一滴水恰好刚离开水龙头嘴,中间还有两滴水,如图所示。从第1次听到水击盘声开始计时,测出听到n次水击盘声的总时间为t,用刻度尺测量出水龙头嘴到盘子的高度h,即可算出重力加速度。设人耳能区分两个声音的时间间隔最小为,声速为,则:
(1)在能听到滴水声的前提下,水龙头嘴距人耳的距离对实验结果是否有影响?___(填“有”或“无”)
(2)水龙头嘴距盘子的距离h至少为_________cm(保留整数)
(3)重力加速度的计算式为g=__________(用h,n,t表示)
12.
(1)甲同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到图1所示的纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,用刻度尺量得OA=1.60cm、AB=2.00cm、BC=2.40cm、CD=2.80cm。由此可知,打C点时纸带的速度大小为__________m/s。纸带运动的加速度大小为_________m/s2(以上结果保留两位小数);如果实验时电源的频率稍有减小,从50Hz变成了49Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)另一同学乙利用如图2所示的装置在气垫导轨上研究匀变速直线运动,滑块上装有宽度为d的遮光条,d=0.70cm,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间Δt以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。
a.实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为Δt=20ms,则遮光条经过光电门1时的速度v=_________(结果保留两位有效数字);
b.保持其它实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x(单位为m)及其对应的t(单位为s),作出图像如图3滑块加速度的大小a=_____________(结果保留两位有效数字)。
四、解答题(共计10+12+16=38分)
13. 一辆汽车沿着南北走向的平直公路行驶,如图所示,图中曲线为汽车运动的图像,斜虚线1、2分别为曲线在0时刻和时刻的切线,取向南为正方向。求内:
(1)汽车的平均速度;
(2)汽车的平均加速度。
14. 某物体从A点由静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,经时间t后到达B点,此时物体的加速度大小变为,方向与方向相反,又经时间2t回到了A点。求:
(1)物体在B点和回到A点时的速率之比。
(2)加速度大小的值。
15. 假设在一平直的公路上在时,汽车以的速度匀速行驶,当行驶到离前方红绿灯停车线处时,后方处有一辆汽车B由静止开始做匀加速直线运动。当行驶到离红绿灯合适位置时,司机开始刹车,恰好停在红绿灯处。已知加速阶段的加速度大小恒为,速度达到后做匀速直线运动,且在追上前都不会迎到红灯。减速时加速度大小恒为,加速时加速度大小恒为,速度达到后做匀速直线运动。求:
(1)汽车A停下的时刻;
(2)在汽车B追汽车A前,两车之间的最大距离;
(3)若汽车A到达红绿灯处时速度刚好减为零,此时信号灯还剩5s变为绿灯。转为绿灯后,汽车A立即启动做匀加速直线运动,且在以后的运动过程中不会再遇到红绿灯,求整个过程中两辆车相遇的次数。
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驻马店高级中学2026级第一次月考物理试题
一、单选题:本大题共7小题,共28分
1. 金秋十月,风过时叶声轻响,像是季节在轻声道别,又像是大地温柔地接住了一整个秋天的诗意。其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面,所用时间可能是( )
A. 0.5s B. 0.8s C. D. 3s
【答案】D
【解析】
【详解】以竖直向下为正方向,设忽略空气阻力时的下落时间为。梧桐叶从静止开始下落,高度为;若仅受重力,则做自由落体运动,满足。取重力加速度,得
梧桐叶在空气中下落时,空气阻力不可忽略,向上的阻力使其下落得比自由落体慢,因此实际下落时间大于,可能为。
故选D。
2. 在物理学的重大发现中,科学家创造出了许多物理学研究方法。下列关于所用物理学研究方法的叙述,错误的是( )
A. 由定义式,当趋于0时,表示物体某时刻的瞬时速度,该定义用了极限思想法
B. 在用速度—时间图像推导位移公式时用了微元法
C. 质点是理想化模型,体现了物理学中突出问题的主要因素,忽略次要因素思想
D. 加速度的定义,采用的是比值定义法,加速度a与成正比
【答案】D
【解析】
【详解】A.极限思想法为让某个物理量无限趋近于0(或无穷大),在该极限情况下分析物理现象,而在定义式中,当趋于0时,将极小时间段的平均速度看作该时刻的瞬时速度,故该定义用了极限思想法,故A正确;
B.微元法为将整个过程或者物体分割成无数小段,将每一小段看作简单模型,分析单个微元,最后进行累加,得到结果,而在用速度—时间图像推导位移公式时即将图像分割成无数小段,每小段看成匀速,再累加计算位移,即为微元法的应用,故B正确;
C.物体作为质点进行分析时,其只考虑物体质量等关键因素,忽略大小、形状等次要因素,即体现物理学中突出问题的主要因素,忽略次要因素思想,故C正确;
D.加速度是比值定义的物理量,其大小由物体所受合外力与质量决定,其与、均无关,因此并不能说加速度与成正比,故D错误。
本题选择错误项,故选D。
3. 在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律”的实验中,某同学将打点计时器打出的若干条纸带,分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸带,按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来,如图甲、乙、丙所示,则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法正确的是( )
A. 图甲表示物体处于静止
B. 图乙表示物体做匀速直线运动
C. 图乙表示物体的速度随时间均匀减少
D. 图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.短纸带的高度即表示相应时间内物体的位移,因点迹时间间隔相同,故发生各位移的时间间隔相等,而纸带宽度是相同的,正好可以用水平方向的宽度来表示时间,纸带的高度恰可反映小车的速度大小,甲图中表示任意相等时间内发生的位移相等,表示物体做匀速直线运动,故A错误;
BC.乙图中表示相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,故BC错误;
D.图丙中开始相等时间内的位移差值相等,且物体的位移逐渐增大,则物体做匀加速直线运动,物体速度随时间均匀增加,后来物体的位移相等,物体做匀速直线运动,因此图丙表示物体的速度先随时间均匀增加,后保持不变,故D正确。
故选D。
4. 有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知这架照相机的曝光时间为,每块砖的平均厚度为,下列估算数据(结果均保留1位有效数字)不正确的是( )
A. 小石子从释放到到达地面的时间约为 B. 小石子是从距离地面约的位置释放的
C. 小石子落地的速度约为 D. 小石子在曝光时刻的速度约为
【答案】A
【解析】
【详解】B.每块砖的厚度
设石子落到痕迹上端需要的时间为t,痕迹的长度
代入数据解得
石子刚下落时距痕迹上端的距离
痕迹上端距地面有14.5块砖,石子下落时距地面的高度为
故B正确;
A.根据
小石子从释放到到达地面的时间
故A错误;
C.根据
小石子落地的速度
故C正确;
D.小石子在曝光时刻的速度约为
故D正确。
本题选择不正确的,故选A。
5. 如图所示,汽车的速度从v1变为v2。下列正确表示汽车的速度变化方向和加速度方向的是( )
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】速度的变化量Δv=v2-v1,当v2>v1时Δv的方向与v2方向相同,当v2<v1时Δv的方向与v2的方向相反,加速度是矢量,加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,由图示情景可知,①④正确,②③错误。
故选C。
6. 甲、乙两运动员参加100米赛跑。两人同时从同一起跑线起跑,甲提速较快,处于领先。之后乙追上甲,有一段时间甲乙并驾齐驱,最后乙取得了胜利。下列运动图像中,与这个情景相符的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲乙并驾齐驱,即在某段时间内甲乙的速度相同,位置也相同。图A没有速度相同的一段时间,故A错误;
B.图像与轴围成的面积表示位移,图像两条线不存在一段完全重合的区间,也就无法对应“一段时间甲乙并驾齐驱(任意时刻位移都相等)”的情景,故B错误;
C.图像仅存在一个交点,仅代表乙在该时刻追上甲,没有一段两条线重合的区间,无法对应“并驾齐驱”的过程,且最终甲先到达100m位移处,是甲获胜,不符合题意,故C错误;
D.前期甲的图斜率更大(速度更快),甲位置领先;随后两图线出现一段重合区间,代表这段时间内任意时刻两人位移都相等,对应“并驾齐驱”;之后乙的斜率反超甲,最终乙先到达100m的位移值,符合乙获胜的情景,故D正确。
故选D。
7. 汽车在高速公路上超速是非常危险的,为防止汽车超速,高速公路都装有测汽车速度的装置。如图所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图,测速仪可发出并接收超声波信号,根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。为汽车,两者相距,此时刻发出超声波,同时由于紧急情况而急刹车,当接收到反射回来的超声波信号时,恰好停止,且此时、相距,已知声速为,则汽车刹车过程中的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】初始时测速仪与汽车相距,汽车停下时二者相距,因此汽车全程刹车的总位移为
汽车做末速度为0的匀减速直线运动,可逆向等效为初速度为0的匀加速直线运动。超声波从测速仪发出、到接触汽车后再反射返回测速仪,这两个过程的路程相等,因此超声波去程和返程的时间是相等的,对应汽车的刹车过程也被分割为前后两段相等的时间,根据初速度为0的匀加速直线运动,可知这两段时间内汽车的位移满足
而两段位移之和为,因此后一段(超声波返程对应的汽车运动阶段)的位移
前一段(超声波去程对应的汽车运动阶段)的位移
因此超声波接触汽车的时刻,汽车与测速仪的距离为
已知声速为,因此超声波单程传播的时间
即前后两段汽车的运动时间均为,对逆向的初速度为0的匀加速运动,由位移公式可知汽车的加速度满足
解得
故选B。
二、多选题(本题共3小题,共18分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 一辆小车在一粗糙地面上以一定的初速度匀减速直线滑动。若已知小车在第一秒内位移8米,在第三秒内为0.5米,则小车的初速度和加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】首先假设小车内未停止运动,根据匀变速运动规律可知,第内小车的位移
第内小车的位移
联立解得,
该情况下小车停止运动的时间
说明假设不成立,小车在第内某一时刻已经停止运动。根据匀变速运动中间时刻瞬时速度等于平均速度,可知时小车速度
设加速度大小为,则小车在第初的速度大小为
由运动的逆过程可知小车在第内的位移满足
解得小车的加速度大小
小车的初速度大小满足
解得小车的初速度
故选BC。
9. 图像能够直观描述物理过程、形象表述物理规律、有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,表示物体位移为所用的时间为
B. 图乙中,内物体的加速度大小为
C. 丙图中所描述的物体正在做匀减速直线运动,该物体的初速度大小为
D. 丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,该物体的加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图是图像,由微元法可知
总时间为所有微元的累加,故图像与轴围成的面积表示运动时间,故位移为时,图形是梯形,面积为,故A正确;
B.乙图是图像,在区间,由匀变速直线运动公式可知
结合图像可知
解得物体的加速度
故内物体的加速度大小为,故B错误;
C.丙图是图像,根据匀变速直线运动位移公式可知
结合图像,公式变形得
代入图中坐标数据,以及,
解得初速度和加速度分别为,
由于物体的初速度为正值,加速度为负值,方向相反,故丙图中所描述的物体正在做匀减速直线运动,该物体的初速度大小为,故C正确;
D.丁图是图像,根据匀变速直线运动位移公式可知
结合图像,公式变形得
结合图中坐标数据可知,图像的斜率
与纵轴的截距
可知物体的加速度大小为
由于物体的初速度和加速度均为正值,方向一致,故物体做加速度大小为的匀加速直线运动,故D错误。
故选AC。
10. 甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小小于
B. 时间内,乙的平均速度大小等于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.图像与坐标轴所围区域的面积表示速度变化量,时刻甲、乙均由静止开始加速运动,故甲、乙在时刻速度均为
由题意知甲、乙的图像如图所示
其中表示初速度为0的匀加速直线运动,与轴所围的面积表示位移,根据匀变速直线运动的规律,图线对应的平均速度为
由甲、乙的图线与轴所围的面积可知,两车的位移满足
根据平均速度的定义
可知甲的平均速度小于,乙的平均速度大于,故A正确,B错误;
CD.由题图知,时乙的速度变化量为甲的3倍,设此时速度分别为、,则有
甲、乙的图像如图所示
假设存在初速度为0的匀变速直线运动,图像如图中所示,根据图线与轴所围的面积表示物体的位移,可得时间内,甲与匀变速直线运动的位移之比小于,而乙的位移比匀变速直线运动的位移更大,故甲、乙的位移大小之比小于,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(每空2分,共计16分)
11. 小好同学在家用滴水法测重力加速度,过程如下:让水龙头的水一滴一滴地滴在正下方的盘子里,调整水龙头旋钮,让某一滴水滴到盘子里听到声音时,另一滴水恰好刚离开水龙头嘴,中间还有两滴水,如图所示。从第1次听到水击盘声开始计时,测出听到n次水击盘声的总时间为t,用刻度尺测量出水龙头嘴到盘子的高度h,即可算出重力加速度。设人耳能区分两个声音的时间间隔最小为,声速为,则:
(1)在能听到滴水声的前提下,水龙头嘴距人耳的距离对实验结果是否有影响?___(填“有”或“无”)
(2)水龙头嘴距盘子的距离h至少为_________cm(保留整数)
(3)重力加速度的计算式为g=__________(用h,n,t表示)
【答案】(1)无 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
家庭短距离下,声音以传播,传播时间相比滴水间隔很短,本题忽略这一时延。人耳位置不变时,每次水击盘声到达人耳所需的时间相同,因此相邻两次听到声音的时间间隔等于相邻两滴水击盘的时间间隔。按上述近似,水龙头嘴距人耳的距离对实验结果无影响。
【小问2详解】
设相邻两滴水离开水龙头嘴的时间间隔为。各滴水下落相同高度所需的时间相同,所以相邻两次水击盘声的时间间隔也为。人耳能够区分这两个声音,要求,设水滴从水龙头嘴下落到盘子的时间为。忽略声音传播时间,图中最下方水滴到达盘子时,最上方水滴刚离开水龙头嘴,中间还有两滴水,四滴水的释放时刻相隔三个滴水间隔,故,忽略空气阻力和水滴离开水龙头嘴时的初速度,水滴做自由落体运动,由自由落体位移公式得。当时,高度最小,估算时取,得到
【小问3详解】
从第1次听到水击盘声开始计时,到第次听到声音,共经历个滴水间隔,因此
结合第(2)问的下落时间与滴水间隔关系,得到
将这一时间代入自由落体位移公式,得
解得
12.
(1)甲同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,得到图1所示的纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s,按打点先后顺序每隔4个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,用刻度尺量得OA=1.60cm、AB=2.00cm、BC=2.40cm、CD=2.80cm。由此可知,打C点时纸带的速度大小为__________m/s。纸带运动的加速度大小为_________m/s2(以上结果保留两位小数);如果实验时电源的频率稍有减小,从50Hz变成了49Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)另一同学乙利用如图2所示的装置在气垫导轨上研究匀变速直线运动,滑块上装有宽度为d的遮光条,d=0.70cm,滑块在钩码作用下先后通过两个光电门,用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间Δt以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t,用刻度尺测出两个光电门之间的距离x。
a.实验时,滑块从光电门1的右侧某处由静止释放,测得滑块经过第一个光电门时遮光条遮光时间为Δt=20ms,则遮光条经过光电门1时的速度v=_________(结果保留两位有效数字);
b.保持其它实验条件不变,只调节光电门2的位置,滑块每次都从同一位置由静止释放,记录几组x(单位为m)及其对应的t(单位为s),作出图像如图3滑块加速度的大小a=_____________(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 0.26 ②. 0.40 ③. 偏大
(2) ①. 0.35m/s ②. 0.30m/s2
【解析】
【小问1详解】
[1]相邻计数点间的时间间隔为,打点时纸带的速度等于BD段的平均速度,根据匀变速直线运动规律有
代入数据解得
[2]根据逐差法有
代入数据解得
[3]实际电源频率为时,打点周期,而计算时仍按处理,即所用时间偏小,由可知速度的测量值偏大。
【小问2详解】
[1]遮光条经过光电门1时的速度
代入数据解得
[2]由匀变速直线运动位移公式变形得
可知图像的斜率
由图3可得斜率
则滑块加速度的大小为
四、解答题(共计10+12+16=38分)
13. 一辆汽车沿着南北走向的平直公路行驶,如图所示,图中曲线为汽车运动的图像,斜虚线1、2分别为曲线在0时刻和时刻的切线,取向南为正方向。求内:
(1)汽车的平均速度;
(2)汽车的平均加速度。
【答案】(1),向南
(2),向南
【解析】
【小问1详解】
根据平均速度的定义,有
故汽车的平均速度方向与规定的正方向相同,是向南的。
【小问2详解】
在图像中,曲线在某点的斜率表示速度,根据图像中画出的两条虚线,可以求得0时刻汽车的初速度为
同理,末汽车的速度为
所以内的平均加速度为
故汽车的加速度方向与规定的正方向相同,是向南的。
14. 某物体从A点由静止开始以大小为的加速度做匀加速直线运动,经时间t后到达B点,此时物体的加速度大小变为,方向与方向相反,又经时间2t回到了A点。求:
(1)物体在B点和回到A点时的速率之比。
(2)加速度大小的值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题知,物体从A点由静止以大小为的加速度经时间t后到达B点,则可得该时间内位移为
到达B点时速度
又以加速度大小为,方向与方向相反,经时间2t回到了A点,则可得该时间段位移
到达A点速度
联立解得,
物体在B点和回到A点时的速率之比为
【小问2详解】
由上述小问1中可知加速度大小
15. 假设在一平直的公路上在时,汽车以的速度匀速行驶,当行驶到离前方红绿灯停车线处时,后方处有一辆汽车B由静止开始做匀加速直线运动。当行驶到离红绿灯合适位置时,司机开始刹车,恰好停在红绿灯处。已知加速阶段的加速度大小恒为,速度达到后做匀速直线运动,且在追上前都不会迎到红灯。减速时加速度大小恒为,加速时加速度大小恒为,速度达到后做匀速直线运动。求:
(1)汽车A停下的时刻;
(2)在汽车B追汽车A前,两车之间的最大距离;
(3)若汽车A到达红绿灯处时速度刚好减为零,此时信号灯还剩5s变为绿灯。转为绿灯后,汽车A立即启动做匀加速直线运动,且在以后的运动过程中不会再遇到红绿灯,求整个过程中两辆车相遇的次数。
【答案】(1)12 s
(2)147 m (3)2
【解析】
【小问1详解】
设A匀速行驶的时间为,减速时间
又,解得,故汽车A经停下
即汽车A停下的时刻为
【小问2详解】
两车共速时,间距最大
B经速度增大到
设再经两者共速,由,解得
在此4s时间内两车的位移分别为
两车之间的最大距离
【小问3详解】
车先经12s行驶到达红绿灯处,再等绿灯用了5s
在这17s内B车先加速了,后以后做匀速直线运动
其总位移为
设再经两车相遇,则
整理得,解得, (此时A车速度恰好达最大,且是A车追上B车),时是B车从后面追上A车,在此之后是A车的速度大,再也不相遇,故整个过程中两辆车相遇的次数是2次。
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