精品解析:上海市大同中学2026-2027学年高一上学期9月练习2(运动)物理试卷
2026-10-14
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内容正文:
大同中学高一物理练习2(运动)202609
时间:60分钟 满分:100分
班级__________姓名__________考号(6位)__________
一、交通出行
京沪高铁是一条连接北京市与上海市的高速铁路,由北京南站至上海虹桥站,全长1318 km,直线距离约为900 km,设计的最高速度为380 km/h。小张乘坐G31次列车,于9月30日18:04从北京南站始发,途经南京南站,于当天22:58到达上海虹桥站,全程时间为4小时54分钟。
1. 小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移__________(选涂: A.“相同”,B.“不同”),__________(选涂:A.“能”,B.“不能”)画出他从上海到北京过程的v-t图像。
2. 智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活,如图所示为某地图APP软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,35分钟,26公里,关于这两个数据,下列说法正确的是( )
A. 研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B. 35分钟表示的是某个时刻
C. 26公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度
3. 地铁站距短需要频繁启停,为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。t=0时刻,一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动,0~240 s内的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 地铁和高铁加速过程的位移大小之比为1∶24
B. 地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为8∶3
C. 甲是地铁的v-t图像,乙是高铁的v-t图像
D. 地铁和高铁加速过程的平均速度大小之比为1∶3
4. 甲、乙两辆汽车在同一水平公路上做直线运动,若在描述它们运动情况时规定甲的运动速度方向为正方向,得出它们运动的加速度分别为,。那么由此而得出的正确判断是( )
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 甲、乙两车的运动方向一定相反
C. 甲做的一定是加速运动,乙车做的一定是减速运动
D. 甲车的加速度方向一定与速度方向相同
二、落体现象
落体现象是日常生活中常见的运动,如雨滴下落、运动员跳水……
5. 某棵树上同一高度先后由静止落下两个质量不同的果实(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 两果实下落的加速度相同
B. 两果实落地所用的时间相同
C. 落地前任意时刻,两果实的速度都相同
D. 落地前任意相等时间间隔,两果实的速度变化量都保持相同
6. 某房檐上一小石子从静止掉落,若下落过程中所受空气阻力可忽略不计,则小石子运动的位移时间图像可能为( )
A. B.
C. D.
7. 如图中,图甲是一款“悬浮水滴创意台灯”,它将水流经过特殊装置处理过后,再结合灯光频率,在适当的情况下,观察者可以看到一种奇特的现象:水滴好像都静止在各自固定的位置不动(图乙中a、b、c、d所示,右边刻度尺数值的单位是cm),g取10 m/s2。
(1)要出现这种现象,该光源应为__________(选涂:“A.持续发光”或“B.间歇发光”);
(2)设置的发光间隔为__________。
8. 如将A、B两个小球同时从离地相同的高度以相同大小的初速度v0分别竖直上抛和下抛,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在B落地之前的过程中,两个小球之间的距离__________;
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(2)两者落地的时间差Δt=__________。
9. 如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A. 一定满足关系 B. 一定满足关系
C. 苹果下落的加速度大小为 D. 羽毛下落到点时的速度大小为
三、体育运动
随着我国社会和经济的发展,体育运动越来越受到人们的青睐。安全、有效地开展体育运动,对全民健身运动的开展及我国体育后备人才的培养至关重要。
10. 运动员在110米跨栏中夺得金牌,之所以能够取得冠军,取决于他在110米中( )
A. 某时刻的瞬时速度大 B. 起跑时的加速度大
C. 平均速度大 D. 撞线时的瞬时速度大
11. 跳水是中国传统优势项目。跳水比赛中,运动员向上离开跳板的瞬间为计时起点,竖直向上为正方向。运动员可看成质点;利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间的关系如图所示,则运动员到达最高点的时刻为__________s,跳板距离水面的高度为__________m。
12. 甲、乙两位同学准备校运动会4×100米接力赛,他们在直跑道中进行训练,交接棒必须在20 m长的交接区内完成。甲同学持棒接近乙同学时,乙在交接区前10 m处起跑,两人共速时完成交接棒(不计交接棒时间)。如图(b)所示为该过程中甲、乙两同学的v-t图像,图中S1、S2、S3和S4为图线所围成区域的面积,由此可知( )
A. 甲同学做减速运动时,加速度越来越小
B. 在t2时刻甲、乙两同学完成交接棒
C. 要成功完成交接棒,图中S2面积应该大于10 m小于30 m
D. 图中S1表示开始时甲、乙同学之间的距离
13. 在4×100 m接力赛中,接棒同学近似看作从静止状态以4 m/s2的加速度匀加速起跑,传棒同学以10 m/s的速度匀速逼近。教练要求“为了让接棒用时最短,接棒同学最好在二人距离12 m时起跑”,有同学认为“早点晚点无所谓,反正接力区有20 m长”。请通过计算说明教练的要求是否必要。
四、先进的物理实验方法
物理DIS实验设备,即数字化信息系统(Digital Information System)实验设备,是一种现代化的物理实验教学工具。它通过传感器、数据采集器加计算机软件的结合,使得物理实验的数据采集、处理和分析更加高效和精确。此外,新时代的我们还可以使用频闪照相、Tracker等仪器设备完成实验。
14. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示。
(1)图中的①是__________传感器。若想测量小车后端到达①处的瞬时速度,实验中应如图__________(选涂: A.a B.b)安装挡光片,并让装有挡光片的小车每次从__________(选涂:A.随意位置 B.同一位置)由静止开始下滑。
(2)实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间,数据见表格,为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度,应选择的测量数据是第_________组数据,算出小车的瞬时速度为__________m/s。(结果保留2位有效数字)。
组次
宽度M/m
挡光时间Δt/s
1
0.0800
0.23044
2
0.0600
0.17464
3
0.0400
0.11662
4
0.0200
0.05850
(3)测量“瞬时速度”体现了__________的思想(选涂:A.等效替代 B.无限分割与逼近)
15. 用DIS实验研究小车位移和时间的关系时:
(1)将分体式位移传感器的__________部分固定在小车上,__________部分固定在轨道一端。(均选涂: A.发射端 B.接收端)
(2)若已知红外线的速度为c,超声波的声速为v,计算机显示某次测量小车位置时接收到红外线的时刻为ta,接收到超声波的时刻为tb,请用以上信息表示出该时刻小车距接收端的位移大小__________。
(3)实验中得到如图所示的图线,则AB段的平均速度大小为__________m/s。
16. 用超声波测速仪对一辆匀速行驶的小车连续发射两次超声波信号:第一次信号于t=0时刻发射,0.4 s后接收到反射信号;第二次信号于t=1.8 s时刻发射,2.0 s时刻接收到反射信号;已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s,汽车沿直线匀速行驶。下列说法正确的是( )
A. 超声波第一次反射时,汽车与测速仪之间的距离是136 m
B. 超声波第二次反射时,汽车与测速仪之间的距离是58 m
C. 超声波两次反射的时间间隔为1.9 s
D. 汽车的行驶速度为20 m/s
17. 如图所示,一个小球沿斜面向下运动,用每间隔曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则
8.19
9.30
10.41
11.52
(1)小球在连续相等时间内的位移之差__________(选涂: A.“相等” B.“不相等”),小球的运动性质属于__________运动。
(2)图中频闪相机拍摄第二张照片的时刻小球的瞬时速度为__________m/s(保留2位有效数字)。
(3)根据实验数据,计算小球沿斜面运动过程的加速度_____m/s2。
五、国庆返乡路
明天就是国庆假期。小同和爸爸计划一早从上海自驾回老家,全程高速。让我们跟着小同用运动学的眼光,把这段回家的路“算”一遍。
18. 出发前,爸爸去4s店给家里新买的新能源车做了一次“安全体检”——刹车实验,如图所示是动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 动力车的初速度为40 m/s
B. 刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2
C. 刹车过程持续的时间为10 s
D. 从开始刹车时计时,经过6 s动力车的位移为30 m
19. 在途中,小同通过实验设备获得沿同一平直公路同向行驶甲、乙两汽车的v-t图像如图所示,t=10 s时两车恰好相遇。下列分析正确的是( )
A. t=20 s时,甲车的加速度大小为0.5 m/s2
B. t=0时,乙在甲前方5 m处
C. t=0时,甲在乙前方125 m处
D. 甲追乙时,追上前甲、乙间最大距离为50 m
20. 行驶中,因前方故障,爸爸采取紧急措施,在匀减速阶段,其位移与时间的关系是:x=16t-2t2,则汽车刹车时加速度大小为__________m/s2;汽车刹车后5 s内的位移大小为__________m。
21. 坐在副驾驶的小同一边翻看物理课笔记,一边提醒爸爸保持车距,为了帮助爸爸克服等红灯时低头刷手机的毛病,他向爸爸科普一则事故:一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机3 s,相当于盲开60 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离)至少是20 m。根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度大小和刹车的最大加速度大小;
(2)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方150 m处道路塌方,该车司机低头看手机3 s后才发现危险,已知司机的反应时间为0.6 s;刹车的加速度与(1)问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
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大同中学高一物理练习2(运动)202609
时间:60分钟 满分:100分
班级__________姓名__________考号(6位)__________
一、交通出行
京沪高铁是一条连接北京市与上海市的高速铁路,由北京南站至上海虹桥站,全长1318 km,直线距离约为900 km,设计的最高速度为380 km/h。小张乘坐G31次列车,于9月30日18:04从北京南站始发,途经南京南站,于当天22:58到达上海虹桥站,全程时间为4小时54分钟。
1. 小张同学乘京沪高铁往返于上海与北京两地,往、返过程的位移__________(选涂: A.“相同”,B.“不同”),__________(选涂:A.“能”,B.“不能”)画出他从上海到北京过程的v-t图像。
2. 智能手机上装载的众多APP软件改变着我们的生活,如图所示为某地图APP软件的一张截图,表示了某次导航的具体路径,其推荐路线中有两个数据,35分钟,26公里,关于这两个数据,下列说法正确的是( )
A. 研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看作质点
B. 35分钟表示的是某个时刻
C. 26公里表示了此次行程的位移的大小
D. 根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速度
3. 地铁站距短需要频繁启停,为缩短区间的运行时间需要较大的启动加速度。t=0时刻,一列高铁和一列地铁沿各自所在的长直轨道由静止启动,0~240 s内的v-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 地铁和高铁加速过程的位移大小之比为1∶24
B. 地铁和高铁加速过程的加速度大小之比为8∶3
C. 甲是地铁的v-t图像,乙是高铁的v-t图像
D. 地铁和高铁加速过程的平均速度大小之比为1∶3
4. 甲、乙两辆汽车在同一水平公路上做直线运动,若在描述它们运动情况时规定甲的运动速度方向为正方向,得出它们运动的加速度分别为,。那么由此而得出的正确判断是( )
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. 甲、乙两车的运动方向一定相反
C. 甲做的一定是加速运动,乙车做的一定是减速运动
D. 甲车的加速度方向一定与速度方向相同
【答案】1. ①. B ②. B 2. A 3. ABD 4. D
【解析】
【1题详解】
[1]位移是矢量,既有大小又有方向。往、返过程位移大小相等,但方向相反,所以位移不同。
故选B。
[2]图像只能描述直线运动,京沪高铁路线是曲线,列车做曲线运动,所以不能画出他从上海到北京过程的图像。
故选B。
【2题详解】
A.研究汽车在导航图中的位置时,汽车的大小和形状可以忽略,可以把汽车看作质点,故A正确;
B.35分钟表示的是时间间隔,故B错误;
C.26公里表示了此次行程的轨迹长度,即路程,故C错误;
D.根据这两个数据,我们可以算出此次行程的平均速率,由于位移未知,无法算出平均速度,故D错误。
故选A。
【3题详解】
C.地铁站距短需要频繁启停,加速度较大,由图像斜率表示加速度可知,乙的加速度大,所以乙是地铁的图像,甲是高铁的图像,故C错误;
A.图像与时间轴围成的面积表示位移,地铁加速过程位移
高铁加速过程位移
位移大小之比为,故A正确;
B.加速度,地铁加速度大小
高铁加速度大小
加速度大小之比为,故B正确;
D.匀变速直线运动平均速度
地铁加速过程平均速度
高铁加速过程平均速度
平均速度大小之比为,故D正确。
故选ABD。
【4题详解】
A.加速度的正负表示方向,不表示大小,甲、乙加速度大小可能相等,故A错误;
B.甲的速度方向为正,乙的速度方向未知,运动方向不一定相反,故B错误;
C.甲的加速度为正,速度为正,做加速运动;乙的加速度为负,若乙的速度为负,则乙做加速运动,故C错误;
D.规定甲的运动速度方向为正方向,甲的加速度,方向为正,所以甲车的加速度方向一定与速度方向相同,故D正确。
故选D。
二、落体现象
落体现象是日常生活中常见的运动,如雨滴下落、运动员跳水……
5. 某棵树上同一高度先后由静止落下两个质量不同的果实(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A. 两果实下落的加速度相同
B. 两果实落地所用的时间相同
C. 落地前任意时刻,两果实的速度都相同
D. 落地前任意相等时间间隔,两果实的速度变化量都保持相同
6. 某房檐上一小石子从静止掉落,若下落过程中所受空气阻力可忽略不计,则小石子运动的位移时间图像可能为( )
A. B.
C. D.
7. 如图中,图甲是一款“悬浮水滴创意台灯”,它将水流经过特殊装置处理过后,再结合灯光频率,在适当的情况下,观察者可以看到一种奇特的现象:水滴好像都静止在各自固定的位置不动(图乙中a、b、c、d所示,右边刻度尺数值的单位是cm),g取10 m/s2。
(1)要出现这种现象,该光源应为__________(选涂:“A.持续发光”或“B.间歇发光”);
(2)设置的发光间隔为__________。
8. 如将A、B两个小球同时从离地相同的高度以相同大小的初速度v0分别竖直上抛和下抛,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在B落地之前的过程中,两个小球之间的距离__________;
A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(2)两者落地的时间差Δt=__________。
9. 如图是用频闪周期为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A. 一定满足关系 B. 一定满足关系
C. 苹果下落的加速度大小为 D. 羽毛下落到点时的速度大小为
【答案】5. ABD 6. B
7. ①. B ②.
8. ①. A ②. 9. CD
【解析】
【5题详解】
A.两果实都只受重力作用,质量不影响自由落体的加速度,二者加速度均为,故A正确;
B.两果实从同一高度由静止释放,且均做自由落体运动,落地时间只由下落高度和重力加速度决定,故B正确;
C.两果实是先后释放的,在同一时刻计算时它们经历的时间一般不同,所以速度不一定相同,故C错误;
D.自由落体的加速度相同,在任意相等时间间隔内速度变化量大小均为,故D正确。
故选ABD。
【6题详解】
取竖直向下为正方向,小石子由静止开始自由下落,位移随时间平方增加。位移时间图像的斜率表示速度,随着时间增加,斜率逐渐增大,因此图像应从原点出发并向上弯曲。
故选B。
【7题详解】
[1]要观察到水滴在各自位置“静止”,必须利用间歇光源进行频闪观察。
故选B。
[2]图中相邻闪光位置间距分别为,和。设闪光间隔为,水滴初速度为,取竖直向下为正方向。第一个闪光间隔内的位移为
第二个闪光间隔内的位移为
两式相减得
由图中数据,
所以
【8题详解】
[1]取竖直向上为正方向,设两球初始高度为。A球的位置为
B球的位置为
两球间的距离为
在B球落地前,所以两球间距离逐渐增大.
故选A。
[2]A球落地时满足
解得
B球落地时满足
解得
因此
【9题详解】
AB.设苹果在A处的速度为,取下落方向为正方向,连续三段时间均为,苹果的加速度大小为。第一段位移为
第二段位移为
第三段位移为
由于照片只截取了下落过程的一段,不一定为零,三段位移的比值不固定,故AB错误;
C.由上述公式相减得
所以苹果加速度大小为,故C正确;
D.设羽毛在C点的速度大小为,则B到C、C到D两段位移满足
以及
两式相加得,故D正确。
故选CD。
三、体育运动
随着我国社会和经济的发展,体育运动越来越受到人们的青睐。安全、有效地开展体育运动,对全民健身运动的开展及我国体育后备人才的培养至关重要。
10. 运动员在110米跨栏中夺得金牌,之所以能够取得冠军,取决于他在110米中( )
A. 某时刻的瞬时速度大 B. 起跑时的加速度大
C. 平均速度大 D. 撞线时的瞬时速度大
11. 跳水是中国传统优势项目。跳水比赛中,运动员向上离开跳板的瞬间为计时起点,竖直向上为正方向。运动员可看成质点;利用专业设备测量其竖直方向的速度v与时间的关系如图所示,则运动员到达最高点的时刻为__________s,跳板距离水面的高度为__________m。
12. 甲、乙两位同学准备校运动会4×100米接力赛,他们在直跑道中进行训练,交接棒必须在20 m长的交接区内完成。甲同学持棒接近乙同学时,乙在交接区前10 m处起跑,两人共速时完成交接棒(不计交接棒时间)。如图(b)所示为该过程中甲、乙两同学的v-t图像,图中S1、S2、S3和S4为图线所围成区域的面积,由此可知( )
A. 甲同学做减速运动时,加速度越来越小
B. 在t2时刻甲、乙两同学完成交接棒
C. 要成功完成交接棒,图中S2面积应该大于10 m小于30 m
D. 图中S1表示开始时甲、乙同学之间的距离
13. 在4×100 m接力赛中,接棒同学近似看作从静止状态以4 m/s2的加速度匀加速起跑,传棒同学以10 m/s的速度匀速逼近。教练要求“为了让接棒用时最短,接棒同学最好在二人距离12 m时起跑”,有同学认为“早点晚点无所谓,反正接力区有20 m长”。请通过计算说明教练的要求是否必要。
【答案】10. C 11. ①. 0.5 ②. 10 12. CD
13. 有必要控制起跑时机。接棒同学加速至需要,此时传棒、接棒同学分别前进和,最佳起跑间距为,题中可视为近似指导值。
【解析】
【10题详解】
A.赛程相同,某一时刻的瞬时速度大小不能决定全程用时,故A错误;
B.起跑时的加速度只反映起跑阶段速度变化的快慢,不能单独决定全程用时,故B错误;
C.在位移相同的比赛中,平均速度越大表示全程用时越短,因此冠军的平均速度最大,故C正确;
D.撞线时的瞬时速度只反映到达终点瞬间的运动状态,不能决定全程用时,故D错误。
故选C。
【11题详解】
[1]竖直上抛到达最高点时竖直速度为零,由图像可知速度在时变为零。
[2]图像与时间轴所围面积表示位移。内上升位移为
内下降位移的大小为
取运动员离开跳板的位置为零,图线在处发生折变,对应入水时刻,此时位移为
所以跳板高出水面。
【12题详解】
A.图线的斜率表示加速度。甲减速阶段的图线斜率逐渐变大,即加速度越来越大,故A错误;
B.甲、乙两人的速度在时相等,且由相对位移可知此时两人相遇并完成交接,交接不在时刻,故B错误;
C.乙从交接区前处起跑,表示乙到时刻的位移,因此相遇点在交接区内的条件为
所以,故C正确;
D.是前两条速度图线之间的面积,表示甲、乙在这段时间内的相对位移,等于开始时两人的距离,故D正确。
故选ACD。
【13题详解】
取跑动方向为正方向,以接棒同学起跑时为计时起点。记为接棒同学的加速度,为传棒同学的速度。为使传棒同学追上接棒同学的瞬间,接棒同学已尽可能充分加速,理想状态是两人恰好等速相遇。设接棒同学加速至该速度所需时间为,由匀变速直线运动的速度公式有,解得
这段时间内传棒同学做匀速运动,其位移为
接棒同学从静止开始做匀加速运动,其位移为
因此,等速相遇所需的起跑间距为
在以前,传棒同学速度较大,两人间距不断减小;在以后,若接棒同学仍按题设加速,则其速度更大,两人间距转而增大。因此,若起跑间距大于,传棒同学无法追上接棒同学;若间距小于,则第一次追上时接棒同学的速度还小于,未达到理想的等速交接状态。题中接近理论最佳值,可作为实际训练的近似指导值,但严格等速交接对应的是。交接区长只规定交接位置的范围,不能说明起跑早晚无关紧要。因此,教练要求控制起跑时机是必要的。
四、先进的物理实验方法
物理DIS实验设备,即数字化信息系统(Digital Information System)实验设备,是一种现代化的物理实验教学工具。它通过传感器、数据采集器加计算机软件的结合,使得物理实验的数据采集、处理和分析更加高效和精确。此外,新时代的我们还可以使用频闪照相、Tracker等仪器设备完成实验。
14. “用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示。
(1)图中的①是__________传感器。若想测量小车后端到达①处的瞬时速度,实验中应如图__________(选涂: A.a B.b)安装挡光片,并让装有挡光片的小车每次从__________(选涂:A.随意位置 B.同一位置)由静止开始下滑。
(2)实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间,数据见表格,为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度,应选择的测量数据是第_________组数据,算出小车的瞬时速度为__________m/s。(结果保留2位有效数字)。
组次
宽度M/m
挡光时间Δt/s
1
0.0800
0.23044
2
0.0600
0.17464
3
0.0400
0.11662
4
0.0200
0.05850
(3)测量“瞬时速度”体现了__________的思想(选涂:A.等效替代 B.无限分割与逼近)
15. 用DIS实验研究小车位移和时间的关系时:
(1)将分体式位移传感器的__________部分固定在小车上,__________部分固定在轨道一端。(均选涂: A.发射端 B.接收端)
(2)若已知红外线的速度为c,超声波的声速为v,计算机显示某次测量小车位置时接收到红外线的时刻为ta,接收到超声波的时刻为tb,请用以上信息表示出该时刻小车距接收端的位移大小__________。
(3)实验中得到如图所示的图线,则AB段的平均速度大小为__________m/s。
16. 用超声波测速仪对一辆匀速行驶的小车连续发射两次超声波信号:第一次信号于t=0时刻发射,0.4 s后接收到反射信号;第二次信号于t=1.8 s时刻发射,2.0 s时刻接收到反射信号;已知超声波在空气中的传播速度为340 m/s,汽车沿直线匀速行驶。下列说法正确的是( )
A. 超声波第一次反射时,汽车与测速仪之间的距离是136 m
B. 超声波第二次反射时,汽车与测速仪之间的距离是58 m
C. 超声波两次反射的时间间隔为1.9 s
D. 汽车的行驶速度为20 m/s
17. 如图所示,一个小球沿斜面向下运动,用每间隔曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则
8.19
9.30
10.41
11.52
(1)小球在连续相等时间内的位移之差__________(选涂: A.“相等” B.“不相等”),小球的运动性质属于__________运动。
(2)图中频闪相机拍摄第二张照片的时刻小球的瞬时速度为__________m/s(保留2位有效数字)。
(3)根据实验数据,计算小球沿斜面运动过程的加速度_____m/s2。
【答案】14. ①. 光电门 ②. B ③. B ④. 4 ⑤. 0.34 ⑥. B
15. ①. A ②. B ③. ④. 0.5
16. D 17. ①. A ②. 匀加速直线 ③. 0.87 ④. 1.11
【解析】
【14题详解】
(1)[1]图①装置靠挡光片遮断光路并记录挡光时间,是光电门传感器。
[2]本实验用极短挡光时间内的平均速度逼近挡光开始时刻的瞬时速度,故要测小车后端到达①处的瞬时速度,应使挡光片开始挡光的边与小车后端齐平,即按图b安装挡光片。
故选B。
[3]为保证小车每次到达①处时速度相同,应让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑。
故选B。
(2)[4]挡光片越窄、挡光时间越短,平均速度越接近挡光开始时刻的瞬时速度,故应选挡光片最窄的第4组数据
[5]由平均速度公式,代入第4组数据、,得
(3)[6]用越来越短挡光时间内的平均速度去逼近某一时刻的瞬时速度,体现的是无限分割与逼近的思想。
故选B。
【15题详解】
(1)[1][2]分体式位移传感器由发射端与接收端组成,实验时把发射端固定在小车上随车一起运动,把接收端固定在轨道一端,故依次选A、B。
(2)[3]红外线传播速度极大,其传播时间可忽略,故接收端收到红外线的时刻可视为发射时刻;超声波以声速匀速传播,从发射到被接收历时,由匀速运动位移公式得该时刻小车距接收端的位移大小
(3)[4]由图3读出、两点坐标,再由平均速度定义得
【16题详解】
AB.第一次超声波往返历时,单程,反射时汽车距测速仪
第二次往返历时
单程,反射时汽车距测速仪,故AB错误;
C.第一次反射时刻,第二次反射时刻
两次反射的时间间隔,故C错误;
D.汽车匀速行驶,速度,故D正确。
故选D。
【17题详解】
(1)[1]由表格数据可得相邻相等时间内位移之差,为恒定量,故位移之差相等。
故选A;
[2]位移随时间均匀增大且差恒定,说明小球做匀加速直线运动。
(2)[3]第二张照片时刻恰为段末、段初,匀变速运动中某时刻瞬时速度等于包含该时刻的相邻两段总位移与总时间之比,即
(3)[4] 由逐差法公式
五、国庆返乡路
明天就是国庆假期。小同和爸爸计划一早从上海自驾回老家,全程高速。让我们跟着小同用运动学的眼光,把这段回家的路“算”一遍。
18. 出发前,爸爸去4s店给家里新买的新能源车做了一次“安全体检”——刹车实验,如图所示是动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像,下列说法正确的是( )
A. 动力车的初速度为40 m/s
B. 刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2
C. 刹车过程持续的时间为10 s
D. 从开始刹车时计时,经过6 s动力车的位移为30 m
19. 在途中,小同通过实验设备获得沿同一平直公路同向行驶甲、乙两汽车的v-t图像如图所示,t=10 s时两车恰好相遇。下列分析正确的是( )
A. t=20 s时,甲车的加速度大小为0.5 m/s2
B. t=0时,乙在甲前方5 m处
C. t=0时,甲在乙前方125 m处
D. 甲追乙时,追上前甲、乙间最大距离为50 m
20. 行驶中,因前方故障,爸爸采取紧急措施,在匀减速阶段,其位移与时间的关系是:x=16t-2t2,则汽车刹车时加速度大小为__________m/s2;汽车刹车后5 s内的位移大小为__________m。
21. 坐在副驾驶的小同一边翻看物理课笔记,一边提醒爸爸保持车距,为了帮助爸爸克服等红灯时低头刷手机的毛病,他向爸爸科普一则事故:一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机3 s,相当于盲开60 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离)至少是20 m。根据以上提供的信息:
(1)求汽车行驶的速度大小和刹车的最大加速度大小;
(2)若该车以108 km/h的速度在高速公路上行驶时,前方150 m处道路塌方,该车司机低头看手机3 s后才发现危险,已知司机的反应时间为0.6 s;刹车的加速度与(1)问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
【答案】18. B 19. D
20. ①. 4 ②. 32
21. (1)20m/s,10m/s²;(2)会发生交通事故
【解析】
【18题详解】
A.由题图x-v²图像可知,刹车过程位移与速度平方成线性关系,函数式为,即
匀变速直线运动有
对比系数得、,初速度m/s,故A错误
B. 加速度m/s²,大小为5m/s²,故B正确。
C.刹车至停止所用时间s,故C错误
D.s时车已停止,刹车总位移m,故D错误。
故选B。
【19题详解】
A.由题图v-t图像,甲车初速度为5m/s,t=10s时减为0;t=10~20s甲车加速度
0~10s内甲车位移m,乙车位移
t=10s两车相遇,故t=0时甲车在乙车前方75m处
t=20s时甲车加速度为0.5m/s²,实际为1m/s2,A错误
B.t=0时乙在甲前方5m处,实际甲在乙前方75m,B错误
C.t=0时甲在乙前方125m处,实际75m,C错误
D.10s后甲追乙,t=20s两车速度相等时间距最大,此间乙比甲多走50m,D正确。
故选D。
【20题详解】
[1] 匀减速阶段位移,与匀变速直线运动位移公式对比,得初速度,加速度,加速度大小为。
[2] 由得停车时间s,5s内位移等于4s内位移,
【21题详解】
(1)司机低头看手机3s盲开60m,匀速行驶速度
紧急刹车距离至少20m,由
得刹车最大加速度
(2)108km/h=30m/s,看手机3s位移
反应0.6s位移
刹车位移
总停车距离,故会发生交通事故。
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