精品解析:湖北武汉市第二十中学2026-2027学年高一上学期10月阶段检测物理试卷
2026-10-16
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期十月月考
高一年级物理试卷
考试时间:2026年10月10日上午8∶00—9∶15 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. “神舟二十一号”载人飞船于2025年11月1日成功与“空间站组合体”完成自主快速交会对接,整个过程历时约3.5小时,这是中国空间站进入常态化运营阶段的重要标志。如图所示是它们的对接示意图,下列有关说法中正确的是( )
A. 对接过程中,“神舟二十一号”和“空间站组合体”都可视为质点
B. 对接成功后,研究它们的运行周期时,可以把它们视为质点
C. 对接成功后,“神舟二十一号”和“空间站组合体”就静止在太空中
D. 对接成功后,以“神舟二十一号”为参考系,“空间站组合体”是运动的
2. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的有( )
A. 匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
B. 若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
C. 加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
D. 匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
3. 如图,一辆车轮半径为的自行车,在水平地面上沿直线运动(车轮与地面间不打滑)。当气门芯从最高点第一次到达最低点时,气门芯的位移大小是( )
A. B. C. D.
4. 篮球以的速度水平撞击篮板后,以的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s,在该撞击过程中篮球的加速度大小与方向( )
A. ,与初速度方向相同 B. ,与初速度方向相反
C. ,与初速度方向相同 D. ,与初速度方向相反
5. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v0射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,子弹可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 子弹从O运动到D全过程的平均速度小于B点的瞬时速度
B. 子弹通过每一个木块时,其速度变化量均相同
C. 子弹到达各点的速率
D. 子弹从进入各木块到到达各点经历的时间
6. 从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球,释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻,拍下小球在斜面上滚动的照片,如图所示。测得相邻小球间的距离,。已知O点距离斜面底端的长度为。由以上数据可以得出( )
A. 小球的加速度大小为
B. 小球在A点的速度为0
C. 斜面上最多有5个小球在滚动
D. 该照片是距第一个小球释放0.3s拍摄的
7. 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,其中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲被小车反射后又被小盒子B接收。从小盒子B发射第一列超声波开始计时,经时间再次发射第二列超声波,图乙是连续两次发射的超声波的图像,图中和为已知量。则( )
A. 第一列超声波脉冲于时被反射 B. 第一列超声波脉冲于时被反射
C. 超声波的速率为 D. 小车速率为
8. 一汽车司机发现前方有障碍物,开始刹车,刹车后的第内的位移大小为,且第内的位移与最后内的位移大小之比为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车的初速度大小为
B. 刹车的加速度大小为
C. 刹车后内的位移大小为
D. 刹车后内的平均速度大小为
9. 图像法是解决物理问题的一种常用的数学物理方法,图像不仅能够直观地展示物理现象和规律,还能帮助学生更好地理解和分析物理问题。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,在时刻,三物体的速度相等
B. 图乙中,在内物体的加速度大小为
C. 图丙中,根据阴影面积可得时物体的瞬时速度大小为
D. 图丁中,该物体做匀变速直线运动的初速度为,加速度大小为
10. 甲,乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其v-t图像如图所示,在时刻,乙车在甲车前方处,在0~时间内甲车的位移为x。下列判断正确的是( )
A. 若甲、乙在时刻相遇,则
B. 若甲、乙在时刻相遇,则下次相遇时刻为
C. 若,则甲、乙一定只相遇一次
D. 若,则甲、乙一定相遇两次
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.
(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______。
A. 位移 B. 时间间隔 C. 瞬时速度 D. 平均速度
(2)“在探究小车速度随时间变化”的实验中,接通电火花计时器电源和让小车开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是______;
A. 先接通电源,后让小车拖动纸带运动
B. 先让小车拖动纸带运动,再接通电源
C. 让小车拖动纸带运动的同时接通电源
D. 先让小车拖动纸带运动或先接通电源都可以
(3)在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F,各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根据学过的知识可以求出小车在C点的速度为______m/s:(结果保留三位有效数字)
12. 某实验小组的同学利用气垫导轨和光电计时系统研究直线运动的一些规律,如图甲所示。如图乙,在滑块上安装宽度d为1.00cm的遮光条,滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门,配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为4.0ms。
(1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s(保留两位有效数字)。
(2)为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差,使平均速度更接近瞬时速度,下列举措正确的是( )
A. 换用宽度更窄的遮光条
B. 减小滑块距光电门的距离
C. 减小光电门的宽度
(3)实际上遮光条总是有一定的宽度,导致所测的速度只是平均速度,与瞬时速度总是存在差异,为解决此问题,该实验小组设计了一块可调节宽度的U形遮光片,并利用该遮光片更精确地测量了滑块的瞬时速度。方法如下:
①将U形遮光片固定在滑块前端,测出第一、第二前沿的距离;
②释放滑块,在滑块通过光电门时,从光电计时器上读出两次遮光的起始时间间隔t;
③改变遮光片宽度,重复上述步骤,测量多组数据
④用所测数据画出图像,并根据图像求出滑块的初速度
(Ⅰ)每次测量时,______(填需要、不需要)从同一位置释放滑块,改变遮光片宽度时______(填可以、不可以)改变第一前沿相对滑块的位置;
(Ⅱ)测量多组数据后,为了精确得出瞬时速度,应画出什么图像______;
A、图像 B、图像 C、图像
(Ⅲ)若测出图像的斜率为k,截距为b,则所测初速度为______,加速度为______。
13. 如图所示,物体从半径为1m的圆环上的A点开始沿顺时针方向转动,在任意相等时间内通过的弧长相等,转动一圈需要4s,求:
(1)物体在第2s内的位移和路程;
(2)物体在前2s内的平均速度和平均速率。
14. 某课外活动小组自制了一枚火箭。火箭自地面发射后经5s到达离地面高75m处时,燃料恰好用完,火箭在发射10s时自行打开降落伞,之后火箭先以大小为8m/s2的加速度a2匀减速下落,而后以4m/s的速度v匀速落地。打开降落伞之前不计空气阻力,假设火箭发射后始终在竖直方向上运动,火箭点火后的运动可认为是匀加速直线运动,当地重力加速度g=10m/s2,求:
(1)火箭点火加速上升过程中的加速度大小a1。
(2)火箭匀速运动的时间。
15. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度。不计空气阻力。
求:
(1)小球运动过程中距离平板车上表面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到平板车后端的距离;
(3)为了避免小球落在平板车上,小球竖直向上抛出的同时,小车开始做匀变速直线运动,求平板车的加速度需满足的条件。
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2026—2027学年度第一学期十月月考
高一年级物理试卷
考试时间:2026年10月10日上午8∶00—9∶15 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. “神舟二十一号”载人飞船于2025年11月1日成功与“空间站组合体”完成自主快速交会对接,整个过程历时约3.5小时,这是中国空间站进入常态化运营阶段的重要标志。如图所示是它们的对接示意图,下列有关说法中正确的是( )
A. 对接过程中,“神舟二十一号”和“空间站组合体”都可视为质点
B. 对接成功后,研究它们的运行周期时,可以把它们视为质点
C. 对接成功后,“神舟二十一号”和“空间站组合体”就静止在太空中
D. 对接成功后,以“神舟二十一号”为参考系,“空间站组合体”是运动的
【答案】B
【解析】
【详解】A.对接过程中,需研究并调整“神舟二十一号”和“空间站组合体”的姿态,因此不能把它们看作质点,故A错误;
B.研究它们的运行周期时,由于运行的轨迹长度远大于它们的大小,所以可以把它们看作质点,故B正确;
C.对接成功后,“神舟二十一号”和“空间站组合体”整体绕地心运动,故C错误;
D.对接成功后,若以“神舟二十一号”为参考系,“空间站组合体”处于静止状态,故D错误。
故选B。
2. 关于匀变速直线运动,下列说法正确的有( )
A. 匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
B. 若在相等的时间里通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
C. 加速度均匀变化的运动就是匀变速直线运动
D. 匀变速直线运动是速度变化量为零的运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.速度变化率的定义就是加速度,匀变速直线运动的核心特点是加速度恒定不变,因此速度变化率是恒量,故A正确;
B.相等时间内通过位移相等的运动是匀速直线运动,匀速直线运动的速度不变;匀变速直线运动在相等时间内的位移差是恒定的,位移本身并不相等,故B错误;
C.匀变速直线运动的定义是加速度大小、方向都不变的直线运动,并非加速度均匀变化的运动,加速度均匀变化的是变加速运动,故C错误;
D.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,任意时间段内的速度变化量
只要加速度不为零、运动时间不为零,速度变化量就不为零;只有匀速直线运动的速度变化量才为零,故D错误。
故选A。
3. 如图,一辆车轮半径为的自行车,在水平地面上沿直线运动(车轮与地面间不打滑)。当气门芯从最高点第一次到达最低点时,气门芯的位移大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】气门芯从最高点第一次到达最低点过程中,水平位移为,竖直位移为,故位移大小。
故选B。
4. 篮球以的速度水平撞击篮板后,以的速度反向弹回。若篮球与篮板接触的时间为0.1s,在该撞击过程中篮球的加速度大小与方向( )
A. ,与初速度方向相同 B. ,与初速度方向相反
C. ,与初速度方向相同 D. ,与初速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】设初速度方向为正方向,则初速度为,末速度为
根据加速度的定义式,可得加速度为
故加速度的大小为,负号表示加速度的方向与初速度方向相反。
故选D。
5. 如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v0射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,子弹可视为质点,下列说法正确的是( )
A. 子弹从O运动到D全过程的平均速度小于B点的瞬时速度
B. 子弹通过每一个木块时,其速度变化量均相同
C. 子弹到达各点的速率
D. 子弹从进入各木块到到达各点经历的时间
【答案】A
【解析】
【详解】B.由于子弹的速度越来越小,故穿过每一块木块的时间不相等,根据可知,子弹通过每一个木块时,其速度变化量不相同,故B错误;
C.将子弹的运动反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由
可知子弹通过C、B、A、O的速度之比为,则子弹到达各点的速率之比为
故C错误;
A.根据匀变速直线运动的推论
可知子弹从运动到全过程的平均速度等于
则子弹从O运动到D全过程的平均速度小于B点的瞬时速度,故A正确;
D.将子弹的运动视为反向初速度为零的匀加速直线运动,则由
可知反向通过各木块用时之比为,则子弹从进入各木块到达各点经历的时间
故D错误。
故选A。
6. 从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球,释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻,拍下小球在斜面上滚动的照片,如图所示。测得相邻小球间的距离,。已知O点距离斜面底端的长度为。由以上数据可以得出( )
A. 小球的加速度大小为
B. 小球在A点的速度为0
C. 斜面上最多有5个小球在滚动
D. 该照片是距第一个小球释放0.3s拍摄的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由匀变速直线运动的推论,可得小球的加速度大小为,A错误;
B.小球在B点的速度等于AC段的平均速度,有
由得小球在A点的速度, B错误;
C.若最高点处的小球刚释放,最高处两小球间的距离为
由初速度为零的匀变速直线运动规律,各小球间的距离之比为1∶3∶5∶7∶9……,即依次为2cm、6cm、10cm、14cm、18cm……,各小球到O点的距离依次为0、2cm、8cm、18cm、32cm、50cm……,因O点与斜面底端的距离为35cm,前5个小球均在斜面上,第6个小球已到达斜面底端,故斜面上最多有5个小球在滚动,C正确;
D.小球在A点的速度,由得A球释放后经过的时间
该照片是距A位置小球释放后0.05s拍摄的,D错误。
故选C。
7. 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,其中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测小车发出短暂的超声波脉冲,脉冲被小车反射后又被小盒子B接收。从小盒子B发射第一列超声波开始计时,经时间再次发射第二列超声波,图乙是连续两次发射的超声波的图像,图中和为已知量。则( )
A. 第一列超声波脉冲于时被反射 B. 第一列超声波脉冲于时被反射
C. 超声波的速率为 D. 小车速率为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲后,经过时间到达被测物体并被反射折回,再经过时间回到小盒子B,故AB错误;
C.从小盒子B发射超声波脉冲开始计时,经时间再次发射超声波脉冲,经过时间到达被测物体并被反射折回,再经过时间回到小盒子B,该过程中超声波经过的路程为,所以超声波的速度可以表示
故C正确;
D.被测物体在时刻第一次接收到超声波,接收到第二次超声波的时刻为
该过程中被测物体发生的位移为
所以物体的平均速度为
故D错误。
故选C。
8. 一汽车司机发现前方有障碍物,开始刹车,刹车后的第内的位移大小为,且第内的位移与最后内的位移大小之比为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车的初速度大小为
B. 刹车的加速度大小为
C. 刹车后内的位移大小为
D. 刹车后内的平均速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意可知,最后1s内的位移为4m,由公式得
解得加速度大小为
由公式可知
解得
故A正确,B错误;
C.刹车所用的时间为
则刹车后内的位移大小等于刹车后3s内的位移即为
故C错误;
D.刹车后内的平均速度大小
故D正确。
故选AD。
9. 图像法是解决物理问题的一种常用的数学物理方法,图像不仅能够直观地展示物理现象和规律,还能帮助学生更好地理解和分析物理问题。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,在时刻,三物体的速度相等
B. 图乙中,在内物体的加速度大小为
C. 图丙中,根据阴影面积可得时物体的瞬时速度大小为
D. 图丁中,该物体做匀变速直线运动的初速度为,加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.位移--时间图像中切线的斜率表示速度,可得时刻,故A错误;
B.处的速度为0,根据
可得,故B正确;
C.图丙中,根据可知阴影面积表示0~6s时间内物体的速度变化量,由于初速度的情况未知,时的瞬时速度不一定是,故C错误;
D.根据变形可得
可知斜率表示初速度,纵截距表示加速度的一半,即物体的初速度为,加速度大小为,故D正确。
故选BD。
10. 甲,乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其v-t图像如图所示,在时刻,乙车在甲车前方处,在0~时间内甲车的位移为x。下列判断正确的是( )
A. 若甲、乙在时刻相遇,则
B. 若甲、乙在时刻相遇,则下次相遇时刻为
C. 若,则甲、乙一定只相遇一次
D. 若,则甲、乙一定相遇两次
【答案】BD
【解析】
【详解】A.图像的面积表示位移,由图可知,甲、乙均做匀变速直线运动,在内,甲车的位移
乙车的位移为
若甲、乙在时刻相遇,则,故A错误;
B.若在时刻两车相遇,而时刻是两车速度相等的时刻,由图的对称性可知,在内甲车比乙车多走的距离等于内乙车比甲车多走的距离,说明到时,两车再次相遇,故B正确;
C.在内甲比乙多走的位移为,若
说明到时刻甲车还没追上乙车,且之后乙的速度始终大于甲,甲车永远不可能追上乙,两车全程不会相遇,故C错误;
D.若
说明在时刻之前甲就已经追上乙,完成第一次相遇,相遇时甲车速度仍大于乙车速度,甲车走在乙车前方,时刻后乙速度超过甲,乙会逐渐减小和甲的距离,直至第二次相遇,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.
(1)根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是______。
A. 位移 B. 时间间隔 C. 瞬时速度 D. 平均速度
(2)“在探究小车速度随时间变化”的实验中,接通电火花计时器电源和让小车开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是______;
A. 先接通电源,后让小车拖动纸带运动
B. 先让小车拖动纸带运动,再接通电源
C. 让小车拖动纸带运动的同时接通电源
D. 先让小车拖动纸带运动或先接通电源都可以
(3)在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F,各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根据学过的知识可以求出小车在C点的速度为______m/s:(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)AB (2)A
(3)1.75
【解析】
【小问1详解】
AB.打点计时器的打点时间间隔由交流电源频率决定,数出纸带上的点的个数就能直接得到对应时间间隔;用刻度尺可以直接测量纸带上两点间的位移,故AB符合题意;
CD.瞬时速度、平均速度都需要通过位移和时间间隔结合公式计算得到,无法直接从纸带获取,故CD不符合题意。
故选AB。
【小问2详解】
实验规范要求先接通电源,待打点计时器稳定工作后再释放小车:如果先释放小车再接通电源,纸带开头部分的点会完全缺失,无法充分利用纸带、得到完整的运动数据,因此选A。
【小问3详解】
交流电源频率为50Hz,因此相邻实际点的时间间隔。根据匀变速直线运动的推论:某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,C点是BD段的中间时刻,因此
【点睛】
12. 某实验小组的同学利用气垫导轨和光电计时系统研究直线运动的一些规律,如图甲所示。如图乙,在滑块上安装宽度d为1.00cm的遮光条,滑块在牵引力作用下由静止开始运动并通过光电门,配套的数字计时器记录了遮光条的遮光时间为4.0ms。
(1)遮光条通过光电门的平均速度______m/s(保留两位有效数字)。
(2)为减小用光电门和数字计时器测瞬时速度的误差,使平均速度更接近瞬时速度,下列举措正确的是( )
A. 换用宽度更窄的遮光条
B. 减小滑块距光电门的距离
C. 减小光电门的宽度
(3)实际上遮光条总是有一定的宽度,导致所测的速度只是平均速度,与瞬时速度总是存在差异,为解决此问题,该实验小组设计了一块可调节宽度的U形遮光片,并利用该遮光片更精确地测量了滑块的瞬时速度。方法如下:
①将U形遮光片固定在滑块前端,测出第一、第二前沿的距离;
②释放滑块,在滑块通过光电门时,从光电计时器上读出两次遮光的起始时间间隔t;
③改变遮光片宽度,重复上述步骤,测量多组数据
④用所测数据画出图像,并根据图像求出滑块的初速度
(Ⅰ)每次测量时,______(填需要、不需要)从同一位置释放滑块,改变遮光片宽度时______(填可以、不可以)改变第一前沿相对滑块的位置;
(Ⅱ)测量多组数据后,为了精确得出瞬时速度,应画出什么图像______;
A、图像 B、图像 C、图像
(Ⅲ)若测出图像的斜率为k,截距为b,则所测初速度为______,加速度为______。
【答案】(1)2.5m/s (2)A
(3) ①. 需要 ②. 不可以 ③. C ④. b ⑤. 2k
【解析】
【小问1详解】
遮光条通过光电门的平均速度
【小问2详解】
用平均速度来近似计算瞬时速度
减小的措施①是换用宽度更窄的遮光条;②增大滑块距光电门的距离,使遮光条通过光电门时有较大的速度。
故选A。
【小问3详解】
[1] [2]此实验研究的是同一个匀变速直线运动,每次测量时,需要从同一位置释放滑块,改变遮光片宽度时不可以改变第一前沿相对滑块的位置,因为若改变了,则其位移发生变化,其速度也随着发生变化,即测出的不是遮光片通过该位置时的速度。
[3]要用所测数据画出图像,根据图像求出滑块的初速度,应作出v-t图,应画出图像
故选C。
[4][5]根据
可得
图像的斜率k=,则加速度为a=2k
截距b表示初速度,即
13. 如图所示,物体从半径为1m的圆环上的A点开始沿顺时针方向转动,在任意相等时间内通过的弧长相等,转动一圈需要4s,求:
(1)物体在第2s内的位移和路程;
(2)物体在前2s内的平均速度和平均速率。
【答案】(1),方向由B指向C,
(2)1m/s,方向由A指向C,
【解析】
【小问1详解】
在任意相等时间内物体通过的弧长相等,转动一圈需要4s,则物体在第1s末运动到B点,第2s末运动到C点,物体在第2s内的位移方向为由B指向C。位移大小是由初位置到末位置的有向线段长度,根据勾股定理可知
物体在第2s内的路程为
【小问2详解】
物体在第2s末在C点,物体在前2s内的位移方向为由A指向C,平均速度方向为由A指向C。物体在前2s内的位移大小为
平均速度大小为
物体在前2s内的路程为
平均速率为
14. 某课外活动小组自制了一枚火箭。火箭自地面发射后经5s到达离地面高75m处时,燃料恰好用完,火箭在发射10s时自行打开降落伞,之后火箭先以大小为8m/s2的加速度a2匀减速下落,而后以4m/s的速度v匀速落地。打开降落伞之前不计空气阻力,假设火箭发射后始终在竖直方向上运动,火箭点火后的运动可认为是匀加速直线运动,当地重力加速度g=10m/s2,求:
(1)火箭点火加速上升过程中的加速度大小a1。
(2)火箭匀速运动的时间。
【答案】(1)6 m/s2
(2)19 s
【解析】
【小问1详解】
火箭点火后做匀加速直线运动,已知位移,时间,由匀变速位移公式:
代入数据得:
【小问2详解】
计算燃料用完时()的速度 ,方向向上。
计算打开降落伞时()火箭离地面的高度和速度燃料用完到开伞的时间
这段做竖直上抛运动,设向上为正方向: 开伞时高度:
开伞时速度: ,负号表示速度方向向下,大小为。
计算匀减速下落的位移,开伞后匀减速到
加速度大小,方向向上
由运动学公式:
代入数据得匀减速下落位移:
计算匀速运动时间,匀速下落的高度
因此匀速时间:
15. 如图所示,水平地面上一辆平板车以的速度向前匀速行驶,时刻,在平板车前端的正前方距离处有一个小球在离地面高度处正以的初速度竖直向上抛出。已知平板车上表面离地高度为,车身长度,重力加速度。不计空气阻力。
求:
(1)小球运动过程中距离平板车上表面的最大高度;
(2)求小球落在平板车上的位置到平板车后端的距离;
(3)为了避免小球落在平板车上,小球竖直向上抛出的同时,小车开始做匀变速直线运动,求平板车的加速度需满足的条件。
【答案】(1)11.25m
(2)2.5m (3)匀加速或者匀减速
【解析】
【小问1详解】
根据竖直上抛运动规律有
可得小球上升的最大高度
则距离平板车上表面最大高度为
【小问2详解】
设小球经过时间落在小车上,取竖直向上为正方向,则有
解得或(舍去)
平板车运动的位移为
则小球落在平板车上的位置到平板车后端的距离为
【小问3详解】
①若小车做匀加速直线运动,设最小加速度为,则小车位移满足条件为
解得
则平板车的加速度应满足,方向向前
②若小车做匀减速直线运动,设最小加速度为,则小车位移满足条件为
解得
则平板车的加速度应满足,方向向后
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