精品解析:福建厦门市同安第一中学2026-2027学年高一上学期第一次学情检测物理试题
2026-10-20
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内容正文:
同安一中2026—2027学年第一学期学情监测
物理试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 9月16日,厦门地铁4号线正式开启试乘,全长约45公里,共设11座车站(高架站5座、地下站6座),是首条开进同安的地铁。该线设计最高运行速度120千米/小时,全程最快30分钟通达。下列关于4号线上某运行列车的描述,说法正确的是( )
A. 全程30分钟是指时刻
B. 计算列车全程运行的平均速率时,不能把列车看作质点
C. 最高运行速度120千米/小时为瞬时速度
D. 列车全程的平均速度是90 km/h
2. 某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)
A. 10m B. 20m
C. 30m D. 40m
3. 从斜面上某一位置,每隔0.1s静止释放一个相同的小球。在放下第n个小球后,拍摄到斜面上滚动的小球照片如图所示,测得, ,则( )
A.
B. a球刚被释放
C. a、b、c、d球的速度之比为
D. 若d球是第一个被释放的球,则此时斜面上一共有6个球
4. 某小车沿水平面做直线运动,小车的图像如图所示,是从某时刻开始计时小车运动的时间,为小车在时间内的位移,由此可知( )
A. 小车的加速度大小为 B. 末小车的速度大小为
C. 0-2s内小车的位移大小为 D. 0-2s内小车的速度变化量为
二、双项选择题: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,有两个选项符合题目要求。
5. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度为零时,速度也为零 B. 加速度不为零时,速度一定变化
C. 加速度增大时,速度一定增大 D. 加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动
6. 甲图是位置x随时间t变化的图像,乙图是速度v随时间t变化的图像,图中的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况。下列说法正确的是( )
A. 甲图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
B. 乙图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
C. 两图像中,、时刻表示物体2与物体4的运动方向相反
D. 两图像中,物体1和物体2一定在时刻相遇,物体3和物体4一定在时刻相遇
7. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车(各候车线间等间距),若动车每节车厢长均为,动车进站时可看作匀减速直线运动。站在2号候车处的旅客,发现第1节车厢经过他用时为,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(第2节车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下,历时
B. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下,平均速度大小为
C. 动车第1节车厢最前端经过5号旅客时的瞬时速度大小为
D. 动车的加速度大小为
8. 蓝牙技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,当物体间的距离不大于某一值时蓝牙设备会立即自动连接,超过该距离时会立即自动断开。如图a所示,蓝牙信号已连接的甲、乙两辆模型小车(可视为质点)并排紧靠,静止在一条平直的路面上。从开始,乙车以的速度匀速向前运动。时蓝牙连接刚好断开,甲车立即启动追赶乙车。两车运动的图像如图b所示。下列说法正确的是( )
A. 时甲车追上乙车
B. 甲车追上乙车前,两车的最大距离为10m
C. 时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D. 两车处于蓝牙连接状态的总时间为8s
三、非选择题:共60分,共8题。考生根据要求作答。
9. 以下物理量:A、位移;B、平均速率;C、时间;D、加速度;属于标量的是________,属于矢量的是________。(均填写物理量前面的字母编号)
10. 以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为的加速度,则刹车4 s后汽车的速度为________m/s;刹车6 s后汽车的位移为________m。
11. 如图甲所示,可视为质点的小球,从固定在水平地面上的光滑斜面的中点,以2m/s的初速度沿斜面向上运动,小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s,此过程中小球的图像如图乙所示,则小球在斜面上运动时的加速度大小为________,斜面长度为________m。
12. 某兴趣小组利用如图所示装置测量当地重力加速度的大小。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门与数字计时器相连,两光电门之间高度差为h.实验时让直径为d的小钢球(d远小于h)从光电门1正上方某处由静止释放,小钢球经过光电门1、2时的挡光时间分别为、。已测得小钢球的直径d,h。
(1)小球通过两个光电门的瞬时速度分别为________,________(用题中所给物理量表示);计算该速度时运用的物理方法是________(填“极限法”或“控制变量法”)。
(2)可求出当地的重力加速度大小表示为________。(用题中所给物理量表示)
13.
(1)实验室使用的是电火花计时器,为下图中的________(选填“甲”或“乙”)。
(2)使用打点计时器时,接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作应________。
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图所示为研究物体的匀变速运动实验中打出纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个点。已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。
符号
刻度数值/cm
0
2.50
5.90
10.40
22.00
30.65
①4点刻度尺坐标读数________cm,瞬时速度大小________m/s;
②由纸带求得加速度大小________;(计算结果均保留两位有效数字)
③如果当时电网中交变电流的频率稍有增加,频率从50 Hz变成了51 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”),该误差属于________(选填:“偶然”或“系统”)误差。
四、计算题(本题共3小题,共35分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14. 福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,满载排水量8万余吨,是中国第三艘航空母舰。航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“歼-20”型战斗机在飞行甲板上加速时产生的最大加速度为,起飞的最小速度是,弹射系统能够使“歼-20”获得的最大初速度为,将“歼-20”的运动视为匀变速直线运动。求:
(1)“歼-20”起飞时在飞行甲板上加速的最短时间;
(2)飞行甲板的最小长度;
15. 如图所示为具有中国完全自主知识产权的复兴号新款一“智能”CR400AF-Z新型复兴号动车组,车体有红橙黄三色“飘带”贯穿全车,整体给人飘逸灵动的感觉,车体平顺化设计能够减少空气阻力3%~5%。已知动车组长度为L=120m,动车通过某隧道的过程中,动车驾驶员在隧道内运动的图像如图所示,其中车头在时刻以速度v0=60m/s进入隧道并且做匀减速直线运动,在隧道中有一段以速度v1=45m/s做匀速直线运动,之后动车继续匀加速,直到车头出隧道后以v0速度做匀速直线运动,求∶
(1)动车驾驶员在隧道内匀速运动的位移大小x1;
(2)动车驾驶员0~50s内运动的平均速度大小;
(3)若动车保持原速度通过隧道,将会少用多少时间?
16. 2019年国庆节放假期间,全国高速公路免费通行,高速路上车流明显增多。交警提示广大驾驶员:请减速慢行,谨慎驾驶。高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30m/s,相距s0=100m,t=0时,甲车遇紧急情况后,接下来0~12s内甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向,则:
(1)前3s甲车位移大小为多少;
(2)两车在0~9s内何时相距最近?最近距离是多少;
(3)若要保证t=12s时乙车在甲车后109m,则图乙中加速度a0应是多少。
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同安一中2026—2027学年第一学期学情监测
物理试题
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 9月16日,厦门地铁4号线正式开启试乘,全长约45公里,共设11座车站(高架站5座、地下站6座),是首条开进同安的地铁。该线设计最高运行速度120千米/小时,全程最快30分钟通达。下列关于4号线上某运行列车的描述,说法正确的是( )
A. 全程30分钟是指时刻
B. 计算列车全程运行的平均速率时,不能把列车看作质点
C. 最高运行速度120千米/小时为瞬时速度
D. 列车全程的平均速度是90 km/h
【答案】C
【解析】
【详解】A.“全程最快30分钟通达”中的30分钟表示列车从出发到到达经历的时间间隔,不是某个时刻,故A错误;
B.计算列车运行的平均速率只需研究其路程和所用时间,列车的长度相对“约的线路”可忽略,所以可以把列车视为质点,故B错误;
C.“最高运行速度”表示列车运行过程中速度大小达到上限时的速度,属于某一时刻的瞬时速度,故C正确;
D.平均速度由起点到终点间的位移和所用时间确定。题中涉及的“”是线路长度,表示路程,没有给出列车从起点到终点间的位移,故不能据此确定平均速度为,故D错误。
故选C。
2. 某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)
A. 10m B. 20m
C. 30m D. 40m
【答案】B
【解析】
【详解】从井口由静止释放,石头做自由落体运动,由运动学公式h=gt2可得
h=×10×22m=20 m.
A.10m,与计算结果不符,A错误;
B.20m,与计算结果不符,B正确;
C.30m,与计算结果不符,C错误;
D.40m,与计算结果不符,D错误.
3. 从斜面上某一位置,每隔0.1s静止释放一个相同的小球。在放下第n个小球后,拍摄到斜面上滚动的小球照片如图所示,测得, ,则( )
A.
B. a球刚被释放
C. a、b、c、d球的速度之比为
D. 若d球是第一个被释放的球,则此时斜面上一共有6个球
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
解得
故A错误;
B.根据
加速度
故B错误;
D.d球速度
d球运动时间
即若d球是第一个被释放的球,则此时斜面上一共有6个球,故D正确;
C.c球速度
故a、b、c、d球的速度之比为,故C错误。
故选D。
4. 某小车沿水平面做直线运动,小车的图像如图所示,是从某时刻开始计时小车运动的时间,为小车在时间内的位移,由此可知( )
A. 小车的加速度大小为 B. 末小车的速度大小为
C. 0-2s内小车的位移大小为 D. 0-2s内小车的速度变化量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.匀变速直线运动位移时间公式为
变形得
进行对比后可得
小车的加速度,初速度为,故A错误;
B.末小车的速度大小为,故B正确;
C.内小车的位移大小为,故C错误;
D.内小车的速度变化量为,故D错误。
故选B。
二、双项选择题: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,有两个选项符合题目要求。
5. 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( )
A. 加速度为零时,速度也为零 B. 加速度不为零时,速度一定变化
C. 加速度增大时,速度一定增大 D. 加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A.加速度为零说明速度的变化率为零,速度可以保持恒定不为零,比如匀速直线运动的物体,加速度为零、速度不为零,故A错误;
B.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度不为零,说明速度的变化率不为零,速度必然发生变化,故B正确;
C.加速度增大时,若加速度方向与速度方向相反,速度反而会减小(且减小得越来越快),因此速度不一定增大,故C错误;
D.物体做加速还是减速运动的判断依据是加速度与速度的方向关系:二者同向时,速度增加,物体做加速运动,二者反向时,速度减小,故D正确。
故选BD。
6. 甲图是位置x随时间t变化的图像,乙图是速度v随时间t变化的图像,图中的四条曲线1、2、3、4,分别代表四个不同物体的运动情况。下列说法正确的是( )
A. 甲图像中0至时间内物体1和物体2的平均速度相等
B. 乙图像中0至时间内物体3和物体4的平均速度相等
C. 两图像中,、时刻表示物体2与物体4的运动方向相反
D. 两图像中,物体1和物体2一定在时刻相遇,物体3和物体4一定在时刻相遇
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲图像中0至时间内物体1和物体2的位移相等,故平均速度相等,故A正确;
B.乙图像中图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知0至时间内物体3和物体4的位移不相等,可知平均速度不相等,故B错误;
C.两图像中,时刻表示物体2已经向负方向运动,时刻表示物体4的速度仍为正值,仍向正方向运动,故运动方向相反,故C正确;
D.两图像中,物体1和物体2在时刻位移相等,两物体相遇,物体3和物体4在时刻位移不相等,且初始位移不确定,则两物体不一定相遇,故D错误。
故选AC。
7. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车(各候车线间等间距),若动车每节车厢长均为,动车进站时可看作匀减速直线运动。站在2号候车处的旅客,发现第1节车厢经过他用时为,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(第2节车厢最前端),如图所示,则( )
A. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下,历时
B. 动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下,平均速度大小为
C. 动车第1节车厢最前端经过5号旅客时的瞬时速度大小为
D. 动车的加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.采用逆向思维可知,动车连续经过相等的位移所用的时间之比为,则动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下所用的时间为第1节车厢经过他用时的2倍,历时,故A正确;
B.动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为,用时为,则平均速度为
故B错误;
CD.由题意可知
得
且有
,
得
且
所以
故C正确,D错误。
故选AC。
8. 蓝牙技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,当物体间的距离不大于某一值时蓝牙设备会立即自动连接,超过该距离时会立即自动断开。如图a所示,蓝牙信号已连接的甲、乙两辆模型小车(可视为质点)并排紧靠,静止在一条平直的路面上。从开始,乙车以的速度匀速向前运动。时蓝牙连接刚好断开,甲车立即启动追赶乙车。两车运动的图像如图b所示。下列说法正确的是( )
A. 时甲车追上乙车
B. 甲车追上乙车前,两车的最大距离为10m
C. 时两车的蓝牙信号刚好再次连接上
D. 两车处于蓝牙连接状态的总时间为8s
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据题意及v-t图像分析,初始时刻t=0两车并排静止,乙车开始以v乙=2m/s运动,t=4s时连接断开,此时两车间距x0=v乙t1=8m,即蓝牙最大连接距离为8m。甲车从t=4s开始加速,由图像斜率得加速度a=1m/s2。当两车速度相等时距离最大,设v甲=v乙,即,解得,即该时刻为t=6s。
根据位移公式计算得乙车位移x乙=12m,甲车位移
最大间距Δxmax=x乙-x甲=10m。因10m>0,甲车未追上乙车,且10m为最大间距,故A错误,B正确;
C.由分析可知t=6s时两车间距10m>8m,蓝牙信号仍断开,故C错误;
D.第一段连接时间0~4s,时长4s。t>4s后,重连需满足Δx≤8m。若甲车在后,则x乙-x甲=8m,由,解得t=4s(断开)或t=8s(重连);
同理若甲车在前,由x甲-x乙=8m,解得t=12s(再断开)。
第二段连接时间8s≤t≤12s,时长4s。总连接时间T=4s+4s=8s,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共60分,共8题。考生根据要求作答。
9. 以下物理量:A、位移;B、平均速率;C、时间;D、加速度;属于标量的是________,属于矢量的是________。(均填写物理量前面的字母编号)
【答案】 ①. BC ②. AD
【解析】
【详解】[1]平均速率、时间均只有大小,没有方向,是标量,因此属于标量的是BC;
[2]位移、加速度均有大小和方向,运算遵循平行四边形定则,是矢量,因此属于矢量的是AD。
10. 以72 km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为的加速度,则刹车4 s后汽车的速度为________m/s;刹车6 s后汽车的位移为________m。
【答案】 ①. 4 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
[1]初速度为
以汽车初速度方向为正方向,则刹车的加速度为。由匀变速直线运动速度与时间的关系式可知,后汽车的速度为
[2]汽车停止时,由前述速度关系得
所以
由于,则后汽车已经停止,其位移等于停车位移。由匀变速直线运动位移与时间的关系式可知,刹车后汽车的位移为
11. 如图甲所示,可视为质点的小球,从固定在水平地面上的光滑斜面的中点,以2m/s的初速度沿斜面向上运动,小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s,此过程中小球的图像如图乙所示,则小球在斜面上运动时的加速度大小为________,斜面长度为________m。
【答案】 ①. 4 ②. 3
【解析】
【详解】[1] 由图可知,小球在斜面上运动时的加速度大小为
[2]根据速度—时间公式可知,最高点到最低点到时间为
结合图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,斜面的长度为m=3m
12. 某兴趣小组利用如图所示装置测量当地重力加速度的大小。光电门1、2固定在铁架台上,两光电门与数字计时器相连,两光电门之间高度差为h.实验时让直径为d的小钢球(d远小于h)从光电门1正上方某处由静止释放,小钢球经过光电门1、2时的挡光时间分别为、。已测得小钢球的直径d,h。
(1)小球通过两个光电门的瞬时速度分别为________,________(用题中所给物理量表示);计算该速度时运用的物理方法是________(填“极限法”或“控制变量法”)。
(2)可求出当地的重力加速度大小表示为________。(用题中所给物理量表示)
【答案】(1) ①. ②. ③. 极限法
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小钢球通过光电门时遮光的位移大小为,遮光时间分别为、,由于,则遮光时间较短,所以可以用通过光电门1、2的平均速度近似小钢球经过光电门1、2时的瞬时速度,故小钢球通过两个光电门的瞬时速度分别为,
[3]当很短时,可以用这段很短时间内的平均速度近似该位置的瞬时速度,这种方法称为极限法。
【小问2详解】
取竖直向下为正方向,小钢球在两光电门间做自由落体运动,位移为。经过光电门1、2时的瞬时速度大小分别为,,则由自由落体运动的规律有
代入小问1的结果并整理得
13.
(1)实验室使用的是电火花计时器,为下图中的________(选填“甲”或“乙”)。
(2)使用打点计时器时,接通打点计时器电源和让纸带开始运动这两个操作应________。
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图所示为研究物体的匀变速运动实验中打出纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个点。已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。
符号
刻度数值/cm
0
2.50
5.90
10.40
22.00
30.65
①4点刻度尺坐标读数________cm,瞬时速度大小________m/s;
②由纸带求得加速度大小________;(计算结果均保留两位有效数字)
③如果当时电网中交变电流的频率稍有增加,频率从50 Hz变成了51 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”),该误差属于________(选填:“偶然”或“系统”)误差。
【答案】(1)甲 (2)A
(3) ①. 15.55##15.56##15.57##15.58##15.59##15.60 ②. 0.58 ③. 1.1 ④. 偏小 ⑤. 系统
【解析】
【小问1详解】
甲图中有墨粉纸盘,靠火花放电在纸带上留下点迹,为电火花计时器;乙图中有永久磁铁和振针,为电磁打点计时器。故填“甲”。
【小问2详解】
先接通电源,待打点稳定后再让纸带运动,纸带上才能打出完整的点迹;先让纸带运动再接通电源,纸带开始运动的一段打不上点;让纸带运动的同时接通电源,同样会漏打刚开始运动的点迹;两种操作的先后顺序对纸带点迹的完整性影响不同,并非都可以。
故选A。
【小问3详解】
[1]刻度尺的最小分度为,读数应估读到,即;由放大图可见,点位于刻度线右侧约处,故(在~范围内均可)。
[2]点为、两点的中间时刻,由某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度得;
相邻两计数点间还有个点,故;
代入得。
[3]由匀变速直线运动在连续相等时间内的位移差恒定得
把到的六段位移分成两组,每组含个时间间隔,则;
解得;
代入得。
[4] [5]交变电流频率变为后,实际打点周期;
相邻两计数点间的实际时间间隔,比小;
而处理数据时仍按计算,分母偏大,故速度的测量值比实际值偏小。
该偏差由电源频率与数据处理所取频率不一致这一固有因素造成,多次测量不能消除,属于系统误差。
四、计算题(本题共3小题,共35分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14. 福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,满载排水量8万余吨,是中国第三艘航空母舰。航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“歼-20”型战斗机在飞行甲板上加速时产生的最大加速度为,起飞的最小速度是,弹射系统能够使“歼-20”获得的最大初速度为,将“歼-20”的运动视为匀变速直线运动。求:
(1)“歼-20”起飞时在飞行甲板上加速的最短时间;
(2)飞行甲板的最小长度;
【答案】(1)4s (2)160m
【解析】
【小问1详解】
欲使加速时间最短,应使速度变化量最小,由匀变速直线运动速度公式
可得加速的最短时间为
【小问2详解】
在起飞速度、加速度确定的情况下,最小长度应保证在初速度最大的情况下可以正常起飞,根据运动学公式可得
可得飞行甲板的最小长度为
15. 如图所示为具有中国完全自主知识产权的复兴号新款一“智能”CR400AF-Z新型复兴号动车组,车体有红橙黄三色“飘带”贯穿全车,整体给人飘逸灵动的感觉,车体平顺化设计能够减少空气阻力3%~5%。已知动车组长度为L=120m,动车通过某隧道的过程中,动车驾驶员在隧道内运动的图像如图所示,其中车头在时刻以速度v0=60m/s进入隧道并且做匀减速直线运动,在隧道中有一段以速度v1=45m/s做匀速直线运动,之后动车继续匀加速,直到车头出隧道后以v0速度做匀速直线运动,求∶
(1)动车驾驶员在隧道内匀速运动的位移大小x1;
(2)动车驾驶员0~50s内运动的平均速度大小;
(3)若动车保持原速度通过隧道,将会少用多少时间?
【答案】(1)1350m (2)48m/s (3)12.5s
【解析】
【小问1详解】
由v-t图像可知,匀速时间段
位移大小
【小问2详解】
v-t图像面积表示位移,0~20s匀减速位移
20~50s匀速位移
总位移
平均速度大小
【小问3详解】
列车车头出隧道后匀速运动时间
则实际总用时
驾驶员从车头进隧道到车头出隧道总位移大小为0~70s内v-t图像面积,即
列车完全通过隧道总路程
若动车保持原速通过隧道用时
将会少用
16. 2019年国庆节放假期间,全国高速公路免费通行,高速路上车流明显增多。交警提示广大驾驶员:请减速慢行,谨慎驾驶。高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30m/s,相距s0=100m,t=0时,甲车遇紧急情况后,接下来0~12s内甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向,则:
(1)前3s甲车位移大小为多少;
(2)两车在0~9s内何时相距最近?最近距离是多少;
(3)若要保证t=12s时乙车在甲车后109m,则图乙中加速度a0应是多少。
【答案】(1)45m;(2)6s时相距最近,10m;(3)8m/s2
【解析】
【详解】(1)由图像知,甲车前3s做匀减速运动,3s末甲车速度为0,前3s甲车的位移为
(2)由图像知,甲车前3s做匀减速运动,乙车做匀速直线运动,3s末甲车速度为0,此过程乙的速度大于甲的速度,两者距离减小,接着甲做匀加速运动而乙做匀减速运动,两车距离进一步减小,当两车速度相等时相距最近;设t1=3s后再经过t2时间甲、乙两车速度相等,此时两车相距最近,有
代入数值得
即6s时两车相距最近,两车速度相等前甲车的位移为
乙车的位移为
最近距离为
联立并代入数值得
(3)9s末(即t3=6s),甲车的速度为
9s内甲车发生的总位移
代入数值得
9s末,乙车的速度为
9s内乙车发生的总位移
代入数值得
所以9s末,甲车在乙车前
若要保证t=12s时(即t4=3s)乙车在甲车后109m,则应有
代入数据得
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