内容正文:
物理作业11
一、单选题
1.2025年7月1日起,运城北站新增一趟始发前往西安北的动车,这也是由运城北开往西安北的首趟始发动车。标志着运城与西安之间高铁“公交化”运营又迈出了坚实一步,“秦晋之好”有了更快的交通纽带。为了研究列车在某过程的直线运动状态,工程师李某绘制了该过程如图所示的图像,但是没有告知该过程是处于加速还是减速状态,下列说法正确的是( )
A.该过程列车处于加速状态B.该车在前6秒内的位移为48 m
C.该过程列车的加速度大小为D.该过程第2秒内的位移为14 m
2.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们速度的平方随位置的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A.汽车A的加速度大小为
B.汽车B的加速度大小为
C.从开始到汽车A停止前,当时A、B相距最远
D.从开始到汽车A停止前,当时A、B相遇
3.一次龙舟竞赛活动中,龙舟总长18 m,正在做匀加速直线运动,其前进方向上有两个相距60 m的固定浮标,龙舟经过这两个浮标所用的时间分别为4 s和2 s,已知,则龙舟的加速度为( )
A. B. C. D.
4.2025年7月29日,全球首条高温超导高速磁浮试验线在四川成都正式通车运行,试验列车在全线21公里轨道上完成时速603公里的载人试验,标志着我国在高温超导磁浮交通领域实现从跟跑到领跑的跨越。某次试验中列车沿直线运动,如图是它运动的图像,v表示列车运动的速度,x表示列车运动的位移,关于该列车的运动,下列说法正确的是( )
A.该列车在做减速直线运动
B.该列车在做匀加速直线运动
C.该列车运动位移为x0所用的时间为
D.在运动过程中,该列车的加速度逐渐减小
5.在某次训练中,运动员1、2(均视为质点)在相同起点、同向沿同一直线运动,他们从时刻起同时出发。运动员1做匀加速直线运动,其图像如图甲所示;运动员2做匀减速直线运动,整个运动过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.运动员1的初速度和加速度大小分别为、
B.运动员2的初速度和加速度大小分别为、
C.在时,运动员1在运动员2的前面
D.在时,运动员1在运动员2的前面
6.无人机在快递运输、灾难救援、观察野生动物和电力巡检等领域有着极为优异的表现。小明同学正在操场测试某无人机的机动性,t=0时刻无人机从静止开始沿竖直方向向上运动,其加速度的倒数和速度的关系如图所示,取向上为正方向,则无人机( )
A.前3s内做匀速直线运动
B.速度从3m/s增加到6m/s的过程平均速度大于4.5m/s
C.速度达到3m/s时上升的高度为2.25m
D.速度从0增加到6m/s的过程用时12s
7.汽车在刹车测试中,可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车,第1s内的位移为6.4m,第3s内的位移为0.4m。则汽车( )
A.刹车时的加速度大小为3m/s2B.t=2s时的速度大小为1.6m/s
C.在第2s内的位移大小为3.4mD.刹车的总时间为3s
8.图甲为战士从悬停直升机由静止跳下后的运动示意图,图乙为其下落过程的v-t图像,规定竖直向下为正方向。忽略水平方向风力,则( )
A.0~10s内,战士下落的位移为100m
B.10s末打开降落伞,随后做匀减速运动
C.10~15s内,战士的加速度逐渐减小到零
D.0~10s与10~15s的平均速度大小一定相等
二、多选题
9.自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在进行无人驾驶汽车和常规汽车运动工况对比实验的时候,如图所示直线和曲线分别是在平直公路上行驶的无人驾驶汽车和常规汽车的速度—时间()图线,时刻两车经过同一位置,由图可知( )
A.在时刻,两车加速度方向相反
B.在到这段时间内,常规汽车车的平均速度比无人驾驶汽车车的大
C.在到这段时间内,两车之间的距离先拉开后靠近
D.在到这段时间内,常规汽车车的加速度一直比无人驾驶汽车车的大
10.如图所示,两个不同材料的斜面在处连接,一小球从点以4m/s的速度沿斜面向上运动,经过点时速度大小为2m/s,然后进入段斜面,到达点时速度恰好减为0,且CB=BA。设球经过点前后速度大小不变,则下列判断正确的是( )
A.从到B过程,小球的平均速度大小为2m/s
B.从到A过程,小球的平均速率为1.5m/s
C.小球在CB和BA段的运动时间之比为1:3
D.小球在CB和BA段的加速度大小之比为3:1
11.甲车正在平直的高速公路上匀速运动,突然发现前方75m处停着发生事故的乙车,甲车司机立即刹车,刹车后甲车做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是42m,第2个2s内的位移是26m,下列说法正确的是( )
A.甲车会与乙车相撞
B.刹车后甲车的加速度大小为3m/s2
C.甲车刹车后第5s内的位移为9m
D.甲车开始刹车时的速度大小为25m/s
12.甲,乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其图像如图所示,在时刻,乙车在甲车前方处,在时间内甲车的位移为。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、乙一定相遇两次
D.若,则甲、乙一定只相遇一次
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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物理作业11答案
一、单选题
1.2025年7月1日起,运城北站新增一趟始发前往西安北的动车,这也是由运城北开往西安北的首趟始发动车。标志着运城与西安之间高铁“公交化”运营又迈出了坚实一步,“秦晋之好”有了更快的交通纽带。为了研究列车在某过程的直线运动状态,工程师李某绘制了该过程如图所示的图像,但是没有告知该过程是处于加速还是减速状态,下列说法正确的是( )
A.该过程列车处于加速状态B.该车在前6秒内的位移为48 m
C.该过程列车的加速度大小为D.该过程第2秒内的位移为14 m
【答案】D
【详解】A.根据匀变速直线运动的位移时间公式
整理可得
可得图像的斜率表示初速度,纵截距表示,可得,
可得加速度为,速度与加速度方向相反,可知该过程列车处于减速状态,故A错误;
B.列车停止运动所需时间
可得该车在前6秒内的位移为前5秒内的位移,为,故B错误;
C.根据分析可知该过程列车的加速度大小为,故C错误;
D.该过程第2秒内的位移为前 2s 位移减去前 1s 位移,前 1s 位移为
前 2s 位移为
可得该过程第2秒内的位移为,故D正确。
故选D。
2.A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动,它们速度的平方随位置的变化规律如图所示,下列判断正确的是( )
A.汽车A的加速度大小为
B.汽车B的加速度大小为
C.从开始到汽车A停止前,当时A、B相距最远
D.从开始到汽车A停止前,当时A、B相遇
【答案】C
【详解】AB.根据整理可得
可知图像的斜率表示2a,则由图像A可知即汽车A的加速度为
即汽车A的加速度大小为;由图像B可知
即汽车B的加速度为
即汽车B的加速度大小为,故AB错误;
D.根据
可得图像的纵截距表示初速度的平方,所以,汽车A的刹车时间为
此时B车的位移为故A车停止后B车才追上A车,故当时,A、B相遇,故D错误;C.当两车速度相等时A、B相距最远,则有
解得此时,故C正确。故选C。
3.一次龙舟竞赛活动中,龙舟总长18 m,正在做匀加速直线运动,其前进方向上有两个相距60 m的固定浮标,龙舟经过这两个浮标所用的时间分别为4 s和2 s,已知,则龙舟的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设龙舟船头到达第一个浮标时的速度为,龙舟船头到达第二个浮标时的速度为,加速度为,龙舟长度 ,两浮标间距 。龙舟经过第一个浮标时间,由匀变速直线运动位移公式:代入数据得
化简得①
设龙舟船头到达第二个浮标时的速度为,经过第二个浮标时间
同理得:代入数据得 化简得 ②
船头从第一个浮标到第二个浮标位移为 ,由速度位移公式:③
将①②代入③,展开后结合题给 取正解得故选A。
4.2025年7月29日,全球首条高温超导高速磁浮试验线在四川成都正式通车运行,试验列车在全线21公里轨道上完成时速603公里的载人试验,标志着我国在高温超导磁浮交通领域实现从跟跑到领跑的跨越。某次试验中列车沿直线运动,如图是它运动的图像,v表示列车运动的速度,x表示列车运动的位移,关于该列车的运动,下列说法正确的是( )
A.该列车在做减速直线运动
B.该列车在做匀加速直线运动
C.该列车运动位移为x0所用的时间为
D.在运动过程中,该列车的加速度逐渐减小
【答案】C
【详解】A.由图像可知,随位移增加,减小,则速度增大,该列车在做加速直线运动,故A错误;
B C D.根据微元法,在图像中选取一微元,则该段图像与横轴围成的面积为
可知图像与横轴围成的面积表示运动时间,则物体运动到处的时间为
由图像可知,增大相同的位移,图像与横轴围成的面积逐渐减小,即所用的时间在减小,根据
由于逐渐增大,可知增大相同的位移,速度的变化量变大,又所用的时间在减小,由加速度定义,可知加速度增大,故BD错误、C正确。故选C。
5.在某次训练中,运动员1、2(均视为质点)在相同起点、同向沿同一直线运动,他们从时刻起同时出发。运动员1做匀加速直线运动,其图像如图甲所示;运动员2做匀减速直线运动,整个运动过程的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.运动员1的初速度和加速度大小分别为、
B.运动员2的初速度和加速度大小分别为、
C.在时,运动员1在运动员2的前面
D.在时,运动员1在运动员2的前面
【答案】C
【详解】A.匀加速直线运动位移公式为
由甲图可知当时,当,时代入解得 ,,故A错误;
B.匀减速直线运动速度位移公式为
可得结合乙图可知时,代入解得初速度
当时,代入解得,故B错误;
CD.根据上述分析,运动员1的位移可写为
运动员2的位移可写为 运动员2总运动时间为
运动员2的位移公式在时成立,令,即
解得相遇时间
因此当时,运动员2在运动员1的前面;当时,二者位置相同;当时,运动员1在运动员2的前面,又
此时运动员1在运动员2的前面,故C正确,D错误。故选C。
6.无人机在快递运输、灾难救援、观察野生动物和电力巡检等领域有着极为优异的表现。小明同学正在操场测试某无人机的机动性,t=0时刻无人机从静止开始沿竖直方向向上运动,其加速度的倒数和速度的关系如图所示,取向上为正方向,则无人机( )
A.前3s内做匀速直线运动
B.速度从3m/s增加到6m/s的过程平均速度大于4.5m/s
C.速度达到3m/s时上升的高度为2.25m
D.速度从0增加到6m/s的过程用时12s
【答案】B
【详解】A.前3s 内无人机做匀加速直线运动,A错误;
B.由题图可知,速度从增加到的过程,无人机做加速度减小的加速运动,对应的图像如图所示
可知速度从增加到的过程,平均速度,B正确;
C.由题图可知,速度从0 增加到的过程中,无人机做加速度为的匀加速直线运动,
则速度达到时上升的高度为,C错误;
D.根据可知图像与横轴围成的面积表示所用的时间,
则速度从0增加到的过程所用时间为,D错误。故选B。
7.汽车在刹车测试中,可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车,第1s内的位移为6.4m,第3s内的位移为0.4m。则汽车( )
A.刹车时的加速度大小为3m/s2
B.t=2s时的速度大小为1.6m/s
C.在第2s内的位移大小为3.4m
D.刹车的总时间为3s
【答案】B
【详解】AD.将汽车刹车的逆过程看做是逆向的初速度为零的匀加速运动,若第3s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1:3:5…可知第1s内的位移应该为5×0.4m=2m<6.4m,由此可知汽车在第3s内已经停止,不能直接用连续相等时间位移差公式,设刹车总时间为(),加速度大小为,初速度。
根据可知,第1s内位移
第3s内位移为总位移减去前2s位移
代入得
联立两式解得,,,故AD错误;
B.时速度,故B正确;
C.第2s内位移为前2s位移减前1s位移:,故C错误;故选B。
8.图甲为战士从悬停直升机由静止跳下后的运动示意图,图乙为其下落过程的v-t图像,规定竖直向下为正方向。忽略水平方向风力,则( )
A.0~10s内,战士下落的位移为100m
B.10s末打开降落伞,随后做匀减速运动
C.10~15s内,战士的加速度逐渐减小到零
D.0~10s与10~15s的平均速度大小一定相等
【答案】C
【详解】A.根据图像与时间轴所包围的面积表示位移可知,0~10s内,战士下落的位移,故A错误;
BC.根据图像的斜率表示加速度可知,10s末打开降落伞,随后做加速度减小的减速运动,10~15s内,战士的加速度逐渐减小到零,故B错误,C正确;
D.0~10s的平均速度10~15s的平均速度
故0~10s与10~15s的平均速度大小可能相等,也可能不相等,故D错误。故选C。
二、多选题
9.自动驾驶汽车又称无人驾驶汽车,是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。在进行无人驾驶汽车和常规汽车运动工况对比实验的时候,如图所示直线和曲线分别是在平直公路上行驶的无人驾驶汽车和常规汽车的速度—时间()图线,时刻两车经过同一位置,由图可知( )
A.在时刻,两车加速度方向相反
B.在到这段时间内,常规汽车车的平均速度比无人驾驶汽车车的大
C.在到这段时间内,两车之间的距离先拉开后靠近
D.在到这段时间内,常规汽车车的加速度一直比无人驾驶汽车车的大
【答案】AB
【详解】A.时刻,车的v-t图斜率为正,加速度为正;车的v-t图斜率为负,加速度为负,因此两车加速度方向相反,故A正确;
B.到时间内,的v-t图面积始终大于,即的位移
运动时间相同,由得:的平均速度更大,故B正确;
C.时刻两车同一位置,内始终满足(仅两端点速度相等)
因此两车距离一直增大,时刻距离最大,没有出现“靠近(距离减小)”的过程,故C错误;
D.车的斜率先大后小,在最高点处斜率减为0,小于车恒定的加速度,因此的加速度不是一直比大,故D错误。
故选AB。
10.如图所示,两个不同材料的斜面在处连接,一小球从点以4m/s的速度沿斜面向上运动,经过点时速度大小为2m/s,然后进入段斜面,到达点时速度恰好减为0,且CB=BA。设球经过点前后速度大小不变,则下列判断正确的是( )
A.从到B过程,小球的平均速度大小为2m/s
B.从到A过程,小球的平均速率为1.5m/s
C.小球在CB和BA段的运动时间之比为1:3
D.小球在CB和BA段的加速度大小之比为3:1
【答案】BCD
【详解】A.根据匀变速直线运动规律可知,CB段小球的平均速度大小为,故A错误;
B.由题可知CB=BA,设两段位移大小均为,根据匀变速直线运动规律可得,CB段所用时间为
BA段所用的时间
则从到A过程,小球的平均速率为,故B正确;
C.根据上述分析可知,小球在CB和BA段的运动时间之比为,故C正确;
D.根据匀变速直线运动规律,可得小球在CB段的加速度大小为
同理,小球在BA段的加速度大小为
则小球在CB和BA段的加速度大小之比为,故D正确。
故选BCD。
11.甲车正在平直的高速公路上匀速运动,突然发现前方75m处停着发生事故的乙车,甲车司机立即刹车,刹车后甲车做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是42m,第2个2s内的位移是26m,下列说法正确的是( )
A.甲车会与乙车相撞
B.刹车后甲车的加速度大小为3m/s2
C.甲车刹车后第5s内的位移为9m
D.甲车开始刹车时的速度大小为25m/s
【答案】AD
【详解】BD.设甲车开始刹车时的速度大小为,刹车后的加速度大小为,取,根据匀变速运动的规律有,
联立解得,,故B错误,D正确。
A.假设甲车不会与乙车相撞,则甲车刹车过程中通过的位移
所以假设错误,故A正确。
C.甲车刹车后5s内的位移
甲车刹车后4s内的位移为
故第5s内的位移为
因为,故C错误。
故选AD。
12.甲,乙两车在平直公路上沿同一方向行驶,其图像如图所示,在时刻,乙车在甲车前方处,在时间内甲车的位移为。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、乙一定相遇两次
D.若,则甲、乙一定只相遇一次
【答案】ABC
【详解】AD.若甲、乙在时刻相遇,根据图像与时间轴所包围的面积表示位移可得,
解得
若甲、乙只相遇一次,则必然在时刻相遇,则,故A正确,D错误;
B.由图可知,内甲、乙的图像与时间轴所包围的面积相等,即位移相同,所以,若甲、乙在时刻相遇,则下次相遇时刻为,故B正确;
C.只要在时刻之前甲、乙相遇,甲、乙就必然相遇两次,须满足
又
联立得
若,因
则甲、乙一定相遇两次,故C正确。
故选ABC。
试卷第1页(共3页)
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