精品解析:浙江武义第三中学等校2026-2027学年高一上学期10月阶段性测试物理试卷
|
2份
|
24页
|
31人阅读
|
0人下载
内容正文:
浙江省武义三中2026-2027学年高一上学期10月
阶段性测试物理试卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
一、选择题,本题共15小题,共47分。(第1-13题只有一项符合题目要求,每小题3分;第14-15题有多项符合题目要求,每小题4分,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. 下列各物理量中,属于标量的是( )
A. 位移 B. 速度 C. 时间 D. 加速度
2. 11月5日,我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列,标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞,下列说法正确的是( )
A. 研究舰载机起飞动作时,可以将飞机看成质点
B. 飞机起飞后,研究飞机在茫茫大海上的位置时,不能看成质点
C. 以航母为参考系,飞机向后运动
D. 飞行员以自身为参考系,甲板上的指挥官在向后运动
3. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 长度、时间、质量是标量,瞬时速度、加速度是矢量
B. 同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C. 取定正方向,甲、乙发生的位移分别为、,则比的位移小
D. 方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
4. 如图为某校举行秋季田径运动会比赛时的场景,某同学参加200m比赛,此项目9时30分开始,该同学比赛成绩为25s。下列说法正确的是( )
A. 9时30分为时间间隔
B. 研究该同学的跑步姿势,可以将该同学看成质点
C. 比赛过程中该同学的平均速度为8m/s
D. 在途中跑时该同学感觉自己在向后退,他可能是以比赛的某同学为参考系
5. 湖北省博物馆坐落于武汉东湖之滨,为国家级重点博物馆,馆藏曾侯乙编钟、越王勾践剑等国宝,是展示璀璨荆楚文明的重要研学场所。某同学参观湖北省博物馆,从馆前水平地面上的A点出发,先向正东方向行走40 m到达B点,接着再向正北方向行走30 m到达C点。下列选项中正确的是( )
A. 此人经过的路程为30m
B. 此人经过的位移方向为A指向C,与AB夹角为37°
C. 此人位移大小为40m
D. 此人再返回到B,全程所经过的位移大小为30m
6. 某同学在百米赛跑中,测得他在5m处的速度是6m/s,16s末到终点时的速度是7.5m/s,该同学在这100m中的平均速度为( )
A. 6m/s B. 6.25m/s C. 6.75m/s D. 7.5m/s
7. 某城市快速路路段设置了区间测速标志,显示“区间长度,限速”下列关于该区间测速的说法,正确的是( )
A. “12km”指的是该路段的位移大小
B. “区间测速”测量的是车辆的平均速度
C. 车辆在该区间内任何时刻的瞬时速度都不能超过
D. 若车辆在该区间内速度逐渐减小,其加速度可能在逐渐增大
8. 在体育课上,一名同学用手接住水平抛过来的速度大小为4m/s的篮球,并以3m/s的速度将它反向水平抛出,这个过程历时0.5s,则这个过程中( )
A. 篮球的速度变化量是1m/s
B. 篮球的加速度大小为2m/s2
C. 加速度a的方向和速度变化量的方向相同
D. 加速度a的方向和速度的方向相反
9. 在某次机器狗的测试中,机器狗和测试人员的位置-时间图像(图像)如图所示,其中机器狗的图像为曲线,人的图像为两条线段。关于机器狗和人的运动,下列说法正确的是( )
A. 人一直做匀加速直线运动
B. 机器狗的运动方向一直在改变
C. 时间内,人的加速度始终为零
D. 时间内,机器狗的速度一定大于人的速度
10. 汽车在出厂前要进行刹车性能测试。某次测试过程中,汽车以的速度匀速行驶,然后以大小为的加速度开始刹车,汽车刹车过程可视为做匀减速直线运动。则( )
A. 从开始刹车到停止,汽车行驶的位移大小为
B. 从开始刹车到停止,汽车所用的时间为
C. 汽车刹车后内位移为
D. 汽车减速行驶的全过程中,汽车的平均速度为
11. 如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 椰子下落过程所用的时间为4s
B. 椰子到达地面时的速度为20m/s
C. 椰子下落过程的平均速度为5m/s
D. 同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
12. P点为足够长光滑斜面的顶端,相同滑块间隔相同时间从P点由静止释放,如图为第4个滑块刚好释放时各滑块的位置。当第5个滑块刚释放时,滑块3、4间,2、3间,1、2间的距离分别为、、,则等于( )
A. B. C. D.
13. 如图所示,一辆轿车以的速度,从匝道驶入限速为的某高架桥快速路的行车道。由于前方匀速行驶的货车速度较小,轿车司机踩油门超车,加速后发现无超车条件,立即踩刹车减速,经过减速后,刚好与前方货车保持约距离同速跟随。整个过程中轿车的速度与时间的关系如图乙所示,货车一直保持匀速。下列说法中正确的是( )
A. 该过程轿车出现了超速情况
B. 加速过程轿车的加速度大小为
C. 轿车开始加速时与货车的距离约为
D. 该过程轿车与货车之间的距离先减小后增大
14. 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐,已成为家庭用车的主流。如图所示,在平直的公路上,甲车和乙车一前一后速度均沿正方向运动,甲车的加速度为,乙车的加速度为,对甲车和乙车的运动,下面判断正确的是( )
A. 甲车做加速直线运动,乙车做减速直线运动
B. 甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 甲车的速度变化和乙车的速度变化一样快
D. 甲车、乙车在相等时间内速度变化量相同
15. 一辆汽车开始刹车后运动的位移随时间变化的规律是,x和t的单位分别是m和s,以下说法正确的是( )
A. 初速度,加速度
B. 初速度,加速度
C. 汽车刹车到停止所用时间为5s
D. 汽车刹车后4s内的位移是12.5m
二、实验题(本题共2小题,共16分)
16. 光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,如图所示,它的原理是发射端向接收端发出一束很细的红外线,当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间,再用挡光板的宽度与挡光时间求得运动物体的瞬时速度。
(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度,在所要测量的物体速度较小时,为了减小误差,应选择宽度比较___________(填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)实验中选用的挡光板宽度是,测得挡光板通过光电门的时间是,则物体通过光电门时的速度大小___________。
17. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,它的工作电压约,当电源的频率为时,它每隔________s打一次点;
(2)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是________;
A. 电磁打点计时器使用的是的直流电源
B. 在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源,后让物体运动
C. 打点计时器打点的时间间隔与使用的电源频率无关
D. 纸带上打的点越密,说明物体运动越慢
(3)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为,则打A点时小车运动的速度大小________,小车运动的加速度大小________(结果保留2位有效数字);
(4)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏________(填“大”或“小”)。
三、解答题(本题共3小题,共37分)
18. 物体以的速度开始做匀减速运动,加速度大小是。求物体:
(1)第3 s末的速度大小;
(2)前2 s内的位移大小;
(3)第2 s内的位移大小。
19. 如图所示为ETC专用通道,若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道),试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)若人工收费通道,汽车以匀减速到停下,花20s拿卡后,又以匀加速到原来速度,汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?
20. 如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为为空管的上、下两端,空管由于受外力作用,静止在空中,同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取。
(1)若小球上抛的初速度为,求小球上升过程中离抛出点的最大高度;
(2)若小球上抛的初速度为,求小球穿过空管所需的时间;
(3)改变外力作用,空管由静止开始竖直向下做加速运动,加速度大小为,若此空管静止时端离地高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
浙江省武义三中2026-2027学年高一上学期10月
阶段性测试物理试卷
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
一、选择题,本题共15小题,共47分。(第1-13题只有一项符合题目要求,每小题3分;第14-15题有多项符合题目要求,每小题4分,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. 下列各物理量中,属于标量的是( )
A. 位移 B. 速度 C. 时间 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】位移、速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量,都是矢量;而时间只有大小无方向,是标量。
故选C。
2. 11月5日,我国第三艘航空母舰——中国人民解放军海军福建舰正式入列,标志着我国进入三航母时代。图为甲板上的指挥官正在指挥舰载机从航母上弹射起飞,下列说法正确的是( )
A. 研究舰载机起飞动作时,可以将飞机看成质点
B. 飞机起飞后,研究飞机在茫茫大海上的位置时,不能看成质点
C. 以航母为参考系,飞机向后运动
D. 飞行员以自身为参考系,甲板上的指挥官在向后运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究舰载机起飞动作时,需要关注飞机的姿态、机翼动作等细节,不能忽略飞机的形状和大小,因此不能将飞机看成质点,故A错误;
B.研究飞机在大海上的位置时,飞机的大小和形状相对于广阔的大海可以忽略,所以能看成质点,故B错误;
C.飞机弹射起飞,相对航母向前飞。则以航母为参考系,飞机向前运动。故C错误;
D.飞行员以自身为参考系,飞机起飞后向前运动,因此会看到甲板上的指挥官向后运动,故D正确。
故选D。
3. 下列关于矢量和标量的说法正确的是( )
A. 长度、时间、质量是标量,瞬时速度、加速度是矢量
B. 同一个物理量可以是矢量,也可以是标量
C. 取定正方向,甲、乙发生的位移分别为、,则比的位移小
D. 方向是区分矢量和标量的标准,有正、有负的物理量一定是矢量
【答案】A
【解析】
【详解】A.长度、时间、质量这三个物理量都只有大小,没有方向,运算遵循算术加法法则,属于标量;瞬时速度、加速度既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,属于矢量,故A正确;
B.一个确定的物理量的属性是固定的,要么是只有大小无方向的标量,要么是既有大小又有方向的矢量,不能同时兼具两种属性,故B错误;
C.矢量的正负号仅代表方向,不代表大小比较规则。位移的大小是其绝对值,-20m的位移大小为20m,10m的位移大小为10m,因此-20m的位移比10m的位移大,故C错误;
D.方向是矢量区别于标量的核心特征,但带正负的物理量不一定是矢量:比如功、温度这类标量也有正负,正负号仅表示大小、效果的差异,并不代表物理量带有方向,故D错误;
故选A。
4. 如图为某校举行秋季田径运动会比赛时的场景,某同学参加200m比赛,此项目9时30分开始,该同学比赛成绩为25s。下列说法正确的是( )
A. 9时30分为时间间隔
B. 研究该同学的跑步姿势,可以将该同学看成质点
C. 比赛过程中该同学的平均速度为8m/s
D. 在途中跑时该同学感觉自己在向后退,他可能是以比赛的某同学为参考系
【答案】D
【解析】
【详解】A.9时30分为时刻,故A错误;
B.研究该同学的跑步姿势,需要考虑该同学的身体形状,不可以将该同学看成质点,故B错误;
C.200m比赛的跑道有弯曲的路段,不知道位移,所以无法求出平均速度,故C错误;
D.在途中跑时该同学感觉自己在向后退,他可能是以比自己快的比赛的某同学为参考系,故D正确;
故选D。
5. 湖北省博物馆坐落于武汉东湖之滨,为国家级重点博物馆,馆藏曾侯乙编钟、越王勾践剑等国宝,是展示璀璨荆楚文明的重要研学场所。某同学参观湖北省博物馆,从馆前水平地面上的A点出发,先向正东方向行走40 m到达B点,接着再向正北方向行走30 m到达C点。下列选项中正确的是( )
A. 此人经过的路程为30m
B. 此人经过的位移方向为A指向C,与AB夹角为37°
C. 此人位移大小为40m
D. 此人再返回到B,全程所经过的位移大小为30m
【答案】B
【解析】
【详解】A.路程是物体运动轨迹的长度,此人从A到B走了40m,从B到C走了30m,所以路程为
故A错误;
B.位移是从初位置指向末位置的有向线段。可知人的位移方向为A指向C,根据几何关系
可知
即位移方向与AB夹角为,故B正确;
C.根据勾股定理,位移大小
故C错误;
D.此人再返回到B,初位置是A,末位置是B,位移大小为40m,故D错误。
故选B。
6. 某同学在百米赛跑中,测得他在5m处的速度是6m/s,16s末到终点时的速度是7.5m/s,该同学在这100m中的平均速度为( )
A. 6m/s B. 6.25m/s C. 6.75m/s D. 7.5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】该同学经过16s到达终点,故其平均速度为
故B正确;
故选B。
7. 某城市快速路路段设置了区间测速标志,显示“区间长度,限速”下列关于该区间测速的说法,正确的是( )
A. “12km”指的是该路段的位移大小
B. “区间测速”测量的是车辆的平均速度
C. 车辆在该区间内任何时刻的瞬时速度都不能超过
D. 若车辆在该区间内速度逐渐减小,其加速度可能在逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.“12km”指的是该路段的路程,A错误;
B.“区间测速”测量的是车辆的平均速率,B错误;
C.车辆在该区间内平均速率不超过80km/h,但是某时刻的瞬时速率可能会超过,C错误;
D.若车辆在该区间内速度逐渐减小,则加速度和速度反向,而加速度可能在逐渐增大,D正确。
故选D。
8. 在体育课上,一名同学用手接住水平抛过来的速度大小为4m/s的篮球,并以3m/s的速度将它反向水平抛出,这个过程历时0.5s,则这个过程中( )
A. 篮球的速度变化量是1m/s
B. 篮球的加速度大小为2m/s2
C. 加速度a的方向和速度变化量的方向相同
D. 加速度a的方向和速度的方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.以水平抛出的速度方向为正方向,这个过程中篮球的速度变化量为
根据
可知加速度a的方向和速度变化量的方向相同,加速度大小为
故AB错误,C正确;
D.加速度a的方向与速度的方向没有直接关系,故D错误。
故选C。
9. 在某次机器狗的测试中,机器狗和测试人员的位置-时间图像(图像)如图所示,其中机器狗的图像为曲线,人的图像为两条线段。关于机器狗和人的运动,下列说法正确的是( )
A. 人一直做匀加速直线运动
B. 机器狗的运动方向一直在改变
C. 时间内,人的加速度始终为零
D. 时间内,机器狗的速度一定大于人的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.在图像中,图线的斜率绝对值代表速度的大小,斜率的正负代表速度的方向。
人的图像由两段直线构成。在每段直线上,斜率保持不变,说明人在和时间内均做匀速直线运动,而非匀加速直线运动,故A错误;
B.机器狗的图像是一条斜率始终为正的曲线,其位置坐标随时间一直增大,说明机器狗的运动方向一直未变,故B错误;
C.在时间内,人的图像为两条直线段。在每一段直线段运动过程中,速度大小和方向均不变,因此其加速度为零,故C正确;
D.在时间内,人的斜率大于机器狗的斜率,说明在之后,人的速度大于机器狗的速度,故D错误。
故选C。
10. 汽车在出厂前要进行刹车性能测试。某次测试过程中,汽车以的速度匀速行驶,然后以大小为的加速度开始刹车,汽车刹车过程可视为做匀减速直线运动。则( )
A. 从开始刹车到停止,汽车行驶的位移大小为
B. 从开始刹车到停止,汽车所用的时间为
C. 汽车刹车后内位移为
D. 汽车减速行驶的全过程中,汽车的平均速度为
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.从开始刹车到停止,汽车所用的时间为
从开始刹车到停止,汽车行驶的位移大小为
则汽车刹车后内位移为
故AB错误,C正确;
D.汽车减速行驶的全过程中,汽车的平均速度为
故D错误。
故选C。
11. 如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 椰子下落过程所用的时间为4s
B. 椰子到达地面时的速度为20m/s
C. 椰子下落过程的平均速度为5m/s
D. 同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
【答案】B
【解析】
【详解】A.椰子下落过程所用的时间为,A错误;
B.椰子到达地面时的速度为v=gt=20m/s,B正确;
C.椰子下落过程的平均速度为,C错误;
D.因重力加速度与质量无关,则同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子与质量较小的椰子同时落到地面,D错误。
故选B。
12. P点为足够长光滑斜面的顶端,相同滑块间隔相同时间从P点由静止释放,如图为第4个滑块刚好释放时各滑块的位置。当第5个滑块刚释放时,滑块3、4间,2、3间,1、2间的距离分别为、、,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当第5个滑块刚释放时,则有,,
可得
故选C。
13. 如图所示,一辆轿车以的速度,从匝道驶入限速为的某高架桥快速路的行车道。由于前方匀速行驶的货车速度较小,轿车司机踩油门超车,加速后发现无超车条件,立即踩刹车减速,经过减速后,刚好与前方货车保持约距离同速跟随。整个过程中轿车的速度与时间的关系如图乙所示,货车一直保持匀速。下列说法中正确的是( )
A. 该过程轿车出现了超速情况
B. 加速过程轿车的加速度大小为
C. 轿车开始加速时与货车的距离约为
D. 该过程轿车与货车之间的距离先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图乙可知轿车的最大速度为24 m/s=86.4 km/h<90km/h,该过程轿车没有超速,故A错误;
B.轿车的加速度大小为,故B错误;
C.0~11s内,轿车的位移为
货车的位移为
开始的距离为,故C正确;
D.轿车速度一直大于货车速度,直到11s末两车速度相等,所以两车距离一直在减小,故D错误。
故选C。
14. 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广大消费者的青睐,已成为家庭用车的主流。如图所示,在平直的公路上,甲车和乙车一前一后速度均沿正方向运动,甲车的加速度为,乙车的加速度为,对甲车和乙车的运动,下面判断正确的是( )
A. 甲车做加速直线运动,乙车做减速直线运动
B. 甲车的加速度大于乙车的加速度
C. 甲车的速度变化和乙车的速度变化一样快
D. 甲车、乙车在相等时间内速度变化量相同
【答案】AC
【解析】
【详解】A.甲车和乙车一前一后沿正方向运动,甲车加速度为正,则甲做加速直线运动,乙车的加速度为负,可知乙车做减速直线运动,故A正确;
B.加速度的符号代表方向,可知甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小,故B错误;
C.加速度表示速度变化的快慢,可知甲车的速度变化与乙车的速度变化一样快,故C正确;
D.根据
可知甲车、乙车在相等时间内速度变化量大小相等,但是方向不同,故D错误。
故选AC。
15. 一辆汽车开始刹车后运动的位移随时间变化的规律是,x和t的单位分别是m和s,以下说法正确的是( )
A. 初速度,加速度
B. 初速度,加速度
C. 汽车刹车到停止所用时间为5s
D. 汽车刹车后4s内的位移是12.5m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将匀变速直线运动位移公式与题目中的对比,可得初速度 ,,即加速度,故AB错误;
C.刹车停止时末速度,由得,故C错误;
D.汽车在时已停止,刹车后内的位移等于内的位移。代入公式(),得,故D正确。
故选D。
二、实验题(本题共2小题,共16分)
16. 光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,如图所示,它的原理是发射端向接收端发出一束很细的红外线,当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间,再用挡光板的宽度与挡光时间求得运动物体的瞬时速度。
(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度,在所要测量的物体速度较小时,为了减小误差,应选择宽度比较___________(填“宽”或“窄”)的挡光板。
(2)实验中选用的挡光板宽度是,测得挡光板通过光电门的时间是,则物体通过光电门时的速度大小___________。
【答案】 ①. 窄 ②. 10
【解析】
【详解】(1)[1]因为,可知当时,可认为Δt时间内物体的平均速度等于瞬时速度v,Δx越小,则越接近瞬时速度的实际值,又因为所要测量的物体的速度较小,所以测量中选择宽度比较窄的挡光板。
(2)[2]物体经光电门时的速度大小为
17. 某同学利用如图甲所示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器,它的工作电压约,当电源的频率为时,它每隔________s打一次点;
(2)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是________;
A. 电磁打点计时器使用的是的直流电源
B. 在测量物体速度时,先接通打点计时器的电源,后让物体运动
C. 打点计时器打点的时间间隔与使用的电源频率无关
D. 纸带上打的点越密,说明物体运动越慢
(3)某同学实验中获得一条纸带,如图乙所示,其中两相邻计数点间有3个点未画出、已知所用电源的频率为,则打A点时小车运动的速度大小________,小车运动的加速度大小________(结果保留2位有效数字);
(4)如果当时电网中交变电流的频率是,而做实验的同学并不知道,由此引起的系统误差将使加速度的测量值与实际值相比偏________(填“大”或“小”)。
【答案】(1)0.02 (2)BD
(3) ①. 0.42 ②. 0.61
(4)大
【解析】
【小问1详解】
电磁打点计时器每个交流电周期打一次点。设打点周期为,电源频率为,由周期与频率的关系得,代入数据得
【小问2详解】
A.电磁打点计时器使用交流电源,故A错误;
B.实验时应先接通打点计时器的电源,待打点稳定后再让小车运动,故B正确;
C.相邻点的时间间隔由电源频率决定,故C错误;
D.在相同时间内,纸带上点越密表示小车通过的位移越小,速度越小,故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
[1]取小车运动方向为正。相邻计数点之间有3个点未画出,对应4个打点周期,所以相邻计数点的时间间隔为
点瞬时速度
[2]图乙给出的长度均为各计数点相对点的累计距离。把四段位移分为前、后各两段,前两段的位移为,后两段的位移为
由逐差法得
【小问4详解】
相邻计数点之间有4个打点周期,实际频率为,实验者仍按计算。实际计数间隔和实验者采用的计数间隔分别为,。纸带各段位移不变,将两种间隔代入前述逐差式得
所以加速度的测量值比实际值偏大。
三、解答题(本题共3小题,共37分)
18. 物体以的速度开始做匀减速运动,加速度大小是。求物体:
(1)第3 s末的速度大小;
(2)前2 s内的位移大小;
(3)第2 s内的位移大小。
【答案】(1)4m/s
(2)16m (3)7m
【解析】
【18题详解】
第3s末速度大小:v=v0+at=10m/s-2×3m/s=4m/s
【19题详解】
由匀变速位移公式,代入,
【20题详解】
第2s内是指第1s末到第2s末的1s时间间隔,等于前2s的位移减去前1s的位移:
由匀变速位移公式,前1s的位移
因此第2s内位移大小
19. 如图所示为ETC专用通道,若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道),试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)若人工收费通道,汽车以匀减速到停下,花20s拿卡后,又以匀加速到原来速度,汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?
【答案】(1)48 m;(2)6s;(3)
【解析】
【详解】设该车初速度方向为正方向
v=14.4 km/h=4m/s
v0=72 km/h=20 m/s
a1=-4m/s2
(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则
v2-v02=2a1x1
x1=48 m
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段
v=v0+a1t1
t1=4s
则加速和减速的总时间
t=t1+t2=6s
(3)若人工收费通道,汽车以匀减速到停下的时间
减速的位移为
拿卡时间
以匀加速到原来速度的时间
加速位移为
ETC的加速位移为
汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间
20. 如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,管长为为空管的上、下两端,空管由于受外力作用,静止在空中,同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛,不计一切阻力,取。
(1)若小球上抛的初速度为,求小球上升过程中离抛出点的最大高度;
(2)若小球上抛的初速度为,求小球穿过空管所需的时间;
(3)改变外力作用,空管由静止开始竖直向下做加速运动,加速度大小为,若此空管静止时端离地高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度大小的范围。
【答案】(1)5m (2)1s
(3)
【解析】
【小问1详解】
最大高度
【小问2详解】
最大高度
小球从最高点到有
得
小球从最高点到有
得
穿过空管所需时间
【小问3详解】
(3)设空管经过时间到达地面
得
小球在时间内下降的位移
小球落入管内的条件是
解得
【点睛】
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$