江苏省高中2026-2027学年高一上学期期中考试物理模拟试卷五(必修一前三章)
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期高一期中物理试卷(五)
(本卷共16小题,满分100分,时间75分钟)
一、单选题:本题共11小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,2025年9月3日在天安门广场举行了盛大的93阅兵,下列说法正确的是( )
A.阅兵式从9∶20正式开始,9∶20指的是时间间隔
B.仪式最后放飞和平鸽,在研究和平鸽飞行姿势时可以把和平鸽看成质点
C.如图所示,飞机并列飞过天安门上空时,以一架飞机为参考系,另外几架飞机处于静止状态
D.放飞的气球在任何情况下都不能看成质点
2.大型氢气球被一根固定在地面上的细线拉着,在水平风力作用下处于静止状态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.氢气球共受3个力的作用
B.水平风力逐渐增大,绳子拉力变大
C.水平风力逐渐增大,绳与水平方向的夹角越大
D.水平风力逐渐增大,绳子拉气球的力大于气球拉绳子的力
3.如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.该实验运用了控制变量法
B.丙图弹簧测力计一定要竖直向上拉
C.重复实验再次进行验证时,小圆环的位置不需要与前一次相同
D.该实验的误差主要来自弹簧的自重
4.如图,四块完全相同木块并排固定在水平地面上,从左至右编号依次为1、2、3、4。一颗可视为质点的子弹从木块1左端以初速度射入,子弹恰好从木块4穿出。假设子弹在木块中做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A.子弹穿过木块1的速度大小为
B.子弹穿过木块2的速度大小为
C.子弹穿过木块1、2与木块3、4的平均速度之比为
D.子弹穿过木块1与木块4的时间之比为1∶2
5.如图所示,在小球A(未画出)自由下落的同时,小球B做竖直上抛运动,两小球同时落地。不计空气阻力,则下列结论中正确的是( )
A.A的初始下落高度是B的最大上升高度的2倍
B.两球在空中运动时,A相对于B先做加速运动后做减速运动
C.B上升至最高点前,A、B的速度变化量方向相反
D.B上升至最高点时,A、B之间的距离是B最大上升高度的2倍
6.函数图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图为物体做直线运动的几种函数图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在这段时间内的位移等于
B.乙图中,物体的加速度为
C.丙图中,时物体的速度为
D.丁图中,可知道物体在做速度逐渐变大的变加速直线运动
7.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车后恰好不相撞。两辆车刹车时的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.是
C.两车停下来时乙在前,甲在后
D.开始刹车时两辆车的间距等于
8.下列四幅图中质量分布均匀的小球均处于静止状态,以下说法正确的是( )
A.图甲中,小球对水平地面的压力是由于地面发生形变产生的
B.图乙中,若轻绳竖直,则轻绳对小球的拉力为零
C.图丙中,轻杆对小球的弹力方向沿杆斜向上
D.图丁中,水平地面上,竖直墙面对小球作用力水平向右
9.将n根劲度系数为k的相同均匀轻质弹簧依次首尾连接,所形成弹簧系统的劲度系数为。取其中一根弹簧竖直悬挂重物,平衡时弹簧伸长了x0,把这根弹簧截成等长的3段,如图所示,将各段等间距地排列在同一竖直面内,下端均固定在同一水平轻杆上,在中间弹簧下面的杆上悬挂同一重物,弹簧始终在弹性限度内,平衡时各小段弹簧的伸长量为( )
A. B. C.x0 D.3x0
10.便携式液压扩张机的原理示意图如图所示,它被广泛应用于交通事故、地震等意外事故和灾害救援。滑块C固定,滑块B与光滑的左壁接触,滑块C、滑块B以及两根相同轻杆a、b均由铰链连接,a、b杆跟水平线夹角始终相等。不计滑块的重力,设定图中,。如果要用该装置顶起重力为的重物D,则在a、b连接处施加水平力的大小至少为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,打印机进纸槽里叠放着一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,每张白纸的质量均为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B.第一、二张白纸间的摩擦力大小为
C.第二、三张白纸间的摩擦力大小为
D.第三、四张白纸间的摩擦力大小为
二、非选择题:本题共5小题,共56分.12题15分,其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位.
12.某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”,电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源。
(1)下列说法中正确的是________。
A.实验时,先释放纸带,再接通电源
B.实验时,先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带
C.释放前小车应停在靠近打点计时器处
D.释放前小车应停在靠近滑轮处
(2)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。x1=3.59 cm,x2=4.41 cm,x3=5.19 cm,x4=5.97 cm,x5=6.78 cm,x6=7.64 cm。则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打C点时小车的速度vC=________m/s(结果均保留2位有效数字)。
(3)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出v-t图像________,并根据图像计算出小车运动的加速度a=________m/s2(结果保留3位有效数字)
13.如图所示,甲、乙两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,其中甲物体静止在粗糙的水平面上,乙物体悬空静止,轻绳OM、ON与水平方向间的夹角分别为60°、30°。已知乙物体的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)轻绳OM、ON的拉力大小;
(2)甲物体对水平面的摩擦力的大小和方向;
14.国庆假期结束,小明乘飞机返回深圳。飞机在机场降落后,飞行员立即打开减速板并开启发动机反推,飞机在水平跑道上做匀减速直线运动,最后停在跑道上的指定停机位置。已知飞机着陆瞬间速度大小为60 m/s,在跑道上滑行过程中加速度大小为2 m/s2。求:
(1)飞机着陆后40 s内滑行的距离s1;
(2)飞机从着陆到滑行位移为800 m所用的时间t。
15.某跨江大桥在大雾天气常实行交通管制。某日晨雾消散,交警打开大桥入口的移动栏杆放行排队车流,每次持续放行时间为t=65 s。按通行规则,栏杆复位前车头已驶过入口停止线的车辆可继续上桥。如图所示,假设停止线后的车队沿桥轴方向依次排列,第一辆车车头紧挨停止线,相邻两车车头间均相距L=8 m。每辆汽车从静止起步后,先以大小为a1=2.5 m/s2的加速度匀加速行驶,达到限速v1=90 km/h后保持匀速。求:
(1)汽车匀加速行驶的时间t1及这段匀加速运动的位移大小d;
(2)假设排队车辆在栏杆打开的瞬间一齐起步,本轮放行最多能让多少辆汽车上桥?
16.如图所示,在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为a,质量为的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一半径为,质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止,球的球心为O点且OB与竖直方向的夹角为θ,正方体的边长,正方体与水平地面的动摩擦因数为(已知重力加速度g取,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,)。
(1)若,,求立方体对球的弹力大小和竖直墙壁对球的弹力大小;
(2)若,保持球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求球质量的最大值;
(3)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体右侧面BC到墙壁之间距离小于某个值d时,无论球质量为多大(保持球的半径不变),球和正方体始终处于静止状态,且球未落到地面,求d的值(该问结果保留3位有效数字)。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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2026—2027学年度第一学期高一期中物理试卷(五)
(本卷共16小题,满分100分,时间75分钟)
一、单选题:本题共11小题,每小题4分,共44分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,2025年9月3日在天安门广场举行了盛大的93阅兵,下列说法正确的是( )
A.阅兵式从9∶20正式开始,9∶20指的是时间间隔
B.仪式最后放飞和平鸽,在研究和平鸽飞行姿势时可以把和平鸽看成质点
C.如图所示,飞机并列飞过天安门上空时,以一架飞机为参考系,另外几架飞机处于静止状态
D.放飞的气球在任何情况下都不能看成质点
【答案】C
【详解】A.阅兵式从9∶20正式开始,9∶20指的是时刻,故A错误;
B.在研究和平鸽飞行姿势时,其形状、大小不能忽略,不可以把和平鸽看成质点,故B错误;
C.飞机并列飞过天安门上空时,彼此相对位置不变,以一架飞机为参考系,另外几架飞机处于静止状态,故C正确;
D.当研究气球上升的高度或运动轨迹,且气球的大小远小于运动距离时,可以忽略其形状和大小,将其看成质点,故D错误。
故选C。
2.大型氢气球被一根固定在地面上的细线拉着,在水平风力作用下处于静止状态,如图所示。下列说法正确的是( )
A.氢气球共受3个力的作用
B.水平风力逐渐增大,绳子拉力变大
C.水平风力逐渐增大,绳与水平方向的夹角越大
D.水平风力逐渐增大,绳子拉气球的力大于气球拉绳子的力
【答案】B
【详解】A.氢气球受到重力、空气浮力、水平风力、绳子拉力,一共4个力的作用,A错误;
B.对气球受力正交分解,设绳拉力为T,绳与水平方向夹角为θ。 水平方向
竖直方向
竖直方向浮力、重力不变,故Tsinθ为定值;风力F风增大,则Tcosθ增大,可得绳子拉力T变大,B正确;
C. 由(定值),T增大,则sinθ减小,θ减小,绳与水平方向夹角变小,C错误;
D.绳子拉气球的力与气球拉绳子的力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,D错误。
故选B。
3.如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.该实验运用了控制变量法
B.丙图弹簧测力计一定要竖直向上拉
C.重复实验再次进行验证时,小圆环的位置不需要与前一次相同
D.该实验的误差主要来自弹簧的自重
【答案】C
【详解】A.该实验运用的是等效替代法,不是控制变量法,A错误。
B.丙图中弹簧测力计拉力方向与GE 绳方向一致即可,不一定竖直向上拉,B错误。
C.重复实验时,每次实验是独立的,不需要保证小圆环的位置与前一次相同,只有同一组实验中才需要把圆环拉到同一位置保证等效,C正确。
D.该实验的误差主要来自力的大小、方向的记录以及作图误差,并非来自弹簧的自重,D错误。
故选C。
4.如图,四块完全相同木块并排固定在水平地面上,从左至右编号依次为1、2、3、4。一颗可视为质点的子弹从木块1左端以初速度射入,子弹恰好从木块4穿出。假设子弹在木块中做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A.子弹穿过木块1的速度大小为
B.子弹穿过木块2的速度大小为
C.子弹穿过木块1、2与木块3、4的平均速度之比为
D.子弹穿过木块1与木块4的时间之比为1∶2
【答案】B
【详解】A.根据逆向思维,将子弹末速度为0的匀减速直线运动,反向视为初速度为0的匀加速直线运动。设每个木块厚度为,子弹加速度大小为
全程总位移的大小为,由匀变速直线运动的速度位移公式可得
穿过木块1后剩余位移的大小为,设此时速度的大小为,由速度位移公式可得
解得,故A错误;
B.穿过木块2后剩余的位移大小为,设此时速度的大小为,由速度位移公式可得
解得,故B正确;
C.匀变速直线运动的平均速度为初末速度的平均值。穿过1、2的过程:初速度为,末速度为,因此平均速度为
穿过3、4的过程:初速度为,末速度为0,因此平均速度为
因此二者比值为,故C错误;
D.初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等位移的时间比为,对应正向子弹穿过第4块、第3块、第2块、第1块的时间比,因此穿过木块1和木块4的时间之比为,故D错误。
故选B。
5.如图所示,在小球A(未画出)自由下落的同时,小球B做竖直上抛运动,两小球同时落地。不计空气阻力,则下列结论中正确的是( )
A.A的初始下落高度是B的最大上升高度的2倍
B.两球在空中运动时,A相对于B先做加速运动后做减速运动
C.B上升至最高点前,A、B的速度变化量方向相反
D.B上升至最高点时,A、B之间的距离是B最大上升高度的2倍
【答案】D
【详解】A.设小球A自由下落的时间t,则小球B上升到最高点的时间为0.5t,则小球A自由下落高度为,小球B上升的最大高度
故,故A错误;
B.两球在空中运动过程中,加速度均为重力加速度,相对加速度为零,可知A球相对于B球做匀速运动,故B错误;
CD.B球上升至最高点时,上升高度为
A球下降的高度也为
则可得此时AB两球之间距离为
解得,
所以此时AB两球之间的距离是B球最大上升高度的2倍,由可得,二者的速度变化量为
经过相同时间,二者均为抛体运动,加速度相同,则速度变化量也相同,故C错误,D正确。
故选D。
6.函数图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图为物体做直线运动的几种函数图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中,物体在这段时间内的位移等于
B.乙图中,物体的加速度为
C.丙图中,时物体的速度为
D.丁图中,可知道物体在做速度逐渐变大的变加速直线运动
【答案】C
【详解】A.甲图是图像,图线与时间轴所围面积表示位移,若物体由静止匀加速至,位移才等于,而甲图图线向上凸,所围面积大于对应三角形面积,故时间内位移大于,故A错误;
B.乙图是图像,由匀变速直线运动规律
图线过原点说明,则
斜率
解得,故B错误;
C.丙图是图像,由两边同除以得
斜率
得
将、代入
得
则时速度,故C正确;
D.丁图是图像,加速度随时间均匀增大,物体做变加速直线运动,但题中未给出初速度方向,若初速度方向与加速度方向相反,速度先减小,故不能确定速度逐渐变大,故D错误。
故选C。
7.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车后恰好不相撞。两辆车刹车时的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.是
C.两车停下来时乙在前,甲在后
D.开始刹车时两辆车的间距等于
【答案】D
【详解】A.由题中速度时间图像知,乙图线的斜率大于甲图线的斜率,乙车的加速度大于甲车的加速度,A错误;
B.由知,
当甲乙速度相等时有
代入解得,B错误;
C.由图像知,甲车刹车总位移为384m,乙车刹车总位移为400m,结合初始间距48m,可得停下时甲车在乙车前方32m,C错误
D.当两车速度相等时恰好不相碰,从开始刹车到两车速度相等过程中:甲车的位移
乙车的位移
所以开始刹车时两辆车的间距,D正确。
故选D。
8.下列四幅图中质量分布均匀的小球均处于静止状态,以下说法正确的是( )
A.图甲中,小球对水平地面的压力是由于地面发生形变产生的
B.图乙中,若轻绳竖直,则轻绳对小球的拉力为零
C.图丙中,轻杆对小球的弹力方向沿杆斜向上
D.图丁中,水平地面上,竖直墙面对小球作用力水平向右
【答案】B
【详解】A.弹力是施力物体发生形变对受力物体产生的作用,小球对水平地面的压力,施力物体是小球,则小球对水平地面的压力是由于小球发生形变产生的,故A错误;
B.图乙中,若轻绳竖直,小球受到竖直向下的重力和轻绳竖直向上的拉力,两个力均处于竖直方向,若两个力恰好相等,则小球可以平衡;若轻绳对小球的拉力不为零,则小球受三力不能平衡,所以轻绳对小球的拉力为零,故B正确;
C.图丙中,小球的重力与轻杆对小球的弹力平衡,可知轻杆对小球的弹力方向竖直向上,故C错误;
D.图丁中,水平地面上的小球仅受重力和地面支持力即可平衡,竖直墙面对小球无作用力,故D错误。
故选B。
9.将n根劲度系数为k的相同均匀轻质弹簧依次首尾连接,所形成弹簧系统的劲度系数为。取其中一根弹簧竖直悬挂重物,平衡时弹簧伸长了x0,把这根弹簧截成等长的3段,如图所示,将各段等间距地排列在同一竖直面内,下端均固定在同一水平轻杆上,在中间弹簧下面的杆上悬挂同一重物,弹簧始终在弹性限度内,平衡时各小段弹簧的伸长量为( )
A. B. C.x0 D.3x0
【答案】A
【详解】原整根弹簧劲度系数为,悬挂重物平衡时,由胡克定律得
题干给出根劲度系数为的弹簧串联后总劲度系数为。现在原整根弹簧可看作3段相同的小段弹簧串联而成,总劲度系数为,代入规律可得单根小段弹簧的劲度系数满足
悬挂同一重物平衡时,对整体有
联立可得,也就是每根小段弹簧的伸长量均为
故选A。
10.便携式液压扩张机的原理示意图如图所示,它被广泛应用于交通事故、地震等意外事故和灾害救援。滑块C固定,滑块B与光滑的左壁接触,滑块C、滑块B以及两根相同轻杆a、b均由铰链连接,a、b杆跟水平线夹角始终相等。不计滑块的重力,设定图中,。如果要用该装置顶起重力为的重物D,则在a、b连接处施加水平力的大小至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】按作用效果沿AB、AC方向分解力如图甲
可得
正交分解如图乙
可得
根据平衡条件得
由几何关系可知
故
联立解得
故选B。
11.如图所示,打印机进纸槽里叠放着一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力F压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,滚轮与第一张纸不打滑,第一张纸与第二张纸间发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为,每张白纸的质量均为m,不考虑静电力的影响,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.滚轮对第一张白纸的摩擦力大小为
B.第一、二张白纸间的摩擦力大小为
C.第二、三张白纸间的摩擦力大小为
D.第三、四张白纸间的摩擦力大小为
【答案】B
【详解】A.设滚轮对第一张纸的摩擦力大小为。滚轮与第一张纸不打滑,两者间为静摩擦力,其大小满足,实际静摩擦力由第一张纸的水平受力平衡决定,不能直接取最大值,故A错误;
B.第一、二张纸间发生相对滑动,两者间为滑动摩擦力。设第二张纸对第一张纸的支持力为,第一、二张纸间的摩擦力为。第一张纸匀速向右运动,滚轮对它的静摩擦力向右,第二张纸对它的滑动摩擦力向左,完整受力如图所示
对第一张纸,由竖直方向受力平衡得
解得
根据滑动摩擦力公式有,代入得,故B正确;
C.下层各接触面的压力均大于第一、二张纸间的压力,且摩擦因数相同,因此其最大静摩擦力均大于,第二张及其以下的纸张可保持静止。设第二、三张纸间的静摩擦力大小为,第二张纸水平方向受第一张纸向右的摩擦力和第三张纸向左的摩擦力,由受力平衡得,由前述结果得,故C错误;
D.设第三、四张纸间的静摩擦力大小为,第三张纸水平方向受第二张纸向右的摩擦力和第四张纸向左的摩擦力,由受力平衡得,故,故D错误。
故选B。
二、非选择题:本题共5小题,共56分.12题15分,其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位.
12.某班同学利用如图甲所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”,电火花计时器使用的是频率为50 Hz的交流电源。
(1)下列说法中正确的是________。
A.实验时,先释放纸带,再接通电源
B.实验时,先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带
C.释放前小车应停在靠近打点计时器处
D.释放前小车应停在靠近滑轮处
(2)第1个实验小组所得纸带上打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。x1=3.59 cm,x2=4.41 cm,x3=5.19 cm,x4=5.97 cm,x5=6.78 cm,x6=7.64 cm。则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打C点时小车的速度vC=________m/s(结果均保留2位有效数字)。
(3)第2个实验小组计算出所得纸带上各计数点对应的速度后,在坐标系中描出的点如图丙所示,请根据这些点在图丙中作出v-t图像________,并根据图像计算出小车运动的加速度a=________m/s2(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)BC
(2) 0.80 0.48
(3) 1.50(1.40~1.60均可)
【详解】(1)AB.为了更充分利用纸带,实验时先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带,保证纸带开头能打出点,故A错误,B正确;
CD.释放前小车停在靠近打点计时器处,能充分利用纸带,打出更多点,故C正确,D错误。
故选BC。
(2)[1]相邻计数点间有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔
利用逐差法求加速度
代入数据,求得
[2]BD段平均速度等于C点瞬时速度,则
(3)[1]作一条直线,让尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,舍弃偏离很大的点,如图所示
[2]图像斜率代表加速度
由图,斜率约为(都正确)。
13.如图所示,甲、乙两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,其中甲物体静止在粗糙的水平面上,乙物体悬空静止,轻绳OM、ON与水平方向间的夹角分别为60°、30°。已知乙物体的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)轻绳OM、ON的拉力大小;
(2)甲物体对水平面的摩擦力的大小和方向;
【答案】(1),
(2),方向水平向左
【详解】(1)对悬挂的乙受力分析,乙静止,受重力、OM拉力、ON拉力,根据平衡条件得水平方向
竖直方向
代入三角函数值求解,得,
(2)对甲受力分析,绳子跨过定滑轮,水平方向甲受向左的拉力
向右的拉力
甲静止,因此地面对甲的静摩擦力满足,地面对甲的摩擦力方向水平向右
根据牛顿第三定律,甲对水平面的摩擦力大小为,方向水平向左。
14.国庆假期结束,小明乘飞机返回深圳。飞机在机场降落后,飞行员立即打开减速板并开启发动机反推,飞机在水平跑道上做匀减速直线运动,最后停在跑道上的指定停机位置。已知飞机着陆瞬间速度大小为60 m/s,在跑道上滑行过程中加速度大小为2 m/s2。求:
(1)飞机着陆后40 s内滑行的距离s1;
(2)飞机从着陆到滑行位移为800 m所用的时间t。
【答案】(1)900 m
(2)20 s
【详解】(1)飞机从着陆到停止所用的时间由v0=at0
解得t0=30 s
即飞机在40 s内早已停止,40 s内滑行的距离等于它滑跑的全过程位移。由
解得s1=900 m
(2)由
解得t1=20 s,t2=40 s。
因飞机在t0=30 s时已经停止,t2=40 s不合题意,舍去,故所求时间t=20 s
15.某跨江大桥在大雾天气常实行交通管制。某日晨雾消散,交警打开大桥入口的移动栏杆放行排队车流,每次持续放行时间为t=65 s。按通行规则,栏杆复位前车头已驶过入口停止线的车辆可继续上桥。如图所示,假设停止线后的车队沿桥轴方向依次排列,第一辆车车头紧挨停止线,相邻两车车头间均相距L=8 m。每辆汽车从静止起步后,先以大小为a1=2.5 m/s2的加速度匀加速行驶,达到限速v1=90 km/h后保持匀速。求:
(1)汽车匀加速行驶的时间t1及这段匀加速运动的位移大小d;
(2)假设排队车辆在栏杆打开的瞬间一齐起步,本轮放行最多能让多少辆汽车上桥?
【答案】(1)t1=10 s,d=125 m
(2)188辆
【详解】(1)v1=90 km/h=25 m/s,汽车匀加速行驶的时间满足v1=a1t1
解得t1=10 s
这段匀加速运动的位移满足
解得d=125 m
(2)在65 s的持续放行时间内,每辆汽车匀速行驶的距离
行驶的总距离
解得x=1500 m
第n辆车车头原距停止线,能上桥须满足
解得n≤188.5
故本轮放行最多能让188辆汽车上桥。
16.如图所示,在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为a,质量为的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一半径为,质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止,球的球心为O点且OB与竖直方向的夹角为θ,正方体的边长,正方体与水平地面的动摩擦因数为(已知重力加速度g取,,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,)。
(1)若,,求立方体对球的弹力大小和竖直墙壁对球的弹力大小;
(2)若,保持球的半径不变,只增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求球质量的最大值;
(3)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体右侧面BC到墙壁之间距离小于某个值d时,无论球质量为多大(保持球的半径不变),球和正方体始终处于静止状态,且球未落到地面,求d的值(该问结果保留3位有效数字)。
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)对球受力情况如图所示
小球在竖直方向受力平衡,满足
解得正方体对球的弹力大小
小球在水平方向受力平衡,满足
解得竖直墙壁对球的弹力大小
(2)设正方体恰要发生滑动时球的质量为,由上述分析可知
以正方体和球整体作为研究对象,正方体受到地面的摩擦力与小球受到墙面的弹力大小相等,即
两式联立,解得
(3)当正方体右侧面BC到墙壁之间距离为d时达到临界状态,设OB与竖直方向夹角为,根据
即
因无论m多大,球和正方体始终都能保持静止状态,
则临界值
试卷第1页(共3页)
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