2026-2027学年高一上学期物理期中模拟测试试题
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内容正文:
高一2026-2027学年第一学期期中测试物理学科试题
本试卷分第Ι卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分
满分:100分;考试时间:75分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题,共46分)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28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。
1.2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的( )
A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度
2.某同学用橡皮擦水平向右擦除作业本上的铅笔字,作业本只与橡皮擦和水平桌面接触,且相对桌面保持静止,则此过程中( )
A.桌面对作业本无摩擦力
B.桌面对作业本的摩擦力方向水平向右
C.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向左
D.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向右
3.如图所示,用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
A.两个力的夹角小一些省力
B.两个力的夹角大一些省力
C.两个力的夹角变大,、的合力变大
D.两个力的夹角变小,、的合力变大
4.如图所示,一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上,质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,设斜面足够长,已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向,则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
5.在研究自由落体运动时,伽利略让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,他在斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,如图所示。并且重复了上百次。设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,下列关系式是伽利略证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
6.我国古代很多建筑采用蝴蝶瓦方式铺设屋顶(如图甲),以利通风,防止木材腐朽。图乙是三根椽子和两片底瓦、一片盖瓦的铺设示意图,三根椽子互相平行,与水平面夹角θ=30°。图丙是垂直椽子截面的示意图,椽子在每个接触点处对底瓦的支持力FN三根椽子所在平面的垂线间夹角α=37°,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知盖瓦和底瓦质量相等,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,cos37°=0.8,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦,则底瓦与椽子间的动摩擦因数μ应满足:( )
A. B. C. D.
7.甲、乙两辆遥控小汽车在一条直线上沿同一方向做匀加速直线运动,它们的速度v随着时间t变化的关系图像如图所示。已知时,两车经过同一位置,下列说法正确的是( )
A.时,两车相遇
B.时,两车相遇
C.时,两车相距最远
D.相遇前两车之间的最大距离为1m
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为80m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
9.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上处于静止状态,其中,,,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力方向向左
B.若只撤去,木块有可能滑动
C.若只撤去,木块有可能滑动
D.若只撤去,木块受到的摩擦力一定是,方向向左
10.在地铁某路段的隧洞墙壁上,连续相邻地挂有相同的广告画,画幅的宽度为0.8m,在列车行进的某段时间内,由于视觉暂留现象,车厢内的人向窗外望去会感觉广告画面是静止的。若要使人望向窗外时,看到的是画中的苹果做自由落体运动,则这段时间内(人眼的视觉暂留时间取0.05s,重力加速度g取)
A.列车的车速为8m/s
B.隧洞墙壁上每幅画中苹果所在的位置可连成抛物线
C.隧洞墙壁上相邻两幅画中苹果之间的高度差都相等
D.隧洞墙壁上连续相邻两幅画中苹果之间的高度差不相等,依次相差2.5cm
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分).
11.(6分)两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速度。第一小组使用了电磁打点计时器和纸带,如图甲所示,第二小组使用了气垫导轨和光电门,如图乙所示。
(1)第一小组得到纸带的一部分如图丙所示,将纸带上一点标记为A点,然后按打点顺序每隔四个点(图上未画出)依次标为B、C、……,其中,,,,,。已知打点计时器所接电源频率为50Hz,则小车运动的加速度大小为______,打E点时小车的速度大小为______m/s。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)第二小组实验中,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离(,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光)电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光板的宽度,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小:______m/s,通过第二个光电门的速度大小______m/s,滑块运动的加速度大小______。(计算结果均保留3位有效数字)
12.(9分)某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_________或_________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,小李用大小为100N、方向与水平方向的夹角为37°的拉力拉着质量为22kg的行李箱沿水平地面匀速前进。已知,。行李箱与地面间的摩擦力视为滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)行李箱对地面的压力大小;
(2)行李箱与地面间的动摩擦因数。
14.(13分)伽利略在研究自由落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的。他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。为估测某照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在A点正上方的高度自由下落,每块砖的平均厚度为6.0 cm。不计空气阻力,重力加速度。
a.计算石子到达点时的速度大小:
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
(2)事实上,速度随位移均匀变化的运动也存在。已知某物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动,初速度为,其速度随位移的变化率。
a.写出该物体位移为时的速度;
b.试推导证明:此物体运动的加速度和速度成正比,且比例系数为。
15.(16分)贵州“村超”爆红全网,足球比赛精彩纷呈。在某场比赛中,甚至出现了“巴西”式直塞传球破门的精彩镜头。这一过程可简化成:如图1所示,甲球员在中场A处,发现己方乙球员在B处且无人防守,于是甲将足球以12m/s的初速度在水平地面上沿A、B连线传出,在传出球的同时,乙从B处由静止开始沿A、B连线向远离A的方向运动,从此刻开始计时,足球和乙球员运动过程的图像如图2所示。在时,乙与足球同时到达球门前方C处,乙飞脚射门成功。已知A、B、C三点连线与球门线垂直,C点到球门线的距离为7m。求:
(1)A处到球门线的距离;
(2)A、B间的距离:
(3)甲传球后,乙球员与足球在运动过程中有几次相遇,且在何时相遇。
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高一2026-2027学年第一学期期中测试物理学科试题
本试卷分第Ι卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分
满分:100分;考试时间:75分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题,共46分)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28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。
1.2025年11月12日,公安部组织起草了《机动车运行安全技术条件》征求意见稿,明确提出乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的( )
A.最大速度 B.最小速度 C.最大加速度 D.最小加速度
【答案】C
【解析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为,乘用车默认百公里加速时间(从静止加速到100km/h的时间)不低于5秒,此要求目的是限制车辆的速度变化的快慢,即限制汽车的最大加速度。故选C。
2.某同学用橡皮擦水平向右擦除作业本上的铅笔字,作业本只与橡皮擦和水平桌面接触,且相对桌面保持静止,则此过程中( )
A.桌面对作业本无摩擦力
B.桌面对作业本的摩擦力方向水平向右
C.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向左
D.橡皮擦对作业本的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【解析】AB.作业本相对桌面保持静止,处于平衡状态。水平方向上,作业本受到橡皮擦向右的摩擦力,根据二力平衡可知,桌面对作业本的静摩擦力方向一定水平向左,故A、B错误;
CD.橡皮擦水平向右运动,相对作业本向右滑动,因此橡皮擦对作业本施加的滑动摩擦力方向水平向右,故C错误,D正确。故选D。
3.如图所示,用同样大小的力、提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力、在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
A.两个力的夹角小一些省力
B.两个力的夹角大一些省力
C.两个力的夹角变大,、的合力变大
D.两个力的夹角变小,、的合力变大
【答案】A
【解析】AB.两个力的合力与水桶的重力等大反向,则两个力的合力一定,则夹角越小,分力越小,即夹角小一些省力,选项A正确,B错误;
CD.因两个力的合力与水桶的重力等大反向,无论两个力的夹角变大还是变小,、的合力总是不变的,选项CD错误。故选A。
4.如图所示,一倾角为θ=37°的斜面固定在地面上,质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行,设斜面足够长,已知该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。取初速度v0的方向为正方向,则该滑块所受摩擦力Ff随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】滑块上升过程中受滑动摩擦力,有Ff=μFN,FN=mgcos θ,联立,解得Ff=6.4 N,方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后,由于重力的分力mgsin θ=6N<Ff,所以滑块将静止,滑块受到的摩擦力为静摩擦力,由平衡条件得Ff'=mgsin θ=6 N,方向沿斜面向上。故选B。
5.在研究自由落体运动时,伽利略让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,他在斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,如图所示。并且重复了上百次。设A、B、C与斜面底端的距离分别为x1、x2、x3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,下列关系式是伽利略证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.由匀变速直线运动的位移公式,,,解得,如果上式成立,则小球做匀变速直线运动。在伽利略那个年代,能够比较准确测量小球沿斜面下滑时的位移和运动时间,故A正确;
B.由平均速度公式,可得,故B错误;
C.表达式可以证明小球沿斜面下滑是匀变速直线运动,但是在伽利略那个年代,比较准确测量小球的速度是做不到的,故C错误;
D.表达式, 并不能证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动,故D错误。故选A。
6.我国古代很多建筑采用蝴蝶瓦方式铺设屋顶(如图甲),以利通风,防止木材腐朽。图乙是三根椽子和两片底瓦、一片盖瓦的铺设示意图,三根椽子互相平行,与水平面夹角θ=30°。图丙是垂直椽子截面的示意图,椽子在每个接触点处对底瓦的支持力FN三根椽子所在平面的垂线间夹角α=37°,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知盖瓦和底瓦质量相等,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,cos37°=0.8,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦,则底瓦与椽子间的动摩擦因数μ应满足:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】以这三片瓦整体作为研究对象,易得这个整体的重力在垂直椽子所在平面方向上的分力为,垂直椽子所在平面方向整体处于平衡状态,则有,可得,为使底瓦与盖瓦不下滑,应使,解得,故选A。
7.甲、乙两辆遥控小汽车在一条直线上沿同一方向做匀加速直线运动,它们的速度v随着时间t变化的关系图像如图所示。已知时,两车经过同一位置,下列说法正确的是( )
A.时,两车相遇
B.时,两车相遇
C.时,两车相距最远
D.相遇前两车之间的最大距离为1m
【答案】A
【解析】ABC.时两车经过同一位置,结合图像可知甲车的初速度
甲车的加速度
乙车的初速度
乙车的加速度
当时,甲车的位移为
乙车的位移为
可知时,两车相遇,故A正确,BC错误;
D.相遇前两车之间的距离最大时速度相等,由图可知为时刻,甲车的位移为
乙车的位移为
两车之间的最大距离为,故D错误。故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为80m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
【答案】AD
【解析】A.运动员的位移大小为,方向由P指向R,A正确;
B.运动员的路程,B错误;
C.平均速度大小,C错误;
D.平均速率大小,D正确。故选AD。
9.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上处于静止状态,其中,,,下列说法正确的是( )
A.木块受到的摩擦力方向向左
B.若只撤去,木块有可能滑动
C.若只撤去,木块有可能滑动
D.若只撤去,木块受到的摩擦力一定是,方向向左
【答案】AB
【解析】A.木块静止,水平方向受向右的、向左的,因此水平方向上和的合力为,合力水平向右,根据平衡条件,木块受到水平向左的大小为的静摩擦力,A正确;
B.由上述分析可知,木块的最大静摩擦力,只撤去,木块对桌面的正压力减小,最大静摩擦力随之减小,减小后最大静摩擦力可能小于水平方向的合力,因此木块有可能滑动,B正确;
C.只撤去,水平方向仅剩下向左的,需要的静摩擦力仅为,仍存在,正压力不变,最大静摩擦力仍有
故木块一定保持静止,不可能滑动,C错误;
D.只撤去,水平方向仅剩下向右的,若最大静摩擦力大于,木块静止,则静摩擦力大小为,方向向左;若最大静摩擦力小于,木块滑动,摩擦力为滑动摩擦力,大小不等于,因此摩擦力不一定是,D错误。故选AB。
10.在地铁某路段的隧洞墙壁上,连续相邻地挂有相同的广告画,画幅的宽度为0.8m,在列车行进的某段时间内,由于视觉暂留现象,车厢内的人向窗外望去会感觉广告画面是静止的。若要使人望向窗外时,看到的是画中的苹果做自由落体运动,则这段时间内(人眼的视觉暂留时间取0.05s,重力加速度g取)
A.列车的车速为8m/s
B.隧洞墙壁上每幅画中苹果所在的位置可连成抛物线
C.隧洞墙壁上相邻两幅画中苹果之间的高度差都相等
D.隧洞墙壁上连续相邻两幅画中苹果之间的高度差不相等,依次相差2.5cm
【答案】BD
【解析】A.地铁移动速度达到相邻图片时间间隔为0.05s时,可以认为广告画面静止,所以列车速度为,A错误;
B.以匀速行驶的列车为参考系,画中的苹果是自由落体运动,则在以地面为参考系中画中苹果任意时刻水平方向的位置与列车相同,竖直方向自由落体的位置,因此隧洞墙壁上每幅画中苹果所在的位置可连成抛物线,B正确;
C.列车匀速直线运动,每隔相等时间通过一幅画,则苹果在竖直方向的自由落体运动,连续相等时间内的位移之比是,隧洞墙壁上相邻两幅画中苹果之间的高度差不相等,C错误;
D.根据可得隧洞墙壁上连续相邻两幅画中苹果之间的高度差的差值为,D正确。故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
三、实验题(本大题共2小题,共15分).
11.(6分)两个实验小组分别采用了不同的装置来测定物体的加速度。第一小组使用了电磁打点计时器和纸带,如图甲所示,第二小组使用了气垫导轨和光电门,如图乙所示。
(1)第一小组得到纸带的一部分如图丙所示,将纸带上一点标记为A点,然后按打点顺序每隔四个点(图上未画出)依次标为B、C、……,其中,,,,,。已知打点计时器所接电源频率为50Hz,则小车运动的加速度大小为______,打E点时小车的速度大小为______m/s。(计算结果均保留3位有效数字)
(2)第二小组实验中,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离(,配套的数字毫秒计时器记录了遮光板通过第一个光)电门的时间,通过第二个光电门的时间,已知遮光板的宽度,分别求出滑块通过第一个光电门的速度大小:______m/s,通过第二个光电门的速度大小______m/s,滑块运动的加速度大小______。(计算结果均保留3位有效数字)
【答案】(1)(1分)(1分) (2) (1分)(1分) (2分)
【解析】(1)打点计时器所接电源频率为50Hz,可知打点周期为
每相邻两个计数点间还有4个点,可知相邻计数点的时间间隔为
根据逐差公式,可知
得小车的加速度
代入数据解得
打E点时小车的速度大小为
(2)[1]滑块通过第一个光电门的速度大小
通过第二个光电门的速度大小
根据速度位移公式可得,可得滑块运动的加速度大小
12.(9分)某同学做力的合成实验,实验装置如图(a)甲所示,该装置中三根支撑脚L、M、N的高度可通过地脚螺钉调节。完成下列填空:
(1)该同学借助水平仪将实验装置台面调至水平。水平仪内封有液体和气泡,当水平仪底面水平时,气泡会静止在水平仪中心处,俯视图如图(a)乙所示。将水平仪放到台面上,气泡静止在水平仪中的位置俯视图如图(a)丙所示,下列操作能将台面调成水平的是_________或_________(填正确答案标号);
A.保持M和N高度不变,调高L B.保持M和N高度不变,调低L
C.保持L高度不变,同时调高M和N D.保持L高度不变,同时调低M和N
(2)如图(b)甲所示,将橡皮筋一端固定在O点,另一端通过圆环、细线与弹簧测力计相连。某次实验时,拉伸橡皮筋调整圆环圆心至点并保持静止,记录两细线的夹角,由弹簧测力计读出拉力和的大小,其中的读数为_____________N;
(3)根据测量结果在方格纸上画出和的图示,如图(b)乙所示。已知方格纸上每小格边长代表,用作图法可得和的合力大小为_____________N(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) A(2分) D(2分) (2)3.00 (2分) (3)4.0 (3分)
【解析】(1)水平仪气泡会向较高的一端移动,根据图丙可知是M和N端高了的原因,所以要将台面调成水平,需要保持M和N高度不变,调高L或者保持L高度不变,同时调低M和N,故选A或D。
(2)由图可知F1的读数为3.00N
(3)根据平行四边形法则做出合力图像如图所示
由于每小格边长代表0.5N,故可得F1和F2的合力大小为F=8×0.5N=4.0N
与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。
四、解答题(本大题共3小题,共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示,小李用大小为100N、方向与水平方向的夹角为37°的拉力拉着质量为22kg的行李箱沿水平地面匀速前进。已知,。行李箱与地面间的摩擦力视为滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)行李箱对地面的压力大小;
(2)行李箱与地面间的动摩擦因数。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)对行李箱进行受力分析,如下图所示
行李箱匀速前行,受力平衡,根据平衡条件,竖直方向上有(2分)
可得地面对行李箱的支持力大小为(2分)
根据牛顿第三定律,可得行李箱对地面的压力大小为(1分)
(2)水平方向上有(2分)
可得行李箱受到的摩擦力大小为(1分)
根据摩擦力的公式有(1分)
联立可得行李箱与地面间的动摩擦因数为(1分)
14.(13分)伽利略在研究自由落体运动时,猜想自由落体的速度是均匀变化的。他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道,自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。为估测某照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在A点正上方的高度自由下落,每块砖的平均厚度为6.0 cm。不计空气阻力,重力加速度。
a.计算石子到达点时的速度大小:
b.估算这架照相机的曝光时间(结果保留一位有效数字)。
(2)事实上,速度随位移均匀变化的运动也存在。已知某物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动,初速度为,其速度随位移的变化率。
a.写出该物体位移为时的速度;
b.试推导证明:此物体运动的加速度和速度成正比,且比例系数为。
【答案】(1), (2),
【解析】(1)a.取竖直向下为正方向,石子从静止开始下落,下降高度为。由匀变速直线运动速度与位移关系得(2分)
其中,解得(1分)
b.图中模糊径迹约为两块砖的厚度,故石子在曝光期间的位移大小为。曝光时间很短,可用石子到达点时的速度近似曝光期间的平均速度。由平均速度定义并作上述近似得(2分)
代入和
由平均速度定义得(1分)
(2)a.由题给速度随位移的变化率(2分)
从初始位置到位移的过程中,速度变化量等于与位移的乘积,即(2分)
整理得(1分)
b.在足够短的时间间隔内,平均速度和平均加速度可分别表示该时刻的速度和加速度。由加速度定义、速度定义,结合题给关系(1分)
所以(1分)
因此与成正比,比例系数为。
15.(16分)贵州“村超”爆红全网,足球比赛精彩纷呈。在某场比赛中,甚至出现了“巴西”式直塞传球破门的精彩镜头。这一过程可简化成:如图1所示,甲球员在中场A处,发现己方乙球员在B处且无人防守,于是甲将足球以12m/s的初速度在水平地面上沿A、B连线传出,在传出球的同时,乙从B处由静止开始沿A、B连线向远离A的方向运动,从此刻开始计时,足球和乙球员运动过程的图像如图2所示。在时,乙与足球同时到达球门前方C处,乙飞脚射门成功。已知A、B、C三点连线与球门线垂直,C点到球门线的距离为7m。求:
(1)A处到球门线的距离;
(2)A、B间的距离:
(3)甲传球后,乙球员与足球在运动过程中有几次相遇,且在何时相遇。
【答案】(1);(2)15m;(3)两次,2s,6s
【详解】(1)由图像可知足球的加速度大小(2分)
则AC的距离(2分)
A处到球门线的距离(2分)
(2)由图像面积表示位移,可知乙从B到C的位移(2分)
A、B间的距离(2分)
(3)根据图像面积,乙球员加速时位移(2分)
设乙球员与足球在运动过程中t秒相遇,根据位移关系(2分)
解得,(2分)
故乙球员与足球在运动过程中有两次相遇,分别是2s和6s。
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