精品解析:陕西咸阳市武功县部分学校2026-2027学年高一上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2026—2027学年高一核心素养期中评价
物理试题
注意事项:
1.本试卷共4页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、单项选择题: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符合要求。
1. 2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船发射升空,飞船入轨后约3.5小时,与空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与核心舱对接时的姿态调整,可以将飞船视为质点
B. 研究飞船绕地球运行一周所用的时间,可以将飞船视为质点
C. 对接完成后,以天和核心舱为参考系,飞船是运动的
D. 对接完成后,以地球为参考系,飞船是静止的
2. 2025年12月26日,西安至延安高铁开通运营,线路全长299 km,列车从西安北站出发最快约68分钟可到达延安站。下列说法正确的是( )
A. 68分钟指的是时刻
B. 299 km指的是列车从西安北站到延安站的位移大小
C. 299 km指的是列车从西安北站到延安站的路程
D. 一趟列车8时05分从西安北站发车,8时05分指的是时间间隔
3. 背越式跳高是一项常见的田径运动项目。如图所示,运动员越过横杆时背对横杆,身体向后弯曲呈弓形。下列说法正确的是( )
A. 运动员所受重力的方向竖直向上
B. 运动员过杆时,重心一定在自身身体上
C. 运动员过杆时,重心可能位于横杆的下方
D. 运动员起跳离开地面后,在空中不再受到重力作用
4. 在2026年南阳市科技活动周的机器人互动展演区,正在演示机器人的运动过程,则下列关于机器人运动过程中加速度、速度及速度变化量的说法正确的是( )
A. 加速度增大,速度可能减小 B. 加速度减小,速度一定减小
C. 速度越大,加速度一定越大 D. 速度变化量越大,加速度一定越大
5. 如图为“猎豹”高速摄像机,在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在北京冬季奥运会速度滑冰比赛中,摄像机和某运动员的位移x随时间t变化的图像分别如图所示,取摄像机和某运动员前进的方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
B. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
C. 时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员间的距离越来越大
6. 西安城墙全长13.74 km,是我国现存规模最大、保存最完整的古代城垣之一,游客可在城墙顶面骑行环绕一周。一名游客从永宁门出发,沿城墙骑行一周后回到出发点,用时约1.2 h,骑行途中码表某时刻的示数为“15 km/h”。下列说法正确的是( )
A. 游客骑行一周,位移大小等于路程
B. 该游客骑行一周的平均速度大小约为11.5 km/h
C. 该游客骑行一周的平均速率约为11.5 km/h
D. 码表显示的“15 km/h”指的是平均速度的大小
7. 蹦床项目中,运动员在绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并完成各类空中动作。一名运动员从高处下落,以v1=8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿竖直方向以v2=10 m/s的速度向上弹回。已知运动员与网接触的时间Δt=0.8 s。则运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小为( )
A. 2.5 m/s2 B. 22.5 m/s2 C. 5 m/s2 D. 12.5 m/s2
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是( )
A. 细线对杆的弹力方向水平向左
B. 细线对杆的弹力方向垂直杆向左
C. 杆受到地面的弹力是由于地面的弹性形变产生的
D. 杆受到地面的弹力沿杆向右上方
9. 高层建筑外墙玻璃清洗作业风险较高,作业人员会佩戴带有救生缓降器的安全带。一工人从高处通过缓降器返回地面,全过程的v-t图像如图所示,t1时刻工人的速度达到最大值v1,下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内工人做加速度减小的加速运动
B. t1时刻工人的加速度为零
C. 0~t1时间内工人的平均速度等于0.5v1
D. t1~t2时间内工人做加速度减小的减速运动
10. 2026年2月,第25届冬季奥林匹克运动会在意大利米兰-科尔蒂纳丹佩佐举行,冰壶是比赛项目之一。某次投掷中,冰壶被掷出后沿直线做匀减速运动,经25 s停止,停止前最后2 s内滑行了0.2 m。下列说法正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为0.1 m/s2
B. 冰壶被掷出时的初速度大小为2.5 m/s
C. 冰壶滑行的总距离为62.5 m
D. 冰壶滑行到总距离的一半时,速度大小为1.25 m/s
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。将弹簧上端固定在铁架台上,旁边竖直固定一把刻度尺,在弹簧下端依次悬挂钩码,记录弹簧弹力F(等于所挂钩码的重力)和对应的弹簧长度L,作出F-L图像如图乙所示。
(1)由图乙可知,该弹簧的原长L0=_________cm。
(2)由图乙可知,该弹簧的劲度系数k=_________N/m(结果保留两位有效数字)。
(3)另一位同学先将弹簧平放在水平桌面上测出其自然长度,再将弹簧竖直悬挂进行实验,以弹簧长度与该水平自然长度之差x为横坐标、弹力F为纵坐标作图,发现图线不过原点,与x轴的交点在正半轴上。造成这一现象的主要原因是______________________________________________________。
12. 某同学用如图甲装置探究小车速度随时间变化的规律,所用电源频率为50 Hz。通过实验得到一条纸带,如图乙所示,O、A、B、C、D、E、F为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,各计数点到O点的距离已在图中标出。
(1)电火花打点计时器所用电源为_________(选填“交流220 V”或“交流约8 V”)。
(2)实验中,下列操作正确的是_________(多选,填正确选项前的字母)。
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前,小车应靠近打点计时器
D. 释放小车前,小车应远离打点计时器
(3)相邻两计数点间的时间间隔T=________s。
(4)根据图乙纸带上的数据,可计算出打下E点时小车的速度大小vE=________m/s;小车的加速度大小a=________m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
13. 秋收时节,果园里苹果成熟。在采摘搬运过程中,一果农用水平推力推静止在水平地面上的一箱苹果,如图所示。箱子(含苹果)的质量m=20 kg,箱子与地面间的动摩擦因数μ=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若果农用40 N的水平推力向右推静止的箱子,求此时箱子受到的摩擦力大小和方向;
(2)果农增大推力将箱子推动后,又将推力减小为50 N,箱子仍向前滑动,求此时箱子受到的摩擦力大小;
(3)若在该箱子上再叠放一箱相同的苹果,工人水平推下方的箱子,要使两箱苹果一起沿水平地面向前运动,求下方箱子受到地面的滑动摩擦力大小。
14. 某型号无人机开展性能测试。如图所示,无人机初始处于悬停状态,关停螺旋桨的同时开始计时,无人机先做自由落体运动,当速度达到40m/s时,立即启动螺旋桨,无人机开始做匀减速直线运动,落地时速度恰好减为0。已知整个测试过程总时长为14s,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)无人机自由落体阶段的运动时间;
(2)启动螺旋桨后,无人机的加速度大小;
(3)测试开始时无人机距离地面的高度。
15. 冬季清晨出现团雾,能见度下降。一辆汽车以20m/s的速度在平直车道上行驶,司机发现正前方25m处有一辆货车正以8m/s的速度同向匀速行驶,经0.5s的反应时间后司机开始刹车,刹车后汽车做匀减速直线运动,加速度大小为4m/s2,货车始终匀速行驶。两车均可视为质点。求:
(1)汽车开始刹车后,经过多长时间,汽车速度与货车速度相等;
(2)通过计算判断汽车能否与货车相撞;若不会相撞,求出两车之间的最小距离;
(3)若司机疲劳驾驶,反应时间变长,其余条件不变。为保证汽车不与货车相撞,司机允许的最长反应时间为多少?(结果用分数表示)
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2026—2027学年高一核心素养期中评价
物理试题
注意事项:
1.本试卷共4页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、单项选择题: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符合要求。
1. 2026年5月24日23时08分,神舟二十三号载人飞船发射升空,飞船入轨后约3.5小时,与空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接。下列说法正确的是( )
A. 研究飞船与核心舱对接时的姿态调整,可以将飞船视为质点
B. 研究飞船绕地球运行一周所用的时间,可以将飞船视为质点
C. 对接完成后,以天和核心舱为参考系,飞船是运动的
D. 对接完成后,以地球为参考系,飞船是静止的
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究飞船与核心舱对接时的姿态调整,需要考虑飞船的形状、各部位的朝向,其大小和形状对研究问题的影响不可忽略,不能将飞船视为质点,故A错误;
B.研究飞船绕地球运行一周所用的时间时,飞船的大小、形状远小于其绕地球运行的轨道半径,对研究问题的影响可以忽略,可以将飞船视为质点,故B正确;
C.对接完成后,飞船与天和核心舱的相对位置不再发生变化,以天和核心舱为参考系,飞船是静止的,故C错误;
D.对接完成后,飞船随空间站一起绕地球做圆周运动,相对地球的位置不断发生变化,以地球为参考系,飞船是运动的,故D错误。
故选B。
2. 2025年12月26日,西安至延安高铁开通运营,线路全长299 km,列车从西安北站出发最快约68分钟可到达延安站。下列说法正确的是( )
A. 68分钟指的是时刻
B. 299 km指的是列车从西安北站到延安站的位移大小
C. 299 km指的是列车从西安北站到延安站的路程
D. 一趟列车8时05分从西安北站发车,8时05分指的是时间间隔
【答案】C
【解析】
【详解】A.68分钟是列车从西安北站到延安站运行全过程的持续时长,对应时间轴上的一段区间,属于时间间隔,并非某一瞬时的时刻,故A错误;
B.位移是从初位置到末位置的有向线段,其大小为初末位置间的直线距离,299km是高铁线路的总长度,并非西安北站与延安站的直线距离,因此不是位移大小,故B错误;
C.路程是物体实际运动轨迹的长度,299km是西安北至延安的高铁线路全长,即列车实际行驶轨迹的总长度,对应路程,故C正确;
D.8时05分是列车发车的特定瞬时,对应时间轴上的一个点,属于时刻,并非两个时刻之间的时间间隔,故D错误。
故选C。
3. 背越式跳高是一项常见的田径运动项目。如图所示,运动员越过横杆时背对横杆,身体向后弯曲呈弓形。下列说法正确的是( )
A. 运动员所受重力的方向竖直向上
B. 运动员过杆时,重心一定在自身身体上
C. 运动员过杆时,重心可能位于横杆的下方
D. 运动员起跳离开地面后,在空中不再受到重力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力的方向始终竖直向下,不可能竖直向上,A错误;
B.重心是物体所受重力的等效作用点,其位置可以不在物体自身上。运动员过杆时身体向后弯曲呈弓形,此时重心可以脱离身体,并非一定在自身身体上,B错误;
C.背越式跳高的核心特点就是运动员通过身体的弓形弯曲,让重心从横杆下方穿过,不需要重心高于横杆也能让身体整体越过横杆,因此重心可能位于横杆下方,C正确;
D.重力是地球对附近物体的引力作用,运动员起跳离开地面后,依然在地球附近,始终受到重力作用,D错误。
故选C。
4. 在2026年南阳市科技活动周的机器人互动展演区,正在演示机器人的运动过程,则下列关于机器人运动过程中加速度、速度及速度变化量的说法正确的是( )
A. 加速度增大,速度可能减小 B. 加速度减小,速度一定减小
C. 速度越大,加速度一定越大 D. 速度变化量越大,加速度一定越大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.加速度是描述速度变化快慢的物理量,定义式为
速度的增减由加速度与速度的方向关系决定,与加速度大小的变化无必然联系。当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,即使加速度增大,速度也会持续减小;
当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,即使加速度减小,速度仍在增大,仅增大的速率变慢,故A正确,B错误;
C.速度大小与加速度无必然关联,例如高速匀速行驶的列车,速度很大但加速度为零,故C错误;
D.由加速度定义式可知,加速度由速度变化量和变化所用时间共同决定,若很大但对应的也很长,加速度可能很小,故D错误。
故选A。
5. 如图为“猎豹”高速摄像机,在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在北京冬季奥运会速度滑冰比赛中,摄像机和某运动员的位移x随时间t变化的图像分别如图所示,取摄像机和某运动员前进的方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A. 时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
B. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
C. 时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员间的距离越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.时刻运动员与摄像机相遇,时间内摄像机在前,故A错误;
B.时刻运动员与摄像机相遇,时间内摄像机与运动员的位移相等,平均速度相同,故B正确;
C.图像的斜率表示速度,时间内摄像机的速度先大于运动员的速度后小于运动员的速度,故C错误;
D.时间内摄像机与运动员间的距离先增大后减小,故D错误。
故选B。
6. 西安城墙全长13.74 km,是我国现存规模最大、保存最完整的古代城垣之一,游客可在城墙顶面骑行环绕一周。一名游客从永宁门出发,沿城墙骑行一周后回到出发点,用时约1.2 h,骑行途中码表某时刻的示数为“15 km/h”。下列说法正确的是( )
A. 游客骑行一周,位移大小等于路程
B. 该游客骑行一周的平均速度大小约为11.5 km/h
C. 该游客骑行一周的平均速率约为11.5 km/h
D. 码表显示的“15 km/h”指的是平均速度的大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.游客骑行一周后回到出发点,初末位置重合,位移大小为0,而骑行的路程等于城墙全长13.74 km,二者大小不相等,故A错误;
B.平均速度为位移与总时间的比值,即,本次骑行位移,因此平均速度大小为0,并非11.5 km/h,故B错误;
C.平均速率为路程与总时间的比值,即
代入路程、总时间,解得,故C正确;
D.码表显示的是骑行途中某一时刻的速度大小,属于瞬时速率,并非对应一段过程的平均速度的大小,故D错误。
故选C。
7. 蹦床项目中,运动员在绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并完成各类空中动作。一名运动员从高处下落,以v1=8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿竖直方向以v2=10 m/s的速度向上弹回。已知运动员与网接触的时间Δt=0.8 s。则运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小为( )
A. 2.5 m/s2 B. 22.5 m/s2 C. 5 m/s2 D. 12.5 m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】运动员着网时速度方向向下,故初速度;弹回时速度方向向上,故末速度。代入公式得
即平均加速度大小为22.5m/s²,故选B。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,底端置于粗糙水平地面上的杆,其顶端被一根细线用手拉住,杆处于静止状态,细线水平,下列说法正确的是( )
A. 细线对杆的弹力方向水平向左
B. 细线对杆的弹力方向垂直杆向左
C. 杆受到地面的弹力是由于地面的弹性形变产生的
D. 杆受到地面的弹力沿杆向右上方
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.绳的弹力方向始终沿细线的收缩方向,细线水平,可知细线对杆的作用力方向水平向左,故A正确,B错误;
C.弹力的施力物体发生弹性形变后,为了恢复原状会对受力物体产生弹力,杆受到地面的弹力,施力物体是地面,因此这个弹力是地面的弹性形变产生的,故C正确;
D.地面的弹力属于支持力,支持力的方向始终垂直于接触面指向受力物体,本题中地面是水平面,因此地面对杆的弹力是竖直向上,并非沿杆方向,故D错误。
故选AC。
9. 高层建筑外墙玻璃清洗作业风险较高,作业人员会佩戴带有救生缓降器的安全带。一工人从高处通过缓降器返回地面,全过程的v-t图像如图所示,t1时刻工人的速度达到最大值v1,下列说法正确的是( )
A. 0~t1时间内工人做加速度减小的加速运动
B. t1时刻工人的加速度为零
C. 0~t1时间内工人的平均速度等于0.5v1
D. t1~t2时间内工人做加速度减小的减速运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.0~时间内,速度持续增大,同时v-t图线的切线斜率逐渐减小,说明工人做加速度不断减小的加速运动,故A正确;
B.t1时刻是速度的峰值,此处v-t图线的切线为水平直线,斜率为0,因此该时刻工人的加速度为零,故B正确;
C.若工人在0~做匀加速直线运动,平均速度才等于,对应匀加速的v-t图是连接原点和的直线,本题中实际v-t图线在该直线的上方,围成的面积(位移)大于匀加速的位移,因此实际平均速度大于,故C错误;
D.t1~时间内速度持续减小,图线切线斜率的绝对值先增大后减小,说明加速度先增大后减小,并非加速度一直减小的减速运动,故D错误。
故选 AB。
10. 2026年2月,第25届冬季奥林匹克运动会在意大利米兰-科尔蒂纳丹佩佐举行,冰壶是比赛项目之一。某次投掷中,冰壶被掷出后沿直线做匀减速运动,经25 s停止,停止前最后2 s内滑行了0.2 m。下列说法正确的是( )
A. 冰壶的加速度大小为0.1 m/s2
B. 冰壶被掷出时的初速度大小为2.5 m/s
C. 冰壶滑行的总距离为62.5 m
D. 冰壶滑行到总距离的一半时,速度大小为1.25 m/s
【答案】AB
【解析】
【详解】设初速度为,加速度大小为方向与运动方向相反,总时间,末速度为
由速度公式得得
A.停止前最后,即第末到第。第末的速度为
最后内位移:即
解得,故A正确;
B.由得,,故B正确;
C.,代入数据得,故C错误;
D.由,代入,且
解得,故D错误。
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示装置“探究弹簧弹力与形变量的关系”。将弹簧上端固定在铁架台上,旁边竖直固定一把刻度尺,在弹簧下端依次悬挂钩码,记录弹簧弹力F(等于所挂钩码的重力)和对应的弹簧长度L,作出F-L图像如图乙所示。
(1)由图乙可知,该弹簧的原长L0=_________cm。
(2)由图乙可知,该弹簧的劲度系数k=_________N/m(结果保留两位有效数字)。
(3)另一位同学先将弹簧平放在水平桌面上测出其自然长度,再将弹簧竖直悬挂进行实验,以弹簧长度与该水平自然长度之差x为横坐标、弹力F为纵坐标作图,发现图线不过原点,与x轴的交点在正半轴上。造成这一现象的主要原因是______________________________________________________。
【答案】(1)8.00
(2)25 (3)弹簧自身有重力,竖直悬挂时弹簧在自身重力作用下已经伸长(合理即可给分)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,时,弹簧处于原长,为
【小问2详解】
根据胡克定律,弹簧的劲度系数为
【小问3详解】
因弹簧自身有重力,竖直悬挂时弹簧在自身重力作用下已经伸长,故图线与x轴交于正半轴。
12. 某同学用如图甲装置探究小车速度随时间变化的规律,所用电源频率为50 Hz。通过实验得到一条纸带,如图乙所示,O、A、B、C、D、E、F为计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,各计数点到O点的距离已在图中标出。
(1)电火花打点计时器所用电源为_________(选填“交流220 V”或“交流约8 V”)。
(2)实验中,下列操作正确的是_________(多选,填正确选项前的字母)。
A. 先释放小车,再接通电源
B. 先接通电源,再释放小车
C. 释放小车前,小车应靠近打点计时器
D. 释放小车前,小车应远离打点计时器
(3)相邻两计数点间的时间间隔T=________s。
(4)根据图乙纸带上的数据,可计算出打下E点时小车的速度大小vE=________m/s;小车的加速度大小a=________m/s2。(计算结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)交流220 V (2)BC
(3)0.1 (4) ①. 1.1 ②. 2.0
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器所用电源为交流电。
【小问2详解】
AB.使用打点计时器时,应先接通电源,使打点计时器稳定工作后,再释放小车,故A错误,B正确;
CD.释放小车前,必须先让小车靠近打点计时器,这样可以使纸带充分利用,故C正确,D错误。
故选BC。
【小问3详解】
由于相邻两计数点间还有4个点未画出,所以两个计数点之间有5个间隔,即两个计数点的时间间隔。
【小问4详解】
[1]根据匀变速直线运动中,一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以
[2]根据逐差法求加速度,可得。
13. 秋收时节,果园里苹果成熟。在采摘搬运过程中,一果农用水平推力推静止在水平地面上的一箱苹果,如图所示。箱子(含苹果)的质量m=20 kg,箱子与地面间的动摩擦因数μ=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若果农用40 N的水平推力向右推静止的箱子,求此时箱子受到的摩擦力大小和方向;
(2)果农增大推力将箱子推动后,又将推力减小为50 N,箱子仍向前滑动,求此时箱子受到的摩擦力大小;
(3)若在该箱子上再叠放一箱相同的苹果,工人水平推下方的箱子,要使两箱苹果一起沿水平地面向前运动,求下方箱子受到地面的滑动摩擦力大小。
【答案】(1)40 N,方向与推力方向相反(水平向左) (2)60 N (3)120 N
【解析】
【小问1详解】
箱子受到的最大静摩擦力
推力40N小于60N,箱子静止,受静摩擦力,由二力平衡得
方向与推力方向相反(水平向左)
【小问2详解】
箱子滑动时受滑动摩擦力
滑动摩擦力与推力大小无关,所以推力减小为50N时,摩擦力仍为60N
【小问3详解】
两箱整体在竖直方向受力平衡,地面对箱子的支持力
箱子在水平地面运动时,受到滑动摩擦力
14. 某型号无人机开展性能测试。如图所示,无人机初始处于悬停状态,关停螺旋桨的同时开始计时,无人机先做自由落体运动,当速度达到40m/s时,立即启动螺旋桨,无人机开始做匀减速直线运动,落地时速度恰好减为0。已知整个测试过程总时长为14s,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)无人机自由落体阶段的运动时间;
(2)启动螺旋桨后,无人机的加速度大小;
(3)测试开始时无人机距离地面的高度。
【答案】(1)4s (2)
(3)280m
【解析】
【小问1详解】
设自由落体运动的时间为,启动螺旋桨时的速度为,无人机从静止开始做自由落体运动,则有
解得
【小问2详解】
设为启动螺旋桨后匀减速直线运动的时间,则有
设启动螺旋桨后,无人机的加速度大小为,根据运动学公式可得
可得
【小问3详解】
无人机自由落体阶段下落的高度为
无人机匀减速阶段下落的高度为
则测试开始时无人机距离地面的高度为
15. 冬季清晨出现团雾,能见度下降。一辆汽车以20m/s的速度在平直车道上行驶,司机发现正前方25m处有一辆货车正以8m/s的速度同向匀速行驶,经0.5s的反应时间后司机开始刹车,刹车后汽车做匀减速直线运动,加速度大小为4m/s2,货车始终匀速行驶。两车均可视为质点。求:
(1)汽车开始刹车后,经过多长时间,汽车速度与货车速度相等;
(2)通过计算判断汽车能否与货车相撞;若不会相撞,求出两车之间的最小距离;
(3)若司机疲劳驾驶,反应时间变长,其余条件不变。为保证汽车不与货车相撞,司机允许的最长反应时间为多少?(结果用分数表示)
【答案】(1)3s (2)不会,1m
(3)
【解析】
【小问1详解】
设汽车刹车后经速度与货车相等,则有
可得
【小问2详解】
反应时间内汽车的位移为
刹车后3s内汽车的位移为
3.5s内货车的位移为
速度相等时,由于
可知汽车不会撞上货车;此后汽车速度小于货车速度,两车距离增大,所以速度相等时距离最小,为
【小问3详解】
设反应时间最长为。反应时间内两车距离减小
从刹车到速度相等的过程中,汽车比货车多走
恰好不相撞时,有
解得
故反应时间不超过。
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