2023-2024学年陕西省西安重点大学附中高一(上)第一次月考物理试卷(含解析)
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一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1.大雁在迁徙时整个队伍大部分时间都是匀速飞行,这是为了进行长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是( )
A. 以地面为参考系,头雁是静止的
B. 若研究“雁阵”从河北飞往湖南的时间,可将“雁阵”看作质点
C. 摄影师为拍摄一张大雁队伍的清晰照片,应该以地面为参考系
D. 若研究头雁扇动翅膀产生的上升气流时,可将头雁看作质点
2.某同学在公园跑步,并用手机软件记录了自己的运动轨迹、运动时间、运动距离和消耗热量的情况如图所示,其中“”是起点,“”是终点,和间的直线距离约为。则下列说法正确的是( )
A. 在记录运动轨迹时,人不能看成质点
B. 人发生的位移大小为
C. 用除以运动时间是人经过点的瞬时速度大小
D. 用运动距离除以运动时间是平均速度的大小
3.前几年,国内房价飙升,国家出台了房地产调控政策,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势。小强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”,将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”,据此,你认为“房价上涨出现减缓”可以类比成运动学中的( )
A. 速度增加,加速度减大 B. 速度增加,加速度增小
C. 速度减小,加速度增大 D. 速度减小,加速度减小
4.亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的图象如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是( )
A. 海盗快艇在内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B. 海盗快艇在末开始调头逃离
C. 海盗快艇在末开始调头逃离
D. 海盗快艇在内做匀减速直线运动
5.在校园运动会中,小政和小奇争夺米决赛冠时,小政起跑加速偏慢即起跑时加速度较小,但率先抵达终点获得冠军,用时为。则下列图像中,能大致体现两位同学运动情况的是( )
A. B.
C. D.
6.预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物,测算出发生碰撞的可能性,若系统判断碰撞不可避免,则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示,已知汽车在平直路面上行驶,从发现问题开始计时,经反应时间后开始采取制动措施,之后做匀减速直线运动直到停止,则以下说法正确的是( )
A. 汽车运动的最后内平均速度大小为
B. 时,汽车停止运动
C. 汽车初速度大小为
D. 汽车减速时的加速度大小为
7.子弹以初速度垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第块木板后的速度变为,可以把子弹视为质点,已知木板的长厚度均为,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,则下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过前块木板所用的时间为
B. 子弹穿过第块木板所用的时间为
C. 子弹穿过第块木板时速度为
D. 子弹穿过前块木板的平均速度为
8.年月日,绍兴地铁号线全线通车,标志着绍兴已经进入地铁时代,为“融杭联甬接沪战略”迈出了坚实的一步。小明从站上车,注意到列车经过加速、匀速和减速三个过程后在站停下,总用时,列车以最大速度行驶了。假设列车在加速和减速阶段的速率均随时间均匀变化,由此估算出、两站之间的路程约为( )
A. B. C. D.
9.东京奥运会上,中国选手夺得女子气步枪决赛的冠军。子弹的运动过程可以近似分为两个阶段,第一阶段是初速度为的匀加速直线运动,位移大小为,加速度大小为;第二阶段是匀速直线运动,位移大小为。则子弹运动的总时间可表示为( )
A. B. C. D.
10.实验室用位移传感器测速度,如图所示。不动的小盒在时间内向被测物体发出两束超声波脉冲,被反射后又被接收,两次发射与接收超声波脉冲的时间差为、,空气中的声速为。则物体的速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)
11.在平直的公路上,汽车刹车做直线运动的位移与时间的的关系式为各物理量均采用国际单位制单位,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的加速度大小为 B. 汽车在前内的平均速度为
C. 汽车在前内的位移为 D. 汽车在第秒内的位移为
12.物体从点出发,沿一直线做初速度为零的匀加速运动,已知通过、段时间各为,长为,长为,则下列说法中正确的是( )
A. 它在点的速度为 B. 通过段所需时间为
C. 段的长度为 D. 它的加速度大小是
13.一只翠鸟发现露出水面的游鱼,从高空由静止俯冲扎入水中捕鱼。若在翠鸟由静止俯冲至水面的过程中,位移与时间的比值随时间变化的图像为直线,如图所示,其中、均已知,翠鸟在空中运动的时间为,则下列说法正确的是( )
A. 翠鸟在空中运动的最大速度为 B. 翠鸟在空中运动的最大速度为
C. 翠鸟在空中运动的距离为 D. 翠鸟在空中运动的距离为
14.酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离假设汽车制动时的加速度大小都相同。分析下表可知,下列说法正确的是( )
速度 | 思考距离 | 制动距离 | ||
正常 | 酒后 | 正常 | 酒后 | |
A. 驾驶员正常情况下反应时间为
B. 驾驶员酒后反应时间比正常情况下多
C. 驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为
D. 若汽车以的速度行驶时,发现前方处有险情,酒后驾驶者能安全停车
15.“道路千万条,安全第一条”,我国道路交通安全法第四十七条规定:机动车行经人行横道时,应当减速行驶;遇行人正在通过人行横道,应当停车让行。一辆汽车在平直公路上以的速度沿车道匀速行驶,驾驶员发现前方无信号灯的斑马线上有行人以的速度通过处,立即轻踩刹车,汽车以的加速度减速行驶,当速度降为时深踩刹车,汽车以的加速度减速行驶,最终停在停止线前处,如图所示。当行人匀速运动到达处后,驾驶员启动汽车继续沿车道行驶。已知,下列说法正确的是( )
A. 汽车停车让行的时间至少为 B. 汽车停车让行的时间至少为
C. 汽车刚开始减速的位置距停止线 D. 汽车刚开始减速的位置距停止线
三、实验题(本大题共2小题,共12.0分)
16.用如图所示装置做“研究匀变速直线运动”的实验,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,各个计数点已经在纸带上标出,相邻两计数点间的时间间隔为,各个计数点到计数点的距离分别为、、、、、。
根据上述数据可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动,判断的理由是______ ;
在打计数点时,该木块的速度大小为 ______ 保留位有效数字;
这段时间内该木块的加速度大小为 ______ 保留位有效数字。
17.利用如图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度,一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用刻度尺测量甲、乙之间的距离,记下相应的值;所得数据如下表所示。
完成下列填空和作图:
若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小、滑块经过光电门乙时的瞬时速度、测量值和四个物理量之间所满足的关系式是______ ;
根据表中给出的数据,在图给出的坐标纸上画出图线;
由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为 ______ 保留位有效数字。
四、计算题(本大题共3小题,共38.0分)
18.如图甲所示的“冰爬犁”是北方儿童在冬天的一种游戏用具。“上坐一人,双手握铁篙,向后下方用力点冰,则冰床前进如飞”。在空旷的水平冰面上,小孩从静止开始,连续三次“点冰”后达到最大速度未知,之后沿直线匀减速滑行了后停下。某同学用图像描述了上述运动过程,如图乙所示。若每次“点冰”获得的加速度恒定且相等。求:
“冰爬犁”最大速度以及匀减速运动过程的加速度大小;
小孩“点冰”时“冰爬犁”加速度的大小。
19.驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为、、、、的五根标志杆,相邻杆之间的距离一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车前端面的距离为假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过点考官发出指令:“在标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止.学员乙记录下自己经过、杆时的时刻,已知求:
刹车前汽车做匀速运动的速度大小及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小;
汽车停止运动时车头前端面离的距离.
20.图为自动感应门,门框上沿中央安装有传感器,当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值可称为水平感应距离时,中间两扇门分别向左右平移,当人或物体与传感器的距离大于设定值时,门将自动关闭。图为感应门的俯视图,为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围,已知每扇门的宽度为,最大移动速度为,若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动,每扇门完全开启时的速度刚好为零,移动的最大距离为,不计门及门框的厚度。
求门开启时做加速和减速运动的加速度大小;
若人以的速度沿图中虚线走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?
若以的感应距离设计感应门,欲搬运宽为的物体厚度不计,并使物体中间沿虚线垂直地匀速通过该门如图,物体的移动速度不能超过多少?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、以地面为参考系,头雁是运动的。故A错误。
B、当研究对象是雁阵的运动轨迹时,其运动的方式与姿势就不重要了,所以在大雁运动过程中就可以把大雁当成质点。故B正确。
C、当摄影师为拍摄一张大雁队伍的清晰照片时,应该以大雁为参考系。故C错误,
D、当研究的是大雁的动作,比如大雁扇动翅膀,这时大雁的运动姿势就不能忽略,所以这时候大雁就不能当成质点。故D错误。
故选:。
根据参考系的选取与研究物体之间的关系判断;根据看作质点的条件判断。
此题主要考查了对于参考系的选取,基础题型无明显注意事项。
2.【答案】
【解析】解:在记录运动轨迹时,人的形状、大小对于所研究的问题可以忽略不计,因此这种情况下人可以看成质点,故A错误;
B.位移是由初位置指向末位置的有向线段,位移是矢量,线段的长度表示位移的大小,即人发生的位移大小为 ,方向由起点指向终点,故B正确;
C.为人运动的位移的大小,除以运动时间是人在该时间段内的平均速度的大小,故C错误;
D.是人实际运动轨迹的长度,即路程,而用路程除以运动时间是平均速率的大小,故D错误。
故选:。
在某些情况下,物体的形状、大小对所研究的问题不产生影响时,物体可以看作带有质量的点,即质点;
位移是由初位置指向末位置的有向线段,位移是矢量,有大小、方向;
路程是实际的运动轨迹;
平均速度是位移与时间的比值;平均速率是路程与时间的比值。
解题关键是掌握质点、平均速度与平均速率、位移的定义。属于基础题目。
3.【答案】
【解析】解:房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,房价上涨出现减缓趋势,相当于加速度减小,但仍然在上涨,相当于加速度与速度方向相同,速度仍然增大。故B正确,ACD错误。
故选:。
把房价类比成速度,房价上涨快慢类比成加速度,根据加速度与速度关系进行分析。
此题是生活联系实际的加速度决定于物体所受合力和物体的质量,与速度没有直接的关系,加速度减小,速度不一定减小。
4.【答案】
【解析】解:
A、在内图象的斜率越来越小,加速度越来越小,速度越来越大,故海盗快艇做加速度减小的加速直线运动,故A错误;
B、、在末之前,速度均为正,说明海盗快艇一直沿正向运动。海盗快艇在末,速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,故B错误,C正确;
D、海盗快艇在内,速度为负,速率均匀增大,则知海盗快艇沿负方向做匀加速运动,故D错误。
故选:。
速度时间图反映了物体的瞬时速度随时间的变化情况,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;图线切线的斜率表示加速度,图象向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负.
本题读图问题,关键明确速度时间图象的斜率表示加速度,图线向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负.
5.【答案】
【解析】解:在图像中,图像的斜率表示加速度,图像与横轴围成的面积表示位移,根据题意可知,小政加速阶段斜率较小,其图像的斜率较小。若小政率先抵达终点,则用时较少,想要图像与横轴围成的面积相等,只能是小政的最大速度比小奇大才能满足要求,故A正确,BCD错误。
故选:。
在图像中,图像的斜率表示加速度,图像与时间轴围成的面积表示位移,通过两个图线与时间轴围成的面积可比较二者的位移大小,确定最大速度关系。
解答本题时,要理解图像的物理意义,知道图像的斜率表示加速度,图像与时间轴围成的面积表示位移。
6.【答案】
【解析】解:根据图像可知,前匀速运动,故速度的平方保持不变,位移后发生改变,故汽车初速度大小为
故C错误;
D.汽车做匀变速运动,根据速度与位移关系公式
可知,汽车减速时的初速度为,减速的位移为,故加速度为
汽车减速时的加速度大小为,故D错误;
B.汽车减速的时间为
故加上反应时间,则
汽车停止运动,故B错误;
A.汽车运动到距停下来时的速度,可看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,则
代入数据解得
汽车运动的最后内平均速度大小为
故A正确。
故选:。
由图可知,反应时间内做匀速直线运动,根据可求出汽车初速度;
汽车做匀减速直线运动时,根据速度位移公式可求出加速度大小;
根据速度时间公式,求出减速时间,然后求出总时间;
根据匀减速运动的逆运动结合速度位移公式得出速度大小。
本题考查了运动学公式的应用,根据题意分析清楚汽车的运动过程与运动性质是解题的前提,应用运动学公式即可解题。
7.【答案】
【解析】解:、子弹做匀减速运动穿过第块木板后速度变为,整个过程平均速度为:
时间为:,运用逆向思维法,子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动
子弹通过后块木板和前块木板的位移之比为:
所以通过后块木板和前块木板的时间相等,故子弹穿过前块木板所用的时间为:
穿过第块木板时速度为:
穿过前块木板的平均速度为:,故ACD错误;
B、由公式,可得:
运用逆向思维法,由公式可得子弹穿过后块木板所用的时间:
由公式可得子弹穿过后块所用的时间:
故子弹穿过第块木板所用的时间为:,故B正确。
故选:。
子弹做匀减速运动穿过第块木板后速度变为,运用逆向思维法,可以求出子弹做初速度为的匀加速运动穿过块木板所用的时间,根据平均速度的计算可知子弹通过后块木板和前块木板的位移之比为:,据此分析各个选项即可。
在研究匀减速直线运动,且末速度为零时,合理运用逆过程可以使题目变得简单易做。要灵活应用匀变速直线运动的推论。
8.【答案】
【解析】解:,
列车全程的速度时间图像如图所示:其中最大速度
由图形与坐标轴围成的面积表示全程的位移有:
,故ACD错误,B正确;
故选:。
列出先匀加速后匀速在匀减速直线运动,画出速度时间图像,由图形与坐标轴围成的面积表示全程的位移求出、两站点之间的路程。
本题考查多过程中的匀变速直线运动,解题关键是画出图由由图形与坐标轴围成的面积表示全程的位移,可简化解答过程。
9.【答案】
【解析】解:设匀加速的时间为,则
解得
匀速运动的时间为,则
解得
整理解得
故A正确,BCD错误。
故选:。
子弹的运动过程可以近似分为两个阶段,根据运动学公式求出每个阶段的时间。
本题考查运动学基本公式的应用,关键会正确利用表格数据。
10.【答案】
【解析】解:第一束超声波脉冲到达时,、间距离为
第一束超声波脉冲到达,至被反射后又被接收,所需时间为,在此时间内,向右的位移为
第一束超声波脉冲被接收,至第二束超声波脉冲发射,所需时间为,在此时间内,向右的位移为
第二束超声波脉冲发射,至第二束超声波脉冲到达,所需时间为,在此时间内,向右的位移为
第二束超声波脉冲到达时,、间距离为
所以有:
解得:
故A正确,BCD错误。
故选:。
超声波脉冲、物体均做匀速直线运动,时,第一束超声波脉冲发射;时,第一束超声波脉冲到达;时,第一束超声波脉冲被反射后又被接收,可求出第一束超声波脉冲到达时,、间距离;可求出第一束超声波脉冲到达,至被反射后又被接收,所需时间,及在此时间内向右的位移;
时,第二束超声波脉冲发射。可计算出第一束超声波脉冲被接收,至第二束超声波脉冲发射,所需时间,及在此时间内,向右的位移;可求出第二束超声波脉冲发射,至第二束超声波脉冲到达,所需时间,及在此时间内,向右的位移;
时,第二束超声波脉冲到达,可求出、间距离;
综上,可列出关于、、、,的等式,进而可求物体的速度。
解答本题,要将的位置与时刻对应好,要将发射、接收第一、第二束超声波脉冲的事件与具体时刻对应好,结合几何关系,列出等式可解。
11.【答案】
【解析】解:、由匀变速直线运动的位移时间公式得,对比关系式,可得,汽车刹车时的初速度大小为,加速度为,则汽车刹车时的加速度大小为,故A错误;
B、由运动学公式,可得,汽车在前内的位移为,则汽车在前内的平均速度为,故B正确;
C、汽车刹车到停止的时间为,所以汽车在前内的位移等于刹车内的位移,为,故C错误;
D、由运动学公式,可得,汽车前内的位移为,所以汽车在第秒内的位移为,故D正确。
故选:。
根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度,结合速度时间公式求出汽车刹车到停止的时间,判断汽车是否停止,再求汽车的位移和平均速度。
解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式,并能灵活运用,要注意判断汽车的运动状态,不能死套公式。
12.【答案】
【解析】解:根据题意,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,它在点的速度为,故A错误;
根据题意,由逐差法有
解得
由运动学公式可得,物体运动到点的时间为
则通过段所需时间为
,故BD正确
C.由公式,代入数据可得段的长度为,故C错误。
故选:。
根据匀加速直线运动平均速度等于该时间内中点时刻的瞬时速度求出点的速度;
根据匀加速直线运动连续相等时间内的位移处差的推论,结合题意可以求出加速度;
利用匀变速直线运动的速度时间公式,可以得出通过段所需时间;
根据位移时间公式公式,求出间的距离。
在处理匀变速直线运动问题时,要熟记匀变速直线运动的基本公式和相关推论,另外要注意推论的适用条件,比如只适用于匀变速直线运动。
13.【答案】
【解析】解:、由图像可,可得,可知翠鸟做匀加速直线运动,根据位移时间公式,得加速度为,所以当时,速度最大,大小为,故A错误,B正确;
、由匀加速直线运动位移与时间关系,可得翠鸟在空中运动的距离为:,故C正确,D错误。
故选:。
由图像推出位移关系式,求出加速度,再运用运动学公式求出最大速度以及位移。
本题考查图像斜率的运用,以及位移关系式的运用。
14.【答案】
【解析】解:、驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车做匀速运动,则驾驶员正常情况下反应时间为:,故A正确;
B、驾驶员酒后反应时间为:,驾驶员酒后反应时间比正常情况下多,故B正确;
C、当车速为时,制动距离为
驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小为,故C错误;
D、若汽车以的速度行驶时,酒后驾驶者汽车的反应距离为
若汽车以的速度行驶时,汽车的刹车距离为
若汽车以的速度行驶时,汽车停下时行驶的距离为
,所以酒后驾驶者不能安全停车,故D错误。
故选:。
“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离。由于在制动之前汽车做匀速运动,所以根据思考距离的正常值可求出驾驶员正常情况下的反应时间。再由思考距离的酒后值可求出酒后反应时间。
驾驶员制动后汽车加速度大小可由制动时速度、制动后发生的位移求出。当汽车以的加速度行驶时,发现前方处有险情,酒后驾驶能否安全停车,可由制动距离的酒后值来确定。
本题要读题意,知道在制动过程中有反应时间,在这段时间内汽车做匀速运动,关键在求制动加速度大小时,制动距离并不是汽车在做减速的位移,必须将思考距离减去。
15.【答案】
【解析】、汽车的初速度
加速度变化时,汽车的速度为
汽车第一段减速时间
第二段减速时间
行人运动的时间为
汽车停车让行的时间为
故A正确,B错误;
、汽车第一段减速位移为
第二段减速位移为
汽车刚开始减速的位置距停止线的距离为
故C错误,D正确。
故选:。
根据匀变速直线运动速度时间公式求解减速时间,汽车停车让行的时间为行人运动的时间与汽车减速时间之差;根据平均速度公式求解汽车减速过程的位移,进而求解汽车刚开始减速的位置距停止线的距离。
本题考查匀变速直线运动,解题关键是掌握匀变速直线运动规律并能够熟练应用。
16.【答案】在误差允许范围内,相邻相等时间间隔位移差大小近似相等,可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动
【解析】解:根据题中数据可得,,,,,在误差允许范围内,相邻相等时间间隔位移差大小近似相等,可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动。
由匀变速直线运动的特点可知,时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,故
代入数据得:.
由逐差法得:
代入数据得:
故答案为:在误差允许范围内,相邻相等时间间隔位移差大小近似相等,可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动。
;
。
在误差允许范围内,相邻相等时间间隔位移差大小近似相等,可判断该木块在这段时间内近似做匀加速直线运动;
物体做匀变速直线运动,时间中点的瞬时速度等于这段时间内的平均速度;
根据逐差法求加速度。
本题考查了求瞬时速度、求加速度、求计数点间的距离问题,应用匀变速直线运动的推论、分析清楚图示纸带即可正确解题。
17.【答案】
【解析】解:滑块沿斜面向下做匀加速运动,反过来也可以看成是初速度为的沿斜面向上的匀减速运动,由位移时间公式有。
采用描点法画图如下。
可将上式变形得
可知图线的斜率,则
故答案为:;见解析;。
本题可以把滑块沿斜面向下的匀加速运动看成反向的匀减速运动,再写出甲、乙之间的距离与、、之间所满足的关系式;
采用描点法画图;
由位移时间关系式整理得到图线的表达式,并找出图线的斜率和加速度关系,求出滑块的加速度。
本题采用逆向思维写出滑块的位移表达式,即沿一个方向的匀加速直线运动,看成沿相反方向的匀减速直线运动。要掌握匀变速直线运动的位移时间公式,通过数学变形得到图像的解析式,从而分析图像斜率的物理意义,来求解滑块的加速度。
18.【答案】解:在内,“冰爬犁”做匀减速直线运动,由运动学规律得
,
代入数据:,,解得匀减速过程加速度大小为,最大速度
由图像可知,在内,匀加速总时间为,匀减速总时间为,有:
代入数据解得加速过程的加速度大小为
答:“冰爬犁”最大速度为,匀减速运动过程的加速度大小为;
小孩“点冰”时“冰爬犁”加速度的大小为。
【解析】在内,“冰爬犁”做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动的位移时间公式求解加速运动的加速度,再根据速度时间公式求解最大速度;
由图像可知,在内,加速总时间为,减速总时间为,根据速度时间公式求解小孩“点冰”时爬犁加速度的大小。
解决该题的关键是分析清楚“冰爬犁”的运动情况,熟记匀变速直线运动的速度时间公式以及位移时间公式,能选择合适的过程进行求解。
19.【答案】解:汽车从到标志杆的过程中:
汽车从到标志杆的过程中:
联立方程组得:
汽车从开始到停下运动的距离:
因此汽车停止运动时车头前端面在之间离为:
.
答:刹车前汽车做匀速运动的速度大小为,汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为;
汽车停止运动时车头前端面离的距离为.
【解析】学员甲在反应时间内,汽车做仍匀速运动,刹车后做匀减速运动.汽车从到标志杆的过程中和汽车从到标志杆的过程中分别列位移方程,联立求解速度和加速度.
先求出汽车从开始到停下运动的距离,在根据位移关系求汽车停止运动时车头前端面离的距离.
此题要理解反应时间内汽车继续做匀速运动,还要养成画运动过程示意图,找位移之间的关系.此题有一定的难度,属于中档题.
20.【答案】解:由题意可知,门先加速后减速,减速的时间与加速的时间是相等的;设门全部打开的时间为,门做加速或减速的加速度为,则:
联立解得:
要使单扇门打开,由运动的对称性可知,需要的时间是:
人要在时间内到达门框处即可安全通过,所以人到门的距离:
联立解得:
由题意,宽的物体到达门框的过程中,每扇门至少要移动的距离,结合运动的特点可知,每扇门的运动都需要经过两个阶段:开始时做加速运动,位移为而后又做匀减速运动,设减速的时间为,该过程中门移动:的距离;由匀变速直线运动的公式得:
联立解得:或,不合题意,舍去
又:
要使门移动,使用的时间为:
所以物体运动的速度不能超过:
答:门开启时做加速和减速运动的加速度大小为;
设定的传感器水平感应距离应为;
物体中间沿虚线垂直地匀速通过该门,物体的移动速度不能超过。
【解析】门先加速后减速,减速的时间与加速的时间是相等的;然后由位移公式与速度公式即可求出;
要门同时各自移动的距离,可知经过的时间为总时间的一半,然后结合人的运动即可求出;
求出每一扇门运动的位移,然后由运动学的公式求出时间即可。
该题属于物理学知识在日常生活中的应用,解答的关键是理解题目中门的运动的过程,把握各过程中门运动的特点,才能正确选择公式。
2023-2024学年陕西省西安市五校联考高一(上)期末物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年陕西省西安市五校联考高一(上)期末物理试卷(含解析),共14页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容,欢迎下载使用。
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2023-2024学年陕西省西安交大附中高二(上)期中物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年陕西省西安交大附中高二(上)期中物理试卷(含解析),共22页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,简答题等内容,欢迎下载使用。