四川省遂宁市2025-2026学年高一上学期期末教学质量检测物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份四川省遂宁市2025-2026学年高一上学期期末教学质量检测物理试卷（原卷版+解析版），共20页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡收回， 下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
总分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（选择题，满分46分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后，将答题卡收回。
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，只有一项是符合题目要求的。）
1. 成南高速扩容工程作为四川重要的交通升级项目，通车后，大幅提升了成都、遂宁、南充的通行效率。遂宁至成都大致路线160公里，抵达约100分钟。如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. “约100分钟”指的是时刻B. 计算全程的平均速率时，汽车可以看成质点
C. 以汽车内的乘客为参考系，汽车一定是运动的D. 质量相同的两辆汽车，速度大的惯性大
2. 从离地高为4m处静止释放一个小球，小球在与地面相碰后弹起，上升到离地高为3m处被接住，则这一过程中（ ）
A. 位移大小为1m，方向竖直向上，路程为7mB. 位移大小为4m，方向竖直向上，路程为7m
C. 位移大小为1m，方向竖直向下，路程为7mD. 位移大小为3m，方向竖直向下，路程为1m
3. 如图所示是消防战士在进行徒手爬杆训练。战士采用双手互换握铁管的方式保持身体匀速上升，到达顶端后又采用“手握腿夹”的方式使身体匀速下滑到地面。关于消防战士在匀速上升和匀速下滑的两个过程中，所受摩擦力说法正确的是（ ）
A. 上升受静摩擦力，方向向上；下滑受滑动摩擦力，方向向上
B. 上升受滑动摩擦力，方向向下；下滑受滑动摩擦力，方向向上
C. 上升受滑动摩擦力，方向向上；下滑受静摩擦力，方向向上
D. 上升受静摩擦力，方向向下；下滑受滑动摩擦力，方向向下
4. 1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射升空，后来把4月24日定为中国航天日。发射卫星时，若某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内（ ）
A. 火箭做匀速直线运动B. 火箭的初速度为20m/s
C. 火箭的加速度为6m/s2D. 在前3s内，火箭上升高度为108m
5. “川超”将足球运动变成全民参与，可观赏的活动。每场比赛的文化表演也给观众留下深刻印象，特别是11月22日遂宁主场迎战达州的比赛中，射洪学子与机器人共舞，将这场文化盛宴推向高潮，如图甲所示。若图乙为机器人在这一过程中经过的A、B、C、D四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向与加速度方向可能正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
6. 如图所示一小球从A点由静止释放。在竖直方向上经过线段，且。不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 物体经过段所用的时间2s
B. 物体到达各点的速度之比为
C. 物体经过各段的时间之比为
D. 物体经过段平均速度与经过段的平均速度之比
7. 现在很多高层建筑都采用玻璃外墙，具有良好采光及美观作用。但玻璃的维护及清理只能靠工人从外部进行，如图甲所示，工人为遂宁国际金融中心进行外墙玻璃清洗，用一根绳索吊着自己，脚蹬着竖直墙壁，悬停在空中作业。设悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的支持力大小为F2，忽略脚与外墙玻璃间的摩擦力，如图乙所示，则在缓慢增加悬绳的长度过程中（ ）
A. F1增大，F2增大B. F1增大，F2减小
C. F1减小，F2增大D. F1减小，F2减小
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. 下列说法中正确的是（ ）
A. 力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有、m和N
B. 沿斜面下滑物体可能处于超重状态
C. 伽利略的理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的说法
D. 在河宽一定的情况下，水流速度越大，渡河时间越长
9. 如图所示是某同学物理笔记本上的截图，描述甲、乙两物体的运动情况，但由于当时疏忽忘记标识坐标轴的物理含义，则根据你的知识判断下列选项正确的是（ ）
A. 若该图是位移-时间图像，t表示相遇时刻
B. 若该图是位移-时间图像，甲做直线运动，乙做曲线运动
C. 若该图是速度-时间图像，时间内，甲平均速度大于乙平均速度
D. 若该图是加速度-时间图像，时间内，甲速度改变量等于乙的速度改变量
10. 如图所示，质量为的物块A和质量为的物块B用轻弹簧相连，置于动摩擦因数的水平面内。在沿弹簧轴线方向，用恒力F拉动物块B，稳定后物块A和物块B以的加速度一起向右做匀加速直线运动，弹簧始终在弹性限度内。取，则（ ）
A. 拉力F大小为15N
B. 弹簧弹力大小为8N
C. 撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为
D. 撤去力F后瞬间，物块A的加速度大小为
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验题（本题每空2分，共16分）
11. 小明利用以下装置探究“平抛运动在水平方向和竖直方向分运动”：如图所示，M、N为两块间距的特殊材料固定竖直挡板，挡板N能显示碰撞点迹。小球与M、N板碰撞后垂直于挡板方向的分速度反向，大小不变，平行于挡板方向分速度不受影响。紧贴N板处有一光电传感器，用以记录小球到达N板的时间间隔（忽略小球大小）。将小球从斜面上释放后经过水平槽由A射出，小球即在两板间往复碰撞如图甲所示，实验完成后取下N板得到点迹如图乙所示。
（1）光电传感器数据显示碰撞时间间隔均为，可证明小球在水平方向上做匀速直线运动，并计算得出小球初速度为____（保留两位有效数字）
（2）测量N板点迹数据，，，，则可算得小球在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度为____（保留三位有效数字）
（3）关于该实验，下列说法正确的是
A. 斜槽末端必须光滑
B. 若记录的各点间距过大，可以适当减少距离
C. 若记录的各点间距过大，可以适当增加距离
12. 某实验小组想要探究“加速度与质量的关系”，进行了如下实验。
（1）如图甲所示，长木板的两端分别固定着加速度传感器和光滑定滑轮。加速度传感器能测量小车下滑的加速度，平行于轨道的轻绳一端连着小车，另一端通过定滑轮与砝码相连，已知小车质量为M，砝码质量为m，实验开始前将木板右端垫高。
（2）现释放小车，读出小车加速度。改变小车质量，多次测量得出小车加速度与质量的关系，画出，如图乙所示。
（3）图乙中A图像没有经过原点的原因可能是____
（4）图乙中A图像末端发生弯曲的原因是：____
A.砝码质量未远小于小车质量 B.砝码质量未远大于小车质量
（5）实验小组发现问题后，修正错误，重复（2），得到图像B（未在图乙中画出），则____
A.B恒在A上方 B.B恒在A下方
C.随M增大，B先在A上方，后在A下方 D.随M增大，B先在A下方，后在A上方
（6）观察图像B（未在图乙中画出）在较小时的图像得出结论，在误差允许范围内____
A.加速度与质量成反比 B.加速度与质量成正比 C.加速度与合外力成正比
（7）该实验主要运用了哪种实验方法____
A.等效替代法 B.理想实验法 C.控制变量法
四、计算题（本题共38分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 随着冬季的到来，中国北方冰雪欢乐季又拉开帷幕。各类趣味冰雪项目轮番上演，吸引着全国各地的游客纷至沓来。哈尔滨冰雪嘉年华里“雪圈专机”正式发车，如图甲所示。一辆拖拉机当“机长”，后面拽着密密麻麻的彩色雪圈，每个雪圈里都坐着兴奋的游客。假设某段时间内，拖拉机拉着雪圈做匀速直线运动，所有雪圈和游客总质量为m，拖拉机的绳子的拉力为F，与地面夹角为θ，重力加速度为g，简化如图乙所示。求
（1）所有雪圈对地面的压力；
（2）雪圈与地面的摩擦因数μ。
14. 遂宁涪江六桥于2025年11月24日正式通车，如图甲所示。通车前，工程师利用装备了“全力自动刹车系统”的汽车进行桥面抗滑性能测试。如图乙所示，当车速为时，若汽车与前方静止障碍物间距离达到系统预设的安全距离且司机未采取制动措施，“全力自动刹车系统”就会立即启动以避免汽车与障碍物相撞，系统启动时汽车加速度大小约为，求
（1）此系统设置的安全距离约为多大；
（2）使汽车完全停下所需时间约为多少；
（3）此系统启动5s内汽车位移的大小。
15. 如图所示，同一水平面上紧邻着足够长的传送带和染料平台，传送带动摩擦因数，以速度匀速运行，染料平台总长并视为光滑。现在距染料平台左端处无初速放置一物块（视为质点），物块经过传送带和染料平台接头处速度大小方向不变，滑上染料平台后物块下表面会被染上颜色。物块运动到右侧尽头处与固定挡板碰撞，速度反向，大小不变，物块再次滑上传送带后会给传送带染上颜色。取，求：
（1）物块刚放上传送带上的加速度大小a；
（2）物块从释放至开始对传送带染色所用时间t；
（3）传送带首次被染色的长度。
高中2028届高一上期期末教学质量监测
物理试题
总分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷（选择题，满分46分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、班级、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上。并检查条形码粘贴是否正确。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3.考试结束后，将答题卡收回。
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，只有一项是符合题目要求的。）
1. 成南高速扩容工程作为四川重要的交通升级项目，通车后，大幅提升了成都、遂宁、南充的通行效率。遂宁至成都大致路线160公里，抵达约100分钟。如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. “约100分钟”指的是时刻B. 计算全程的平均速率时，汽车可以看成质点
C. 以汽车内的乘客为参考系，汽车一定是运动的D. 质量相同的两辆汽车，速度大的惯性大
【答案】B
【解析】
【详解】A．“约100分钟”指的是时间间隔，A错误；
B．计算全程的平均速率时，汽车的大小形状可忽略不计，可以看成质点，B正确；
C．以汽车内的乘客为参考系，汽车一定是静止的，C错误；
D．质量是惯性大小的量度，则质量相同的两辆汽车惯性相同，与速度大小无关，D错误。
故选B
2. 从离地高为4m处静止释放一个小球，小球在与地面相碰后弹起，上升到离地高为3m处被接住，则这一过程中（ ）
A. 位移大小为1m，方向竖直向上，路程为7mB. 位移大小为4m，方向竖直向上，路程为7m
C. 位移大小为1m，方向竖直向下，路程为7mD. 位移大小为3m，方向竖直向下，路程为1m
【答案】C
【解析】
【详解】位移是由初位置指向末位置的有向线段。初位置离地高度4m，末位置离地高度3m，故位移大小1m，方向竖直向下。路程是物体运动轨迹的总长度，小球下落4m至地面后弹起上升3m，故路程为7m。
故选C。
3. 如图所示是消防战士在进行徒手爬杆训练。战士采用双手互换握铁管的方式保持身体匀速上升，到达顶端后又采用“手握腿夹”的方式使身体匀速下滑到地面。关于消防战士在匀速上升和匀速下滑的两个过程中，所受摩擦力说法正确的是（ ）
A. 上升受静摩擦力，方向向上；下滑受滑动摩擦力，方向向上
B. 上升受滑动摩擦力，方向向下；下滑受滑动摩擦力，方向向上
C. 上升受滑动摩擦力，方向向上；下滑受静摩擦力，方向向上
D. 上升受静摩擦力，方向向下；下滑受滑动摩擦力，方向向下
【答案】A
【解析】
【详解】无论是匀速上升还是匀速下滑，消防战士都处于平衡状态，向下的重力和向上的摩擦力平衡，则摩擦力方向均向上，且上升时受静摩擦力，下滑时受滑动摩擦力。
故选A。
4. 1970年4月24日，我国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射升空，后来把4月24日定为中国航天日。发射卫星时，若某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内（ ）
A. 火箭做匀速直线运动B. 火箭的初速度为20m/s
C. 火箭的加速度为6m/s2D. 在前3s内，火箭上升高度为108m
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据匀变速直线运动速度公式
可得，
由于初速度方向与加速度方向相同，则火箭做匀加速直线运动，故ABC错误；
D．根据速度时间关系可得，在前3s内，火箭上升高度为，故D正确。
故选D。
5. “川超”将足球运动变成全民参与，可观赏的活动。每场比赛的文化表演也给观众留下深刻印象，特别是11月22日遂宁主场迎战达州的比赛中，射洪学子与机器人共舞，将这场文化盛宴推向高潮，如图甲所示。若图乙为机器人在这一过程中经过的A、B、C、D四个位置，将机器人视为质点，其中速度方向与加速度方向可能正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】AC．曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向与合力方向相同指向轨迹的凹侧，故AC错误；
B．曲线运动速度方向沿轨迹的切线方向，加速度方向与合力方向相同指向轨迹的凹侧，故B正确；
D．D点做直线运动，加速度应与速度方向在同一条直线上，故D错误。
故选B。
6. 如图所示一小球从A点由静止释放。在竖直方向上经过线段，且。不计空气阻力，取。下列说法正确的是（ ）
A. 物体经过段所用的时间2s
B. 物体到达各点的速度之比为
C. 物体经过各段的时间之比为
D. 物体经过段的平均速度与经过段的平均速度之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体做自由落体运动，根据
可知物体从点到点所用时间
物体从点到点所用时间
所以物体经过段所用的时间，A错误；
B．根据
可得
所以，B正确；
C．根据初速度为零的匀加速直线运动规律，可得物体连续通过相等位移所用时间之比为，C错误；
D．物体从点到点所用时间
故物体经过段的平均速度
物体从点到点所用时间
故物体经过段的平均速度
物体经过段的平均速度与经过段的平均速度之比
故选B。
7. 现在很多高层建筑都采用玻璃外墙，具有良好采光及美观作用。但玻璃的维护及清理只能靠工人从外部进行，如图甲所示，工人为遂宁国际金融中心进行外墙玻璃清洗，用一根绳索吊着自己，脚蹬着竖直墙壁，悬停在空中作业。设悬绳对工人的拉力大小为F1，墙壁对工人的支持力大小为F2，忽略脚与外墙玻璃间的摩擦力，如图乙所示，则在缓慢增加悬绳的长度过程中（ ）
A. F1增大，F2增大B. F1增大，F2减小
C. F1减小，F2增大D. F1减小，F2减小
【答案】D
【解析】
【详解】对工人受力分析，工人受竖直向下的重力G，沿绳向上的拉力F1和墙壁对工人水平向左的弹力F2，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可得，
缓慢增加悬绳的长度，细绳与竖直方向的夹角α变小，csα变大，tanα变小，则F1变小，F2变小。
故选D。
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. 下列说法中正确的是（ ）
A. 力学单位制中，采用国际单位制的基本单位有、m和N
B. 沿斜面下滑的物体可能处于超重状态
C. 伽利略的理想斜面实验推翻了“力是维持物体运动的原因”的说法
D. 在河宽一定的情况下，水流速度越大，渡河时间越长
【答案】BC
【解析】
【详解】A．国际单位制中力学的基本单位有：s（秒）、m（米）、kg（千克），故A错误；
B．沿斜面下滑的物体，若减速下滑，则物体处于超重状态，故B正确；
C．伽利略通过理想斜面实验，说明了力不是维持物体运动的原因，故C正确；
D．在河宽一定的情况下，渡河时间
d为河宽，vy为船速在垂直河岸方向上的分速度，与水流速度无关。故D错误。
故选BC。
9. 如图所示是某同学物理笔记本上的截图，描述甲、乙两物体的运动情况，但由于当时疏忽忘记标识坐标轴的物理含义，则根据你的知识判断下列选项正确的是（ ）
A. 若该图是位移-时间图像，t表示相遇时刻
B. 若该图是位移-时间图像，甲做直线运动，乙做曲线运动
C. 若该图是速度-时间图像，时间内，甲平均速度大于乙平均速度
D. 若该图是加速度-时间图像，时间内，甲的速度改变量等于乙的速度改变量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．若该图是位移 - 时间图像，交点表示同一时刻两物体位置相同，即相遇。因此t 时刻甲、乙位移相等，为相遇时刻，A正确；
B．若该图是位移 - 时间图像只能描述直线运动（位移是矢量，正负表示方向，图像为曲线仅表示速度变化，不代表轨迹是曲线）。甲、乙均做直线运动，乙做变加速直线运动（速度逐渐增大），B错误；
C．若该图是速度-时间图像，平均速度等于位移（图像与时间轴围成的面积）除以时间，曲线与时间轴围成的面积，因此甲的平均速度更大，C 正确；
D．加速度 - 时间图像中，速度改变量等于图像与时间轴围成的面积。曲线与时间轴围成的面积，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，质量为的物块A和质量为的物块B用轻弹簧相连，置于动摩擦因数的水平面内。在沿弹簧轴线方向，用恒力F拉动物块B，稳定后物块A和物块B以的加速度一起向右做匀加速直线运动，弹簧始终在弹性限度内。取，则（ ）
A. 拉力F的大小为15N
B. 弹簧弹力大小为8N
C. 撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为
D. 撤去力F后瞬间，物块A的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．撤去拉力F之前，根据牛顿第二定律
解得
对A有
解得弹簧弹力大小为，故A错误，B正确；
C．撤去F瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律，有
解得，故C错误；
D．撤去F瞬间，弹簧弹力不变，根据牛顿第二定律，对A有
解得，故D正确
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题，共54分）
三、实验题（本题每空2分，共16分）
11. 小明利用以下装置探究“平抛运动在水平方向和竖直方向的分运动”：如图所示，M、N为两块间距的特殊材料固定竖直挡板，挡板N能显示碰撞点迹。小球与M、N板碰撞后垂直于挡板方向的分速度反向，大小不变，平行于挡板方向分速度不受影响。紧贴N板处有一光电传感器，用以记录小球到达N板的时间间隔（忽略小球大小）。将小球从斜面上释放后经过水平槽由A射出，小球即在两板间往复碰撞如图甲所示，实验完成后取下N板得到点迹如图乙所示。
（1）光电传感器数据显示碰撞时间间隔均为，可证明小球在水平方向上做匀速直线运动，并计算得出小球初速度为____（保留两位有效数字）
（2）测量N板点迹数据，，，，则可算得小球在竖直方向上做匀加速直线运动的加速度为____（保留三位有效数字）
（3）关于该实验，下列说法正确的是
A. 斜槽末端必须光滑
B. 若记录的各点间距过大，可以适当减少距离
C. 若记录的各点间距过大，可以适当增加距离
【答案】（1）3.0 （2）9.78
（3）B
【解析】
小问1详解】
小球初速度为
【小问2详解】
由逐差法得
【小问3详解】
A．只要保证小球从A点射出时速度相同即可，斜槽末端不用光滑。故A错误；
BC．若记录的各点间距过大，说明间隔时间过长，根据可知，可以适当减少距离来减小间隔时间。故B正确，C错误。
故选B。
12. 某实验小组想要探究“加速度与质量的关系”，进行了如下实验。
（1）如图甲所示，长木板的两端分别固定着加速度传感器和光滑定滑轮。加速度传感器能测量小车下滑的加速度，平行于轨道的轻绳一端连着小车，另一端通过定滑轮与砝码相连，已知小车质量为M，砝码质量为m，实验开始前将木板右端垫高。
（2）现释放小车，读出小车加速度。改变小车质量，多次测量得出小车加速度与质量的关系，画出，如图乙所示。
（3）图乙中A图像没有经过原点的原因可能是____
（4）图乙中A图像末端发生弯曲的原因是：____
A.砝码质量未远小于小车质量 B.砝码质量未远大于小车质量
（5）实验小组发现问题后，修正错误，重复（2），得到图像B（未在图乙中画出），则____
A.B恒在A上方 B.B恒在A下方
C.随M增大，B先在A上方，后在A下方 D.随M增大，B先在A下方，后在A上方
（6）观察图像B（未在图乙中画出）在较小时的图像得出结论，在误差允许范围内____
A.加速度与质量成反比 B.加速度与质量成正比 C.加速度与合外力成正比
（7）该实验主要运用了哪种实验方法____
A.等效替代法 B.理想实验法 C.控制变量法
【答案】 ①. 木板右端抬得过高，平衡摩擦力过度 ②. A ③. B ④. 合外力一定时，加速度与质量成反比 ⑤. C
【解析】
【详解】（3）[1]由图像可知，当，即外力一定，而当M很大时仍有加速度，可知原因可能是木板右端抬得过高，平衡摩擦力过度；
（4）[2]只有当砝码质量远小于小车质量时，才认为小车受的牵引力等于砝码的重力，若当砝码质量未远小于小车质量时，小车受的合力小于砝码的重力，则加速度变小，则图线向下弯曲，即图乙中A图像末端发生弯曲的原因是砝码质量未远小于小车质量。
故选A。
（5）[3]正确平衡摩擦力后，应该满足
可知图像应该是过原点的与A平行的直线，则B 恒在A下方。
故选B。
（6）[4]观察图像B在较小时的图像得出结论，在误差允许范围内合外力一定时，加速度与质量成反比。
（7）[5]该实验研究力与加速度、质量的关系，主要运用了控制变量法，故选C。
四、计算题（本题共38分，解答题时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 随着冬季的到来，中国北方冰雪欢乐季又拉开帷幕。各类趣味冰雪项目轮番上演，吸引着全国各地的游客纷至沓来。哈尔滨冰雪嘉年华里“雪圈专机”正式发车，如图甲所示。一辆拖拉机当“机长”，后面拽着密密麻麻的彩色雪圈，每个雪圈里都坐着兴奋的游客。假设某段时间内，拖拉机拉着雪圈做匀速直线运动，所有雪圈和游客总质量为m，拖拉机的绳子的拉力为F，与地面夹角为θ，重力加速度为g，简化如图乙所示。求
（1）所有雪圈对地面的压力；
（2）雪圈与地面的摩擦因数μ。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
对雪圈和游客整体受力分析，匀速直线运动，竖直方向合力为 0，则
解得地面支持力
根据牛顿第三定律，雪圈对地面的压力
【小问2详解】
匀速直线运动，水平方向合力为 0，则
滑动摩擦力
代入得
14. 遂宁涪江六桥于2025年11月24日正式通车，如图甲所示。通车前，工程师利用装备了“全力自动刹车系统”的汽车进行桥面抗滑性能测试。如图乙所示，当车速为时，若汽车与前方静止障碍物间距离达到系统预设的安全距离且司机未采取制动措施，“全力自动刹车系统”就会立即启动以避免汽车与障碍物相撞，系统启动时汽车加速度大小约为，求
（1）此系统设置的安全距离约为多大；
（2）使汽车完全停下所需时间约为多少；
（3）此系统启动5s内汽车位移的大小。
【答案】（1）
（2）3s （3）22.5m
【解析】
【小问1详解】
汽车从刹车到停下来，由位移公式得
解得
【小问2详解】
使汽车完全停下所需时间为
【小问3详解】
系统启动3s后就停下来了，所以5s内汽车位移大小为22.5m。
15. 如图所示，同一水平面上紧邻着足够长的传送带和染料平台，传送带动摩擦因数，以速度匀速运行，染料平台总长并视为光滑。现在距染料平台左端处无初速放置一物块（视为质点），物块经过传送带和染料平台接头处速度大小方向不变，滑上染料平台后物块下表面会被染上颜色。物块运动到右侧尽头处与固定挡板碰撞，速度反向，大小不变，物块再次滑上传送带后会给传送带染上颜色。取，求：
（1）物块刚放上传送带上的加速度大小a；
（2）物块从释放至开始对传送带染色所用时间t；
（3）传送带首次被染色的长度。
【答案】（1）
（2）18.8s （3）12.8m
【解析】
【小问1详解】
物块刚放上传送带上时由牛顿第二定律有
故加速度大小为
【小问2详解】
物块先经和传送带共速
此时间内的位移大小为
物块接着和传送带一起匀速运动到染料平台左端用时
染料视为光滑，不计物块与挡板碰撞时间，物块在染料平台上匀速运动一个来回用时
物块从释放至开始对传送带染色所用时间
【小问3详解】
取向左为正方向，物块先向左做匀减速，后向右做匀加速 ，加速度大小都为,作出物块和传送带的图如下 ，易知两段时间都相等等于
故共经和传送带共速，不再给传送带染色
传送带首次被染色的长度为两者的相对位移即图中阴影部分的面积为