第一章　10.巧选参考系---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

这是一份第一章　10.巧选参考系---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版），共13页。试卷主要包含了2题每题5分等内容，欢迎下载使用。
1、2题每题5分
1.(多选)(2025·湖北孝感市检测)在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹起后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，在这一过程中( )
A.小球的位移为零
B.小球的平均速度等于电梯的速度
C.小球的速度与电梯相同的瞬间，正处于电梯中的最高点
D.小球落回地板前的瞬间，速度方向一定竖直向下
答案 BC
解析 小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，该过程电梯的地板向上运动了一段位移，所以小球的位移一定向上，不可能为0，故A错误；小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，则小球与电梯的位移相同，运动时间相同，所以小球的平均速度一定等于电梯的平均速度，故B正确；小球的速度与电梯相同之前，小球速度大于电梯的速度，小球相对于电梯地板向上运动，小球速度小于电梯的速度时，小球相对于电梯地板向下运动，所以小球的速度与电梯相同的瞬间，正处于电梯中的最高点，故C正确；由C项可知，当小球的速度小于电梯的速度时，小球相对于电梯地板向下运动，即小球相对于电梯的速度向下，但相对于地面，小球的速度方向可能向下，也可能向上，故D错误。
2.(多选)(2025·黑龙江哈尔滨市检测)A球从离地面10 m高处做自由落体运动，B球从A下方的地面上以10 m/s的初速度做竖直上抛运动，两球同时开始运动，在空中相遇，相遇时小球不会发生碰撞，g取10 m/s2。以下说法正确的是( )
A.两球在离地面5 m高处相遇
B.两球经过1 s相遇
C.两球相遇时，B球位于上抛运动的最高点
D.两球落地的时间差为(4-2) s
答案 ABC
解析 以A球为参考系，B球做匀速直线运动，根据位移关系v0t=10 m
解得相遇时间为t=1 s，相遇时离地的高度h'=v0t-12gt2=5 m，B球的速率vB=v0-gt=0
故相遇时，B球位于上抛运动的最高点，故A、B、C正确；
A球落地的时间tA=2ℎg=2×1010 s=2 s
B球落地的时间tB=2v0g=2×1010 s=2 s
两球落地的时间差为(2-2) s，故D错误。
3.(10分)(2025·河北衡水市阶段练习)如图所示，A、B两棒均长1 m，A悬于高处，B竖于地面，A的下端和B的上端相距h=10 m，若A、B两棒同时运动，A做自由落体运动，B以初速度v0=40 m/s做竖直上抛运动，在运动过程中都保持竖直(g取10 m/s2)。则：
(1)(5分)两棒何时开始相遇？
(2)(5分)两棒从开始相遇到分离的时间？
答案 (1)0.25 s (2)0.05 s
解析 (1)以A为参考系，B做速度为v0=40 m/s的匀速直线运动。
设经过时间t两棒开始相遇，B棒上升的位移，
h=v0t，解得t=0.25 s
即从开始运动经0.25 s两棒开始相遇。
(2)从相遇开始到两棒分离的过程中，以A为参考系，B做速度为v0=40 m/s的匀速直线运动。设从相遇开始到分离所需时间为Δt，则有
2l=v0Δt，解得Δt=0.05 s。
4.(10分)航空母舰以一定的航速航行，以保证飞机能安全起飞。某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5 m/s2，速度必须达到v=50 m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L=160 m，为了使飞机能安全起飞，航空母舰应至少以多大的速度v0向什么方向航行？
答案 10 m/s 方向与飞机起飞方向相同
解析 解法一 以陆地为参考系，则飞机的初速度为v0，末速度为v=50 m/s，飞机起飞过程中航空母舰发生的位移为v0t，则飞机的位移s=L+v0t
根据匀变速直线运动的规律可得v2-v02=2as，且有v=v0+at，联立解得v0=10 m/s，
即航空母舰应至少以10 m/s的速度航行，航行方向与飞机起飞方向相同。
解法二 以航空母舰为参考系，则飞机的初速度为零，位移为L，设末速度为v1，则根据匀变速直线运动的规律可得v12=2aL，解得v1=40 m/s；故航空母舰的速度v0=v-v1=10 m/s，航空母舰的航行方向与飞机起飞方向相同。