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上海市华东师范大学大学第二附属中学2021-2022高一（上）10月质量调研物理试题（解析版）
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这是一份上海市华东师范大学大学第二附属中学2021-2022高一（上）10月质量调研物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1. 物理老师讲课时，一位眯着眼睛快睡着的同学，感觉自己在晃动，他可能看到了（ ）
A. 地震B. 一动不动专心听课的同桌
C. 在讲台上来回走动的老师D. 窗外走过的校长
【答案】C
【解析】
【详解】A．没有发生地震，是该同学选择晃动的物体为参考系导致的，A错误；
B．如果以一动不动专心听课的同桌为参考系，该同学是静止的，不会感觉晃动，B错误；
C．如果以在讲台上来回走动的老师为参考系，该同学就会感觉自己在晃动，C正确；
D．如果以窗外走过的校长为参考系，该同学向一个方向运动，不会感觉晃动，D错误。
故选C。
2. 在物理学中突出问题的主要因素、忽略次要因素、建立理想化模型，是经常采用的一种科学研究方法，“质点”这一理想化模型就是这种方法的具体应用。用同样的方法建立的概念是（ ）
A. 位移B. 弹力C. 自由落体运动D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．位移是描述物体移动的位置变化的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故A错误；
B．弹力是指发生形变的物体，由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用，不属于理想化模型，故B错误；
C．自由落体运动是一个真实不存在的描述物体的运动的模型，忽略了空气阻力，故C正确；
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故D错误。
故选C。
3. 下列关于质点的说法中正确的是（ ）
A. 质点是一个理想化的模型，实际上是不存在的，所以引入这个概念没有多大意义
B. 研究孙杨在1500 m自由泳比赛中的动作时，可把孙杨看成质点
C. 研究地球上的昼夜交替时，不能把地球看成质点
D. 把一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上，可以把硬币看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．质点是一个理想化的模型，实际上是不存在的，但是引入这个概念仍有一定的意义，选项A错误；
B．研究孙杨在1500 m自由泳比赛中的动作时，不可把孙杨看成质点，否则就没动作可言了，选项B错误；
C．研究地球上昼夜交替时，要涉及到地球自转的问题，不能把地球看成质点，选项C正确；
D．把一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上，不可以把硬币看作质点，否则就没正反可言了，选项D错误。
故选C。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 矢量的大小通常叫做标量
B. 位移的大小通常叫做路程
C. 平均速度的大小通常叫做平均速率
D. 瞬时速度的大小通常叫做速率
【答案】D
【解析】
【分析】矢量有大小，有方向，标量只有大小没有方向；
位移的大小等于初末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度；
平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值；
瞬时速度的大小叫做速率；
【详解】A．矢量是有大小有方向的量，标量只有大小没有方向，矢量的大小不叫做标量，故A错误；
B．位移的大小等于处末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度，位移的大小不叫路程，故B错误；
C．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，平均速度的大小不叫平均速率，故C错误；
D．瞬时速度的大小叫做速率，故D正确。
故选Ｄ。
【点睛】解决本题的关键知道位移和路程的区别、平均速度与平均速率的区别，在学习过程中加强训练。
5. 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内
A. 甲的速度总比乙大
B. 甲、乙位移相同
C. 甲经过的路程比乙小
D. 甲、乙均做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项A错误；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，选项B正确；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C错误；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D错误．
6. 小明搭乘出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 指的是时刻，指的是时间间隔B. 出发地到车站的直线距离是
C. 出租车行驶的平均速度是D. 出租车行驶的路程是
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．指的是时刻，指的是时刻，故A错误；
B．出发地到车站的路程是，不一定是直线距离，故B错误；
CD．34.3km是行驶路程，所以对应的是平均速率，故D正确，C错误。
故选D。
7. 物体做匀变速直线运动，已知在时间t内通过的位移为x，则以下说法正确的是
( )
A. 可求出物体通过时的速度
B. 可求出物体的加速度
C. 不能求出物体在这段时间内任何一个时刻的瞬时速度
D. 可求出物体在时间t内的平均速度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】匀变速直线运动在时间t内通过的位移为x，根据平均速度的定义式知，平均速度，故D正确．
某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合该推论可以求出中间时刻的瞬时速度，故C错误．
根据题目条件无法求出加速度以及通过中间位置的瞬时速度，故A、B错误．
故选D．
8. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系如下，表示质点做匀减速直线运动的是（ ）
A. x= -5t+t2B. x=5+t2C. x= -5t-t2D. x= 5-t2
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知
A．由x= -5t+t2可知v0=-5m/s，a=2m/s2，加速度的方向与初速度方向相反，则质点做匀减速运动，选项A正确；
B．由x= 5+t2可知v0=0，a=2m/s2，则质点做匀加速运动，选项B错误；
C．由x= -5t-t2可知v0=-5m/s，a=-2m/s2，加速度的方向与初速度方向相同，则质点做匀加速运动，选项C错误；
D．由x= 5-t2可知v0=0，a=-2m/s2，则质点做匀加速运动，选项D错误；
故选A。
9. 一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（ ）
A. 10mB. 30mC. 50mD. 70m
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点，同时考查了估算能力。
【详解】根据自由落体运动遵循的规律可知，3s内石块自由下落的高度约为
用时3秒，攀岩者向上爬了3米，所以距离地面高度约为
他离地面的高度约为50m。
故选C。
10. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像．某次实验中获得的v-t图像如图所示，由此可以推断该物体在
A. t=2s时速度的方向发生了变化
B. t=2s时加速度的方向发生了变化
C. 0～4s内作曲线运动
D. 0～4s内的位移约为2．8m
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：由图度与时间的图像可知，物体在2s前速度是正值，在2s后速度是负值，即方向发生了改变，故t=2s时速度的方向发生了变化，选项A正确；t=2s前后曲线的斜率都是负的，故其加速度的方向没有发生变化，选项B错误；物体一直做直线运动，选项C错误；0～4s内物体的位移约为0，选项D错误．
考点：速度与时间图像．
11. 一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，下落后时刻到时刻的位移与时刻到时刻的位移之比为1：2，则等于（ ）
A. 1：2B. 2：3C. 1：4D. 3：4
【答案】A
【解析】
【详解】下落后t0时刻到t0+T时刻的位移为：
下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移为：
而
由以上各式解得：，故A正确．
点晴：根据自由落体运动位移公式列式表示出下落后t0时刻到t0+T时刻的位移和下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移即可求解．
12. 如图所示为水平导轨，A、B为弹性竖直挡板，相距L=4m。一小球自A板处开始，以4m/s的速度沿导轨向B运动，它与A、B挡板碰撞后均以与碰前大小相等的速率反弹回来，且在导轨上做减速运动的加速度大小不变，为使小球停在AB的中点，这个加速度的大小可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】已知小球在碰到A或B以后，均以与碰前等大的速度反弹回来，可将该运动看成在一条直线上做方向不变的匀减速直线运动，根据小球停在AB中点，得出运动的路程s=nL+L/2，然后根据匀变速直线运动的速度位移公式vt2-v02=2as求出加速度的大小。
【详解】小球停在AB的中点，可知小球的路程
由vt2-v02=2as得，小球加速度
，n=0，1，2，…
代入数据解得
，n=0，1，2，…
当n=3时
故只有A正确，BCD各项都不满足；故选A。
【点睛】解决本题的关键将该运动看成在一条直线上做方向不变的匀减速直线运动，以及掌握匀变速直线运动的速度位移公式vt2-v02=2as。
二、填空题
13. 物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是___________；他在倾角小的斜面上进行实验，是为了___________。
【答案】 ①. 伽利略 ②. 便于测量时间
【解析】
【分析】
【详解】[1]物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是伽利略。
[2]在较小倾角的斜面上进行实验是为了便于测量时间。伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。
14. 物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线 运动，经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s，则物体的速度变化为___________ m/s，加速度为___________ m/s2（规定初速度方向为正方向）。
【答案】 ① -10m/s ②. -2.5m/s2
【解析】
【详解】[1] 由于初速度方向为正方向，则返回的速度变化为-10m/s；
[2]根据加速度的定义
因此，加速度为-2.5m/s2
15. 汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车，已知汽车刹车时第1秒内的位移为，在最后1秒内的位移为，则汽车在第1秒末的速度为___________，汽车从开始车到停下所发生的总位移是___________。
【答案】 ①. 11 ②. 28.125
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，对于最后1s，有
代入数据解得
设汽车在第1s末的速度为v，对于第1s内，由
代入数据解得
[2]汽车从第1s末到停下的位移为
则汽车从开始车到停下所发生的总位移是
16. 如图所示，物体从光滑斜面上A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。物体在水平面上运动时的加速度大小是___________；从运动到的过程中平均速率为___________。
【答案】 ①. 2 ②. 1.25
【解析】
【分析】
【详解】[1]由表格中第4、5两组数据可知，物体在水平面上匀减速运动的加速度大小为
[2]由表格中前3组数据可知，物体在斜面上匀加速下滑的加速度为
物体由到过程，设物体在斜面上运动的时间为，则有
代入数据联立解得
根据斜面上匀加速运动的末速度与水平面匀减速运动的初速度可得全过程的平均速率为
17. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则两车另一次并排行驶的时刻是___________s，在时，两车之间的距离是___________。
【答案】 ①. 1 ②. 7.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]v-t图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，面积差表示位移差，由于两车在t=3s时并排行驶，则根据图像对称性可知，在t=1s时，两车另一次并排行驶。
[2]由于t=1s时两车并排行驶，即
三、综合题
18. 我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；
（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【答案】(1)；（2）2m/s2，
【解析】
【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力：
满载起飞时，升力正好等于重力：
由上两式解得：
（2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以
解得：
由加速的定义式变形得：
解得：
19. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一．下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车长L2=8m，货车在甲车前s=3m．若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2．假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度．求：
(1)甲车完成超车至少需要多长时间；
(2)若甲车开始超车时，看到道路正前方乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h．甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车．
【答案】(1)4s(2)不能安全超车
【解析】
【详解】（1）甲经过t刚好完成超车，在t内
甲车位移
货车的位移
根据几何关系
带入数值得
甲车最短的超车时间为4s
（2）假设甲车能安全超车，在最短4s内
甲车位移
乙车位移
由于，故不能安全超车．
20. 图a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b为感应门的俯视图，A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d，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d，不计门及门框的厚度。
（1）求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；
（2）若人以的速度沿图中虚线s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？
（3）若以（2）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s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？
【答案】（1）；（2）l=d；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：
设门全部开启所用的时间为，由图可得
由速度时间关系得
联立解得
（2）要使单扇门打开，需要的时间为
人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为
联立解得
（3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了
由匀变速运动公式，得
解得
或（不合题意舍去）
要使每扇门打开所用的时间为
故物体移动的速度不能超过
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
一、单项选择题
1. 物理老师讲课时，一位眯着眼睛快睡着的同学，感觉自己在晃动，他可能看到了（ ）
A. 地震B. 一动不动专心听课的同桌
C. 在讲台上来回走动的老师D. 窗外走过的校长
【答案】C
【解析】
【详解】A．没有发生地震，是该同学选择晃动的物体为参考系导致的，A错误；
B．如果以一动不动专心听课的同桌为参考系，该同学是静止的，不会感觉晃动，B错误；
C．如果以在讲台上来回走动的老师为参考系，该同学就会感觉自己在晃动，C正确；
D．如果以窗外走过的校长为参考系，该同学向一个方向运动，不会感觉晃动，D错误。
故选C。
2. 在物理学中突出问题的主要因素、忽略次要因素、建立理想化模型，是经常采用的一种科学研究方法，“质点”这一理想化模型就是这种方法的具体应用。用同样的方法建立的概念是（ ）
A. 位移B. 弹力C. 自由落体运动D. 加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．位移是描述物体移动的位置变化的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故A错误；
B．弹力是指发生形变的物体，由于要恢复原状,要对跟它接触的物体产生力的作用，不属于理想化模型，故B错误；
C．自由落体运动是一个真实不存在的描述物体的运动的模型，忽略了空气阻力，故C正确；
D．加速度是描述速度变化快慢的物理量，没有忽略次要因素，不属于理想化模型，故D错误。
故选C。
3. 下列关于质点的说法中正确的是（ ）
A. 质点是一个理想化的模型，实际上是不存在的，所以引入这个概念没有多大意义
B. 研究孙杨在1500 m自由泳比赛中的动作时，可把孙杨看成质点
C. 研究地球上的昼夜交替时，不能把地球看成质点
D. 把一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上，可以把硬币看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．质点是一个理想化的模型，实际上是不存在的，但是引入这个概念仍有一定的意义，选项A错误；
B．研究孙杨在1500 m自由泳比赛中的动作时，不可把孙杨看成质点，否则就没动作可言了，选项B错误；
C．研究地球上昼夜交替时，要涉及到地球自转的问题，不能把地球看成质点，选项C正确；
D．把一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上，不可以把硬币看作质点，否则就没正反可言了，选项D错误。
故选C。
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 矢量的大小通常叫做标量
B. 位移的大小通常叫做路程
C. 平均速度的大小通常叫做平均速率
D. 瞬时速度的大小通常叫做速率
【答案】D
【解析】
【分析】矢量有大小，有方向，标量只有大小没有方向；
位移的大小等于初末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度；
平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值；
瞬时速度的大小叫做速率；
【详解】A．矢量是有大小有方向的量，标量只有大小没有方向，矢量的大小不叫做标量，故A错误；
B．位移的大小等于处末位置的距离，路程等于运动轨迹的长度，位移的大小不叫路程，故B错误；
C．平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值，平均速度的大小不叫平均速率，故C错误；
D．瞬时速度的大小叫做速率，故D正确。
故选Ｄ。
【点睛】解决本题的关键知道位移和路程的区别、平均速度与平均速率的区别，在学习过程中加强训练。
5. 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内
A. 甲的速度总比乙大
B. 甲、乙位移相同
C. 甲经过的路程比乙小
D. 甲、乙均做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项A错误；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，选项B正确；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C错误；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D错误．
6. 小明搭乘出租车到车站接人后返回出发地，司机打出全程的发票如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 指的是时刻，指的是时间间隔B. 出发地到车站的直线距离是
C. 出租车行驶的平均速度是D. 出租车行驶的路程是
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．指的是时刻，指的是时刻，故A错误；
B．出发地到车站的路程是，不一定是直线距离，故B错误；
CD．34.3km是行驶路程，所以对应的是平均速率，故D正确，C错误。
故选D。
7. 物体做匀变速直线运动，已知在时间t内通过的位移为x，则以下说法正确的是
( )
A. 可求出物体通过时的速度
B. 可求出物体的加速度
C. 不能求出物体在这段时间内任何一个时刻的瞬时速度
D. 可求出物体在时间t内的平均速度
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】匀变速直线运动在时间t内通过的位移为x，根据平均速度的定义式知，平均速度，故D正确．
某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度，结合该推论可以求出中间时刻的瞬时速度，故C错误．
根据题目条件无法求出加速度以及通过中间位置的瞬时速度，故A、B错误．
故选D．
8. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系如下，表示质点做匀减速直线运动的是（ ）
A. x= -5t+t2B. x=5+t2C. x= -5t-t2D. x= 5-t2
【答案】A
【解析】
【详解】根据可知
A．由x= -5t+t2可知v0=-5m/s，a=2m/s2，加速度的方向与初速度方向相反，则质点做匀减速运动，选项A正确；
B．由x= 5+t2可知v0=0，a=2m/s2，则质点做匀加速运动，选项B错误；
C．由x= -5t-t2可知v0=-5m/s，a=-2m/s2，加速度的方向与初速度方向相同，则质点做匀加速运动，选项C错误；
D．由x= 5-t2可知v0=0，a=-2m/s2，则质点做匀加速运动，选项D错误；
故选A。
9. 一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（ ）
A. 10mB. 30mC. 50mD. 70m
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点，同时考查了估算能力。
【详解】根据自由落体运动遵循的规律可知，3s内石块自由下落的高度约为
用时3秒，攀岩者向上爬了3米，所以距离地面高度约为
他离地面的高度约为50m。
故选C。
10. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动做出物体的速度v随时间t的变化图像．某次实验中获得的v-t图像如图所示，由此可以推断该物体在
A. t=2s时速度的方向发生了变化
B. t=2s时加速度的方向发生了变化
C. 0～4s内作曲线运动
D. 0～4s内的位移约为2．8m
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析：由图度与时间的图像可知，物体在2s前速度是正值，在2s后速度是负值，即方向发生了改变，故t=2s时速度的方向发生了变化，选项A正确；t=2s前后曲线的斜率都是负的，故其加速度的方向没有发生变化，选项B错误；物体一直做直线运动，选项C错误；0～4s内物体的位移约为0，选项D错误．
考点：速度与时间图像．
11. 一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，下落后时刻到时刻的位移与时刻到时刻的位移之比为1：2，则等于（ ）
A. 1：2B. 2：3C. 1：4D. 3：4
【答案】A
【解析】
【详解】下落后t0时刻到t0+T时刻的位移为：
下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移为：
而
由以上各式解得：，故A正确．
点晴：根据自由落体运动位移公式列式表示出下落后t0时刻到t0+T时刻的位移和下落t0+T时刻到t0+2T时刻的位移即可求解．
12. 如图所示为水平导轨，A、B为弹性竖直挡板，相距L=4m。一小球自A板处开始，以4m/s的速度沿导轨向B运动，它与A、B挡板碰撞后均以与碰前大小相等的速率反弹回来，且在导轨上做减速运动的加速度大小不变，为使小球停在AB的中点，这个加速度的大小可能为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】已知小球在碰到A或B以后，均以与碰前等大的速度反弹回来，可将该运动看成在一条直线上做方向不变的匀减速直线运动，根据小球停在AB中点，得出运动的路程s=nL+L/2，然后根据匀变速直线运动的速度位移公式vt2-v02=2as求出加速度的大小。
【详解】小球停在AB的中点，可知小球的路程
由vt2-v02=2as得，小球加速度
，n=0，1，2，…
代入数据解得
，n=0，1，2，…
当n=3时
故只有A正确，BCD各项都不满足；故选A。
【点睛】解决本题的关键将该运动看成在一条直线上做方向不变的匀减速直线运动，以及掌握匀变速直线运动的速度位移公式vt2-v02=2as。
二、填空题
13. 物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是___________；他在倾角小的斜面上进行实验，是为了___________。
【答案】 ①. 伽利略 ②. 便于测量时间
【解析】
【分析】
【详解】[1]物理学发展史上，有一位科学家开创了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，并研究了落体运动的规律，这位科学家是伽利略。
[2]在较小倾角的斜面上进行实验是为了便于测量时间。伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。
14. 物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线 运动，经4 s滑回原处时速度大小仍为5 m/s，则物体的速度变化为___________ m/s，加速度为___________ m/s2（规定初速度方向为正方向）。
【答案】 ① -10m/s ②. -2.5m/s2
【解析】
【详解】[1] 由于初速度方向为正方向，则返回的速度变化为-10m/s；
[2]根据加速度的定义
因此，加速度为-2.5m/s2
15. 汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停车，已知汽车刹车时第1秒内的位移为，在最后1秒内的位移为，则汽车在第1秒末的速度为___________，汽车从开始车到停下所发生的总位移是___________。
【答案】 ①. 11 ②. 28.125
【解析】
【分析】
【详解】[1]汽车运动的逆过程是初速度为零的匀加速直线运动，对于最后1s，有
代入数据解得
设汽车在第1s末的速度为v，对于第1s内，由
代入数据解得
[2]汽车从第1s末到停下的位移为
则汽车从开始车到停下所发生的总位移是
16. 如图所示，物体从光滑斜面上A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。物体在水平面上运动时的加速度大小是___________；从运动到的过程中平均速率为___________。
【答案】 ①. 2 ②. 1.25
【解析】
【分析】
【详解】[1]由表格中第4、5两组数据可知，物体在水平面上匀减速运动的加速度大小为
[2]由表格中前3组数据可知，物体在斜面上匀加速下滑的加速度为
物体由到过程，设物体在斜面上运动的时间为，则有
代入数据联立解得
根据斜面上匀加速运动的末速度与水平面匀减速运动的初速度可得全过程的平均速率为
17. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则两车另一次并排行驶的时刻是___________s，在时，两车之间的距离是___________。
【答案】 ①. 1 ②. 7.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]v-t图像中，图像与坐标轴围成的面积表示位移，面积差表示位移差，由于两车在t=3s时并排行驶，则根据图像对称性可知，在t=1s时，两车另一次并排行驶。
[2]由于t=1s时两车并排行驶，即
三、综合题
18. 我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。
（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；
（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
【答案】(1)；（2）2m/s2，
【解析】
【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力：
满载起飞时，升力正好等于重力：
由上两式解得：
（2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以
解得：
由加速的定义式变形得：
解得：
19. 强行超车是道路交通安全的极大隐患之一．下图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以36km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1=5m、货车长L2=8m，货车在甲车前s=3m．若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2．假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度．求：
(1)甲车完成超车至少需要多长时间；
(2)若甲车开始超车时，看到道路正前方乙车迎面驶来，此时二者相距110m，乙车速度为54km/h．甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车．
【答案】(1)4s(2)不能安全超车
【解析】
【详解】（1）甲经过t刚好完成超车，在t内
甲车位移
货车的位移
根据几何关系
带入数值得
甲车最短的超车时间为4s
（2）假设甲车能安全超车，在最短4s内
甲车位移
乙车位移
由于，故不能安全超车．
20. 图a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b为感应门的俯视图，A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d，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d，不计门及门框的厚度。
（1）求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；
（2）若人以的速度沿图中虚线s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？
（3）若以（2）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s垂直地匀速通过该门（如图c），物体的移动速度不能超过多少？
【答案】（1）；（2）l=d；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）依题意每扇门开启过程中的速度图象如图所示：
设门全部开启所用的时间为，由图可得
由速度时间关系得
联立解得
（2）要使单扇门打开，需要的时间为
人只要在t时间内到达门框处即可安全通过，所以人到门的距离为
联立解得
（3）依题意宽为的物体移到门框过程中，每扇门至少要移动的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动的距离，速度达到，所用时间为，而后又做匀减速运动，设减速时间为，门又动了
由匀变速运动公式，得
解得
或（不合题意舍去）
要使每扇门打开所用的时间为
故物体移动的速度不能超过
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
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