2023届黑龙江省哈尔滨市第三中学高三上学期第一次验收考试(9月) 物理(解析版)
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高三学年第一次验收考试物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1~8小题只有一个选项正确,其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)
1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,也创造了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法等。以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移,这里采用了微元累积法
C. 胡克总结出弹簧弹力与弹簧形变量成正比,实际计算时,常将弹簧视为没有质量的轻弹簧,这里用到了类比法
D. 在探究自由落体运动规律实验中,伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况,这种方法被称为“放大法”
2. 下列说法正确的是( )
A. 在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
B. 物体速度变化越快,加速度一定越大
C. 书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的
D. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
3. 物体沿直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 若物体在内的平均速度是,则物体在其中内的位移一定是
B. 若物体在第末的速度是,则物体在第内的位移一定是
C. 若物体通过某位移的平均速度是,则物体在时间中点的瞬时速度一定是
D. 若物体某内运动的路程是,则物体在这内的平均速度不大于
4. 如图所示,物体A、B通过一轻质弹簧相连,A的质量为m,B的质量为M,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
A. B.
C. D.
5. 下雨时,某同学在家发现屋檐上有雨滴无初速度落下,相邻两水滴滴下的时间间隔相等。当第1个水滴刚好落到地面上时,第3个水滴刚好离开屋檐。设屋檐到地面的高度为H,水滴从离开屋檐到落到地面的时间为t,不计空气阻力,则( )
A. 水滴下落时,到地面的高度为
B. 第1个水滴落地时,第2个水滴到地面高度为
C. 相邻两水滴均在空中下落时,两者距离不变
D. 相邻两水滴均在空中下落时,两者速度差不变
6. 杂技表演中有一节目叫抛球,小明在家练习抛球,他以初速度竖直上抛一小球A后,又以初速度在同一高度竖直上抛另一小球B,发现两球在空中相遇,则两球抛出的时间间隔必须满足的条件是( )(不计空气阻力,重力加速度g取)
A. B. C. D.
7. 子弹垂直射入叠在一起的厚度相同,材质相同的木板,穿过第20块木板后速度恰好变为0,可以把子弹视为质点,已知子弹在在第一块木板中运动的时间是t,认为子弹在木板中运动的加速度都相同,则( )
A. 子弹穿过最后一块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
C. 子弹穿过最后4块所用的时间是
D. 子弹穿过第15块所用时间是
8. 为保证安全,学校门口常常安装有减速带,一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,接近减速带时开始减速,刚好减至5m/s时匀速通过减速带,之后再加速到原来的速度,这一过程中其v−t图像如图所示,则( )
A. 汽车减速阶段的加速度大小为
B. 0~2s内汽车的位移是
C. 如果保持原速匀速通过这段距离,将会少用
D. 汽车开始减速时与减速带的距离为
9. 水平面上的物体在水平方向的力和作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,如图所示。己知,,下列说法正确的是( )
A. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为
B. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小变为
C. 撤去的瞬间,物体受到的合外力大小变为
D. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为
10. 我国成功研制全球最大水平臂上回转自升塔式起重机,标志着我国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升重物,其图像如图乙所示,不计其他阻力,重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A. 时间段内,重物做匀变速直线运动
B. 时间段内,重物的位移为
C. 时间段内,重物做加速度逐渐减小的减速运动
D. 时间段内,重物“加速度变化率”逐渐减小
11. 如图a、b、c、d为光滑斜面上的四个点,一小滑块自a点由静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A. 通过段的位移之比为
B. 通过段的时间均大于T
C. 通过c、d点的速度之比为
D. 通过c点的速度大于通过段的平均速度
12. 甲乙两车沿同一直线运动,图线分别对应物体A、B的运动情况,其中为直线,为开口向下抛物线的一部分,P为图像上一点,为过P点的切线,下列说法正确的是( )
A. B车做匀速运动,速度大小为
B. A车做匀减速直线运动,加速度大小为
C. A车的初速度为,时速度大小为
D. 时,两车相遇
二、实验题(共16分)
13. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的7个水滴的位置。(已知滴水计时器每隔0.5秒滴下一个水滴),测得,,,,,。
(1)根据以上数据可判断小车在这段时间内近似做匀减速运动,判断的理由是____________________;
(2)小车运动到图乙中C点位置时速度大小为___________。(结果保留两位有效数字);
(3)小车加速度大小为______________。(结果保留三位有效数字)
14. 某一学习小组同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用如图甲所示的实验装置。得到一条用打点计时器打下的纸带,如图乙所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,打点计时器接频率为的交流电源。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.释放纸带的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)他经过测量并计算得到计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为,在坐标系中画出图像_____,并利用该图像求出A点的瞬时速度________m/s,物体的加速度____________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 1.41 | 1.70 | 1.99 | 2.29 | 2.60 |
(3)如果由于电网不稳定,使得电源频率f变为48Hz,则测得的加速度值比真实值__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、计算题(共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后的不给分。有数字计算的题,中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,两段完全相同的轻弹簧与两物块连接,弹簧劲度系数,初始状态两弹簧均为,A、B两物体的质量均为。物体与水平面间的动摩擦因数均为,已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧,g取。
(1)若,求B受到的摩擦力;
(2)若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动,求A、B间的距离。
16. 太空穿梭是游乐园常见的大型游戏设备。某游乐园的太空穿梭设备将坐舱由升降机送到离地面的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面一定高度时,制动系统开始启动,使座舱做加速度大小为的匀减速直线运动,到达地面时刚好停下,g取。求:
(1)座舱的最大速度;
(2)座舱达到最大速度时,某游客一枚硬币滑落,求硬币落地与座舱落地的时间间隔。
17. 如图所示,A、B两车在同一水平道路上,A车匀速行驶,B车停在路边,某时刻A车在B车后处,该时刻A车开始匀减速运动准备停车。从A车减速开始计时,第1秒内位移为,第5秒内位移为。A车减速后B车开始运动,与A车同向行驶,B车的速度—时间图像如图所示,A、B车相遇时会错车而过,不会相撞。(已知)求:
(1)B车在开始计时后内的位移大小;
(2)A车匀减速运动的加速度大小;
(3)A、B两车相遇的时刻。
哈三中2022—2023学年度上学期
高三学年第一次验收考试物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,1~8小题只有一个选项正确,其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的不得分)
1. 许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,也创造了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法等。以下关于物理学史和物理学方法叙述正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法
B. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体整个运动过程的位移,这里采用了微元累积法
C. 胡克总结出弹簧弹力与弹簧形变量成正比,实际计算时,常将弹簧视为没有质量的轻弹簧,这里用到了类比法
D. 在探究自由落体运动规律实验中,伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况,这种方法被称为“放大法”
【答案】B
【解析】
【详解】A.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,故A错误;
B.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元累积法,故B正确;
C.胡克总结出弹簧弹力与弹簧形变量成正比,实际计算时,常将弹簧视为没有质量的轻弹簧,这里用到了理想模型法,故C错误;
D.在探究自由落体运动规律实验中,伽利略把斜面实验的结果推广到竖直情况,是思维方法的一种“升华”,这种研究方法称之为“合理外推”,故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
B. 物体速度变化越快,加速度一定越大
C. 书放在水平桌面上受到的支持力,是由于书发生了微小形变而产生的
D. 滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.只有单方向直线运动中路程与位移的大小相等,故A错误;
B.由加速度的定义式可知,加速度是描述速度变化快慢的物理量,即物体速度变化越快,加速度一定越大,故B正确;
C.书放在水平桌面上受到的支持力,是由于桌面发生了微小形变而产生的,故C错误;
D.滑动摩擦力的方向总是与物体的相对运动方向相反,故D错误。
故选B。
3. 物体沿直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 若物体在内的平均速度是,则物体在其中内的位移一定是
B. 若物体在第末的速度是,则物体在第内的位移一定是
C. 若物体通过某位移的平均速度是,则物体在时间中点的瞬时速度一定是
D. 若物体某内运动的路程是,则物体在这内的平均速度不大于
【答案】D
【解析】
【详解】A.若物体在内的平均速度是,由于物体可能做变速直线运动,其中的每内的平均速度不一定都是,故物体在其中内的位移不一定是,A错误;
B.若物体在第末的速度是,但平均速度
匀变速直线运动中
但由于物体不一定是做匀变速直线运动,所以平均速度不一定是,则物体在第内的位移不一定是,B错误;
C.物体通过某位移的平均速度是,即
由于不知道物体加速度变化情况,所以物体在时间中点时瞬时速度不一定是,C错误;
D.若物体某内运动的路程是,则平均速度
物体在这内的平均速度不大于说法正确,D正确。
故选D。
4. 如图所示,物体A、B通过一轻质弹簧相连,A的质量为m,B的质量为M,开始时B放在地面上,A、B都处于静止状态。现通过细绳将A向上缓慢拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度范围内,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时弹簧处于压缩状态,其压缩量为,由胡克定律得到
当B刚要离开地面时,弹簧处于拉长状态,其伸长量为,由胡克定律得到
则A上升距离为
故选B。
5. 下雨时,某同学在家发现屋檐上有雨滴无初速度落下,相邻两水滴滴下的时间间隔相等。当第1个水滴刚好落到地面上时,第3个水滴刚好离开屋檐。设屋檐到地面的高度为H,水滴从离开屋檐到落到地面的时间为t,不计空气阻力,则( )
A. 水滴下落时,到地面的高度为
B. 第1个水滴落地时,第2个水滴到地面的高度为
C. 相邻两水滴均在空中下落时,两者距离不变
D. 相邻两水滴均在空中下落时,两者速度差不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.水滴在空中做自由落体运动
水滴下落时,下落的高度为
到地面的距离为
A错误;
B.第1个水滴落地时,第2个水滴已经下落了0.5t,到地面的高度为0.75H,B错误;
C.设第一滴水滴下落的时间为t1,相邻的两个水滴的高度差为
为定值,t1为变量,可知,相邻两水滴均在空中下落时,两者距离逐渐变大,C错误;
D.相邻的两水滴的速度差为
为定值,所以两水滴的速度差为定值,D正确。
故选D
6. 杂技表演中有一节目叫抛球,小明在家练习抛球,他以初速度竖直上抛一小球A后,又以初速度在同一高度竖直上抛另一小球B,发现两球在空中相遇,则两球抛出的时间间隔必须满足的条件是( )(不计空气阻力,重力加速度g取)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】球A从抛出回到手中所用时间为
球B从抛出回到手中所用时间为
若两球刚好在球B回到手中相遇,则有
故为了两球在空中相遇,两球抛出的时间间隔必须满足
即
故选D。
7. 子弹垂直射入叠在一起的厚度相同,材质相同的木板,穿过第20块木板后速度恰好变为0,可以把子弹视为质点,已知子弹在在第一块木板中运动的时间是t,认为子弹在木板中运动的加速度都相同,则( )
A. 子弹穿过最后一块木板所用的时间是
B. 子弹穿过前15块木板所用的时间是
C. 子弹穿过最后4块所用的时间是
D. 子弹穿过第15块所用的时间是
【答案】C
【解析】
【详解】A.子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0,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,设每块木板的厚度为s,则有
当n=20时,有
穿过第1块木板后n=19,有
联立可得
则穿过第1块木板所用的时间为
故A错误;
B.穿过前15块木板后n=5,有
可得子弹穿过前15块木板所用的时间是
故B错误;
C.子弹穿过最后4块所用的时间由
可得
故C正确;
D.子弹穿过第15块所用的时间是
故D错误。
故选C。
8. 为保证安全,学校门口常常安装有减速带,一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,接近减速带时开始减速,刚好减至5m/s时匀速通过减速带,之后再加速到原来的速度,这一过程中其v−t图像如图所示,则( )
A. 汽车减速阶段的加速度大小为
B. 0~2s内汽车的位移是
C. 如果保持原速匀速通过这段距离,将会少用
D. 汽车开始减速时与减速带的距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.v−t图像图像斜率表示加速度,则汽车减速阶段的加速度大小为
A错误;
BD.v−t图像面积表示位移,则0~2s内汽车的位移为
由于接近减速带时开始减速,刚好减至5m/s时匀速通过减速带,即汽车开始减速时与减速带的距离与减速过程的位移大小相等,即为15m,BD错误;
C.汽车匀速的位移为
匀加速的位移为
如果保持原速匀速通过这段距离,经历的时间
则保持原速匀速通过这段距离,将会少用时间为
C正确。
故选C。
9. 水平面上的物体在水平方向的力和作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,如图所示。己知,,下列说法正确的是( )
A. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为
B. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小变为
C. 撤去的瞬间,物体受到的合外力大小变为
D. 撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.物体开始在水平方向受三个力作用下向右做匀速直线运动,而处于平衡状态,由平衡条件可得物体受到的摩擦力大小为
方向水平向左。撤去的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为,A正确,B错误;
CD.撤去瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为,方向不变,物体受到的合外力大小变为
方向水平向右,C错误,D正确。
故选AD。
10. 我国成功研制全球最大水平臂上回转自升塔式起重机,标志着我国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升重物,其图像如图乙所示,不计其他阻力,重力加速度为,则以下说法正确的是( )
A. 时间段内,重物做匀变速直线运动
B. 时间段内,重物的位移为
C. 时间段内,重物做加速度逐渐减小的减速运动
D. 时间段内,重物“加速度变化率”逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图像可知,时间段内,重物的加速度保持不变,则重物做匀变速直线运动,故A正确;
B.时间段内,重物的加速度保持不变,重物的位移为
故B错误;
C.由图像可知,时间段内,加速度逐渐减小,但加速度方向与速度方向相同,重物做加速度逐渐减小的加速运动,故C错误;
D.加速度变化率即为加速度变化的快慢,由图像可知,时间段内,图像的切线斜率绝对值逐渐减小,则重物“加速度变化率”逐渐减小,故D正确。
故选AD。
11. 如图a、b、c、d为光滑斜面上的四个点,一小滑块自a点由静止开始下滑,通过、、各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A. 通过段的位移之比为
B. 通过段的时间均大于T
C. 通过c、d点的速度之比为
D. 通过c点的速度大于通过段的平均速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T,根据初速度为0的匀加速直线运动的比例关系知
所以
故A错误;
B.由题意可知,当小滑块自b点由静止开始下滑时滑块经过b、c两点时的速度均小于小滑块自a点由静止开始下滑时经过b、c两点的速度,由可知,通过段的时间均大于T,故B正确;
C.设,则,,匀加速运动的加速度为a,从b点静止开始下滑,通过c点时有
解得
同理,通过d点时有
解得
则有
故C错误;
D.b到d的时间为
则bd段的平均速度为
故D正确。
故选BD。
12. 甲乙两车沿同一直线运动,图线分别对应物体A、B的运动情况,其中为直线,为开口向下抛物线的一部分,P为图像上一点,为过P点的切线,下列说法正确的是( )
A. B车做匀速运动,速度大小为
B. A车做匀减速直线运动,加速度大小为
C. A车的初速度为,时速度大小为
D. 时,两车相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.为直线, B车做匀速运动,速度为
所以速度大小为,故A错误;
BC.为开口向下抛物线的一部分,A车做匀减速直线运动,B车6s内位移为12m,前6s的平均速度为
A车6s末的速度为
前6s内
解得A车的初速度为
加速度为
故B错误,C正确;
D.3s时B车位置
3s时A车的位置
故时,两车不相遇,故D错误。
故选C。
二、实验题(共16分)
13. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的7个水滴的位置。(已知滴水计时器每隔0.5秒滴下一个水滴),测得,,,,,。
(1)根据以上数据可判断小车在这段时间内近似做匀减速运动,判断的理由是____________________;
(2)小车运动到图乙中C点位置时速度大小为___________。(结果保留两位有效数字);
(3)小车加速度大小为______________。(结果保留三位有效数字)
【答案】 ①. 连续相等时间段内位移差基本相同,且相等时间内位移越来越小 ②. 0.27 ③. 0.114
【解析】
【详解】(1)[1]由题发现,连续相等时间段内位移差基本相同,则做匀变速直线运动,且相等时间内位移越来越小,因此可判断小车这段时间内近似做匀减速运动;
(2)[2]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,可得
(3)[3]根据逐差法可得小车加速度大小为
14. 某一学习小组的同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用如图甲所示的实验装置。得到一条用打点计时器打下的纸带,如图乙所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,打点计时器接频率为 的交流电源。
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.释放纸带的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放纸带运动
C.先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)他经过测量并计算得到计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为,在坐标系中画出图像_____,并利用该图像求出A点的瞬时速度________m/s,物体的加速度____________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
对应点 | B | C | D | E | F |
速度(m/s) | 1.41 | 1.70 | 1.99 | 2.29 | 2.60 |
(3)如果由于电网不稳定,使得电源频率f变为48Hz,则测得的加速度值比真实值__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. BD##DB ②. 见解析 ③. 1.1 ④. 3.0 ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]ABC.先接通电源打点,打点计时器工作稳定后,释放纸带运动,AC错误,B正确;
D.纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,D正确。
故选BD。
(2)[2]以点为时刻,根据表格数据描点,画出图像如图所示
[3]根据图像可知A点的瞬时速度为
[4]物体的加速度为
(3)[5]根据
解得
如果由于电网不稳定,使得电源频率f变为48Hz,仍然按照50Hz计算加速度,则测得的加速度值比真实值偏大。
三、计算题(共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 如图所示,两段完全相同的轻弹簧与两物块连接,弹簧劲度系数,初始状态两弹簧均为,A、B两物体的质量均为。物体与水平面间的动摩擦因数均为,已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧,g取。
(1)若,求B受到的摩擦力;
(2)若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动,求A、B间的距离。
【答案】(1)0;(2)
【解析】
【详解】(1)A与地面的最大静摩擦为
由于
所以A不会有相对滑动趋势,A静止,则A、B间的弹簧弹力为零,对B由平衡条件可知B所受摩擦力为0;
(2)若A、B一起在F的作用下向右匀速直线运动,以B为研究对象,B所受摩擦力为
则A、B间的弹簧弹力为10N,则弹簧的伸长量为
A、B间的距离
16. 太空穿梭是游乐园常见的大型游戏设备。某游乐园的太空穿梭设备将坐舱由升降机送到离地面的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面一定高度时,制动系统开始启动,使座舱做加速度大小为的匀减速直线运动,到达地面时刚好停下,g取。求:
(1)座舱的最大速度;
(2)座舱达到最大速度时,某游客的一枚硬币滑落,求硬币落地与座舱落地的时间间隔。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)依题意可得座舱下落整个运动过程的v-t图像如下
设座舱最大速度为,根据加速度定义可得
代入数据可得
根据v-t图像围成的面积为位移的大小可得
联合解得
(2)座舱达到最大速度时游客的硬币滑落,则硬币继续做自由落体运动直到落地,设硬币从开始下落到落体的总时间为,则
解得
故硬币落地与座舱落地时间间隔为
17. 如图所示,A、B两车在同一水平道路上,A车匀速行驶,B车停在路边,某时刻A车在B车后处,该时刻A车开始匀减速运动准备停车。从A车减速开始计时,第1秒内位移为,第5秒内位移为。A车减速后B车开始运动,与A车同向行驶,B车的速度—时间图像如图所示,A、B车相遇时会错车而过,不会相撞。(已知)求:
(1)B车在开始计时后内的位移大小;
(2)A车匀减速运动的加速度大小;
(3)A、B两车相遇的时刻。
【答案】(1);(2);(3)和
【解析】
【详解】(1)根据图像与横轴围成的面积等于位移大小,可知B车在开始计时后内的位移大小为
(2)设A车在时还未停下,A车在第1秒内位移为,可知在时,A车的速度为
A车在第5秒内位移为,可知在时,A车的速度为
则A车匀减速运动的加速度大小为
则时A车的速度为
说明A车在前已经停下,设A车从再经过时间停下,根据逆向思维把A车看成做初速度为零的匀加速直线运动,则有
联立解得
,
A车匀减速运动的加速度大小为。
(3)A车开始做匀减速运动的初速度为
设A、B两车经过时间相遇,且此过程A车还未停下,则有
又
联立可得
解得
或
当时,A车速度为
故A、B两车相遇的时刻为和。
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