广西钦州市第四中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题
1.(2024高一上·钦州期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为 ,它的速度随时间t变化的关系为 ,该质点在 到 内的平均速度的大小和在 到 内的平均速度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
2.(2024高一上·钦州期中)有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )
A. B. C. D.
3.(2024高一上·钦州期中)一辆汽车从静止开始做加速度恒定的加速运动,然后保持匀速运动,最后做加速度恒定的减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时,表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出( )
时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5
速度 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0
A.汽车加速运动经历的时间为4s B.汽车加速运动经历的时间为5s
C.汽车匀速运动的时间为2s D.汽车减速运动的时间为3s
4.(2024高一上·钦州期中)将一个物体在t=0时以一定的初速度竖直向上抛出,t=0.8s时物体的速度大小变为8m/s(不计空气阻力,g取10m/s2),则下列说法不正确的是( )
A.物体一定是在t=3.2s时回到抛出点
B.t=0.8s时物体的运动方向可能向下
C.物体的初速度一定是20m/s
D.t=0.8s时物体一定在初始位置的下方
5.(2024高一上·钦州期中)某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s,则相邻两车启动的时间间隔为( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·钦州期中)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s内的平均速度是8m/s,下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3m/s B.物体的加速度是4m/s2
C.任何1s内的速度变化都是2m/s D.第1s内的平均速度是4m/s
7.(2024高一上·钦州期中)如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度也为v.若a1≠a2≠a3,则
A.甲、乙不可能同时由A到达C B.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达C D.若a1>a3,则乙一定先由A到达C
8.(2024高一上·钦州期中)甲、乙两车在同一平直公路上,从同一位置沿相同方向做直线运动,它们运动的速度v与时间t的关系图象如图所示. 对甲、乙两车运动情况的分析,下列结论正确的是( )
A.乙车运动的加速度大于甲车运动的加速度
B.在t=1 s时刻,乙车刚运动,此时两车相距最远
C.在t=2 s时刻,甲、乙两车相距最远
D.在t=2 s时刻,甲、乙两车相遇
9.(2024高一上·钦州期中)同学们劳逸结合,周末去滑冰场滑冰。如图所示,甲同学静立在水平光滑冰面上,乙同学以大小的恒定速度向右滑出,到达甲同学所在位置将甲同学向右推出,推出后甲同学的速度大小、方向向右,乙同学的速度大小、方向向左。已知两同学接触的时间,求:
(1)两同学接触的过程中甲同学的平均加速度;
(2)两同学接触的过程中乙同学的平均加速度。
10.(2024高一上·钦州期中)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法,也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。在某次正面碰撞试验中,汽车从固定的碰撞试验台左侧处由静止开始沿直线加速,经以的速度撞上碰撞实验台,撞后瞬间汽车的速度大小变为,方向与原方向相反,汽车与碰撞实验台的碰撞时间。求:
(1)汽车从开始运动到恰好撞上碰撞实验台过程中的平均速度大小v;
(2)汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量的大小;
(3)汽车与碰撞实验台碰撞过程中的平均加速度大小a。
11.(2024高一上·钦州期中)有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为5000,以警醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试问:
(1)一辆以30m/s的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
(2)若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
12.(2024高一上·钦州期中)一个篮球从高的位置由静止开始下落,经1s落到水平地面上,达到地面时速度为,然后撞击地面后以的速度反弹,经0.5s达到最高点,已知篮球与地面碰撞的时间为0.2s,求:
(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(2)篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小
13.(2024高一上·钦州期中)实验小组用图甲所示的装置研究滑块的运动,由气垫导轨下的刻度尺测得光电门1、2之间的距离,遮光条通过光电门的时间可通过与光电门相连的数字计时器读出。已知滑块(包括力传感器与遮光条)和槽码的质量分别为M、m,遮光条的宽度。
(1)水平气垫导轨充气后,滑块由静止释放,运动过程中槽码未落地,记录滑块经过光电门1、2的遮光时间分别为、,则滑块经过光电门2的瞬时速度为 m/s(结果保留2位有效数字)。
(2)由以上数据可求得滑块的加速度 (结果保留3位有效数字)。
(3)进行多次实验后,根据实验数据画出滑块的加速度a与所受拉力F的图像,如图乙所示,图像的斜率表示 。
A.M B. C. D.
14.(2024高一上·钦州期中)行车安全距离:
根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间(从司机意识到应该停车至操作刹车的时间)与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关,平均为,驾驶员酒后的反应时间则可能会大大延长。若一辆汽车在高速公路行驶的速度为。当驾驶员发现前方发生交通事故时,立即紧急刹车,并以恒定的加速度减速行驶停下,最终没有发生二次交通事故。
(1)该车在减速过程中的加速度大小为 。
(2)如果交通事故发生在前方处,该驾驶员的反应时间为,该车行驶 (选填“会”或“不会”)出现安全问题,判断依据是: 。
(3)研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的倍。如果第2问中的驾驶员是酒后驾驶,反应时间为后紧急刹车,与事故车相撞时的速度为 m/s(保留2位小数)。除了饮酒还有很多行为会增加驾驶员的反应时间,请举一例: 。
15.(2024高一上·钦州期中)“科技让生活更美丽”,自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照,为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动(刹车)时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“”关系图线如图2所示,汽车制动距离为12m。
(1)汽车做加速度 (选填“增大”、“减小”、“不变”)的 (选填“加速”、“减速”、“匀速”)运动;
(2)微元法是一种常用的研究方法,对于直线运动,可以由图像来求位移。请你借鉴此方法,求汽车的初速度的大小 ;
(3)为了求汽车的制动时间t,某同学的求解过程如下:
在制动过程中加速度的平均值为;
画出初速度为,加速度大小恒为的汽车匀变速制动的图像;
通过图像面积在数值上等于位移大小,求出减速时间t0
试判断:实际的制动时间t t0(选填“>”、“<”、“=”),并简要说明理由 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据离开O点的距离随时间变化的关系
可得出 时
时 时
则质点在 到 内的平均速度大小
在 到 内的平均速度大小
故答案为:B。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
2.【答案】D
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】设车速为,人的速度为,该路车在时间间隔内运动的位移为,这路车从汽车站发车的时间间隔为t,当车与人同向时,车与人的位移差值等于车运动的距离,根据位移公式有
当车与人反向时,车与人的位移之和等于车运动的距离,根据位移公式有
联立解得
选项ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】根据车和人的位移关系结合车运动的位移公式可以求出发车的时间间隔。
3.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.匀速运动的速度为 ,加速运动的加速度
则加速运动的时间 ,A符合题意,B不符合题意;
CD.减速运动的加速度
汽车从 减到0还需的时间
即11s时速度减为0,汽车减速所需的时间
以汽车匀速运动的时间为5s,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速和减速的加速度大小,结合匀速运动的速度可以求出匀加速的时间;利用匀减速的速度公式可以求出匀减速的时间。
4.【答案】B,C,D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】BD.根据自由落体运动速度时间关系有
则t=0.8s时,物体的速度大小变为8m/s,即物体此时的运动方向不可能向下,如果向下,向下加速时间一定小于0.8s,速度一定小于 8m/s ,物体应该处于上升过程,此时物体一定在初始位置的上方,所以BD错误,符合题意;
C.根据竖直上抛运动速度时间关系有
解得
所以C错误,符合题意;
A.根据竖直上抛运动速度时间关系有,物体回到抛出点的时间为
所以A正确,不符合题意;
故选BCD。
【分析】 根据速度-时间公式求出0.8s内的速度变化量,判断出0.8s时的速度方向,从而结合速度-时间公式求出初速度的大小。根据竖直上抛运动的对称性,结合速度-时间公式求出回到抛出点的时间。
5.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】设某辆车从静止开始做匀加速直线运动经过时间t速度恰好达到v,其前面一辆车运动时间为,则根据位移公式可以求出汽车加速运动的位移,
且根据位移公式可以求出前一辆车运动的位移为
联立上述方程得各辆车依次启动的时间间隔
故选D。
【分析】利用匀加速直线运动的位移公式可以求出汽车加速过程运动的位移,利用前一辆车运动的位移可以求出两车距离和速度的关系,结合位移公式可以求出相邻两车启动的时间间隔。
6.【答案】B,D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】AB. 第2s内的平均速度是8m/s,根据平均速度推论知,1.5s末的速度为8m/s,对于第1s末到第1.5s末过程:由
得
则物体的初速度
故A项与题意不相符,B项与题意相符;
C. 因为物体的加速度为4m/s2,所以任何1s内的速度变化都是
,故C项与题意不相符
D. 匀变速直线运动的平均速度等于初末速度的平均值,第1s内的平均速度是
故D项与题意相符.
【分析】物体做匀加速直线运动,根据推论可知:物体第 2s内的平均速度等于第1.5s末的瞬时速度,可得到第1.5s末的瞬时速度,即可根据速度-时间公式求出物体的加速度大小和初速度大小;速度的变化量Δv=at。
7.【答案】A,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 利用图像来表达物理信息、分析规律、求解物理结论的方法。物理图像是一种特殊且形象的数学语言和工具,能够使抽象的概念直观形象,动态变化过程清晰,省去大量的文字叙述,使物理量之间的函数关系明确 。根据速度时间图线得,若,如图所示:
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则
若,如图所示:
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则
通过图线作不出位移相等,速度相等,时间相等的图线,所以甲乙不能同时到达。
故选AD。
【分析】 根据加速度的大小关系,考查学生作图与分析的能力,对于有两个物体同时运动,比较位移大小的问题。作图分析是一个比较好的选择。
8.【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 本题主要考查了运动学中的追及问题,关键抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时,相距最远。由图象的斜率可求得两车的加速度;当两车速度相等时,相距最远;通过分析两车的位移关系,可判断两车何时相遇。
A.速度-时间图象的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则知乙车运动的加速度大于甲车运动的加速度.故A正确.
BC.0-2s时间内,甲的速度比乙的大,两车间距增大.t=2s时刻以后,乙的速度比甲的大,两车间距减小,所以在t=2s时刻,甲、乙两车相距最远.故B错误,C正确.
D.0-2s时间内,甲的位移比乙的大,而两车是从同一位置出发的,所以在t=2s时刻,甲、乙两车没有相遇,故D错误.
【分析】 速度-时间图象的斜率表示加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系和位移分析何时相遇。两车速度相等时相距最远。
9.【答案】(1)解:以向右为正方向,两同学接触的过程中甲同学的速度变化量
解得
又由加速度的定义式
解得
为正值,表示的方向向右,大小为。
(2)解:两同学接触的过程中乙同学的速度变化量
解得
又
解得
为负值,表示的方向向左,大小为。
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)根据加速度的定义式求出甲同学的平均加速度。
(2)求出速度变化量,已知时间,根据加速度的定义式求出乙同学的加速度。
(1)以向右为正方向,两同学接触的过程中甲同学的速度变化量
解得
又由加速度的定义式
解得
为正值,表示的方向向右,大小为。
(2)两同学接触的过程中乙同学的速度变化量
解得
又
解得
为负值,表示的方向向左,大小为。
10.【答案】(1)解:根据平均速度的定义可知
(2)解:以初速度方向为正方向,汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量为
负号表示方向与初速度方向相反,即大小为12m/s。
(3)解:根据加速度的定义可知
负号表示方向与初速度方向相反,大小为240m/s2。
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【分析】(1)已知汽车运动的位移和时间,利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;
(2)已知汽车碰撞前后的速度,利用初末速度可以求出速度变化量的大小;
(3)已知速度的变化量,结合作用时间可以求出平均加速度的大小。
(1)根据平均速度的定义可知
(2)以初速度方向为正方向,汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量为
负号表示方向与初速度方向相反,即大小为12m/s。
(3)根据加速度的定义可知
负号表示方向与初速度方向相反,大小为240m/s2。
11.【答案】解:(1)汽车加速度为
故有生命危险;
(2)汽车加速度为
故没有生命危险。
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)(2)根据加速度的定义式求出加速度的大小,与死亡加速度进行比较,即可判断汽车驾驶员是否有生命危险。
12.【答案】(1)解:由平均速度计算公式,可得篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
(2)解·:设以竖直向下为正方向,则有篮球与地面碰撞过程的平均加速度
负号表示加速度方向竖直向上,则有加速度大小为75m/s2,方向竖直向上。
(3)解·:篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移为
则有平均速度的大小为
【知识点】加速度
【解析】【分析】 (1)根据位移与时间之比求篮球在空中下落过程的平均速度。
(2)分析篮球在与地面碰撞过程中篮球的初速度和末速度,再根据加速度的定义式求其加速度。
(3)根据总位移与总时间之比求平均速度。
(1)由平均速度计算公式,可得篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
(2)设以竖直向下为正方向,则有篮球与地面碰撞过程的平均加速度
负号表示加速度方向竖直向上,则有加速度大小为75m/s2,方向竖直向上。
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移为
则有平均速度的大小为
13.【答案】5.0;5.33;C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1) 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,滑块经过光电门1速度
经过光电门2速度
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式结合v1,v2解得
(3)由牛顿第二定律知
得
【分析】(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门2的瞬时速度。
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度。
(3)根据牛顿第二定律得出加速度与合力的关系,从而得出图像的斜率表示的含义。
14.【答案】;不会;见解析;;疲劳驾驶
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】(1)汽车做匀减速直线运动,设该车在减速过程中的加速度大小为,根据速度位移公式有
其中
解得加速度的大小为:
(2)若该驾驶员的反应时间为,根据位移公式可以得出安全距离为
由于交通事故的距离大于安全距离,所以不会出现安全问题。
(3)设与事故车相撞时的速度为,根据位移公式有
其中
,
解得与事故车相撞时的速度大小为:
很多行为会增加驾驶员的反应时间,例如疲劳驾驶或者开车玩手机等等。
【分析】(1)利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(2)利用反应时间内的匀速直线运动及匀减速直线运动的位移公式可以求出安全距离的大小;
(3)利用位移公式可以求出汽车与事故车相撞的速度大小;很多行为会增加驾驶员的反应时间,例如疲劳驾驶或者开车玩手机等等。
15.【答案】增大;减速;;<;见解析
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)汽车制动过程,加速度用纵坐标表示,纵坐标在增大,所以加速度变大,由图2可知其加速度随位移均匀增大,做加速度逐渐增大的减速运动。
(2)由匀变直线运动中位移与速度的关系
汽车做非匀变速运动,类比匀变直线运动中位移与速度的关系,运用“微元法”,可知“”图线与轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”,即
解得
(3)若汽车以的加速度做匀减速运动时,图像如图中直线所示
位移大小仍为不变,即图像与围成的面积为12,可得
由图像可知,汽车做加速度逐渐增大的减速运动,若制动距离为,图像的斜率表示加速度,斜率越来越大则加速度越来越大,实际图像如图中曲线所示,即实际制动时间小于。
【分析】 (1)根据图像分析即可,加速度用纵坐标表示,纵坐标在增大,所以加速度变大;
(2)结合速度—位移公式得到a-x图像与坐标轴所围图像的面积,即可面积的物理意义分析求解;
(3)做出v-t图像,结合位移一定,做出实际的减速运动图像,比较时间即可。
广西钦州市第四中学2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题
1.(2024高一上·钦州期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为 ,它的速度随时间t变化的关系为 ,该质点在 到 内的平均速度的大小和在 到 内的平均速度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据离开O点的距离随时间变化的关系
可得出 时
时 时
则质点在 到 内的平均速度大小
在 到 内的平均速度大小
故答案为:B。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
2.(2024高一上·钦州期中)有一人在平直马路边散步(速度不变),他发现每隔时间有一路公共汽车迎面开过,他还发现每隔时间有一辆这路公共汽车从身后开过,于是他计算出这路车从汽车站发车的时间间隔是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】设车速为,人的速度为,该路车在时间间隔内运动的位移为,这路车从汽车站发车的时间间隔为t,当车与人同向时,车与人的位移差值等于车运动的距离,根据位移公式有
当车与人反向时,车与人的位移之和等于车运动的距离,根据位移公式有
联立解得
选项ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】根据车和人的位移关系结合车运动的位移公式可以求出发车的时间间隔。
3.(2024高一上·钦州期中)一辆汽车从静止开始做加速度恒定的加速运动,然后保持匀速运动,最后做加速度恒定的减速运动直到停止。从汽车开始运动起计时,表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度。根据表中的数据通过分析、计算可以得出( )
时刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5
速度 3.0 6.0 9.0 12.0 12.0 9.0 3.0
A.汽车加速运动经历的时间为4s B.汽车加速运动经历的时间为5s
C.汽车匀速运动的时间为2s D.汽车减速运动的时间为3s
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.匀速运动的速度为 ,加速运动的加速度
则加速运动的时间 ,A符合题意,B不符合题意;
CD.减速运动的加速度
汽车从 减到0还需的时间
即11s时速度减为0,汽车减速所需的时间
以汽车匀速运动的时间为5s,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速和减速的加速度大小,结合匀速运动的速度可以求出匀加速的时间;利用匀减速的速度公式可以求出匀减速的时间。
4.(2024高一上·钦州期中)将一个物体在t=0时以一定的初速度竖直向上抛出,t=0.8s时物体的速度大小变为8m/s(不计空气阻力,g取10m/s2),则下列说法不正确的是( )
A.物体一定是在t=3.2s时回到抛出点
B.t=0.8s时物体的运动方向可能向下
C.物体的初速度一定是20m/s
D.t=0.8s时物体一定在初始位置的下方
【答案】B,C,D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】BD.根据自由落体运动速度时间关系有
则t=0.8s时,物体的速度大小变为8m/s,即物体此时的运动方向不可能向下,如果向下,向下加速时间一定小于0.8s,速度一定小于 8m/s ,物体应该处于上升过程,此时物体一定在初始位置的上方,所以BD错误,符合题意;
C.根据竖直上抛运动速度时间关系有
解得
所以C错误,符合题意;
A.根据竖直上抛运动速度时间关系有,物体回到抛出点的时间为
所以A正确,不符合题意;
故选BCD。
【分析】 根据速度-时间公式求出0.8s内的速度变化量,判断出0.8s时的速度方向,从而结合速度-时间公式求出初速度的大小。根据竖直上抛运动的对称性,结合速度-时间公式求出回到抛出点的时间。
5.(2024高一上·钦州期中)某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s,则相邻两车启动的时间间隔为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】设某辆车从静止开始做匀加速直线运动经过时间t速度恰好达到v,其前面一辆车运动时间为,则根据位移公式可以求出汽车加速运动的位移,
且根据位移公式可以求出前一辆车运动的位移为
联立上述方程得各辆车依次启动的时间间隔
故选D。
【分析】利用匀加速直线运动的位移公式可以求出汽车加速过程运动的位移,利用前一辆车运动的位移可以求出两车距离和速度的关系,结合位移公式可以求出相邻两车启动的时间间隔。
6.(2024高一上·钦州期中)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s内的平均速度是8m/s,下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3m/s B.物体的加速度是4m/s2
C.任何1s内的速度变化都是2m/s D.第1s内的平均速度是4m/s
【答案】B,D
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】AB. 第2s内的平均速度是8m/s,根据平均速度推论知,1.5s末的速度为8m/s,对于第1s末到第1.5s末过程:由
得
则物体的初速度
故A项与题意不相符,B项与题意相符;
C. 因为物体的加速度为4m/s2,所以任何1s内的速度变化都是
,故C项与题意不相符
D. 匀变速直线运动的平均速度等于初末速度的平均值,第1s内的平均速度是
故D项与题意相符.
【分析】物体做匀加速直线运动,根据推论可知:物体第 2s内的平均速度等于第1.5s末的瞬时速度,可得到第1.5s末的瞬时速度,即可根据速度-时间公式求出物体的加速度大小和初速度大小;速度的变化量Δv=at。
7.(2024高一上·钦州期中)如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动.甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v.乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度也为v.若a1≠a2≠a3,则
A.甲、乙不可能同时由A到达C B.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达C D.若a1>a3,则乙一定先由A到达C
【答案】A,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 利用图像来表达物理信息、分析规律、求解物理结论的方法。物理图像是一种特殊且形象的数学语言和工具,能够使抽象的概念直观形象,动态变化过程清晰,省去大量的文字叙述,使物理量之间的函数关系明确 。根据速度时间图线得,若,如图所示:
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则
若,如图所示:
因为末速度相等,位移相等,即图线与时间轴所围成的面积相等,则
通过图线作不出位移相等,速度相等,时间相等的图线,所以甲乙不能同时到达。
故选AD。
【分析】 根据加速度的大小关系,考查学生作图与分析的能力,对于有两个物体同时运动,比较位移大小的问题。作图分析是一个比较好的选择。
8.(2024高一上·钦州期中)甲、乙两车在同一平直公路上,从同一位置沿相同方向做直线运动,它们运动的速度v与时间t的关系图象如图所示. 对甲、乙两车运动情况的分析,下列结论正确的是( )
A.乙车运动的加速度大于甲车运动的加速度
B.在t=1 s时刻,乙车刚运动,此时两车相距最远
C.在t=2 s时刻,甲、乙两车相距最远
D.在t=2 s时刻,甲、乙两车相遇
【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 本题主要考查了运动学中的追及问题,关键抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道速度相等时,相距最远。由图象的斜率可求得两车的加速度;当两车速度相等时,相距最远;通过分析两车的位移关系,可判断两车何时相遇。
A.速度-时间图象的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则知乙车运动的加速度大于甲车运动的加速度.故A正确.
BC.0-2s时间内,甲的速度比乙的大,两车间距增大.t=2s时刻以后,乙的速度比甲的大,两车间距减小,所以在t=2s时刻,甲、乙两车相距最远.故B错误,C正确.
D.0-2s时间内,甲的位移比乙的大,而两车是从同一位置出发的,所以在t=2s时刻,甲、乙两车没有相遇,故D错误.
【分析】 速度-时间图象的斜率表示加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系和位移分析何时相遇。两车速度相等时相距最远。
9.(2024高一上·钦州期中)同学们劳逸结合,周末去滑冰场滑冰。如图所示,甲同学静立在水平光滑冰面上,乙同学以大小的恒定速度向右滑出,到达甲同学所在位置将甲同学向右推出,推出后甲同学的速度大小、方向向右,乙同学的速度大小、方向向左。已知两同学接触的时间,求:
(1)两同学接触的过程中甲同学的平均加速度;
(2)两同学接触的过程中乙同学的平均加速度。
【答案】(1)解:以向右为正方向,两同学接触的过程中甲同学的速度变化量
解得
又由加速度的定义式
解得
为正值,表示的方向向右,大小为。
(2)解:两同学接触的过程中乙同学的速度变化量
解得
又
解得
为负值,表示的方向向左,大小为。
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)根据加速度的定义式求出甲同学的平均加速度。
(2)求出速度变化量,已知时间,根据加速度的定义式求出乙同学的加速度。
(1)以向右为正方向,两同学接触的过程中甲同学的速度变化量
解得
又由加速度的定义式
解得
为正值,表示的方向向右,大小为。
(2)两同学接触的过程中乙同学的速度变化量
解得
又
解得
为负值,表示的方向向左,大小为。
10.(2024高一上·钦州期中)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法,也是各国政府检验汽车安全性能的强制手段之一。在某次正面碰撞试验中,汽车从固定的碰撞试验台左侧处由静止开始沿直线加速,经以的速度撞上碰撞实验台,撞后瞬间汽车的速度大小变为,方向与原方向相反,汽车与碰撞实验台的碰撞时间。求:
(1)汽车从开始运动到恰好撞上碰撞实验台过程中的平均速度大小v;
(2)汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量的大小;
(3)汽车与碰撞实验台碰撞过程中的平均加速度大小a。
【答案】(1)解:根据平均速度的定义可知
(2)解:以初速度方向为正方向,汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量为
负号表示方向与初速度方向相反,即大小为12m/s。
(3)解:根据加速度的定义可知
负号表示方向与初速度方向相反,大小为240m/s2。
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【分析】(1)已知汽车运动的位移和时间,利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;
(2)已知汽车碰撞前后的速度,利用初末速度可以求出速度变化量的大小;
(3)已知速度的变化量,结合作用时间可以求出平均加速度的大小。
(1)根据平均速度的定义可知
(2)以初速度方向为正方向,汽车与碰撞实验台碰撞前后速度变化量为
负号表示方向与初速度方向相反,即大小为12m/s。
(3)根据加速度的定义可知
负号表示方向与初速度方向相反,大小为240m/s2。
11.(2024高一上·钦州期中)有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为5000,以警醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值。试问:
(1)一辆以30m/s的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
(2)若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
【答案】解:(1)汽车加速度为
故有生命危险;
(2)汽车加速度为
故没有生命危险。
【知识点】加速度
【解析】【分析】(1)(2)根据加速度的定义式求出加速度的大小,与死亡加速度进行比较,即可判断汽车驾驶员是否有生命危险。
12.(2024高一上·钦州期中)一个篮球从高的位置由静止开始下落,经1s落到水平地面上,达到地面时速度为,然后撞击地面后以的速度反弹,经0.5s达到最高点,已知篮球与地面碰撞的时间为0.2s,求:
(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(2)篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小
【答案】(1)解:由平均速度计算公式,可得篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
(2)解·:设以竖直向下为正方向,则有篮球与地面碰撞过程的平均加速度
负号表示加速度方向竖直向上,则有加速度大小为75m/s2,方向竖直向上。
(3)解·:篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移为
则有平均速度的大小为
【知识点】加速度
【解析】【分析】 (1)根据位移与时间之比求篮球在空中下落过程的平均速度。
(2)分析篮球在与地面碰撞过程中篮球的初速度和末速度,再根据加速度的定义式求其加速度。
(3)根据总位移与总时间之比求平均速度。
(1)由平均速度计算公式,可得篮球从空中下落过程的平均速度的大小为
(2)设以竖直向下为正方向,则有篮球与地面碰撞过程的平均加速度
负号表示加速度方向竖直向上,则有加速度大小为75m/s2,方向竖直向上。
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的位移为
则有平均速度的大小为
13.(2024高一上·钦州期中)实验小组用图甲所示的装置研究滑块的运动,由气垫导轨下的刻度尺测得光电门1、2之间的距离,遮光条通过光电门的时间可通过与光电门相连的数字计时器读出。已知滑块(包括力传感器与遮光条)和槽码的质量分别为M、m,遮光条的宽度。
(1)水平气垫导轨充气后,滑块由静止释放,运动过程中槽码未落地,记录滑块经过光电门1、2的遮光时间分别为、,则滑块经过光电门2的瞬时速度为 m/s(结果保留2位有效数字)。
(2)由以上数据可求得滑块的加速度 (结果保留3位有效数字)。
(3)进行多次实验后,根据实验数据画出滑块的加速度a与所受拉力F的图像,如图乙所示,图像的斜率表示 。
A.M B. C. D.
【答案】5.0;5.33;C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1) 根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,滑块经过光电门1速度
经过光电门2速度
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式结合v1,v2解得
(3)由牛顿第二定律知
得
【分析】(1)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门2的瞬时速度。
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度。
(3)根据牛顿第二定律得出加速度与合力的关系,从而得出图像的斜率表示的含义。
14.(2024高一上·钦州期中)行车安全距离:
根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间(从司机意识到应该停车至操作刹车的时间)与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关,平均为,驾驶员酒后的反应时间则可能会大大延长。若一辆汽车在高速公路行驶的速度为。当驾驶员发现前方发生交通事故时,立即紧急刹车,并以恒定的加速度减速行驶停下,最终没有发生二次交通事故。
(1)该车在减速过程中的加速度大小为 。
(2)如果交通事故发生在前方处,该驾驶员的反应时间为,该车行驶 (选填“会”或“不会”)出现安全问题,判断依据是: 。
(3)研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的倍。如果第2问中的驾驶员是酒后驾驶,反应时间为后紧急刹车,与事故车相撞时的速度为 m/s(保留2位小数)。除了饮酒还有很多行为会增加驾驶员的反应时间,请举一例: 。
【答案】;不会;见解析;;疲劳驾驶
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】(1)汽车做匀减速直线运动,设该车在减速过程中的加速度大小为,根据速度位移公式有
其中
解得加速度的大小为:
(2)若该驾驶员的反应时间为,根据位移公式可以得出安全距离为
由于交通事故的距离大于安全距离,所以不会出现安全问题。
(3)设与事故车相撞时的速度为,根据位移公式有
其中
,
解得与事故车相撞时的速度大小为:
很多行为会增加驾驶员的反应时间,例如疲劳驾驶或者开车玩手机等等。
【分析】(1)利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(2)利用反应时间内的匀速直线运动及匀减速直线运动的位移公式可以求出安全距离的大小;
(3)利用位移公式可以求出汽车与事故车相撞的速度大小;很多行为会增加驾驶员的反应时间,例如疲劳驾驶或者开车玩手机等等。
15.(2024高一上·钦州期中)“科技让生活更美丽”,自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照,为了增加乘员乘坐舒适性,程序设定汽车制动(刹车)时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“”关系图线如图2所示,汽车制动距离为12m。
(1)汽车做加速度 (选填“增大”、“减小”、“不变”)的 (选填“加速”、“减速”、“匀速”)运动;
(2)微元法是一种常用的研究方法,对于直线运动,可以由图像来求位移。请你借鉴此方法,求汽车的初速度的大小 ;
(3)为了求汽车的制动时间t,某同学的求解过程如下:
在制动过程中加速度的平均值为;
画出初速度为,加速度大小恒为的汽车匀变速制动的图像;
通过图像面积在数值上等于位移大小,求出减速时间t0
试判断:实际的制动时间t t0(选填“>”、“<”、“=”),并简要说明理由 。
【答案】增大;减速;;<;见解析
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】(1)汽车制动过程,加速度用纵坐标表示,纵坐标在增大,所以加速度变大,由图2可知其加速度随位移均匀增大,做加速度逐渐增大的减速运动。
(2)由匀变直线运动中位移与速度的关系
汽车做非匀变速运动,类比匀变直线运动中位移与速度的关系,运用“微元法”,可知“”图线与轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”,即
解得
(3)若汽车以的加速度做匀减速运动时,图像如图中直线所示
位移大小仍为不变,即图像与围成的面积为12,可得
由图像可知,汽车做加速度逐渐增大的减速运动,若制动距离为,图像的斜率表示加速度,斜率越来越大则加速度越来越大,实际图像如图中曲线所示,即实际制动时间小于。
【分析】 (1)根据图像分析即可,加速度用纵坐标表示,纵坐标在增大,所以加速度变大;
(2)结合速度—位移公式得到a-x图像与坐标轴所围图像的面积,即可面积的物理意义分析求解;
(3)做出v-t图像,结合位移一定,做出实际的减速运动图像,比较时间即可。