【精品解析】上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题

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名称 【精品解析】上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-05-15 11:15:45

文档简介

上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题
1.(2024高一上·浦东月考)游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力。下列判断正确的是(  )
A.子弹在空中运动时均做变加速曲线运动
B.甲枪射出的子弹初速度较大
C.甲、乙两枪射出的子弹运动时间一样长
D.乙枪射出的子弹初速度较大
【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.子弹在空中运动时,由于不计空气阻力且只受重力,子弹具有水平方向的初速度故两颗子弹均做平抛运动,由于平抛运动加速度恒为,故子弹在空中运动时均做匀变速曲线运动,A错误;
BCD.子弹做平抛运动时,由于竖直方向的分运动为自由落体运动,根据位移公式有:
由于两个子弹在运动的过程中下落的高度不同,则运动的时间不同;由于乙枪子弹下落的高度比较大,所以子弹运动的时间比较长;由于水平方向的分运动为匀速直线运动,根据位移公式有
由于水平方向运动的位移相等,则乙枪射出子弹运动的时间比较长,则可知甲枪射出的子弹初速度较大,乙枪射出的子弹初速度较小,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】子弹做平抛运动,则加速度保持不变,则做匀变速曲线运动;利用下落的高度及位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
2.(2024高一上·浦东月考)如图所示是一个抓娃娃机抓手结构示意图。其中套筒是固定的,部件MN穿过套筒,且可以上下移动。当MN向下运动时,其就会带动杆DE,从而进一步带动活动构件ABC使其进行抓握动作。商家可以通过事先设定的程序,控制施加在MN上的压力F的大小,从而控制抓手抓握的强度以实现其预设的抓娃娃成功率。已知抓手的结构左右对称,MN沿竖直方向且其自身的重力可以忽略不计,DE杆与水平方向的夹角为θ。当MN受到向下压力的大小为F时,杆DE中会受到   (选填“拉力”或“压力”);该力大小为   。
【答案】拉力;
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对结点E受力分析,如图所示
竖直方向,由平衡条件可得
解得
所以当MN受到向下压力的大小为F时,杆DE中会受到拉力,该力大小为
【分析】本题主要考查平衡条件的应用。
对节点E受力分析,由平衡条件得得出杆对套筒MN的弹力大小;进而确定杆DE中会受到是拉力还是压力以及大小。
3.(2024高一上·浦东月考)跳楼机是一种极限游乐设施,它不仅能够带给人们极强的刺激感和兴奋感,还能够锻炼人们的勇气和胆识。通常情况下,跳楼机的塔身高度都在数十米以上,甚至有的高达百米以上。同时,跳楼机的速度也非常快,可以在短时间内将游客提升到高空,然后再瞬间降落,带来极强的刺激感。今年秋游,同学们来到了上海欢乐谷,体验了跳楼机项目——天地双雄。设某同学们质量为50kg,被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅提升到离地面50m高处,然后由静止释放,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零,g取。
(1)求该同学运动过程中的最大速度和运动的总时间。(写出必要的图示、文字说明、公式、演算等)
(2)在座椅做自由落体运动的过程中,座椅对同学的作用力为   N;匀减速过程中,座椅对同学的作用力为   N,此时该同学处于   (选填“超重”或“失重”)状态。
【答案】(1)20m/s,4.5s
(2)0;900;超重
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;自由落体运动;超重与失重
【解析】【解答】(1)座椅沿轨道先做自由落体运动后做匀减速运动,自由落体运动的末速度是匀减速运动的初速度,此速度最大,由
可得
解得最大速度

可得自由落体时间
根据
可得匀减速运动的加速度为
匀减速运动的时间为
运动的总时间
(2)在座椅做自由落体运动的过程中,座椅和同学处于完全失重状态,座椅对同学的作用力为0N,匀减速过程中,根据牛顿第二定律可得
座椅对同学的作用力
因为加速度向上,所以处于超重状态。
【分析】(1)对自由下落和匀减速下降的两个过程,运用速度 位移公式列式,分别求的最大速度和匀减速运动的加速度,根据速度时间关系求出自由落体运动时间和匀减速运动时间,进而求得总时间;
(3)物体做自由落体运动,加速度向下是失重,向下的匀减速运动加速度向上是超重,根据牛顿第二定律求解座椅对同学的作用力 。
本题是多过程的运动学问题,关键要找出各个过程之间的联系,如位移关系、速度关系。
(1)座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动
解得最大速度即减速的初速度
自由落体时间
匀减速运动时间
解得
运动的总时间
(2)[1][2][3]在座椅做自由落体运动的过程中,座椅和同学处于完全失重状态,座椅对同学的作用力为0N,匀减速过程中,座椅对同学的作用力

解得
因为加速度向上,所以处于超重状态。
4.(2024高一上·浦东月考)公路上有各种各样的指示牌。图1中的100km/h是指   速度(选填:“平均”或“瞬时”);图2中15km是指   (选填:“路程”或“位移”)。
【答案】瞬时;路程
【知识点】位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】图1中的100km/h是指车辆的某一瞬间的速度,是瞬时速度; 图2中15km是指温江距离成都的实际路径长度,是路程。
【分析】瞬时速度是指某时刻的速度,平均速度是指一段时间内的速度;位移是描述物体位置变化的物理量,有大小有方向,路程是指物体实际运动路径长度。
5.(2024高一上·浦东月考)行驶的轿车通过斑马线时先匀减速到一定速度,再匀速通过斑马线,最后过了斑马线又匀加速离开。若减速与加速过程中的加速度大小相等,以轿车运动方向为正方向,现用位移x、速度v和加速度a随时间变化的图像粗略地描述轿车全过程的运动情况,下列图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】图象法;运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可知,物体先做反方向的匀速运动,后静止一段时间,后来又做正方向匀速运动,故A错误;
B.由图可知,物体先沿正方向做匀速运动,后静止一段时间,后来又沿正方向就继续做匀速运动,故B错误;
C.汽车先做匀减速运动,加速度为负,保持不变,然后做匀速运动,加速度为零,最后做匀加速运动,加速度为正,保持不变,C错误;
D.由图可知汽车先速度随着时间均匀减小,做匀减速运动,然后加速度保持不变,做匀速运动,速度不变,最后速度随着时间均匀增大,做匀加速运动,加速度保持不变,故D正确。
故选D。
【分析】本题主要考查位移时间图像和速度时间图像的应用。位移—时间图像的倾斜程度表示物体的运动速度,图像倾斜程度不变表示静止或匀速运动;速度—时间的图像的倾斜程度表示物体的加速度,图像倾斜程度不变表示匀速运动或匀变速运动。
6.(2024高一上·浦东月考)随着新能源轿车的普及,人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”,通常用符号“j”表示,如果j值过大,会形成冲击力,影响乘客乘坐的舒适性。对汽车来说,人体可以承受的j值通常在之间。如图为某国产新能源轿车,测得其启动后a与时间t的变化关系为,则(  )
A.国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s-2
B.j为0的运动一定是匀速直线运动
C.该汽车启动后做匀变速直线运动
D.该汽车启动后j的值大小为0.5
【答案】D
【知识点】加速度;力学单位制
【解析】【解答】A.由题意,“加加速度”表示 加速度对时间的变化率,可得
加速度的单位为,可知国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s3,故A错误;
B.j为0代表加速度保持不变,物体的运动可能做匀变速运动,也可能做匀速直线运动,故B错误;
C.由a与时间t的变化关系
可知,该汽车加速度随时间均匀减小,而匀变速直线运动的加速度不变,故该汽车做的不是匀变速直线运动,故C错误;
D.由
可知
故该汽车启动后j的值大小为,故D正确。
故选D。
【分析】根据“加加速度”的定义,判断其国际单位;j=0,即加速度是恒定的,所以汽车应该做匀变速直线运动;加速度是随时间变化的,所以该汽车启动后做变加速直线运动;根据汽车启动后a与时间t的变化关系a=3 0.5t求解 汽车启动后j的值大小 。
本题以人们对车辆乘坐舒适性要求为背景,主要考查了对新概念的理解,及对匀变速运动的理解,要求学生能运用对比思想,理解“加加速度”的含义。
7.(2024高一上·浦东月考)一辆汽车从静止开始沿平直公路匀加速前进,启动时刚好有一位绿色出行的人骑自行车匀速从汽车旁经过,它们的位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.时,两车相遇
B.内,两车平均速度不同
C.时,汽车刚好追上自行车
D.时,汽车的速度大于自行车的速度
【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图象;追及相遇问题
【解析】【解答】AC.由图像可知,时,两车处于同一位置,则此时两车相遇,汽车刚好追上自行车,故A正确,C错误;
B.由图像可知,内,两车的位移相同,根据
可知两车平均速度相同,故B错误;
D.,汽车的图像的切线斜率大于自行车的,所以汽车的速度大于自行车的速度,故D正确。
故选AD。
【分析】本题考查对位移 时间图像的认识和应用,基础题目。
根据图得出t=10s时自行车与汽车的位置即可判断;由图得结合平均速度公式判断内,两车平均速度的关系;根据速度时间图像斜率的含义得出t=10s时,汽车与自行车速度的大小关系。
8.(2024高一上·浦东月考)撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落,如图所示。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识,下列说法正确的是(  )
A.持杆助跑过程,运动员的重力的反作用力是地面对运动员的支持力
B.撑杆起跳上升阶段,弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力
C.撑杆起跳上升阶段,人先处于超重状态后处于失重状态
D.在最高点手已离开撑杆,运动员还能继续越过横杆,是因为受到了一个向前的冲力
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律;惯性与质量;超重与失重
【解析】【解答】A.运动员的重力是地球的吸引产生的,所以重力的反作用力是运动员对地球的吸引力,故A错误;
B.弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用力属于相互作用力,等大反向,故B错误;
C.撑杆起跳上升阶段,人先向上做加速运动,处于超重状态,后向上做减速运动,处于失重状态,故C正确;
D.由于运动员具有惯性,运动员在最高点手已离开撑杆后还能继续越过横杆,故D错误。
故选C。
【分析】明确作用力和反作用力性质一定相同,等大反向、同时产生同时消失,同时掌握撑杆跳的基本过程,并能用物理规律进行分析。
本题考查作用力与反作用力的应用,要注意明确重力的反作用力是易错点,重点体会相互作用这一关键。
9.(2024高一上·浦东月考)在某中学“名校+”教育联合体田径运动会短跑比赛中,同学们奋力奔跑,为各自学校争夺荣誉,对同学们起跑和冲刺过程中的受力情况分析正确的是(  )
A.学生起跑时与跑道之间的摩擦力一定是滑动摩擦力
B.体重越大的学生对跑道的摩擦力一定越大
C.体重轻的学生也可能受到更大的静摩擦力
D.比赛中跑道对学生的作用力方向竖直向上
【答案】C
【知识点】静摩擦力
【解析】【解答】A.起跑时与地面间不打滑,有相对运动趋势,因此是静摩擦力,故A错误;
B.体重大的学生对跑道的弹力越大,最大静摩擦力越大,但起跑时静摩擦力不一定大,故B错误;
C.体重轻的学生对跑道的弹力越小,最大静摩擦力越小,但起跑时静摩擦力不一定小,故C正确;
D.跑道对学生的力有两个,一是竖直向上的弹力,二是水平向前的静摩擦力,二者合力不竖直,故D错误。
故选C。
【分析】静摩擦力产生条件为:有相对运动趋势的接触面粗糙相互挤压的物体之间,根据运动状态确定大小。
本题主要考查了对静摩擦力的理解,难度一般,基础题。
10.(2024高一上·浦东月考)一个运动员在百米赛跑中,测得他在50m处的即时速度是6m/s,16s末到终点时的即时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
【答案】B
【知识点】速度与速率
【解析】【解答】百米赛跑位移为100m,根据平均速度的定义可得
故答案为:B。
【分析】利用位移和时间可以求出平均速度的大小。
11.(2024高一上·浦东月考)如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s有一个小孩往下滑.一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与甲和丙两孩子间的距离分别为12.5 m和17.5 m.请你据此求解下列问题
(1)小孩下滑的加速度大小a.
(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多少?
(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不会超过几人
【答案】解:(1)图中甲、乙、丙之间的时间相等,孩子做匀变速运动,根据
可得
(2)图中乙是甲、丙的中间时刻,乙的速度

(3)由(2)知图中乙已下滑的时间为:
故甲上面正在下滑的小孩有2个,
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的推论求出小孩下滑的加速度;
(2)根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻速度求出乙的速度大小,再根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小孩丁的速度;
(3)通过乙的速度求出乙下落的时间,得知乙上面小孩的个数,从而得知甲上面小孩的个数。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律,能够灵活运用运动学公式求解。
12.(2024高一上·浦东月考)现有一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行,试求:
(1)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
(2)若两车发生碰撞,碰撞时间为,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
【答案】(1)解:货车的初速度大小为
根据
可得货车的加速度大小为
摩托车的初速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)解:摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
【知识点】加速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)根据加速度公式分别计算货车和摩托车的加速度,再求出两者比值;
(2)根据加速度公式进行计算,与死亡加速度进行比较。
本题主要考查了加速度的计算,同进需注意速度方向。
(1)货车的速度大小为
货车的加速度大小为
摩托车的速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
13.(2024高一上·浦东月考)某高速公路自动测速仪装置如图1所示,雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为百万分之一秒,两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时,在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达距离,根据自动打下的纸带如图2所示,可求出该汽车的车速,请根据给出的、、t、c求出汽车车速表达式。则下面关于测速原理及结果表达正确的是(  )
A.第一次反射电波时汽车离雷达的距离为
B.第二次反射电波时汽车离雷达的距离为
C.汽车速度可近似表示为
D.汽车速度可精确表示为
【答案】B
【知识点】速度与速率;匀速直线运动
【解析】【解答】AB.电磁波在空气中匀速传播,传播速度c要远远大于汽车速度,在电磁波发出到接受的时间内,汽车行驶距离可以忽略,
汽车第一次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
第二次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
故AB正确;
CD.汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移为
两次反射电磁波的时间间隔内
则汽车的速度
故CD错误。
故选AB。
【分析】解决本题的关键理清运动过程,抓住电磁波从发出到雷达与被雷达反射到被接收所需的时间相等,运用匀速直线运动的规律进行求解。
电磁波在空气中匀速传播,根据图2和匀速直线运动规律x=vt求解汽车第一次反射电磁波是汽车与雷达的距离和第二次反射电磁波是汽车与雷达的距离;汽车两次反射电磁波的时间间隔等于汽车行驶时间,根据汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移与时间的比值得到汽车速度。
14.(2024高一上·浦东月考)一辆值勤的警车停在平直公路上的A点,当警员发现从他旁边以的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶。警车启动时货车已运动到B点,A、B两点相距,警车从A点由静止开始向B点做匀加速运动,到达B点后开始做匀速运动。已知警车从开始运动到追上货车所用的时间,求:
(1)警车加速运动过程所用的时间和加速度a的大小;
(2)警车追上货车之前的最远距离x。
【答案】解:(1)警车从A到B点过程中,从静止开始做匀加速的运动,则有
警车匀速运动时的速度大小为
根据位移关系有
联立以上三式解得
,,
(2)设警车启动后经时间t2两车速度相等,此时距离最远,由于
所以警车在加速阶段达到与货车速度相等,则
所以最远距离为
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】两物体在同一直线上运动,往往涉及到追及、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。
(1)警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间和加速度a的大小 ,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动;
(2)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离。
15.(2024高一上·浦东月考)长为5m的警车在公路上以36km/h匀速行驶进行巡视,某时刻,一辆长20m的大货车以72km/h的速度从警车旁边匀速驶过,在货车车尾距警车车头25m时,警员发现货车有违章行为,于是立刻踩动油门进行追赶。为了安全,警车先加速后减速,需行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处,和货车同速行驶,才能进行示意停车。已知警车加速、减速时的最大加速度大小均为2m/s2,整个过程货车一直匀速行驶。求:
(1)当警车以最大加速度行驶,在超过货车之前,车头距货车车尾最远距离;
(2)警车至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶;期间达到的最大速度。
【答案】(1)解:警车初速度
货车速度
由于开始阶段警车速度小于货车速度,所以警车和货车一直增大,当警车和货车同速时,距离最大,警车加速的时间
警车加速的距离
货车所走距离为
警车和货车间最大距离
(2)解:警车行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处时,此时警车的车头超过货车车尾
此时警车和货车的速度相等,设此期间警车的最大速度为vm,加速的时间为t1,减速的时间为t2,则由
根据速度时间关系有
联立解得
,,

【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】两物体在同一直线上运动,往往涉及到追及、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。
(1)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离;
(2).警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动。
(1)警车和货车同速时,警车加速的时间
加速的距离
当警车和货车同速时,警车和货车间距最大,最大距离
(2)警车行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处时,此时警车的车头超过货车车尾
x2=53m+5m+20m=78m
此时警车和货车的速度相等,设此期间警车的最大速度为vm,加速的时间为t1,减速的时间为t2,则由
根据速度时间关系有
联立解得
t1=13s,t2=8s,vm=36m/s

t= t1+ t2=21s
16.(2024高一上·浦东月考)在刚结束的体育周篮球比赛中,某同学单手扣篮,为自己的队伍成功赢得一球,已知篮筐离地面的高度为,该同学的身高为,扣篮瞬间头部与篮筐几乎齐平,据此可知他离地时竖直向上的速度约为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】该同学跳起后,做竖直上抛运动,该同学跳起的高度为
设他离地时竖直向上的速度为,有
解得
故B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】根据题目条件得出该同学的上升高度,结合速度 位移公式得出初速度的大小。
本题主要考查了竖直上抛运动,理解运动特点,选择正确的运动学公式即可完成分析。
17.(2024高一上·浦东月考)贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是(  )
A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C.一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
【答案】B
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看作一个质点研究“圆月弯刀”的踢球技法时,足球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究足球的飞行轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,故可以将足球看作质点,故B正确;
C.目测最大球速超过120km/h”,这里的球速是指瞬时速度,故C错误;
D.位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是物体实际运动轨迹的长度。该足球的飞行轨迹长度就是它的路程,故D错误。
故选B。
【分析】解题关键是掌握物体可以看成质点的条件、平均速度与瞬时速度、路程与位移的区别。
18.(2024高一上·浦东月考)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某标准足球场长105m,宽68m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
【答案】(1)解:依题意,足球做匀减速运动,到停下来时的逆过程为初速度为零的匀加速运动,由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得

(2)解:前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为

【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)足球做末速度为零的匀减速运动,逆过程为初速度为零的匀加速运动,根据速度时间公式求出足球匀减速直线运动的时间,从而根据位移时间关系公式求出足球的位移;
(2)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移,然后运动员做匀速直线运动,结合位移关系求出追及的时间。
解本题考查运动学中的追及问题,关键理清物体的运动规律,结合运动学公式灵活求解,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
(1)依题意,足球做匀减速运动,到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
(2)前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
19.(2024高一上·浦东月考)如图所示为一个标准足球场的示意图(俯视图),A为中线与边线的交点,C为中线的中点,B为过C点且与中线垂直的线上的一点,A、B连线与中线间的夹角。在一次训练比赛中,位于A点的运动员甲沿AB以大小为的速度踢出足球,此后足球在水平地面上做加速度大小为的匀减速直线运动。在甲踢出足球的同时,位于C点的运动员乙由静止开始沿垂直AB的方向做匀加速直线运动去拦截足球,乙能达到的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。已知足球场的底线长为70m,,,运动员和足球均可视为质点。
(1)若不考虑运动员乙的拦截,通过计算判断足球能否运动到B点。若不能,求足球停止运动时的位置到B点的距离;
(2)若运动员乙能拦截住足球(乙在拦截到足球前已达到最大速度),求乙做匀加速直线运动的加速度大小。
【答案】解:(1)由几何关系可得
设足球匀减速到0的位移大小为,根据运动学公式可得
解得
故足球不能运动到点;停止运动时足球到点的距离为
(2)由题意可知,拦截成功时的位置到点距离为
设足球从点踢出后,经时间被拦截住,由
代入数据解得
(舍去)
由几何关系可知点到拦截成功的位置的距离为
设乙匀加速阶段的加速度大小为,时间为,则有
联立解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】本题结合足球比赛考查了追及相遇问题,解题时注意找到二者的时间、空间关系,再分别根据二者的运动情况列方程,联立求解。
(1)由几何关系计算出AB的长度,根据速度位移公式求出足球匀减速直线运动的距离,进而判断足球能否运动到B点。
(2)由几何关系确定运动员乙能拦截住足球的位置,根据位移时间关系、速度时间公式求出运动员达的加速度大小。
1 / 1上海市上海师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期9月月考物理试题
1.(2024高一上·浦东月考)游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力。下列判断正确的是(  )
A.子弹在空中运动时均做变加速曲线运动
B.甲枪射出的子弹初速度较大
C.甲、乙两枪射出的子弹运动时间一样长
D.乙枪射出的子弹初速度较大
2.(2024高一上·浦东月考)如图所示是一个抓娃娃机抓手结构示意图。其中套筒是固定的,部件MN穿过套筒,且可以上下移动。当MN向下运动时,其就会带动杆DE,从而进一步带动活动构件ABC使其进行抓握动作。商家可以通过事先设定的程序,控制施加在MN上的压力F的大小,从而控制抓手抓握的强度以实现其预设的抓娃娃成功率。已知抓手的结构左右对称,MN沿竖直方向且其自身的重力可以忽略不计,DE杆与水平方向的夹角为θ。当MN受到向下压力的大小为F时,杆DE中会受到   (选填“拉力”或“压力”);该力大小为   。
3.(2024高一上·浦东月考)跳楼机是一种极限游乐设施,它不仅能够带给人们极强的刺激感和兴奋感,还能够锻炼人们的勇气和胆识。通常情况下,跳楼机的塔身高度都在数十米以上,甚至有的高达百米以上。同时,跳楼机的速度也非常快,可以在短时间内将游客提升到高空,然后再瞬间降落,带来极强的刺激感。今年秋游,同学们来到了上海欢乐谷,体验了跳楼机项目——天地双雄。设某同学们质量为50kg,被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅提升到离地面50m高处,然后由静止释放,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零,g取。
(1)求该同学运动过程中的最大速度和运动的总时间。(写出必要的图示、文字说明、公式、演算等)
(2)在座椅做自由落体运动的过程中,座椅对同学的作用力为   N;匀减速过程中,座椅对同学的作用力为   N,此时该同学处于   (选填“超重”或“失重”)状态。
4.(2024高一上·浦东月考)公路上有各种各样的指示牌。图1中的100km/h是指   速度(选填:“平均”或“瞬时”);图2中15km是指   (选填:“路程”或“位移”)。
5.(2024高一上·浦东月考)行驶的轿车通过斑马线时先匀减速到一定速度,再匀速通过斑马线,最后过了斑马线又匀加速离开。若减速与加速过程中的加速度大小相等,以轿车运动方向为正方向,现用位移x、速度v和加速度a随时间变化的图像粗略地描述轿车全过程的运动情况,下列图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2024高一上·浦东月考)随着新能源轿车的普及,人们对车辆乘坐的舒适性要求越来越高。加速度对时间的变化率物理学中称之为“加加速度”,通常用符号“j”表示,如果j值过大,会形成冲击力,影响乘客乘坐的舒适性。对汽车来说,人体可以承受的j值通常在之间。如图为某国产新能源轿车,测得其启动后a与时间t的变化关系为,则(  )
A.国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s-2
B.j为0的运动一定是匀速直线运动
C.该汽车启动后做匀变速直线运动
D.该汽车启动后j的值大小为0.5
7.(2024高一上·浦东月考)一辆汽车从静止开始沿平直公路匀加速前进,启动时刚好有一位绿色出行的人骑自行车匀速从汽车旁经过,它们的位移x随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.时,两车相遇
B.内,两车平均速度不同
C.时,汽车刚好追上自行车
D.时,汽车的速度大于自行车的速度
8.(2024高一上·浦东月考)撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动,完整的过程可以简化成三个阶段:持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落,如图所示。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识,下列说法正确的是(  )
A.持杆助跑过程,运动员的重力的反作用力是地面对运动员的支持力
B.撑杆起跳上升阶段,弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力
C.撑杆起跳上升阶段,人先处于超重状态后处于失重状态
D.在最高点手已离开撑杆,运动员还能继续越过横杆,是因为受到了一个向前的冲力
9.(2024高一上·浦东月考)在某中学“名校+”教育联合体田径运动会短跑比赛中,同学们奋力奔跑,为各自学校争夺荣誉,对同学们起跑和冲刺过程中的受力情况分析正确的是(  )
A.学生起跑时与跑道之间的摩擦力一定是滑动摩擦力
B.体重越大的学生对跑道的摩擦力一定越大
C.体重轻的学生也可能受到更大的静摩擦力
D.比赛中跑道对学生的作用力方向竖直向上
10.(2024高一上·浦东月考)一个运动员在百米赛跑中,测得他在50m处的即时速度是6m/s,16s末到终点时的即时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
11.(2024高一上·浦东月考)如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s有一个小孩往下滑.一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与甲和丙两孩子间的距离分别为12.5 m和17.5 m.请你据此求解下列问题
(1)小孩下滑的加速度大小a.
(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多少?
(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不会超过几人
12.(2024高一上·浦东月考)现有一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h的速度行驶的摩托车相向而行,试求:
(1)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
(2)若两车发生碰撞,碰撞时间为,通过计算说明摩托车驾驶员是否有生命危险?(提示:摩托车与货车相撞瞬间,货车速度几乎不变,摩托车反向速度大小与货车相同)
13.(2024高一上·浦东月考)某高速公路自动测速仪装置如图1所示,雷达向汽车驶来方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为百万分之一秒,两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射无线电波时,在指示器荧光屏上呈现出一个尖波形;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达距离,根据自动打下的纸带如图2所示,可求出该汽车的车速,请根据给出的、、t、c求出汽车车速表达式。则下面关于测速原理及结果表达正确的是(  )
A.第一次反射电波时汽车离雷达的距离为
B.第二次反射电波时汽车离雷达的距离为
C.汽车速度可近似表示为
D.汽车速度可精确表示为
14.(2024高一上·浦东月考)一辆值勤的警车停在平直公路上的A点,当警员发现从他旁边以的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶。警车启动时货车已运动到B点,A、B两点相距,警车从A点由静止开始向B点做匀加速运动,到达B点后开始做匀速运动。已知警车从开始运动到追上货车所用的时间,求:
(1)警车加速运动过程所用的时间和加速度a的大小;
(2)警车追上货车之前的最远距离x。
15.(2024高一上·浦东月考)长为5m的警车在公路上以36km/h匀速行驶进行巡视,某时刻,一辆长20m的大货车以72km/h的速度从警车旁边匀速驶过,在货车车尾距警车车头25m时,警员发现货车有违章行为,于是立刻踩动油门进行追赶。为了安全,警车先加速后减速,需行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处,和货车同速行驶,才能进行示意停车。已知警车加速、减速时的最大加速度大小均为2m/s2,整个过程货车一直匀速行驶。求:
(1)当警车以最大加速度行驶,在超过货车之前,车头距货车车尾最远距离;
(2)警车至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶;期间达到的最大速度。
16.(2024高一上·浦东月考)在刚结束的体育周篮球比赛中,某同学单手扣篮,为自己的队伍成功赢得一球,已知篮筐离地面的高度为,该同学的身高为,扣篮瞬间头部与篮筐几乎齐平,据此可知他离地时竖直向上的速度约为(  )
A. B. C. D.
17.(2024高一上·浦东月考)贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是(  )
A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C.一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
18.(2024高一上·浦东月考)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中,某标准足球场长105m,宽68m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前路踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2。试求:
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大;
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8m/s,该前锋队员至少经过多长时间能追上足球。
19.(2024高一上·浦东月考)如图所示为一个标准足球场的示意图(俯视图),A为中线与边线的交点,C为中线的中点,B为过C点且与中线垂直的线上的一点,A、B连线与中线间的夹角。在一次训练比赛中,位于A点的运动员甲沿AB以大小为的速度踢出足球,此后足球在水平地面上做加速度大小为的匀减速直线运动。在甲踢出足球的同时,位于C点的运动员乙由静止开始沿垂直AB的方向做匀加速直线运动去拦截足球,乙能达到的最大速度为,达到最大速度后做匀速直线运动。已知足球场的底线长为70m,,,运动员和足球均可视为质点。
(1)若不考虑运动员乙的拦截,通过计算判断足球能否运动到B点。若不能,求足球停止运动时的位置到B点的距离;
(2)若运动员乙能拦截住足球(乙在拦截到足球前已达到最大速度),求乙做匀加速直线运动的加速度大小。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.子弹在空中运动时,由于不计空气阻力且只受重力,子弹具有水平方向的初速度故两颗子弹均做平抛运动,由于平抛运动加速度恒为,故子弹在空中运动时均做匀变速曲线运动,A错误;
BCD.子弹做平抛运动时,由于竖直方向的分运动为自由落体运动,根据位移公式有:
由于两个子弹在运动的过程中下落的高度不同,则运动的时间不同;由于乙枪子弹下落的高度比较大,所以子弹运动的时间比较长;由于水平方向的分运动为匀速直线运动,根据位移公式有
由于水平方向运动的位移相等,则乙枪射出子弹运动的时间比较长,则可知甲枪射出的子弹初速度较大,乙枪射出的子弹初速度较小,故B正确,CD错误。
故选B。
【分析】子弹做平抛运动,则加速度保持不变,则做匀变速曲线运动;利用下落的高度及位移公式可以比较运动的时间,结合水平方向的位移公式可以比较初速度的大小。
2.【答案】拉力;
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】对结点E受力分析,如图所示
竖直方向,由平衡条件可得
解得
所以当MN受到向下压力的大小为F时,杆DE中会受到拉力,该力大小为
【分析】本题主要考查平衡条件的应用。
对节点E受力分析,由平衡条件得得出杆对套筒MN的弹力大小;进而确定杆DE中会受到是拉力还是压力以及大小。
3.【答案】(1)20m/s,4.5s
(2)0;900;超重
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;自由落体运动;超重与失重
【解析】【解答】(1)座椅沿轨道先做自由落体运动后做匀减速运动,自由落体运动的末速度是匀减速运动的初速度,此速度最大,由
可得
解得最大速度

可得自由落体时间
根据
可得匀减速运动的加速度为
匀减速运动的时间为
运动的总时间
(2)在座椅做自由落体运动的过程中,座椅和同学处于完全失重状态,座椅对同学的作用力为0N,匀减速过程中,根据牛顿第二定律可得
座椅对同学的作用力
因为加速度向上,所以处于超重状态。
【分析】(1)对自由下落和匀减速下降的两个过程,运用速度 位移公式列式,分别求的最大速度和匀减速运动的加速度,根据速度时间关系求出自由落体运动时间和匀减速运动时间,进而求得总时间;
(3)物体做自由落体运动,加速度向下是失重,向下的匀减速运动加速度向上是超重,根据牛顿第二定律求解座椅对同学的作用力 。
本题是多过程的运动学问题,关键要找出各个过程之间的联系,如位移关系、速度关系。
(1)座椅沿轨道做自由落体运动到距离地面30m时开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动
解得最大速度即减速的初速度
自由落体时间
匀减速运动时间
解得
运动的总时间
(2)[1][2][3]在座椅做自由落体运动的过程中,座椅和同学处于完全失重状态,座椅对同学的作用力为0N,匀减速过程中,座椅对同学的作用力

解得
因为加速度向上,所以处于超重状态。
4.【答案】瞬时;路程
【知识点】位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】图1中的100km/h是指车辆的某一瞬间的速度,是瞬时速度; 图2中15km是指温江距离成都的实际路径长度,是路程。
【分析】瞬时速度是指某时刻的速度,平均速度是指一段时间内的速度;位移是描述物体位置变化的物理量,有大小有方向,路程是指物体实际运动路径长度。
5.【答案】D
【知识点】图象法;运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图可知,物体先做反方向的匀速运动,后静止一段时间,后来又做正方向匀速运动,故A错误;
B.由图可知,物体先沿正方向做匀速运动,后静止一段时间,后来又沿正方向就继续做匀速运动,故B错误;
C.汽车先做匀减速运动,加速度为负,保持不变,然后做匀速运动,加速度为零,最后做匀加速运动,加速度为正,保持不变,C错误;
D.由图可知汽车先速度随着时间均匀减小,做匀减速运动,然后加速度保持不变,做匀速运动,速度不变,最后速度随着时间均匀增大,做匀加速运动,加速度保持不变,故D正确。
故选D。
【分析】本题主要考查位移时间图像和速度时间图像的应用。位移—时间图像的倾斜程度表示物体的运动速度,图像倾斜程度不变表示静止或匀速运动;速度—时间的图像的倾斜程度表示物体的加速度,图像倾斜程度不变表示匀速运动或匀变速运动。
6.【答案】D
【知识点】加速度;力学单位制
【解析】【解答】A.由题意,“加加速度”表示 加速度对时间的变化率,可得
加速度的单位为,可知国际单位制中“加加速度”的单位应是m/s3,故A错误;
B.j为0代表加速度保持不变,物体的运动可能做匀变速运动,也可能做匀速直线运动,故B错误;
C.由a与时间t的变化关系
可知,该汽车加速度随时间均匀减小,而匀变速直线运动的加速度不变,故该汽车做的不是匀变速直线运动,故C错误;
D.由
可知
故该汽车启动后j的值大小为,故D正确。
故选D。
【分析】根据“加加速度”的定义,判断其国际单位;j=0,即加速度是恒定的,所以汽车应该做匀变速直线运动;加速度是随时间变化的,所以该汽车启动后做变加速直线运动;根据汽车启动后a与时间t的变化关系a=3 0.5t求解 汽车启动后j的值大小 。
本题以人们对车辆乘坐舒适性要求为背景,主要考查了对新概念的理解,及对匀变速运动的理解,要求学生能运用对比思想,理解“加加速度”的含义。
7.【答案】A,D
【知识点】运动学 S-t 图象;追及相遇问题
【解析】【解答】AC.由图像可知,时,两车处于同一位置,则此时两车相遇,汽车刚好追上自行车,故A正确,C错误;
B.由图像可知,内,两车的位移相同,根据
可知两车平均速度相同,故B错误;
D.,汽车的图像的切线斜率大于自行车的,所以汽车的速度大于自行车的速度,故D正确。
故选AD。
【分析】本题考查对位移 时间图像的认识和应用,基础题目。
根据图得出t=10s时自行车与汽车的位置即可判断;由图得结合平均速度公式判断内,两车平均速度的关系;根据速度时间图像斜率的含义得出t=10s时,汽车与自行车速度的大小关系。
8.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律;惯性与质量;超重与失重
【解析】【解答】A.运动员的重力是地球的吸引产生的,所以重力的反作用力是运动员对地球的吸引力,故A错误;
B.弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用力属于相互作用力,等大反向,故B错误;
C.撑杆起跳上升阶段,人先向上做加速运动,处于超重状态,后向上做减速运动,处于失重状态,故C正确;
D.由于运动员具有惯性,运动员在最高点手已离开撑杆后还能继续越过横杆,故D错误。
故选C。
【分析】明确作用力和反作用力性质一定相同,等大反向、同时产生同时消失,同时掌握撑杆跳的基本过程,并能用物理规律进行分析。
本题考查作用力与反作用力的应用,要注意明确重力的反作用力是易错点,重点体会相互作用这一关键。
9.【答案】C
【知识点】静摩擦力
【解析】【解答】A.起跑时与地面间不打滑,有相对运动趋势,因此是静摩擦力,故A错误;
B.体重大的学生对跑道的弹力越大,最大静摩擦力越大,但起跑时静摩擦力不一定大,故B错误;
C.体重轻的学生对跑道的弹力越小,最大静摩擦力越小,但起跑时静摩擦力不一定小,故C正确;
D.跑道对学生的力有两个,一是竖直向上的弹力,二是水平向前的静摩擦力,二者合力不竖直,故D错误。
故选C。
【分析】静摩擦力产生条件为:有相对运动趋势的接触面粗糙相互挤压的物体之间,根据运动状态确定大小。
本题主要考查了对静摩擦力的理解,难度一般,基础题。
10.【答案】B
【知识点】速度与速率
【解析】【解答】百米赛跑位移为100m,根据平均速度的定义可得
故答案为:B。
【分析】利用位移和时间可以求出平均速度的大小。
11.【答案】解:(1)图中甲、乙、丙之间的时间相等,孩子做匀变速运动,根据
可得
(2)图中乙是甲、丙的中间时刻,乙的速度

(3)由(2)知图中乙已下滑的时间为:
故甲上面正在下滑的小孩有2个,
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的推论求出小孩下滑的加速度;
(2)根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻速度求出乙的速度大小,再根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小孩丁的速度;
(3)通过乙的速度求出乙下落的时间,得知乙上面小孩的个数,从而得知甲上面小孩的个数。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律,能够灵活运用运动学公式求解。
12.【答案】(1)解:货车的初速度大小为
根据
可得货车的加速度大小为
摩托车的初速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)解:摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
【知识点】加速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【分析】(1)根据加速度公式分别计算货车和摩托车的加速度,再求出两者比值;
(2)根据加速度公式进行计算,与死亡加速度进行比较。
本题主要考查了加速度的计算,同进需注意速度方向。
(1)货车的速度大小为
货车的加速度大小为
摩托车的速度大小为
摩托车的加速度大小为
所以货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为
(2)摩托车碰撞前的速度大小为
摩托车碰撞后的速度大小为
取摩托车的碰后速度方向为正方向,则两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度大小为
因此摩托车驾驶员有生命危险。
13.【答案】B
【知识点】速度与速率;匀速直线运动
【解析】【解答】AB.电磁波在空气中匀速传播,传播速度c要远远大于汽车速度,在电磁波发出到接受的时间内,汽车行驶距离可以忽略,
汽车第一次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
第二次反射电磁波时,汽车距离雷达的距离为
故AB正确;
CD.汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移为
两次反射电磁波的时间间隔内
则汽车的速度
故CD错误。
故选AB。
【分析】解决本题的关键理清运动过程,抓住电磁波从发出到雷达与被雷达反射到被接收所需的时间相等,运用匀速直线运动的规律进行求解。
电磁波在空气中匀速传播,根据图2和匀速直线运动规律x=vt求解汽车第一次反射电磁波是汽车与雷达的距离和第二次反射电磁波是汽车与雷达的距离;汽车两次反射电磁波的时间间隔等于汽车行驶时间,根据汽车两次反射电磁波的时间间隔内的位移与时间的比值得到汽车速度。
14.【答案】解:(1)警车从A到B点过程中,从静止开始做匀加速的运动,则有
警车匀速运动时的速度大小为
根据位移关系有
联立以上三式解得
,,
(2)设警车启动后经时间t2两车速度相等,此时距离最远,由于
所以警车在加速阶段达到与货车速度相等,则
所以最远距离为
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】两物体在同一直线上运动,往往涉及到追及、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。
(1)警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间和加速度a的大小 ,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动;
(2)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离。
15.【答案】(1)解:警车初速度
货车速度
由于开始阶段警车速度小于货车速度,所以警车和货车一直增大,当警车和货车同速时,距离最大,警车加速的时间
警车加速的距离
货车所走距离为
警车和货车间最大距离
(2)解:警车行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处时,此时警车的车头超过货车车尾
此时警车和货车的速度相等,设此期间警车的最大速度为vm,加速的时间为t1,减速的时间为t2,则由
根据速度时间关系有
联立解得
,,

【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】两物体在同一直线上运动,往往涉及到追及、相遇或避免碰撞等问题,解答此类问题的关键是找出时间关系、速度关系、位移关系,注意两者速度相等时,往往是能否追上或者二者之间有最大或者最小值的临界条件。
(1)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离;
(2).警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动。
(1)警车和货车同速时,警车加速的时间
加速的距离
当警车和货车同速时,警车和货车间距最大,最大距离
(2)警车行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处时,此时警车的车头超过货车车尾
x2=53m+5m+20m=78m
此时警车和货车的速度相等,设此期间警车的最大速度为vm,加速的时间为t1,减速的时间为t2,则由
根据速度时间关系有
联立解得
t1=13s,t2=8s,vm=36m/s

t= t1+ t2=21s
16.【答案】B
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】该同学跳起后,做竖直上抛运动,该同学跳起的高度为
设他离地时竖直向上的速度为,有
解得
故B正确,ACD错误;
故选B。
【分析】根据题目条件得出该同学的上升高度,结合速度 位移公式得出初速度的大小。
本题主要考查了竖直上抛运动,理解运动特点,选择正确的运动学公式即可完成分析。
17.【答案】B
【知识点】质点;位移与路程;瞬时速度
【解析】【解答】A.物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看作一个质点研究“圆月弯刀”的踢球技法时,足球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究足球的飞行轨迹时,足球的大小和形状可以忽略,故可以将足球看作质点,故B正确;
C.目测最大球速超过120km/h”,这里的球速是指瞬时速度,故C错误;
D.位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是物体实际运动轨迹的长度。该足球的飞行轨迹长度就是它的路程,故D错误。
故选B。
【分析】解题关键是掌握物体可以看成质点的条件、平均速度与瞬时速度、路程与位移的区别。
18.【答案】(1)解:依题意,足球做匀减速运动,到停下来时的逆过程为初速度为零的匀加速运动,由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得

(2)解:前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为

【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)足球做末速度为零的匀减速运动,逆过程为初速度为零的匀加速运动,根据速度时间公式求出足球匀减速直线运动的时间,从而根据位移时间关系公式求出足球的位移;
(2)根据速度时间公式求出运动员达到最大速度的时间和位移,然后运动员做匀速直线运动,结合位移关系求出追及的时间。
解本题考查运动学中的追及问题,关键理清物体的运动规律,结合运动学公式灵活求解,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
(1)依题意,足球做匀减速运动,到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
(2)前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动,其位移为
由于
故足球停止运动时,前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球,根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
19.【答案】解:(1)由几何关系可得
设足球匀减速到0的位移大小为,根据运动学公式可得
解得
故足球不能运动到点;停止运动时足球到点的距离为
(2)由题意可知,拦截成功时的位置到点距离为
设足球从点踢出后,经时间被拦截住,由
代入数据解得
(舍去)
由几何关系可知点到拦截成功的位置的距离为
设乙匀加速阶段的加速度大小为,时间为,则有
联立解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】本题结合足球比赛考查了追及相遇问题,解题时注意找到二者的时间、空间关系,再分别根据二者的运动情况列方程,联立求解。
(1)由几何关系计算出AB的长度,根据速度位移公式求出足球匀减速直线运动的距离,进而判断足球能否运动到B点。
(2)由几何关系确定运动员乙能拦截住足球的位置,根据位移时间关系、速度时间公式求出运动员达的加速度大小。
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