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文檔簡介
高一上冊物理壓軸題考卷01(解析版)
高中物理
(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)
注意事項:
1.測試范圍:人教版(2019):必修第一冊第1?2章。
2.本卷平均難度系數(shù)0.15。
第I卷選擇題
一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個選項中,第1?
8題只有一項符合題目要求,第9?12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但
不全的得2分,有選錯的得。分)
1.某同學利用如圖所示的方案測量氣墊導軌上滑塊的加速度?;瑝K上安裝了寬度為d的遮
光板,滑塊向右做勻加速直線運動,依次通過兩個光電門A和B。光電門上的黑點處有
極細的激光束,當遮光板擋住光束時開始計時,不遮擋光束時停止計時?,F(xiàn)記錄了遮光
板通過第一個光電門所用的時間△[、通過第二個光電門所用的時間加2、光電門從第一
次開始計時到第二次開始計時經(jīng)歷的時間加3,已知光電門上兩黑點間的距離為乙,該同
/17\1
學先后用兩種方法計算出滑塊的加速度,分別為。二逋工房和
1
,你認為下列判斷正確的是()
2L
A.ax<a2B.=a2C.>a2
【答案】A
【詳解】巨=?是遮光板通過光電門的平均速度,近似可看作遮光板中心到達光電門黑
點的速度,設(shè)遮光板中心到達兩光電門黑點的時間間隔設(shè)為4;。由于遮光板前端到光電
門黑點的速度小于遮光板中心到光電門黑點速度,則遮光板前端到兩光電門黑點的時間
間隔大于遮光板中心到兩光電門黑點的時間間隔,即
M>W3
所以通過4=(二-二]:算出的加速度小于真實值,誤差較大。而通過
―、2/、2-I
電=:hrl一二計算,由于乙為兩光電門黑點之間的真實距離。所以的很接近
2LI△—)J
真實值,誤差較小。綜上所述有
ax<a2
故選A。
2.如圖(a)是停在高速公路上的超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲
波信號,根據(jù)發(fā)出和接收到信號間的時間差,測出汽車的速度;圖(b)中巳、巳是測
速儀先后發(fā)出的兩個超聲波信號,孫、町分別是測速儀檢測到的外、巳由汽車反射回來
的信號。設(shè)測速儀勻速掃描尸八巳之間的時間間隔At=L8s,超聲波在空氣中傳播的速
度是v=340m/s,若汽車是勻速直線行駛,則根據(jù)圖(b)可知,下列說法正確的是()
/回..........?人?.....................................]?1
///////////////////////////////----------1'-----------------------------------2
Px?1P2?2
圖(a)圖(b)
A.圖(b)中每小格表示的時間是0.18s
B.尸/信號傳播到被測汽車時,汽車距測速儀的距離是102m
C.汽車正在向遠離測速儀的方向行駛
D.汽車的勻速時的速度大小是10m/s
【答案】B
【詳解】A.如圖所示,Pl、P2之間一共有9格,共L8s,則每一小格表示
,_L8s_
%==°-2s
故A錯誤;
B.如圖所示,測速儀第一次發(fā)出信號到接受到信號所用的時間為
《=3/0=0.6s
在。時間內(nèi),超聲波從發(fā)出到與汽車相遇,再從第一次相遇的位置反射回去,所以第一
次相遇的位置到測速儀的距離為
故B正確;
C.如圖所示,測速儀第二次發(fā)出信號到接受到信號所用的時間為
t2=2to=0.4s
在〃時間內(nèi),超聲波從發(fā)出到與汽車相遇,再從第二次相遇的位置反射回去,所以第二
次相遇的位置到測速儀的距離為
因為
x2<x1
所以汽車正在向靠近測速儀的方向行駛,故C錯誤;
D.汽車與超聲波第一次相遇到第二次相遇所用的時間為
A11…
%3=-24+,‘2=L7s
汽車與超聲波第一次相遇的位置到到第二次相遇的位置的距離為
x3=x1-x2=34m
則汽車的速度為
v,=三=20mzs
故D錯誤。
故選Bo
3.甲乙兩質(zhì)點在同一直線上運動,從占0時刻起同時出發(fā),甲做勻加速直線運動,x-f圖像
如圖甲所示。乙做勻減速直線運動,整個運動過程的苫~/圖像如圖乙所示。則下列說法
正確的是()
|x/m
1x/m
〃s0'-------------~?v2/m?s2
~2100
甲乙
A./=0時刻,甲的速度為2m/s,乙的速度為10m/s
B.甲質(zhì)點的加速度大小2m/s2為,乙的加速度大小為4m/s2
C.經(jīng)過叵s,甲追上乙
2
D.經(jīng)過2.5s,甲追上乙
【答案】C
【詳解】AB.甲質(zhì)點的位移表達式為
12
x—VQI+—a"+XQ
將(0,-2)、(1,0)、(2,6)代入上式,解得
xQ=-2m
%=0
ax-4mzs2
乙質(zhì)點的位移表達式為
2
v-=-2tz2x
將(A?=o時%=12.5m)、(v2=100時x=0)代入上式,解得
%=10m/s
2
a2=4m/s
AB錯誤;
C.乙質(zhì)點停止所用時間為
%10__
=—=—s—2.5s
°a24
乙質(zhì)點2.5s的位移為
x2=a2t^=12.5m
甲質(zhì)點經(jīng)過叵S的位移為
因為
%一%=14.5m-12.5m=2m=x0=2m
經(jīng)過變s,甲追上乙,C正確;
2
D.經(jīng)過2.5s,甲質(zhì)點的位移為
X]=a/=12.5m
因為初始距離x°=2m,甲沒追上乙,D錯誤。
故選Co
4.無線藍牙耳機可以在一定距離內(nèi)與手機等設(shè)備實現(xiàn)無線連接。已知無線連接的最遠距離
為10m,甲和乙兩位同學做了一個有趣實驗。甲佩戴無線藍牙耳機,乙攜帶手機檢測,
如圖(a)所示,甲、乙同時分別沿兩條平行相距6m的直線軌道向同一方向運動,甲做
勻速直線運動,乙從靜止開始先做勻加速直線運動,再做勻速直線運動,其速度v隨時
間/的關(guān)系如圖(b)所示,則在運動過程中,手機檢測到藍牙耳機能被連接的總時間為
()
AvAn-s-1
乙
甲6
4
甲
乙O
4
/S
圖
A.4sEB.9ZsC.13sD.17s
【答案】C
【詳解】如圖所示,當甲、乙相距10m時,根據(jù)勾股定理,甲比乙多走8m,設(shè)此時二
人的運動時間為。,根據(jù)位移公式得
12
v甲4-Q%。=8
根據(jù)圖像
4
a乙=—m/s2=lm/s2
解得
"=4s
根據(jù)圖像,此時速度相等,恰好最遠,即相距最遠時也能接收的信號,然后乙超過甲,
當乙比甲多走8m時,是最后接收到信號的時刻,設(shè)從開始到該時刻的時間為打,乙加
速的時間為
乙加速6s后開始以6m/s的速度勻速運動,乙勻速運動的時間為66,根據(jù)題意
—<7x62+6&-6)-v甲%=8
解得
t2=13s
也就是說,前13s內(nèi),甲、乙之間的距離都在10m以內(nèi),都能接收到信號。
故選C。
8m甲甲
甲T
6m6m'、、、、10m
乙*
乙8m乙
5.一輛汽車以速度噸在平直的路面上行駛,某時刻司機突然發(fā)現(xiàn)前方有一警示牌,于是他
立即剎車。汽車剎車后第1s內(nèi)的位移大小為24m,第4s內(nèi)的位移大小為1m,若將汽車
剎車后的運動看作加速度大小為a的勻變速直線運動,忽略司機的反應時間和制動系統(tǒng)
的響應時間,則()
23288
A.a=一m/s2B.a=-----m/s2C.v-24m/sD.v?=28m/s
325n
【答案】D
【詳解】AB.假設(shè)汽車第4s末停止運動,則第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)、第4s內(nèi)的位
移之比為7:5:3:1,第1S內(nèi)與第4s內(nèi)的位移之比為7:1,如果汽車在第4s末未停
止運動,則第1s內(nèi)與第4s內(nèi)的位移之比小于7:1,根據(jù)題意,第1s內(nèi)與第4s內(nèi)的位
移之比為24:1,說明汽車在第4s末前停止運動,設(shè)汽車在第4s內(nèi)的運動時間為好由
逆向思維,根據(jù)位移公式得
1,1,
2
24=]a&+3)--?(?0+)
解得
t0=0.5s
a=8m/s2
AB錯誤;
CD.汽車的初速度為
%=Q(3+%)=28m/s
C錯誤,D正確。
故選D。
6.在水平面上做勻減速直線運動的質(zhì)點通過。、48三點的過程中,其位移隨時間變化的
X—圖像如圖所示。則質(zhì)點()
2ss
A.通過4點時的速度為不B.通過/點時的速度大于丁
h4
2s(4_2匕)
C.運動時間%=萬|D.運動的加速度大小為
他(,2-。)
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度知,—
h
是中間時刻速度,而4點是中間位移的速度。故A錯誤;
B.從。點運動到4點過程的平均速度為
_s
VOA=~
q
s
物體做勻減速運動,則通過/點時的速度小于不,故B錯誤;
h
C.設(shè)質(zhì)點經(jīng)過O點的速度為W,0~。時間內(nèi),由位移一時間公式得
12
s=%
0~%2時間內(nèi),由位移一時間公式得
2s=—
聯(lián)立解得
2S(A2/J,=v°土收-2as,=%土胞-4as
桃&-4)1a2a
顯然
何=缶。土J2v:一%j
a
故C錯誤,D正確。
故選D。
7.交通信號"綠波"控制系統(tǒng)-一般被稱為"綠波帶",它是根據(jù)車輛運行情況對各路口紅綠燈
進行協(xié)調(diào),使車輛通過時能連續(xù)獲得一路綠燈。在九江一條筆直的公路上依次設(shè)置三盞
交通信號燈L、乙和J,j與L相距800m,£3與心相距400m。每盞信號燈顯示綠色
的時間間隔都是20s,顯示紅色的時間間隔都是40s。與乙同時顯示綠色,心則在乙
顯示紅色經(jīng)歷了10s時開始顯示綠色。規(guī)定車輛通過三盞信號燈經(jīng)歷的時間不得超過
150s。則有()
A.若有一輛勻速向前行駛的汽車通過L的時刻正好是右剛開始顯示綠色的時刻,則此
汽車能不停頓地通過三盞綠色信號燈的最大速率24m/s
B.若有一輛速率lOm/s勻速向前行駛的汽車通過L的時刻正好是L剛開始顯示綠色的
時刻,則此汽車能連續(xù)獲得一路綠燈
C.若有一輛速率20m/s勻速向前行駛的汽車通過L的時刻是L顯示綠色經(jīng)歷了10s的
時刻,則此汽車能連續(xù)獲得一路綠燈
D.若有一輛勻速向前行駛的汽車通過L的時刻是L顯示綠色經(jīng)歷了10s的時刻,則此
汽車能不停頓地通過三盞綠燈的最小速率是'm/s
【答案】C
【詳解】AB.若有一輛勻速向前行駛的汽車通過L的時刻正好是L剛開始顯示綠色的
時刻,車輛通過三盞信號燈經(jīng)歷的時間不得超過150s,則汽車運動30-50S或90~110S
時間內(nèi)通過心,則通過Z的速度范圍是
800/,,800/3800/,800/
-----m/s<v<m/s或m/s<v<m/s
503011090
解得
16m/s<v<22.6m/s——m/s<v<——m/s
119
在汽車運動60?80s或者120?140s時間內(nèi)通過£3的速度范圍是
1200///200/51200/1200/
------m/s<v<------m/s或----m/s<v<------m/s
8060140120
解得
15m/s<v<20m/s^—m/s<v<10m/s
7
綜上所述,汽車的速度在16m/sWvW20m/s范圍內(nèi)能一路綠燈通過,并且20m/s是最大
速度,AB錯誤;
C.若有一輛勻速向前行駛的汽車通過“的時刻是L顯示綠色經(jīng)歷了10s的時刻,車輛
通過三盞信號燈經(jīng)歷的時間不得超過150s,則汽車運動20?40s或80-100s時間內(nèi)通過
L2,速度范圍是
800/,,800,.800//,800/
-----m/s<v<-----m/s或---m/s<v<-----m/s
402010080
解得
20m/s<v<40m/s或8m/s<v<lOm/s
在汽車運動50?70s或110s~130s時間內(nèi)通過£3的速度范圍是
1200//,1200,-1200//,1200/
------m/s<v<-------m/s或----m/s<v<-------m/s
7050130110
解得
120?/T.120/120/
----m/sz<v<24m/s或---m/s<v<-----m/s
71311
120
綜上所述,一路綠燈的范圍是20m/sWvW24m/s或■^■m/sKvWlOm/s,最小速率是
l1/2m0/s,C正確,D錯誤。
故選C。
8.如圖所示,一個半徑為R的半圓形凹槽固定在地面上,一個半徑為狀(左<1)的圓柱體從
凹槽的右端靜止釋放。假設(shè)凹槽內(nèi)表面足夠粗糙,圓柱體在滾動時不會打滑.剛釋放時,
圓柱體表面的箭頭指向凹槽中心。,當左=:時,圓柱體滾動到凹槽最低點時的箭頭指向
O
為()
A.水平向右B.D.豎直向下
【答案】C
【詳解】左=:時,圓柱體的周長為
8
s=2^-R=—
84
半圓形凹槽最高點到最低點的長度為
7TR
l=--2^R
4~2
I=2s
先將凹槽拉伸成水平面,初始狀態(tài)相當于箭頭朝上,如圖
圓柱體滾動到凹槽最低點時恰好轉(zhuǎn)兩周,與軌道接觸點在軌道最低點,箭頭指向豎直向
上,由于圓柱體與軌道不打滑,因此無論從左向右還是從右向左滾到最低點,箭頭始終
向上。
故選Co
9.(多選)如圖,光滑水平面內(nèi)建立直角坐標系xQy.4、2兩小球同時從。點出發(fā),/球
速度大小為切,方向沿X軸正方向,8球速度大小為V2=2m/s、方向與X軸正方向夾角
為依坐標系第一象限中有一個擋板乙與x軸夾角為a。8球與擋板上發(fā)生碰撞,碰后
8球速度大小變?yōu)閘m/s,碰撞前后8球的速度方向與擋板工法線的夾角相同,且分別位
于法線兩側(cè)。不計碰撞時間和空氣阻力,若/、8兩小球能相遇,下列說法正確的是
\y
A.若。=15。,則V/的最大值為及m/s,且£=15°
B.若6=15°,則0的最大值為:6m/s,且a=0。
C.若0=30。,則v/的最大值為gV^m/s,且a=0。
D.若6=30。,則力的最大值為后m/s,且a=15°
【答案】AC
【詳解】由于水平面光滑,則兩小球均做勻速直線運動,若/、5兩小球能相遇,則繪
則根據(jù)正弦定理有
彩%(4+,2)匕
sin(2a+6)sin8sin[180。-(2a+28)]
,
AB.若6=15。,帶入數(shù)據(jù)V2=2m/s,v2=lm/s,解得當a=15。,盯取得最大值為
V2m/s,故A正確、B錯誤;
f
CD.若6=30°,帶入數(shù)據(jù)w=2m/s,v2=Im/s,解得當a=0。,盯取得最大值為
|V3m/s,故C正確、D錯誤。
故選ACo
10.(多選)如圖所示,長為工的金屬管從地面以l的速率豎直上拋,與此同時,小球在管
口正上方距離〃處開始自由下落,金屬管落地前小球從管中穿過。已知重力加速度為
g,不計空氣阻力,下列說法正確的是()
KO
h\
A.落地前,小球相對金屬管勻速下落
h+L
B.小球穿過金屬管所用的時間等于——
%
C.若%>Jg僅+£),則小球一定在金屬管上升階段穿過金屬管
D.若〃<乙,則小球不可能在金屬管下降階段穿過金屬管
【答案】ACD
【詳解】AB.兩物體豎直方向加速度相同,所以小球相對管來說在做勻速直線運動,
所以小球穿過管所用時間
L
t=—
%
故A正確,B錯誤;
C.小球從開始下落到穿過金屬管所用時間
h+L
G=------
%
金屬管上升時間
g
若小球在管上升階段穿過管,則
4<%2
解得
%>J優(yōu)+£)g
所以當僅+£)g時,小球在管上升階段穿過管,故c正確;
D.金屬管上升的時間
上升的距離
〃管=*
目2g
此時小球下降的距離
%="升2=^-
22g
金屬管下降的時間
‘降十
O
此時小球下降的距離
〃球2=:g('升+'降下=-2-
/g
若小球在管下降階段穿過管,則
h管+力球1V〃,h+L<〃球2
即
£力,
h+L<
gg
可得
h>L
則若為<£,則小球不可能在金屬管下降階段穿過金屬管,故D正確。
故選ACDo
1L(多選)如圖所示,片0時,某物體從光滑斜面上的/點由靜止開始下滑,經(jīng)過8點后
進入水平面(經(jīng)過2點前后速度大小不變,方向由沿斜面向下突變?yōu)樗较蛴遥?,最?/p>
停在C點。每隔2s物體的瞬時速率記錄在表格中,已知物體在斜面上做勻加速直線運
動,在水平面上做勻減速直線運動,則下列說法中正確的是()
A.f=§s時物體恰好經(jīng)過8點B./=10s時物體恰好停在C點
C.物體運動過程中的最大速度為12m/sD./、8間的距離小于3、C間的距離
【答案】ABD
【詳解】設(shè)勻加速和勻減速的加速度分別為R和即
8—0.2A/2
a,=----m/s=4m/s
12-0
12-820/2
----m/s=2m/s
26-4
設(shè)從8m/s加速度到最大速度v,"的時間為力,從最大速度減速到12m/s的時間為t2
%=8+*
%=12+砧
4+’2=2
解得
4
A=-S
13
2
6=—S
23
40
vm=ym/s
A.勻加速度的時間
一%」外
ax3
A正確;
B.勻減速的時間
f,=Z=^m7s
a23
全程時間為
,+/'=10s
B正確;
c.最大速度是
40.
%=§m/s
C錯誤;
D.勻加速度的位移
v200
x=-mt=——m
29
勻減速度的位移
400
=-----m
9
D正確。
故選ABDo
12.(多選)甲、乙兩車在平直公路上沿同一方向行駛,甲車正在剎車,其V”圖像如圖所
示。在£=0時刻,乙車在甲車前方此處,在。?力時間內(nèi)甲車的位移為X,下列判斷正
確的是()
5Q
A.若甲車的位移為6工時,兩車第一次相遇,則第二次相遇時,甲車位移是
oO
4
B.若甲車的位移%=則甲、乙兩車在力時刻相遇
C.若甲、乙兩車在z時間內(nèi)能夠相遇,兩車只能相遇一次
D.若甲、乙兩車在時間內(nèi)能夠相遇,兩車可以相遇兩次
【答案】ABD
【詳解】A.根據(jù)圖像,甲車的加速度為
%
%v一5=2%
3%
甲車速度減到零的時間為
3
一'1
21
在0?〃時間內(nèi)甲車的位移為工
2
x=
2
甲車的位移為羨X時的速度為V
O
v2—VQ——2Q甲x—x
[曰一片=_2。甲]
解得
2
人”
甲車的位移為時的時刻為
O
2,
~vo=%一。甲,
解得
t'=—t
21}
根據(jù)圖像,若甲車的位移為,X時13
,即,4兩車第一次相遇,則第二次相遇刻為,4,此
O
時甲車位移是
%=2a甲x
一片=_2〃甲]
,9
x=-x
8
A正確;
B.〃時刻兩車的位移分別為
4
漏
卜。+心
隆-2
Z|,f
壇二2
解得
1
x乙=§/
因為
x甲一X乙=X。
4
所以甲車的位移x=§x。,則甲、乙兩車在〃時刻相遇,B正確;
CD.若甲、乙兩車在,<4時間內(nèi)能夠相遇,后面的乙車做加速運動,前面的甲車做減速
運動,乙車一定能追上甲車,兩車還能相遇一次,兩車可以相遇兩次,C錯誤,D正確。
故選ABD。
第n卷非選擇題
二、實驗題(共2小題,共20分)
13.利用超聲波遇到物體發(fā)生反射的特性,可測定物體運動的有關(guān)參量。圖甲中儀器/和8
通過電纜線連接,2為超聲波發(fā)射與接收一體化裝置,儀器/提供超聲波信號源而且能
將3接收到的超聲波信號進行處理并在屏幕上顯示其波形。現(xiàn)固定裝置8,并將它對準
勻加速行駛的小車C,使其每隔固定時間67發(fā)射一短促的超聲波脈沖,圖乙中1、2、
3為3發(fā)射的超聲波信號,1'、2\3,為對應的反射波信號。接收的反射波滯后時間已在
圖中標出,已知超聲波在空氣中的速度為v,則
O
甲
乙
(1)如圖丙。以8為坐標原點,車運動方向為正,三次反射超聲波時車尾的位置坐標分
別是芍、X”、xH1o以乙圖中峰值"1"為計時起點,三次反射超聲波的時刻為小打、tin。
完成下表:
B
丙
反射超聲波時,車尾坐標X尸.Xll=xn尸
反射超聲波的時刻tir.tir.till--
(2)結(jié)合上表數(shù)據(jù),計算汽車在此過程中的加速度大小為(結(jié)果不必小數(shù)表
示)。
【答案】⑴vTL5vT2.5vTT7.5T14.57
,、8V
2----
819T
【詳解】(1)⑺反射超聲波時,車尾坐標就是接收到超聲波時距離超聲波信號源的距
離,小車第一次反射超聲波時,車尾坐標
x=-v-2T=vT
12
⑵小車第二次反射超聲波時,車尾坐標
x,=-v-3T=1.5vr
11r2
⑶小車第二次反射超聲波時,車尾坐標
xin=gv_5T=2.5vT
⑷由圖乙可知,從發(fā)出超聲波到小車第一次反射超聲波的時刻為
%=-x2T=T
12
⑸從第一次接受到超聲波帶第二次接受到超聲波的時間間隔
4=67+1.57-7=6.57
從發(fā)出超聲波到小車第二次反射超聲波的時刻為
'n=%+(=75T
⑹從第二次接受到超聲波帶第三次接受到超聲波的時間間隔
t2=67-1.57+2.57=77
從發(fā)出超聲波到小車第三次反射超聲波的時刻為
,ni='n+,2=14.57
(2)從第一次接受到超聲波到第二次接收到超聲波行駛的距離
△%]—XJJ-Aj--0.5vT
從第一次接受到超聲波到第三次接收到超聲波行駛的距離
Ax?=Mil—西=1.5"
根據(jù)勻變速運動的公式可知
A12
8=V(/1+~at\
1?
%=%(。+/2)+5。(,1+/2)
聯(lián)立解得
8v
a=----
8197
14.某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物體在水平桌面上的運動規(guī)律,物塊在重物的牽
引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離后停在桌面上(尚未到達滑輪處)。
從紙帶上便于測量的點順次開始,每5個點取1個計數(shù)點相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所
示,打點計時器電源的頻率為50Hz。(不計空氣阻力,g-10m/s2)
圖乙
⑴所用實驗器材除電磁打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端帶有滑輪的長木板、
繩、鉤碼、導線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的還有()
A.電壓合適的交流電源B.電壓合適的直流電源
C.刻度尺D.秒表
E.天平
(2)物塊減速運動過程中加速度大小a=m/s2(保留三位有效數(shù)字)。
⑶重物落地瞬間,物塊的速度為(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】⑴AC
(2)2.00
(3)1.28
【詳解】(1)AB.電磁打點計時器要打點,需要電壓合適的交流電源,A正確,B錯誤;
C.打出的紙帶需要測量點間的長度,需要刻度尺,C正確;
D.打點計時器就可以計時,不需要秒表,D錯誤:
E.可由打出的紙帶來計算速度和加速度,不需要天平測量物體的質(zhì)量,E錯誤。
故選ACo
(2)根據(jù)逐差法可得減速過程
10.60+8.61-6.60-4.60
%xl02m/s2=2.00m/s2
4x0.12
(3)物塊加速時
7.01+9.00-5.01-3.00
a=x10-2m/s2=2.00m/s2
x4x0.12
計數(shù)點4和9對應的速度大小
v.=-=0.8m/s
42T
v==0.76m/s
92T
從4到9點,設(shè)物塊加速時間為匕,減速時間為t2,則有
^+^2=0.5s
由勻變速直線運動速度時間公式可有
v=v4+altl=v9+a2t2
解得
i/=1.28m/s
三、計算題(本題共3小題,共32分)
15.圖甲所示為一種自動感應門,其門框上沿的正中央安裝有傳感器,傳感器可以預先設(shè)定
一個水平感應距離,當人或物體與傳感器的水平距離小于或等于水平感應距離時,中間
的兩扇門分別向左右平移。當人或物體與傳感器的距離大于水平感應距離時,門將自動
關(guān)閉。圖乙為該感應門的俯視圖,。點為傳感器位置,以。點為圓心的虛線圓半徑是
傳感器的水平感應距離,已知每扇門的寬度為力運動過程中的最大速度為v,門開啟
時先做勻加速運動而后立即以大小相等的加速度做勻減速運動,當每扇門完全開啟時的
速度剛好為零,移動的最大距離為d,不計門及門框的厚度。
(1)求門開啟時的加速度大??;
(2)若人以2V的速度沿圖乙中虛線走向感應門,要求人到達門框時左右門同時各
自移動段的距離,那么設(shè)定的傳感器水平感應距離R應為多少?
(3)現(xiàn)以(2)中的水平感應距離設(shè)計感應門,欲搬運寬為下的物體(厚度不計),
4
使物體中點沿虛線NO垂直地勻速通過該門,如圖丙所示,物體的移動速度盯不能超過
多少?
甲乙丙
2
v4
【答案】(1)y:(2)2d;(3)-v
【詳解】(1)依題意每扇門開啟過程中的速度一時間圖像如圖所示
設(shè)門全部開啟所用的時間為加由圖像可得
d=^vt0
由速度時間關(guān)系得
v-a-—
2
聯(lián)立解得
v2
a-——
d
(2)要使單扇門打開需要的時間為
心
2
人只要在f時間內(nèi)到達門框處即可安全通過,所以人到門的距離為
R=2vt
聯(lián)立解得
R=2d
(3)依題意寬為
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