1、2016-2017学年陕西省宝鸡市金台区高一(上)期中物理试卷一、单选题:(本题共8小题,每小题4分,共32分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1伟大的物理学家伽利略探究物体下落规律的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,把下面的重要探究过程按顺序排列正确的是()实验验证 遇到问题 数学推理 提出猜想 合理外推 得出结论ABCD2“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”诗中“桥流水不流”所选择的参考系是()A水B桥C人D地面3关于加速度和速度概念的描述中,以下说法正确的是()A加速度数值很大的物体,速
2、度必然很大B加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大C加速度数值减小时,速度的值必然随之减小D加速度数值很小的物体,速度可以减小的很慢4一小球从半径为R的四分之一圆弧面顶端沿圆弧滑至底端,如图所示,则物体在该运动过程中,位移和路程大小分别是()AR RBR 0.5RC R 2RD R 0.5R5某质点做直线运动的速度时间图象如图所示,对质点() A在第1秒末加速度的方向发生了改变B在第1秒末速度方向发生了改变C前5秒内发生的位移大小为12mD02s内和24内位移相同6足球以6m/s的速度飞来,运动员把它以10m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.04s设 飞来的方向为正方向,则足球在这段时间
3、内的加速度为()A100m/s2B100m/s2C400m/s2D400m/s27一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s,则这三段位移的长度之比分别是()A1:22:32B1:23:33C1:2:3D1:3:58在2015年世界蹦床锦标赛中,中国队并获得8枚金牌如图所示,当蹦床运动员接触床面向下运动时()A蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的压力B蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力大小相等C蹦床对运动员的弹力小于运动员对蹦床的压力D蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力是一对平衡力二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分在每小
4、题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)9下列情况中的运动物体,一定能被看成质点的是()A研究绕地球飞行的航天飞机B研究飞行中直升飞机上的螺旋桨C研究从北京开往上海的一列火车D运动员发出的弧旋乒乓球10一质点做直线运动,当时间t=t0时,位移x0,速度v0,加速度a0,此后a逐渐减小,则它的()A速度逐渐减小B位移的变化越来越快C速度的变化越来越慢D位移始终为正,速度变为负值11一小球在水平桌面上做匀减速直线运动,用照相机对着小球每隔s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1:10,则()A图
5、中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是2m/sB图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/sC图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/sD图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s12中国探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射升空设运载火箭(含卫星)和发射塔的高度相等为H,卫星在从开始发射到离开发射塔的t秒时间内是匀加速直线运动,则下列说法正确的是()A火箭因加速上升不受重力作用B火箭因离开地面不受地面的弹力作用C在这过程中火箭的平均速度为D在这过程中火箭的加速度三、填空题(本大题共4小题,每空2分,共24分)13为了测定
6、气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L=3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为t2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为t=2.5s试估算:(1)此滑块经过第一个光电门时的速度是m/s,滑块的加速度是m/s2(保留两位有效数字);(2)两个光电门之间的距离是m14一个气球以10m/s的速度匀速竖直直上升,气球下面系着一个重物,气球上升到的离地面120m时,下面系重物的绳断了,问从这时算起,g=10m/s2,则:(1)重物能上升的最大
7、高度是m;(2)重物着地速度大小为m/s15某物理兴趣小组的同学在研究弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的关系时,测得弹簧弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:(1)图线a表示弹簧处于(填“伸长”、“压缩”)状态;(2)弹簧的劲度系数k= N/m;(3)当弹簧被伸长时,弹力大小为5N时,弹簧的长度为cm16一个小球沿斜面向下运动,用每间隔s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为s,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表,x1(cm)x2(cm)x3(cm)x4(cm)8.209.3010.4011.50小球在
8、相邻的相等时间内的位移差(填相等或不相等),小球的运动性质属直线运动有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:甲同学:乙同学:你认为甲、乙中哪位同学的计算方法更准确的是,加速度值为m/s2(保留三位有效数字)四、计算题(本题有3小题,共28分,解答应写出必要的文字说明、演算步骤,推理、说明过程要简洁清晰,有数字计算的题要写出明确的数值和单位,只有最后结果的得零分)17在公园的草坪上主人和小狗正在玩飞碟游戏,如下图所示飞碟以v0=10m/s沿水平方向抛出,假设飞碟抛出后做匀速直线运动,在空中飞行的时间为t0=5s;小狗在1s内匀加速到v=10m/s,然后做匀速直线运动当抛出飞碟的同时小狗应在离主人多
9、远的地方向飞碟跑去,才能在飞碟刚要落地时恰好接住?(小狗与飞碟运动同向共线)18某航空母舰飞行甲板长度为L=200m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=5m/s2,飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞(1)如果航空母舰静止,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机起飞安全,航空母舰前进的速度至少是多大?19一列火车进站时做匀减速滑行,当它滑行了300m时,速度已经减半,以后又继续滑行了20s,恰好停在站台边,求:(1)火车滑行的总位移S;(2)最后5s内的位移五、附加题:20跳伞表演被称为空中
10、芭蕾,跳伞运动员为了在空中做各种组合造型,离开飞机后并不马上打开降落伞,而是先在空中自由飞翔一段时间,然后再打开降落伞设在一次表演中,某运动员离开飞机后做的是自由落体运动,自由下落180m后打开降落伞,然后以11m/s2的加速度做匀减速运动,安全着陆时的速度为5m/s取g=10m/s2求:(1)该跳伞运动员打开降落伞时的速度是多少?(2)该跳伞运动员离开飞机时距离地面的高度是多少?2016-2017学年陕西省宝鸡市金台区高一(上)期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题:(本题共8小题,每小题4分,共32分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1伟大的物理学家伽利略探究物体下落规
11、律的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,把下面的重要探究过程按顺序排列正确的是()实验验证 遇到问题 数学推理 提出猜想 合理外推 得出结论ABCD【考点】物理学史【分析】根据伽利略对落体运动规律的研究,了解伽利略所开创的研究问题的方法和思维过程,即可正确解答本题【解答】解:伽利略在研究物体下落规律时,首先是遇到问题即对亚里士多德的观点提出疑问,然后进行了猜想即落体是一种最简单的变速运动,而最简单的变速运动就是速度变化是均匀的,接着进行了实验,伽利略对实验结果进行数学推理,然后进行合理的外推得出结论,故伽利略探究过程顺序是故A
12、BD错误,C正确故选:C2“空手把锄头,步行骑水牛;人在桥上走,桥流水不流”诗中“桥流水不流”所选择的参考系是()A水B桥C人D地面【考点】参考系和坐标系【分析】研究物体的运动情况时,需要先选取一个标准做为参照物,物体与参照物的位置发生了变化,物体就是运动的;物体与参照物的位置没有发生变化,物体就是静止的【解答】解:“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”,意思就是说桥在运动,研究对象应该是桥A、以水的参照物,桥的位置发生了变化,则桥是运动的,与题意相符,故A正确;B、以桥为参照物,则桥是静止的,而水与桥的位置发生了变化,则水是运动的,与题意不符,故B错误;C、以人为参照物,因为人在桥上走,人与
13、桥的位置发生了变化,桥是运动的,而水与人的位置也发生了变化,所以水也是运动的,与题意不符,故C错误;D、以地面为参照物,地面与桥的位置没有发生变化,桥是静止的,水与地面的位置发生了变化,所以水也是运动的,故D也是错误的故选:A3关于加速度和速度概念的描述中,以下说法正确的是()A加速度数值很大的物体,速度必然很大B加速度数值很大的物体,速度的变化量必然很大C加速度数值减小时,速度的值必然随之减小D加速度数值很小的物体,速度可以减小的很慢【考点】加速度;速度【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,
14、物体做减速运动【解答】解:A、加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度的数值大,速度变化得快,速度不一定大,速度的变化量也不一定大,故A、B错误;C、当加速度方向与速度方向相同时,加速度减小,但是速度增大故C错误;D、如果加速度方向和速度方向相反,加速度数值很小,但是速度可以减小得很慢,故D正确故选:D4一小球从半径为R的四分之一圆弧面顶端沿圆弧滑至底端,如图所示,则物体在该运动过程中,位移和路程大小分别是()AR RBR 0.5RC R 2RD R 0.5R【考点】位移与路程【分析】位移是从起点到终点的有向线段,路程是物体运动路线的长度【解答】解:路程等于运动轨迹的长度,为l=R=0.5
15、R,位移大小等于首末位置的距离为x=R故选:D5某质点做直线运动的速度时间图象如图所示,对质点() A在第1秒末加速度的方向发生了改变B在第1秒末速度方向发生了改变C前5秒内发生的位移大小为12mD02s内和24内位移相同【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移,速度的正负表示速度的方向,只要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变;只要总面积仍大于0,位移方向就仍沿正方向【解答】解:A、根据图象可知,01s内加速度为正,13s内加速度为负,则在第1秒末加速度方向发生改变故A正确;B、在前2s内速度都为正,
16、故在第1秒末速度方向未改变,故B错误;C、在vt图象中与时间轴所围面积即为物体的位移,故前5秒内发生的位移大小为,故C错误;D、02s内和24内位移大小相同,方向不同,故D错误故选:A6足球以6m/s的速度飞来,运动员把它以10m/s的速度反向踢出,踢球的时间为0.04s设 飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度为()A100m/s2B100m/s2C400m/s2D400m/s2【考点】加速度【分析】已知初速度和末速度,则由加速度的定义可求得加速度的大小和方向【解答】解:设初速度方向为正,则v0=6m/s; v=10m/s;则加速度为:a=400m/s2;负号说明加速度方向与正方向相
17、反,即与初速度方向相反,即负方向;故D正确,ABC错误;故选:D7一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s,则这三段位移的长度之比分别是()A1:22:32B1:23:33C1:2:3D1:3:5【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】要求连续的时间不等的三段时间内的位移之比,就要分别求出这三段时间内得位移,要求这三段位移,可以先求第一段的位移,再求前两段的位移,再求前三段的位移,前两段的位移减去第一段的位移,就等于第二段的位移,前三段的位移减去前两段的位移就等于第三段的位移【解答】解:根据x=可得物体通过的第一段位移为:x1=a12
18、又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移,故物体通过的第二段位移为:x2=a(1+2)2a12=a8又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移,故物体通过的第三段位移为:x3=a(1+2+3)2a(1+2)2=a27故x1:x2:x3=1:8:27=1:23:33;故选:B8在2015年世界蹦床锦标赛中,中国队并获得8枚金牌如图所示,当蹦床运动员接触床面向下运动时()A蹦床对运动员的弹力大于运动员对蹦床的压力B蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力大小相等C蹦床对运动员的弹力小于运动员对蹦床的压力D蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力是一对平衡力【考点】物体的弹性和弹力【分析】
19、蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力是作用力和反作用力,大小相等,方向相反,从而即可求解【解答】解:蹦床对运动员的弹力与运动员对蹦床的压力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,故B正确,ACD错误故选:B二、多选题(本题共4小题,每小题4分,共16分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)9下列情况中的运动物体,一定能被看成质点的是()A研究绕地球飞行的航天飞机B研究飞行中直升飞机上的螺旋桨C研究从北京开往上海的一列火车D运动员发出的弧旋乒乓球【考点】质点的认识【分析】物体可以看成质点的条件是物体的大小体积对所研究的问题是否产生
20、影响,同一个物体在不同的时候,有时可以看成质点,有时不行,要看研究的是什么问题【解答】解:A、航天飞机的大小相对于地球来说是很小的,它的大小可以忽略,此时可以看成是质点,所以A正确;B、直升飞机上的螺旋桨是飞机的动力的来源,研究螺旋桨的转动的情况的时候,是不能把它看成质点的,所以B错误;C、火车的大小相对于北京到上海的距离来说是很小的,可以忽略,所以能够看成是质点,所以C正确;D、运动员发出的弧旋乒乓球,此时的乒乓球是不能看成质点的,因为此时分析的就是乒乓球的转动的情况,所以D错误;故选:AC10一质点做直线运动,当时间t=t0时,位移x0,速度v0,加速度a0,此后a逐渐减小,则它的()A速
21、度逐渐减小B位移的变化越来越快C速度的变化越来越慢D位移始终为正,速度变为负值【考点】匀变速直线运动的公式;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】质点做直线运动,根据加速度与速度方向间的关系,分析质点做加速还是减速运动质点的速度没有改变,位移应不断增大【解答】解:A、据题,质点做直线运动,当t=t0时,v0、a0,说明加速度与速度方向相同,则质点继续做加速运动,速度继续增大,当a减小到零,做匀速直线运动,速度不再增大故A错误B、由于速度越来越大,故位移的变化越来越快,故B正确;C、加速度越来越小,故速度的变化越来越慢,故C正确;D、质点继续做加速运动,速度方向没有改变,则该质点的位移继续增大
22、,a减至零时,做匀速直线运动,位移还在增大故D错误故选:BC11一小球在水平桌面上做匀减速直线运动,用照相机对着小球每隔s拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1:10,则()A图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是2m/sB图中对应的小球在通过8cm距离内的平均速度是1.6m/sC图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2.5m/sD图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是2m/s【考点】平均速度;瞬时速度【分析】从图中读出四段位移(乘以10)分别为:35cm,25cm,15cm,5cm;根据平均速度的定义公式求解平均速度,根据平均速度等于
23、中间时刻的瞬时速度求解瞬时速度【解答】解:A、四段间隔共8cm,位移为80cm,对应时间为0.4s,故平均速度为:v=2m/s,A正确;B、由A分析知,B错误C、根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求解瞬时速度,图中对应的小球通过6cm处的瞬时速度是v=m/s=2m/s,故C错误D、由C知,D正确故选AD12中国探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号”在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射升空设运载火箭(含卫星)和发射塔的高度相等为H,卫星在从开始发射到离开发射塔的t秒时间内是匀加速直线运动,则下列说法正确的是()A火箭因加速上升不受重力作用B火箭因离开地面不受地面的弹力作用C在这过程中火箭
24、的平均速度为D在这过程中火箭的加速度【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】根据力的性质明确火箭的受力情况,由平均速度公式可求得平均速度;根据匀变速直线运动规律可求得加速度【解答】解:A、火箭在地球表面上,故受到重力作用;故A错误;B、火箭离开地面后不再和地面相互挤压,故不受地面的弹力作用;故B正确;C、平均速度=;故C错误;D、由运动学公式可得:H=at2解得:a=;故D正确;故选:BD三、填空题(本大题共4小题,每空2分,共24分)13为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L=3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第
25、一个光电门的时间为t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为t2=0.10s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为t=2.5s试估算:(1)此滑块经过第一个光电门时的速度是0.10m/s,滑块的加速度是0.080m/s2(保留两位有效数字);(2)两个光电门之间的距离是0.5m【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动,则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块速度,根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度,以及两光电门间的距离【解答】解:(1)根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀
26、速运动,则遮光板通过第一个光电门的速度为:v1=m/s=0.10 m/s遮光板通过第二个光电门的速度为:v2=m/s=0.30 m/s故滑块的加速度为:a= m/s2=0.080m/s2(2)因为滑块做匀加速直线运动,两个光电门之间的距离为:s=t=2.5=0.5m故答案为:(1)0.10;0.080;(2)0.514一个气球以10m/s的速度匀速竖直直上升,气球下面系着一个重物,气球上升到的离地面120m时,下面系重物的绳断了,问从这时算起,g=10m/s2,则:(1)重物能上升的最大高度是125m;(2)重物着地速度大小为50m/s【考点】竖直上抛运动【分析】(1)竖直上抛运动是匀变速直线
27、运动,匀速上升的气球上掉下一物体,做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动的位移速度公式求出上升的距离,由几何关系求出最大高度;(2)根据位移公式求出重物着地的速度【解答】解:(1)规定向下为正方向,则x=120m,v0=10m/s,a=g=10m/s2上升阶段,上升的最大高度为:h=5m所以重物能上升的最大高度是H=h0+h=120+5=125m(2)到落地时物体的位移为120m,方向向下,则:所以:v=50m/s故答案为:(1)125; (2)5015某物理兴趣小组的同学在研究弹簧的弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的关系时,测得弹簧弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:(1)图线a
28、表示弹簧处于压缩(填“伸长”、“压缩”)状态;(2)弹簧的劲度系数k=200 N/m;(3)当弹簧被伸长时,弹力大小为5N时,弹簧的长度为12.5cm【考点】胡克定律【分析】(1)由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长根据弹簧的长度与原长关系,判断弹簧的状态(2)由图读出弹力为F=10N,弹簧的长度为x=5cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧的劲度系数(3)据胡克定律求出弹簧的弹力为5N时弹簧的伸长量,得到弹簧的长度【解答】解:(1)由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10cm,即弹簧的原长为10cm,图线a弹簧对应的长度小于原长,所
29、以a图线表示弹簧处于压缩状态(2)由图读出弹力为 F1=10N,弹簧的长度为L1=5cm,弹簧压缩的长度 x1=L0L1=5cm=0.05m,由胡克定律得,弹簧的劲度系数为 k=200N/m(3)当弹簧被伸长时,弹簧的弹力为5N,弹簧的形变量x=0.025m=2.5cm弹簧的原长为10cm,所以弹簧的长度为12.5cm故答案为:(1)压缩 (2)200 (3)12.516一个小球沿斜面向下运动,用每间隔s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为s,测得小球在几个连续相等时间内位移数据见下表,x1(cm)x2(cm)x3(cm)x4(
30、cm)8.209.3010.4011.50小球在相邻的相等时间内的位移差相等(填相等或不相等),小球的运动性质属匀变速直线运动有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:甲同学:乙同学:你认为甲、乙中哪位同学的计算方法更准确的是乙,加速度值为1.10m/s2(保留三位有效数字)【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】正确解答本题需要掌握:在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数;熟练应用逐差法求物体的加速度【解答】解:从图中数据可以看出,连续相等时间内的位移差为1.1cm,是常数,因此由匀变速运动规律可小球做匀变速直线运动;根据逐差法求加速度的原理可知,乙同学的方法方法偶然误差小些,因
31、此更准确,代入数据可求出加速度为:1.10m/s2故答案为:相等,匀加速,乙,1.10四、计算题(本题有3小题,共28分,解答应写出必要的文字说明、演算步骤,推理、说明过程要简洁清晰,有数字计算的题要写出明确的数值和单位,只有最后结果的得零分)17在公园的草坪上主人和小狗正在玩飞碟游戏,如下图所示飞碟以v0=10m/s沿水平方向抛出,假设飞碟抛出后做匀速直线运动,在空中飞行的时间为t0=5s;小狗在1s内匀加速到v=10m/s,然后做匀速直线运动当抛出飞碟的同时小狗应在离主人多远的地方向飞碟跑去,才能在飞碟刚要落地时恰好接住?(小狗与飞碟运动同向共线)【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析
32、】由题意,飞碟水平方向做匀速直线运动,小狗先做匀加速运动后做匀速运动,两者水平方向位移之差等于抛出飞碟时小狗应在离主人的距离,根据运动学公式求解【解答】解:设抛出飞碟时小狗应在离主人的距离是s向飞碟跑去才能恰好接住飞碟的位移 小狗先做匀加速运动后做匀速直线运动,其位移大小=则答:抛出飞碟的同时小狗应在离主人5m的地方向飞碟跑去,才能在飞碟刚要落地时恰好接住18某航空母舰飞行甲板长度为L=200m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=5m/s2,飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞(1)如果航空母舰静止,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?(2)如果航空
33、母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机起飞安全,航空母舰前进的速度至少是多大?【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)已知末速度、加速度和位移,结合匀变速直线运动的速度位移公式求出弹出的最小初速度(2)抓住飞机的位移等于甲板的长度和航母的位移之和,结合运动学公式求出航空母舰前进的速度【解答】解:(1)设战斗机被弹出的速度为v0,根据解得=40m/s(2)设航空母舰的最小速度为v1,飞机起飞所用的时间为t,在起飞过程中航空母舰航行距离为L1,飞机在海面上匀加速运动的位移为L2,则:对航空母舰有:对飞机有:其中由联立得则答:(1)如果航空母舰静
34、止,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是40m/s(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机起飞安全,航空母舰前进的速度至少是15.3m/19一列火车进站时做匀减速滑行,当它滑行了300m时,速度已经减半,以后又继续滑行了20s,恰好停在站台边,求:(1)火车滑行的总位移S;(2)最后5s内的位移【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式,联立方程组求出火车滑行的总位移(2)根据速度时间公式,联立速度位移公式求出初速度和加速度,采用逆向思维,结合位移时间公式求出最后5s内的位移【
35、解答】解:(1)设火车的初速度为v0,根据题意有: 其中s1=300m,由两式可得s=400m(2)设火车刹车时的加速度为a,火车再经过时间t=20s减速为零,则有: 由代入数据解得:a=0.5m/s2,v0=20m/s最后5s的位移,运用逆向思维有:答:(1)火车滑行的总位移s为400m;(2)最后5s内的位移为6.25m五、附加题:20跳伞表演被称为空中芭蕾,跳伞运动员为了在空中做各种组合造型,离开飞机后并不马上打开降落伞,而是先在空中自由飞翔一段时间,然后再打开降落伞设在一次表演中,某运动员离开飞机后做的是自由落体运动,自由下落180m后打开降落伞,然后以11m/s2的加速度做匀减速运动
36、,安全着陆时的速度为5m/s取g=10m/s2求:(1)该跳伞运动员打开降落伞时的速度是多少?(2)该跳伞运动员离开飞机时距离地面的高度是多少?【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据自由落体运动的公式求出自由下落的时间,由v=gt求出打开降落伞的瞬时速度;(2)根据求出匀减速下降的位移,在求出运动员离开飞机时距地面的高度;【解答】解:(1)运动员打开伞前做自由落体运动,根据可求得运动员打开伞时所用的时间所以运动员打开降落伞时的瞬时速度是v=gt=106m/s=60m/s(2)由公式可得t=5s由公式知 离开飞机时到达地面的所用的总高度为答:(1)该跳伞运动员打开降落伞时的速度是60m/s(2)该跳伞运动员离开飞机时距离地面的高度是342.5m2016年12月9日