试卷答案
寻你做寻,想你所想

山东省临沂市重点中学2023-2024高一上学期9月阶段性测试物理试题(原卷版+解析版)

临沂市重点中学2023-2024学年高一上学期9月阶段性测试
物理试题
满分:100分,时间:90分钟
第一部分 选择题(共40分)
一、单项选择题:(本题8小题,每小题3分,共24分)
1. 海军航空大学某基地组织飞行训练,歼-15战机呼啸天空,与空中的月亮同框,形成“飞鲨逐月”的浪漫景象,如图为摄影师在同一位置前后拍下两张照片,下列说法正确的是(  )
A. 以月亮为参考系,战机是静止的 B. 以战机里的飞行员为参考系,战机是运动的
C. 两次拍摄相差20秒钟,这20秒是指时间间隔 D. 研究战机在空中的飞行姿态,可以把战机看做质点
2. 下列关于位移和路程的说法中正确的是(  )
A. 做直线运动的物体位移的大小和路程总是相等的,但位移是矢量,而路程是标量
B. 位移是描述直线运动的,路程可以描述曲线运动
C. 若物体发生了一段位移,则它一定通过了一段路程
D. 学校操场上参加400m比赛的同一组的8位同学,他们通过的路程和位移都是相同的
3. 遥控玩具汽车在某段时间内运动的v-t图像如图所示,关于玩具汽车在0~t1和t1~t2两段时间内的运动,下列说法正确的是(  )
A. 0~t1与t1~t2内玩具汽车的加速度方向不相同
B. 0~t1与t1~t2内玩具汽车的速度方向相同
C. 0~t2内玩具汽车的加速度先减小后不变
D. 0~t1内玩具汽车的平均速度比t1~t2时间内的平均速度大
4. 如图甲所示,最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动,“天上掉馅饼”时代已经来临,如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的关系图像,下列说法正确的是(  )
A. 无人机第6秒末速度方向改变
B. 无人机在第2s与第7s的加速度之比为
C. 无人机在下落过程中的平均速度大小为2m/s
D. 无人机下落的高度为26m
5. 如图是某次龟兔赛跑的x-t图像,预设终点为,下列说法错误的是(  )
A. 兔子和乌龟从同一地点、不同时刻出发 B. 乌龟一直做匀速直线运动
C. 兔子两次加速超越乌龟 D. 兔子先到达终点
6. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
7. 区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,原理是基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。图为高速公路的一个交通标志,若一辆汽车以60km/h的速度驶入测速区间,经5分钟后以60km/h的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是(  )
A. 在该区间汽车任何位置的瞬时速度不能超过60km/h
B. 标志中的“5.3km”指的是位移
C. 因进出测速区间的速度均未超过60km/h,该汽车没有超速
D. 根据题中数据可知在该段区间该汽车已经违反了区间限速规则,已经超速了
8. 据了解,CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。该车型设计时速为300千米每小时,外观呈淡蓝色,除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi,且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是 (  )
A. 9:4:1 B. 27:8:1 C. 5:3:1 D. 3:2:1
二、多项选择题(本题4小题,每小题4分,共16分。选不全的得2分,多选、错选或者不选的得0分)
9. 一质点从A点开始做匀变速直线运动,,其加速度恒定且,求经过多长时间质点距离A点为5m(  )
A. B. C. 5s D. 1s
10. 已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度从旁边加速驶过,如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线,根据这些信息,可以判断(  )
A. 5s末两车速度均为9m/s B. 0时刻之后,两车只会相遇一次
C. 20s末两车相遇 D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
11. 小车刹车的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法正确的是(  )
A. 该车刹车的初速度为
B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车内的位移为
D. 刹车内的平均速度为
12. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示。则(  )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为2t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
第二部分 非选择题(共60分)
三、实验题(共两题,13题8分,14题8分,共16分)
13. 某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要措施是___________(填正确选项前的字母标号)
A.调整滑轮高度使细线必须与长木板平行
B.小车必须具有一定的初速度
C.在释放前小车要靠近打点计时器一端
D应先释放小车再接通打点计时器
(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为___________m/s,小车的加速度大小为___________。(结果均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14. 兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”他们将质量为的物体1与质量为的物体通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器固定在竖直方向上,物体1通过铁夹与纸带相连接开始时物体1与物体2均处于静止状态,之后将它们同时释放图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,A、B、C、是按打点先后顺序依次选取的计数点,在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出打点计时器使用的交流电频率为50Hz.
相邻两计数点之间时间间隔为______ ;
实验时要在接通打点计时器之______ 释放物体选填“前”或“后”;
将各计数点至O点的距离依次记为、、、,测得,,请你计算打点计时器打下C点时物体的速度大小是______ ;
同学们根据测出的物体1上升高度s与相应的时间t,描绘出如图3所示的图线,由此可以求出物体的加速度大小为______ .
四、计算题(共4小题,44分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
15. 已知某滑块在结冰的路面上向前滑行了后停止,该过程滑块初速度为,加速度大小为。当冰面开始融化后滑块再次以相同的初速度向前滑行了后停止,滑块的运动均看成匀变速运动。求:
(1)的大小;
(2)冰面开始融化后滑块运动的时间。
16. 冬季雾大,交通事故频发,为了安全,汽车在公路上行驶必须保持一定的安全距离。一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,用了的时间达到的速度,然后以这个速度在平直公路匀速行驶,突然司机发现前方有一辆货车以的速度做同方向的匀速直线运动,于是立即刹车,刹车过程中做匀减速直线运动,加速度大小为。已知驾驶员的反应时间是。求:
(1)汽车做匀加速时加速度的大小;
(2)通过计算判断,是否发生交通事故。
17. 有人提出了高速列车不停车换乘的设想。高速列车A以做匀速直线运动,接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,与车A同向行驶。两车同时到达交汇点时,车B刚好加速到,然后两车保持该速度行驶供乘客换乘。若将两车视为质点,求
(1)车B出发时,车A与交汇点的距离;
(2)换乘完毕后,车B做匀减速直线运动,运动了距离后停止,求此过程中车B运动的加速度大小和运动时间。
18. 红绿灯的设置对指挥城市路口交通影响很大。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线齐平,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行。假设排队等待绿灯的车辆足够多。
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头到达停止线;
(2)第3辆车车头到达停止线时,再经过多长时间第4辆车车头也到达停止线(结果可用根号表示);
(3)绿灯亮后,通过计算判断:在本次绿灯期间能通过该路口最后一辆车是停止线后第几辆车。
临沂市重点中学2023-2024学年高一上学期9月阶段性测试
物理试题 答案解析
满分:100分,时间:90分钟
第一部分 选择题(共40分)
一、单项选择题:(本题8小题,每小题3分,共24分)
1. 海军航空大学某基地组织飞行训练,歼-15战机呼啸天空,与空中的月亮同框,形成“飞鲨逐月”的浪漫景象,如图为摄影师在同一位置前后拍下两张照片,下列说法正确的是(  )
A. 以月亮为参考系,战机是静止的 B. 以战机里的飞行员为参考系,战机是运动的
C. 两次拍摄相差20秒钟,这20秒是指时间间隔 D. 研究战机在空中的飞行姿态,可以把战机看做质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.以月亮为参考系,战机是运动的,故A错误;;
B.以战机里的飞行员为参考系,战机是静止的,故B错误;
C.两次拍摄相差20秒钟,这20秒是指时间间隔,故C正确;
D.研究空中飞行姿态时,其大小形状不可忽略,不能看做质点,故D错误。
故选C。
2. 下列关于位移和路程说法中正确的是(  )
A. 做直线运动的物体位移的大小和路程总是相等的,但位移是矢量,而路程是标量
B. 位移是描述直线运动的,路程可以描述曲线运动
C. 若物体发生了一段位移,则它一定通过了一段路程
D. 学校操场上参加400m比赛的同一组的8位同学,他们通过的路程和位移都是相同的
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移的大小一般小于路程,只有当物体做单向直线运动时,两者才相等,故A错误;
B.位移、路程均可以描述直线运动和曲线运动,故B错误;
C.物体发生了位移,它一定通过了一段路程,但物体通过了一段路程,它发生的位移可能为零,故C正确;
D.运动操场为弯道,故在运动会上,由于400m比赛中8位同学的起点不同,他们的位移也不同,但路程相同,故D错误;
故选C。
3. 遥控玩具汽车在某段时间内运动的v-t图像如图所示,关于玩具汽车在0~t1和t1~t2两段时间内的运动,下列说法正确的是(  )
A. 0~t1与t1~t2内玩具汽车的加速度方向不相同
B. 0~t1与t1~t2内玩具汽车的速度方向相同
C. 0~t2内玩具汽车的加速度先减小后不变
D. 0~t1内玩具汽车的平均速度比t1~t2时间内的平均速度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.0~t1与t1~t2内图像的斜率均为正,所以玩具汽车的加速度均为正,方向相同,选项A错误;
B.0~t1内玩具汽车的速度方向为负,t1~t2内玩具汽车的速度方向为正,两速度方向相反,选项B错误;
C.0~t2内的图像的斜率先减小后不变,所以玩具汽车的加速度大小先减小后不变,选项C正确;
D.由图像面积可得0~t1内遥控玩具汽车的平均速度小于,t1~t2内遥控玩具汽车的平均速度等于,选项D错误。
故选C。
4. 如图甲所示,最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动,“天上掉馅饼”时代已经来临,如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的关系图像,下列说法正确的是(  )
A. 无人机在第6秒末速度方向改变
B. 无人机在第2s与第7s的加速度之比为
C. 无人机在下落过程中的平均速度大小为2m/s
D. 无人机下落高度为26m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像,无人机速度一直为正值,可知前无人机一直向下运动,运动方向没有发生过改变,故A错误;
B.无人机的加速度可用图像的斜率表示,可知无人机在第2s与第7s的加速度之比为4:3,故B错误;
C.下落过程的平均速度
故C错误;
D.图像的面积表示位移,无人机下落的高度为
故D正确。
故选D。
5. 如图是某次龟兔赛跑的x-t图像,预设终点为,下列说法错误的是(  )
A. 兔子和乌龟从同一地点、不同时刻出发 B. 乌龟一直做匀速直线运动
C. 兔子两次加速超越乌龟 D. 兔子先到达终点
【答案】C
【解析】
【详解】A.兔子和乌龟均从坐标原点出发,出发时刻不同,乌龟零时刻出发,兔子时刻出发,A正确,不符合题意;
B.乌龟的图线为倾斜直线,其一直做匀速直线运动,B正确,不符合题意;
C.兔子两次超越乌龟,但超越时兔子均做匀速直线运动,C错误,符合题意;
D.兔子先到达终点处,D正确,不符合题意。
故选C。
6. 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A. 3m/s B. 2m/s C. 1m/s D. 0.5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有

联立解得
t2= 4t1,vT = vR-10
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT = vR-a 5t1

at1= 2m/s
其中还有
解得
vR = 11m/s
联立解得
vT = 1m/s
故选C。
7. 区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点,原理是基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度,并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。图为高速公路的一个交通标志,若一辆汽车以60km/h的速度驶入测速区间,经5分钟后以60km/h的速度驶离测速区间,则下列说法中正确的是(  )
A. 在该区间汽车任何位置的瞬时速度不能超过60km/h
B. 标志中的“5.3km”指的是位移
C. 因进出测速区间的速度均未超过60km/h,该汽车没有超速
D. 根据题中数据可知在该段区间该汽车已经违反了区间限速规则,已经超速了
【答案】D
【解析】
【详解】A.这里只知道初速度和末速度,但中间过程的瞬时速度可以超过60km/h,故A错误;
B.标志中的“5.3km”指的是路程,故B错误;
C.虽然汽车进出测速区间的速度均未超过60km/h,但有可能汽车在区域之间的速度超过60km/h,汽车也有可能超速,故C错误;
D.依题意,结合题图,可得该汽车在测速区间的平均速率为
显然该汽车一定超速,故D正确。
故选D。
8. 据了解,CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。该车型设计时速为300千米每小时,外观呈淡蓝色,除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi,且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是 (  )
A. 9:4:1 B. 27:8:1 C. 5:3:1 D. 3:2:1
【答案】A
【解析】
【详解】可将动车减速过程看作初速度为0的匀加速过程,根据匀变速直线运动规律可知最后3s、2s、1s连续通过三段位移的比为27:8:1,根据平均速度的计算公式,可知这三段位移的平均速度之比是9:4:1,故A正确,BCD错误。
故选A。
二、多项选择题(本题4小题,每小题4分,共16分。选不全的得2分,多选、错选或者不选的得0分)
9. 一质点从A点开始做匀变速直线运动,,其加速度恒定且,求经过多长时间质点距离A点为5m(  )
A. B. C. 5s D. 1s
【答案】BCD
【解析】
【详解】由题意可知为质点距离A点的距离为5m,则其质点的位移有两种可能。当质点的位移为时,有
解得

当质点的位移为,有
解得
(不合题意,舍)
故选BCD。
10. 已知国产越野车和自动驾驶车都在同一公路上向东行驶,自动驾驶车由静止开始运动时,越野车刚好以速度从旁边加速驶过,如图所示的粗折线和细折线分别是越野车和自动驾驶车的图线,根据这些信息,可以判断(  )
A. 5s末两车速度均为9m/s B. 0时刻之后,两车只会相遇一次
C. 20s末两车相遇 D. 加速阶段自动驾驶车的加速度是越野车的3倍
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由v-t图象可以看出,5s末两车的速度相等,均为
A正确;
BC.0至10s,两图线与坐标轴围成图形的面积相等,由v-t图象的物理意义可知,10s末两车相遇,两车间距变大20s之后两车间距变小,25s后会再相遇一次,BC错误;
D.由v-t图象可知,5s末两车的速度均为9m/s,由9m/s增加到18m/s,越野车所花的时间是自动驾驶车的3倍,根据可知,自动驾驶车的加速度是越野车的3倍,D正确。
故选AD。
11. 小车刹车的位移随时间变化的规律为(的单位是,的单位是),则下列说法正确的是(  )
A. 该车刹车的初速度为
B. 该汽车刹车的加速度为
C. 刹车内的位移为
D. 刹车内的平均速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小车刹车做匀减速直线运动,由运动学公式
其中

解得
故A正确,B错误;
C.刹车内的位移为
故C错误;
D.刹车内的位移为
则刹车内的平均速度为
故D正确。
故选AD。
12. 高铁站台上,5位旅客在各自车厢候车线处候车,若动车每节车厢长为l,动车进站时做匀减速直线运动。站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端),如图所示。则(  )
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,经历的时间为2t
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动,平均速度为
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为
D. 动车的加速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.采用逆向思维可知,动车反向做初速度为0的匀加速运动,站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t,则
动车第一节车厢前端从经过5号旅客位移为4l,时间为t5
解得
t5=2t
故A正确;
B.动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为4l,用时2t,则平均速度为
故B错误;
CD.由以上逆向思维可知
则加速度
并且
解得
同时又有
所以
故CD正确。
故选ACD。
第二部分 非选择题(共60分)
三、实验题(共两题,13题8分,14题8分,共16分)
13. 某同学利用如图甲所示的装置研究小车的匀变速直线运动,实验时将打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带如图乙所示。
(1)实验时必要的措施是___________(填正确选项前的字母标号)
A.调整滑轮高度使细线必须与长木板平行
B.小车必须具有一定的初速度
C.在释放前小车要靠近打点计时器一端
D.应先释放小车再接通打点计时器
(2)图乙中A、B、C、D、E、F、G为依次选取的计数点(每相邻两个计数点间还有四个点未画出),已知,,,,,,则打E点时小车的瞬时速度大小为___________m/s,小车的加速度大小为___________。(结果均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. AC##CA ②. 0.92 ③. 0.61 ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1] A.为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故调整滑轮高度使细线必须与长木板平行,故A正确;
B.小车做匀加速直线运动即可,小车可以没有初速度,故B错误;
C.为充分利用纸带,在释放前小车要靠近打点计时器一端,故C正确;
D.为打点稳定,应先接通打点计时器再释放小车,故D错误。
故选AC。
(2)[2]打E点时小车的瞬时速度大小为
[3]小车的加速度大小为
(3)[4]如果当时电网中交变电流的频率是49Hz,则打点计时器的打点周期变大,实际相邻计数点之间的时间间隔大于,计算加速度时仍按照计算,故加速度的测量值与实际值相比偏大。
14. 兴趣小组的同学们利用如图1所示的装置“研究匀变速直线运动的规律”他们将质量为的物体1与质量为的物体通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器固定在竖直方向上,物体1通过铁夹与纸带相连接开始时物体1与物体2均处于静止状态,之后将它们同时释放图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带,O是打点计时器打下的第一个点,A、B、C、是按打点先后顺序依次选取的计数点,在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出打点计时器使用的交流电频率为50Hz.
相邻两计数点之间的时间间隔为______ ;
实验时要在接通打点计时器之______ 释放物体选填“前”或“后”;
将各计数点至O点的距离依次记为、、、,测得,,请你计算打点计时器打下C点时物体的速度大小是______ ;
同学们根据测出的物体1上升高度s与相应的时间t,描绘出如图3所示的图线,由此可以求出物体的加速度大小为______ .
【答案】 ① ②. 后 ③. 0.24 ④. 0.8
【解析】
【详解】(1)[1]由打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,每隔0.02s打一次,在相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,相邻两计数点之间的时间间隔为:T=0.02s×5=0.1s;
(2)[2]实验时要在接通打点计时器之后释放物体;
(3)[3]C点的瞬时的速度为BD点的平均速度为:

(4)[4]根据运动学公式,因此图线的斜率,则:

【点睛】考查计数点与实际打点的区别,注意先接通电源后,释放纸带,同时从纸带上求解速度和加速度是处理纸带的两个主要问题,一定要熟练掌握.
四、计算题(共4小题,44分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
15. 已知某滑块在结冰的路面上向前滑行了后停止,该过程滑块初速度为,加速度大小为。当冰面开始融化后滑块再次以相同的初速度向前滑行了后停止,滑块的运动均看成匀变速运动。求:
(1)的大小;
(2)冰面开始融化后滑块运动的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据速度位移公式有
解得
(2)冰面融化后,滑块做匀减速,末速度为0,初速度不变,根据运动学公式有
解得
16. 冬季雾大,交通事故频发,为了安全,汽车在公路上行驶必须保持一定的安全距离。一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,用了的时间达到的速度,然后以这个速度在平直公路匀速行驶,突然司机发现前方有一辆货车以的速度做同方向的匀速直线运动,于是立即刹车,刹车过程中做匀减速直线运动,加速度大小为。已知驾驶员的反应时间是。求:
(1)汽车做匀加速时加速度的大小;
(2)通过计算判断,是否发生交通事故。
【答案】(1)2m/s2;(2)会发生,见解析
【解析】
【详解】(1)汽车行驶速度,货车的速度。汽车加速度的大小
(2)司机反应时间,设汽车经过时间和货车速度相等,有
代入数据可得
则汽车从发现货车到与货车速度相等时间内,汽车的位移为
货车的位移为
由于,故会发生交通事故。
17. 有人提出了高速列车不停车换乘的设想。高速列车A以做匀速直线运动,接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动,与车A同向行驶。两车同时到达交汇点时,车B刚好加速到,然后两车保持该速度行驶供乘客换乘。若将两车视为质点,求
(1)车B出发时,车A与交汇点距离;
(2)换乘完毕后,车B做匀减速直线运动,运动了距离后停止,求此过程中车B运动的加速度大小和运动时间。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)当B刚好加速到,所用时间为
解得
车A与交汇点的距离
(2)把匀减速逆向考虑,根据速度位移公式
解得
根据
解得
18. 红绿灯的设置对指挥城市路口交通影响很大。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线齐平,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行。假设排队等待绿灯的车辆足够多。
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头到达停止线;
(2)第3辆车车头到达停止线时,再经过多长时间第4辆车车头也到达停止线(结果可用根号表示);
(3)绿灯亮后,通过计算判断:在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第几辆车。
【答案】(1);(2);(3)第18辆车
【解析】
【详解】(1)在绿灯亮后,第3辆车等待时间为
设第3辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动,所用时间为,则有
解得
由于
则绿灯亮后,停止线后第3辆车车头到达停止线所用时间为
(2)在绿灯亮后,第4辆车等待时间为
设第4辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动,所用时间为,则有
解得
由于
则绿灯亮后,停止线后第4辆车车头到达停止线所用时间为
故第3辆车车头到达停止线时,第4辆车车头也到达停止线经过的时间为
(3)设在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第辆车;则其等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
则该车匀速运动到停止线所用时间
为了该车能通过路口,则有
可得
解得
可知在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第18辆车。

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