安徽省池州市东至二中高一物理上学期段考试卷(含解析)
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安徽省池州市东至二中2015-2016学年高一(上)段考物理试卷
一.选择题.(1-6只有一项符合题意,7-10有多项符合题意,10×4=40分)
1.质点从光滑水平面上的P点做初速度为零的匀加速直线运动.质点到达M点时的速率为v,到达N点时的速率为3v.则P、M商点之间的距离与M、N两点间的距离之比为()A.1:3 B.1:5 C.1:8 D.1:9
2.甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动,v﹣t图象如图所示,3秒末两质点在途中相遇由图象可知()
A.相遇前甲、乙两质点的最远距离为6m
B.出发前甲在乙之前3m 处
C.出发前乙在甲前6m 处
D.甲的加速度等于乙的加速度
3.大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50m,该人的反应时间为0.5s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度()
A.25 m/s B.20 m/s C.15 m/s D.10 m/s
4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次.假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C.让小球分别由A、B、C滚下,让A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C 运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是()
A.
B.
C.
D.s1﹣s2=s2﹣s3
5.在离地面高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()
A.B.C.D.
6.一物体自楼顶平台上自由下落h1时,在平台下面h2处的窗口也有一物体自由下落,如果两物体同时到达地面,则楼高为()
A.h1+h2 B.
C.D.
7.我国第三颗月球探测器“嫦娥三号”经过约8天的绕月飞行,从近月点开始动力下降,北京时间2013年12月14日21时11分,成功着陆在月球西经19.51度、北纬44.12度的虹海湾以东区域,标志着我国已成为美国和前苏联之后,世界上第三个实现地外天体软着陆的国家,下列说法正确的是()
A.“嫦娥三号”绕月做椭圆运动,是以地球为参考系来描述的
B.在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时可将其看成质点
C.8天是时刻,21时11分是时间
D.西经19.51度、北纬44.12度表示位置
8.物体先做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为a1,当速度达到v时,改为以大小为a2的加速度做匀减速运动,直至速度为零,在加速和减速过程中物体的位移和所用时间分别为x1、t1和x2、t2,下列各式成立的是()
A. =B. =
C. =D.v=
9.甲乙两车在平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2(S2>S1),初始时甲车在乙车前方S0处,则下列说法正确的是()
A.若S0=S1+S2,两车不会相遇B.若S0<S1,两车相遇2次
C.若S0=S1,两车相遇1次D.若S0=S2,两车相遇1次
10.在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时经过同一路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x的单位为m,t的单位为s),则下列说法中正确的是()
A.汽车做匀减速直线运动,自行车做匀速直线运动
B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后
C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远
D.当两者再次相遇时,它们距路标12.5m
二.实验题.(4+2+4=10分)
11.(1)在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是(直流电,交流电),它们是每隔s 打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是
A.先接通电源,后让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以(3)小车拖动纸带运动,打出的纸带如图所示.选出A、B、C、D、E、F、G,7个计数点,每相邻两点间还有3个计时点(图中未标出).已知各点间位移.则:
①E点的瞬时速度V E= m/s(保留三位有效数字);
②小车运动加速度a= m/s2(保留三位有效数字).
三.计算题.(8+8+10+12+12=50分)
12.小明同学乘坐京石“和谐号”动车,发现车厢内有速率显示屏.当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,进行换算后数据列于表格中.在 0﹣600s这段时间内,求:
t/s v/m•s﹣1
0 30
100 40
300 50
400 50
500 60
550 70
600 80
(1)动车两次加速的加速度大小;
(2)动车位移的大小.
13.在某游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处,然后由静止释放.座椅沿轨
道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s.求:
(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高?
(2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?(取g=10m/s2)
14.某汽车训练场地有如图设计,在平直的道路上,依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆,相邻杆之间的距离△L=12.0m.一次训练中,学员驾驶汽车以57.6km/h的速度匀速向标志杆驶来,教练与学员坐在同排观察并记录时间.当教练经过O点时向学员发出指令:“立即刹车”,同时用秒表开始计时.忽略反应时间,刹车后汽车做匀减速直线运动,停在D 标杆附近.教练记录自己经过C杆时秒表的读数为t C=6.0s,已知L OA=36m,教练距车头的距离△s=1.5m.求:
(1)刹车后汽车做匀减速运动的加速度大小a;
(2)汽车停止运动时,车头离标志杆D的距离△x.
15.2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=15m/s 朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2,求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?
16.货车A正在该公路上以72km/h的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有75m.
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间.
(2)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为避免碰撞,在A车刹车的同时,B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B车加速度a2至少多大才能避免事故.(这段公路很窄,无法靠边让道)
2015-2016学年安徽省池州市东至二中高一(上)段考物理试卷
参考答案与试题解析
一.选择题.(1-6只有一项符合题意,7-10有多项符合题意,10×4=40分)
1.质点从光滑水平面上的P点做初速度为零的匀加速直线运动.质点到达M点时的速率为v,到达N点时的速率为3v.则P、M商点之间的距离与M、N两点间的距离之比为()A.1:3 B.1:5 C.1:8 D.1:9
【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.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】设质点的加速度为a,根据匀变速直线运动位移速度公式分别为PM和PN两个过程列式,联立方程即可求解.
【解答】解:设质点的加速度为a,根据匀变速直线运动位移速度公式,则有:
v2=2ax PM,
(3v)2=2ax PN,
解得:x PM:x PN=1:9
所以x PM:x MN=1:8
故选:C
【点评】本题主要考查了匀加速直线运动速度位移公式的直接应用,选取好研究过程中可以使计算过程更简单.
2.甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动,v﹣t图象如图所示,3秒末两质点在途中相遇由图象可知()
A.相遇前甲、乙两质点的最远距离为6m
B.出发前甲在乙之前3m 处
C.出发前乙在甲前6m 处
D.甲的加速度等于乙的加速度
【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.
【专题】定性思想;图析法;运动学中的图像专题.
【分析】根据图线围成的面积表示位移,通过3s时两质点相遇,判断出发前甲乙之间的位置关系,确定出相遇前的最远距离.根据图线的斜率比较甲乙的加速度.
【解答】解:A、由图线可知,0时刻相距最远,3s时,甲的位移,乙的位移,因为3s末相遇,则相遇前甲乙两质点的最远距离△x=9﹣3m=6m,
故A正确.
B、由A选项分析知,出发前,甲在乙前6m处,故B、C错误.
D、图线的斜率表示加速度,可知,,故D错
误.
故选:A.
【点评】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线围成的面积表示位移,图线的斜率表示加速度.
3.大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50m,该人的反应时间为0.5s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度()
A.25 m/s B.20 m/s C.15 m/s D.10 m/s
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】发现危险目标时,在反应时间内汽车做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,总位移小于50m即可.
【解答】解:设汽车行驶的最大速度是v:
发现危险目标时:在反应时间内:x1=vt=v×0.5=0.5v
刹车过程中由:0﹣v2=2ax2=2×(﹣5)×x2
解得:x2=
为安全行驶:x1+x2=50m,即:0.5v+=50m
解得:v=20m/s
故选:B
【点评】本题关键明确汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,两位移之和小于30m,才能保证安全.
4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次.假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C.让小球分别由A、B、C滚下,让A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C
运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是()
A.
B.
C.
D.s1﹣s2=s2﹣s3
【考点】自由落体运动.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】小球在斜面上做匀变速直线运动,由运动学公式可判断各项是否正确;同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论.
【解答】解:A、小球在斜面上三次运动的位移不同,末速度一定不同,故A错误;
B、由运动学公式可知,,故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值,伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动,故B正确;
C、由v=at可得,三次下落中的加速度相同,故公式正确,但是不是当是伽利略用来证
用匀变速直线运动的结论;故C错误;
D由图可知及运动学规律可知,s1﹣s2>s2﹣s3,故D错误;
故选:B.
【点评】虽然当时伽利略是通过分析得出匀变速直线运动的,但我们今天可以借助匀变速直线运动的规律去理解伽利略的实验.
5.在离地面高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()
A.B.C.D.
【考点】竖直上抛运动.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】小球都作匀变速直线运动,机械能守恒,可得到落地时速度大小相等,根据运动学公式表示运动时间,得到落地时间差.
【解答】解:由于不计空气阻力,两球运动过程中机械能都守恒,设落地时速度为v′,则由机械能守恒定律得:
mgh+=
则得:v′=,所以落地时两球的速度大小相等.
对于竖直上抛的小球,将其运动看成一种匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,加速度为﹣g,则运动时间为:t1==
对于竖直下抛的小球,运动时间为:t2=
故两球落地的时间差为:△t=t1﹣t2=
故选:D.
【点评】本题关键要明确两球运动中机械能守恒,要理清过程中的速度关系,写出相应的公式,分析运动的关系.
6.一物体自楼顶平台上自由下落h1时,在平台下面h2处的窗口也有一物体自由下落,如果两物体同时到达地面,则楼高为()
A.h1+h2 B.
C.D.
【考点】自由落体运动.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】设楼高为H,由题分析可知,第一个物体下落H﹣h1高度所用时间,与第二物体下落H﹣h2高度所用时间相同,根据位移公式分别两物体运动时间的表达式,根据时间关系再求解楼高.
【解答】解:设楼高为H,由题得到
﹣=
解得H=
故选D
【点评】本题关键是如何根据时间相等列方程.要注意第一物体下落时间不能列成这样:,因为下落h1时它的速度不是零.
7.我国第三颗月球探测器“嫦娥三号”经过约8天的绕月飞行,从近月点开始动力下降,北京时间2013年12月14日21时11分,成功着陆在月球西经19.51度、北纬44.12度的虹海湾以东区域,标志着我国已成为美国和前苏联之后,世界上第三个实现地外天体软着陆的国家,下列说法正确的是()
A.“嫦娥三号”绕月做椭圆运动,是以地球为参考系来描述的
B.在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时可将其看成质点
C.8天是时刻,21时11分是时间
D.西经19.51度、北纬44.12度表示位置
【考点】万有引力定律及其应用.
【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】“嫦娥三号”绕月做椭圆运动,是以月球为参考系的.当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点.时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,在难以区分是时间还是时刻时,可以通过时间轴来进行区分.
【解答】解:A、“嫦娥三号”绕月做椭圆运动,是以月球为参考系的,故A错误.
B、“嫦娥三号”相对于月球非常小,在观测“嫦娥三号”绕月运行周期时可将其看成质点,故B正确.
C、8天是时间,21时11分是时刻,故C错误.
D、西经19.51度、北纬44.12度表示位置,故D正确.
故选:BD.
【点评】对于物理中的基本概念要理解其本质不同,如时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应.
8.物体先做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为a1,当速度达到v时,改为以大小为a2的加速度做匀减速运动,直至速度为零,在加速和减速过程中物体的位移和所用时间分别为x1、t1和x2、t2,下列各式成立的是()
A. =B. =
C. =D.v=
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】物体先做初速度为零的匀加速运动,后做匀减速运动,末速度为零,两个过程平均速度相等,匀加速运动的末速度与匀减速运动的初速度相同,运用位移公式和速度公式分别研究位移与时间、加速度与时间的关系.对于整个运动过程,应用平均速度研究总位移与总时间的关系.
【解答】解:A、根据平均速度的推论知,,则,故A错误.
B、根据速度时间公式得,v=a1t1=a2t2,则,故B正确.
C、根据得,,故C正确.
D、对于整个运动过程,x1+x2=,解得v=,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题关键对于两个运动过程之间的关系要熟悉,并能将这些关系转变成方程.中等难度.
9.甲乙两车在平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2(S2>S1),初始时甲车在乙车前方S0处,则下列说法正确的是()
A.若S0=S1+S2,两车不会相遇B.若S0<S1,两车相遇2次
C.若S0=S1,两车相遇1次D.若S0=S2,两车相遇1次
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的公式.
【分析】此题考察了追击与相遇问题,解决此类问题的关键是分析清楚两物体的位移关系.两物体的位移之差等于初始时的距离是两物体相遇的条件.
【解答】解:
由图线可知:在T时间内,甲车前进了S2,乙车前进了S1+S2;
A、若S0+S2>S1+S2,即S0>S1,两车不会相遇,所以选项A正确;
B、若S0+S2<S1+S2,即S0<S1,在T时刻之前,乙车会超过甲车,但甲车速度增加的快,所以甲车还会超过乙车,则两车会相遇2次,所以选项B正确;
C、D、若S0+S2=S1+S2,即S0=S1两车只能相遇一次,所以选项C正确,D错误;
故选ABC.
【点评】1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律,是物理公式的函数表现形式,分析问题时要做到数学与物理的有机结合,数学为物理所用.
2、在速度图象中,纵轴截距表示初速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的“面积”表示位移,抓住以上特征,灵活分析.
10.在平直公路上,自行车与同方向行驶的一辆汽车在t=0时经过同一路标,它们的位移随时间变化的规律为:汽车x=10t﹣t2,自行车x=5t,(x的单位为m,t的单位为s),则下列说法中正确的是()
A.汽车做匀减速直线运动,自行车做匀速直线运动
B.经过路标后的较短时间内自行车在前,汽车在后
C.在t=2.5s时,自行车和汽车相距最远
D.当两者再次相遇时,它们距路标12.5m
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【专题】直线运动规律专题.
【分析】将两车的位移随时间变化的规律与匀变速运动和匀速运动的位移公式进行对比,分析两车的运动性质.根据速度关系分析两车的位置关系.当两车的速度相等时,相距最远.由位移相等,求出时间,再求出与路标的距离.
【解答】解:A、由汽车x=10t﹣t2,与x=vt+对比得到汽车的初速度为10m/s,加速
度为﹣2m/s2,汽车做匀减速运动.自行车的位移x=5t,则知,自行车做匀速运动,速度为5m/s.故A正确.
B、在t=0时刻,汽车的速度较大,则经过路标后的较短时间内自行车在后,汽车在前.故B错误.
C、当两车的速度相等时,相距最远,则有v0﹣at=v,
解得:t==.故C正确.
D、当两者再次同时经过同一位置时位移相等,则有:x=10t﹣t2=5t,
解得:t=5s,则x=25m,即它们距路标25m.故D错误.
故选:AC
【点评】本题是追及问题,首先要根据两车的位移表达式求出速度和加速度,其次要抓住隐含的临界条件,两车相距最远时速度相同.
二.实验题.(4+2+4=10分)
11.(1)在做《探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电(直流电,交流电),它们是每隔0.02 s 打一个点.
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是 A A.先接通电源,后让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以(3)小车拖动纸带运动,打出的纸带如图所示.选出A、B、C、D、E、F、G,7个计数点,每相邻两点间还有3个计时点(图中未标出).已知各点间位移.则:
①E点的瞬时速度V E= 0.392 m/s(保留三位有效数字);
②小车运动加速度a= 0.774 m/s2(保留三位有效数字).
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【专题】实验题.
【分析】(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02s打一个点;
(2)使用时应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,纸带上可能由很长一段打不上点.
(3)平均速度等于位移除以时间,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上E点时小车的瞬时速度大小,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小.
【解答】解:(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电,它们是每隔0.02s打一个点.
(2)开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,如果先放开纸带开始运动,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差;同时先打点再释放纸带,可以使打点稳定,提高纸带利用率,可以使纸带上打满点,故BCD错误,A正确.
故选:A
(3))①每相邻两点间还有3个计时点,所以计数点之间的时间间隔为:T=0.08s;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得:
v E==0.392 m/s
从左到右设两计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6;
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,有:
a=(a1+a2+a3)==0.774m/s2
故答案为:(1)交流电;0.02;(2)A;(3)0.392;0.774
【点评】对于基本仪器的使用和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做,以加强基本仪器的了解和使用;同时要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
三.计算题.(8+8+10+12+12=50分)
12.小明同学乘坐京石“和谐号”动车,发现车厢内有速率显示屏.当动车在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,进行换算后数据列于表格中.在 0﹣600s这段时间内,求:
t/s v/m•s﹣1
0 30
100 40
300 50
400 50
500 60
550 70
600 80
(1)动车两次加速的加速度大小;
(2)动车位移的大小.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据表格中的数据,通过速度时间公式求出两段加速阶段的加速度,根据速度时间图线通过面积求出动车组的位移.
【解答】解:(1)通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a1、a2.
由a=,代入数据得:
,
(2)通过作出动车组的v﹣t图可知,第一次加速运动的结束时间是200s,第二次加速运动的开始时刻是450s.
x2=v2t2=50×250=12500m
所以x=x1+x2+x3=8000+12500+9750=30205m.
答:(1)动车两次加速的加速度值分别为0.1m/s2、0.2m/s2.
(2)动车组位移的大小为30205m.
【点评】解决本题的关键搞清动车组的运动情况,高能级运动学公式进行求解,难度适中.
13.在某游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处,然后由静止释放.座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是6s.求:
(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高?
(2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少?(取g=10m/s2)
【考点】自由落体运动;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】(1)分析座椅的运动情况,先做自由落体运动,然后做匀减速直线运动直到静止,画出速度﹣时间图象,根据图象与时间轴围成的面积表示位移求出最大速度v,再根据位移﹣速度公式即可求得自由下落的高度h;
(2)先求座椅和游客做匀减速运动的位移,再根据匀减速直线运动位移﹣速度公式即可解题.
【解答】解:(1)画出v﹣t图,由图象知,“面积”s=vt,
得:v==m/s=12 m/s
根据自由落体运动规律,座椅被释放后自由下落的高度:
h==m=7.2 m.
(2)物体做匀减速运动的位移:
s′=(36﹣7.2)m=28.8 m,
由公式v2=2as′可知在匀减速运动阶段,游客的加速度大小:
a==m/s2=2.5 m/s2.
答:(1)座椅被释放后做自由下落的高度h为7.2 m;
(2)在匀减速运动阶段,座椅和人的加速度大小是2.5 m/s2.
【点评】该题主要考查了自由落体运动和匀减速直线运动位移﹣时间公式的直接应用,有时利用图象等其它方法解题比较简单,难度不大.。