江苏省淮海中学高一Ⅱ部物理综合试卷一
本卷分第Ⅰ卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.关于质点的位移、路程、速度、速率和加速度之间的关系,下列说法中正确的是( ) A .只要物体做直线运动,位移的大小就和路程相等
B .只有在物体做直线运动时,其瞬时速度的大小才等于瞬时速率 C .只要物体的加速度不为零,它的速度总是在变化的 D .平均速率一定等于平均速度的大小
2.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v -t 图象如图所示,在3s 末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是( ) A .甲在乙之前2m B .乙在甲之前2m C .乙在甲之前4m D .甲在乙之前4m
3. 一只重为G 的蜗牛沿着藤蔓缓慢爬行,如图所示。若藤蔓的倾角为α,则藤蔓对蜗牛的作用力大小为( )
A .G sin α C .G tan α
B .G cos α D .G
4.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上,在如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最小的是( )
5.2012年12月15日“嫦娥二号”在700万公里深空成功近距离飞越图塔蒂斯小行星后,继续向更远的深空飞行(如图) ,下面关于飞船与火箭上天的情形,下列叙述中正确的是( )
A .火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用,从而让火箭获得了向前的推力
B .火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C .火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力 D .飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
6. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P 连接,P 的斜面与固定挡板MN 接触且处于静止状态,则斜面体P 此刻所受的外力个数有可能为( )
A .2个 B .3个 C .4个 D .5个
7.如图所示,水平地面上,处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m 的物块上,另一端拴在固定于B 点的木桩上。用弹簧秤的光滑挂钩
缓慢拉绳,弹簧秤始终与地面平行。物块在水平拉力作用下缓慢滑动。当物块滑动至A 位置,∠AOB =120°时,弹簧秤的示数为F 。则( )
F
A .物块与地面间的动摩擦因数为mg | B .木桩受到绳的拉力始终大于F C .弹簧秤的拉力保持不变 D .弹簧秤的拉力一直增大
8.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg ,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )
A .晓敏同学所受的重力变小了
B .晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C .电梯一定在竖直向下运动
D .电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下
9.如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑杆对涂料滚的推力和涂料滚对墙壁的压力将( )
A .增大,增大 B .减小,减小 C .减小,增大 D .增大,减小
10.如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt (k是常数) ,木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2。下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( )
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。把答案直接填在横线上)
11.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度,电源频率f =50Hz ,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1
个计数点。因保存不当,纸带被污染,如
图所示,A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:
x A =16.6mm 、x B =126.5mm 、x D =624.5mm 。
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________s ; (2)打C 点时物体的速度大小为________m /s ;
(3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示) 12.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L 0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L
________。
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx ”)。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N /m ;通过图和表可知砝码盘的质量为________(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m /s 2) 。
13.某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M 表示,钩码的质量用m 表示。要顺利完成该实验,则:
(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是_________________________;
要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是______________。
(2)某次打出的某一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 为相邻的6个计数点,如图,相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度a =________m /s 2。
(3)某位同学经过测量、计算得到如下数据,请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象。
(4)
因是:________________________。
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(9分) 如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示。当钢绳向上提起时,两杆对罐壁压紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来;罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定机构”。若罐重力为G ,短杆与竖直方向夹角为θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力(短杆质量不计) 。
15.(10分) “神舟九号”圆满完成与“天宫一号”对接任务以及各项科学实验任务后,从太空按预定轨道返回地球表面。返回舱开始时通过自身的制动发动机进
行调控减速下降,进入大气层后,在距地面一定的高度时打开降落伞,在返回舱落地前其自身的制动发动机再次开启,向地面喷射气体,最终返回舱安全落到地面。
若返回舱打开降落伞后到再次开启制动发动机这段时间内 ,返回舱与降落伞所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k ,且认为是竖直下落。在这段时间内,返回舱的速度—时间图象如图所示,图线中A 点切线的斜率为k A 。已知返回舱和降落伞的总质量为M ,重力加速度为g ,t =t 1时返回舱的速度为v 1。
(1)在0~t 1这段时间内返回舱做何种运动? (2)求比例系数k ;
(3)求当t =0时,返回舱的速度v 。
16.(11分) 如图所示,一小轿车从高为10m 、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶,当小轿车到达底端时进入一水平面,在距斜坡底端115m 的地方有一池塘,发动机在斜坡上产生的牵引力为2×103N ,在水平地
面上调节油门后,发动机产生的牵引力为1.4×104N ,小轿车的质量为2t, 小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m /s 2) 。求:
(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度;
(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘,在水平地面上加速的时间不能超过多少?(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)
17.(12分) 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。某足球场长90m 、宽60m 。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,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 /s 2。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0,加速度为2m /s 2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?
(3) 若该前锋队员追上足球后,又将足球以10m /s 的速度沿边线向前踢出,足球的运动仍视为加速度大小为2m /s 2的匀减速直线运动。与此同时,由于体力的原因,该前锋队员以6m /s 的速度做匀速直线运动向前追赶足球,通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。
江苏省淮海中学高一Ⅱ部物理综合试卷一
参考答案
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
)
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。把答案直接填在横线上)
(x D -3x B +2x A )f 2
11. (1)0.1 (2)2.49 (3)
75
12. (1)竖直 ; (2)静止 L 3 0.1cm ; (3)Lx ; (4)4.9 10g
13. (1)平衡摩擦力 M ≥m (2)0.50 (3)如图 (4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
G G
14. 由题意杆罐之间的摩擦力F μ=2,所以短杆对罐壁的压力F N =F μ·tan θ=2|×tan60°=3
2G 。
15. 答案:(1)先做加速度逐渐减小的减速直线运动,最后做匀
g +k A Mg
速直线运动 (2)v | (3)vg | 1
解析:(1)见答案。(2)当t =t 1时,根据牛顿第二定律有:kv 21|=
Mg
Mg 所以k =v (3)由题意知,当t =0时,返回舱的加速度
1
为a =k A ,根据牛顿第二定律有kv 2-Mg =Mk A
M (g +k A )g +k A
所以v ==v 1
k g |
16. 答案:(1)10m /s (2)5s
解析:(1)小轿车在斜坡上行驶时,由牛顿第二定律得 F 1+mgsin37°-μmgcos37°=ma 1
代入数据得斜坡上小轿车的加速度a 1=3m /s 2 由v 2 得行驶至斜坡底端时的速度v 1=1|=2a 1x 1=2a 1h/sin37°10m /s 。
(2)在水平地面上加速时F 2-μmg=ma 2 代入数据得a 2=2m /s 2 关闭油门后减速μmg=ma 3,代入数据得a 3=5m /s 2
22v 2-v 2v 2-v 1v 1
关闭油门时轿车的速度为v 2,2a |+2a |=x 2得v 2=20m /s ,t =a |=5s
232
即在水平地面上加速的时间不能超过5s 。 17. 【答案】:(1)36m (2)6.5s (3)不能 【解析】:(1)已知足球的初速度为v 1=12m /s ,加速度大小为a 1=2m /s 2
v 足球做匀减速运动的时间为:t 1a =6s
1
v 运动位移为:x 12t 1=36m
(2)已知前锋队员的加速度为a 2=2m /s 2,最大速度为v 2=8m /s ,前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为:
v 2
t 2a =4s
2v x 22t 2=16m
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为: x 3=v 2(t1-t 2) =16m
由于x 2+x 3
前锋队员追上足球的时间t =t 1+t 3=6.5s
(3)此时足球距底线的距离为:x 4=45m -x 1=9m ,初速度为v 3=10m /s
2v 3
足球运动到停止的位移为:x 52a =25m >x4
1
所以,足球运动到底线时没停止
1
由公式x 4=v 3t 4-2a 1t 24|
足球运动到底线的时间为:t 4=1s
前锋队员在这段时间内匀速运动的位移:x 3=vt 4=6m
江苏省淮海中学高一Ⅱ部物理综合试卷一
本卷分第Ⅰ卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 两部分。满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.关于质点的位移、路程、速度、速率和加速度之间的关系,下列说法中正确的是( ) A .只要物体做直线运动,位移的大小就和路程相等
B .只有在物体做直线运动时,其瞬时速度的大小才等于瞬时速率 C .只要物体的加速度不为零,它的速度总是在变化的 D .平均速率一定等于平均速度的大小
2.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v -t 图象如图所示,在3s 末两质点在途中相遇,两质点出发点间的距离是( ) A .甲在乙之前2m B .乙在甲之前2m C .乙在甲之前4m D .甲在乙之前4m
3. 一只重为G 的蜗牛沿着藤蔓缓慢爬行,如图所示。若藤蔓的倾角为α,则藤蔓对蜗牛的作用力大小为( )
A .G sin α C .G tan α
B .G cos α D .G
4.用两条细绳把一个镜框悬挂在墙上,在如图所示的四种挂法中,细绳对镜框拉力最小的是( )
5.2012年12月15日“嫦娥二号”在700万公里深空成功近距离飞越图塔蒂斯小行星后,继续向更远的深空飞行(如图) ,下面关于飞船与火箭上天的情形,下列叙述中正确的是( )
A .火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用,从而让火箭获得了向前的推力
B .火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C .火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力 D .飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
6. 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P 连接,P 的斜面与固定挡板MN 接触且处于静止状态,则斜面体P 此刻所受的外力个数有可能为( )
A .2个 B .3个 C .4个 D .5个
7.如图所示,水平地面上,处于伸直状态的轻绳一端拴在质量为m 的物块上,另一端拴在固定于B 点的木桩上。用弹簧秤的光滑挂钩
缓慢拉绳,弹簧秤始终与地面平行。物块在水平拉力作用下缓慢滑动。当物块滑动至A 位置,∠AOB =120°时,弹簧秤的示数为F 。则( )
F
A .物块与地面间的动摩擦因数为mg | B .木桩受到绳的拉力始终大于F C .弹簧秤的拉力保持不变 D .弹簧秤的拉力一直增大
8.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg ,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )
A .晓敏同学所受的重力变小了
B .晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C .电梯一定在竖直向下运动
D .电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下
9.如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑杆对涂料滚的推力和涂料滚对墙壁的压力将( )
A .增大,增大 B .减小,减小 C .减小,增大 D .增大,减小
10.如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt (k是常数) ,木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2。下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( )
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。把答案直接填在横线上)
11.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度,电源频率f =50Hz ,在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1
个计数点。因保存不当,纸带被污染,如
图所示,A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:
x A =16.6mm 、x B =126.5mm 、x D =624.5mm 。
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为________s ; (2)打C 点时物体的速度大小为________m /s ;
(3)物体的加速度大小为________(用x A 、x B 、x D 和f 表示) 12.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在________方向(填“水平”或“竖直”)
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧________时,长度记为L 0,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为L
________。
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与________的差值(填“L0”或“Lx ”)。
(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N /m ;通过图和表可知砝码盘的质量为________(结果保留两位有效数字,重力加速度取9.8m /s 2) 。
13.某探究学习小组欲探究物体的加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,图中小车的质量用M 表示,钩码的质量用m 表示。要顺利完成该实验,则:
(1)为使小车所受合外力等于细线的拉力,应采取的措施是_________________________;
要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是______________。
(2)某次打出的某一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 、F 为相邻的6个计数点,如图,相邻计数点间还有四个点未标出。利用图中给出的数据可求出小车的加速度a =________m /s 2。
(3)某位同学经过测量、计算得到如下数据,请在图中作出小车加速度与所受合外力的关系图象。
(4)
因是:________________________。
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(9分) 如图甲所示,由两根短杆组成的一个自锁定起重吊钩,将它放入被吊的空罐内,使其张开一定的夹角压紧在罐壁上,其内部结构如图乙所示。当钢绳向上提起时,两杆对罐壁压紧,摩擦力足够大,就能将重物提升起来;罐越重,短杆提供的压力越大,称为“自锁定机构”。若罐重力为G ,短杆与竖直方向夹角为θ=60°,求吊起该重物时,短杆对罐壁的压力(短杆质量不计) 。
15.(10分) “神舟九号”圆满完成与“天宫一号”对接任务以及各项科学实验任务后,从太空按预定轨道返回地球表面。返回舱开始时通过自身的制动发动机进
行调控减速下降,进入大气层后,在距地面一定的高度时打开降落伞,在返回舱落地前其自身的制动发动机再次开启,向地面喷射气体,最终返回舱安全落到地面。
若返回舱打开降落伞后到再次开启制动发动机这段时间内 ,返回舱与降落伞所受的空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k ,且认为是竖直下落。在这段时间内,返回舱的速度—时间图象如图所示,图线中A 点切线的斜率为k A 。已知返回舱和降落伞的总质量为M ,重力加速度为g ,t =t 1时返回舱的速度为v 1。
(1)在0~t 1这段时间内返回舱做何种运动? (2)求比例系数k ;
(3)求当t =0时,返回舱的速度v 。
16.(11分) 如图所示,一小轿车从高为10m 、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶,当小轿车到达底端时进入一水平面,在距斜坡底端115m 的地方有一池塘,发动机在斜坡上产生的牵引力为2×103N ,在水平地
面上调节油门后,发动机产生的牵引力为1.4×104N ,小轿车的质量为2t, 小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取10m /s 2) 。求:
(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度;
(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘,在水平地面上加速的时间不能超过多少?(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)
17.(12分) 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。某足球场长90m 、宽60m 。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,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 /s 2。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0,加速度为2m /s 2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?
(3) 若该前锋队员追上足球后,又将足球以10m /s 的速度沿边线向前踢出,足球的运动仍视为加速度大小为2m /s 2的匀减速直线运动。与此同时,由于体力的原因,该前锋队员以6m /s 的速度做匀速直线运动向前追赶足球,通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。
江苏省淮海中学高一Ⅱ部物理综合试卷一
参考答案
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分
)
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。把答案直接填在横线上)
(x D -3x B +2x A )f 2
11. (1)0.1 (2)2.49 (3)
75
12. (1)竖直 ; (2)静止 L 3 0.1cm ; (3)Lx ; (4)4.9 10g
13. (1)平衡摩擦力 M ≥m (2)0.50 (3)如图 (4)木板倾角偏小(或“平衡摩擦力不足”或“未完全平衡摩擦力”)
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
G G
14. 由题意杆罐之间的摩擦力F μ=2,所以短杆对罐壁的压力F N =F μ·tan θ=2|×tan60°=3
2G 。
15. 答案:(1)先做加速度逐渐减小的减速直线运动,最后做匀
g +k A Mg
速直线运动 (2)v | (3)vg | 1
解析:(1)见答案。(2)当t =t 1时,根据牛顿第二定律有:kv 21|=
Mg
Mg 所以k =v (3)由题意知,当t =0时,返回舱的加速度
1
为a =k A ,根据牛顿第二定律有kv 2-Mg =Mk A
M (g +k A )g +k A
所以v ==v 1
k g |
16. 答案:(1)10m /s (2)5s
解析:(1)小轿车在斜坡上行驶时,由牛顿第二定律得 F 1+mgsin37°-μmgcos37°=ma 1
代入数据得斜坡上小轿车的加速度a 1=3m /s 2 由v 2 得行驶至斜坡底端时的速度v 1=1|=2a 1x 1=2a 1h/sin37°10m /s 。
(2)在水平地面上加速时F 2-μmg=ma 2 代入数据得a 2=2m /s 2 关闭油门后减速μmg=ma 3,代入数据得a 3=5m /s 2
22v 2-v 2v 2-v 1v 1
关闭油门时轿车的速度为v 2,2a |+2a |=x 2得v 2=20m /s ,t =a |=5s
232
即在水平地面上加速的时间不能超过5s 。 17. 【答案】:(1)36m (2)6.5s (3)不能 【解析】:(1)已知足球的初速度为v 1=12m /s ,加速度大小为a 1=2m /s 2
v 足球做匀减速运动的时间为:t 1a =6s
1
v 运动位移为:x 12t 1=36m
(2)已知前锋队员的加速度为a 2=2m /s 2,最大速度为v 2=8m /s ,前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为:
v 2
t 2a =4s
2v x 22t 2=16m
之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为: x 3=v 2(t1-t 2) =16m
由于x 2+x 3
前锋队员追上足球的时间t =t 1+t 3=6.5s
(3)此时足球距底线的距离为:x 4=45m -x 1=9m ,初速度为v 3=10m /s
2v 3
足球运动到停止的位移为:x 52a =25m >x4
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所以,足球运动到底线时没停止
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由公式x 4=v 3t 4-2a 1t 24|
足球运动到底线的时间为:t 4=1s
前锋队员在这段时间内匀速运动的位移:x 3=vt 4=6m