正确率40.0%一名建筑工人工作时不慎将抓在手中的一根长$${{4}{m}}$$的铁杆脱落,使其做自由落体运动,铁杆下降过程中始终保持竖直状态,下落过程中铁杆穿过某一圆环的时间为$${{0}{.}{4}{s}}$$。已知重力加速度$$g=1 0 m / s^{2}$$,则铁杆刚下落时其上端到该圆环的高度为$${{(}{)}}$$
B
A.$${{3}{.}{2}{m}}$$
B.$${{7}{.}{2}{m}}$$
C.$${{5}{m}}$$
D.$${{7}{m}}$$
2、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '追及相遇问题', '刹车问题']正确率40.0%在一笔直公路上有甲乙两辆车同向运动,甲车在前,速度为$${{5}{m}{/}{s}}$$,乙车在后,速度为$${{8}{m}{/}{s}}$$,当甲乙两车相距$${{9}{.}{5}{m}}$$时,甲车开始刹车做匀减速直线运动,$${{5}{s}}$$后甲车停止运动。为了不撞上甲车,乙车在甲刹车后$${{1}{s}}$$也开始刹车,求乙的加速度大小至少为$${{(}{)}}$$
B
A.$${\frac{7} {3}} m / s^{2}$$
B.$${\frac{1 6} {7}} m / s^{2}$$
C.$${{2}{m}{/}{{s}^{2}}}$$
D.$${\frac{9} {4}} m / s^{2}$$
3、['匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', '匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']正确率60.0%一辆汽车正以$$5 4 k m / h$$的速度匀速行驶通过十字路口,司机突然发现前方有一辆电瓶车正违章横穿道口,该司机立即踏下刹车,汽车匀减速前进,最后停在电瓶车前$${{1}{.}{0}{m}}$$处,避免了一场交通事故.若司机刹车的反应时间为$${{0}{.}{6}{s}}$$,刹车过程中加速度大小为$${{5}{m}{/}{{s}^{2}}}$$.则以下说法正确的是()
B
A.从司机发现电瓶车到停下来,汽车需用时$${{3}{s}}$$
B.从司机发现电瓶车到停下来,汽车需用时$${{3}{.}{6}{s}}$$
C.从司机发现电瓶车到停下来的过程,汽车的平均速度为$${{7}{.}{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$
D.从司机发现电瓶车到停下来的过程,汽车的平均速度为$${{8}{.}{7}{5}}$$$${{m}{/}{s}}$$
4、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']正确率40.0%汽车以$$2 0 m / s$$的速度做匀速直线运动,某时刻关闭发动机而做匀减速直线运动,加速度的大小为$${{5}{m}{/}{{s}^{2}}}$$,则它关闭发动机后$${{5}{s}}$$内所通过的位移是$${{(}{)}}$$
A
A.$${{4}{0}{m}}$$
B.$$3 7. 5 m$$
C.$$1 2 2. 5 m$$
D.$$4 2. 5 m$$
5、['直线运动的综合应用', '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', '匀变速直线运动的速度与时间的关系']正确率40.0%svg异常,非svg图片
C
A.物体运动过程中的最大速度为$$1 2 \, m / s$$
B.$${{t}{=}{3}{s}}$$的时刻物体恰好经过$${{B}}$$点
C.$${{t}{=}{{1}{0}}{s}}$$的时刻恰好停在$${{C}}$$点
D.$${{A}{、}{B}}$$间的距离大于$${{B}{、}{C}}$$间距离
6、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '牛顿第二定律的简单应用', '功的定义、计算式和物理意义']正确率40.0%svg异常,非svg图片
C
A.木板对木块做的功一定等于$${{F}{l}}$$
B.木板对木块做的功一定等于$${{μ}{m}{g}{l}}$$
C.木块对木板做的功一定等于$$- \frac1 2 m v^{2}$$
D.木块对木板做的功一定等于$${{−}{F}{l}}$$
7、['匀变速直线运动的速度与位移的关系']正确率60.0%svg异常,非svg图片
D
A.$${{5}{m}{/}{s}}$$
B.$$1 0 m / s$$
C.$$1 5 m / s$$
D.$$2 0 m / s$$
8、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '追及相遇问题']正确率40.0%笔直的公路上一前一后同向行驶的两辆汽车$${{A}{、}{B}}$$速度分别为$$v_{A}=6. 0 ~ m / s$$;和$$v_{B}=8. 0 ~ m / s$$。当两车的间距为$$x_{0}=7. 0 m$$的时候,前车因故障以$${{2}{{m}{/}{s}^{2}}}$$的加速度做匀减速运动,后车司机也立即减速,则为避免两车相撞,后车刹车的加速度至少为()
B
A.$${{1}{{m}{/}{s}^{2}}}$$
B.$${{2}{{m}{/}{s}^{2}}}$$
C.$${{3}{{m}{/}{s}^{2}}}$$
D.$${{4}{{m}{/}{s}^{2}}}$$
9、['v-t图像斜率意义,及v-t图像求加速度', 'v-t图像面积意义,及v-t图像求位移', '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', 'a-t图像', '运动的其他图像']正确率40.0%svg异常,非svg图片
D
A.甲图中,物体在$${{0}{∼}{{t}_{0}}}$$这段时间内的位移小于$$\frac{v_{0} t_{0}} {2}$$
B.乙图中,物体的加速度为$${{2}{m}{/}{{s}^{2}}}$$
C.丙图中,阴影面积表示$${{t}_{1}{∼}{{t}_{2}}}$$时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,$${{t}{=}{3}{s}}$$时物体的速度为$$\mathrm{2 5 m / s}$$
10、['位移差公式', '匀变速直线运动平均速度和中间时刻速度公式', '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']正确率19.999999999999996%svg异常,非svg图片
B
A.$$\frac{1} {8} m$$
B.$$\frac{3} {8} m$$
C.$${\frac{5} {8}} m$$
D.$${\frac{7} {8}} m$$
第一题解析:铁杆自由落体,长度 $$L=4m$$,穿过圆环时间 $$\Delta t=0.4s$$,重力加速度 $$g=10m/s^2$$。设铁杆上端初始高度为 $$h$$,下端初始高度为 $$h-L$$。
铁杆穿过圆环时,其上端和下端依次通过圆环。设铁杆下端通过圆环的时刻为 $$t_1$$,上端通过圆环的时刻为 $$t_2$$,则 $$\Delta t = t_2 - t_1$$。
下端通过圆环的位移方程:$$h - L = \frac{1}{2} g t_1^2$$
上端通过圆环的位移方程:$$h = \frac{1}{2} g t_2^2$$
两式相减:$$h - (h - L) = \frac{1}{2} g (t_2^2 - t_1^2)$$
即:$$L = \frac{1}{2} g (t_2 - t_1)(t_2 + t_1) = \frac{1}{2} g \Delta t (t_2 + t_1)$$
代入数值:$$4 = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.4 \times (t_2 + t_1) = 2 \times (t_2 + t_1)$$
得:$$t_2 + t_1 = 2s$$
又 $$\Delta t = t_2 - t_1 = 0.4s$$,联立解得:$$t_2 = 1.2s$$,$$t_1 = 0.8s$$
代入上端位移方程:$$h = \frac{1}{2} \times 10 \times (1.2)^2 = 5 \times 1.44 = 7.2m$$
答案:B.$$7.2m$$
第二题解析:甲车初速度 $$v_{甲0}=5m/s$$,匀减速至停止用时 $$t_{甲}=5s$$,则加速度 $$a_{甲} = \frac{0 - 5}{5} = -1m/s^2$$。
甲车刹车后位移:$$s_{甲} = v_{甲0} t + \frac{1}{2} a_{甲} t^2 = 5t - \frac{1}{2} t^2$$
乙车初速度 $$v_{乙0}=8m/s$$,在甲刹车后 $$1s$$ 开始刹车,加速度 $$a_{乙}$$ 待求。
设乙车开始刹车时刻为 $$t=1s$$,此时甲车已运动 $$1s$$,位移 $$s_{甲1} = 5 \times 1 - \frac{1}{2} \times 1^2 = 4.5m$$
乙车在 $$t=1s$$ 时位移 $$s_{乙1} = 8 \times 1 = 8m$$
此时两车距离:$$s_0 + s_{甲1} - s_{乙1} = 9.5 + 4.5 - 8 = 6m$$(甲车在前)
乙车刹车后运动方程:$$s_{乙} = 8t + \frac{1}{2} a_{乙} (t-1)^2$$($$t \geq 1$$)
甲车在 $$t \geq 1$$ 时位移:$$s_{甲} = 5t - \frac{1}{2} t^2$$
避免相撞条件:$$s_{甲} + s_0 \geq s_{乙}$$(甲车始终在前)
即:$$5t - \frac{1}{2} t^2 + 9.5 \geq 8t + \frac{1}{2} a_{乙} (t-1)^2$$
整理:$$\frac{1}{2} a_{乙} (t-1)^2 \leq -3t - \frac{1}{2} t^2 + 9.5$$
甲车在 $$t=5s$$ 停止,此后静止,位移 $$s_{甲}(5)=5 \times 5 - \frac{1}{2} \times 25 = 12.5m$$
乙车需在甲车停止前或停止时不相撞,即 $$t=5s$$ 时:$$s_{乙}(5) \leq s_{甲}(5) + s_0 = 12.5 + 9.5 = 22m$$
乙车在 $$t=5s$$ 时位移:$$s_{乙}(5) = 8 \times 5 + \frac{1}{2} a_{乙} (4)^2 = 40 + 8 a_{乙}$$
则:$$40 + 8 a_{乙} \leq 22$$,得 $$a_{乙} \leq -2.25m/s^2$$,即加速度大小至少为 $$2.25m/s^2$$。
选项中最接近为 D.$$\frac{9}{4} m/s^2 = 2.25m/s^2$$。
答案:D.$$\frac{9}{4} m/s^2$$
第三题解析:汽车初速度 $$v_0=54km/h=15m/s$$,反应时间 $$t_r=0.6s$$,刹车加速度 $$a=-5m/s^2$$。
反应时间内位移:$$s_1 = v_0 t_r = 15 \times 0.6 = 9m$$
刹车阶段用时:$$t_b = \frac{0 - v_0}{a} = \frac{-15}{-5} = 3s$$
刹车位移:$$s_2 = v_0 t_b + \frac{1}{2} a t_b^2 = 15 \times 3 - \frac{1}{2} \times 5 \times 9 = 45 - 22.5 = 22.5m$$
总位移:$$s = s_1 + s_2 = 9 + 22.5 = 31.5m$$
总时间:$$t = t_r + t_b = 0.6 + 3 = 3.6s$$
平均速度:$$\bar{v} = \frac{s}{t} = \frac{31.5}{3.6} = 8.75m/s$$
选项A错误(需3.6s),B正确;C错误(应为8.75m/s),D正确。
答案:B和D
第四题解析:汽车初速度 $$v_0=20m/s$$,加速度 $$a=-5m/s^2$$。
汽车停止时间:$$t_s = \frac{0 - v_0}{a} = \frac{-20}{-5} = 4s$$
$$5s$$ 内位移即 $$4s$$ 内位移:$$s = v_0 t_s + \frac{1}{2} a t_s^2 = 20 \times 4 - \frac{1}{2} \times 5 \times 16 = 80 - 40 = 40m$$
答案:A.$$40m$$
第五题解析:因SVG异常,无法基于图像分析,但选项涉及运动学。
典型错误选项分析:A可能正确(最大速度12m/s);B需具体时间;C需具体时间;D距离比较需数据。
无图像无法确定,暂不解答。
第六题解析:因SVG异常,但选项涉及功的计算。
A:木板对木块做功等于木块动能变化,不一定为 $$Fl$$;B:同理不一定为 $$\mu m g l$$;C:木块对木板做功等于木板动能变化,可能为 $$-\frac{1}{2} m v^2$$;D:不一定为 $$-Fl$$。
无图像无法确定,暂不解答。
第七题解析:因SVG异常,无法解答。
第八题解析:前车A初速度 $$v_A=6.0m/s$$,加速度 $$a_A=-2m/s^2$$;后车B初速度 $$v_B=8.0m/s$$,加速度 $$a_B$$ 待求,初始间距 $$x_0=7.0m$$。
避免相撞条件:两车速度相等时,B车位移不大于A车位移加初始间距。
设经过时间 $$t$$ 后两车速度相等:$$v_B + a_B t = v_A + a_A t$$
即:$$8 + a_B t = 6 - 2t$$,得:$$a_B t = -2 - 2t$$,即 $$a_B = -2 - \frac{2}{t}$$(1)
位移条件:$$s_B \leq s_A + x_0$$
$$s_B = v_B t + \frac{1}{2} a_B t^2$$,$$s_A = v_A t + \frac{1}{2} a_A t^2 = 6t - t^2$$
代入:$$8t + \frac{1}{2} a_B t^2 \leq 6t - t^2 + 7$$
即:$$\frac{1}{2} a_B t^2 \leq -2t - t^2 + 7$$(2)
将(1)代入(2):$$\frac{1}{2} (-2 - \frac{2}{t}) t^2 \leq -2t - t^2 + 7$$
左边:$$\frac{1}{2} (-2t^2 - 2t) = -t^2 - t$$
即:$$-t^2 - t \leq -2t - t^2 + 7$$
整理:$$-t^2 - t + t^2 + 2t \leq 7$$,得:$$t \leq 7$$
取临界 $$t=7s$$,代入(1):$$a_B = -2 - \frac{2}{7} = -\frac{16}{7} m/s^2$$
加速度大小至少为 $$\frac{16}{7} m/s^2$$。
答案:B.$$\frac{16}{7} m/s^2$$
第九题解析:因SVG异常,无法解答。
第十题解析:因SVG异常,无法解答。