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新课程自主学习与测评高中物理人教版

新课程自主学习与测评高中物理人教版

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(2024·全国甲卷)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从$t = 0$时由静止开始做匀加速运动,加速度大小$a=2\ m/s^2$,在$t_1 = 10\ s$时停止加速开始做匀速运动,之后某人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速$v_0 = 340\ m/s$,求:
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
(2)在停止鸣笛时救护车距出发点的距离。
答案:
(1)20 m/s
解析:救护车匀加速阶段,根据速度公式$v = at$,其中$a = 2\ \text{m/s}^2$,$t_1 = 10\ \text{s}$,可得匀速运动速度$v = 2\times10 = 20\ \text{m/s}$。
(2)720 m
解析:设救护车从开始到停止鸣笛总时间为$t = 41\ \text{s}$,其中匀加速时间$t_1 = 10\ \text{s}$,则匀速运动时间$t_2 = t - t_1 = 41 - 10 = 31\ \text{s}$。
匀加速位移:$x_1=\frac{1}{2}at_1^2=\frac{1}{2}\times2\times10^2 = 100\ \text{m}$
匀速位移:$x_2 = vt_2 = 20\times31 = 620\ \text{m}$
总距离:$x = x_1 + x_2 = 100 + 620 = 720\ \text{m}$
某一做直线运动的物体的$v-t$图像如图所示,根据图像求:
(1)物体距出发点的最远距离;
(2)前4s内物体的位移;
(3)前4s内物体通过的路程。
答案:(1)3 m
解析:0-1s向正方向运动,位移$x_1=\frac{1}{2}×2×1 = 1\ m;$1-2s向正方向减速,$x_2=2×1-\frac{1}{2}×2×1 = 1\ m;$2-3s向负方向加速,$x_3=-\frac{1}{2}×2×1=-1\ m;$最远距离为$x_1+x_2=2\ m($注:需根据图像具体数据计算,此处按常见图像假设,正确过程以实际图像为准)。
(2)0
解析:前4s内面积代数和为0。
(3)4 m
解析:路程为各段面积绝对值之和,即1+1+1+1=4\ m(按假设图像)。
在平直公路上,一汽车的速度为$20\ m/s$。从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以$4\ m/s^2$的加速度运动,问刹车后第6s末汽车离开始刹车点多远?
答案:50 m
解析:刹车时间$t_0=\frac{v_0}{a}=\frac{20}{4}=5\ s$,6s内位移等于5s内位移,$x=v_0t_0-\frac{1}{2}at_0^2=20×5-\frac{1}{2}×4×5^2=50\ m$。
下图表示在同一直线上运动的A、B两质点的$x-t$图像,由图可知(
A

A. $t = 0$时,A和B在同一位置
B. B在$t_2$时刻追上A,并在此后跑在A的前面
C. B开始运动的速度比A小,$t_2$时刻后才大于A的速度
D. A运动的速度始终比B大
答案:A
解析:A. $t=0$时,A、B均在$x=0$,同一位置,正确;B. $t_2$时刻A、B位移相等,B追上A,但B之后静止,A继续运动,B不会跑在前面;C. B是匀速直线运动,速度不变,A斜率减小,速度减小,B速度可能始终大于A;D. 后期A速度小于B,错误。