1、1新疆生产建设兵团第二中学 2018-2019 学年高一物理上学期期中检测试题（含解析）一、单选题(共 10 小题，每小题 3 分，共计 30 分。选对得 3 分，选错或不选不得分。)1.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是( )A. 根据速度定义式 ，当 t 非常小时， 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法B. 在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法C. 加速度的定义式为 ，采用的是比值定义法D. 在推导匀变速直线运
2、动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法【答案】B【解析】【分析】当时间非常小时，我们认为此时的平均速度可看作某一时刻的速度即称之为瞬时速度，采用的是极限思维法；质点是实际物体在一定条件下的科学抽象，是采用了建立理想化的物理模型的方法；明确加速度的定义，知道加速度与速度和时间无关；微元法是把一个过程分割为很多小的过程，继而相加求解的方法【详解】为研究某一时刻或某一位置时的速度，我们采用了取时间非常小，即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，即采用了极限思维法，故 A 正确；在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来
3、代替物体的方法，是采用了建立理想化的物理模型的方法，故 B 错误；加速度的定义式为 ，a 与速度变化量以及时间无关，采用的是比值定义法，故 C 正确；在探究匀变速运动的位移公式时，采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动，即采用了微元法；故 D 正确；本题选错误的，故选 B。【点睛】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习。2.关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是( )2A. 物体速度的变化量越大，它的加速度也越大B. 物体的速度很大，其加速度也很大C. 某时刻物体
4、的速度为零，其加速度不可能很大D. 物体的速度变化越快时其加速度一定大【答案】D【解析】【分析】根据加速度的定义式 ，可知物体的加速度等于物体的速度的变化率，加速度的方向就是物体速度变化量的方向，与物体速度无关，即物体的速度变化越快物体的加速度越大【详解】物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，故 A 错误；运动物体的速度很大，其加速度可能为零，故 B 错误；运动物体的速度为零，其加速度可能很大，刚开始发射的火箭，故 C 错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。【点睛】加速度是运动学中最重要的物理量，对它
5、的理解首先抓住物理意义，其次是定义式，以及与其他物理量的关系。3.一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第 1s 末的速度达到 4m/s，则物体在第 2s 内的位移是（ ）A. 8m B. 6m C. 4m D. 16m【答案】B【解析】根据 v=at 得，加速度 则第 2s 内的位移等于故 B 正确，ACD 错误故选 B4. 图 6 是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A. 01 s 内的平均速度是 2m/sB. 01s 内的位移大小是 3 m3C. 01s 内的加速度大于 24s 内的加速度D. 01s 内的运动方向与 24s 内的运动方向相反【答案】BC【解析】由 v-t 图像的
6、面积可求得 01s 的位移 s=1m,时间 t=1s，由平均速度定义得：，故 A 选项错误；由 v-t 图像的面积可求得 02s 的位移 s=3m，故 B 选项正确；利用图像斜率求出 0-1s 的加速度：a1=2m/s2、2-4s 的加速度 a2=1m/s2、因而：a1 a2，故 C 选项正确；由图像可见 0-1s、2-4s 两个时间段内速度均为正，表明速度都为正向，运动方向相同，故 D 选项错误5.关于弹力摩擦力，下列说法正确的是( )A. 相互接触的两个物体间一定存在弹力B. 有弹力存在的地方一定存在摩擦力C. 有摩擦力存在的地方一定存在弹力D. 摩擦力的方向和物体的运动方向相反【答案】C
7、【解析】【分析】弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反。【详解】两个接触的物体只有发生弹性形变时才能产生弹力，故 A 错误；有弹力不一定有摩擦力，故 B 错误；根据摩擦力的条件可知，有摩擦力时一定有弹力，故 C 正确；摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，其方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。【点睛】解决本题的关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力。6.物
8、体沿直线运动，其位移时间图象如图所示，关于物体的运动，下列说法中正确的是( )4A. 2 s 末物体的位置坐标为零，前 2 s 内位移为“” ，后 2 s 内位移为“” ，所以 2 s末物体改变了运动方向B. 2 s 末物体的位置坐标为零，该时刻物体的速度也为零C. 物体做匀速直线运动，速度大小为 0.1 m/s，方向与规定的正方向相同D. 物体在前 4 s 内的位移大小为零，所以前 4 s 内物体的平均速度也为零【答案】C【解析】【分析】位移-时间图象的斜率等于速度，斜率的正负表示速度的方向倾斜的直线表示匀速直线运动位移等于 x 的变化量由此分析即可。【详解】由图知，前 2s 内质点的位移为
9、“-” ，后 2s 内位移为“+” ，但图象的斜率一直为正，说明质点的速度一直为正，即质点一直沿正方向运动，运动方向没有改变，故 A 错误；2s 末质点的位移为零，该时刻质点的速度不为零，故 B 错误；根据 x-t 图象的斜率等于速度，则知质点的速度保持不变，做匀速直线运动，速度为 ，即速度大小为 0.1m/s，方向与规定的正方向相同，故 C 正确；质点在 4s 时间内的位移为x=0.2m-（-0.2m）=0.4m，大小为 0.4m，故 D 错误。所以 C 正确，ABD 错误。【点睛】此题是位移图象问题，要注意位移图象不是质点的运动轨迹，表示直线运动，其斜率等于速度，位移等于 x 的变化量。7
10、.在无风的天气里，雨滴在高空竖直下落，由于受到空气的阻力，最后以某一恒定速率下落，这个恒定的速率通常叫收尾速率，设空气阻力与雨滴的速度成正比，下列对雨滴运动的加速度和速度的定性分析中正确的是( )A. 雨滴收尾速度大小与雨滴质量无关B. 雨滴质量越小，收尾速度越大C. 雨滴收尾前做匀加速直线运动D. 雨滴收尾前做加速度减小的加速直线运动5【答案】D【解析】【分析】雨滴在空中竖直下落过程中，受到重力和空气阻力，空气阻力与雨滴的速度成正比，根据牛顿第二定律分析雨滴的运动情况。【详解】设雨滴的质量为 m，收尾速度大小为 v，则有 mg=kv，得 ，可见雨滴质量越大，收尾速度越大，故 AB 错误；雨滴
11、在空中竖直下落过程中，受到重力和空气阻力，由于空气阻力与雨滴的速度成正比，开始阶段，空气阻力小于重力，雨滴向下做加速运动，随着速度的增大，空气阻力增大，合力减小，由牛顿第二定律得知，加速度减小，当空气阻力与重力平衡时，雨滴做匀速直线运动，速度最大达到收尾速度，则雨滴收尾前做加速度减小速度增加的运动，故 D 正确，C 错误。所以 D 正确，ABC 错误。【点睛】本题要抓住空气阻力随速度变化的特点，运用牛顿第二定律进行动态分析。8.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体 A、 B， A 悬挂起来， B 穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、 B 与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为
12、 ，则物体 A、 B 的质量之比 mA mB等于( )图 4224A. cos 1 B. 1cos C. tan 1 D. 1sin 【答案】B【解析】对 A、 B 受力分析可知 mAgcos mBg，则有 mA mB1cos ，B 项正确9.力 F 作用在 A 物体上产生 2m/s2的加速度，力 F 作用在 B 物体上产生 3m/s2的加速度，则力 F 作用在 AB 组成的系统上产生的加速度为( )A. 25m/s 2 B. 3.2m/s2 C. 3.5m/s2 D. 1.2m/s2【答案】D【解析】6【分析】分别对 m1、 m2、 m1+m2进行分析，运用牛顿第二定律综合求解即可。【详解】
13、由牛顿第二定律，有对 m1， F=m1a1，对 m2， F=m2a2，对 m1+m2， F=（ m1+m2） a，联立并代入数据解得： a=1.2m/s2，故 D 正确，ABC 错误。【点睛】解决本题的关键掌握牛顿第二定律，知道牛顿第二定律的同一性、矢量性。10.一物体沿倾角为 的斜面下滑时，恰好做匀速直线运动，若物体以某一初速度冲上斜面，则上滑时物体加速度大小为（ ）A. gsin B. gtan C. 2gsin D. 2gtan 【答案】C【解析】试题分析：据题意，当物体沿斜面下滑时做匀速运动，说明物体处于平衡状态，据物体的平衡条件则有： ；如果物体以某一初速度冲上斜面，物体做匀减速直线
14、运动，则上滑时的加速度为： ，故 C 选项正确。考点：本题考查物体平衡条件和牛顿第二定律。二、多选题(共 6 小题，每小题 3 分，共计 18 分。每小题有多个正确答案，选全对得 3 分，选不全对得 1.5 分，选错或不选不得分。)11.在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗。现突然发现碗中的水洒出，水洒出的情况如图所示，则关于小车在此种情况下的运动，下列叙述正确的是( )A. 小车匀速向左运动 B. 小车可能突然向左加速C. 小车可能突然向左减速 D. 小车可能突然向右减速【答案】BD【解析】原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：原来小车向左运动，突
15、然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出；原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出，故 B、D 正确。712.如图所示为甲、乙两物体运动的 x t 图象，则下列说法正确的是( )A. 甲物体一定做匀变速直线运动，乙物体做匀速直线运动B. 在 0 到 t1时间内甲物体一直在追乙物体，且 t1时刻追上C. 在 0 到 t1时间内两物体的平均速度相同D. 相遇时，甲的速度大于乙的速度【答案】BCD【解析】【分析】位移时间图象只能表示直线运动的规律，其斜率等于物体运动的速度，位移等于 x 的变化量根据位移与时间之比分析平均速度。【详解】根据 x-t 图象的
16、斜率等于速度，可知，甲图线的斜率是变化的，故甲做变速直线运动。乙图线的斜率恒定不变，故乙做匀速直线运动，故 A 错误；在 0 到 t1时间内乙的位移比甲的大，在且 t1时刻位移相等，所以在 0 到 t1时间内甲物体一直在追乙物体，故 B 正确；在 t1时间内两物体的位移相同，所以平均速度相等，故 C 正确；图线的斜率表示速度，则相遇时，甲的速度大于乙的速度，故 D 正确。所以 BCD 正确，A 错误。【点睛】位移图象和速度图象都只能表示物体做直线运动的规律抓住位移图象的斜率等于速度是分析的关键。13.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体，在第 3 s 内发生的位移为 8 m，在第 7 s 内发
17、生的位移为 6 m，下列说法正确的是 ( )A. 加速度大小为 0.5m/s2，方向为正东方向B. 加速度大小为 0.5 m/s2，方向为正西方向C. 第 5s 内位移为 7mD. 第 3s 末物体的速度大小为 8m/s【答案】BC【解析】8【分析】根据匀变速直线运动的推论： x=aT2，求解加速度的大小和方向，根据推论可求出第 5s内位移和第 3s 末物体的速度大小。【详解】物体做匀变速直线运动，已知第 3s 内发生的位移为 x1=8m，在第 7s 内发生的位移为 x2=5m，两段相等的时间为 T=1s。根据匀变速直线运动的推论： x=aT2，得： x7-x3=4aT2，代入数据解得： ，负
18、号表示加速度方向正西方向，加速度大小为1.5m/s2，故 A 错误，B 正确；根据推论可得： ，故 C 正确；根据推论可得： ，所以第 3s 末物体的速度大小为：，故 D 错误。所以 BC 正确，AD 错误。【点睛】本题关键要抓住两段位移是相邻的，而且所用的时间相等，选择推论求解比较简便，也可以根据位移公式求解。14.如图所示,小球用细绳系住放置在倾角为 的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时, 斜面对小球的支持力 FN和细绳对小球的拉力 F 将( )A. FN逐渐减小B. FN逐渐增大C. F 先减小后增大D. F 逐渐增大【答案】AC【解析】【分析】对球受力分析，受重力、支持力、拉力
19、，其中重力大小方向都不变，支持力方向不变、大小变，拉力大小与方向都变，可用作图法分析。【详解】以小球为研究对象，小球受到重力、细绳的拉力和斜面的支持力，三力平衡，根据平衡条件得知拉力与支持力的合力与重力 mg 大小相等，方向相反，保持不变。作出三个9位置拉力与支持力的合成的示意图，通过力图可以看出当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，拉力 F 先变小后变大，支持力 N 一直变小，故 AC 正确，BD 错误。【点睛】一个物体受三个共点力作用而平衡，其中有一个力是恒定的（大小、方向均不变，一般多为物体的重力 G） ；另一个力的方向（或大小）始终不变（支持力） ，第三个力（拉力）大小和方向都可能变化当第三
20、个力与第二个力垂直时，第三个力最小值15.甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动，某时刻经过同一地点，从该时刻开始计时，其 v-t 图象如图所示.根据图象提供的信息可知( )A. 从 t0 时刻起，开始时甲在前，乙在后，6 s 末甲、乙相距 5mB. 从 t0 时刻起，开始时甲在前，在乙追上甲前之前，甲、乙相距最远为 12.5 mC. 在 04 s 内与 46 s 内甲的平均速度相等，D. 8 s 末甲、乙相遇【答案】BD【解析】【分析】本题是图象中的追及问题，明确甲乙两物体的运动性质，乙一直做匀速直线运动，甲先做匀加速直线运动然后做匀减速直线运动把握相遇特点，根据 v-t 图象特点进行分析。【
21、详解】在 v-t 图中，图象与横坐标围成的面积大小表示物体发生的位移大小，则从 t=0时刻起，开始时甲的位移比乙的大，甲在前，乙在后。6s 末甲的位移为：10，6s 末乙的位移为： x 乙 =56=30m，所以 6 s 末甲、乙相距 10m，故 A 错误；5s 末之前甲的速度大于乙的速度，二者的距离越来越远，5s 末之后甲的速度小于乙的速度，二者的距离开始缩小，故 5s 末二者速度相等时相距最远，最远距离等于上面三角形的面积为： ，故 B 正确；在 04s 内甲的平均速度： ，46s 内甲的平均速度： ，故 C 错误；8s末乙的位移为： x 乙 =58=40m= x 甲 ，即 8s 末甲乙两物
22、体相遇，故 D 正确。所以 BD 正确，AC 错误。【点睛】在同一坐标中表示两种图象，要明确两图象代表的运动形式，能和实际运动相结合，注意图象交点的含义，如本题中图象交点表示速度相等，速度相等时一般有最大距离或者最小距离。16.如图所示，光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体 A， A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体 B，对 A 施加一水平向左的力 F，整个装置保持静止若将 A 的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则( ) A. 水平外力 F 增大B. 墙对 B 的作用力减小C. 地面对 A 的支持力减小D. B 对 A 的作用力减小【答案】BD【解析】【分析】先对 B 球受力分析，受到
23、重力 mg、 A 球对 B 球的支持力 N和墙壁对 B 球的支持力 N，然后根据共点力平衡条件得到 A 球左移后各个力的变化情况；最后再对整体受力分析，根据平衡条件判断推力 F 和地面的支持力的变化情况。【详解】对 B 球受力分析，受到重力 mg、 A 球对 B 球的支持力 N和墙壁对 B 球的支持力11N，如图所示：当 A 球向左移动后， A 球对 B 球的支持力 N的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道 A 球对 B 球的支持力 N和墙壁对 B 球的支持力 N 都在不断减小，故 B D 正确；再对 A 和 B 整体受力分析，受到总重力 G、地面支持力 FN，推力 F 和墙壁的弹力
24、N，如图所示：根据平衡条件，有 F=N， FN=G，故地面的支持力不变，推力 F 随着壁对 B 球的支持力 N 的不断减小而不断减小，故 A C 错误。所以 BD 正确，AC 错误。【点睛】本题关键是先对小球 B 受力分析，根据平衡条件得到各个力的变化情况，然后再对 A、 B 整体受力分析，再次根据平衡条件列式分析。三、实验题（共 2 小题，每空 2 分，共 14 分）17.在“研究匀变速直线运动中物体速度随时间变化的规律”的实验中，两位同学按照以下两种方案进行实验：方案一 在 DIS 系统中，利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看作测量的是瞬时速度为了测量做
25、匀变速直线运动的小车的加速度，将宽度均为 d 的挡光片 A、 B 固定在小车上，如图所示，当小车做匀变速运动经过光电门时，测得 A、 B 先后挡光的时间分别为 t1和 t2，测得 A、 B 间距离为 L，则小车的加速度a_.12方案二 利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上某一清晰的点开始取计数点，如图乙所示，相邻两计数点间还有 4 个点未画出。已知打点计时器电源的频率为 50Hz.(1)通过分析纸带数据，可以算出计数点 6 对应的速度大小为_m/s。(保留三位有效数字)(2)物块加速
26、运动过程中加速度 a_m/s 2。 (保留三位有效数字)两位同学的方案都能测出加速度，从而得出匀变速直线运动的速度与时间的关系.【答案】 (1). (2). 1.40 (3). 2.00【解析】【分析】利用极短时间的平均速度表示瞬时速度求解出 A、 B 经过光电门时的瞬时速度，然后根据速度位移公式求解加速度；根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度即可求出速度；由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，根据逐差法求出加速度。【详解】方案一：挡光片宽度为 b， A、 B 先后挡光的时间分别为 t1和 t2，极短时间的13平均速度约等于瞬时速度，故 A、B 经过光电门时
27、的瞬时速度分别为： ， ，则加速度为： 。方案二：（1）相邻两计数点间还有 4 个点未画出，所以相邻两计数点间的时间为：T=0.1s，根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可得：；（2）根据逐差法可得：。【点睛】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。18.在探究力的平行四边形定则的实验中，用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳另一端系着绳套 B、 C（用来连接弹簧测力计） 其中 A为固定橡皮筋的图钉， O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳图乙是在白纸上根据实验结果画出的图(1)图
28、乙中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_(2)在实验中，如果只将细绳换成橡皮筋，其它步骤没有改变，那么实验结果是否发生变化？答：_ （选填“变”或“不变” ）(3)本实验采用的科学方法是_A理想实验法B等效替代法C控制变量法D建立物理模型法14(4)某同学在家中用三根相同的橡皮筋（遵循胡克定律）来探究合力的方法，如图所示丙，三根橡皮筋在 O 点相互连接，拉长后三个端点用图钉固定在 A、 B、 C 三点在实验中，可以通过刻度尺测量橡皮筋的长度来得到橡皮筋的拉力大小，并通过 OA、 OB、 OC 的方向确定三个拉力的方向，从而探究求其中任意两个拉力的合力的方法在实验过程中，下列说法正
29、确的是_A为了减小误差，应选择劲度系数尽量大的橡皮筋B实验需要测量橡皮筋的长度以及橡皮筋的原长C多次实验中，每次都必须保证 O 点在同一位置才能探究求合力的方法D以 OB、 OC 为两邻边作平行四边形，其对角线一定与 OA 在一条直线上且长度相等【答案】 (1). (2). 不变 (3). B (4). B【解析】【分析】在实验中 F 和 F分别由平行四边形定则及实验得出，由实验的原理可知一定沿 AO 方向的力；在实验中注意细线的作用是提供拉力，采用橡皮筋同样可以做到；本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则；【详解】 （1）实验中 F 是由平行四边形得出的，故存在一定的
30、偏差；而 F是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，故答案为 F。（2）在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变。（3）实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法，故选 B。（4）为了更准确地找出拉力的方向，橡皮筋应尽量长一些，即可以选劲度系数小一点的，故 A 正确；实验中是利用了三力平衡的方法得出平行四边形定则，即任意二力之和与第三力大小相等，方向相反，故应利用胡克定律求出弹簧的弹力，应先测量原长，再测后来的长度，故 B 正确；因实验中的处理方法和结点 O 无关，故 O 点不固定也可以得出正确结果，故 C 错误；因实验中存在误差
31、，故作图后，很可能两力的合力与第三力的方向存在偏角，故 D 错误。所以 B 正确，ACD 错误。【点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析。四计算题（共 5 个小题，共 38 分。答题过程中要有正确的方程和必要的文字说明,只有15答案没有过程不得分.）19.如图所示，在倾角为 的斜面上，一质量为 m 的小球 A 被竖直的木板挡住，不计一切摩擦，求小球 A 受到斜面和木板的弹力大小？【答案】 ,【解析】【分析】对小球进行受力分析，此时注意小球受挡板的弹力方向，不是沿斜面向上而是垂直挡板水平向右。【详解】对小球 A 受力分析，设木板对 A
32、 的弹力为 FN1，斜面对 A 的弹力为 FN2 ，由共点力平衡条件知：解得： 【点睛】挡板对小球的弹力方向与挡板垂直，部分同学受斜面上物体受力的影响，会误认为挡板对小球的支持力平行斜面向上而得出错误。20.一物体自某塔顶从静止开始自由落下，不计空气阻力，物体在落地前最后 1 秒下降高度为 25 米， g 取 10 m/s2。求：(1)这座塔有多高？(2)物体落地前瞬间的速度大小？【答案】(1) (2)【解析】【分析】根据最后 1s 内的位移，结合位移时间公式求出下落的总时间，从而求出下落的高度；根据速度时间公式求出物体落地的速度.【详解】 （1）设物体下落的总时间为 t，则 解得： t=3s
33、 16塔高 （2）物体落地前瞬间的速度【点睛】本题考查了自由落体运动公式的基本运用，通过位移关系，结合最后 2s 内的位移，求出下落的时间是解决本题的关键。21.如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。一架质量 m2kg 的无人机，其动力系统所能提供的最大升力 F36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为 f4N。 g 取 10m/s2。 求：(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞,求在 t5s 时离地面的高度 h多大？(2)当无人机悬停在距离地面高度 H100m 处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，求无人机坠落地面时的速
34、度多大?【答案】(1) h75m (2) v40m/s【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出上升的加速度，结合位移时间公式求出上升的位移。根据牛顿第二定律求出下降的加速度大小，结合速度位移公式求出坠落地面时的速度大小。【详解】 （1）设无人机上升时加速度为 a，由牛顿第二定律，有 F mg f ma 又 h at2 解得： h75m （2）设无人机坠落过程中加速度为 a1，由牛顿第二定律，有 mg f ma1 又根据位移时间公式： v22 a1H 解得： v40 m/s【点睛】本题的关键是对飞行器的受力分析以及运动情况的分析，结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解。22.为了安全，在公路上行驶的汽
35、车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v120km/h。假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开17始减速所经历的时间（即反应时间） t0.50s。刹车时汽车受到阻力的大小 f 为汽车重力的 0.40 倍。该高速公路上汽车间的距离 s 至少应为多少？【答案】155.6 m【解析】试题分析：汽车在反应时间内的位移：2 分汽车刹车的过程的加速度为： a=4m/s2 2 分刹车过程中汽车运动的位移为： 3 分所求距离为： 2 分考点：考查了匀变速直线运动规律23.如图所示，两个质量都是 m 的滑块 A 和 B，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B 间的接触面垂直于图中
36、纸面且与水平面成 角，所有接触面都光滑无摩擦，现用一个水平推力作用于滑块 A 上，使 A、B 一起向右做加速运动，试求：(1)如果要 A、B 间不发生相对滑动，它们共同向右的最大加速度是多少？(2)要使 A、B 间不发生相对滑动，水平推力的大小应在什么范围内才行？【答案】(1) a=gtan (2) 0 F2 mgtan【解析】【分析】当地面对 A 的支持力为零时，推力 F 最大，此时两个物体的加速度仍相同，由牛顿第二定律与平衡条件可以求出最大的推力对整体研究，根据牛顿第二定律求出最大加速度。【详解】 （1）设 A、 B 间的弹力为 FN，地面对 B 的支持力为 FN ，推力 F 越大，则 A
37、 越可能相对于 B 向上滑，当 F 最大时， A 刚要相对 B 向上滑， A 不受地面的支持力，设此时 A、 B共同以加速度 a 沿地面加速前进对 A 由牛顿第二定律得： F-FNsin =ma FNcos =mg 18对 B 由牛顿第二定律： FNsin =ma 联立解得： F=2mgtan a=gtan 即： A、 B 不发生相对滑动的最大加速度为 a=gtan ，最大的水平推力 F=2mgtan （2）因为桌面光滑， F0 即可使 A、 B 产生共同加速度，所以 F 的取值范围是0 F2 mgtan【点睛】解题的关键是知道两物体刚好不发生相对滑动的临界条件：地面对 A 的支持力为零，应用牛顿第二定律即可正确解题，解题时要注意研究对象的选择。19
