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《重慶市 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末模擬物理(一) Word版含解析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
高二期末物理模擬卷一注意事項:1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、班級、學(xué)校在答題卡上填寫清楚。2.每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑,如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。在試卷上作答無。3.考試結(jié)束后,請將答題卡交四,試卷自行保存。滿分100分,考試用時75分鐘。第I卷(選擇題)一、單選題(共7題,每題4分,共28分,每題只有一個選項符合題目要求)1.下列說法正確的是( )A.盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B.在康普頓效應(yīng)中,入射光子與晶體中的電子碰撞,有些光子散射后的波長變短C.氣體分子速率呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律,當(dāng)溫度升高時,速率大的氣體分子數(shù)目增多,所有氣體分子的動能增大D.在使兩個分子間的距離由很遠(yuǎn)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先增大后減小再增大、分子勢能先減小后增大【答案】D【解析】【詳解】A.盧瑟福在α粒子散射實驗基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型且發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,發(fā)現(xiàn)中子的科學(xué)家是查德威克,A錯誤;B.在康普頓效應(yīng)中,入射光子與晶體中的電子碰撞,把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子,光子動量變小,由可知光子散射后的波長變長,B錯誤。C.氣體分子速率呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律,當(dāng)溫度升高時,速率大的氣體分子數(shù)目增多,但不是所有分子的速率都增大,不是所有氣體分子的動能增大,故C錯誤;D.將一個分子從無窮遠(yuǎn)處無限靠近另外一個分子,分子力先增加后減小再增加,分子力先表現(xiàn)為引力,做正功,后表現(xiàn)為斥力做負(fù)功,分子勢能先減小后增大,故D正確。故選D2.已知氫原子的基態(tài)能量為,激發(fā)態(tài)能量為,其中,…。已知普朗克常量為,則下列說法正確的是( ?。?/p>
1A.氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后,核外電子動能增大,原子的電勢能減小B.基態(tài)氫原子中的電子(質(zhì)量為)吸收一頻率為的光子被電離后,電子速度大小為C.一個處于的激發(fā)態(tài)的氫原子,向低能級躍遷時可輻射出3種不同頻率的光D.若氫原子從能級向能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從能級向能級躍遷時所產(chǎn)生的電磁波也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)【答案】B【解析】【分析】【詳解】A.氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)后,電子繞核運動的軌道半徑變大,根據(jù)可知,核外電子的動能減小,電勢能增大,總能量增大,選項A錯誤;B.基態(tài)的氫原子中的電子吸收一頻率為ν的光子被電離后,最大動能為(E1本身是負(fù)值)Ekm=hν+E1設(shè)電子的最大速度為vm,則vm=選項B正確;C.一個處于n=3的激發(fā)態(tài)的氫原子,向低能級躍遷可輻射2種不同頻率的光,選項C錯誤;D.從n=4能級向n=1能級躍遷產(chǎn)生的電磁波能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),從n=4能級向n=2能級躍遷產(chǎn)生的電磁波頻率比n=4能級向n=1能級躍遷產(chǎn)生的電磁波小,故不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),選項D錯誤。故選B。3.“玉兔二號”月球車攜帶具有放射性的同位素钚Pu,不斷衰變,釋放能量為設(shè)備供熱,衰變方程為,半衰期為88年。則( ?。〢.的比結(jié)合能比U的比結(jié)合能小B.若環(huán)境溫度升高,則衰變得更快C.該衰變?yōu)棣滤プ?/p>
2D.若有100個,則經(jīng)過88年,一定還剩下50個【答案】A【解析】【詳解】A.核反應(yīng)向著比結(jié)合能大的方向發(fā)生,所以的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小,A正確;B.放射性元素的半衰期是元素本身的屬性,與環(huán)境溫度無關(guān),B錯誤;C.根據(jù)電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒,可得該衰變方程為X為,該衰變?yōu)棣了プ儯珻錯誤;D.半衰期為統(tǒng)計規(guī)律,對少量核子來說不成立,D錯誤。故選A。4.人們對電磁炮的研究不斷深入。某高中科研興趣小組利用學(xué)過的知識制造了一臺電磁炮,其原理示意圖如圖甲所示,高壓直流電源電動勢為E,大電容器的電容為C。線圈套在中空的塑料管上,管內(nèi)光滑,將直徑略小于管的內(nèi)徑的金屬小球靜置于管口附近。首先將開關(guān)S接1,使電容器完全充電,然后立即將S轉(zhuǎn)接2,此后電容器放電,通過線圈的電流隨時間的變化如圖乙所示,金屬小球在的時間內(nèi)被加速發(fā)射出去,時刻剛好運動到管口。下列關(guān)于該電磁炮的說法正確的是()A.小球在塑料管中做勻變速直線運動B.在的時間內(nèi),小球中產(chǎn)生的渦流從左向右看是順時針方向的C.在時刻,小球受到的線圈磁場對它的作用力為零D.在的時間內(nèi),電容器儲存的電能全部轉(zhuǎn)化為小球的動能【答案】C【解析】【詳解】A.線圈中的磁場強(qiáng)弱程度與通過線圈的電流大小成正比,根據(jù)乙圖可知,線圈中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通量)變化步調(diào)與電流的變化步調(diào)一致,在時間內(nèi),線圈電流從0逐漸增大,但其變化率卻逐漸減小至0,所以線圈中的磁通量變化率也逐漸減小至0,金屬小球中感應(yīng)電動勢也逐漸減小至
30,金屬小球中的渦流也逐漸減小至0,可知時刻,金屬小球受到線圈磁場對它的作用力為0,時刻,金屬小球受到線圈磁場對它的作用力也為0,故時間內(nèi),金屬小球受到線圈磁場對它的作用力應(yīng)先增大后減小,即加速度應(yīng)先增大后減小,A錯誤;B.時間內(nèi),由安培定則知線圈電流在線圈內(nèi)的磁場方向向右,線圈電流在增大,則產(chǎn)生的磁場在增大,通過金屬小球磁通量在增大,根據(jù)楞次定律可知金屬小球中產(chǎn)生渦流的磁場方向向左,由安培定則可知,金屬小球中產(chǎn)生的渦流從左向右看是逆時針方向的,B錯誤;C.時刻,線圈中電流變化率為零,所以線圈中磁通量變化率為零,金屬小球中感應(yīng)電動勢為零,金屬小球中的渦流為零,所以小球受線圈作用力為零,C正確;D.在的時間內(nèi),電容器減少的電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,磁場能有一部分轉(zhuǎn)化為小球的動能,還留有一部分磁場能。所以減少的電場能大于小球增加的動能,D錯誤;故選C。5.一含有理想變壓器的電路如圖甲所示,圖中理想變壓器原,副線圈匝數(shù)之比為2:1,電阻和的阻值分別為和,電流表、電壓表都是理想交流電表,輸入端的電流如圖乙所示,下列說法正確的是( ?。〢.時,通過電阻的電流為B.電流表的示數(shù)為C.電壓表的示數(shù)為D.內(nèi),電阻產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】B【解析】【詳解】A.由圖可知,在的前后,原線圈中的電流不變化,則副線圈中沒有感應(yīng)電流,所以通過電阻的瞬時電流為0,故A錯誤;
4B.設(shè)電流表的示數(shù)為,則有求得故B正確;C.原線圖中電流只有交流部分電流才能輸出到副線圈中,故副線圈中電流變流部分的電流最大值為;設(shè)副線圈交流電的有效值為,則求得因此中壓表的示數(shù)為故C錯誤;D.在內(nèi),電阻產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯誤。故選B。6.如圖所示,兩端封閉、粗細(xì)均勻的形管中裝有水銀,分別封閉住兩部分氣體,當(dāng)它們溫度相同且端豎直向上放置,靜止時左右液面高度差為。以下說法中正確的是( ?。〢.若形管保持豎直做自由落體運動時,兩部分氣體的壓強(qiáng)差變大
5B.若形管保持豎直向上做勻加速直線運動時,水銀柱高度差變大C.若使兩部分氣體降低相同的溫度,兩部分氣體的壓強(qiáng)差變大D.若使兩部分氣體升高相同的溫度,水銀柱高度差變大【答案】D【解析】【詳解】A.若形管保持豎直做自由落體運動時,系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài),高出的水銀柱不再對產(chǎn)生壓強(qiáng),右邊的氣體會將水銀柱向左壓,右邊氣體壓強(qiáng)減小,左邊氣體壓強(qiáng)增大,兩部分氣體的壓強(qiáng)差變小,故A錯誤;B.若形管保持豎直向上做勻加速直線運動時,系統(tǒng)處于超重狀態(tài),高出的水銀柱對產(chǎn)生壓強(qiáng)增大,左邊的氣體會將水銀柱向右壓,水銀柱高度差變小,故B錯誤;CD.根據(jù)題意,設(shè)初狀態(tài)部分氣體壓強(qiáng)為,B部分氣體壓強(qiáng)為,則有則有由理想氣體狀態(tài)方程有可知,氣體體積不變時有可知,變化相同的溫度,原壓強(qiáng)越大,變化越大,降低相同的溫度,B部分氣體壓強(qiáng)降低的多,兩部分氣體的壓強(qiáng)差變小,升高相同的溫度,B部分氣體壓強(qiáng)升高的多,兩部分氣體的壓強(qiáng)差變大,右邊的氣體會將水銀柱向左壓,水銀柱高度差變大,故C錯誤,D正確。故選D。7.一球形熱氣球,總質(zhì)量(包括隔熱性很好的球皮以及吊籃等裝載)為300kg。經(jīng)加熱后,氣球膨脹到最大體積,其直徑為18m。設(shè)球內(nèi)外氣體成分相同,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)稍高于大氣壓。已知大氣溫度為27℃,壓強(qiáng)為1atm,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度為1.3kg/。試問:熱氣球剛好能上升時,球內(nèi)空氣的溫度應(yīng)為多少?
6A.327KB.300KC.400KD.320K【答案】A【解析】【詳解】把球內(nèi)外氣體都當(dāng)作理想氣體.當(dāng)氣球脹足剛要升起時,氣球所受浮力等于氣球連同裝載所受的重力,由此得質(zhì)量關(guān)系為其中為此時球內(nèi)氣體質(zhì)量,為氣球排開空氣的質(zhì)量,它的大小為式中是氣球的直徑,為此時(溫度壓強(qiáng))空氣的密度,它與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下()的空氣密度的關(guān)系為于是得到設(shè)膨脹后的氣球內(nèi)空氣體積和壓強(qiáng)為和,溫度為,則由理想氣體狀態(tài)方程知另一方面,考慮被氣球排開的那一部分大氣,應(yīng)有、、為那部分空氣的壓強(qiáng)、體積和溫度,由題設(shè)知故有故選A。
7二、多項選擇題:共3題,每題5分,共15分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化,其體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的圖像如圖所示,氣體經(jīng)歷了的循環(huán)過程,下列分析正確的是( ?。〢.過程氣體壓強(qiáng)不變B.過程氣體放出熱量C.單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù),C狀態(tài)一定比D狀態(tài)的小D.氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的平均次數(shù),A狀態(tài)一定比C狀態(tài)的小【答案】BD【解析】【詳解】A.由圖可知,過程氣體的體積不變,溫度升高,由查理定律可知,氣體壓強(qiáng)變大,故A錯誤;B.由圖可知,過程氣體溫度降低,內(nèi)能減小,氣體體積不變,氣體不做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體放出熱量,故B正確;C.由圖可知,氣體在C狀態(tài)的體積小于D狀態(tài)的體積,則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù),C狀態(tài)一定比D狀態(tài)的大,故C錯誤;D.由圖可知,過程中,氣體的溫度不變,體積減小,由玻意耳定律可知,氣體壓強(qiáng)增大,則氣體在A狀態(tài)的壓強(qiáng)小于在C狀態(tài)壓強(qiáng),則氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積的平均次數(shù),A狀態(tài)一定比C狀態(tài)的小,故D正確。故選BD。9.圖甲為某種光電煙霧探測器裝置示意圖,光源S發(fā)出頻率為的光束,當(dāng)有煙霧進(jìn)入該探測器時,光束會被煙霧散射進(jìn)入光電管C,當(dāng)光照射到光電管中的金屬鈉表面時會產(chǎn)生光電子,進(jìn)而在光電管中形成光電流,當(dāng)光電流大于某臨界值時,便會觸發(fā)報警系統(tǒng)報警。用如圖乙所示的電路(光電管K極是金屬鈉)研究光電效應(yīng)規(guī)律,得到鈉的遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系,如圖丙所示,元電荷為e。下列說法正確的是( )
8A.由圖丙知,普朗克常量B.由圖丙知,金屬鈉的逸出功為C.圖甲中,光源S發(fā)出的光越強(qiáng),探測器的靈敏度就越高,光電子的最大初動能就越大D.圖乙中,光電管K極使用的金屬材料逸出功越大,截止頻率越大,探測器的靈敏度就越高【答案】AB【解析】【詳解】A.由光電效應(yīng)方程和動能定理知,光電管加反向電壓時得知遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系圖中圖線的斜率為,結(jié)合圖像可求得選項A正確;B.由光電效應(yīng)方程有可知時對應(yīng)的光照頻率為極限頻率,由丙圖可求得則金屬鈉的逸出功為
9選項B正確;C.圖甲中,在光源頻率不變條件下,光束越強(qiáng),相同時間內(nèi),相同煙霧濃度下散射到光電管上的光子數(shù)越多,產(chǎn)生的光電流越大,但光電子的最大初動能不變;故C錯誤;D.圖乙中,光電管K極使用的金屬材料逸出功越大,截止頻率越大,從光電管出來的光電子的最大初動能就越小,探測器的靈敏度就越低,越不容易觸發(fā)報警器報警,選項D錯誤。故選AB。10.如圖所示,圖中兩條平行虛線間存有勻強(qiáng)磁場,虛線間的距離為2L,磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形閉合線圈,ad與bc間的距離為2L且均與ab相互垂直,ad邊長為2L,bc邊長為3L,t=0時刻,c點與磁場區(qū)域左邊界重合?,F(xiàn)使線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流I及ab間電勢差U隨時間t變化的關(guān)系圖線可能是( ?。〢.B.
10C.D.【答案】BC【解析】【詳解】設(shè),在時間內(nèi),cd邊在切割磁場,產(chǎn)生的電流方向為逆時針,與正方向一致,由法拉第電磁感應(yīng)定律得由閉合電路歐姆定律得ab端的電壓為在的時間內(nèi),同理可得,線框產(chǎn)生的電流為電流方向逆時針方向;ab端的電壓為在的時間內(nèi),同理可得,線框產(chǎn)生的電流為電流方向逆時針且在減??;ab端的電壓為
11在的時間內(nèi),cd邊全部離開磁場,ab邊進(jìn)入磁場切割磁感線,產(chǎn)生電流方向為順時針,可得電流大小為由于此時是ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源,ab間的電壓為外電壓,且a點電勢也高于b點電勢,故有故選BC。第II卷(非選擇題)一、實驗題(共2題,11題8分,12題6分,共14分)11.某興趣小組使用如圖(a)所示的實驗裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。小艾同學(xué)將打點計時器固定在鐵架臺上,讓重物帶動紙帶從靜止開始自由下落。(1)所用器材有:電磁打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、毫米刻度尺、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需____________。A.秒表B.天平及砝碼C.8V交流電源D.220V交流電源(2)實驗中,下列操作正確的是____________。A.安裝器材時應(yīng)將打點計時器安裝在豎直面內(nèi),并使兩個限位孔處于同一豎直線上B.釋放紙帶前用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直,并使重物遠(yuǎn)離打點計時器C.為保證打下第一個點時紙帶的速度為零,實驗中要確保在釋放紙帶的同時接通電源(3)小伊同學(xué)得到的一條紙帶如圖(b)所示,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打出的五個點。已知電磁打點計時器所用交流電的頻率為50Hz,則打下點D點時重物的速度大小為____________m/s,重物下落的加速度大小為____________m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
12【答案】①.C②.A③.1.5④.9.5#9.6#9.7【解析】【詳解】(1)[1]CD.實驗中打點計時器需要8V的交流電源,故C需要,D不需要;A.紙帶上相鄰兩計時點的時間間隔已知,所以不需要秒表,故A不需要;B.實驗中不需要測量質(zhì)量,則不需要天平和砝碼,故B不需要。故選C。(2)[2]A.兩個限位器的孔在同一豎線上,能減小紙帶與孔的阻力,故A正確;B.用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直,使重物靠近打點計時器,故B錯誤;C.實驗時應(yīng)先接通電源,待打點穩(wěn)定后,再釋放紙帶,故C錯誤。故選A。(3)[3]根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可知打D點時的速度大小等于C、E兩點間平均速度,即[4]根據(jù)逐差法可得自由落體加速度大小為12.某實驗小組用如圖甲所示的裝置來探究氣體等溫變化的規(guī)律。(1)下列實驗操中,有助于減小實驗誤差的有_____________;A.實驗中緩慢推動活塞,改變空氣柱的體積,讀出對應(yīng)的壓強(qiáng)
13B.推動活塞時,為了保持裝置穩(wěn)定,用手握住注射器C.在注射器活塞上涂上潤滑油,防止漏氣(2)若實驗中沒有做好密封,導(dǎo)致空氣柱漏氣,則實驗所得的圖像可能是圖乙中的_____________(選填①、②或③)。【答案】①AC##CA②.③【解析】【詳解】(1)[1]A.實驗中緩慢推動活塞,以免操作動作快使空氣柱的溫度發(fā)生改變,故A正確;B.實驗過程中手不能握注射器前端,以免改變了空氣柱的溫度,使氣體發(fā)生的不是等溫變化,故B錯誤;C.在活塞上涂上潤滑油,保持良好的密封性,保持封閉氣體的質(zhì)量不發(fā)生變化,故C正確。故選AC。(2)[2]若實驗中沒有做好密封,導(dǎo)致空氣柱漏氣,則減小,即圖像的斜率減小,是圖乙中的③。二、計算題(13題10分,14題13分,15題18分,共計41分)13.如圖所示,一左細(xì)右粗的封閉玻璃管靜止在水平面上。管內(nèi)封有一定量的水銀,水銀柱在細(xì)管和粗管中的長度均為l。水銀柱兩側(cè)各封閉了一定量的理想氣體,左側(cè)細(xì)管中氣柱長度為,右側(cè)粗管中氣柱長度為。細(xì)管的截面積為S,粗管的截面積為。起初,兩部分氣體的壓強(qiáng)均為,溫度均為。環(huán)境溫度恒為,水銀密度為ρ,重力加速度為g,穩(wěn)定時水銀液面與管壁垂直,求:(1)若緩慢抬高左側(cè)細(xì)管,使水銀剛好全部進(jìn)入右側(cè)粗管中,求此時玻璃管與水平面的夾角(可用其三角函數(shù)表示):(2)若放掉右側(cè)粗管中的部分氣體,使水銀剛好全部進(jìn)入右側(cè)粗管中,求放出氣體占原右側(cè)氣體的比例。【答案】(1);(2)
14【解析】【詳解】(1)對左側(cè)氣體,T不變,初態(tài):,,末態(tài):壓強(qiáng),體積由得對右側(cè)氣體,T不變,初態(tài):,,末態(tài):壓強(qiáng),由得由平衡關(guān)系:其中,得(2)放氣后右側(cè)氣體壓強(qiáng)若未放氣,T不變,有得故放掉氣體占原來氣體的比例為14.如圖所示,斜面和水平面上固定有兩條光滑的金屬導(dǎo)軌ABC和EFG,斜面與水平面平滑連接,斜面傾角為,水平導(dǎo)軌足夠長,導(dǎo)軌間距為,電阻不計。水平面有豎直向上的勻強(qiáng)磁場。斜面有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度大小均為、一金屬棒ab
15垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌接觸良好、在外力作用下靜止于斜面軌道上某處,棒ab質(zhì)量,電阻。在導(dǎo)軌上方有一單刀雙置開關(guān)分別連接了一個電容器C和一個定值電阻R,,;開關(guān)S接1,撤去外力。金屬棒將由靜止開始沿斜軌下滑,已知到達(dá)斜面底端前已獲得最大速度、重力加速度為g。求:(1)求金屬棒能獲得的最大速度;(2)金屬棒在水平軌道能滑行的距離;(3)若金屬棒以最大速度滑過斜面底端的瞬間,開關(guān)S接2,求金屬棒最終的速度?!敬鸢浮浚?)2m/s;(2)0.8m;(3)【解析】【詳解】(1)當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時,則解得vm=2m/s(2)在水平軌道運動至停止時,由動量定理解得x=0.8m(3)若金屬棒以最大速度滑過斜面底端瞬間,開關(guān)S接2,則電容器充電,金屬棒受安培力作用速度逐漸減小,當(dāng)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于電容器兩板間電壓時,金屬棒做勻速運動,則
16由動量定理解得15.如圖所示,一輛長L=8m的載貨卡車質(zhì)量為M=1500kg,車箱載有m=500kg的圓柱形鋼錠,并用鋼絲繩固定在車廂中,鋼錠離車廂右端距離l=4m。卡車以v0=8m/s的速度勻速行駛,當(dāng)卡車行駛到某一十字路口前,車頭距人行橫道S0=25m處時發(fā)現(xiàn)綠燈還有t0=4s轉(zhuǎn)為黃燈,司機(jī)決定讓車以a=1m/s2加速度加速通過這個路口,重力加速度g=10m/s2:(1)請通過計算判斷卡車能否在綠燈轉(zhuǎn)黃燈前車尾通過x=5m寬的人行橫道;(2)當(dāng)卡車剛加速行駛t=2s時發(fā)現(xiàn)有行人要通過人行橫道,司機(jī)立刻緊急剎車使車所受阻力恒為f=1.2×104N而做減速運動,剎車瞬間車廂固定鋼錠的鋼絲繩脫落,鋼錠勻速撞向車頭(不計鋼錠與車廂間的摩擦),求從卡車開始剎車到鋼錠撞上車頭經(jīng)歷的時間;(3)在第(2)問情形中,若鋼錠與車頭碰撞時鋼錠沒有反彈,且相撞時間極短可忽略不計。請通過計算判斷卡車停止運動時車頭是否壓上人行橫道線?!敬鸢浮?1)能;(2);(3)壓上了人行橫道線【解析】【詳解】(1)設(shè)載貨卡車在時間內(nèi)做勻加速運動的位移為,由運動學(xué)公式可得解得由于,所以卡車能在綠燈轉(zhuǎn)黃燈前車尾通過人行橫道。(2)設(shè)當(dāng)卡車加速行駛時速度為,位移為,由運動學(xué)公式可得設(shè)卡車從開始剎車到鋼錠撞上車頭運動的時間為t',卡車速度為v2,位移為s2,鋼錠位移為
17,卡車勻減速運動的加速度大小為a1,由運動學(xué)公式及它們間的位移關(guān)系可得解得(3)設(shè)卡車和鋼錠發(fā)生完全非彈性碰撞后的共同速度為v3,對碰撞過程由動量守恒定律可得設(shè)卡車和鋼錠一起再次做勻減速運動的加速度大小為,位移為,由動力學(xué)方程和運動學(xué)公式可得解得由于,所以卡車停止運動時車頭壓上了人行橫道線。
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