文档内容
八年级上册物理压轴题考卷01(解析版)
初中物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.测试范围:人教版2024八年级上册第1-2章。
2.本卷平均难度系数0.15。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。其中1-10题只有一个选项符合题目
要求,11、12题有多个选项符合题目要求)
1.下列有关物理量的大小估计与判断中,与实际相差最大的是( )
A.为了保护听力噪声不得超过90分贝
B.按照国家标准规定,冰箱的冷冻室温度应设为﹣18℃
C.钢琴中C调“mi”的振动频率是20Hz
D.十月份南京白天平均气温约为23℃
【答案】C
【详解】A.70分贝就相当于大声喊叫,已经很吵了,90分贝以上的声音就可能损伤人
类听力了,题干与事实相差无几,故A不符合题意;
B.国家确实有相关标准,冰箱的冷冻室的冷冻温度为﹣18℃,题干与事实相差无几,
故B不符合题意;
C.琴中C调“mi”的振动频率是329.6Hz,而题干与事实相差很多,故C符合题意;
D.南京地处我国南方,即使是每年十月也非常温暖,白天平均气温约为23℃,与事实
相差无几,故D不符合题意。
故选C。
2.为了监督司机是否遵守限速规定,交管部门在公路上安装了固定测速仪。如图所示,测
速仪向汽车发出两次短促的超声波信号,第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回
来的信号用时0.3s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.5s,
若发出两次信号的时间间隔是1.6s,超声波的速度是340m/s,则下列说法正确的是(
)A.汽车遇到第一次信号时,距测速仪102m B.汽车是向靠近测速仪方向行驶的
C.汽车在两次遇到信号间隔过程中,行驶了68m D.该汽车在此次监测过程中没有
超速
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,测速仪第一次发出超声波到接收到反射信号用时0.3s,则
第一次发出信号到汽车遇到第一次信号的时间为
由 可知,汽车遇到第一次信号时,距测速仪的距离为
故A错误;
B.根据题意可知,第二次发出信号到汽车遇到第二次信号的时间为
由于t<t,所以汽车是向远离测速仪方向行驶的,故B错误;
1 2
C.由 可知,汽车遇到第二次信号时,距测速仪的距离
则汽车在两次遇到信号间隔过程中,行驶的路程为
故C错误;
D.汽车在两次遇到信号间隔过程中所用的时间为
由 可知,汽车的行驶速度为由图可知,该路段汽车的限速为100km/h,所以该汽车在此次监测过程中没有超速,故
D正确。
故选D。
3.有两个发声体,第一次由甲单独发声,测得为88dB。第二次由乙单独发声,由固定在
同一地方的仪器测得为56dB。下面判断中正确的是( )
A.甲发声体振动快 B.乙发声体距仪器一定远
C.甲发声距仪器可能远 D.乙发声体振幅一定大
【答案】C
【详解】在同一地方的仪器测得甲、乙两个发声体发出的声音分别为88dB和56dB,则
甲的响度比乙的响度大。而响度受发声体振幅和距发声体的远近影响,所以当距离相等
时,甲的振幅大;当振幅相同时,甲距仪器近,而甲的振幅比乙大较多,距离仪器比乙
稍远时,也有可能测得题中的结果,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.某同学看到学校中的一个水管在滴水,马上前去拧紧。在此过程中他突然想到水滴下落
的快慢有什么规律吗?于是他和几名同学找来秒表、刻度尺、数码相机等器材开始了研
究。首先他们调整水管阀门使水能一滴滴的下落,并保持水管向下滴水的时间间隔相等。
此时他们将刻度尺放在水滴下落路径的旁边,用数码相机拍照。分析照片之后发现,每
滴水的运动规律基本相同。其中一幅照片如图所示。水滴从图中最上面一滴水位置至最
下面一滴水位置的运动过程中,下列说法中不正确的是( )
A.水滴下落的过程中速度逐渐增大B.水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度小
C.水滴下落过程中平均速度随着下落高度的增大而增大
D.水滴在前一半时间内的平均速度较全程的平均速度大
【答案】D
【详解】A.由图中可以看出,下落过程中,水滴之间的距离逐渐增大,而时间间隔相
等,所以判断雨滴速度逐渐变大,A正确,不符合题意;
B.水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离,也就是说全部时间
内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍,所以前一半时间内的平均速度小于全
程的平均速度,故B正确,不符合题意;
C.下落过程中,速度越来越快,即下落相同的高度所用时间越来越短,所以水滴下落
过程中平均速度随着下落高度的增大而增大,故C正确,不符合题意;
D.水滴在前一半时间内通过的距离小干后一半时间内通过的距离,也就是说全部时间
内通过的距离大于前一半时间内通过距离的2倍,所以前一半时间内的平均速度小于全
程的平均速度,故D错误,符合题意。
故选D.。
5.同班同学小明和小华住在同一个小区,小区门口到学校门口距离为1200m。周一早晨,
小明7∶30开始从小区门口以某一速度步行出发去上学,几分钟后,小华骑着自行车以
6m/s速度出发,在距离学校600m的地方追上小明,此时小明手表显示时间是7∶40;然
后两人一起匀速步行向学校走去,到达学校时小明手表显示时间是7∶48。下列正确的是
( )
A.小华从出发到到达学校的平均速度约为3.6m/s
B.两人相遇后步行的速度与相遇前小明步行速度的比值为3∶4
C.在7∶41两人离小区门口的距离是675m
D.小华出发时,小明已经走了576m
【答案】C
【详解】A.小华追上小明所用的时间
小华与小明一起步行的时间
t=7∶48-7∶40=8min=480s
2
则小华从出发到到达学校的平均速度故A错误;
B.相遇前小明所用时间
t=7∶40-7∶30=10min=600s
3
相遇前小明步行速度
两人相遇后步行的速度
两人相遇后步行的速度与相遇前小明步行速度的比值
故B错误;
C.在7∶41时,两人一起步行的时间
t=7∶41-7∶40=1min=60s
5
此时两人一起步行的路程
s=vt=1.25m/s×60s=75m
3 45
则在7∶41两人离小区门口的距离
s=s+s=600m+75m=675m
4 1 3
故C正确;
D.小华出发时,小明已经行走的时间
t=t-t=600s-100s=500s
6 3 1
小明已经走的路程
s=vt=1m/s×500s=500m
5 36
故D错误。
故选C。
6.甲、乙两车分别从P、Q两点出发,沿同一直线相向而行,它们的s-t图像如图所示。
乙车比甲车早出发1秒,乙车经过Р点时,甲车和Q点距离1米,则P、Q两点间的距
离( )A.一定为4米 B.可能为6米 C.可能为8米 D.可能为9米
【答案】C
【详解】由题意及图像可得,甲、乙两车做匀速直线运动,甲车的速度为
乙车的速度为
设乙车经过Р点时,甲车运动的时间为t,则乙车运动的时间为t+1,由题意可得,乙车
经过Р点时,甲车运动的距离可能比PQ的距离大1m,也可能比PQ的距离小1m,则
由 有
即
解得t=1s或者t=3s,乙车运动的距离即为PQ的距离,所以当t=1s时当t=3s时,有
故选C。
7.甲、乙、丙三人分别坐在三个升降机中,甲看到:楼房在上升、乙保持不动、丙也在上
升。则下列判断不正确的是( )
A.甲、乙相对于地面下降
B.甲、乙相对于地面运动速度相同
C.丙相对于地面一定上升
D.丙可能相对于地面下降,但下降速度小于甲和乙的速度
【答案】C
【详解】楼房相对地面来说是静止的,甲看到楼房上升,说明以地面为参照物,甲是下
降的。甲看到乙不动,说明甲乙二人之间的相对位置不变,故以地面为参照物乙也是下
降的。甲看到丙上升,说明以地面为参照物有三种可能,一是丙上升,二是丙不动,三
是丙以小于甲的速度下降。故C错误,符合题意;ABD正确,不符合题意。
故选C。
8.如图,分别是音叉、钢琴与长笛发出的C调(do)的波形图。分析该波形图,下列说法
正确的是( )
A.三种乐器音调相同,响度相同,音色相同
B.音叉与钢琴的音调相同,响度不同,音色不同
C.钢琴与长笛的响度相同,音调不同,音色不同
D.音叉与长笛的响度相同,音调相同,音色不同
【答案】D
【详解】如图,三个波形在相同的时间内振动的次数相同,说明音叉、钢琴与长笛的振动频率相同,即音调相同,三个波形的振动幅度相同,说明音叉、钢琴与长笛的响度相
同;三个波形的形状不同,说明音叉、钢琴与长笛的音色不同,故D正确,ABC错误。
故选D。
9.下面实验中使用的测量方法,正确的是( )
A.多次测量长度求平均值的方法减小实验误差时,平均值的取值可以任意四舍五入
B.用累积法测量一张纸的厚度时,可以用纸的总厚度除以纸的页数
C.一把钢尺受热后,测同一物体的长度,测量的结果偏大
D.在测量铜丝的直径时,若铜丝在笔杆上缠的太松,测量的结果会偏大
【答案】D
【详解】A.多次测量长度求平均值的方法减小实验误差时,平均值的取值应根据实际
要求四舍五入,故A错误;
B.用累积法测量一张纸的厚度时,可以用纸的总厚度除以纸的张数,不是纸的页数,
故B错误;
C.由于钢尺受热而膨胀,而刻度依然是原来标注的刻度,所以用其测量物体的长度时,
其测量结果会偏小,故C错误;
D.若铜丝在笔杆上缠的太松、存在缝隙,那么测得的总长度偏大,测得的铜丝直径将
比实际值偏大,故D正确。
故选D。
10.甲、乙两人站在一堵光滑的墙壁前,两人之间相距102m,且距离墙壁均为68m,如图
所示,甲开了一枪后,乙先后听到两声枪响的时间间隔为( )(已知空气中声音的
传播速度为340m/s)
A.0.1s B.0.2s C.0.38s D.0.4s
【答案】B
【详解】(1)分析:做此题的关键就是弄明白两次声音是怎么传播过来的.第一次是
声音直接从甲传到乙,已知声速,又有传播的路程,可利用公式t=S/V求出所用时间.
(2)第二次是声音遇到光滑的墙壁被反射到耳朵的,需要根据反射定律来画图,连接
甲乙,做连线的中垂线与墙壁交于一点c,声音从甲到c再到乙,这次声音传播通过的路程为AC+CB,已知声速,可利用公式t=S/V求出第二次所用的时间.
两次时间只差即先后听到两声枪响的时间间隔为.
解答:∵第一次声音直接从甲传到乙,
所用的时间为:t1=S1/V=102m/340m/s=0.3s,
第二次声音从甲到c再到乙用的时间,
从图可知,OA=OB=12AB=1/2×102m=51m,
OC=68m,根据勾股定理得 AC2=BC2=OC +AO 解得 AC=BC=85m
2 2
所以第二次传播的路程为:S2=AC+BC=85m+85m=170m,
则第二次的时间为:t2=S2/V=170m/340m/s=0.5s,
两声枪响的时间间隔为:t=t2−t1=0.5s−0.3s=0.2s.
故【答案】B
11.(多选)如图为某声速测量仪器的实验装置图,甲、乙是声信号采集器,铜铃到甲、
乙的距离s =20cm,s =80cm;敲打铜铃后,声音被甲、乙接收,液晶显示屏会显示甲、
1 2
乙接收到声信号的时间差,单位为ms( ),下列说法错误的是( )
A.敲打铜铃,液晶显示屏上的示数为1.765,此时测得声速约为
B.已知温度越高,声速越大:当加热铜铃与乙之间的空气后敲打铜铃,液晶显示屏的
示数将变大
C.若将铜铃放在甲、乙连线的中点,敲打铜铃,液晶显示屏的示数为0
D.若将铜铃、甲和乙从左向右依次撰放在同一条直线上,甲、乙位置固定不动,移
动铜铃,铜铃离甲越远时敲打铜铃,液晶显示屏的示数越大【答案】BD
【详解】A.设声音从铜铃到甲、乙的时间分别是 、 ,设这时的声速是 ,根据
可知 , ,敲打铜铃,液晶显示屏上的示数为1.765,即
而s =20cm,s =80cm,可求得声速
1 2
此时测得声速约为 ,A正确,不合题意;
B.已知温度越高,声速越大:当加热铜铃与乙之间的空气后敲打铜铃,在这部分空气
的声速会变大,由题意可知
由于 ,那么 ,液晶显示屏的这个时间差会变小,B错误,符合题意;
C.若将铜铃放在甲、乙连线的中点,敲打铜铃,这时 ,那么根据上式可知
这个时间差为零,液晶显示屏的示数为0,C正确,不合题意;
D.因为铜铃、甲和乙从左向右依次摆放在同一条直线上,且甲、乙位置固定不动,
所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的距离,由于乙比甲远的距离是一定的,
所以声音传到乙和甲的时间差是不变的,即液晶显示屏的数值不变,故D说法错误。
符合题意。
故选BD。
12.(多选)小七和妈妈骑自行车同时从家出发,一起去买东西,途中妈妈所骑的自行车
坏了,妈妈决定把自行车推回家维修,小七则继续前行,12min后小七发现妈妈的钥
匙在自己身上,便马上也原路返回,两人恰好同时到家。如图是小七和妈妈在整个运
动过程中离家的路程s与运动时间t的图像。下列结论正确的是( )A.m的值是1500,n的值是6 B.小七开始返回时与妈妈相距3500m
C.从家出发20min时,两人相距3125mD.小七的返程速度是妈妈返程速度的4倍
【答案】AC
【详解】A.由图像可知小七是第18 min后沿原路返回的,则根据题意可知,她妈妈
沿原路返回的时刻为18min-12min=6min,即n的值是6;由 可得两人同行时的速
度
则6min通过的路程
即m的值是1500,故A正确;
B.根据图像可知,妈妈返回到家的时间
t=30min-6min=24min
3
则妈妈返回的速度
由图像可知,小红开始返回时妈妈相距
故B错误;
C.由图像可知,小七返回的速度为
从家出发20min时,由图可知,两人再有10min会在家相遇,因此从家出发20min时,
两人相距等于小七离家的距离与妈妈离家的距离差,即故C正确;
D.综上可知,小七的返程速度与妈妈返程速度之比
故D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题
二.填空题(本题共6小题,每题3分,共18分)
13.蜻蜓点水是指雌蜻蜓将卵直接产入水中。如图所示,是小华观察到的蜻蜓贴着水面沿
着直线飞行,连续三次“点水”后水面振动的波纹图片(每次点水只形成一个波纹,
时间忽略不计),由图片可知:
(1)蜻蜓飞行的方向沿着y轴向 ;其平均速度 (选填“大
于”、“小于”、“等于”)水波扩散的速度。
(2)小华测得蜻蜓由第一次点水到第三次点水历时2s,则蜻蜓飞行的平均速度为
m/s。
(3)若蜻蜓点水的图片如乙图,蜻蜓每隔1s点一次水,则蜻蜓的飞行方向、速度及水波
速度又为 ___________。
A.向左、3m/s、2m/s
B.向右、3m/s、1m/s
C.向左、2.5m/s、1m/sD.向右、2.5m/s、1m/s
【答案】(1) 负方向 等于
(2)3.5
(3)D
【详解】(1)[1]因为三个水波的圆心在y轴上,而且沿y轴负方向水波半径越来越小,
所以蜻蜓应沿y轴负方向飞行。
[2]根据三个水波内切,即蜻蜓点水时先点水的水波恰好传到后点水的位置,所以蜻蜓
的飞行速度等于水波的传播速度。
(2)[1]蜻蜓三次点水的坐标依次为:(0,10m)、(0,3m)、(0,1m),蜻蜓
由第一次点水到第三次点水飞行的路程
时间t=2s,飞行的平均速度为
(3)根据如图所示,蜻蜓连续三次点水过程中激起的波纹,则时间越短;因为蜻蜓连
续三次点水后,所以蜻蜓向右飞行;蜻蜓第一次点水的位置在x=0,第三次点水的位
1
置x=5m,所以蜻蜓从第一次点水到第三次点水通过的路程为s′=5m;因此蜻蜓的飞行
3
速度
由图可知,3次波的传播速度相同,传播半径差
因每隔1s点一次水,则水波的传播速度v=1.5m/s。
1
故选D。
14.某同学乘坐的汽艇对着一座悬崖,他向悬崖大喊一声,经过时间t听到回声,已知声
音的传播速度为 ,若汽艇静泊在水面,他到悬崖的距离是 ;若汽艇以速度v
正对悬崖行驶,他听到回声处到悬崖的距离是 。
【答案】
【详解】[1]若汽艇静泊在水面,他到悬崖的距离是[2]如图所示:
若汽艇以速度v正对悬崖行驶,他在A处大喊一声,到B处听到回声,声音通过的路
程是
汽艇通过的路程是
他听到回声处到悬崖的距离是
15.如图是辛弃疾的《西江月·遣兴》配图,词中有:“昨夜松边醉倒,问松我醉何如。只
疑松动要来扶,以手推松曰去。”诗中“只疑松动要来扶”是以 为参照物的,
“以手推松曰去”是以 为参照物的。
【答案】 辛弃疾 辛弃疾
【详解】[1]作者醉酒之中,以自己为参照物,发现松树的位置发生变化,松树好像是
运动的,要过来扶自己,所以选择的参照物是作者辛弃疾自己。
[2]作者以手推松树,让松树离开,还是以自己为参照物,松树的位置才会发生变化,
松树好像是离开自己了,松树是运动的。
16.小华在假期探望外祖母,他乘坐火车时发现,每经过铁轨接头处,车身都要振动一次,
他还发现,火车进山洞前的一瞬间要鸣笛一次。小华恰好坐在车尾,从听到笛声到车
尾出洞,小华共数出85次车身振动,所用的时间是1分45秒。若车身总长280米,每节铁轨长12.5米,当时火车的速度是 ,山洞的长度是
m。(设火车一直匀速直线行驶,声音在空气中的传播速度是 )
【答案】 10 778
【详解】[1]从听到笛声到车尾出洞,火车行驶的时间为
在105s火车行驶的路程为
则当时火车的速度为
[2]从火车头进洞到小华听到笛声所用时间为
在0.8s内火车头行驶的距离为
听到笛声时火车在山洞外的长度为
所以山洞的长度为
17.如图所示,图中阴影部分的“面积”在数值上等于物体在 s内通过的路程。从
v-t图象中可看出速度图线和时间横轴所夹的“面积”可以表示该时间内通过的路程,
我们能利用这一点很方便的计算出路程。小明同学在笔直的跑道上跑步,他在跑步过
程中的速度与时间图象如图2所示,在120s这一时刻他距出发点 m。【答案】 2 80
【详解】[1]图中阴影部分的“面积”等于长乘以宽,在数值上等于速度与时间的乘积,
即物体在2s内通过的路程。
[2]根据“速度图线和时间横轴所夹的”面积“可以表示该时间内通过的路程”可知
人做加速运动,他通过的路程为
人做匀速运动,通过的路程为
人做减速运动,通过的路程为
人向反方向做加速运动,通过的路程为
人向反方向做减速运动,通过的路程为
故在120s这一时刻他距出发点的距离
故他距出发点的距离80m。
18.已知次声波在水中的传播速度是1500m/s。若某次海啸发生的中心位置距最近的陆地
距离是300km,海浪推进的速度是200m/s,则次声波传到岸上仪器处所用时间为
,岸上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的时间是 。
【答案】 200s 1300s
【详解】[1]次声波传到岸上所用时间为
[2]次声波传岸上时,海浪前进的距离为
从仪器接收到次声波到海浪上岸间隔的时间为
三.解答题(本题共6小题,共46分)
19.小康在“测量小车的平均速度”实验中:(1)如图甲所示,是小康使用停表测量的结果,其读数为 s;
(2)使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,小车经过A、B、C位置的时刻如图乙
所示;
①AB段距离 cm,小车在AC段的平均速度 m/s;
②下列图像中能反映小车在斜面上的运动情况的是 (图中v、s、t分别为小车运
动的速度、路程和时间)。
A. B.
C. D.
(3)小康进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为 ,后半程平均速
度为 ,则小车全程的平均速度 (用字母 和 表示)。
【答案】 289.5 40.0 0.3 B
【详解】(1)[1]测量时间时,根据分钟盘,指针位置在4到5分钟中间,靠近5分钟,
读取秒钟盘示数为49.5秒,时间为t=240s+49.5s=289.5s
(2)①[2]AB段的路程为车头到车头的距离,因此AB段路程为
[3]将金属片放到C点,测量出小车从A到C用时
A到C的距离为
则AC段的平均速度
②[4]AB段的时间
小车在AB段平均速度
小车在BC段路程为
在BC段所用的时间为
则小车在BC段的平均速度为
由上述可知
v >v
BC AB
说明小车在斜面上做加速直线运动。
A.由图可知,随时间增加,速度保持不变,是匀速直线运动,故A不符合题意;
B.由图可知,随时间增加,速度也均匀增加,是加速直线运动,故B符合题意;
C.由图可知,随时间增加,路程无变化,说明是处于静止状态,故C不符合题意;
D.由图可知,在s-t图象中是倾斜直线,说明物体做匀速直线运动,故D不符合题意;故选B。
(3)[5]设全程的路程为2s,则前半程所用时间
后半程用时
全程的平均速度为
20.通过阅读伽利略发现单摆等时性的故事,激发了小明的探究热情,他用一端系一个螺
母的细线做成一个单摆(如图所示),观察到螺母摆动过程中,每摆动一个来回所用
时间几乎相等。小明提出问题:螺母来回摆动一次所用的时间t跟哪些因素有关呢?
做出猜想如下:
猜想A:可能跟螺母摆动的角度 有关;
猜想B:可能跟绳子的长度L有关;
猜想C:可能跟螺母的质量m有关。
(1)为验证猜想,除铁架台细线和螺母,还需要的测量仪器有刻度尺、秒表、量角器
和 。
(2)小明在不同条件下,测出螺母来回摆动一次所用的时间t后,得到数据如下表:
序 绳子长度L/ 螺母的质量 螺母摆动的角度 螺母来回摆动一次的时间
号 cm m/g t/s
1 100 10 3 2.0
2 140 10 3 2.43 140 10 5 2.4
4 100 15 3 2.0
①本实验用到的实验方法是 法。对比1、2两次实验,可得出结论:当螺母质量
和摆动角度一定时,螺母来回摆动一次的时间t与 有关。
②对比2、3两次实验,可得出的结论是螺母来回摆动一次的时间t与 。
(3)综合分析实验数据可知,同一地点的单摆摆动一次的时间t只跟 有关。摆
钟就是根据这个原理制成的。有一次小明发现家里的摆钟变慢了,要把它调准,小明
应将摆钟的摆长调 (选填“长”或“短”)。
(4)实验中发现,螺母摆动到 (选填“A”、“B”或“短”)位置时速度最快。
(5)实验中发现,螺母摆动一次所用的时间很难测准,请你帮他想一个更准确的测量
方法: 。
【答案】 天平 控制变量法 细线长度L 螺母摆动的角度无关
摆长 短 B 测出摆动n次所用的时间t,然后用 得出单摆摆动1次所用
的时间
【详解】(1)[1]因为探究螺母来圆摆动一次所用的时间坷可能跟摆长、摆角、摆球
质量有关,故需有测量时间的工具刻度尺、 量角器、天平、秒表。
(2)[2][3]①影响螺母来回摆动一次所用的时间的因素有多个,用控制变量法来分析;
由1、2两次实验数据可知,螺母摆动的角度相同,细线的长度不同,螺母摆动一次
的时间不同,因此螺母来回摆动一次的时间均与细线长度有关。
[4]②由2、3两次实验数据可知,细线长度、螺母来回摆动一次的时间都相同,只有
螺母摆动的角度不同,因此由2、3两次实 验可验证猜想A,并且可得出螺母来回摆
动一次的时间均与螺母摆动的角度无关。
(3)[5][6]由表格数据可知:在同一地点(即g一定),周期的大小只与摆长有关,
摆长越长,周期越大,故绳子越长,螺母来回摆动一次的时间t越长;摆长越短,周
期越小,钟表走时越快,因此小明应将摆钟的摆长调短。
(4)[7]从高处向下摆,重力势能转化为动能,速度变大,故B的最快。
(5)[8]螺母摆动一个来回所用时间很难测准,解决这个问题的办法可以是采用累积法,即可以测出摆动n次所用的时间t,然后用 得出单摆摆动1次所用的时间。
21.爸爸为充实小明的业余生活,为他买了一台冰球游戏桌。选择单人游戏模式时,会自
动关闭两边进球口,并开启两边的碰撞感应装置。游戏者需用一个只能在底部CD上
水平移动的手柄,让冰球连续地碰撞对面感应边AB,但不能掉到底边手柄以外的其他
位置上,即可一直自动得分。小明想用所学知识探究其中的物理原理。球碰到两边感
应区、手柄和边界都会反弹,若球碰撞后速度大小不变,反弹前后速度方向的规律与
光的反射规律相似。若手柄长度l为10cm,每次发球时,球放在手柄的右端,ABCD
为一个矩形,AB边是对面感应区,BC、AD是边界,其中CD边长130cm,BC边长
150cm,如图所示,已知每次发射时球的速度均为0.5m/s。(手柄厚度不计,小球可
视为一个点)
(1)若小球垂直于CD边向上发射,求小球经多长时间碰到对面感应区?
(2)若小球从手柄最右端M点出发,以斜向右上的方向发射,如图在E点第一次与
边界相碰。已知E点到C点的距离为90cm,球每次与边界发生碰撞后,轨迹与边界所
构成的直角三角形都满足竖直边比水平边比轨迹边等于3∶4∶5的特点。求小球从发射到
弹回到底部CD总路程是多少?
(3)在(2)问球发射的同时,立即水平向右做单方向的匀速移动手柄,为保证球不
碰到CD边,则手柄的速度范围为多少?
【答案】(1)3s;(2)500cm;(3)0.1m/s~0.11m/s
【详解】解:(1)若小球垂直于CD边向上发射,则小球经过的路程即为AD边长,
所以所需的时间为
(2)根据题意作图:由题意得
,
解得
又因为在 中,三边之比是3∶4∶5,所以可得
,
由于若球碰撞后速度大小不变,反弹前后速度方向的规律与光的反射规律相似,所以
,
解得
在四边形FGIE中,FG平行于EI,EF平行于GI,即四边形FGIE是平行四边形。
所以可得
又因为在 中,三边之比是3∶4∶5,所以可得,
所以,小球运动的路程为
(3)小球在此运动过程中,需要的时间为
由图可知,棒的长度是10cm,要能接到小球,小球的至少有一端要移到K点就可以,
由此可知,棒移动的最小距离为
此时速度为
棒移动的最大距离为
此时速度为
答:(1)若小球垂直于CD边向上发射,小球经3s碰到对面感应区;
(2)小球从发射到弹回到底部CD总路程是500cm;
(3)则手柄的速度范围为0.1m/s~0.11m/s。
22.2022年,成都市被评为全国文明典范城市,其中“文明交通”是最为重要的组成都分,
小车A和小车B在马路上相向而行,车A向右运动,如图乙是小车A和小车B的路程
随着时间变化的坐标图,从开始计时到第16s两车正好相遇。(1)小车A的速度是多少?
(2)如图乙所示,小车A和小车B在开始计时的时候相距多少?
(3)如图丙所示,有两条机动车道,每条车道宽3.6m,一辆长为4.5m、宽为1.8m的轿
车以54km/h的速度由南向北匀速行驶在左侧机动车道下中间,此时,一辆长为1.8m
的自行车突然横穿机动车道,自行车与轿车在南北方向的距离为s=22.5m,不考虑轿
车与自行车车速和方向的变化,则自行车车速只有在什么范围内才能避免与该轿车相
撞。
【答案】(1)6m/s
(2)156m
(3)小于2.5m/s或大于5.4m/s
【详解】(1)由图可知,通过的时间为10s时,小车A的路程为60m,A的速度
(2)由图乙可知,B车16s共运动的路程是s =60m,由 可得A车16s共运动的路
B
程是
s ′=v t=6m/s×16s=96m
A A0
小车A和小车B在开始计时的时候相距的路程
s=s ′+s =96m+60m=156m
A B
(3)最小值的时候是自行车车速慢,自行车的车头刚好和汽车的车尾接触,轿车通过
的距离
s=22.5m+4.5m=27m
1
轿车的速度v=54km/h=15m/s,则轿车行驶的时间
1
自行车通过的路程
自行车行驶的最小速度
最大值的时候是自行车车速快,自行车的车尾碰到汽车的车头,轿车通过的距离s′=22.5m,轿车行驶的时间
1
轿车离车道边缘的距离
自行车通过的路程
自行车行驶的最大速度
自行车速度应小于4.5m/s或大于5.4m/s才能避免与轿车相撞。
23.2022年8月31日,“东方﹣2022”演习在俄罗斯乌苏里斯克市谢尔盖耶夫斯基训练场
开幕,中国人民解放军陆海空三军是首度全程参演。如图是某舰发现距离舰艇1020m
远的目标,舰艇发射火箭炮击中目标,发射后经过2s击中目标,同时看到爆炸的火光。
为了探测该海域海水的深度,舰艇人员将一束超声波垂直向海底发射,测出从发射超
声波到接受反射回波所用时间是6s,(声音在空气中的传播速度是340m/s,在水中的
传播速度是1500m/s不计光的传播时间)。试求:
(1)火箭弹的飞行速度是多少?
(2)火箭炮发射后多少时间舰艇人员能听到爆炸声?
(3)该海域的海水深度是多少?
【答案】(1)510m/s;(2)5s;(3)4500m
【详解】解:(1)火箭弹的速度
(2)火箭弹爆炸发出声音到声音传到该舰的时间:(3)已知舰艇发射火箭炮击中目标,发射后经过t=2s击中目标,发射到听到爆炸声
2
的时间
t=t+t =2s+3s=5s
3 2 声
超声波传到海底的时间
该海域的海水深度
s=v t=1500m/s×3s=4500m
2 水4
答:(1)火箭弹的飞行速度是510m/s;
(2)火箭炮发射后5s时间舰艇人员能听到爆炸声;
(3)该海域的海水深度是4500m。
24.2019年10月18日,第七届世界军人运动会在武汉举办,小明坐爸爸的小汽车去光谷
网球中心看比赛。
(1)从欢乐谷到光谷网球中心的距离约18km, 可通过武汉市内的军运会专用通道二
环线到达。在进入二环线道路旁设置有如图甲所示的标志牌,该标志牌“60”的含义是
;汽车行驶过程中经历了加速、匀速、减速等过程,如图乙所示为该汽车从欢乐谷到
光谷网球中心过程的s-t图像。则下列说法正确的是 (填序号);
A.AB段的平均速度为0.75km/h
B.BC段为匀速行驶阶段,速度为50km/h
C.DE段为匀速行驶阶段,平均速度为0.72km/min
D.汽车从欢乐谷到光谷网球中心的平均速度为0.75km/min
(2)小明坐在副驾驶的位置上,在经过一隧道时,汽车的实际平均行驶速度只有
36km/h,小明通过计时发现自己通过该隧道所用时间为3min,若爸爸的汽车长4m,则该隧道的长为多少米?
(3)某次爸爸开车带小明外出旅游时,被公路上测速仪抓拍。测速仪上超声波发射器
向汽车驶来方向发射超声波,同时开始计时,超声波碰到运动的汽车反射回来,此时
超声波接收器收到反射波就立即停止计时。已知某次测速过程中,测速仪第一次发出
信号到测速仪接收到信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,
测速仪两次发出信号的时间间隔为1.8s。请通过计算说明该汽车是否超速?
【答案】 见解析 B 1800m 超速
【详解】(1)[1]标志牌中60的含义是指该路段允许的最高速度为60km/h。
[2]A.由图乙知,AB段的路程为1.5m,时间为2min,平均速度
故A错误;
B.BC段的s-t图线是直线,路程和时间成正比,是做匀速直线运动,此段通过的距离
s =16.5m-1.5m=15m
BC
所用时间
t =20min-2min=18min
BC
速度
故B正确;
C.DE段的路程保持不变,处于静止状态,故C错误;
D.汽车从欢乐谷到光谷网球中心通过的总路程为18km,所用时间为25min,平均速
度
故D错误。
故选B。
(2)[3]3min内,汽车通过的路程即该隧道的长度。
(3)[4]超声波第一次信号到达汽车时,所用时间
汽车离测速仪的距离
s=v t=340m/s×0.3s=102m
1 声1
超声波第二次信号到达汽车,所用时间
汽车离测速仪的距离
s=v t=340m/s×0.2s=68m
2 声2
汽车通过的距离
s =s-s=102m-68m=34m
车 1 2
汽车所用的时间
t =t+t+t=0.3s+0.2s+1.8s=2.3s
车 2 3 3
汽车的速度
所以超速。