资源简介

2025-2026学年山东省青岛大学附中高一（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.2025年2月，杭州宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示，该机器人能跋山涉水，顺利避开障碍物，能跑、能跳，还能空中翻转，甚至能单脚站立保持静止。下列说法正确的是( )
A. 研究翻转姿态时可将机器人看成质点
B. 研究避开障碍物时可将机器人看成质点
C. 研究某时刻所处的位置时可将机器人看成质点
D. 机器人结构复杂，不能看成质点
2.在新加坡举行的2025年世界游泳锦标赛男子100米蛙泳决赛中，覃海洋返程反超，以58秒23的成绩夺冠，这是该届世锦赛中国游泳队获得的首枚金牌。已知世锦赛比赛的泳池为50m的标准泳池，下列说法正确的是( )
A. 100m指的是位移 B. 58秒23指的是时刻
C. 覃海洋的平均速度大小约为 D. 覃海洋的平均速率约为
3.关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )
A. 加速度方向为正，速度一定增大
B. 加速度逐渐增大，速度一定逐渐增大
C. 加速度方向保持不变，速度方向可能不变
D. 加速度大小为，表明在任意1s内速度增加
4.一只杯子放在水平桌面上保持静止状态，下列关于杯子和桌面受力情况的分析正确的是( )
A. 桌面受到的压力就是杯子的重力
B. 杯子受到向上的支持力，是由于桌面发生了形变
C. 杯子受到的支持力和桌面受到的压力是同一个力
D. 杯子和桌面之间有弹力作用，其原因是桌面发生了形变，杯子并未发生形变
5.如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下水平向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来，下列说法正确的是( )
A. 桌布对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向右
B. 桌布对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向右
C. 桌面对鱼缸的摩擦力是静摩擦力，方向水平向右
D. 桌面对鱼缸的摩擦力是滑动摩擦力，方向水平向右
6.一物体由静止开始做匀加速直线运动，若在第4s内的平均速度为，则物体的加速度大小为( )
A. B. C. D.
7.某同学发现水龙头损坏后不能完全关闭，有水滴从管口由静止开始不断下落，每两个水滴之间时间间隔相等。如图所示为某时刻拍到的一张照片，水滴3刚好离开管口。忽略空气阻力和水滴间的相互影响，下列说法正确的是( )
A. 水滴都做匀速直线运动
B. 落地前，水滴1、2之间距离越来越小
C. 落地前，水滴1、2之间速度差保持不变
D. 图示时刻水滴1、2间距离与2、3间距离之比为1：3
8.如图所示，物体从O点由静止开始做匀加速直线运动，依次经过A、B、C三点。已知OA、AB、BC三段的位移大小之比为1：2：3，下列说法正确的是( )
A. 经过A、B、C三点的速度大小之比为1：2：3
B. 经过A、B、C三点的速度大小之比为1：3：6
C. 经过OA、AB、BC三段的时间之比为1：3：6
D. 经过OA、AB、BC三段的时间之比为1：
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.某物体从静止开始做直线运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 时，物体的速度最大
B. 时，物体的速度大小为
C. 在内，物体的速度先增大后减小
D. 在内，物体的平均速度大小为
10.WorkingModel是一款仿真软件，可以记录物体的运动过程并描绘出运动图像。如图为该软件导出的汽车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像，已知在3s时汽车静止，下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车的位移大小为18m
B. 汽车的初速度大小为
C. 汽车刹车的加速度大小为
D. 从开始刹车计时，经过1s汽车的位移大小为10m
11.在足够高的塔顶上以初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，重力加速度大小，从抛出至位移大小为的过程中，关于小球的运动下列说法正确的是( )
A. 经过的时间可能为 B. 通过的路程可能为
C. 平均速度可能为，方向竖直向上 D. 平均速度可能为，方向竖直向下
12.智能驾驶技术日趋成熟，在某次模拟驾驶训练中，甲、乙两辆智能汽车在相邻的直行车道沿同一方向运动，二者的图像如图所示。已知时，两车恰好并排行驶，下列说法正确的是( )
A. 时，甲在乙前方处
B. 时，甲在乙前方处
C. 时，两车再次并排行驶
D. 时，两车再次并排行驶
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某兴趣小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，图乙是某次实验获取的一段纸带，请回答以下问题。
要完成实验除了图甲中已有的器材外，还需要的器材有______。
A.220V交流电源
B.8V交流电源
C.毫米刻度尺
D.天平
实验中打点计时器每隔打一个点，图乙纸带上相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则小车的运动方向是______填“从A向C”或“从C向A”，小车的加速度大小为______计算结果保留三位有效数字。
14.小明利用手机测量当地的重力加速度，实验场景如图甲所示，他将一根木条平放在台阶的边缘，小球放置在木条上，打开手机的“声学秒表”软件，用钢尺水平击打木条使其转开后，小球开始下落，一段时间后撞击地面，手机从接收到钢尺的击打声开始计时，至接收到小球落地的撞击声停止计时，记录下击打声与撞击声的时间间隔t，多次测量不同台阶距离地面的高度h及对应的时间间隔t。
现有以下材质的小球，实验中应当选用______。
A.钢球
B.乒乓球
C.泡沫球
在上述实验过程中，声音传播需要时间，为减小误差手机应放置在______。
A.M点
B.O点
C.N点
作出图像，如图乙所示，由图像可得重力加速度大小______计算结果保留两位有效数字。
由于实验中未考虑木条厚度，根据图像计算的重力加速度g与真实值相比______填“偏大”“偏小”或“无偏差”。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.2025年4月22日，全球首张无人机物流通行证获批，低空经济迈入新高度。如图所示，无人机从地面由静止起飞，竖直向上做匀加速直线运动，加速4s后，无人机又匀速上升一段时间，最后再匀减速2s，恰好到达顾客家阳台且速度为0。遥控器显示无人机上升过程最大速度为，最大高度为23m。求：
无人机做匀加速直线运动时的加速度大小；
无人机匀速上升的时间。
16.如图甲所示，质量的物块静置在水平地面上，右端固定一轻弹簧。用一水平力F推拉该弹簧的右端，水平力F与弹簧长度l的关系如图乙所示，当弹簧长度为8cm时，物块匀速前进。已知物块与地面间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，重力加速度大小，求：
弹簧的劲度系数；
物块和地面间的动摩擦因数；
弹簧长度为3cm时，物块所受摩擦力的大小和方向。
17.猎豹在某次狩猎中发现前方处有一只羚羊，立刻以的加速度从静止开始追赶。猎豹在运动过程中的最大速度为，且由于身体原因，最大速度仅能维持一定时间，之后做加速度大小为的匀减速运动。羚羊在猎豹追赶后开始奔跑，做匀加速直线运动，经50m的距离加速到最大速度，并能维持较长的时间，两者始终在一条直线上。
求猎豹和羚羊加速到最大速度所需要的时间；
若猎豹恰好在其速度即将减小时追上匀速运动的羚羊，求猎豹以最大速度运动能维持的时间；
猎豹要想追上羚羊，求的最大值。
18.在某汽车碰撞实验场中，为精准记录碰撞过程，一无人机可视为质点跟随汽车拍摄。实验汽车车身长度，以的速度水平向左匀速行驶，运动至距离竖直墙壁的位置时，开始以加速度大小做匀减速直线运动，无人机始终以的速度水平向左匀速运动。如图所示，汽车刚开始刹车的瞬间，无人机恰好位于汽车车身左端的正上方，由于汽车前方装有特殊保护装置，其撞墙后几乎不发生形变，汽车撞墙时间极短且会以撞墙前速度大小的一半反向弹回反弹过程中车头始终朝向墙壁，反弹后汽车仍以大小的加速度做匀减速直线运动。求：
汽车从开始刹车到撞墙所用的时间；
无人机第一次运动至车身右端正上方时，汽车的速度大小；
从图示位置开始，无人机再次运动至车身左端正上方所经历的时间。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：研究机器人的翻滚姿态，机器人的大小和形状不可以忽略，不可将机器人看成质点，故A错误；
B.研究机器人避开障碍物时，机器人的大小和形状不可以忽略，不可将机器人看成质点，故B错误；
C.定位机器人某时刻所处的位置时机器人的大小和形状可以忽略，可将机器人看成质点，故C正确；
D.机器人结构复杂，根据情况也可能看成质点，故D错误。
故选：C。
根据看作质点的条件判断。
考查质点的概念和理解，会根据题意进行准确分析解答。
2.【答案】D
【解析】解：是运动轨迹的长度，指的是路程，故A错误；
秒23指的是时间间隔，故B错误；
覃海洋的位移为0，则平均速度大小为0，故C错误；
覃海洋的路程为100m，则平均速率大小为，故D正确。
故选：D。
根据位移和路程，时间和时刻，平均速度和平均速率的概念进行分析解答。
该题考查对位移和路程，时间和时刻，平均速度和平均速率等概念的理解，会根据题意进行准确分析解答。
3.【答案】C
【解析】解：A、加速度方向为正，当速度的方向与加速度方向相同时物体做加速运动，当速度的方向与加速度方向相反时物体做减速度运动，故A错误；
B、当加速度的方向与速度方向相反时物体做减速度运动，物体的加速度逐渐增大，它的速度却减小，故B错误；
C、加速度不变的物体，其速度方向可能不变，如匀加速直线运动，故C正确；
D、加速度大小为，在任意1s内速度可能增加，也可能减小，故D错误。
故选：C。
加速度是反映速度变化快慢的物理量，当加速度和速度方向相同时物体做加速运动，方向相反时做减速运动。
解决本题的关键知道加速度的物理意义，会通过加速度的方向和速度的方向判断物体是加速还是减速。
4.【答案】B
【解析】解：判定是否为同一个力，施力物体和受力物体必须相同，桌面受到的压力的施力物体为杯子，受力物体是桌面，而重力的施力物体是地球，受力物体为杯子，故压力和重力不是同一个力；杯子受到的支持力和桌面受到的压力，其施力物体和受力物体不同，不是同一个力，故AC错误；
B.形变的物体为施力物体，杯子受到向上的支持力，是由于桌面发生了形变，故B正确；
D.弹力产生的条件：相互接触，发生弹性形变；杯子和桌面之间有弹力作用是两者都发生形变，故D错误；
故选：B。
判定是否为同一个力，施力物体和受力物体必须相同；形变的物体为施力物体；弹力产生的条件：相互接触，发生弹性形变。
本题主要考查了弹力，解题关键是掌握形变的物体为施力物体；弹力产生的条件：相互接触，发生弹性形变。
5.【答案】B
【解析】解：桌布与鱼缸间发生相对滑动，两者间摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，桌布相对鱼缸向右运动，所以桌布对鱼缸的摩擦力方向水平向右，故A错误，B正确；
鱼缸在桌面上运动，两者间的摩擦力为滑动摩擦力，鱼缸相对桌面向右运动，所受摩擦力方向水平向左，故CD错误；
故选：B。
桌布与鱼缸间发生相对滑动，鱼缸相对桌面也发生相对滑动，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
本题主要对摩擦力的考查，解题关键是掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
6.【答案】A
【解析】解：物体由静止开始做匀加速直线运动，在第4s内的平均速度为，根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度，则第末的速度为
则物体的加速度为
故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求解第末的速度，根据加速度的定义式求解加速度。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
7.【答案】C
【解析】解：A、由于忽略空气阻力和水滴间的相互影响，水滴下落过程中只受重力，且初速度为零，故水滴做匀加速直线运动，故A错误；
B、设两滴水滴之间的时间间隔为，则第2滴水下落时间t时刻两滴水的距离为：，可以发现随着时间t的增加1、2两水滴在下落过程中距离越来越大，故B错误；
C、根据自由落体运动速度公式，水滴1、2之间速度差为：，由于g、是个定值，所以，落地前水滴1、2之间速度差保持不变，故C正确；
D、根据匀加速直线运动相邻时间间隔位移之比为1：3：5： 可知，图示时刻水滴1、2间距离与2、3间距离之比为3：1，故D错误。
故选：C。
根据自由落体运动的条件分析；写出两水滴之间距离的表达式分析；根据两水滴的速度关系即可分析根据初速度为零的匀加速直线运动规律分析。
掌握物体做自由落体运动的条件，知道初速度为零的匀加速直线运动的规律，熟练掌握运动学公式是解题的基础。
8.【答案】D
【解析】解：AB、根据位移-速度公式
可得
由于OA、AB、BC三段的位移大小之比为1：2：3，则经过A、B、C三点的速度大小之比为，故AB错误；
CD、根据，则经过OA、AB、BC三段的时间之比为：：：：，故C错误，D正确。
故选：D。
根据匀变速直线运动的规律得出速度和时间的表达式，再代入数据求出比例。
本题考查初速度为零的匀加速直线运动的规律的应用，关键是熟练运用公式，注意过程选取，本题也可以直接运用初速度为0的比例规律。
9.【答案】CD
【解析】解：A、图像的斜率表示物体的速度，时，物体的速度为零，故A错误；
B、内物体的平均速度，图像的斜率表示物体的速度，即内物体的逐渐增大，所以时，物体的速度大小为大于，故B错误；
C、图像的斜率表示物体的速度，所以在内，物体的速度先增大后减小，故C正确；
D、平均速度等于位移与时间的比值，在内，物体的平均速度大小为，故D正确。
故选：CD。
图像的斜率表示物体的速度，根据图像分析物体的运动；平均速度等于位移与时间的比值。
本题要能根据图像读出有效信息，知道图像的斜率表示速度，并熟练运用运动学公式进行解答。
10.【答案】ABD
【解析】解：BC、汽车刹车做匀减速直线运动，匀变速直线运动的位移公式为
两边除以t得
因此图像为直线，斜率为，截距为
分析图像与已知条件：已知时汽车静止，末速度
由图像知，时
代入
得
结合
联立解得
故B正确，C错误。
A、刹车位移
，故A正确。
D、时的位移
，故D正确。
故选：ABD。
汽车做匀减速直线运动，把位移公式变形后，结合图像给出的特定时刻的比值，再加上汽车在3秒时速度为零的条件，联立算出初速度和加速度的大小。之后分别计算刹车的总位移、1秒内的位移，以此判断各个选项的正确与否。
这道题是匀变速直线运动公式的创新应用题，是高考中“图像创新+匀变速规律”类题目的典型代表，既考查基础公式的掌握，又要求对图像的物理意义有深层理解，能很好地检验知识的灵活应用水平。
11.【答案】AC
【解析】解：A、以竖直向上的方向为正方向，当位移向上时，则有：，解得：，，当位移向下时，则有：，解得：，不符合题意，舍去，故A正确；
B、小球上升的最大高度为：，则小球运动的路程可能为：，，，故B错误；
C、当位移方向向上时，平均速度为：，或，方向竖直向上，故C正确；
D、当位移方向竖直向下时，平均速度为：，方向竖直向下，故D错误。
故选：AC。
已知小球的位移的大小，但位移的方向不确定，可能向上，也可能向下，分两种情况由运动学公式求解。
竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，抓住这两个过程的对称性进行分析．也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理，已知小球的位移大小，但位移方向不确定，可能向上，也可能向下，分两种情况由运动学公式求解。
12.【答案】ABC
【解析】解由图可知，甲做匀加速运动，加速度为，乙先做匀速运动，后做匀加速运动，加速度为，由题意知，时，两车相遇，则时刻，两车间距离等于两车在内位移之差，则，即甲在乙前方，故A正确；
B.，乙车还是匀速运动，两车间距离，即乙车在甲车前方处，故B正确；
C.时，甲乙之间距离为，即两车再次并排行驶，故C正确；
D，5s时，甲车速度为，内甲车的位移为，乙车位移为。所以时甲在乙前方处，
故D错误。
故选：ABC。
由图像判断甲乙两车的运动状态，结合匀速运动公式和匀变速运动公式求解不同时间段内的位移，逐项判断分析。
本题要能根据图像去分析物体的运动过程，关键要能判断甲乙运动状态。
13.【答案】BC 从C向
【解析】解：电磁打点计时器使用的是8V交流电源，故A错误，B正确；
C.测量点迹间的距离需要使用毫米刻度尺，故C正确；
D.该实验不需要测量质量，不需要天平，故D错误。
故选：BC。
小车做加速度运动，由纸带数据可知，从左往右点迹间的距离越来越大，则小车运动的方向是从C向A。
相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得小车的加速度大小为
故答案为：；从C向A，。
根据电磁打点计时器的工作电压判断；根据测量长度的工具判断；根据实验原理判断；
根据相邻点迹间的距离判断；根据逐差法计算小车运动的加速度。
本题关键掌握探究小车速度随时间变化规律的实验原理、根据匀变速直线运动规律计算小车加速度的方法。
14.【答案】A B 偏小
【解析】解：为降低空气阻力对小球运动的影响，使其更接近自由落体运动条件，应选用密度较大、体积较小的材料，故A正确。
实验测得时间包含声音传播时间。设起点、终点到手机距离分别为、，声速为v，则。要使，需满足，即手机应置于起点与终点连线的中垂线位置几何中心，图中O点符合要求，故B正确。
由自由落体公式可得，故图线斜率对应重力加速度g。取图线上点计算得合理范围。
真实下落高度为木条厚度，实际加速度；而测量时仅用h计算得，显然，故测量值偏小。
故答案为：；；；偏小。
实验中应选择密度大、体积小的钢球，以减小空气阻力对自由落体运动的影响，使测量结果更接近真实重力加速度值。
手机应放置在O点，即小球下落起点和终点的几何中心位置，这样可以消除声音传播时间带来的系统误差，使测量时间更接近真实下落时间。
根据自由落体运动规律，2h与成正比，通过绘制图像并计算斜率即可得到重力加速度值。从图乙中读取数据点计算斜率，得到g约为。
由于未考虑木条厚度，实际下落高度比测量值大，导致根据测量高度计算的重力加速度值比真实值偏小。
本题是一道典型的自由落体运动实验题，通过测量时间间隔和下落高度来测定重力加速度。题目考查实验器材的选择、误差分析、图像处理以及自由落体运动规律的应用。在实验器材选择上，强调减小空气阻力的影响，体现了对实验条件的控制能力。声音传播时间的误差分析需要学生理解时间测量的原理，并运用几何知识进行判断，考查了物理建模能力。通过图像处理数据，既考查了自由落体公式的变形应用，又训练了学生的图像分析能力。最后关于木条厚度影响的误差分析，要求学生深入理解测量原理，体现了对实验系统误差的分析能力。整体难度适中，计算量合理，能有效检验学生对自由落体实验的掌握程度。
15.【答案】无人机做匀加速直线运动时的加速度大小为 无人机匀速上升的时间为20s
【解析】解：无人机以初速度竖直向上匀加速至最大速度，由运动学公式，解得加速度。
上升过程分为三阶段：匀加速阶段高度，解得；匀减速阶段高度，解得；
匀速阶段高度，由总高度，解得匀速时间。
答：无人机做匀加速直线运动时的加速度大小为。
无人机匀速上升的时间为20s。
无人机从静止开始匀加速到最大速度，已知加速时间和最大速度，利用速度与时间的关系可直接求出加速度。匀加速阶段的位移可通过平均速度乘以时间计算得出。
总高度减去匀加速和匀减速阶段的位移即为匀速阶段的位移。已知匀速阶段的速度，用匀速位移除以速度即可得到匀速时间。匀减速阶段的位移同样通过平均速度乘以时间计算。
本题综合考查匀变速直线运动的基本规律及其实际应用，涉及匀加速、匀速、匀减速三个运动阶段的衔接分析。题目以无人机物流为背景，将物理知识与现代科技相结合，具有鲜明的时代特色。计算量适中，要求学生熟练掌握位移-时间关系式和速度公式的灵活运用，同时考查学生对多过程运动问题的分段处理能力。解题关键在于准确划分运动阶段并建立各阶段位移与总高度的关联方程，体现了物理建模思想在实际问题中的应用价值。题目难度中等，能有效检测学生对匀变速运动核心规律的掌握程度。
16.【答案】弹簧的劲度系数为 物体和地板间的动摩擦因数为 弹簧长度为3cm时，物体所受的摩擦力大小为10N，方向向右
【解析】解：由图线的斜率可知弹簧的劲度系数为：；
根据共点力平衡条件有：，其中：，
解得：；
弹簧长度为时，弹簧处于压缩状态，弹力为：
物体运动，所受的摩擦力大小10N，方向向右。
答：弹簧的劲度系数为；
物体和地板间的动摩擦因数为；
弹簧长度为3cm时，物体所受的摩擦力大小为10N，方向向右。
由图线的斜率解答；
根据共点力平衡条件计算动摩擦因数；
分析物体的运动情况，根据摩擦力公式解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意摩擦力的计算方法。
17.【答案】猎豹加速到最大速度所需时间为4s，羚羊加速到最大速度所需时间为4s 猎豹以最大速度运动能维持的时间为4s 猎豹要想追上羚羊，的最大值为45m
【解析】解：根据匀变速直线运动规律，猎豹达到最大速度所需时间，解得：；羚羊加速阶段位移，解得加速时间。
设猎豹匀速运动时间为，总时间，羚羊运动时间。由位移关系，其中猎豹位移，羚羊位移，联立解得：。
因，说明羚羊已进入匀速阶段，假设成立，故猎豹维持最大速度时间为4s。
临界条件为猎豹减速至时追上羚羊。由解得减速时间。总时间，羚羊运动时间。
猎豹总位移，解得：；羚羊总位移，解得：。
由得最大初始距离。
答：猎豹加速到最大速度所需时间为4s，羚羊加速到最大速度所需时间为4s。
猎豹以最大速度运动能维持的时间为4s。
猎豹要想追上羚羊，的最大值为45m。
猎豹加速到最大速度的时间可通过最大速度除以加速度直接求得。羚羊的加速时间需结合其加速阶段的位移和最大速度的关系来求解，利用匀加速运动的位移公式即可得出结果。
猎豹的运动分为加速、匀速和减速三个阶段，羚羊的运动分为加速和匀速两个阶段。根据题目条件，猎豹在即将减速时追上羚羊，需建立两者位移之间的关系方程。猎豹的位移包括加速段和匀速段，羚羊的位移包括加速段和匀速段，结合初始距离联立求解可得匀速时间。
猎豹追上羚羊的临界条件是猎豹减速至羚羊的最大速度时恰好追上。此时猎豹的总位移包括加速、匀速和减速三段，羚羊的总位移包括加速和匀速两段。通过计算两者位移差的最大值，即可得到初始距离的最大值。
本题综合考查匀变速直线运动的多过程分析能力，涉及加速、匀速、减速等运动阶段的衔接计算。题目通过猎豹追捕羚羊的情境，巧妙地将运动学公式、、以及速度-位移关系式融入实际场景，要求学生具备清晰的物理图景构建能力。第二问通过设定临界条件考查位移关系的建立技巧，需注意时间轴的统一性；第三问进一步深化为极值问题，要求分析速度相等时的追及临界状态，体现了对运动过程整体把握的高阶要求。计算量适中但思维链较长，能有效训练学生分段处理复杂运动问题的能力。
18.【答案】汽车从开始刹车到撞墙所用的时间为2s 无人机第一次运动至车身右端正上方时，汽车的速度大小为 从图示位置开始，无人机再次运动至车身左端正上方所经历的时间为约
【解析】解：设向左为正方向。
假设汽车减速至停止未撞墙，由运动学公式，解得刹车距离，计算得。因，故汽车会撞上墙壁。
设汽车从开始刹车到撞墙的时间为，根据位移公式，代入数据得。
解得或舍去，因撞墙后运动状态改变，故汽车从开始刹车到撞墙所用时间为2s。
无人机位于车身右端正上方时，汽车位移比无人机多出车身长度L。
设经历时间为，由位移关系得。代入数据得，整理得。解得或。
根据题意取首次相遇时间，此时汽车速度，代入数据解得。
由知汽车在时撞墙，此时无人机恰好运动至车身右端正上方距离车头。
撞墙时汽车速度，计算得。反弹后汽车速度大小方向向右，加速度大小方向向左。
汽车向右减速至停止时间，解得，此过程位移，解得。
在内无人机位移，解得，此时无人机与车头水平距离，解得。
汽车停止后，无人机追上所需时间，故总时间约。
答：汽车从开始刹车到撞墙所用的时间为2s。
无人机第一次运动至车身右端正上方时，汽车的速度大小为。
从图示位置开始，无人机再次运动至车身左端正上方所经历的时间为约。
汽车做匀减速运动，需要判断是否在撞墙前停下。计算刹车距离并与初始距离比较，发现汽车会撞墙。利用位移公式建立方程求解时间，注意舍去不合理的时间解。
无人机与汽车的运动都是水平向左，但速度不同。无人机到达车身右端时，汽车比无人机多行驶了车身长度。根据位移关系建立方程求解时间，再计算此时汽车的速度。
分析汽车撞墙后的运动情况，包括反弹速度和加速度方向。计算汽车停止的时间和位移，同时考虑无人机的运动。最后计算无人机追上汽车停止位置所需的时间，加上之前的时间即为总时间。
本题综合考查匀变速直线运动规律、相对运动分析以及多过程问题的处理能力。题目通过汽车碰撞实验场景，将运动学公式的灵活应用与物理建模能力紧密结合，计算量适中但思维链条较长。第1问考查刹车距离的判断与时间计算，需注意验证汽车是否会在停止前撞墙；第2问涉及相对位移关系的建立，需准确理解无人机与汽车的位置变化；第3问最具挑战性，要求分析汽车反弹后的复杂运动过程，并精确计算无人机二次相遇的时间，对运动图像构建与分阶段处理能力要求较高。题目亮点在于将反弹减速与匀速追及问题有机融合，能有效检验学生对运动学核心规律的掌握程度。

展开更多......

收起↑