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广东省揭阳市普宁二中2014-2015学年高一上学期第一次月考物理试卷


广东省揭阳市普宁二中 2014-2015 学年高一上学期第一次月考物 理试卷
一.单项选择题(本题共 6 小题,每题 3 分,每题中只有一个选项是正确的) 1. (3 分)下列物理量中全部是矢量的是() A.质量、位移、平均速度 B. 加速度、速度、路程 C. 位移、平均速度、温度 D.位移、速度、平均速度 2. (3 分)关于位移和路程,下列说法正确的是() A.位移

和路程都是描述物体位置变化的物理量 B. 某段时间内,当物体的位移为零时,物体一定是静止的 C. 在单向直线运动中,位移就是路程 D.当物体做曲线运动时,位移的大小小于路程 3. (3 分)下列说法中正确的是() A.运动的物体加速度不为零 B. 速率是指速度的大小 C. 质点是客观存在的物体 D.有加速度的物体一定做加速运动 4. (3 分)一辆汽车从甲地开往乙地,前 时间内的平均速度是 30km/h,后 时间内的平均 速度是 45km/h,则全程的平均速度是() A.35km/h B.45km/h

C.40km/h

D.50km/h

5. (3 分)一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第 1 秒末的速度为 2m/s,则物体在第 3 秒的位移为() A.15m B.10m C.5m D.4m 6. (3 分)A、B、C 三物体同时同地出发做直线运动,它们的运动情况如图所示,在 20s 时间内,它们的路程关系是()

A.xA=xB=xc

B.xA>xB=xc

C.xA>xB>xc

D.xA=xB<xc

二、双项选择题(本题共 6 小题,每题 4 分,全对得 4 分,选对但不全得 2 分,选错或不 选得 0 分) 7. (4 分)下列情况下的物体,不能看成质点的是() A.研究“神州九号”飞船离地面的高度 B. 体操运动员完成体操动作 C. 研究列车从广州开往上海的时间 D.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面 8. (4 分)匀变速直线运动是指() A.速度随时间均匀变化的直线运动 B. 位移随时间均匀变化的直线运动 C. 加速度随时间均匀变化的直线运动 D.加速度保持不变的直线运动 9. (4 分)下列运动可能存在的是() A.加速度为零,速度均匀增大 C. 加速度不变,速度减小

B. 加速度减小,速度不变 D.加速度增大,速度减小

10. (4 分)如图所示为一沿直线运动物体的位移图象,由图象可知: ()

A.物体的位移越来越大 C. 物体的速度越来越大

B. 物体的位移越来越小 D.物体的速度越来越小

11. (4 分)在同一直线上运动的物体 A 和 B 的 v﹣t 图象如图所示,下列说法正确的是()

A.A 和 B 的运动方向相反 C. A 的加速度比 B 的加速度大

B. A 和 B 的加速度方向相反 D.A 和 B 从同一时刻开始运动
2

12. (4 分)某一质点做直线运动的位移与与时间的关系是 x=2t+2t 下列说法正确的是() A.质点的初速度是 2m/s 2 B. 质点的加速度是 2m/s C. 质点每一秒速度的增加量是 4m/s D.前 2 秒质点的平均速度是 4m/s

三、实验题 13. (18 分)某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时,使用电火花计时器作计时工具 (1)电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于 A. 交流电压的高低 B. 交流电的频率 C. 计数点间隔大小的选择 D. 纸带拖动的速度 (2)该同学的部分实验操作步骤如下: A.测量完毕,关闭电源,取出纸带. B.接通电源,后放开小车. C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连. D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔. 上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写) . (3)该同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图 1 所示,并在其上取了 A、B、C、D、 E、 F 等 6 个计数点 (每相邻两个计数点间还有 4 个打点计时器打下的点, 本图中没有画出) , 打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其 零刻度和计数点 A 对齐. ①打点计时器在打 B、C、D、E 各点时物体的瞬时速度如下表: vB 0.12m/s vC 0.16m/s vD vE 0.25m/s

从图中可先读出 CE 两点间距为 cm,再来计算 vD=m/s (计算结果保留两位有效数字) . ②根据①中得到的数据,试在图 2 中所给的坐标系中,画出 v﹣t 图象,要求:计数点 A 作为 0 时刻,并从中可得出物体的加速度 a=m/s . (保留两位有效数字) ③如果当时电网中交变电流的频率低于 50Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的 系统误差将使加速度的测量值比实际值偏. (填“大”或“小”)
2

四、解答题(请在规定答题区内作答,列出所需方程,计算过程要有必要的文字说明) 14. (10 分)如图为某汽车直线运动的 v﹣t 图象,求: (1)前 10s 汽车的加速度和后 10s 汽车的加速度; (2)汽车在 10s 内的位移; (3)汽车在前 40s 内的平均速度.

15. (14 分)汽车以 10m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经 2s 速度变为 6m/s,求: (1)刹车过程中的加速度; (2)刹车后前进 21m 所用的时间; (3)刹车后 6s 内前进的距离. 16. (16 分)假设某航母的飞行跑道长 L=160m.某型舰载机发动机产生的最大加速度 2 a=5m/s ,舰载机所需的起飞速度为 v=50m/s,舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为 匀加速直线运动,舰载机在拦阻索的帮助下减速,为研究方便,着舰过程可看作匀减速直线 运动. (1)若航母速度航行速度为 10m/s,舰载机到达舰尾着陆时速度为 70m/s,舰载机着舰减速 2 时的加速度大小为 40m/s ,舰载机从触舰到稳定下来需要多少时间? (2)若航母静止,且给航母装上弹射系统,为了使舰载机安全起飞,弹射装置给舰载机的 初速度至少为多大?请通过计算判断, 在航母静止的条件下, 舰载机能否只依靠自身的发动 机从舰上起飞? (3)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行,因弹射装置发生故障,舰载机只依 靠自身的发动机从舰上起飞,为了使舰载机安全起飞,航母匀速运动的速度至少为多大?

广东省揭阳市普宁二中 2014-2015 学年高一上学期第一 次月考物理试卷
参考答案与试题解析

一.单项选择题(本题共 6 小题,每题 3 分,每题中只有一个选项是正确的) 1. (3 分)下列物理量中全部是矢量的是() A.质量、位移、平均速度 B. 加速度、速度、路程 C. 位移、平均速度、温度 D.位移、速度、平均速度 考点: 矢量和标量. 分析: 矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量. 解答: 解:A、位移、平均速度是矢量,而质量是标量,故 A 错误. B、加速度和速度是矢量,而路程是标量,故 B 错误. C、位移、平均速度是矢量,温度是标量,故 C 错误. D、位移、速度、平均速度都是矢量,故 D 正确.

故选:D. 点评: 本题关键要掌握物理量的矢标性,特别是矢量要掌握其方向特点. 2. (3 分)关于位移和路程,下列说法正确的是() A.位移和路程都是描述物体位置变化的物理量 B. 某段时间内,当物体的位移为零时,物体一定是静止的 C. 在单向直线运动中,位移就是路程 D.当物体做曲线运动时,位移的大小小于路程 考点: 位移与路程. 分析: 路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,位移是矢量,位移的大小等于由初位 置指向末位置的有向线段的长度,与运动的路线无关. 解答: 解:A、位移是描述物体位置变化的物理量,路程描述轨迹的长度,故 A 错误; B、绕圆运动一圈,位移为零,故 B 错误; C、当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程,矢量和标量不会相等.故 C 错误; D、若物体做单向直线运动,位移的大小等于路程,当物体做曲线运动时,位移的大小小于 路程,故 D 正确 故选:D 点评: 解决本题的关键知道路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,位移是矢量,位 移的大小等于由初位置指向末位置的有向线段的长度,与运动的路线无关. 3. (3 分)下列说法中正确的是() A.运动的物体加速度不为零 B. 速率是指速度的大小 C. 质点是客观存在的物体 D.有加速度的物体一定做加速运动 考点: 加速度;质点的认识. 分析: 物体有没有加速度取决于受力是否为零. 由速率定义可判定 B. 质点是理想化模型. 物体的加速度与速度的方向关系决定其运动性质. 解答: 解:A、匀速直线运动的物体没有加速度,故 A 错误. B、 由速率定义可知, 速率指瞬时速度大小, 但也可以直接说速率是速度的大小, 故 B 正确. C、质点是理想化模型,因为其形状和大小都被忽略不计,是当成没有大小的点来处理的, 故现实中并不存在这样的物体,故 C 错误. D、物体有加速度,物体不一定做加速运动,当物体加速度的方向与物体速度方向相同时, 物体才做加速运动.故 D 错误. 故选:B. 点评: 关于加速度与物体的运动关系是比较容易出错的地方, 要掌握好加速度与速度的大 小没必然联系,加速度代表速度变化的快慢;加速度与物体是否运动也没关系,如物体竖直 上抛最高点,速度为零加速度不为零.

4. (3 分)一辆汽车从甲地开往乙地,前 时间内的平均速度是 30km/h,后 时间内的平均 速度是 45km/h,则全程的平均速度是() A.35km/h B.45km/h

C.40km/h

D.50km/h

考点: 平均速度. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 由平均速度公式可求得位移,再由总位移与总时间的比值求解平均速度. 解答: 解:设总时间为 t,则前 时间内的位移 x1=30× =10t;后 时间内的位移 x2=45× =30t;

总位移为:x=x1+x2=10t+30t=40t; 则全程的平均速度 = = =40km/h;

故选:C. 点评: 本题考查平均速度公式的应用,要注意平均速度绝不能写成速度的平均值. 5. (3 分)一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第 1 秒末的速度为 2m/s,则物体在第 3 秒的位移为() A.15m B.10m C.5m D.4m 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度, 结合位移时间公式求出物 体在第 3s 内的位移. 解答: 解:根据 v=at1 得,物体的加速度 a= 则物体在第 3s 内的位移 = , .

故选:C. 点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式, 并能灵活运 用,基础题. 6. (3 分)A、B、C 三物体同时同地出发做直线运动,它们的运动情况如图所示,在 20s 时间内,它们的路程关系是()

A.xA=xB=xc

B.xA>xB=xc

C.xA>xB>xc

D.xA=xB<xc

考点: 位移与路程. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 路程等于物体的运动轨迹的长度,A、B、C 都做直线运动,根据比较运动轨迹的 长度比较路程. 解答: 解:从位移时间关系图线可以看出,三个物体的初末位置相同,知位移相等,但 A 先做正向运动,然后做反向运动,所以 A 的路程大于 B、C 的路程,B、C 的路程相等.故 B 正确,A、C、D 错误. 故选 B. 点评: 解决本题的关键知道路程表示运动轨迹的长度, 只有做单向直线运动时, 位移的大 小才等于路程. 二、双项选择题(本题共 6 小题,每题 4 分,全对得 4 分,选对但不全得 2 分,选错或不 选得 0 分) 7. (4 分)下列情况下的物体,不能看成质点的是() A.研究“神州九号”飞船离地面的高度 B. 体操运动员完成体操动作 C. 研究列车从广州开往上海的时间 D.调整人造卫星的姿态,使卫星的照相窗口对准地面 考点: 质点的认识. 分析: 当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据 把物体看成质点的条件来判断即可. 解答: 解:A、研究“神州九号”飞船离地面的高度时,飞船的大小可以忽略;故可以看作 质点; B、体操运动员完成动作时,其大小和体积不能忽略;不能看作质点; C、研究列车从广州开往上海的时间时,列车的大小和形状可以忽略;可以看作质点; D、调整卫星的姿态时,卫星的形状不能忽略;不能看作质点; 本题选不能看作质点的;故选:BD. 点评: 本题考查学生对质点这个概念的理解, 关键是知道物体能看成质点时的条件, 看物 体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略. 8. (4 分)匀变速直线运动是指() A.速度随时间均匀变化的直线运动 B. 位移随时间均匀变化的直线运动 C. 加速度随时间均匀变化的直线运动 D.加速度保持不变的直线运动 考点: 匀变速直线运动的公式. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变.据此分析即可. 解答: 解:ACD、匀变速直线运动是指加速度不变的直线运动,其速度随时间均匀变化, 所以 AD 正确,C 错误;

B、由公式 x=v0t+

可知位移随时间不是均匀变化.故 B 错误.

故选:AD. 点评: 本题的关键要掌握匀变速直线运动的特点: 加速度恒定不变, 速度随时间均匀变化. 9. (4 分)下列运动可能存在的是() A.加速度为零,速度均匀增大 C. 加速度不变,速度减小

B. 加速度减小,速度不变 D.加速度增大,速度减小

考点: 加速度;速度. 分析: 加速度是物体速度变化和所用时间的比值,加速度反应物体速度变化快慢的物理 量,加速度与速度方向相同时做加速运动,相反时做减速运动. 解答: 解:A、加速度为零时,速度保持不变;故 A 错误; B、只要有加速度,则物体的速度一定变化;故 B 错误; C、加速度与速度方向相反,不论加速度大小;速度一定减小;故 C 正确; D、加速度与速度反向时,不论加速度大小,速度均减小;故 D 正确; 故选:CD. 点评: 掌握加速度的定义及其物理意义是正确解决问题的关键, 知道加速减速运动由加速 度方向与速度方向决定,与加速度的大小及大小变化无关. 10. (4 分)如图所示为一沿直线运动物体的位移图象,由图象可知: ()

A.物体的位移越来越大 C. 物体的速度越来越大

B. 物体的位移越来越小 D.物体的速度越来越小

考点: 匀变速直线运动的图像. 专题: 运动学中的图像专题. 分析: 位移﹣时间图象表示物体的位置随时间的变化, 图象上的任意一点表示该时刻的位 置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向.结合这些知识进行分析即 可. 解答: 解: A、B、物体的位移等于纵坐标的变化量,则知物体的位移越来越大,故 A 正确,B 错误. C、D、图线的斜率等于速度,斜率越来越小,则物体的速度越来越小,故 C 错误,D 正确. 故选:AD 点评: 本题的解题关键是理解位移﹣时间图象上点和斜率的物理意义, 特别是斜率代表速 度. 11. (4 分)在同一直线上运动的物体 A 和 B 的 v﹣t 图象如图所示,下列说法正确的是()

A.A 和 B 的运动方向相反 C. A 的加速度比 B 的加速度大

B. A 和 B 的加速度方向相反 D.A 和 B 从同一时刻开始运动

考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题: 运动学中的图像专题. 分析: 速度的符号表示速度的方向,根据“斜率”等于加速度,分析加速度的方向和大小. 解答: 解:A、由图知两个物体一直沿正向运动,运动方向相同,故 A 错误. B、 根据“斜率”等于加速度, 斜率的正负表示加速度的方向, 则知 A 和 B 的加速度方向相反, 故 B 正确. C、B 图象的斜率大,则 B 的加速度比 A 的加速度大,故 C 错误. D、A 和 B 都是从 t=0 时刻开始运动,故 D 正确. 故选:BD. 点评: 对于速度﹣时间图象要注意: 不能读出物体运动的初始位置. 抓住速度的符号表示 速度的方向,斜率等于加速度进行分析. 12. (4 分)某一质点做直线运动的位移与与时间的关系是 x=2t+2t 下列说法正确的是() A.质点的初速度是 2m/s B. 质点的加速度是 2m/s C. 质点每一秒速度的增加量是 4m/s D.前 2 秒质点的平均速度是 4m/s 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 运动学中的图像专题. 分析: 根据匀变速直线运动的位移时间公式得出质点的初速度和加速度, 结合速度时间公 式求出每一秒内的速度增加量,根据位移和时间求出前 2s 内的平均速度. 解答: 解: A、 根据 x= 得, 质点的初速度 v0=2m/s, 加速度 a=4m/s . 故
2 2 2

A 正确,B 错误. C、质点每一秒速度增加量△ v=at=4×1m/s=4m/s,故 C 正确. D、前 2s 内的位移 x2=2×2+2×4m=12m,则平均速度 ,故 D 错误.

故选:AC. 点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能灵活运用,基础题. 三、实验题

13. (18 分)某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验时,使用电火花计时器作计时工具 (1)电火花计时器正常工作时,其打点的周期取决于 B A. 交流电压的高低 B. 交流电的频率 C. 计数点间隔大小的选择 D. 纸带拖动的速度 (2)该同学的部分实验操作步骤如下: A.测量完毕,关闭电源,取出纸带. B.接通电源,后放开小车. C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连. D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔. 上述实验步骤的正确顺序是:DCBA(用字母填写) . (3)该同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图 1 所示,并在其上取了 A、B、C、D、 E、 F 等 6 个计数点 (每相邻两个计数点间还有 4 个打点计时器打下的点, 本图中没有画出) , 打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其 零刻度和计数点 A 对齐. ①打点计时器在打 B、C、D、E 各点时物体的瞬时速度如下表: vB 0.12m/s vC 0.16m/s vD vE 0.25m/s

从图中可先读出 CE 两点间距为 4.10cm,再来计算 vD=0.21m/s (计算结果保留两位有效数 字) . ②根据①中得到的数据,试在图 2 中所给的坐标系中,画出 v﹣t 图象,要求:计数点 A 作为 0 时刻,并从中可得出物体的加速度 a=0.43m/s . (保留两位有效数字) ③如果当时电网中交变电流的频率低于 50Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的 系统误差将使加速度的测量值比实际值偏大. (填“大”或“小”)
2

考点: 探究小车速度随时间变化的规律. 专题: 实验题. 分析: 了解打点计时器的打点原理,由于交变电流方向的改变间隔打点. 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度, 可以求出打纸带上记数点 时的瞬时速度大小. 用描点法作出 v﹣t 图象,求出斜率即为加速度大小. 解答: 解: (1)当电流为正方向时,振片受向下的力,此时打点一次,当电流方向为反方 向时,振片受向上的力,此时不打点,所以在交流电的一个周期内打点一次,即每两个点间 的时间间隔等于交流电的周期. 而交流电的周期又等于电源的频率的倒数,故 ACD 错误,B 正确. 故选:B.

(2)先连接实验器材,后穿纸带,再连接小车,最后打点并选择纸带进行数据处理; 上述实验步骤的正确顺序是 DCBA; (3)①从图中可先读出 CE 两点间距为 4.10cm, 每相邻两个计数点间还有 4 个打点计时器打下的点,即相邻两个计数点的时间间隔是 0.1s 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度, 有:vD= =0.21m/

②先描点,再连线,画出直线,如图:

在直线上取相距较远的两点,读出坐标,求出斜率 k=0.43 2 则加速度大小为 0.43m/s . ③如果在某次实验中,交流电的频率为 49Hz,那么实际周期大于 0.02s, 根据运动学公式△ x=at 得:真实的加速度值就会偏小, 所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大的. 故答案为: (1)B (2)DCBA (3)①4.10;0.21 ②如图;0.43 ③大 点评: 知道打点计时器的工作原理,根据电流方向的变化间隔打点,熟练使用打点计时 器. 考查了利用匀变速直线运动的规律和推论解决问题的能力, 同时注意图象法在物理实验 中的应用. 四、解答题(请在规定答题区内作答,列出所需方程,计算过程要有必要的文字说明) 14. (10 分)如图为某汽车直线运动的 v﹣t 图象,求: (1)前 10s 汽车的加速度和后 10s 汽车的加速度; (2)汽车在 10s 内的位移; (3)汽车在前 40s 内的平均速度.
2

考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题: 运动学中的图像专题. 分析: (1)由图可读出速度,根据斜率等于加速度,由数学知识可以计算加速度. (2)由 v﹣t 图的“面积”表示位移,由几何知识可以计算汽车在 10s 内的位移. (3)先求出前 40s 内的位移,再与时间相比,即可求得平均速度. 解答: 解: (1)在前 10s,汽车作初速度 v0=10m/s,末速度 v1=20m/s 的匀加速直线运动, 可知加速度为: a1= = =1m/s ;
2

后 10s 汽车作匀减速直线运动,最后速度为零,设加速度为 a2 则有:a2= = =﹣2m/s ;
2

方向与速度方向相反.

(2)在前 10s 汽车位移为: x1= = =150m

(3)汽车在 10﹣40s 做匀速直线运动,位移为: x2=v1t2=20×30m=600m 前 40s 的平均速度大小为: = = =18.75m/s
2 2

答: (1)前 10s 汽车的加速度和后 10s 汽车的加速度分别为 1m/s 和﹣2m/s ; (2)汽车在 10s 内的位移是 150m; (3)汽车在前 40s 内的平均速度是 18.75m/s. 点评: 本题是 v﹣t 图象的应用,一般根据加速度的定义或图象的斜率计算加速度,由速 度图象与坐标轴围成的面积求物体发生的位移. 15. (14 分)汽车以 10m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经 2s 速度变为 6m/s,求: (1)刹车过程中的加速度; (2)刹车后前进 21m 所用的时间; (3)刹车后 6s 内前进的距离. 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 根据速度时间公式求出刹车过程中的加速度. 根据速度时间公式求出速度减为零的 时间, 结合位移时间公式求出前进 21m 所需的时间, 根据位移公式求出刹车后 6s 内的位移. 解答: 解: (1)汽车作初速度 v0=10m/s,末速度 v1=2m/s 的匀减速直线运动,可知 a= ,

负号表示方向与初速度方向相反

(2)从刹车到停止运动的时间: 由 得:



解得 t1=3s, ( t2=7s>5s 舍去) (3)停止运动的时间 t0=5s<6s,所求位移按 5s 计算:

答: (1)刹车过程中的加速度为﹣2m/s ; (2)刹车后前进 21m 所用的时间为 3s; (3)刹车后 6s 内前进的距离为 25m. 点评: 本题考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动. 16. (16 分)假设某航母的飞行跑道长 L=160m.某型舰载机发动机产生的最大加速度 2 a=5m/s ,舰载机所需的起飞速度为 v=50m/s,舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为 匀加速直线运动,舰载机在拦阻索的帮助下减速,为研究方便,着舰过程可看作匀减速直线 运动. (1)若航母速度航行速度为 10m/s,舰载机到达舰尾着陆时速度为 70m/s,舰载机着舰减速 2 时的加速度大小为 40m/s ,舰载机从触舰到稳定下来需要多少时间? (2)若航母静止,且给航母装上弹射系统,为了使舰载机安全起飞,弹射装置给舰载机的 初速度至少为多大?请通过计算判断, 在航母静止的条件下, 舰载机能否只依靠自身的发动 机从舰上起飞? (3)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行,因弹射装置发生故障,舰载机只依 靠自身的发动机从舰上起飞,为了使舰载机安全起飞,航母匀速运动的速度至少为多大? 考点: 匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 直线运动规律专题. 分析: (1)根据匀变速直线运动的速度时间公式,可以判定舰载机从触舰到稳定下来需 要的时间. (2)通过起飞速度、加速度和位移求出弹射装置给舰载机的初速度. (3)结合匀变速直线运动的速度位移公式,抓住位移关系,求出航母匀速运动的最小速度. 2 解答: 解: (1)飞机着舰初速度 v1=70m/s,稳定时速度 v2=10m/s,加速度 a1=﹣40m/s , 方向与速度方向相反,飞机减速时间,由速度﹣时间关系: v2=v1+a1t 得:

2

(2) 航母静止时, 弹射装置给舰载机的初速度为 v0, 起飞的速度为 v=50m/s, 加速度 a=5m/s , 由运动学公式得: v=v0+at1

2

( 或 v ﹣v0 =2aL)

2

2

联立方程解得 v0=30m/s.故弹射装置给舰载机的初速度至少为 30m/s. 若飞机只靠发动机加速起飞,初速度为 0,位移 L=160m,起飞时最低的速度为 v3,得 v3=at2

解得: v3=40m/s<50m/s,故舰载机不能靠自身发动机从舰上起飞. (3)设舰载机起飞所用的时间为 t3,位移为 L1,匀速航行的最小速度为 v4.由运动学公式 得, v=v4+at3 L1=v4t3+ 航母的位移: L2=v4t3 L1=L+L2, 代入数据,联立解得航母匀速航行的最小速度为: v4=10m/s. 答: (1)若航母速度航行速度为 10m/s,舰载机到达舰尾着陆时速度为 70m/s,舰载机着舰 2 减速时的加速度大小为 40m/s ,舰载机从触舰到稳定下来需要 1.5s. (2)若航母静止,且给航母装上弹射系统,为了使舰载机安全起飞,弹射装置给舰载机的 初速度至少为多大?请通过计算判断, 在航母静止的条件下, 舰载机不能只依靠自身的发动 机从舰上起飞. (3)若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行,因弹射装置发生故障,舰载机只依 靠自身的发动机从舰上起飞,为了使舰载机安全起飞,航母匀速运动的速度至少为 10m/s. 点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式, 并能灵活运用; 对舰载机能否 安全起飞的判定,在课后联系就有类似问题,实际该题就是课后练习的变形,且很多题目都 是,故应重视课本,使用的假设法是此类问题通用方法.


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