18．2016年4月2日，滬寧高速上海至無錫方向玉祁段發(fā)生重大車禍，現(xiàn)場至少50輛車連環(huán)相撞．據(jù)交警部門調(diào)查，此次事故發(fā)生的主要原因是雨天路滑及突然出現(xiàn)的團(tuán)霧而造成多車連環(huán)追尾．假設(shè)該高速公路上甲、乙兩車在同一車道上行駛，甲車在前，乙車在后．t=0時刻，發(fā)現(xiàn)前方有事故，兩車同時開始剎車，行進(jìn)中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞．兩車剎車過程的v-t圖象如圖所示，以下判斷正確的是（　　）
A．乙車剎車的加速度大小是甲車的1.5倍
B．t=0時刻兩車間距等于50m
C．t=5s時兩車間距大于t=15s時兩車間距
D．兩車都停止運動時相距12.5m

分析 根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，可求得加速度之比．行進(jìn)中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞，說明速度相等時恰好相遇，根據(jù)圖象與時間軸所圍成的面積表示位移，求出兩者間距．并由“面積”求兩車都停止運動時相距的距離．

解答 解：A、根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度，甲的加速度大小為 a1=$\frac{20}{20}$=1m/s2；乙的加速度大小為 a2=$\frac{30}{15}$=2m/s2；故乙車的加速度是甲車的加速度的2倍；故A錯誤；
B、行進(jìn)中兩車恰好沒有發(fā)生碰撞，說明t=10s時刻兩車速度相等時恰好相遇，則t=0時刻兩車間距等于兩車在10s位移之差，為 S=$\frac{1}{2}×10×10$m=50m，故B正確．
C、根據(jù)“面積”表示位移，可知t=5s～15s內(nèi)兩車通過的位移相等，所以t=5s時兩車間距等于t=15s時兩車間距，故C錯誤．
D、根據(jù)圖象與時間軸圍成的“面積”表示位移可知，甲的剎車距離為 x甲=$\frac{1}{2}×20×20$m=100m，而乙的剎車距離為 x乙=$\frac{30×15}{2}$m=225m，兩車都停止運動時相距 S′=x乙-（S+x甲）=225m-（50m+100m）=75m；故D錯誤；
故選：B

點評 本題考查v-t圖象的應(yīng)用，要注意掌握圖象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象明確物體的運動過程，明確恰好不相撞的條件：速度相等，運用“面積法”求位移．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．如圖所示是甲、乙兩物體從同一點出發(fā)的位移-時間（x-t）圖象，由圖象可以看出在0～4s這段時間內(nèi)（　�。�
A．甲、乙兩物體始終同向運動B．2s時甲、乙兩物體之間的距離最大
C．甲的平均速度大于乙的平均速度D．甲、乙兩物體之間的最大距離為3m

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

9．如圖，xOy平面的第Ⅱ象限的某一區(qū)域有垂直于紙面的勻強磁場B1，磁場感應(yīng)強度B1=1T，磁場區(qū)域的邊界為矩形，其邊分別平行與x．y軸．有一質(zhì)量m=10-12kg．帶正電q=10-7C的a粒子從O點以速度v0=105m/s，沿與y軸正方向成θ=30°的方向射入第Ⅱ象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，從y軸上的P點垂直于y軸射入第Ⅰ象限，P點縱坐標(biāo)yP=3m，y軸右側(cè)和垂直于x軸的虛線左側(cè)間有平行與y軸的勻強電場，a粒子將從虛線與x軸交點Q進(jìn)入第Ⅳ象限，Q點橫坐標(biāo)xQ=6$\sqrt{3}$m，虛線右側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場B2，其磁感應(yīng)強度大小仍為1T，不計粒子的重力，求：
（1）磁場B1的方向及a粒子的磁場B1的運動半徑r1；
（2）矩形磁場B1的最小面積S和電場強度大小E；
（3）如在a粒子剛進(jìn)入磁場B1的同時，有另一帶電量為一q的b粒子，從y軸上的M點以速度v0垂直于y軸射入電場，a．b粒子將發(fā)生迎面正碰，求M點縱坐標(biāo)yM以及相碰點N的橫坐標(biāo)xN．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

6．某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車剛開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0．再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1．釋放小車，記錄小車運動時傳感器的示數(shù)F2．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車的加速度a=0.16m/s2．
（2）同一次實驗中，F(xiàn)1＞F2（選填“＜”、“=”或“＞”）．
（3）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實驗，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系如圖1．不計紙帶與計時器間的摩擦．圖象中F是實驗中測得的D．
A．F1　　 B．F2　　 C．F1-F0　   D．F2-F0
（4）關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是D．
A．小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B．實驗中需要將長木板右端墊高
C．實驗中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量
D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．2016年7月上旬，我國海軍在海南島至西沙附近海空域組織演訓(xùn)活動．假設(shè)某直升飛機在執(zhí)行任務(wù)過程中，沿如圖所示虛線斜向下加速飛行，則空氣對直升飛機的作用力可能是（　�。�
A．F1B．F2C．F3D．F4

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．某組同學(xué)設(shè)計了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．圖（a）為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有細(xì)沙的小桶，D為一端帶有定滑輪的長木板，實驗中認(rèn)為細(xì)繩對小車?yán)的大小等于細(xì)沙和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．

（1）實驗中，需要平衡小車運動過程中所受的阻力，正確的做法是C
A．小車放在木板上，調(diào)節(jié)木板在傾斜程度，輕推小車，目測小車沿木板做勻速直線運動．
B．小車放在木板上，掛上砂桶，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，輕推小車，目測小車沿木板做勻速直線運動．
C．小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器，調(diào)節(jié)木板的傾斜程度，輕推小車，通過紙帶上所打點的分布測定小車沿木板做勻速直線運動．
（2）實驗中，為了保證細(xì)繩對小車?yán)近似等于細(xì)沙和小桶的總重量，細(xì)沙和小桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是M＞＞m．
（3）實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖（b）所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，圖中未畫出），則小車的加速度a=0.56m/s2（保留2位有效數(shù)字）．
（4）在研究“外力一定時，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，保持細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量不變，改變小車和車上砝碼的總質(zhì)量M，分別記錄小車加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)．在分析處理數(shù)據(jù)時，甲同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-M圖象如圖（c），乙同學(xué)作出a-$\frac{1}{M}$圖象如圖（d）．兩同學(xué)都由圖象得出“外力一定時，加速度a與質(zhì)量M成反比”的結(jié)論．你認(rèn)為乙（填“甲”或“乙”）同學(xué)的方案更合理．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究小車在均勻長木板上的運動規(guī)律．

（1）在小車做勻加速直線運動時打出一條紙帶，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，圖乙中所示的是每打5個點所取的計數(shù)點，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由圖中數(shù)據(jù)可求得：小車的加速度為0.50m/s2，第3個計數(shù)點與第2個計數(shù)點的距離（即x2）約為4.12cm．
（2）若用該實驗裝置“探究ɑ與F、M之間的關(guān)系”，要用鉤碼（質(zhì)量用m表示）的重力表示小車所受的細(xì)線拉力，需滿足M＞＞m，滿足此條件做實驗時，得到一系列加速度a與合外力F的對應(yīng)數(shù)據(jù)，畫出a-F關(guān)系圖象，如圖丙所示，若不計滑輪摩擦及紙帶阻力的影響，由圖象可知，實驗操作中不當(dāng)之處為；小車的質(zhì)量M=1kg；如果實驗時，在小車和鉤碼之間接一個不計質(zhì)量的微型力傳感器用來測量拉力F，如圖丁所示，從理論上分析，該實驗圖線的斜率將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）為了驗證動能定理，在用鉤碼的重力表示小車所受合外力的條件下，在圖丁中1、3兩點間對小車用實驗驗證動能定理的表達(dá)式為$mg（{x}_{2}^{\;}+{x}_{3}^{\;}）=\frac{M}{8{t}_{\;}^{2}}[（{x}_{3}^{\;}+{x}_{4}^{\;}）_{\;}^{2}-（{x}_{1}^{\;}+{x}_{2}^{\;}）_{\;}^{2}]$．（用題中所涉及數(shù)據(jù)的字母表示，兩個計數(shù)點間的時間間隔用t表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

7．如圖所示，一足夠長的光滑斜面AB的傾角為θ=30°，與水平面BC連接，質(zhì)量m=2kg的物體置于水平面上的D點，D點距B點d=7m，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，當(dāng)物體受到一水平向左的恒力F=8N作用t=2s后撤去該力，不考慮物體經(jīng)過B點時的磁撞損失，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）撤去拉力F時物體的速度大�。�
（2）物體從D點出發(fā)到第二次經(jīng)過B點所需時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．圖中的實線為電場線，虛線為等勢線，a、b兩點的電勢φa=-50V，φb=-20V，則a、b連線中點c的電勢φc應(yīng)為（　�。�
A．φc=-35 VB．φc＞-35 V
C．φc＜-35 VD．條件不足，無法判斷φc的高低

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同步練習(xí)冊答案