陕西省西安一中高三上第一次月考物理试卷解析doc

1、2016-2017学年陕西省西安一中高三（上）第一次月考物理试卷一、选择题1竖直放置的“”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（）A先变小后变大B先不变后变小C先不变后变大D先变大后变小2质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止若最大静摩擦等于滑动摩擦力，则（）A底层每个足球对地面的压力为mgB底层每个足球之间的弹力为零C下层每个足球对上层足球的支持力大小为D水平面的摩擦因数至少为

2、3如图所示，质量为m电量为q的带正电物体，在磁感强度为B、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为的水平面向左以初速度v运动，则（）A若另加一个电场强度为、方向水平向右的匀强电场，物体做匀速运动B若另加一个电场强度为、方向竖直向上的匀强电场C物体的速度由v减小到零所用的时间等于 D物体的速度由v减小到零所用的时间小于 4伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、

3、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1，v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（）A =B =C =Ds1s2=s2s15在平直公路上行驶的a车和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知（）Ab车运动方向始终不变B在t1时刻a车的位移大于b车Ct1到t2时间内a车的平均速度小于b车Dt1到t2时间内某时刻两车的速度可能相同6如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连已知两球在图示P、Q位置静止则下列说法中正确的是（）A若

4、两球质量相同，则P球对槽的压力较小B若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C若P球的质量大，则OP弹簧的劲度系数大D若P球的质量大，则OP弹簧的弹力大7我校体育馆建设已经接近尾声，建好后将为同学们的健身提供了一个新的场所如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度时间图象，下列判断正确的是（）A前5s的平均速度是0.5m/sB前10s钢索最容易发生断裂C30s36s钢索拉力的功率不变D010s的平均速度等于30s36s的平均速度8如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面光滑一质量为m的物体B沿倾角=30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止则当物块B沿倾

5、角=60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（）AA仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大B若=45°角，物块沿右侧斜面下滑时，A将不会滑动CA将向右滑动，若使A仍然静止需对施加向左侧的作用力DA仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小二、填空题9如图1所示是某校在高考前为给高三考生加油，用横幅打出的祝福语下面我们来研究横幅的受力情况，如图2所示，横幅的质量为m且质量分布均匀，由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为，其中绳A、B是不可伸长的钢性绳；绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0，重力加速

6、度为g 绳A、B所受力的大小为_； 如果在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为m0的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计求撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小为_10目前在我国许多省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶

7、；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为l m/s2汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为_；汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是_秒三、计算题11如图（a），O、N、P为直角三角形的三个顶点，NOP=37°，OP中点处固定一电量为q1=2.0×108C的正点电荷，M点固定一轻质弹簧MN是一光滑绝缘杆，其中ON长为a（a=1m），杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到O点由静止释放，小球离开弹簧后到达N点的速度为零沿ON方向

8、建立坐标轴（取O点处x=0），图（b）中和图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图象，其中E0=1.24×103J，E1=1.92×103J，E2=6.2×104J，k=9.0×109Nm2/C2，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2（1）求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m；（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q2；（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep12高铁列车上有很多制动装置在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1=0.5m/s2的平均

9、制动加速度同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2=0.7m/s2的平均制动加速度所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a=3m/s2的平均制动加速度在一段直线轨道上，列车正以v0=324km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要该列车减速停车列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小了时，再通过电磁制动系统同时制动（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？（2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证不

10、与前车相撞？13一个光滑直槽长为L，固定在水平面上，直槽两端有竖直挡板，槽内有两个质量相同的光滑小球设水平向右为x轴正方向，初始时小球1位于x=0处，速度为v，运动方向向右；小球2位于x=L处，速度为2v，运动方向向左，如图所示小球间的碰撞是完全弹性的（碰撞前后速度交换方向相反），而小球每次与槽壁的碰撞结果都会使小球速度减半的返回，求：在哪些时间段内两小球的速度大小、方向相同？对应这些时间段的速度大小为多少？四、选修部分14氢原子从能级A跃迁到能级B时，辐射出波长为1的光，从能级A跃迁到能级C时，辐射出波长为2的光，若12，则氢原子从能级B跃迁到能级C时，将_光子，光子的波长为_15如图所示，

11、光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数=0.5一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态现剪断细线，求：滑块P滑上乙时的瞬时速度的大小；滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离（取g=10m/s2）2016-2017学年陕西省西安一中高三（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1竖直放置的“”

12、形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G，现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（）A先变小后变大B先不变后变小C先不变后变大D先变大后变小【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力变化情况当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变【解答】解：当轻绳从B端到直杆的最上端的过程中，设

13、两绳的夹角为2设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到sin=，L、S不变，则保持不变再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时，设两绳的夹角为2以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示根据平衡条件得2Fcos=mg得到绳子的拉力F=所以在当轻绳的右端从直杆的最上端移到B时的过程中，减小，cos增大，则F变小故选：B2质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止若最大静摩擦等于滑动摩擦力，则（）A底层每个足球对地面的压力为mgB底层每个足球之间的弹力为零C下

14、层每个足球对上层足球的支持力大小为D水平面的摩擦因数至少为【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】根据整体法求出底层每个足球对地面的压力，四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，四个球的球心连线构成了正四面体，四个球都保持静止状态，受力都平衡，对足球受力分析并结合几何关系求解【解答】解：A、根据整体法，下面每个球对地面的压力为N，3N=4mg，故mg；故A错误；B、四个球的球心连线构成了正四面体，下层每个足球之间的弹力为零，故B正确；C、上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力，则下层每个足球对上层足球的支持

15、力大小大于，故C错误；D、根据正四面体几何关系可求，F与mg的夹角的余弦值cos=，正弦值sin=；则有： F+mg=N=， =f，联立解得：f=mg F=mg，则，所以水平面的摩擦因数至少为，故D错误故选：B3如图所示，质量为m电量为q的带正电物体，在磁感强度为B、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为的水平面向左以初速度v运动，则（）A若另加一个电场强度为、方向水平向右的匀强电场，物体做匀速运动B若另加一个电场强度为、方向竖直向上的匀强电场C物体的速度由v减小到零所用的时间等于 D物体的速度由v减小到零所用的时间小于 【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】对物体受力分析，受重力、支持

16、力，洛伦兹力和滑动摩擦力；根据左手定则，洛伦兹力向下，加电场力后，当受力平衡时做匀速直线运动； 根据洛伦兹力的变化规律以及运动学公式可明确速度减小到零所需要的时间【解答】解：A、若另加一个电场强度为、方向水平向左的匀强电场，电场力F=qE=（mg+qvB）=f，但电场力的方向与摩擦力方向相同，故物体不能处于平衡状态，故A错误；D、若另加一个电场强度为为、方向竖直向上的匀强电场，电场力F=qE=mg+qvB，支持力为零，故摩擦力为零，物体做匀速直线运动，故B正确；C、对物体受力分析，受重力、支持力，洛伦兹力和滑动摩擦力；根据左手定则，洛伦兹力向下，合力向后，物体做减速运动；由于摩擦力f=（mg+

17、qvtB），不断减小，加速度不断减小，不是匀变速运动，故物体的速度由v减小到零所用的时间大于，故CD错误；故选：B4伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1，v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（）A =B =

18、C =Ds1s2=s2s1【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】小球在斜面上做匀变速直线运动，由运动学公式可判断各项是否正确；同时判断该结论是否由伽利略用来证明匀变速运动的结论【解答】解：A、由运动学公式可知， 故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故A正确；B、小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故B错误；C、由v=at可得，三次下落中的加速度相同，故公式正确，但是不是当是伽利略用来证用匀变速直线运动的结论；故C错误；D、由图可知及运动学规律可知，s1s2s2s3，故D错误；故选：A5在平直公路上行驶的a车

19、和b车，其位移时间图象分别为图中直线a和曲线b，由图可知（）Ab车运动方向始终不变B在t1时刻a车的位移大于b车Ct1到t2时间内a车的平均速度小于b车Dt1到t2时间内某时刻两车的速度可能相同【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】位移时间图线反映位移随时间的变化规律，图线切线的斜率表示瞬时速度，结合斜率的变化得出速度如何变化根据位移和时间比较平均速度的大小【解答】解：A、b图线切线切线先为正值，然后为负值，知b的运动方向发生变化故A错误B、在t1时刻，两车的位移相等故B错误C、t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同故C错误D、t1到t2时间

20、内，b图线的切线斜率在某时刻与a相同，则两车的速度可能相同故D正确故选：D6如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P、Q相连已知两球在图示P、Q位置静止则下列说法中正确的是（）A若两球质量相同，则P球对槽的压力较小B若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C若P球的质量大，则OP弹簧的劲度系数大D若P球的质量大，则OP弹簧的弹力大【考点】共点力平衡的条件及其应用；胡克定律【分析】对两小球受力分析，画出受力分析图，根据平行四边形定则做出力的平行四边形，根据三角形的相似比列式求解【解答】解：对两小球受力分析如图所示，都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两

21、小球静止，受力平衡，根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知：QGQNQOOQ，PGPNPOOP，则有：，即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A错误、B正确；得：，得：由图可知OPOQ，又GPGQ，则FPFQ，根据胡克定律F=kx，两弹簧的形变量未知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C错误，D正确故选：BD7我校体育馆建设已经接近尾声，建好后将为同学们的健身提供了一个新的场所如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度时间图象，下列判断正确的是（）A前5s的平均速度是0.5m/sB前10s钢索最容易发生断裂C30s36s钢索拉力的功率不

22、变D010s的平均速度等于30s36s的平均速度【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据图线得出5s末的速度，结合平均速度的推论求出前5s内的平均速度根据拉力和重力的大小关系确定哪段时间内钢索最容易断裂根据P=Fv判断拉力功率的变化【解答】解：A、由速度时间图线可知，10s末的速度为1m/s，则5s末的速度为0.5m/s，根据平均速度的推论知，前5s内的平均速度=0.25m/s，故A错误B、前10s内，加速度方向向上，拉力大于重力，1030s内，做匀速直线运动，拉力等于重力，3036s内，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s内钢索最容易发生断裂，故B正确C、3036s内做匀减速运动，

23、拉力不变，根据P=Fv，知拉力的功率减小，故C错误D、根据平均速度的推论=知，010s内和3036s内平均速度相等，故D正确故选：BD8如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面光滑一质量为m的物体B沿倾角=30°的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A刚好保持静止则当物块B沿倾角=60°的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（）AA仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况下等大B若=45°角，物块沿右侧斜面下滑时，A将不会滑动CA将向右滑动，若使A仍然静止需对施加向左侧的作用力DA仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小【考点】共点力平衡的

24、条件及其应用；物体的弹性和弹力【分析】先对物体B受力分析，受重力和支持力，沿着斜面匀加速下滑，求解出支持力，根据牛顿第三定律得到其对斜面的压力；然后对斜面体受力分析，将力沿着水平和竖直方向正交分解，判断压力的水平分力与最大静摩擦力的关系【解答】解：物体B沿着右侧斜面下滑时，对斜面的压力等于重力的垂直分力，为F=mgcos30°；对物体A受力分析，受重力、压力、支持力和向右的静摩擦力，如图所示：物体A恰好不滑动，故静摩擦力达到最大值，等于滑动摩擦力，根据平衡条件，有：x方向：f=Fsin30°y方向：N=Mg+Fcos30°其中：f=N解得：=A、物体B从左侧下滑，

25、先假设斜面体A不动，受重力、支持力、压力和向左的摩擦力，如图所示：压力等于物体B重力的垂直分力，为F=mgcos60°=竖直方向一定平衡，支持力为：N=Mg+Fcos60°=Mg+故最大静摩擦力fm=N=压力的水平分力为Fcos30°=，故一定滑动，要使A静止，需要对其施加向左的推力，故C正确，A、D错误B、若=45°，物块沿右侧斜面下滑时，先假设A不滑动，B对A的压力为mgcos45°，该压力的水平分量为mgsin45°，竖直分力为mgcos245°，与=30°时相比，B对A压力的水平分力变大了，B对A压力的竖直

26、分力也变小了，故最大静摩擦力减小了，故一定滑动，故B错误故选：C二、填空题9如图1所示是某校在高考前为给高三考生加油，用横幅打出的祝福语下面我们来研究横幅的受力情况，如图2所示，横幅的质量为m且质量分布均匀，由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为，其中绳A、B是不可伸长的钢性绳；绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为T0，重力加速度为g 绳A、B所受力的大小为T0+； 如果在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为m0的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响抹布与横幅撞击后速度变为

27、零，且撞击时间为t，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计求撞击过程中，绳A、B所受平均拉力的大小为T0+【考点】动量定理【分析】（1）受力分析根据平衡条件求解；（2）抹布做自由落体运动，其碰撞前的速度由自由落体运动规律求解，碰撞过程中与横幅有作用力F，由动量定理可得F，由平衡条件求解拉力【解答】解：（1）横幅在竖直方向上处于平衡态：2Tsin=2T0sin+mg解得：T=T0+（2）抹布做自由落体运动，其碰撞前的速度：2gh=v2碰撞过程中与横幅有作用力F，由动量定理可得：（Fm0g）t=0m0v解得：F=m0g+由牛顿第三定律可知抹布对横幅的冲击力F'=F横幅仍处于平衡状态：2T1si

28、n=2T0sin+mg+F'解得：T1=T0+故答案为：T0+ T0+10目前在我国许多省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前l0m处正好匀减速至v2=5m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为l m/s2汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为210m；汽车

29、通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是27秒【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速和减速的位移，以及匀速运动的位移大小求出总位移；根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速和匀减速运动的时间，结合通过ETC通道和人工收费通道的时间求出节约的时间【解答】解：汽车过ETC通道：减速过程有：加速过程与减速过程位移相等，则有：解得：x=210m汽车过ETC通道的减速过程有：总时间汽车过人工收费通道有：所以二者的位移差为：则有：故答案为：210m 27三、计算题11如图（a），O、N、P为直角三角形的三个顶点，NO

30、P=37°，OP中点处固定一电量为q1=2.0×108C的正点电荷，M点固定一轻质弹簧MN是一光滑绝缘杆，其中ON长为a（a=1m），杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），将弹簧压缩到O点由静止释放，小球离开弹簧后到达N点的速度为零沿ON方向建立坐标轴（取O点处x=0），图（b）中和图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图象，其中E0=1.24×103J，E1=1.92×103J，E2=6.2×104J，k=9.0×109Nm2/C2，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2（1

31、）求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m；（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q2；（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep【考点】电势差与电场强度的关系；弹性势能【分析】（1）判断出x1的位置，利用E1=mgh即可求的质量；（2）根据受力分析利用垂直于斜面方向合力为零即可求的电荷量；（3）根据能量守恒即可求得【解答】解：（1）势能为E1时，距M点的距离为：x1=acos37°cos37°=0.32a=0.32m x1处重力势能为：E1=mgx1sin37° m=1×103kg （2）在x1处，根据受力分析可知=mgcos3

32、7°，其中：r=x1tan37°=0.24a 带入数据，得：q2=2.56×106C （3）根据能量守恒，有：mga sin37°+E2E0=EP带入数据，得：EP=5.38×103J 答：（1）求电势能为E1时小球的位置坐标x1为0.32m，小球的质量m1×103kg （2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，小球的电量q2为2.56×106C（3）求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep为 5.38×103J12高铁列车上有很多制动装置在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1=0.5m/s2的平

33、均制动加速度同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2=0.7m/s2的平均制动加速度所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a=3m/s2的平均制动加速度在一段直线轨道上，列车正以v0=324km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要该列车减速停车列车长先将制动风翼完全打开让高速行驶的列车减速，当车速减小了时，再通过电磁制动系统同时制动（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？（2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证

34、不与前车相撞？【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】（1）根据题意可明确列车的速度和加速度，根据速度和位移关系可求得只开制动风翼时的制动距离；（2）为了防止相撞应让车恰好到达前车时停止，则根据最大加速度和速度与位移关系可求得在前车多远的地方需要打开制动装置【解答】解：（1）由题意可得： =90m/s打开制动风翼时，有：在此过程中行驶的距离为：在打开电磁制动后，共同作用的加速度为：在此过程中行驶的距离为：高铁列车在此过程中行驶的总距离为：（2）最迟需要在距离前车x处打开其他制动装置由题意知，此时减速需要最大制动加速度，即：减速之前有：由以上两式可解得：

35、x=1220m答：（1）若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是6000m；（2）若制动风翼完全打开时，距离前车只有2km，那么该列车最迟在距离前车1220m打开剩余的制动装置，才能保证不与前车相撞13一个光滑直槽长为L，固定在水平面上，直槽两端有竖直挡板，槽内有两个质量相同的光滑小球设水平向右为x轴正方向，初始时小球1位于x=0处，速度为v，运动方向向右；小球2位于x=L处，速度为2v，运动方向向左，如图所示小球间的碰撞是完全弹性的（碰撞前后速度交换方向相反），而小球每次与槽壁的碰撞结果都会使小球速度减半的返回，求：在哪些时间段内两小球的速度大小、方向相同？对应这些时间

36、段的速度大小为多少？【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律【分析】由于两个小球每一次碰撞后都交换速度，相对于两个小球在碰撞的过程中相互“穿过”对方继续向前运动，然后结合匀速直线运动的位移公式，逐次讨论各次碰撞的位置以及到达槽的时间即可【解答】解：由于两个质量相同的光滑小球间的碰撞是完全弹性的（碰撞前后速度交换方向相反），所以当两个小球碰撞后，两个小球组成的系统相对于相互“穿过”了对方，所以在第一次碰撞后小球1以2v返回左侧的时间：，球1与槽碰撞后的速度变成v方向向右；球2返回第一次右侧的时间：，球1与槽碰撞后的速度变成方向向左，所以两个小球在的时间内速度相等，速度的大小为v，方向向右；在t12时刻小球1的到O点距离：所以在两个小球发生第二次碰撞后，小球1的速度是方向向左，小球2的速度是v方向向右；小球2返回右侧的时间：，与槽发生第二次碰撞后的速度变成，方向向左；小球1第二次返回左侧的时间：与槽发生第二次碰撞后的速度变成，方向向右；可知在：的时间内速度也相等，速度变成，方向向左；在两个小球发生第三次碰撞后，小球1的速度是方向向左，小球2的速度是方向向右；小球2返回右侧的时间：，与槽发生第三次碰撞后的速度变成，方向向左；小球1第三次返回左侧的时间：t23与槽发生第三次碰撞后的速度变成，方向向右；可知在：的时间内速度也相等，速度变成，方向向右；在两个小球发生第四次碰撞后，小球1的速