2025北京首师大附中高一10月月考物理:第15道选择题

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摘要:本题给到一个冰壶做匀减速直线运动的物理场景,冰壶依次经过A、B、C、D、E的5个点,并且任意相邻的两点的距离都相等,题目还给出了E点的速度恰好为零,且冰壶经过D点的速度为vD,通过DE线段的时间为t。题中给到的条件可以说已经足够把冰壶的运动完全确定下来了,具体

题目如下:

审题分析:

本题给到一个冰壶做匀减速直线运动的物理场景,冰壶依次经过A、B、C、D、E的5个点,并且任意相邻的两点的距离都相等,题目还给出了E点的速度恰好为零,且冰壶经过D点的速度为vD,通过DE线段的时间为t。题中给到的条件可以说已经足够把冰壶的运动完全确定下来了,具体来说,我们就要联系匀变速直线运动的运动学公式,选取合适的公式或者二级结论来求解就可以了。具体我们在后面的详细解析部分说明。

详细解析:

我们在前面审题分析的基础上,接下来逐一分析每一个选项。

选项A,选项A说冰壶通过A点的速度大小为4倍的vD,也就是说我们要判断A点的速度为4vD是否正确。两个思路:

思路一,我们可以把冰壶经过A的思路求出来,我们知道了冰壶经过D点的速度,以及任意两点的位移相等,假设为x,那么,我们可以利用vt方减去v0方等于2ax这个公式,可以很容易知道,冰壶经过A点的速度为冰壶经过D点时的速度的两倍,即A点的速度等于2倍的vD,当然,还有别的计算方法,利用运动的可逆性,我们如果假设冰壶从E点出发,一次经过E、D、C、B、A,那么,利用初速度为零的匀加速直线运动的二级结论,连续通过相等的位移的时间之比的结论,也可以求出E到A的时间为2倍的t,进而求得冰壶在A点的速度为2倍的vD。当然,我们还以利用初速度为零的匀加速直线运动的,t和2t的位移之比是1比4,也能得到冰壶在A点的速度为2倍的vD。

思路二:作为选择题,我们也可以不用求出来冰壶在A点速度的具体数值,只要判断出来选项给的数值对不对就行了,冰壶轨迹上的这五个点任意两点的距离都相等,而D到E所用时间为t,如果E点的速度为4倍的vD,那么只有通过这些相等的距离时间都为t才可以,这显然是不可能的,与冰壶在做匀减速直线运动相矛盾。所以,冰壶在A点的速度不是4倍的vD。

以上方法都可以判断出选项A是错误的

选项B,选项B说冰壶从A到D的时间为t,根据前面的分析,我们知道A点的速度为2倍的vD,所以,冰壶从A点到D点的时间也为t,即D点是AE两点的中间时刻点。所以,选项B是正确的

选项C,选项C说冰壶通过 C点时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度,由前面分析,我们知道D点是AE段的平均速度,也就是AE中间时刻的速度,C点的速度要于D点的速度,要大于AE段的平均速度,所以,选项C错误

选项D,选项D说冰壶通过 AD 段的平均速度是通过 DE 段平均速度的4倍,根据之前的分析,我们知道,A点的速度为2倍的vD,D的速度为vD,E的速度为零,而冰壶通过AD和DE的时间均为t,所以,冰壶在AD的平均速度为冰壶在A点的速度加上冰壶在D点的速度,再除以2,最后等于二分之三vD,而冰壶在DE的平均速度为二分之一vD,所以冰壶通过 AD 段的平均速度是通过 DE 段平均速度的3倍。另外,我们知道冰壶通过AD和DE的时间都为t,而AD等于3倍的DE,根据平均速度的定义,也可以知道,冰壶通过 AD 段的平均速度是通过 DE 段平均速度的3倍,所以,选项D错误

综上分析分析可以知道,本题的正确答案为选项B

本题总结

本题是一道典型的匀变速直线运动的考查题目,考查大家是否能掌握和灵活运用匀变速直线运动的运动学公式来解答,同时也考考查了逆向思维的思维方式。大家在学习中,如果能熟练掌握一些二级结论,解决问题会更加高效。

来源:物理还可以这样学

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