三、实验探究题(18分)
9[2025安徽安庆期中,中]在“测量纸锥下落的平均速度”的活动中,如图甲所示,将两个等大的圆纸片各裁去一个大小不同的扇形,做成如图乙所示的A、B两个锥角不相等的纸锥。

(1)为了选择合适的纸锥进行速度测量,要先比较A、B纸锥下落的快慢,将两个锥角不同的纸锥从同一高度同时释放,在如图乙、丙所示的两个方式中,应该选择如图所示的方式释放,比较纸锥落地的先后即可。
(2)应选择后落地的纸锥进行测量速度的实验,这是为了。
(3)在只有刻度尺和秒表的情况下,小华设计了两种测量速度的方案。
方案一:先选定一段时间,测量纸锥在这段时间内下落的距离。
方案二:先选定一段距离,测量纸锥通过这段距离所用的时间。
为了方便测量,你认为小华选用方案比较合理。

9.(1)乙 (2)减小时间测量的误差 (3)二
【解析】(1)为了比较纸锥下落的快慢,应把两个纸锥拿到同一高度同时释放,图乙中两纸锥的下端高度相同,图丙中两纸锥的上端高度相同,实验过程中是纸锥的下端先接触地面,故应选图乙所示的方式释放,然后比较纸锥落地的先后。(2)应选择后落地的纸锥进行测量速度的实验,这是为了使纸锥的运动时间更长,这样更容易测量时间,可以减小时间测量的误差。(3)该实验中为了方便测量,应采用控制下落高度相同,测量下落时间的方法,即方案二更合理。

四、计算题(16分)
10[2026上海普陀区期中,中]如图所示,某工人在隧道中工作时,突然发现一列火车出现在离隧道右侧入口400 m处,工人立即以恒定的速度逃离隧道。已知火车行驶的速度保持为40 m/s。

(1)求火车到达隧道右侧入口的时间。
(2)工人发现火车时自己所在的位置距离出口$s_1=120\ \mathrm{m}$,距离入口$s_2=60\ \mathrm{m}$。若工人的奔跑速度恒为$v_{\mathrm{人}}=8\ \mathrm{m/s}$,请计算说明工人要逃到安全区域应向左奔跑,还是向右奔跑(隧道外即为安全区域)。

10.【解】(1)火车到达隧道右侧入口的时间$t_{火车}=\frac{s_{火车}}{v_{火车}}=\frac{400\ \mathrm{m}}{40\ \mathrm{m/s}}=10\ \mathrm{s}$。
(2)为判断工人应向哪个方向奔跑,需要分别计算工人向左、向右跑到隧道口的时间,并与火车到达相应位置的时间进行比较。
情况一:工人跑到入口所需的时间$t_入=\frac{s_2}{v_人}=\frac{60\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}}=7.5\ \mathrm{s}$,因为$t_入＜t_{火车}$,所以工人在火车到达入口前可以跑出隧道,向右奔跑是安全的。
情况二:工人跑到出口所需的时间$t_出=\frac{s_1}{v_人}=\frac{120\ \mathrm{m}}{8\ \mathrm{m/s}}=15\ \mathrm{s}$,火车到达出口需要行驶的总路程$s_总=s_{火车}+s_1+s_2=400\ \mathrm{m}+120\ \mathrm{m}+60\ \mathrm{m}=580\ \mathrm{m}$,火车到达出口所需的时间$t_总=\frac{s_总}{v_{火车}}=\frac{580\ \mathrm{m}}{40\ \mathrm{m/s}}=14.5\ \mathrm{s}$,因为$t_出＞t_总$,所以火车比工人先到达出口,工人向左奔跑是不安全的。
综合比较两种情况,工人应向右(入口)奔跑才能逃到安全区域。