苏州第十中学23学年第一学期期中
高一年级物理试卷
选择题
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是()
A. 拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面 B. 拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C. 重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面 D. 重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
2. 一个做匀加速直线运动的物体,当它的速度由v增至2v时,发生的位移为,它的速度由2v增至3v时,发生的位移为,则等于( )
A.1:2 B. 2:3 C. 3:5 D. 1:5
3. 如图所示,一重为120N的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为100N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则杆AB对球作用力的大小为( )
A. 80N B. 100N C. 110N D. 120N
4. 以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为的加速度,则刹车后汽车的位移为( )
A. B. C. D.
5. a、b两个质量相同的球用细线连接,a球用细线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,下列图示正确的是( )
A. B. C. D.
6. 一物体做匀变速直线运动的v2-x图像如图所示,L、b、k为已知量,k为图像的斜率,以下说法正确的是( )
A. 物体初速度为b
B. 物体的加速度为k
C. 物体运动位移为L时的速度大小为
D. 物体做匀减速运动
7. 如图所示,三个重均为100N物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20N作用在物块2上,三条轻质绳结于O点,水平绳与物块3连接,竖直绳悬挂重物B,倾斜绳通过定滑轮与物体A连接,已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120o,A物体重40N,不计滑轮质量及摩擦,整个装置处于静止状态.则物块3受力个数为( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
8. 两个中间有孔的质量为的小球A、B用一轻弹簧相连,套在一根光滑水平杆上。两个小球下面分别连有一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一小球C上,如图所示。已知小球C的质量为m,三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则下列说法错误的是( )
A. 水平杆对质量为的小球的支持力为
B. 连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为
C. 连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为
D. 套在光滑水平杆上的轻弹簧的形变量为
9. 如图所示,一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a,B、C、D是质点运动路径上的三个点,且BC=x1,CD=x2,质点通过B、C间所用时间与通过C、D间所用时间相等,则质点经过C点的速度为( )
A. B.
C. D.
10. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一、二张白纸外其它纸之间均没有摩擦力
非选择题
二、实验题:本题包括2小题,每空2分,共18分。
11. “用电火花计时器研究匀变速直线运动”的实验中,某同学打出了如图所示的一条纸带。计时器打点的时间间隔为,每隔4个点取1个计数点,依次得到了O、A、B、C、D几个计数点。
(1)电火花计时器使用的是___________V的___________(填“直流”或“交变”)电源
(2)小车由静止开始运动,则纸带___________(填“左”或“右”)端与小车相连
(3)用刻度尺量得,打B点时纸带的速度大小为___________,纸带运动的加速度大小为___________(结果保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值比实际值___________(填“偏大”或“偏小”)
12. 在探究弹簧弹力和伸长量的关系时,某同学把两根轻弹簧如图甲所示连接起来进行探究。
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为___________。
(2)在弹性限度内,将的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数和如表所示。用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为___________,弹簧Ⅱ的劲度系数为___________。(结果保留三位有效数字,重力加速度g取)
钩码数 1 2 3 4
15.71 19.71 23.66 27.76
29.96 35.76 41.51 47.36
三、计算题:本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 在升旗过程中,音乐从响起到结束的时间是51s。红旗上升过程的运动可简化为当音乐响起的同时红旗由静止开始从旗杆最底部向上以加速度a=0.1m/s2做匀加速运动4s,然后匀速运动,最后匀减速运动2s到达旗杆顶端,速度恰好为零,此时音乐结束(忽略红旗的大小,可将旗看作质点)。求:
(1)红旗匀速运动时的速度大小;
(2)旗杆的总高度;
(3)在以上升旗过程中,红旗通过旗杆最顶端4m所用时间。
14. 如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37度角,斜向上的大小为100牛的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:
(1)雪橇对水平地面压力大小
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8,g=10m/s2)
15. 居民楼改造需要把建材吊运到楼项。如图所示,建材的质量,人的质量,缓慢吊运过程中,静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离,某时刻轻绳、分别与竖直方向的夹角为、,。求该时刻:
(1)轻绳和上的拉力大小。
(2)人受到地面的支持力大小。
(3)人对地面的摩擦力。
一、单项选择题:本题包括10小题,每小题4分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 如图,P是位于水平的粗糙桌面上的物块。用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m。在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是()
A. 拉力和摩擦力,施力物体地球和桌面
B. 拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C. 重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面
D. 重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
【答案】B
【解析】
【分析】物块P向右运动,必然受到绳子的拉力F,由于接触面粗糙,P与桌面相互挤压,故一定受到向左的滑动摩擦力。
【详解】AB.以P为研究对象,对其受力分析,受重力,绳子拉力,桌面对其垂直向上的支持力和向左的滑动摩擦力,水平方向受到两个力的作用,分别是绳的拉力和桌面的摩擦力,故A错误,B正确;
CD.题目中问的是水平方向的力,故CD错误。
故选B。
【点睛】受力分析是高中物理的基础,在高一必须养成一个习惯,每一个力都要找出施力物体和受力物体,按重力、弹力、电磁力、摩擦力的顺序分。
2. 一个做匀加速直线运动的物体,当它的速度由v增至2v时,发生的位移为,它的速度由2v增至3v时,发生的位移为,则等于( )
A. 1:2 B. 2:3 C. 3:5 D. 1:5
【答案】C
【解析】
【详解】根据位移与速度的关系有
,
解得
故选C。
3. 如图所示,一重为120N的球固定在弹性杆AB的上端,今用测力计沿与水平方向成37°角斜向右上方拉球,使杆发生弯曲,此时测力计的示数为100N,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则杆AB对球作用力的大小为( )
A. 80N B. 100N C. 110N D. 120N
【答案】B
【解析】
【详解】对小球受力分析,受重力、弹簧测力计的拉力、杆的弹力,如图所示
根据平衡条件,有
,
解得
故
故选B。
4. 以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为的加速度,则刹车后汽车的位移为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车刹车停止的时间为
则刹车6s后的位移等于5s的位移
故选C。
5. a、b两个质量相同的球用细线连接,a球用细线挂在天花板上,b球放在光滑斜面上,系统保持静止,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.对b球受力分析,受重力、斜面对其垂直向上的支持力和细线的拉力,由于三力平衡时三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,即细线拉力向右上方,故A错误;
BCD.再对ab两个球整体受力分析,受总重力、斜面垂直向上的支持力和上面细线的拉力,根据共点力平衡条件判断上面的细线的拉力方向斜向右上方,故B正确,CD错误。
故选B。
6. 一物体做匀变速直线运动的v2-x图像如图所示,L、b、k为已知量,k为图像的斜率,以下说法正确的是( )
A. 物体的初速度为b
B. 物体的加速度为k
C. 物体运动位移为L时的速度大小为
D. 物体做匀减速运动
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,物体做匀加速直线运动,根据速度位移关系
变形可得
图线的斜率
解得
,
纵截距
解得
故选C。
7. 如图所示,三个重均为100N的物块,叠放在水平桌面上,各接触面水平,水平拉力F=20N作用在物块2上,三条轻质绳结于O点,水平绳与物块3连接,竖直绳悬挂重物B,倾斜绳通过定滑轮与物体A连接,已知倾斜绳与水平绳间的夹角为120o,A物体重40N,不计滑轮质量及摩擦,整个装置处于静止状态.则物块3受力个数为( )
A. 3个
B4个
C. 5个
D. 6个
【答案】C
【解析】
【详解】对物体1和物体2整体研究,受重力、支持力、向左的拉力F和向右的静摩擦力f23,根据平衡条件得:f23=F=20N;1、2间摩擦力0,23间摩擦力20N,则3与桌面间摩擦力0,故3受重力、支持力、压力、2给的摩擦力、绳子拉力,共5力作用,C正确;故选C.
【点睛】本题关键在于灵活地选择研究对象,然后根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解.
8. 两个中间有孔的质量为的小球A、B用一轻弹簧相连,套在一根光滑水平杆上。两个小球下面分别连有一轻弹簧。两轻弹簧下端系在同一小球C上,如图所示。已知小球C的质量为m,三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一个等边三角形。则下列说法错误的是( )
A. 水平杆对质量为的小球的支持力为
B. 连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为
C. 连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为
D. 套在光滑水平杆上的轻弹簧的形变量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.选择整体为研究的对象,则它们在竖直方向只受到重力的作用与杆的支持力,由二力平衡,则有
解得
故A正确,不符合题意;
BC.对三个小球分别进行受力分析,由对称性可知,左右弹簧对C的拉力大小相等,与合力的方向之间的夹角是,所以
得
由胡克定律得,连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.对A进行受力分析,则水平方向受到水平弹簧向左的弹力与F1的水平分力的作用,由受力平衡得
同理,对B进行受力分析得
所以弹簧的弹力是,套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量
故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小为a,B、C、D是质点运动路径上的三个点,且BC=x1,CD=x2,质点通过B、C间所用时间与通过C、D间所用时间相等,则质点经过C点的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设质点通过B、C间所用时间与通过C、D间所用时间为T,则根据匀变速直线运动的推论,相邻相等时间段内的位移差等于aT2恒定,有
可得
根据匀变速直线运动的推论,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则质点经过C点的速度
故A正确,BCD错误。
故选A。
10. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一、二张白纸外其它纸之间均没有摩擦力
【答案】B
【详解】A.第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向与滚轮的运动方向相反,则受到滚轮的静摩擦力与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,故A错误;
B.若要自动进纸,则滚轮与白纸之间的摩擦力要大于纸与纸的摩擦力,则有,若则打印机不能实现自动进纸,故B正确;
CD.设每张的质量为m,动摩擦因数为μ2,对第二张分析,它对第三张纸的压力等于上面两张纸的重力及滚轮的压力,最大静摩擦力为
而受到的第一张纸的滑动摩擦力为
则第一张纸与第二张纸之间存在滑动摩擦力,第二张纸以下的纸张均受到静摩擦力,大小均等于,故CD错误。
故选B。
非选择题
二、实验题:本题包括2小题,每空2分,共18分。
11. “用电火花计时器研究匀变速直线运动”的实验中,某同学打出了如图所示的一条纸带。计时器打点的时间间隔为,每隔4个点取1个计数点,依次得到了O、A、B、C、D几个计数点。
(1)电火花计时器使用的是___________V的___________(填“直流”或“交变”)电源
(2)小车由静止开始运动,则纸带的___________(填“左”或“右”)端与小车相连
(3)用刻度尺量得,打B点时纸带的速度大小为___________,纸带运动的加速度大小为___________(结果保留两位有效数字)
(4)如果当时电网中交变电流的频率变大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值比实际值___________(填“偏大”或“偏小”)
【答案】 ①. 220 ②. 交变 ③. 左 ④. 0.18 ⑤. 0.40 ⑥. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1][2]电火花计时器使用的是220V的交变电源。
(2)[3]小车从静止开始做加速运动,相邻计数点间距变大,可知,纸带的左端与小车相连。
(3)[4]打B点时纸带的速度
[5]由逐差法得加速度大小为
(4)[6]如果在某次实验中,交流电的频率变大,那么实际打点周期变小,根据运动学公式
得,真实的加速度值就会偏大,所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小。
12. 在探究弹簧弹力和伸长量的关系时,某同学把两根轻弹簧如图甲所示连接起来进行探究。
(1)某次测量如图乙所示,指针示数为___________。
(2)在弹性限度内,将的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数和如表所示。用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为___________,弹簧Ⅱ的劲度系数为___________。(结果保留三位有效数字,重力加速度g取)
钩码数 1 2 3 4
15.71 19.71 23.66 27.76
29.96 35.76 41.51 47.36
【答案】 ①. 16.00 ②. 12.4 ③. 28.0
【解析】
【详解】(1)[1]最小分度值0.1cm,指针示数为16.00cm。
(2)[2][3]表格中的数据可知,根据胡克定律知
结合A、B示数的变化,根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数
三、计算题:本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 在升旗过程中,音乐从响起到结束的时间是51s。红旗上升过程的运动可简化为当音乐响起的同时红旗由静止开始从旗杆最底部向上以加速度a=0.1m/s2做匀加速运动4s,然后匀速运动,最后匀减速运动2s到达旗杆顶端,速度恰好为零,此时音乐结束(忽略红旗的大小,可将旗看作质点)。求:
(1)红旗匀速运动时的速度大小;
(2)旗杆的总高度;
(3)在以上升旗过程中,红旗通过旗杆最顶端4m所用时间。
【答案】(1)0.4m/s;(2)19.2m;(3)11s
【解析】
【分析】
【详解】(1)依题意,红旗匀速运动时的速度大小为
(2)依题意,设旗杆先匀加速上升,再匀速上升,最后匀减速上升停止,则总高度为
又因为
最后匀减速上升高度
可得旗杆总高度为
(3)由(2)问知,最后2s旗杆上升0.4m,则前3.6m旗杆做匀速运动,则所用时间为
所以,在以上升旗过程中,红旗通过旗杆最顶端4m所用时间为11s。
14. 如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37度角,斜向上的大小为100牛的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8,g=10m/s2)
【答案】(1)340N;(2)024
【解析】
【详解】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力G=(30+10)×10N=400N,分析整体的受力情况如图
由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件,在竖直方向上有
N+Fsin37°=G
代入数据解得
N= 340N
故雪橇对水平地面的压力大小N′=N=340N,方向竖直向下。
(2)在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为
f=Fcos37°=100×0.8N=80N
根据
f=μN′
代入数据解得
μ≈0.24
15. 居民楼改造需要把建材吊运到楼项。如图所示,建材的质量,人的质量,缓慢吊运过程中,静止站在地面上的工人将建材拉离墙面一定距离,某时刻轻绳、分别与竖直方向的夹角为、,。求该时刻:
(1)轻绳和上的拉力大小。
(2)人受到地面支持力大小。
(3)人对地面的摩擦力。
【答案】(1);(2)550N;(3)
【解析】
【详解】(1)设细绳OA和OB上的拉力分别是FA和FB,水平方向有
FAsinα=FBsinβ
竖直方向
FAcosα=FBcosβ+mg
解得
(2)以人为研究对象,竖直方向
解得
(3)以人为研究对象,水平方向根据平衡条件可得人受到的摩擦力为
苏州外国语学校2022-2023学年高一上学期期中复习物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动,它们的位移-时间(x-t)图像如图所示,由图像可以得出在0~4s内( )
A.2s末甲、乙两物体相距4m
B.4s时甲、乙两物体间的距离最大
C.甲、乙两物体始终同向运动
D.甲、乙两物体间的最大距离为3m
2.如图所示,物体静止于水平桌面上,则( )
A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力
D.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力
3.利用传感器与计算机结合,可以绘制出物体运动的图象。某同学在一次实验中得到一沿平直轨道运动小车的速度-时间图象如图所示,由此图象可知( )
A.小车在内做加速度恒定的匀变速直线运动
B.末小车回到出发点
C.小车内的平均速度大于内的平均速度
D.小车内的加速度方向相同
4.如图所示,甲、乙、丙三个物体叠放在水平面上,用水平力F拉位于中间的物体乙,它们仍保存静止状态,三个物体的水平接触面均粗糙,则乙物体受力的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
5.质量均为m的木块A、B放在水平面上,如图所示,现用大小相等方向相反的两个水平推力F分别作用在A、B上,A、B均保持静止不动。则( )
A.A与B之间一定存在摩擦力
B.B与地面之间一定存在摩擦力
C.B对A的支持力一定等于mg
D.地面对B的支持力大小一定等于2mg
6.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动。已知某列车长为L,通过一铁路桥时的加速度大小为a,列车全长通过桥头的时间为t1,列车全长通过桥尾的时间为t2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为( )
A. B.
C. D.
7.一只气球以10 m/s的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6 m处有一小石子以20 m/s的初速度竖直上抛,若g取10 m/s2,不计空气阻力,忽略气球大小,则下列说法中正确的是( )
A.石子一定能追上气球
B.改变石子的初速度,石子和气球可能相遇两次
C.若气球上升速度等于10 m/s,其余条件不变,则石子在抛出后1 s追上气球
D.若气球上升速度等于7 m/s,其余条件不变,则石子恰好在到达最高点时追上气球
8.如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑,则( )
A.A、B间没有摩擦力
B.A对B的静摩擦力方向沿斜面向下
C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为
D.A与B间的动摩擦因数
9.甲、乙两辆汽车同时同地出发,沿同方向做直线运动,两车速度的平方随x的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时,甲车的位移为8m
B.汽车甲的加速度大小为
C.汽车甲、乙在t=4 s时相遇
D.汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为3 m/s
10.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上,三条细绳结于O点,一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P,OQ绳连接小球Q,P、Q两物体处于静止状态,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ<90°,整个装置处于静止状态。下列说法错误的是( )
A.OQ绳对小球Q的拉力大于小球Q所受重力
B.斜面对物块P的摩擦力的方向可能沿斜面向上
C.地面对斜面体有向左的摩擦力
D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和
二、实验题
11.在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳套。
(1)图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
B.图乙中的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
C.在实验中,如果将细绳也换成橡皮条,那么对实验结果有影响
D.根据平行四边形得到的合力一定沿着橡皮筋所在的直线
(2)本实验采用的科学方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)在做本实验时,以下操作中正确的是( )
A.同一次实验过程中,O点位置允许变动
B.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧秤之间夹角应取,以便于算出合力的大小
12.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)下列说法中正确的是.
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
(2)某次实验中用打点计时器打出了一条纸带.A,B,C,D,E为我们在纸带上所选的记数点.相邻计数点间的时间间隔为0.1s,各点间的距离如下图所示,则纸带的(填“左”或“右”)端与小车相连,打D点时小车的速度为m/s.并可求得小车的加速度大小为m/s2.若当交流电的实际频率小于50Hz时,仍按50Hz计算,则测量的加速度值比真实的加速度值(填“偏大”“偏小”“不变”) (结果保留两位有效数字)
三、解答题
13.如图所示,一辆汽车(视为质点)在一水平直路面运动,的长度为,的长度为。汽车从点由静止启动,在段做加速度大小为的匀加速直线运动。在段,先做加速度大小为的匀加速直线运动。当运动到离点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动,汽车恰好停在点。求:
(1)汽车达到的最大速度;
(2)开始减速时离点的距离d;
(3)汽车从点运动到点所用的时间t。
14.如图所示,原长分别为和、劲度系数分别为和的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态,。
(1)这时两个弹簧的总长度为多大?
(2)若用一个质量为的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板施加给下面物体的支持力多大?
15.如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量m=1kg,斜面倾角θ=30°,细绳与竖直方向夹角α=30°,光滑斜面体的质量M=3kg,置于粗糙水平面上,整个系统处于静止状态,重力加速度g取10m/s2.求:
⑴细绳对小球拉力的大小;
⑵地面对斜面体的摩擦力的大小和方向.
16.货车A正在该公路上以72km/h的速度匀速行驶,因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有75m。
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若相撞,求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间。
(2)若A车司机发现B车,立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为避免碰撞,在A车刹车的同时,B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:B车加速度a2至少多大才能避免事故。(这段公路很窄,无法靠边让道)。
试卷第6页,共6页
参考答案
1.D
【详解】A.由图可知,2s末甲的位移为4m,乙的位移为1m,则2s末甲、乙两物体相距3m,故A错误;
B.由图可看出4s时甲、乙两物体均在处,则它们之间的距离为0,故B错误;
C.根据位移-时间图像的斜率表示速度,由图可得出在2~6s内甲向负方向运动,乙向正方向运动,故C错误;
D.由图可知,2s时甲、乙两物体间的距离最大,为
故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力与反作用力,A错误;
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,B错误;
C.物体对桌面的压力不是物体的重力,因为受力物体不相同,也不是同一种力,C错误;
D.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力,D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.根据图象的斜率等于加速度,可知小车在20s-30s内和30s-40s内加速度大小相等、方向相反,因此在20s-40s内小车做的不是匀变速直线运动.故A错误;
B.在前20s内小车一直沿正方向运动,则20s末小车没有回到出发点,故B错误;
C.根据图线与坐标轴所围的面积在数值上表示位移的大小,可知小车在0-10s内的位移小于10-20s内位移,而时间相等,则小车0-10s内的平均速度小于10-20s内的平均速度.故C错误;
D.图象斜率正负表示加速度的方向,则知小车10-30s内斜率的符号相同,即加速度方向相同,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】与物体发生相互作用的有地球、丙物体及甲物体;则乙物体受重力、物体丙的支持力、甲对乙的压力及水平力F;因在拉力作用下,物体乙相对于丙有相对运动的趋势,故乙受丙对物体乙的摩擦力;而甲与乙相对静止,无相对滑动趋势,故甲对乙没有摩擦力;故乙受五个力;
故选C。
5.D
【详解】A.以A为研究对象,受重力mg、推力F、支持力FN,当这三个力的合力为零时,A、B间没有摩擦力,否则会有摩擦力,A错误;
BD.把A、B视为一整体,进行受力分析,水平方向整体受两个推力F,竖直方向重力2mg,地面对AB的支持力,水平方向两推力恰好平衡,故B与地面间没有摩擦力,地面对B的支持力等于2m g,B错误,D正确;
C.B对A的支持力无法求出,C错误。
故选D。
6.C
【详解】设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全长通过桥头时的平均速度等于t1时刻的瞬时速度v1,则v1=;列车全长通过桥尾时的平均速度等于t0+t2时刻的瞬时速度v2,则v2=;由匀变速直线运动的速度公式可得v2=v1-a,解得t0=,故选C.
7.B
【详解】A.设竖直向上为正方向,则石子的初速度,加速度,气球的速度,石子经过时间t后速度与气球的速度相等,则
1s时间内气球上升的位移为
石子上升的位移为
故
所以石子一定追不上气球,故A错误;
B.改变石子的初速度,可以让小石子在与气球速度相等时追上气球,则在石子初速度更大时,石子可以追上且超过气球,由于小石子做匀减速运动,而气球做匀速运动,必定会有第二次相遇,故B正确;
C.由A选项分析可知,若气球上升速度等于10 m/s,其余条件不变,则石子一定追不上气球,故C错误;
D.若气球上升速度等于,设石子经过时间后与气球相遇,则
解得
或2s
而石子上升到最高点所需的时间为
则石子和气球会相遇两次,第一次石子在0.6s追上气球,第二次气球在2s追上石子,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】AB.对B受力分析可知,B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,故A对B应有沿斜面向上的摩擦力;故AB错误;
C.对整体分析,并将整体重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故A受的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为,故C正确;
D.由于AB间为静摩擦力,无法确定动摩擦因数,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】B.根据并根据题给图像可推知甲、乙两车的初速度大小分别为
图像的斜率的绝对值表示汽车加速度大小的2倍,所以甲、乙两车的加速度大小分别为
且甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动,故B错误;
A.汽车甲停止前,甲、乙两车相距最远时二者速度相同,设共经历时间为t1,则
解得
此时甲车的位移为
故A正确;
C.甲车总运动时间为
甲停下时位移为9m,而此时乙车的位移为
所以甲、乙两车相遇一定发生在甲车停下之后,设相遇时刻为t,则有
解得
故C错误;
D.汽车甲、乙在x=6m处的速度大小为
故D错误。
故选A。
10.A
【详解】A.由平衡知识可知,OQ绳对小球Q的拉力等于小球Q所受重力,故A错误,符合题意;
B.若细绳对P的拉力较小时,斜面对物块P的摩擦力的方向沿斜面向上,故B正确,不符合题意;
C.对斜面体、滑块P以及小球Q的整体受力分析,水平方向有向右的F的分量,可知整体受向左的摩擦力,即地面对斜面体有向左的摩擦力,故C正确,不符合题意;
D.对斜面体、滑块P的整体受力分析,竖直方向有滑轮和结点O之间的细绳的拉力的竖直向下的分量,可知地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和,故D正确,不符合题意。
故选A。
11. B B B
【详解】(1)[1]AB.F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实际值是单独一个力拉O点的时的值,因此F′是F1与F2合成的理论值,F是F1与F2合成的实际值,故A错误,B正确;
C.由于细绳主要用来记录力的方向,故将两个细绳套换成两根橡皮条,不会影响实验结果,故C错误;
C.根据平行四边形得到的合力是理论值,不一定沿着橡皮筋所在的直线,单独一个力拉O点的时的值是实际值,一定沿着橡皮筋所在的直线,D错误。
故选B。
(2)[2]两个力作用和一个力作用的效果相同,即使节点到达同一个位置,所以本实验采用的方法是等效替代法。
故选B。
(3)[3]A.同一次实验中,节点O不能变动,否则两种情况的力的作用效果不同,故A错误;
B.实验中弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度,减少误差,故B正确;
C.根据弹簧测力计的使用原则可知,在测力时不能超过弹簧测力计的量程,如先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点,可能会超过弹簧秤的量程。实验时,两弹簧秤读数合理即可,故C错误;
D.在实验中两个分力的夹角大小适当,在作图时有利于减小误差即可,并非一定要求为90°,故D错误。
故选B。
12. BC左0.340.40偏大
【详解】(1)打点计时器应固定在长木板上,且靠近没有滑轮的一端,选项A错误;开始实验时小车应靠近打点计时器一端,以充分利用纸带,选项B正确;应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,选项C正确;牵引小车的钩码个数要适当,并非越多越好,选项D错误;故选BC;
(2)小车拖动纸带运动时做匀加速直线运动,所以速度越来越大,故相等的时间间隔内位移越来越大,所以纸带应与纸带的左端相连.
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,vD==0.34m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:.
当电源频率低于低于50Hz时,实际打点周期将变大,而进行计算时,仍然用0.02s,因此根据△x=aT2可知,测出的加速度数值将比真实数值偏大.
13.(1)14m/s;(2)49m;(3)16s
【详解】(1)根据速度位移公式得,汽车运动到B点的速度为
设最大速度为,有
代入数据解得
(2)开始减速时离C点的距离为
。
(3)到B的时间为
B到C的时间为
则A到C的时间为
14.(1);(2)
【详解】(1)劲度系数为1的轻质弹簧,设它的伸长量为,根据胡克定律有
劲度系数为的轻质弹簧,设它的伸长量为,根据胡克定律有
这时两个弹簧的总长度为
代入数据得
(2)用一个平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时,下面的弹簧应被压缩,上面的弹簧被拉伸,以为对象,根据平衡关系有
以为对象,设平板对的支持力为,根据平衡关系有
联立代入数据得
15.(1)(2)方向水平向左.
【分析】(1)以小球为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件求解悬线对小球拉力大小.
(2)以小球和斜面整体为研究对象,分析受力情况,作出力图,根据平衡条件求解地面对斜面的摩擦力的大小和方向.
【详解】(1)以小球为研究对象,受力分析如图:
F=mg
Tcos30°=F
得:
(2)系统静止,以小球和斜面整体为研究对象,受力分析如图
f=Tcos60°=
方向水平向左
【点睛】对小球和斜面进行受力分析,运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题.选择好合适的研究对象有事半功倍的效果.
16.(1)会相撞,5s;(2)0.67m/s2
【详解】(1)设当时间为时,两车速度相等,根据题意可知
解得
此时,货车A的位移为
轿车B的位移为
则
则两车会相撞,设经时间相撞,根据题意有
解得
(2)设两车恰好不相撞时,B车加速度为,时间为,则根据题意有
,
联立代入数据解得
