
?2021北京交大附中高一(上)期中
物 理
2021.11
說明:本試卷共6頁,共100分??荚嚂r長90分鐘。
一、本題共14小題,在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項符合題意。(每小題3分,共 45分,漏選得2分、錯選不得分)
1. 下面的文字來自一篇報道:“G1次中國標準動車組‘復興號’駛出北京南站,瞬間提速。15分鐘后,激動人心的數(shù)字出現(xiàn)在屏幕上:350千米/小時!歷經(jīng)4小時28分鐘的飛馳,抵達上海虹橋站。350公里時速的正式運營、標志著我國成為世界高鐵商業(yè)運營速度最高的國家”。根據(jù)報道可知( )
A. 該列車在前15分鐘內(nèi)的平均速率是350km/h
B. 報道中的“4時28分”表示的是到達虹橋站的時刻
C. 屏幕上的數(shù)字“350千米/小時”表示列車當時的瞬時速率
D. 研究列車從北京南站到上海虹橋站的運行時間時可將列車視作質(zhì)點
2. 圖為A、B兩只棕熊在野外沿直線散步的位移—時間圖象.由圖可知下列說法正確的是( )
A. 在這1h(小時)內(nèi),A熊的平均速度較大
B. 在t = 10.0 min時刻,B熊速度較大
C. A熊的速度總是沿著一個方向
D. B熊的速度總是沿著一個方向
3. 把一木塊放在水平桌面上保持靜止,下面說法中正確的是( ?。?br />
A. 木塊對桌面的壓力就是木塊受的重力
B. 木塊對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C. 木塊受到的重力豎直向下,施力物體是地球
D. 木塊保持靜止是由于木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力二力平衡
4. 下列關(guān)于物體慣性的說法中,正確的是( ?。?br />
A. 汽車速度越大,剎車后越難停下來,表明物體的速度越大,其慣性越大
B. 汽車轉(zhuǎn)彎后前進方向發(fā)生了改變,表明物體速度方向改變,其慣性也隨之改變
C. 被拋出的小球,盡管速度的大小和方向都改變了,但慣性不變
D. 要使運動速度相同的物體在相同時間內(nèi)停下來,對質(zhì)量大的物體用力比對質(zhì)量小的物體用力大,表明質(zhì)量大的物體慣性大
5. 將一個物體豎直向上拋出,考慮空氣阻力的作用,物體的速度變化快慢與物體只受重力時不同。在一次實驗中,測得物體的v—t圖像如下圖,根據(jù)圖像中所給出的信息,以下說法中正確的是( )
A. 上升階段的加速度比下落階段的加速度大
B. 上升最大高度為0.96m
C. 物體從最高點落回拋出點時間比從拋出點上升到最高點的時間短
D. 物體落回拋出點的速度比拋出時的初速度小
6. 對研究對象準確受力分析是學習力學的基礎(chǔ)和前提,對下列“畫陰影”的物體受力分析正確的是( ?。?br />
A. 球靜止,接觸面光滑 B. 球靜止,斜面光滑
C. 物體沖上粗糙斜面 D. 兩物體一起水平向右做勻速直線運動
7. 甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落,則在下落過程中( ?。?br />
A. 兩球速度差始終不變 B. 兩球速度差越來越大
C. 兩球距離始終不變 D. 兩球距離越來越大
8. 如圖所示,在水平面上有質(zhì)量20kg的物體,正在向右運動,運動過程中還受一水平向左,大小為10N的外力F的作用,則物體所受的摩擦力為(已知動摩擦因數(shù)為0.1,g取10N/kg)( )
A. 10N 向右 B. 10N 向左 C. 20N 向右 D. 20N 向左
9. 某同學做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗的情況如下圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。其中F是平行四邊形對角線,F(xiàn)′是一個彈簧測力計拉動橡皮筋得到的,關(guān)于此實驗下列說法中正確的是( ?。?br />
A. 同一次實驗中,撤掉F1、F2改用一個力F′單獨拉動時,位置O不允許變動
B. 實驗中,只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置
C. 實驗中,把橡皮筋的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°
D. 力F方向一定沿AO方向
10. 如圖所示,小球用輕繩拴住放在傾角為θ的光滑斜面上,保持輕繩的左端O點不動,讓繩的右端沿豎直墻向上移動,若繩足夠長,則在移動的過程輕繩上的拉力將( )
A. 先減小后增大 B. 先增大后減小 C. 逐漸增大 D. 逐漸減小
11. 如圖所示, 地面上放有一物體A,A上疊放一物體B,A與B之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個裝置處于靜止狀態(tài),則A.B受到的摩擦力的情況是 ( )
A. A對B的摩擦力向右 B. B對A的摩擦力向右
C. 地面對A的摩擦力向右 D. 地面對A無摩擦力
12. “蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器,它是目前世界上下潛能力最強的潛水器.假設(shè)某次海試活動中,“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊5兹蝿?wù)后豎直上浮,從上浮速度為v時開始計時,此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮,經(jīng)過時間t,上浮到海面,速度恰好減為零.則“蚊龍?zhí)枴痹跁r刻距離海平面的深度為( )
A. B. C. D.
13. 如圖所示,木塊在垂直于傾斜天花板方向的推力 F 作用下處于靜止狀態(tài),下列判斷正確的是
A. 天花板與木塊間的彈力可能為零
B. 天花板對木塊的摩擦力一定不為零
C. 逐漸增大 F,木塊將始終保持靜止狀態(tài)
D. 逐漸增大 F,木塊受到天花板的摩擦力也隨之增大
14. 甲、乙、丙、丁四個物體做直線運動,它們運動的、、、圖像分別如圖所示,其中圖像表示的物體在時的速度為零,則下列說法正確的是( ?。?br />
A. 0~4s內(nèi)運動位移最大是甲物體 B. 0~4s內(nèi)有3個物體運動的位移為零
C. 第4s末加速度最大的是乙物體 D. 第4s末速度最大的是丁物體
15. 打印機是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備,正常情況下,進紙系統(tǒng)能做到“每次只進一張紙”,進紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示.設(shè)圖中剛好有10張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時帶動最上面的第1張紙勻速向右運動,搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為,紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為,工作時搓紙輪給第1張紙壓力大小為F。重力加速度為g,打印機正常工作時,下列說法正確的是( )
A. 第1張紙受到搓紙輪的摩擦力方向向左
B. 第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為
C. 第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為
D. 要做到“每次只進一張紙”,應(yīng)要求
二、實驗題(共16分)
16. 某同學用圖甲所示的實驗裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材,將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上;
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動,重復幾次。選出一條點跡清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,相鄰兩計數(shù)點的時間間隔是0.1s,如圖乙中0、1、2……8點所示;
c.用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計數(shù)點的刻度數(shù)值,分別記作x0、x1、x2……x8;
d.分別計算出打點計時器打下計數(shù)點1、2、3……7時小車的瞬時速度v1、v2、v3……v7。
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
(1)表格記錄的是該同學測出計數(shù)點的刻度數(shù)值,其中x5未測定,由圖乙可知x5=______m;
符號
x0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
x8
刻度數(shù)值/cm
0
1.12
2.75
4.86
7.49
14.19
18.27
22.03
(2)請結(jié)合上表中數(shù)據(jù)計算小車經(jīng)過計數(shù)點6時的瞬時速度v6=______m/s;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)由實驗數(shù)據(jù)判斷小車的運動類型______,請說明依據(jù)______;
(4)計算出小車的加速度a=______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
17. 一名同學用圖示裝置做“探究彈簧彈力與長度的關(guān)系”的實驗。以彈簧長度l為橫坐標,以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標,標出所測各組數(shù)據(jù)(l,m)對應(yīng)的點如下圖。(重力加速度取g=9.80m/s2)
(1)實驗認為可以用鉤碼所受重力大小代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是______;
(2)請在給定的坐標系中作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長度l之間的關(guān)系圖線______;
(3)由圖像可知彈簧自由下垂時的長度l0=______m,彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
三、計算題(共39分)
18. 如圖所示,輕繩共同吊起質(zhì)量為m的重物。MO與NO垂直,MO與豎直方向的夾角θ=30°。已知重力加速度為g。求繩MO和NO所受拉力、的大小。
19. 如圖所示,奧地利運動員做低空跳傘表演,他在離地面某高度處,由靜止開始做自由落體運動。一段時間后,立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降了99m落至地面,落地速度是5m/s。(g取10m/s2)
(1)求運動員展開傘時的瞬時速度大小;
(2)從開始下落至打開降落傘的時間;
(3)開始運動時距地面的高度。
20. 如圖所示,質(zhì)量為m=7.2kg的物體在拉力F的作用下在水平面上以3m/s的速度勻速運動,已知拉力F=15N,且與水平方向夾角θ=53°(sins3°=0.80,cos53°=0.60),取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體與水平面間動摩擦因數(shù);
(2)撤去拉力F后,物體繼續(xù)滑動過程中加速度的大小;
(3)撤去拉力F后1.0s的時間內(nèi),物體滑行的距離。
21. 如圖,水平細桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一不可伸長輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA=0.4 kg和mB=0.3 kg,由于B球受到水平風力作用,使環(huán)A與球B相對靜止一起向右勻速運動.運動過程中,繩始終保持與豎直方向夾角θ=30°,重力加速度g取10 m/s2,作出所研究的對象受力分析圖,并求:(答案可帶根號)
(1)B球受到的水平風力F風大小和繩子拉力T大?。?br />
(2)環(huán)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ
22. 如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的長方體物塊放在水平放置的鋼板C上,物塊與鋼板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,由于光滑固定導槽A、B的控制,該物塊只能沿水平導糟運動?,F(xiàn)使鋼板以速度v1=0.3m/s向右勻速運動,同時用水平力拉動物塊使其以速度v2=0.4m/s(v2的方向與v1的方向垂直,沿y軸正方向)沿槽勻速運動。(sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求物塊所受摩擦力的大小和方向;
(2)欲使物塊所受水平拉力最小,求該水平拉力的大小和方向。
參考答案
一、本題共14小題,在每小題給出的四個選項中,至少有一個選項符合題意。(每小題3分,共 45分,漏選得2分、錯選不得分)
1. 下面的文字來自一篇報道:“G1次中國標準動車組‘復興號’駛出北京南站,瞬間提速。15分鐘后,激動人心的數(shù)字出現(xiàn)在屏幕上:350千米/小時!歷經(jīng)4小時28分鐘的飛馳,抵達上海虹橋站。350公里時速的正式運營、標志著我國成為世界高鐵商業(yè)運營速度最高的國家”。根據(jù)報道可知( ?。?br />
A. 該列車在前15分鐘內(nèi)的平均速率是350km/h
B. 報道中的“4時28分”表示的是到達虹橋站的時刻
C. 屏幕上的數(shù)字“350千米/小時”表示列車當時的瞬時速率
D. 研究列車從北京南站到上海虹橋站的運行時間時可將列車視作質(zhì)點
【答案】CD
【解析】
【詳解】AC.350km/h是15分鐘時刻的瞬時速度,則該列車在前15分鐘內(nèi)的平均速率小于350km/h,故A錯誤,C正確;
B.報道中的“4時28分”表示的是到達虹橋站的時間間隔,故B錯誤;
D.研究列車從北京南站到上海虹橋站的運行時間時可忽略列車的形狀和大小,能將列車視作質(zhì)點,故D正確。
故選CD。
2. 圖為A、B兩只棕熊在野外沿直線散步的位移—時間圖象.由圖可知下列說法正確的是( )
A. 在這1h(小時)內(nèi),A熊的平均速度較大
B. 在t = 10.0 min時刻,B熊的速度較大
C. A熊的速度總是沿著一個方向
D. B熊的速度總是沿著一個方向
【答案】D
【解析】
【詳解】A.在這1h(小時)內(nèi),A熊位移小于B熊的位移,它們所用的時間相同,由得:B熊的平均速度較大.故A錯誤;
B.在t=10.0min時刻,A熊的斜率大于B熊的斜率,即A熊的速度大于B熊的速度.故B錯誤;
C.x-t圖象斜率的物理意義為速度,所以A熊的速度方向在40min附近發(fā)生改變.故C錯誤;
D.A熊的斜率在40min后出現(xiàn)負值,說明它的速度變?yōu)樨摲较?,正在往回走,而B熊的斜率則全都是正值,說明速度是正方向.故D正確;
故選D。
3. 把一木塊放在水平桌面上保持靜止,下面說法中正確的是( )
A. 木塊對桌面的壓力就是木塊受的重力
B. 木塊對桌面的壓力是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C. 木塊受到的重力豎直向下,施力物體是地球
D. 木塊保持靜止是由于木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力二力平衡
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC.木塊對桌面的壓力是由于木塊發(fā)生形變而產(chǎn)生的彈力,施力物體是木塊,受力物體是桌面,木塊受到的重力施力物體是地球,方向豎直向下,壓力與重力是兩個不同的力,故AB錯誤,C正確;
D.木塊保持靜止是由于木塊受到的重力和桌面對木塊的支持力保持平衡,故D錯誤。
故選C。
4. 下列關(guān)于物體慣性的說法中,正確的是( )
A. 汽車速度越大,剎車后越難停下來,表明物體的速度越大,其慣性越大
B. 汽車轉(zhuǎn)彎后前進方向發(fā)生了改變,表明物體速度方向改變,其慣性也隨之改變
C. 被拋出的小球,盡管速度的大小和方向都改變了,但慣性不變
D. 要使運動速度相同的物體在相同時間內(nèi)停下來,對質(zhì)量大的物體用力比對質(zhì)量小的物體用力大,表明質(zhì)量大的物體慣性大
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.物體的慣性只與質(zhì)量有關(guān),與速度無關(guān),選項A錯誤;
B.汽車轉(zhuǎn)彎后前進方向發(fā)生了改變,表明物體速度方向改變,但是由于汽車的質(zhì)量沒變,則慣性也沒變,選項B錯誤;
C.被拋出的小球,盡管速度的大小和方向都改變了,但由于質(zhì)量沒變,則慣性不變,選項C正確;
D.要使運動速度相同的物體在相同時間內(nèi)停下來,對質(zhì)量大的物體用力比對質(zhì)量小的物體用力大,說明質(zhì)量大的物體運動狀態(tài)改變的難度大,表明質(zhì)量大的物體慣性大,選項D正確。
故選CD。
5. 將一個物體豎直向上拋出,考慮空氣阻力的作用,物體的速度變化快慢與物體只受重力時不同。在一次實驗中,測得物體的v—t圖像如下圖,根據(jù)圖像中所給出的信息,以下說法中正確的是( )
A. 上升階段的加速度比下落階段的加速度大
B. 上升的最大高度為0.96m
C. 物體從最高點落回拋出點時間比從拋出點上升到最高點的時間短
D. 物體落回拋出點的速度比拋出時的初速度小
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)v-t圖象的斜率等于加速度,斜率越大,加速度越大,可知上升階段的加速度比下落階段的加速度大,故A正確;
B.物體在0-0.4s內(nèi)上升,由圖象與時間軸所圍的面積表示位移,可得最大高度為
故B正確;
C.物體從最高點落回拋出點時的位移與從拋出點上升到最高點的位移大小相等,由v-t圖象面積表示位移得出物體從最高點落回拋出點時比從拋出點上升到最高點的時間長,故C錯誤;
D.由于空氣阻力做負功,物體的機械能減小,則物體落回拋出點的速度比拋出時的初速度小,故D正確。
故選ABD。
6. 對研究對象準確受力分析是學習力學的基礎(chǔ)和前提,對下列“畫陰影”的物體受力分析正確的是( )
A. 球靜止,接觸面光滑
B. 球靜止,斜面光滑
C. 物體沖上粗糙斜面
D. 兩物體一起水平向右做勻速直線運動
【答案】D
【解析】
【詳解】A.該圖中球不受斜面的彈力,即
FN1=0
選項A錯誤;
B.該圖中若細繩豎直,則不受斜面的彈力,即
FN=0
選項B錯誤;
C.物體沖上粗糙斜面,則摩擦力應(yīng)該沿斜面向下,選項C錯誤;
D.兩物體一起水平向右做勻速直線運動時,上面的物體不受摩擦力作用,只受重力和支持力作用,選項D正確。
故選D。
7. 甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落,則在下落過程中( )
A. 兩球速度差始終不變 B. 兩球速度差越來越大
C. 兩球距離始終不變 D. 兩球距離越來越大
【答案】AD
【解析】
【分析】
【詳解】設(shè)甲球下落時間為,則乙球下落時間為
AB.由自由落體速度公式
可得兩球速度差為
則兩球速度差恒定,故A正確,B錯誤;
CD.由自由落體位移公式
可得兩球距離為
則兩球距離越來越大,故C錯誤,D正確。
故選AD。
8. 如圖所示,在水平面上有質(zhì)量20kg的物體,正在向右運動,運動過程中還受一水平向左,大小為10N的外力F的作用,則物體所受的摩擦力為(已知動摩擦因數(shù)為0.1,g取10N/kg)( ?。?br />
A. 10N 向右 B. 10N 向左 C. 20N 向右 D. 20N 向左
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】由于物體向右運動,因此物體所受摩擦力的方向水平向左,由滑動摩擦力公式可得
故選D。
9. 某同學做“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗的情況如下圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB和OC為細繩,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。其中F是平行四邊形對角線,F(xiàn)′是一個彈簧測力計拉動橡皮筋得到的,關(guān)于此實驗下列說法中正確的是( ?。?br />
A. 同一次實驗中,撤掉F1、F2改用一個力F′單獨拉動時,位置O不允許變動
B. 實驗中,只需記錄彈簧測力計的讀數(shù)和O點的位置
C. 實驗中,把橡皮筋的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間的夾角必須取90°
D. 力F方向一定沿AO方向
【答案】A
【解析】
【詳解】A.為了保證兩次產(chǎn)生的作用效果相同,故應(yīng)將橡皮條和細線的結(jié)點拉到相同的位置,故A正確;
B.實驗中,需要記錄彈簧測力計的讀數(shù)和拉力方向以及O點的位置,故B錯誤;
C.實驗中,把橡皮筋的另一端拉到O點時,兩個彈簧測力計之間的夾角不一定是取90°,故C錯誤;
D.F是平行四邊形對角線,是兩個分力合力的理論值,F(xiàn)′是兩個分力合力的實驗值,則方向一定沿AO方向的是F′,故D錯誤。
故選A。
10. 如圖所示,小球用輕繩拴住放在傾角為θ的光滑斜面上,保持輕繩的左端O點不動,讓繩的右端沿豎直墻向上移動,若繩足夠長,則在移動的過程輕繩上的拉力將( ?。?br />
A. 先減小后增大 B. 先增大后減小 C. 逐漸增大 D. 逐漸減小
【答案】A
【解析】
【詳解】以小球為研究對象,小球受到重力、細繩的拉力和斜面的支持力,三力平衡,根據(jù)平衡條件得知拉力與支持力的合力與重力mg大小相等,方向相反,保持不變,作出三個位置拉力與支持力的合成的示意圖:
由圖可以看出當細繩由水平方向逐漸向上偏移時,拉力F先變小后變大。
故選A。
11. 如圖所示, 地面上放有一物體A,A上疊放一物體B,A與B之間有一處于壓縮狀態(tài)的彈簧,整個裝置處于靜止狀態(tài),則A.B受到的摩擦力的情況是 ( )
A. A對B的摩擦力向右 B. B對A的摩擦力向右
C. 地面對A的摩擦力向右 D. 地面對A無摩擦力
【答案】AD
【解析】
【詳解】先以整體為研究對象,分析受力如圖:
CD.根據(jù)平衡條件得到,地面對A沒有摩擦力,故C錯誤,D正確;
A.以B為研究對象,壓縮狀態(tài)的彈簧對B有向左的彈力,由平衡條件得到,B受到向右的摩擦力,故A正確;
B.根據(jù)牛頓第三定律得知,A受到B對它向左的摩擦力,故B錯誤.
故選AD。
12. “蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器,它是目前世界上下潛能力最強的潛水器.假設(shè)某次海試活動中,“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊5兹蝿?wù)后豎直上浮,從上浮速度為v時開始計時,此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮,經(jīng)過時間t,上浮到海面,速度恰好減為零.則“蚊龍?zhí)枴痹跁r刻距離海平面的深度為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【詳解】蛟龍?zhí)柹细r的加速度大小為
根據(jù)逆向思維,可知蛟龍?zhí)栐趖0時刻距離海平面的深度為
故選D。
13. 如圖所示,木塊在垂直于傾斜天花板方向的推力 F 作用下處于靜止狀態(tài),下列判斷正確的是
A. 天花板與木塊間的彈力可能為零
B. 天花板對木塊的摩擦力一定不為零
C. 逐漸增大 F,木塊將始終保持靜止狀態(tài)
D. 逐漸增大 F,木塊受到天花板的摩擦力也隨之增大
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB.木塊在重力作用下,有沿天花板下滑的趨勢,一定受到靜摩擦力,則天花板對木塊一定有彈力,故A錯誤,B正確;
CD.木塊受力如圖.根據(jù)平衡條件得
當逐漸增大F的過程,N增大,最大靜摩擦力增大,而木塊受到的靜摩擦力f不變,木塊將始終保持靜止,故C正確,D錯誤.
14. 甲、乙、丙、丁四個物體做直線運動,它們運動的、、、圖像分別如圖所示,其中圖像表示的物體在時的速度為零,則下列說法正確的是( ?。?br />
A. 0~4s內(nèi)運動位移最大的是甲物體 B. 0~4s內(nèi)有3個物體運動的位移為零
C. 第4s末加速度最大的是乙物體 D. 第4s末速度最大的是丁物體
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【詳解】AB.由圖甲圖像知0~4s內(nèi),甲的位移大小為8m;圖乙圖像圍成的面積表示位移,可得乙的位移大小為0;圖丙可知,物體先向前勻加速1s,接著向前勻減速1s,周而復始,一直向前運動,所以0~4s內(nèi)的位移大小為
圖丁,由圖像可得物體位移—時間關(guān)系為
所以可得0~4s內(nèi)
所以0~4s內(nèi)位移最大的是甲,故A正確,B錯誤;
C.圖甲物體做勻速直線運動,加速度大小為0;圖乙4s末加速度大小為
圖丙加速度大小為1m/s2;圖丁,根據(jù)位移—時間關(guān)系式
可得加速度大小為
所以,第4s末加速度最大的是乙物體,故C正確;
D.圖甲,物體做勻速直線運動,所以第4s末速度大小為
圖乙,第4s末速度為0;圖丙,由圖像圍成的面積表示速度的變化量,所以可判斷得第4s末速度大小為0;圖丁,根據(jù)位移時間關(guān)系式
可知丁初速度和加速度為
,
所以,第4s末速度為
所以,第4s末速度速度最大的是丁,故D正確。
故選ACD。
15. 打印機是現(xiàn)代辦公不可或缺的設(shè)備,正常情況下,進紙系統(tǒng)能做到“每次只進一張紙”,進紙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示.設(shè)圖中剛好有10張相同的紙,每張紙的質(zhì)量均為m,搓紙輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時帶動最上面的第1張紙勻速向右運動,搓紙輪與紙張之間的動摩擦因數(shù)為,紙張與紙張之間、紙張與底部摩擦片之間的動摩擦因數(shù)均為,工作時搓紙輪給第1張紙壓力大小為F。重力加速度為g,打印機正常工作時,下列說法正確的是( ?。?br />
A. 第1張紙受到搓紙輪摩擦力方向向左
B. 第2張與第3張紙之間的摩擦力大小為
C. 第10張紙與摩擦片之間的摩擦力為
D. 要做到“每次只進一張紙”,應(yīng)要求
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A.因為是搓紙輪帶動第一張向右運動,第1張紙上表面受到搓紙輪施加的摩擦力f,方向向右,選項A錯誤;
D.第1張紙下表面受到第2張紙施加的滑動摩擦力,方向向左,即有
F為搓紙輪對第1張紙的壓力,要讓紙張一張一張進入則需滿足
正常情況下F>>mg,故必有
μ1>μ2
選項D錯誤;
BC.第2張與第3張紙之間的摩擦力及第10張紙與摩擦片之間的摩擦力都是靜摩擦力,根據(jù)受力平衡條件可知其大小均為,選項B錯誤,C正確。
故選C。
二、實驗題(共16分)
16. 某同學用圖甲所示的實驗裝置探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。實驗步驟如下:
a.安裝好實驗器材,將打點計時器接到頻率為50Hz交流電源上;
b.接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿斜面向下運動,重復幾次。選出一條點跡清晰的紙帶,舍去開始密集的點跡,從便于測量的點開始,相鄰兩計數(shù)點的時間間隔是0.1s,如圖乙中0、1、2……8點所示;
c.用最小刻度是毫米的刻度尺測量各計數(shù)點的刻度數(shù)值,分別記作x0、x1、x2……x8;
d.分別計算出打點計時器打下計數(shù)點1、2、3……7時小車的瞬時速度v1、v2、v3……v7。
結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):
(1)表格記錄的是該同學測出計數(shù)點的刻度數(shù)值,其中x5未測定,由圖乙可知x5=______m;
符號
x0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
x8
刻度數(shù)值/cm
0
1.12
2.75
4.86
7.49
14.19
18.27
22.03
(2)請結(jié)合上表中數(shù)據(jù)計算小車經(jīng)過計數(shù)點6時的瞬時速度v6=______m/s;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)由實驗數(shù)據(jù)判斷小車的運動類型______,請說明依據(jù)______;
(4)計算出小車的加速度a=______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
【答案】 ①. 0.1060 ②. 0.38 ③. 勻加速直線運動 ④. 見解析 ⑤. 0.50
【解析】
【詳解】(1)[1]由圖乙可知
x5=10.60cm=0.1060m
(2)[2]小車經(jīng)過計數(shù)點6時的瞬時速度為
(3)[3][4]由各計數(shù)點的刻度值可知
相等時間間隔內(nèi)的位移差是定值,故小車做勻加速直線運動。
(4)[5]由運動學公式可得小車的加速度為
17. 一名同學用圖示裝置做“探究彈簧彈力與長度的關(guān)系”的實驗。以彈簧長度l為橫坐標,以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標,標出所測各組數(shù)據(jù)(l,m)對應(yīng)的點如下圖。(重力加速度取g=9.80m/s2)
(1)實驗認為可以用鉤碼所受重力的大小代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是______;
(2)請在給定的坐標系中作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長度l之間的關(guān)系圖線______;
(3)由圖像可知彈簧自由下垂時的長度l0=______m,彈簧的勁度系數(shù)k=______N/m。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
【答案】 ①. 見解析 ②. ③. 0.15 ④. 12.8
【解析】
【詳解】(1)[1]實驗時認為可以用鉤碼所受重力的大小代替彈簧彈力的大小,這樣做的依據(jù)是根據(jù)平衡條件,鉤碼靜止時其所受重力大小等于彈力大小。
(2)[2]采用描點法得到如下圖像
[3]由圖可知,當彈簧沒掛重物時,彈簧自由下垂的長度
l0=0.15m
[4]彈簧的勁度系數(shù)為
三、計算題(共39分)
18. 如圖所示,輕繩共同吊起質(zhì)量為m的重物。MO與NO垂直,MO與豎直方向的夾角θ=30°。已知重力加速度為g。求繩MO和NO所受拉力、的大小。
【答案】;
【解析】
【詳解】以結(jié)點O為研究對象,受力分析,重物的拉力、MO繩拉力與NO繩的拉力,作出力圖如圖
由平衡條件得知
則得
19. 如圖所示,奧地利運動員做低空跳傘表演,他在離地面某高度處,由靜止開始做自由落體運動。一段時間后,立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降了99m落至地面,落地速度是5m/s。(g取10m/s2)
(1)求運動員展開傘時的瞬時速度大??;
(2)從開始下落至打開降落傘的時間;
(3)開始運動時距地面的高度。
【答案】(1)50m/s;(2)5s;(3)224m
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系有
vt2 - v02 = 2ax
代入數(shù)據(jù)有
v0 = 50m/s
(2)根據(jù)自由落體運動的公式有
v0 = gt
代入數(shù)據(jù)有
t = 5s
(3)自由落體運動的位移為
h = gt2 = 125m
則總長度
H = h + 99 = 224m
20. 如圖所示,質(zhì)量為m=7.2kg的物體在拉力F的作用下在水平面上以3m/s的速度勻速運動,已知拉力F=15N,且與水平方向夾角θ=53°(sins3°=0.80,cos53°=0.60),取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù);
(2)撤去拉力F后,物體繼續(xù)滑動過程中加速度的大??;
(3)撤去拉力F后1.0s的時間內(nèi),物體滑行的距離。
【答案】(1)0.15;(2)1.5m/s2;(3)2.25m;
【解析】
【詳解】(1)物體做勻速運動,則受力平衡
解得
μ=0.15
(2)撤去拉力F后,物體繼續(xù)滑動過程中
解得加速度的大小
a=1.5m/s2
(3)撤去拉力F后1.0s的時間內(nèi),物體滑行的距離
21. 如圖,水平細桿上套一環(huán)A,環(huán)A與球B間用一不可伸長輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA=0.4 kg和mB=0.3 kg,由于B球受到水平風力作用,使環(huán)A與球B相對靜止一起向右勻速運動.運動過程中,繩始終保持與豎直方向夾角θ=30°,重力加速度g取10 m/s2,作出所研究的對象受力分析圖,并求:(答案可帶根號)
(1)B球受到的水平風力F風大小和繩子拉力T大?。?br />
(2)環(huán)A與水平桿間的動摩擦因數(shù)μ
【答案】(1),;(2)0.25
【解析】
【分析】(1)對B球受力分析,受重力、拉力和水平風力,根據(jù)平衡條件求解水平風力和繩子的拉力;
(2)對環(huán)A和球B整體受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解動摩擦因數(shù).
【詳解】(1)對小球受力分析如左圖;由平衡條件可知:
F風=mBgtanα
得F風=N
得T=2N
(2)對整體受力分析如右圖,有F風=μ(mA+mB)g
得μ=0.25
【點睛】本題關(guān)鍵是先對整體受力分析,再分別對球A和球B受力分析,然后根據(jù)共點力平衡條件列式分析求解.
22. 如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的長方體物塊放在水平放置的鋼板C上,物塊與鋼板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,由于光滑固定導槽A、B的控制,該物塊只能沿水平導糟運動?,F(xiàn)使鋼板以速度v1=0.3m/s向右勻速運動,同時用水平力拉動物塊使其以速度v2=0.4m/s(v2的方向與v1的方向垂直,沿y軸正方向)沿槽勻速運動。(sin37°=0.60,cos37°=0.80)
(1)求物塊所受摩擦力的大小和方向;
(2)欲使物塊所受水平拉力最小,求該水平拉力的大小和方向。
【答案】(1)μmg;方向為斜向右下方與豎直方向夾角為;
(2),方向沿y軸正向。
【解析】
【詳解】(1)工件有相對于鋼板水平向左的速度v1和沿導槽的速度v2,故工件相對于鋼板的速度如圖所示,
滑動摩擦力的大小為
f=μN=μmg
方向與相對運動方向相反,鋼板對滑塊摩擦力的方向與v1方向間的夾角α=90°+θ,則
所以夾角為
(2)滑塊在水平面受到滑動摩擦力和向左的彈力以及外力作用,根據(jù)三角形定則可知,當F和彈力相互垂直,即沿y軸正向時,F(xiàn)最小,其最小值為
F=fcosθ=μmgcosθ
因此F最小值為
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