
一、單選題(每小題4分,共6小題,計(jì)24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1. 如圖為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置示意圖。一根輕繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪和一個(gè)輕質(zhì)動(dòng)滑輪后兩端各掛著一個(gè)相同的重物,與動(dòng)滑輪相連的輕質(zhì)帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實(shí)驗(yàn)),整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)。下面說(shuō)法正確的是( )
A. 如果要增大手指所受的拉力,可以向上移動(dòng)手指增大夾角θ來(lái)實(shí)現(xiàn)
B. 無(wú)論如何改變夾角θ,手指所受的拉力一定大于其中一個(gè)重物的重力
C. 若用此裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則,只需測(cè)出兩個(gè)物體的重力和手指對(duì)帆布袋的拉力大小
D. 若θ=,每個(gè)重物的重力為G,保持系統(tǒng)靜止需要手指施加大小為G的豎直向下的力
【答案】D
【解析】
【詳解】對(duì)動(dòng)滑輪受力分析,受重力、兩個(gè)對(duì)稱的拉力,拉力等于懸掛物體的重量mg,如圖
則可知手指受力為
A.手指向上移動(dòng),兩個(gè)拉力大小不變,夾角變大,故兩拉力合力變小,故手要用較小的力,故A錯(cuò)誤;
B.改變夾角θ,手指所受的拉力可能等于或小于重物的重力,故B錯(cuò)誤;
C.若用此裝置驗(yàn)證力的平行四邊形定則,只需測(cè)出兩個(gè)物體的重力和手指對(duì)帆布袋的拉力大小和方向,故C錯(cuò)誤;
D.由
若θ=,每個(gè)重物的重力為G,則
方向豎直向下,故D正確。
故選D
2. 一滑塊以某一初速度從斜面底端滑到頂端時(shí),其速度恰好減為零.已知運(yùn)動(dòng)中滑塊加速度恒定.若設(shè)斜面全長(zhǎng)為L(zhǎng),滑塊通過(guò)最初所需的時(shí)間為t,則滑塊從斜面地段滑到頂端所用的時(shí)間為( )
A. B. C. 3tD. 2t
【答案】B
【解析】
【詳解】采用逆向思維法,對(duì)全程有:L=at總2,對(duì)上面的L有:L=a(t總?t)2;兩式相除得t總=(2+)t,故B正確,ACD錯(cuò)誤.故選B.
3. 根據(jù)機(jī)動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)情況,繪制如圖圖像,已知其在水平路面沿直線行駛,規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍\(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力恒定。以下說(shuō)法不正確的是( )
A. 機(jī)動(dòng)車勻加速運(yùn)動(dòng)
B. 機(jī)動(dòng)車初速度為0
C. 機(jī)動(dòng)車的加速度為8m/s2
D. 機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移是25m
【答案】ABC
【解析】
【詳解】ABC.將勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式變形得
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,圖像的斜率
k=v0==20m/s
縱軸截距
b=﹣4m/s2=
可得加速度為
故機(jī)動(dòng)車做勻減速運(yùn)動(dòng),牽引力恒定且小于阻力,故ABC錯(cuò)誤;
D.機(jī)動(dòng)車勻減速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為
則機(jī)動(dòng)車在前3秒的位移等于機(jī)動(dòng)車在前2.5秒的位移,為
故D正確。
選不正確的,故選ABC。
4. 如圖為汽車內(nèi)常備的兩種類型的“千斤頂”:甲是“菱”形,乙是“y”形,搖動(dòng)手柄,使螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng),A、B間距離發(fā)生改變,從而實(shí)現(xiàn)重物的升降。若物重均為G,螺旋桿保持水平,AB與BC之間的夾角都為,不計(jì)桿件自重,則甲乙兩千斤頂螺旋桿的拉力大小之比為( )
A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 2:3
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)題意,對(duì)“y”形千斤頂B點(diǎn)受力分析如圖,由平衡條件得
F=Gctθ
對(duì)“菱”形千斤頂C點(diǎn)受到壓力G分解沿兩臂的兩個(gè)分力F1,根據(jù)對(duì)稱性可知,兩臂受到的壓力大小相等,由
2F1sinθ=G
對(duì)“菱”形千斤頂B點(diǎn)受力分析如圖,由平衡條件得
F′=2F1csθ
聯(lián)立解得
F′=Gctθ
則甲乙兩千斤頂螺旋桿的拉力大小之比為1:1。
故選A。
5. 在蹦床運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,用力傳感器測(cè)出彈簧床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F,如圖是繪制的F隨時(shí)間t的變化圖像,不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為40kg
B. 運(yùn)動(dòng)員在3.6s~4.8s內(nèi)處于失重狀態(tài)
C. 運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床上升的最大高度為3.2m
D. 運(yùn)動(dòng)員的最大加速度大小為50m/s2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.如圖可知,運(yùn)動(dòng)員處于平衡位置時(shí)的彈力大小等于500N,此時(shí)的重力大小與彈力相等,則有
解得
故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員在3.6s~4.8s內(nèi),彈力先大于重力,后小于重力,即加速度方向先向上后向下,即運(yùn)動(dòng)員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床后,彈力為0,根據(jù)圖像可知,運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后,離開(kāi)蹦床后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
8.4s-6.8s=1.6s
根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,離開(kāi)蹦床上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為0.8s,利用逆向思維有
故C正確;
D.彈力最大值為2500N,根據(jù)牛頓第二定律有
故D錯(cuò)誤。
故選C。
6. 如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向右做直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的小球A用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于支架,小車右端質(zhì)量為M的物塊B始終相對(duì)于小車靜止。物塊B與小車平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若某段時(shí)間內(nèi)觀察到輕質(zhì)細(xì)線與豎直方向夾角為θ,且保持不變,則在這段時(shí)間內(nèi)( )
A. 小車一定正在做加速運(yùn)動(dòng)
B. 輕質(zhì)細(xì)線對(duì)小球A的拉力大小為
C. 物塊B所受摩擦力大小為μmg,方向水平向右
D. 小車對(duì)物塊B的作用力大小為,方向?yàn)樾毕蜃笊戏?br>【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.對(duì)A受力分析,由牛頓第二定律得
解得
方向水平向左,則小車向右做減速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.細(xì)繩的拉力為
故B錯(cuò)誤;
C.由題意可知,A與小車相對(duì)靜止,則小車與A具有相同的加速度,即小車的加速度大小為,方向水平向左,此刻物塊B的加速度與小車相同,根據(jù)牛頓第二定律可知
方向水平向左,小車對(duì)物體B的作用力為
方向?yàn)樾毕蜃笊戏?,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
二、多選題(每小題6分,共4小題,計(jì)24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)得6分,選對(duì)但不全得3分,有錯(cuò)選得0分)
7. 建筑工人為了方便將陶瓷水管由高處送到低處,設(shè)計(jì)了如圖所示的簡(jiǎn)易滑軌,兩根鋼管互相平行斜靠、固定在墻壁上,把陶瓷水管放在上面滑下.實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)陶瓷水管滑到底端時(shí)速度過(guò)大,有可能摔壞,為了防止陶瓷水管摔壞,下列措施可行的是
A. 在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊
B. 適當(dāng)減少兩鋼管間的距離
C. 適當(dāng)增加兩鋼管間的距離
D. 用兩根更長(zhǎng)的鋼管,以減小鋼管與水平面夾角
【答案】CD
【解析】
【詳解】A:在陶瓷水管內(nèi)放置磚塊,增大了整體的質(zhì)量;重力沿鋼管的分力與摩擦力同比增大,加速度不變,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度不變.故A項(xiàng)措施不可行.
BC:適當(dāng)減少兩鋼管間的距離,陶瓷水管受到的鋼管支持力的夾角減小,陶瓷水管受到鋼管支持力減小,陶瓷水管受到的摩擦力減小,即適當(dāng)減少兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下減小摩擦力,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度增大.反之,適當(dāng)增加兩鋼管間的距離可以在不改變重力分量的情況下增大摩擦力,陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度減?。蔅項(xiàng)措施不可行,C項(xiàng)措施可行.
D:用兩根更長(zhǎng)的鋼管,以減小鋼管與水平面夾角,陶瓷水管受到鋼管支持力增大,陶瓷水管受到的摩擦力增大,則陶瓷水管下滑過(guò)程中重力做功不變,摩擦力做的負(fù)功增大,據(jù)動(dòng)能定理可得陶瓷水管滑到到達(dá)底端時(shí)速度減?。蔇項(xiàng)措施可行.
綜上答案為CD.
8. 假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛。甲車在前,乙車在后,速度均為。甲、乙相距,時(shí)刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化分別如圖甲、乙所示,取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 時(shí)兩車相距最近
B. 時(shí)兩車距離最近,且最近距離20m
C. 時(shí)乙車速度減為0
D. 兩車距離為55m
【答案】BC
【解析】
【詳解】AB.由題圖可知,在時(shí)甲車速度和位移
乙車的速度不變,在時(shí)的位移
由此可知,乙車并未追上甲車,此時(shí)甲車開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),則兩車相距最近應(yīng)滿足的條件是速度相等,設(shè)時(shí)間為t1,則有
代入數(shù)據(jù)解得
t1=6s
從到兩車的位移為
則得時(shí)兩車相距為
A錯(cuò)誤,B正確;
C.乙車速度減到零時(shí),則有
解得
t2=9s
C正確;
D.從到兩車的位移為
則得時(shí)兩車相距
D錯(cuò)誤。
故選BC。
【點(diǎn)睛】
9. 如圖所示,足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為,以速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),則下列選項(xiàng)中能客觀地反映小木塊的受力和運(yùn)動(dòng)情況的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB.在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊的速度小于傳送帶的速度,小木塊受的摩擦力沿斜面向下,隨著小木塊速度的增大,當(dāng)小木塊的速度等于傳送帶的速度時(shí),因?yàn)?,小木塊不可能與傳送帶相對(duì)靜止,一定繼續(xù)加速,超過(guò)傳送帶的速度,這時(shí)小木塊所受的摩擦力沿斜面向上,而在這個(gè)過(guò)程中,小木塊對(duì)斜面的壓力不變,摩擦力的大小也不改變,A錯(cuò)誤,B正確;
CD.摩擦力沿斜面向下時(shí),由牛頓第二定律得
摩擦力沿斜面向上時(shí),由牛頓第二定律得
則a1>a2,C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。
10. 如圖所示,傾角為α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜劈的斜面上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過(guò)光滑的定滑輪1固定在c點(diǎn),光滑滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將固定點(diǎn)c向左移動(dòng)少許,而物體a與斜劈始終靜止,則( )
A. 斜劈對(duì)地面的壓力增大
B. 斜劈對(duì)物體a的摩擦力大小可能不變
C. 地面對(duì)斜劈的摩擦力增大
D. 若將固定點(diǎn)c向正下方移動(dòng)少許,斜劈對(duì)物體a的摩擦力不變
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.對(duì)b和滑輪整體研究,繩子兩側(cè)的拉力在豎直方向的分力的合力大小一直等于b的重力,即
因此對(duì)整體研究,在豎直方向地面對(duì)斜劈的支持力一直不變,根據(jù)牛頓第三定律得,斜劈對(duì)地面的壓力不變,故A錯(cuò)誤;
B.若物體a原來(lái)有向上滑動(dòng)的趨勢(shì),則斜劈對(duì)物體a的摩擦力方向向下,若將固定點(diǎn)c向左移動(dòng)少許,繩子和豎直方向的夾角減小,繩子上的拉力減小,則物體a有可能有向下滑動(dòng)的趨勢(shì),斜劈對(duì)a的摩擦力方向沿斜面向上,但摩擦力的大小可能不變,故B正確;
C.對(duì)整體研究,水平方向斜劈受到地面的摩擦力和繩子在水平方向的分力處于平衡狀態(tài),繩子和豎直方向的夾角減小,拉力減小,繩子在水平方向的分量減小,所以地面對(duì)斜劈的摩擦力減小,故C錯(cuò)誤;
D.若將固定點(diǎn)c向下移動(dòng)少許,繩子和豎直方向的夾角不變,繩子上的拉力不變,斜劈對(duì)物體a的摩擦力不變,故D正確。
故選BD。
三、實(shí)驗(yàn)題(共2小題,其中11題6分,12題8分,共計(jì)14分。)
11. (1)某同學(xué)買了輛電動(dòng)自行車,騎了一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)車減震彈簧的減震效果不好。該同學(xué)將減震彈簧卸下,然后把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,如圖甲所示,讀數(shù)為_(kāi)__________cm。
(2)該同學(xué)想測(cè)量減震彈簧的勁度系數(shù)。先把彈簧豎直放在水平桌面上,在上端壓上一片10kg的啞鈴,每增加一只啞鈴均記下此時(shí)啞鈴的個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度L,如下表所示。請(qǐng)你在圖乙坐標(biāo)圖中描出,并作出F-L圖線__________,并通過(guò)圖線確定該彈簧勁度系數(shù)為k=___________N/m(g取10m/s2)。
【答案】 ①. 5.50 ②. ③. 20000
【解析】
【詳解】(1)[1]刻度尺讀數(shù)為5.50cm,厘米刻度尺一定要估讀到0.01厘米;
(2)[2][3]描點(diǎn)作圖,如圖所示
圖像的斜率絕對(duì)值表示勁度系數(shù),即
故有
k=20000N/m
12. 在用圖1的裝置測(cè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí),進(jìn)行了如下操作,完成步驟中的填空:
(1)安裝器材時(shí),將長(zhǎng)木板的右側(cè)適度墊高_(dá)______(選填”掛上”或”不掛”)砂桶,輕推小車,使小車恰能勻速運(yùn)動(dòng);
(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,則小車的加速度a=______m/s2保留兩位有效數(shù)字);
(3)不改變砂及砂桶質(zhì)量,在小車上增減砝碼改變小車的總質(zhì)量M,重復(fù)步驟(2),測(cè)得多組數(shù)據(jù)描繪出圖像。已知圖線的斜率為k、縱截距為b,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開(kāi)_____。(用物理量的符號(hào)表示)
【答案】 ①. 不掛 ②. 0.64 ③.
【解析】
【詳解】(1)[1]為平衡摩擦力,應(yīng)將長(zhǎng)木板的右側(cè)適度墊高,不掛砂桶,輕推小車,使小車恰能勻速運(yùn)動(dòng)。
(2)[2] 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為
由逐差法可得
(3)[3]根據(jù)牛頓第二定律
整理得
故
四、計(jì)算題(共3小題,其中13題9分,14題11分,15題18分共計(jì)38分。)
13. 在贛州市南河大橋擴(kuò)建工程中,雙向橋梁已完成了某一通車方向的建設(shè),為保持雙向車輛正常通行,臨時(shí)將其改成雙向車道。如圖所示,引橋與橋面對(duì)接處,有兩車道合并一車道的對(duì)接口,、B兩車相距時(shí),B車正以速度勻速行駛,車正以的速度借道超越同向行駛的B車,此時(shí)車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方距離車頭處的并道對(duì)接口,、B兩車長(zhǎng)度均為,且不考慮車變道過(guò)程的影響。
(1)若車司機(jī)放棄超車,而立即駛?cè)肱cB車相同的行駛車道,車至少以多大的加速度剎車勻減速,才能避免與B車相撞。
(2)若車司機(jī)加速超車,車的最大加速度為,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析車能否實(shí)現(xiàn)安全超車。
【答案】(1);(2)不能安全超車,詳見(jiàn)解析
【解析】
【詳解】(1)A車減速到與B車同速時(shí),若恰未與B車相碰,則A車將不會(huì)與B車相碰,設(shè)經(jīng)歷的時(shí)間為t,則
A車位移
①
B車位移
②
③
由①②③式聯(lián)立解得
t=s
則A車與B車不相碰,剎車時(shí)的最小加速度大小
(2)設(shè)A車加速t2時(shí)間后車尾到達(dá)B車車頭,則
解得
t2=2s
在此時(shí)間內(nèi),A車向前運(yùn)動(dòng)了
計(jì)算可得
說(shuō)明在離并道對(duì)接口16m的距離上以3m/s2的加速度加速不能實(shí)現(xiàn)安全超車。
14. 如圖所示,質(zhì)量的木塊A套在水平桿上,現(xiàn)用輕繩將木塊與小球B相連。在小球上施加一個(gè)大小為20N,方向水平向右的外力F,它將拉著小球向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程輕繩與水平桿間的夾角,且A、B的相對(duì)位置保持不變,取,,,求:
(1)小球B的質(zhì)量m;
(2)木塊A與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)若使A、B均處于圖示位置,且保持靜止,求拉力F的最小值及方向。
【答案】(1);(2);(3),F(xiàn)與豎直方向夾角為
【解析】
【詳解】(1)對(duì)小球受力分析可知
代入數(shù)據(jù)解得
(2)對(duì)AB整體受力分析可知
代入數(shù)據(jù)解得
(3)受力分析如圖所示
當(dāng)拉力F與豎直方向夾角為時(shí),F(xiàn)取得最小值,為
15. 如圖,兩個(gè)滑塊A和B的質(zhì)量分別為和,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為;木板的質(zhì)量為,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。某時(shí)刻A、B兩滑塊開(kāi)始相向滑動(dòng),初速度大小均為。A、B相遇時(shí),A與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)B與木板相對(duì)靜止時(shí),木板速度;
(2)A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者之間的距離。
【答案】(1)1m/s;(2)1.9m
【解析】
【詳解】(1)對(duì)B分析有
同理A的加速度
對(duì)木板分析有
B與木板相對(duì)靜止時(shí),有
解得
B與木板相對(duì)靜止時(shí),木板的速度大小為
(2)木板和物塊共速時(shí),A的速度為
則在時(shí)間內(nèi)兩者的相對(duì)位移大小為
B與木板相對(duì)靜止后,對(duì)B與木板整體有
對(duì)A分析加速度仍為
由于AB,速度與加速度大小相等,所以當(dāng)B速度減為 ,A速度大小也減為,對(duì)B與木板整體與A的運(yùn)動(dòng)有
代入數(shù)據(jù)解得
此時(shí)三者具有共同速度為
此過(guò)程中AB相對(duì)位移
則木板長(zhǎng)度F(N)
100
200
300
400
L(cm)
5.00
4.50
4.00
3.80
這是一份甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)2024屆高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(含答案),共18頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(含答案),共16頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(含答案),共15頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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