
1.2023年11月1日6時50分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征六號改運載火箭,成功將“天繪五號”衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。這次任務(wù)是長征系列運載火箭第494次飛行。則( )
A. 工作人員在組裝火箭時火箭可看作質(zhì)點
B. “天繪五號”衛(wèi)星繞預(yù)定軌道繞行一圈,平均速率和平均速度均為零
C. “6時50分”是指時刻
D. 火箭在加速向上運動時,以地面為參照物,火箭是靜止的
2.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系以下說法正確的是( )
A. 加速度方向為負時,速度一定減少
B. 速度變化得快,說明加速度比較大
C. 加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小
D. 加速度方向保持不變,速度方向也保持不變
3.從同一地點出發(fā),甲、乙兩個物體沿同一方向做直線運動的速度?時間圖像如圖所示,則( )
A. 兩物體相遇的時間是1s和4sB. 乙物體的運動方向發(fā)生了變化
C. 兩個物體相距最遠的時刻是4s末D. 6s時甲在乙前面
4.伽利略在研究自由落體運動規(guī)律時,采用了先“轉(zhuǎn)換變通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如圖所示,讓一個黃銅小球(可視為質(zhì)點)從阻力很小、傾角為θ的斜槽上的最高點A由靜止?jié)L下,若在斜槽上取A、B、C、D、E五個等間距的點,則
( )
A. AC段的平均速度大小與CE段的平均速度大小之比為vAC:vCE= 2?1:1
B. 小球通過B、C、D、E點所用的時間之比為1:4:9:16
C. 小球通過C點的瞬時速度等于AE段的平均速度
D. 小球通過B、C、D、E點時的速度大小之比為1:2:3:4
5.急動度j是加速度變化量Δa與發(fā)生這一變化所用時間Δt的比值,即j=ΔaΔt,它的方向與物體加速度變化量的方向相同。工程師用急動度作為評判乘客不舒適程度的指標,按照這一指標,具有零急動度的人體,感覺最舒適。在某次訓練中某航天員的加速度a隨時間t的變化關(guān)系如圖所示,則
( )
A. t=3s時航天員感覺最舒適B. 1~3s內(nèi)航天員感覺最舒適
C. t=2s時與t=4s時的急動度等大反向D. 0~1s內(nèi)與0~5s內(nèi)速度的變化量相同
6.兩根勁度系數(shù)分別為k和2k的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起,a彈簧的一端固定在墻上,如圖所示。開始時彈簧均處于原長狀態(tài),現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的P端向右緩慢拉動彈簧,使a彈簧的伸長量為L,未超出彈性限度,則此時( )
A. b彈簧的伸長量也為L
B. b彈簧的伸長量為L2
C. 水平力大小為2kL
D. 水平力大小為3kL
7.如圖所示,橡皮筋一端連接在天花板上,另一端連接在滑輪上,與豎直方向夾角為θ;繞過滑輪的輕繩一端懸掛一重物,另一端施加水平力F,物塊保持靜止,現(xiàn)保持F大小不變,使其在豎直面內(nèi)沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過60°,不計滑輪質(zhì)量及一切摩擦,橡皮筋始終在彈性限度內(nèi),此過程中,下列說法正確的是( )
A. θ變小,橡皮筋長度變短B. θ變小,橡皮筋長度變長
C. θ變大,橡皮筋長度變短D. θ變大,橡皮筋長度變長
二、多選題:本大題共3小題,共18分。
8.甲、乙兩輛遙控小汽車在兩條相鄰的足夠長平直軌道上做直線運動,兩車運動的v?t圖像如圖所示.下列說法正確的是( )
A. 兩車若在t=5s時相遇,則另一次相遇的時刻是t=15s
B. 兩車若在t=5s時相遇,則t=0時刻兩車相距15m
C. 兩車若在t=10s時相遇,則另一次相遇的時刻是t=20s
D. 乙車在0~10s的平均速度為0
9.用兩根細線l1、l2和一個輕彈簧將質(zhì)量分別為2m和m的兩個小球1和2連接并懸掛,如圖所示。兩小球處于靜止狀態(tài),細線l1與豎直方向的夾角為30°,輕彈簧水平。重力加速度為g。則下列說法正確的是( )
A. 細線l1對小球1的拉力大小T1=2 3mg
B. 彈簧對小球2的拉力大小F為 2mg
C. 細線l2對小球1的拉力大小T2= 6mg
D. 剪斷細線l2的瞬間,小球2的加速度大小為2g
10.如圖所示,水平傳送帶始終以0.5m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。t=0時,地面上的工人將10kg的物體靜止放在傳送帶的左端,同時以1m/s的速度走到右端,物體傳送到右端時工人將其拿走。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.05,傳送帶的水平長度為2m,重力加速度取10m/s2。下列說法正確的是( )
A. t=0.5s時,物體對傳送帶的摩擦力大小為5N,方向向右
B. t=1.5s時,物體對傳送帶的摩擦力為0
C. 工人需要在傳送帶右端等待2.5s
D. 工人需要在傳送帶右端等待1s
三、實驗題:本大題共2小題,共18分。
11.某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中,設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置。
(1)在實驗中,以下說法正確的是________。(填正確答案標號)
A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度
B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等
(2)如圖乙所示,是探究某根彈簧的伸長量x與所受拉力F之間的關(guān)系圖,由圖可知,彈簧的勁度系數(shù)是________N/m。
(3)該同學用此彈簧制作成一把彈簧秤,丙圖所示為某次測力時的彈簧秤示意圖,指針位置表示力的大小為________N。
12.誠勤立達物理興趣小組在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時,采用如圖所示實驗裝置,圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源
(1)實驗之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是:________(填“掛”或“不掛”)吊盤,______(填“連接”或“不連接”)紙帶,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器在紙帶上打出一系列間距_________(填“均勻”或“不均勻”)的點。
(2)按住小車,在吊盤中放入一定質(zhì)量的砝碼,為了保證在運動過程中,小車所受的拉力近似等于吊盤和盤中砝碼的總重力,那么吊盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)_________(填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于”)小車及車中砝碼總質(zhì)量。
(3)打開打點計時器電源,釋放小車,得到如圖所示的紙帶,圖示為五個計數(shù)點之間的距離,相鄰兩個計數(shù)點間有四個點未畫出,可求得小車的加速度a=_________m/s2。(結(jié)果保留兩位小數(shù))
(4)誠勤立達物理興趣小組在得出實驗結(jié)論后,另一小組在驗證加速度與質(zhì)量關(guān)系實驗時,保證吊盤和吊盤上砝碼的總質(zhì)量m0不變,但未測小車質(zhì)量M,通過在小車上增加砝碼來改變小車總質(zhì)量,每次實驗時僅記錄了小車上砝碼的總質(zhì)量m,并作出1a與m之間的關(guān)系圖像如圖所示,已知圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若該同學其他操作均正確,可得到小車的質(zhì)量M為_________(用k、b、m0表示)
四、簡答題:本大題共1小題,共16分。
13.如圖所示,斜面AB與水平面BC的夾角為θ=45°,某滑板愛好者從距水平地面高度h=2m的A點水平向右滑出,從C點落地后瞬間水平方向的速度保持不變,豎直方向的速度變?yōu)榱?,人與滑板從C點繼續(xù)向右沿水平地面滑行s1=8m后停止。已知人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大小為其重力的0.1倍,忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,求
(1)人與滑板在C點落地后瞬間的速度大??;
(2)A點與C點間的水平距離;
(3)人與滑板從A點運動到C點過程中離斜面的最大距離。
五、計算題:本大題共2小題,共20分。
14.如圖所示,在建筑工地上,三個相同的均質(zhì)圓形鋼管靜置于水平地面上,質(zhì)量均為m,B、C鋼管剛好接觸且無擠壓,重力加速度為g,不計鋼管之間的摩擦,求:
(1)B鋼管對水平地面的壓力大??;
(2)水平地面對C鋼管的摩擦力大小。
15.熱氣球下面用繩子吊著一個質(zhì)量m=5kg的物體,從地面由靜止一起沿豎直方向勻加速上升,經(jīng)過時間t1=6s速度達到v1=30m/s,此時吊著物體的繩子斷開,物體落回地面,在物體落地前的整個過程中,不計物體受到的空氣阻力,重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)加速階段繩子對物體的拉力T的大?。?br>(2)物體落地前的整個過程,上升的最大高度h;
(3)從繩子斷開到落地整個運動過程中物體的平均速度。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】A.工作人員在組裝火箭時火箭的大小、形狀不可以忽略,火箭不可看作質(zhì)點,故A錯誤;
B.“天繪五號”衛(wèi)星繞預(yù)定軌道繞行一圈,平均速率是路程與時間的比值,不為零;平均速度是位移與時間的比值,為零,故B錯誤;
C.“6時50分”是指時刻,故C正確;
D.火箭在加速向上運動時,以地面為參照物,火箭是運動的,故D錯誤。
故選C。
2.【答案】B
【解析】A.加速度方向為負時,速度方向也為負時,速度增大,故A錯誤;
B.加速度是反映速度變化快慢的物理量,速度變化得快,說明加速度比較大,故B正確;
C.加速度大小不斷變小,若加速度和速度同向,速度大小會增大,故C錯誤;
D.若初速度和加速度方向相反,加速度方向保持不變,速度先減小到零后反方向增大,故速度方向可能變化。故D錯誤。
故選B。
3.【答案】C
【解析】解:A D.在v?t圖像中,圖像與橫坐標圍成的面積表示物體發(fā)生的位移,由圖可知當t=2s和t=6s時,兩圖像與橫坐標圍成的面積相等,說明位移相等,由于兩物體同時從同一地點沿同一方向做直線運動,因此兩物體兩次相遇的時刻是2s和6s。故AD錯誤;
B.由圖像可知,乙的速度一直為正,運動方向不變。故B錯誤;
C.在前2s內(nèi),甲乙兩者之間距離先增大后減小,第1s末相距最遠。然后,乙速度大于甲的速度,二者距離先減小,然后再增大;2s末時兩物體相距
x1=12×2×1m=1m
4s時,兩物體相距為
x2=12×2×2m=2m
故4s時兩物體相距最遠,故C正確。
根據(jù)圖線與時間軸圍成的面積判斷何時相遇,當兩物體速度相等時,相距最遠。
解決本題的關(guān)鍵知道速度?時間圖線的物理意義,知道圖線的斜率表示加速度,圖線與時間軸圍成的面積表示位移。
4.【答案】A
【解析】A.根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動的規(guī)律有 x=12at2 ,得
tAC:tAE=1: 2 , tAC:tCE=1: 2?1
根據(jù) v=xt ,可得
vAC:vCE= 2?1:1
故A正確;
D.A、B、C、D、E為五個等間距的點,以A點為研究過程的起點,根據(jù)v2=2ax,得小球通過B、C、D、E點時的速度大小之比為 1: 2: 3:2 ,故D錯誤;
B.由于小球做初速度為0的勻加速直線運動,根據(jù)v=at,得小球通過B、C、D、E點所用的時間之比為 1: 2: 3:2 ,故B錯誤;
C.C點為AE位移中點而非時間中點,小球通過C點的瞬時速度不等于AE段的平均速度,故C錯誤。
故選A。
5.【答案】D
【解析】A.由 a?t 圖像可知, t=3s 時急動度 j=ΔaΔt 不為0,所以航天員并不會感覺最舒適,故A錯誤;
B.由 a?t 圖像可知, 1~3s 內(nèi)急動度 j=ΔaΔt 不為0,所以航天員并不會感覺最舒適,故B錯誤;
C.由于 a?t 圖線的斜率表示急動度,根據(jù)圖像可知, t=2s 時與 t=4s 時的斜率相同,即 t=2s 時與 t=4s 時的急動度大小相等,方向相同,故C錯誤;
D.根據(jù) a?t 圖像與橫軸圍成的面積表示速度變化量,可知 1~5s 內(nèi)速度的變化量為0,則 0~1s 內(nèi)與 0~5s 內(nèi)速度的變化量相同,故D正確。
故選D。
6.【答案】B
【解析】B
【詳解】AB.由題意知,兩根輕彈簧串接在一起,則兩彈簧彈力大小相等,根據(jù)胡克定律
F=kx
得,x與k成反比,則得b彈簧的伸長量為
kL2k=L2
故A錯誤,B正確;
CD.水平力大小為
F′=2k?L2=kL
故CD錯誤。
故選B。
7.【答案】C
【解析】【分析】
拉力轉(zhuǎn)動過程中,滑輪兩邊繩間的夾角變大,從而分析繩子拉力的變化,根據(jù)橡皮筋的彈力變化分析O的變化。
【解答】
拉力轉(zhuǎn)動過程中,滑輪兩邊繩間的夾角變大,兩邊繩上拉力的合力減小,根據(jù)力的平衡可知,橡皮筋的彈力變小,長度變短,橡皮筋與豎直方向的夾角等于滑輪兩邊繩夾角的一半,因此θ變大。
故選C。
8.【答案】ABD
【解析】A、根據(jù)速度圖象與時間軸所圍的面積表示位移,可知,5~15s內(nèi)兩車的位移相等,因此,兩車若在t=5s時相遇,則另一次相遇的時刻是t=15s,故A正確;
B、兩車若在t=5s時相遇,因為0~5s內(nèi)兩車相向運動,則t=0時兩車相距距離等于0~5s內(nèi)兩車位移大小之和,為
S=2×5 +2×52= 15m
故B正確;
C、兩車若在t=10s時相遇,因為10~20s內(nèi)乙車的位移大于甲車的位移,所以t=20s時兩車沒有相遇,故C錯誤;
D、由圖像可以看出,乙車在0~10s的位移為零,所以平均速度為0,故D正確。
故選ABD。
9.【答案】AD
【解析】AB.以球1和球2為整體,根據(jù)受力平衡可得
T1cs30°=3mg , T1sin30°=F
解得細線 l1 對小球1的拉力大小為
T1=2 3mg
彈簧對小球2的拉力大小F為
F= 3mg
故A正確,B錯誤;
C.以球2為研究對象,根據(jù)受力平衡可得
T′2= F2+(mg)2=2mg
則細線 l2 對小球1的拉力大小為
T2=T′2=2mg
故C錯誤;
D.剪斷細線 l2 的瞬間,彈簧彈力不變,則以球2受到的重力和彈簧彈力的合力大小為
F合= F2+(mg)2=2mg
根據(jù)牛頓第二定律可得
a=F合m=2g
故D正確。
故選AD。
10.【答案】BC
【解析】BC
【詳解】A.物體相對傳送帶向左運動,因此物體受到傳送帶向右的摩擦力,由牛頓第二定律可得
μmg=ma
解得加速度
a=μg=0.5m/s2
物體做加速運動,由速度時間公式 v=v0+at ,可得物體與傳送帶達到共速所用時間
t1=v1a=1s
可知物體在1s時間內(nèi)做勻加速直線運動,則有在 t=0.5s 時,物體受到傳送帶向右的摩擦力為
Ff=μmg=5N
由牛頓第三定律可知,物體對傳送帶的摩擦力大小為5N,方向向左,A錯誤;
B.物體與傳送帶達到共速后,物體與傳送帶相對靜止,則從 t=1s 開始與傳送帶一起向右做勻速直線運動到右端,物體做加速運動的位移為
x=12at12=0.25m
物體與傳送帶一起向右做勻速直線運動到右端所用時間為
t2=L?xv1=2?
因此 t=1.5s 時,物體對傳送帶的摩擦力是零,B正確;
CD.物體在傳送帶的左端運動到右端所用時間為
t=t1+t2=4.5s
工人從傳送帶的左端運動到右端所用時間為
t′=Lv2=2s
可知工人需要在傳送帶右端等待2.
11.【答案】(1) AB;(2)300;(3)1.75(1.73~1.77均可)
【解析】【分析】
本題為探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗,實驗原理為胡克定律,掌握彈簧的彈力與形變量的關(guān)系,要注意正確理解圖象的性質(zhì),知道圖象的斜率表示的物理意義。
【解答】
(1) A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度,否則彈簧會損壞,選項A正確;
B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力,要保證彈簧位于豎直位置,使鉤碼的重力等于彈簧的彈力,要待鉤碼平衡時再讀數(shù),選項B正確;
C.彈簧的長度不等于彈簧的伸長量,伸長量等于彈簧的長度減去原長,選項C錯誤;
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出彈力與形變量成正比,選項D錯誤。
故選AB;
(2)根據(jù)F=kx可知,圖像的斜率大小等于勁度系數(shù)大小,
由圖像求出勁度系數(shù)為k=ΔFΔx=248×10?2N/m=300N/m;
(3)彈簧秤最小刻度為0.1N,指針在1.7與1.8之間刻度,估讀為1.75N。
12.【答案】 不掛 連接 均勻 遠小于 0.51 bk
【解析】(1)[1] [2] [3]實驗之前要平衡小車所受的阻力,具體的步驟是:不掛吊盤,連接紙帶,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器在紙帶上打出一系列間距均勻的點。
(2)[4]為了保證在運動過程中,小車所受的拉力近似等于吊盤和盤中砝碼的總重力,那么吊盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車及車中砝碼總質(zhì)量。
(3)[5]電源的頻率為50Hz,打點周期
T=1f=150s=0.02s
相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔
T′=5T=0.1s
小車的加速度
a=(x3+x4)?(x1+x2)4T′2=(7.21+7.72)?(6.19+6.70)4×0.12×10?2m/s2=0.51m/s2
(4)[6]設(shè)小車質(zhì)量為 M ,若牛頓第二定律成立,則
m0g=(M+m)a
整理得
1a=1m0gm+Mm0g
所以圖中直線的斜率
k=1m0g
得
m0g=1k
縱軸上的截距
b=Mm0g
小車的質(zhì)量
M=bk
13.【答案】(1) 4m/s ;(2) 4 105m ;(3) 2 25m
【解析】(1)人與滑板在水平地面滑行時的加速度為
a=0.1mgm=1m/s2
人與滑板在水平地面滑行時,根據(jù)動力學公式
vC2=2as1
解得人與滑板在C點落地后瞬間的速度大小為
vC=4m/s
(2)人與滑板從A點飛出后做平拋運動,豎直方向有
h=12gt2
A點與C點間的水平距離
xAC=vCt=4 105m
(3)將人與滑板的速度、重力加速度沿斜面和垂直斜面方向分解,如圖所示。
可得
vC2=vCsinθ=2 2m/s
g2=gcsθ=5 2m/s2
從A點運動到C點過程中離斜面的距離為
dm=vC222g2=82×5 2m=2 25m
14.【答案】(1) 1.5mg ;(2) 36mg
【詳解】(1)以三根鋼管整體為研究對象,有
2FN=3mg
解得水平面對B鋼管的支持力大小為
FN=1.5mg
根據(jù)牛頓第三定律得B鋼管對水平地面的壓力大小為
F′N=FN=1.5mg
(2)對A鋼管受力分析如圖,根據(jù)平衡條件得
F1cs30°+F2cs30°=mg
由對稱性可知
F1=F2
根據(jù)牛頓第三定律,A鋼管對C鋼管的彈力為
F′2=F2
水平面對C鋼管的摩擦力大小
f=F′2sin30°= 36mg
【解析】詳細解答和解析過程見答案
15.【答案】解:(1)加速階段,物體的加速度:a=v1t1=306m/s2=5m/s2
根據(jù)牛頓第二定律可得:T?mg=ma
代入數(shù)據(jù)解得:T=75N;
(2)小球上升的最大高度為h=v122a+v122g
代入數(shù)據(jù)解得:h=135m;
(3)小球加速階段上升的位移大小為x1=v122a=3022×5m=90m
設(shè)向下為正方向,則從繩子斷開到落地的位移x1=?v0t+12gt2
從繩子斷開到落地整個運動過程中物體的平均速度:v?=x1t
聯(lián)立解得:v?=15( 3?1)m/s,方向豎直向下。
答:(1)加速階段繩子對物體的拉力T的大小為75N;
(2)物體落地前的整個過程,上升的最大高度為135m;
(3)從繩子斷開到落地整個運動過程中物體的平均速度為15( 3?1)m/s,方向豎直向下。
【解析】(1)根據(jù)運動學公式求解物體的加速度,根據(jù)牛頓第二定律求解拉力;
(2)根據(jù)速度—位移關(guān)系求解小球上升的最大高度;
(3)根據(jù)位移—時間關(guān)系求解總位移,根據(jù)平均速度的計算公式求解平均速度。
對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進行解答;知道加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁。
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這是一份2023-2024學年廣東實驗中學越秀學校高一(下)開學考試物理試卷(含解析),共12頁。試卷主要包含了單選題,多選題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學年江西省新余市第一中學高二(下)開學考試物理試卷(含解析),共15頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實驗題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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