
1.伽利略對自由落體運動及運動和力的關(guān)系的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法。圖(a)、(b)分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是( )
A. 圖(a)通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
B. 圖(a)中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易
C. 圖(b)中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成
D. 圖(b)的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
2.如圖甲所示,鳥兒有多拼,為了生存幾只鳥像炮彈或標(biāo)槍一樣一頭扎入水中捕魚,假設(shè)小鳥的俯沖是自由落體運動,進(jìn)入水中后是勻減速直線運動,其v?t圖像如圖乙所示,自由落體運動的時間為t1,整個過程的運動時間為53t1,最大速度為vm=18m/s,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是( )
A. t1=1.6s
B. 整個過程下落的高度為32.4m
C. t1~53t1時間內(nèi)v?t圖像的斜率為?15m/s2
D. t1~53t1時間內(nèi)阻力是重力的1.5倍
3.在一個很長的平直跑道上,有甲和乙兩種型號的噴氣式飛機進(jìn)行飛行試驗。兩機同時自起點啟動,甲型機沿地面做勻加速飛行,到達(dá)跑道中點起它就做勻速飛行:乙型機則在啟動后始終做勻加速運動。觀測中發(fā)現(xiàn)甲乙兩噴氣機用完全相等的時間從起點開始到終點完成整個試驗距離。則下列說法正確的是( )
A. 甲型飛機運動過程中的加速時間與勻速時間之比為1:2
B. 甲乙兩型飛機加速過程中的加速時間之比為3:4
C. 甲乙兩型飛機加速過程中的加速度大小之比為9:8
D. 甲乙兩型飛機加速過程中的加速度大小之比為3:4
4.一人站于寬120m的河的一岸,欲渡到河的正對岸。他有兩種方法可供選擇:(a)游泳方向朝上游偏一些以使得速度合方向朝向河正對岸;(b)游泳方向向正前方,當(dāng)?shù)竭_(dá)對岸時,由于水流把他沖向了下游,他需沿河岸向上行走,走到正對岸的地方。如果他游泳速率為1m/s,步行速度為1.6m/s,水流速度為0.8m/s,不考慮其他因素,哪種方法更快?快多少?( )
A. 方法(a)比方法快15s ( )
B. 方法(a)比方法快20s( )
C. 方法比方法(a)快15s ( )
D. 方法比方法(a)快20s( )
5.如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙,甲的速度為v0,小工件離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上。乙的寬度足夠大,速度為v1。工件從滑上傳送帶乙至二者相對靜止的過程中,下列說法正確的是( )
A. 以地面為參考系,工件做類平拋運動
B. 以乙為參考系,工件在乙上滑動的軌跡是直線
C. 工件在乙上滑動時,工件受到乙的摩擦力方向伴隨工件的速度變化也發(fā)生變化
D. 工件沿垂直于乙的速度減小為0時,工件的速度還沒有達(dá)到v1
6.如圖,密閉玻璃水壺內(nèi)有一鐵球懸掛在水中?,F(xiàn)用激光將懸掛鐵球的細(xì)線燒斷,請問此時臺秤示數(shù)
( )
A. 變大B. 變小C. 不變D. 無法判斷
7.如圖,質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B在力F作用下靜止在光滑的水平桌面上,彈簧處于壓縮狀態(tài),輕繩恰好伸直?,F(xiàn)在撤去外力F,然后對小球A施加方向向左,大小為F2的外力,輕繩燒斷瞬間小球AB的加速度大小分別為( )
A. aA=3F2m,aB=F2mB. aA=F2m,aB=3F2m
C. aA=F2m,aB=F2mD. aA=3F2m,aB=Fm
8.如圖所示,5塊質(zhì)量均為m的木塊并排放在水平地面上,編號為3的木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為F10mg,其他木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為F20mg,當(dāng)用水平力F推第1塊木塊使它們共同加速運動時,下列說法正確的是( )
A. 由右向左,兩塊木塊之間的摩擦力依次變小
B. 木塊加速度為0.2m/s2
C. 第2塊木塊與第3塊木塊之間的彈力大小為0.90F
D. 第3塊木塊與第4塊木塊之間的彈力大小為0.38F
二、多選題(本題共2小題,共12分)
9.從坐標(biāo)原點出發(fā)的質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動軌跡如圖所示,下面判斷正確的是
A. 若x方向始終加速,則y方向可能先加速后減速
B. 若y方向始終加速,則x方向可能先減速后加速
C. 若y方向先減速后加速,則x方向可能始終勻速
D. 若x方向先加速后減速,則y方向可能始終勻速
10.如圖,三個質(zhì)量均為2kg的物體A、B、C疊放在水平桌面上,B、C用不可伸長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接,A與B之間、B與C之間的接觸面以及輕繩均與桌面平行,A與B之間、B與C之間以及C與桌面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1,重力加速度g取10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。用力F沿水平方向拉物體C,以下說法正確的是
A. 拉力F小于22N時,不能拉動C
B. 拉力F為9N時,輕繩的拉力為1N
C. 要使A、B保持相對靜止,拉力F不能超過46N
D. A的加速度將隨拉力F的增大而先增大后減小
三、實驗題(本題共2小題,共20分)
11.如圖1所示,阿特伍德機(Atwd′smac?ine)是由英國物理學(xué)家的喬治?阿特伍德(GergcAtwd)在1784年發(fā)表的《關(guān)于物體的直線運動和轉(zhuǎn)動》一文中提出的,用于測量重力加速度及驗證牛頓運動定律的著名的力學(xué)實驗裝置。
某實驗小組將阿特伍德機簡化改裝后,如圖2所示,繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的重錘A和B,在B下面再掛重物C時,由于速度變化不太快,測量運動學(xué)物理量比較方便。
(1)實驗過程中,下列操作正確的是______
A.固定打點計時器時,應(yīng)將重錘A與打點計時器距離盡量遠(yuǎn)一些
B.開始時紙帶應(yīng)盡量豎直下垂并與系重錘A的細(xì)線在同一豎直線上
C.應(yīng)先松開重錘A,然后再接通打點計時器電源
D.打點結(jié)束后先將紙帶取下,再關(guān)閉打點計時器電源
(2)某次實驗結(jié)束后,打出的紙帶如圖3所示,E、F、G、H、J連續(xù)幾個點對應(yīng)刻度尺讀數(shù)分別為0.69cm、2.21cm、4.00cm、6.12cm、8.51cm。已知打點計時器所用交流電源的頻率為50Hz,則重錘A運動拖動紙帶時的平均加速度為______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(3)如果本實驗室電源頻率小于50Hz,但參與實驗的同學(xué)不知道,則瞬時速度的測量值______真實值(填“大于”“等于”或“小于”);
(4)若重錘A和B的質(zhì)量均為M,重錘B下面掛質(zhì)量為m的重物C。通過打點計時器得到A的加速度為a,則由以上幾個物理量,推導(dǎo)重力加速度的公式g= ______;
(5)已知重錘A和B的質(zhì)量均為M=2.00kg,某小組在重錘B下面掛質(zhì)量為m的重物C。某次實驗中從紙帶上測量重錘A由靜止上升不同高度?時對應(yīng)的速度v,描點作圖后得到如圖4所示圖像,重力加速度g取9.80m/s2,則重物C質(zhì)量m= ______kg(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
12.為了探究平拋運動規(guī)律,小明分別做了如下兩個實驗:
(1)為了說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,用如圖所示裝置進(jìn)行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開自由下落。關(guān)于該實驗,下列說法正確的有_____。
A.所用兩球的質(zhì)量必須相等
B.應(yīng)改變裝置的高度多次實驗
C.只做一次實驗發(fā)現(xiàn)兩球同時落地,可以得到實驗結(jié)論
D.本實驗不能說明A球在水平方向上做勻速直線運動
(2)如圖所示,兩個相同的弧形軌道M、N位于同一豎直面內(nèi),其中N軌道的末端與光滑的水平地面相切。兩個完全相同的小鋼球P、Q,以相同的水平初速度v0同時從軌道M、N的末端射出,觀察到P落地時與Q相遇。只改變弧形軌道M的高度,多次重復(fù)實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象。這說明平拋運動在水平方向做_______運動。
(3)為了進(jìn)一步研究平拋運動,小明用如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。
①為了準(zhǔn)確地描繪出平拋運動的軌跡,下列要求合理的是_____。
A.斜槽軌道必須光滑
B.斜槽軌道末端必須水平
C.小球每次必須從斜槽上同一位置由靜止釋放
D.本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表
②若遺漏記錄平拋軌跡的起始點,也可按下述方法處理數(shù)據(jù):如圖所示,在軌跡上取A、B、C三點,AB和BC的水平間距相等且均為x,測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2,則y1y2___13(選填“>”、“=”或者“ x gy2?y1
【解析】(1)[1]A.自由落體運動的快慢與小球的質(zhì)量無關(guān),所用兩球的質(zhì)量不一定要相等,A錯誤;
BC.應(yīng)改變裝置的高度多次實驗,若兩球總是同時落地,可說明平拋運動的豎直分運動是自由落體運動,B正確,C錯誤;
D.本實驗不能說明A球在水平方向上做勻速直線運動,D正確。
故選BD。
(2)[2]只改變弧形軌道M的高度,多次重復(fù)實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象。這說明平拋運動在水平方向做勻速直線運動。
(3)①[3]AC.斜槽軌道不必光滑,只要小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放,確保小球做平拋運動的初速度相同即可,A錯誤,C正確;
B.斜槽軌道末端必須水平,小球才能水平飛出做平拋運動,B正確;
D.本實驗必需的器材還有刻度尺,不需要秒表,D錯誤。
故選BC。
②[4]初速度為零的勻加速直線運動,相同時間的位移比為 1:3:5:7? ,由于在A點時小球有豎直方向的初速度,故
y1y2>13
[5]豎直方向由勻變速直線運動的推論可得
y2?y1=gT2
水平方向由位移公式可得
v0=xT
聯(lián)立解得
v0=x gy2?y1
13.【答案】解:(1)剪斷輕繩后,物塊B沿傳送帶由靜止加速下滑,設(shè)加速度大小為a1,對物塊B,根據(jù)牛頓第二定律有:mBgsinθ?μBmBgcsθ=mBa1
解得:a1=1.2m/s2
根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有:x2?L=12a1t2
解得:t=2s。
(2)物塊B下滑到擋板P處時的速度大?。簐B=a1t
解得:vB=2.4m/s
物塊B與擋板P碰撞后先沿傳送帶減速上滑,設(shè)加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律有:mBgsinθ+μBmBgcsθ=mBa2
解得:a2=10.8m/s2
從物塊B與擋板P碰撞到物塊B與傳送帶達(dá)到共同速度,物塊B沿傳送帶上滑的距離:s1=vB2?v22a2
解得:s1=0.2m
物塊B與傳送帶達(dá)到共同速度后以大小為a1的加速度沿傳送帶減速上滑,從物塊B與傳送帶達(dá)到共同速度到物塊B到達(dá)最高位置,物塊B沿傳送帶上滑的距離為:s2=v22a1
解得:s2=0.6m
又:sB=s1+s2
解得:sB=0.8m。
(3)剪斷輕繩后,物塊A沿傳送帶由靜止加速上滑,設(shè)加速度大小為aA,根據(jù)牛頓第二定律有:μAmAgcsθ?mAgsinθ=mAaA
解得:aA=0.4m/s2
從剪斷輕繩到物塊A與傳送帶達(dá)到共同速度的時間:tA1=vaA=3s
該過程物塊A上滑的距離xA=v2tA1,解得:xA=1.8m
從物塊A與傳送帶達(dá)到共同速度到物塊A到達(dá)M點的時間tA2=x2?xAv,解得:tA2=1s
又tA=tA1+tA2
解得:tA=4s
根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知,從物塊B與擋板P碰撞到物塊B與傳送帶達(dá)到共同速度的時間:t1=vB?va2,
解得:t1=19s
根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知,物塊B與傳送帶達(dá)到共同速度后減速為零的時間:t2=va1=
由于tA>t+t1+t2,因此當(dāng)物塊B到達(dá)最高位置時,物塊A尚未到達(dá)M點,根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知,物塊B到達(dá)最高點后沿傳送帶下滑的距離:
s3=12a1(tA?t?t1?t2)2
解得:s3=0.47m
又s=x?sB+s3
解得:s=5.7m。
答:(1)從剪斷輕繩到物塊B第一次與擋板P碰撞的時間為2s;
(2)物塊B第一次與擋板P碰撞后到達(dá)的最高位置與擋板P間的距離為0.8m;
(3)物塊A到達(dá)M點時,兩物塊間的距離為5.7m。
【解析】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(xué)的計算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答;知道加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁。
14.【答案】解:(1)由于各接觸面之間光滑,可知小球豎直向下加速運動,楔形物體沿斜面向下加速運動,若小球相對于斜面的速度大小為v,加速度大小為a,設(shè)此時楔形物體的速度大小為v′,加速度大小為a′,兩者在豎直方向有相同的速度和加速度,則有v′sinθ=v,a′sinθ=a
解得:v′=vsinθ=2v,a′=asinθ=2a
(2)小球在楔形木塊上運動時,設(shè)小球相對于斜面的加速度大小為a1,楔形木塊的加速度大小為a2,小球與楔形木塊間彈力為N
以小球為對象,根據(jù)牛頓第二定律得:mg?N=ma1
以楔形木塊為對象,根據(jù)牛頓第二定律得:Mgsinθ+Nsinθ=Ma2
小球加速度與楔形物體加速度間的關(guān)系:a2sinθ=a1
解得a1=(M+m)gsin2θM+msin2θ,代入數(shù)據(jù)解得:a1=103m/s2
小球在楔形木塊上運動時,相對于斜面的加速度大小為103m/s2,方向豎直向下。
答:(1)楔形物體的速度大小是2v,加速度大小是2a。
(2)當(dāng)小球在楔形木塊上運動時,它相對于斜面的加速度大小是103m/s2,方向豎直向下。
【解析】(1)各接觸面光滑,根據(jù)小球的受力情況分析小球的運動性質(zhì),根據(jù)小球與楔形物體的速度與加速度關(guān)系分析答題。
(2)對小球與楔形物體應(yīng)用牛頓第二定律求出小球相對于斜面的加速度。
本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用,根據(jù)題意分析清楚小球與楔形物體的受力情況,應(yīng)用牛頓第二定律可以解題。
15.【答案】(1) 0 ;(2) 6mgμ
【解析】(1)根據(jù)題意,將8個木塊看成整體,受力分析,受木板向上的摩擦力 f1 、墻壁向上的摩擦力 f2 和本身的重力 8mg ,由平衡條件有
f1+f2=8mg
解得
f1=f2=4mg
方向向上,同理把2、3、4、5、6、7看成整體,1對2的摩擦力為 f3 ,8對7的摩擦力為 f4 ,則有
f3+f4=6mg
解得
f3=f4=3mg
同理可得2對3,7對6的摩擦力為 2mg ,3對4,6對5的摩擦力為 mg ,設(shè)5對4的摩擦力為 f5 ,對4受力分析,由平衡條件有
f34?mg?f5=0
解得
f5=0
(2)根據(jù)題意,由公式 f=μFN ,結(jié)合上述分析可知,木板與木塊之間,木板與墻壁之間的壓力最小為
F1=4mg2μ3=6mgμ
木塊與木塊之間的壓力最小為
F2=3mgμ
則施加在輕質(zhì)木板上的最小水平力為 6mgμ 。
這是一份2023-2024學(xué)年湖南省岳陽市湘陰縣知源高級中學(xué)高一(下)入學(xué)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。
這是一份2023-2024學(xué)年湖南省岳陽市平江縣頤華高級中學(xué)高一(下)入學(xué)考試物理試卷(含解析),共19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。
這是一份湖南省岳陽市岳陽縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期開學(xué)考試物理試題,共9頁。試卷主要包含了選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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