
1.(4分)測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別可用的儀器是下列哪一組( )
A.米尺、彈簧秤、秒表
B.米尺、天平、秒表
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.(4分)下列說法正確的是( )
A.在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí),不能把地球視為質(zhì)點(diǎn)
B.物體的平均速率等于位移與時(shí)間的比值
C.在單向直線運(yùn)動(dòng)中,物體通過的路程大于位移的大小
D.物體平均速度的方向一定與其位移方向一致
3.(4分)某測(cè)試員應(yīng)用無人機(jī)搭載的加速度傳感器進(jìn)行飛行測(cè)試。圖甲為在測(cè)試軟件中設(shè)定的x、y、z軸的正方向,其中z軸沿豎直方向,無人機(jī)開始時(shí)沿y軸正方向勻速飛行,軟件生成了圖乙中三個(gè)維度的a﹣t(加速度—時(shí)間)圖像( )
A.沿x軸方向一直加速B.沿y軸方向一直加速
C.沿z軸方向加速上升D.處于失重狀態(tài)
4.(4分)如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的風(fēng)力選種裝置。兩種質(zhì)量不同、大小相同的種子P和Q從O點(diǎn)以相同的速度進(jìn)入光滑的水平面,在虛線區(qū)域有恒定風(fēng)力,其余區(qū)域無風(fēng),種子P的質(zhì)量大于種子Q的質(zhì)量,則下列表示種子運(yùn)動(dòng)軌跡圖像可能正確的是( )
A.B.
C.D.
5.(4分)從居民樓某樓層的窗臺(tái)上掉下一蘋果,目測(cè)落地前最后一秒的位移約為10m,忽略空氣阻力2。則蘋果掉下時(shí)的樓層為(設(shè)每層樓高約2.5m)( )
A.第三層B.第四層C.第五層D.第六層
6.(4分)河水流速不變,一人劃船過河,第一次劃船速度為v1,以最短時(shí)間過河,第二次劃船速度為v2,以最短位移過河,結(jié)果兩次船航行在同一條路徑AB上,已知路徑AB與河岸夾角為θ(0°<θ<90°),下列說法正確的是( )
A.第一次劃船速度一定大于水流速度
B.第二次劃船速度一定小于水流速度
C.兩次劃船速度的大小之比v1:v2=1:sinθ
D.兩次過河時(shí)間之比
7.(4分)假設(shè)我國(guó)宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球,如圖2所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的頻閃照片的一部分。已知照片上方格的實(shí)際邊長(zhǎng)為a,頻閃周期為T( )
A.月球上的重力加速度為
B.小球平拋的初速度為
C.照片上A點(diǎn)一定不是平拋的起始位置
D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為
8.(4分)用四根輕桿和兩個(gè)金屬圓環(huán)、三段細(xì)線制作一個(gè)花架,如圖所示,兩個(gè)金屬圓環(huán)質(zhì)量均為m1=1.2kg、半徑均為R=20cm,四根輕桿與兩個(gè)圓環(huán)綁定成圓桶狀,四根輕桿均勻分布,用三段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=25cm的輕質(zhì)細(xì)線一端與上層圓環(huán)相連,且連接處在圓周上均勻分布2=1.8kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,下列說法正確的是( )
A.每根細(xì)線受拉力大小為10N
B.每根細(xì)線受拉力大小為7.5N
C.每根輕桿承受的壓力大小為10N
D.每根輕桿承受的壓力大小為3N
9.(4分)如圖所示,靜止在水平地面上的重錘,上端系一橡皮筋,手抓著橡皮筋的上端迅速?gòu)腁點(diǎn)上升至B點(diǎn)后,手在B點(diǎn)保持靜止,下列說法正確的是( )
A.重錘離開地面前,對(duì)地面的壓力逐漸減小,處于失重狀態(tài)
B.重錘加速上升的過程處于超重狀態(tài)
C.重錘的速度最大時(shí),處于完全失重狀態(tài)
D.重錘上升至最高點(diǎn)時(shí),速度為零,處于平衡狀態(tài)
10.(4分)如圖所示,質(zhì)量均為2kg的物體A、B靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1kg的物體C用細(xì)線懸掛起來,B、C緊挨在一起但B、C之間無壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷,B對(duì) A的壓力大小為(g取10m/s2)( )
A.28NB.0C.24ND.36N
11.(4分)如圖(a)所示,一傾斜傳送帶以恒定速度v向下傳動(dòng),某時(shí)刻P以速度v0滑上傳送帶頂端,同時(shí)Q也以速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),此后P運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,t1、t2已知。已知P與滑輪之間的輕繩始終與傳送帶平行,傳送帶足夠長(zhǎng),Q始終沒有與滑輪相碰,則下列說法正確的是( )
A.一定有v0<v
B.一定有M>m
C.物塊P返回傳送帶頂端的時(shí)刻為2t2
D.根據(jù)圖像可求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及傳送帶傾角θ
二、非選擇題(12題每空2分,13題8分,14題10分15、16題14分)
12.(10分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié)好裝置,做“探究加速度與合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為f的交流電源上,圖中的1、2、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),其中第1、2計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x1,第5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x2。
(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn),下列說法正確的是 。
A.重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.平衡摩擦力時(shí)重物應(yīng)掛在小車上
C.先釋放小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.調(diào)節(jié)定滑輪的高度使滑輪與小車間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行
(2)小車的加速度為 。(用x1、x2、f表示)
(3)打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為 。(用x1、x2、f表示)
(4)做“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),正確平衡摩擦力,保持懸掛的重物不變,多次實(shí)驗(yàn),測(cè)出多組加速度a及小車上砝碼的質(zhì)量m圖像如圖丙所示。若圖丙中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車受到的拉力為 ,小車的質(zhì)量為 。(用相關(guān)物理量符號(hào)表示)
13.(8分)某時(shí)刻,一輛小車從靜止以1m/s2的加速度前進(jìn),同時(shí)有一人在車后與車相距25m處以6m/s的速度勻速追車,人與車前進(jìn)的方向相同。
(1)求小車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與人的速度相同;
(2)請(qǐng)通過計(jì)算判斷人能否追上車。若追得上,求追上時(shí)小車的速度;若追不上
14.(10分)如圖,一長(zhǎng)度l=1.0m的均勻薄板初始時(shí)靜止在一光滑平臺(tái)上,薄板的右端與平臺(tái)的邊緣O對(duì)齊。薄板上的一小物塊從薄板的左端以某一初速度向右滑動(dòng)時(shí),物塊從薄板右端水平飛出;當(dāng)物塊落到地面時(shí),它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)物塊初速度大小及其在薄板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)平臺(tái)距地面的高度。
15.(14分)如圖所示為一固定斜面,斜面傾角θ=30°,O、M、N為斜面上的三個(gè)位置。已知OM=MN=0.08m,其余粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,可視為質(zhì)點(diǎn)的兩滑塊質(zhì)量均為0.06kg(輕繩間無拉力),兩滑塊速度均為0.1m/s。(重力加速度g取10m/s2)求:
(1)滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),輕繩所受的拉力大??;
(2)若滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),輕繩立即斷開,則滑塊乙剛離開MN段時(shí)
16.(14分)如圖所示,木板A和物塊B疊放在傾角θ=37°的斜面體上,斜面體固定在水平地面上,木板A長(zhǎng)為3m、質(zhì)量為4kg,上端與斜面頂端對(duì)齊,開始放在A的上端,A與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.375?,F(xiàn)同時(shí)釋放A和B,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)物塊B的大小,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6
(1)木板A從開始到下端滑到斜面底端所用的時(shí)間t=?
(2)從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中,B對(duì)A的位移s=?
(3)如果要保持B對(duì)A的位移為0,則μ2應(yīng)該滿足什么條件?
2024-2025學(xué)年江蘇省南京十三中高一(上)學(xué)情檢測(cè)物理試卷(12月份)
參考答案與試題解析
一、選擇(每小題4分,共44分,每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確)
1.(4分)測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量分別可用的儀器是下列哪一組( )
A.米尺、彈簧秤、秒表
B.米尺、天平、秒表
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
【分析】力學(xué)中的基本物理量有三個(gè),它們分別是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間,根據(jù)物理量來確定測(cè)量的儀器即可.
【解答】解:長(zhǎng)度、時(shí)間,米尺是測(cè)量長(zhǎng)度的儀器,秒表是測(cè)量時(shí)間的儀器,ACD錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道力學(xué)的三個(gè)基本物理量以及對(duì)應(yīng)的基本單位,需識(shí)記.
2.(4分)下列說法正確的是( )
A.在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí),不能把地球視為質(zhì)點(diǎn)
B.物體的平均速率等于位移與時(shí)間的比值
C.在單向直線運(yùn)動(dòng)中,物體通過的路程大于位移的大小
D.物體平均速度的方向一定與其位移方向一致
【分析】當(dāng)物體的形狀和大小在所研究的問題中能忽略,物體可以看成質(zhì)點(diǎn);平均速度等于位移與時(shí)間的比值,平均速率等于路程與時(shí)間的比值;在單向直線運(yùn)動(dòng)中,物體通過的路程等于位移的大小;根據(jù)平均速度的定義判斷。
【解答】解:A、研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí),能看成質(zhì)點(diǎn);
B、平均速率等于某段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值,故B錯(cuò)誤;
C、做單向直線運(yùn)動(dòng)物體通過的路程等于位移的大??;
D、根據(jù)平均速度的定義,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了質(zhì)點(diǎn)、平均速率和平均速度、路程和位移等運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),解決本題的關(guān)鍵區(qū)分平均速率和平均速度,明確平均速率是路程與時(shí)間的比值。
3.(4分)某測(cè)試員應(yīng)用無人機(jī)搭載的加速度傳感器進(jìn)行飛行測(cè)試。圖甲為在測(cè)試軟件中設(shè)定的x、y、z軸的正方向,其中z軸沿豎直方向,無人機(jī)開始時(shí)沿y軸正方向勻速飛行,軟件生成了圖乙中三個(gè)維度的a﹣t(加速度—時(shí)間)圖像( )
A.沿x軸方向一直加速B.沿y軸方向一直加速
C.沿z軸方向加速上升D.處于失重狀態(tài)
【分析】0~2s無人機(jī)沿x軸負(fù)方向加速運(yùn)動(dòng),然后在2s~4s內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng);無人機(jī)開始時(shí)沿y軸正方向勻速飛行,2s~4s內(nèi)無人機(jī)有y軸負(fù)方向的加速度;一開始沒有豎直方向的速度,后來有向上的加速度,無人機(jī)處于超重狀態(tài)。
【解答】解:A.由圖可知,所以2s末由沿x軸負(fù)方向的速度,則沿向x負(fù)方向速度會(huì)減??;
B.無人機(jī)開始時(shí)沿y軸正方向勻速飛行,所以沿y軸速度減??;
CD.2s~4s的時(shí)間內(nèi)沿z軸的加速度向上為正,加速度向上,故C正確。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了a﹣t圖像,知道無人機(jī)在這三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性,互不干擾是解題的關(guān)鍵。
4.(4分)如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的風(fēng)力選種裝置。兩種質(zhì)量不同、大小相同的種子P和Q從O點(diǎn)以相同的速度進(jìn)入光滑的水平面,在虛線區(qū)域有恒定風(fēng)力,其余區(qū)域無風(fēng),種子P的質(zhì)量大于種子Q的質(zhì)量,則下列表示種子運(yùn)動(dòng)軌跡圖像可能正確的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)水平與沿風(fēng)力方向的運(yùn)動(dòng)情況結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答。
【解答】解:種子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),有
x=vt
沿風(fēng)力方向,根據(jù)牛頓第二定律有F=ma
y=
聯(lián)立解答
y=?
由于種子P的質(zhì)量大于種子Q的質(zhì)量,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知C圖可能正確,ABD錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查運(yùn)動(dòng)的分解,解題關(guān)鍵掌握分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性。
5.(4分)從居民樓某樓層的窗臺(tái)上掉下一蘋果,目測(cè)落地前最后一秒的位移約為10m,忽略空氣阻力2。則蘋果掉下時(shí)的樓層為(設(shè)每層樓高約2.5m)( )
A.第三層B.第四層C.第五層D.第六層
【分析】蘋果做自由落體運(yùn)動(dòng),先由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于該時(shí)間段的平均速度求出下落最后0.5s的初速度,進(jìn)而求出落地前的末速度,最后由位移和速度關(guān)系式求出下落高度。
【解答】解:落地前最后一秒的位移約為10m,即最后一秒的平均速度為v==,
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于該時(shí)間段的平均速度可知,最后一秒的平均速度就是最后0.2s的初速度1=v+gt=10m/s+10×0.3m/s=15m/s,
則由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系式知v2﹣0=7gh,
解得h==m=11.25m,
已知每層樓高約2.5m,則蘋果掉下時(shí)的樓層為。
故蘋果掉下時(shí)的樓層為第五層。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。
6.(4分)河水流速不變,一人劃船過河,第一次劃船速度為v1,以最短時(shí)間過河,第二次劃船速度為v2,以最短位移過河,結(jié)果兩次船航行在同一條路徑AB上,已知路徑AB與河岸夾角為θ(0°<θ<90°),下列說法正確的是( )
A.第一次劃船速度一定大于水流速度
B.第二次劃船速度一定小于水流速度
C.兩次劃船速度的大小之比v1:v2=1:sinθ
D.兩次過河時(shí)間之比
【分析】當(dāng)船頭方向垂直對(duì)岸方向航行時(shí)渡河的時(shí)間最短;當(dāng)船頭方向垂直合速度方向航行時(shí)渡河的位移最短,由此分析即可。
【解答】解:A.設(shè)水流速度為v,則船頭正對(duì)河對(duì)岸1=vtanθ
若θ<45°,則v1<v,即第一次劃船速度可能小于水流速度;
B.第二次以最短位移過河,則有v8=vsinθ<v
即第二次劃船速度一定小于水流速度,故B正確;
C.兩次劃船速度的大小之比為;
D.根據(jù)平行四邊形定則可知
,v合2=vcsθ
兩次劃船位移相同,則兩次過河時(shí)間之比為
故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵將小船的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解,抓住各分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,以及各分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性進(jìn)行求解。
7.(4分)假設(shè)我國(guó)宇航員乘坐探月衛(wèi)星登上月球,如圖2所示是宇航員在月球表面水平拋出小球的頻閃照片的一部分。已知照片上方格的實(shí)際邊長(zhǎng)為a,頻閃周期為T( )
A.月球上的重力加速度為
B.小球平拋的初速度為
C.照片上A點(diǎn)一定不是平拋的起始位置
D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度大小為
【分析】根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出月球表面的重力加速度,結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度。根據(jù)B點(diǎn)豎直分速度,結(jié)合速度—時(shí)間公式求出A點(diǎn)的豎直分速度,判斷A點(diǎn)是否是拋出的初始位置。根據(jù)速度—時(shí)間公式求出D點(diǎn)的豎直分速度。
【解答】解:A、根據(jù)Δy=2a=gT2得,月球表面的重力加速度g=;
B、平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=,故B正確;
C、B點(diǎn)豎直方向上的分速度為:vyB==,則A點(diǎn)的豎直分速度為:vyA=vyB﹣gT=﹣=0,故C錯(cuò)誤;
D、D點(diǎn)的豎直分速度為:vyD=vyB+g?2T=+=,則D點(diǎn)的速度大?。簐=,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,抓住等時(shí)性,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解。
8.(4分)用四根輕桿和兩個(gè)金屬圓環(huán)、三段細(xì)線制作一個(gè)花架,如圖所示,兩個(gè)金屬圓環(huán)質(zhì)量均為m1=1.2kg、半徑均為R=20cm,四根輕桿與兩個(gè)圓環(huán)綁定成圓桶狀,四根輕桿均勻分布,用三段長(zhǎng)度為L(zhǎng)=25cm的輕質(zhì)細(xì)線一端與上層圓環(huán)相連,且連接處在圓周上均勻分布2=1.8kg的重物(可視為質(zhì)點(diǎn)),重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,下列說法正確的是( )
A.每根細(xì)線受拉力大小為10N
B.每根細(xì)線受拉力大小為7.5N
C.每根輕桿承受的壓力大小為10N
D.每根輕桿承受的壓力大小為3N
【分析】對(duì)重物分析,根據(jù)平衡條件求解每根細(xì)線受拉力大??;對(duì)上面的圓環(huán)和重物整體分析,根據(jù)平衡條件求出每根輕桿對(duì)圓環(huán)的支持力,再得到每根輕桿承受的壓力大小。
【解答】解:AB、設(shè)細(xì)線與水平方向上的夾角為θ
csθ===0.8
則θ=37°
對(duì)重物分析,根據(jù)平衡條件有
m6g=3Tsin37°
解得每根細(xì)線受拉力大小為T=10N,故A正確;
CD、對(duì)上面的圓環(huán)和重物整體分析
(m1+m5)g=4F
解得每根輕桿對(duì)圓環(huán)的支持力為
F=7.5N
由牛頓第三定律可知,每根輕桿承受的壓力大小為7.5N。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要靈活選擇研究對(duì)象,采用隔離法和整體法相結(jié)合,比較簡(jiǎn)潔。
9.(4分)如圖所示,靜止在水平地面上的重錘,上端系一橡皮筋,手抓著橡皮筋的上端迅速?gòu)腁點(diǎn)上升至B點(diǎn)后,手在B點(diǎn)保持靜止,下列說法正確的是( )
A.重錘離開地面前,對(duì)地面的壓力逐漸減小,處于失重狀態(tài)
B.重錘加速上升的過程處于超重狀態(tài)
C.重錘的速度最大時(shí),處于完全失重狀態(tài)
D.重錘上升至最高點(diǎn)時(shí),速度為零,處于平衡狀態(tài)
【分析】失重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí),就說物體處于失重狀態(tài),此時(shí)有向下的加速度。超重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度。
【解答】解:A、重錘離開地面前靜止不動(dòng),即不是超重,由平衡條件有mg=FN+T,橡皮筋的彈力T增大N減小,由牛頓第三定律可知,故A錯(cuò)誤;
B、重錘加速上升的過程,則處于超重狀態(tài);
CD、重錘的速度最大時(shí),橡皮筋的彈力與重力等大反向,即不是超重,小球繼續(xù)上升,速度為零,重錘的合力不為零,處于失重狀態(tài)。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理知識(shí)與生活的聯(lián)系,注意細(xì)致分析物理過程,仔細(xì)觀察速度的變化情況,與超失重的概念聯(lián)系起來加以識(shí)別。
10.(4分)如圖所示,質(zhì)量均為2kg的物體A、B靜止在豎直的輕彈簧上面。質(zhì)量為1kg的物體C用細(xì)線懸掛起來,B、C緊挨在一起但B、C之間無壓力。某時(shí)刻將細(xì)線剪斷,B對(duì) A的壓力大小為(g取10m/s2)( )
A.28NB.0C.24ND.36N
【分析】在細(xì)線沒有剪斷之前,利用整體法,對(duì)AB整體受力分析,可以求出彈簧彈力大??;在細(xì)線剪斷之后的瞬時(shí),把ABC看成一個(gè)整體,根據(jù)牛頓第二定律可以求出整體的加速度,再以BC整體,根據(jù)牛頓第二定律求出A和B之間的作用力。
【解答】解:在細(xì)線沒有剪斷之前,則對(duì)AB整體受力分析,則彈簧的彈力等于AB的重力彈=4×10N=40N;
在細(xì)線剪斷之后的瞬時(shí),ABC整體的加速度a==4=2m/s2,
則對(duì)BC整體:(mB+mC)g﹣FAB=(mB+mC)a,
解得:FAB=24N,
則B對(duì)A的壓力大小為24N,故ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查牛頓第二定律的應(yīng)用問題;關(guān)鍵是知道剪斷細(xì)線的瞬時(shí),CB間立即有彈力作用,而彈簧的彈力是不能突變的。
11.(4分)如圖(a)所示,一傾斜傳送帶以恒定速度v向下傳動(dòng),某時(shí)刻P以速度v0滑上傳送帶頂端,同時(shí)Q也以速度v0豎直向上運(yùn)動(dòng),此后P運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖像如圖(b)所示,t1、t2已知。已知P與滑輪之間的輕繩始終與傳送帶平行,傳送帶足夠長(zhǎng),Q始終沒有與滑輪相碰,則下列說法正確的是( )
A.一定有v0<v
B.一定有M>m
C.物塊P返回傳送帶頂端的時(shí)刻為2t2
D.根據(jù)圖像可求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及傳送帶傾角θ
【分析】依據(jù)題圖(b)可知,根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷P所受摩擦力的情況,由此判斷物塊P相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向,進(jìn)而比較速度的大小關(guān)系;根據(jù)牛頓第二定律判斷M與m的大小關(guān)系;根據(jù)圖像數(shù)據(jù)可求得加速度,根據(jù)牛頓第二定律分析是否能求出P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ以及傳送帶傾角θ;根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,判斷2t2時(shí)刻P是否返回到傳送帶頂端。
【解答】解:A.由題圖(b)可知,P先沿斜面向下做加速度較大的勻減速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻與傳送帶共速,之后沿斜面向下做加速度較小的勻減速直線運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻速度減小到零,之后再沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)3時(shí)刻后P所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向下,則0~t1時(shí)刻P所受的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上,P相對(duì)傳送帶下滑7大于傳送帶的速度v,故A錯(cuò)誤;
B.設(shè)P與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,傳送帶傾角θ1時(shí)間內(nèi)P的加速度大小為a1,t4~t2時(shí)間內(nèi)P的加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律得:
5~t1時(shí)間內(nèi),對(duì)P有:μmgcsθ+T﹣mgsinθ=ma1
對(duì)Q有:Mg﹣T=Ma4
聯(lián)立可得:Mg+μmgcsθ﹣mgsinθ=(M+m)a1
t1~t3時(shí)間內(nèi),對(duì)P有:T′﹣μmgcsθ+mgsinθ=ma2
對(duì)Q有:Mg﹣T′=Ma2
聯(lián)立可得:Mg﹣μmgcsθ﹣mgsinθ=(M+m)a8
由于不知μ、θ、a1、a2的具體值,無法判斷M與m的大小關(guān)系;
D.根據(jù)圖像可得a5=,a2=
聯(lián)立B可求出動(dòng)摩擦因數(shù)μ和傳送帶傾角θ,故D正確;
C.根據(jù)v﹣t圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示位移的大小,由題圖(b)可知2時(shí)間的圖像與時(shí)間軸圍成的面積大于t2~2t2時(shí)間內(nèi)的圖像與時(shí)間軸圍成的面積,可知2t7時(shí)刻P還沒有返回到傳送帶頂端,故C錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的傳送帶模型。掌握v﹣t圖像的物理意義,根據(jù)cv﹣t分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,由再結(jié)合牛頓第二定律求解,要知道力與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的紐帶是加速度。
二、非選擇題(12題每空2分,13題8分,14題10分15、16題14分)
12.(10分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié)好裝置,做“探究加速度與合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為f的交流電源上,圖中的1、2、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),其中第1、2計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x1,第5、6計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x2。
(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn),下列說法正確的是 D 。
A.重物的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.平衡摩擦力時(shí)重物應(yīng)掛在小車上
C.先釋放小車,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.調(diào)節(jié)定滑輪的高度使滑輪與小車間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行
(2)小車的加速度為 。(用x1、x2、f表示)
(3)打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為 。(用x1、x2、f表示)
(4)做“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),正確平衡摩擦力,保持懸掛的重物不變,多次實(shí)驗(yàn),測(cè)出多組加速度a及小車上砝碼的質(zhì)量m圖像如圖丙所示。若圖丙中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車受到的拉力為 ,小車的質(zhì)量為 。(用相關(guān)物理量符號(hào)表示)
【分析】(1)為了小車運(yùn)動(dòng)過程受到的細(xì)線拉力恒定不變,需要調(diào)節(jié)定滑輪的高度使滑輪與小車間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。
(2)每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔,利用逐差法計(jì)算小車加速度。
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻等于該段過程的平均速度,以及速度—時(shí)間公式解得第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度。
(4)根據(jù)牛頓第二定律解得圖像的表達(dá)式,求得小車?yán)唾|(zhì)量。
【解答】解:(1)A.由于繩子拉力可以通過力傳感器測(cè)得,故A錯(cuò)誤;
B.平衡摩擦力時(shí)應(yīng)把掛重物的細(xì)線和重物去掉,故B錯(cuò)誤;
C.為了充分利用紙帶,再釋放小車;
D.為了小車運(yùn)動(dòng)過程受到的細(xì)線拉力恒定不變,故D正確。
故選D。
(2)每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論
Δx=aT2
由紙帶數(shù)據(jù)可得
聯(lián)立可得小車的加速度為
(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻等于該段過程的平均速度,可得7
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
聯(lián)立可得打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度為
(4)設(shè)小車受到的拉力為F,小車的質(zhì)量為M
F=(M+m)a
可得
可知的斜率和縱軸截距分別為
,
解得
,
故答案為:(1)D;(2);(4),
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的操作步驟和逐差法計(jì)算小車加速度以及牛頓第二定律。
13.(8分)某時(shí)刻,一輛小車從靜止以1m/s2的加速度前進(jìn),同時(shí)有一人在車后與車相距25m處以6m/s的速度勻速追車,人與車前進(jìn)的方向相同。
(1)求小車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與人的速度相同;
(2)請(qǐng)通過計(jì)算判斷人能否追上車。若追得上,求追上時(shí)小車的速度;若追不上
【分析】(1)根據(jù)速度—時(shí)間公式求出小車經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與人的速度相同;
(2)速度相等時(shí),結(jié)合位移關(guān)系判斷.若不能追上,兩者之間有最小距離,根據(jù)速度—時(shí)間公式和位移公式求出最小距離的大小.
【解答】解:(1)小車與人的速度相同時(shí),有
v車=at
且
v車=v人=6m/s
解得
t=6s
(2)人車共速時(shí)
x人=v人t
由于
x=x車+d
解得:x=43m>x人=36m
故人沒有追上車,人車最小距離
Δx=x﹣x人
解得:Δx=7m
答:(1)求小車經(jīng)過6s與人的速度相同;
(2)沒有追上,人與車的最小距離為7m。
【點(diǎn)評(píng)】這是典型追及問題,要抓住時(shí)間及位移之間的關(guān)系,理解速度相等時(shí)是追上與追不上的臨界條件。
14.(10分)如圖,一長(zhǎng)度l=1.0m的均勻薄板初始時(shí)靜止在一光滑平臺(tái)上,薄板的右端與平臺(tái)的邊緣O對(duì)齊。薄板上的一小物塊從薄板的左端以某一初速度向右滑動(dòng)時(shí),物塊從薄板右端水平飛出;當(dāng)物塊落到地面時(shí),它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)物塊初速度大小及其在薄板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)平臺(tái)距地面的高度。
【分析】(1)分析物塊與薄板相對(duì)運(yùn)動(dòng)過程,明確各自的位移,根據(jù)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答。
(2)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得物塊從薄板右端水平飛出時(shí)薄板的速度大小,以及其中心恰好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所需時(shí)間。物塊飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng),應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解平臺(tái)距地面的高度。
【解答】解:(1)物塊與薄板的質(zhì)量均為m,物塊與薄板相對(duì)滑動(dòng)過程,薄板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,設(shè)兩者的加速度大小均為a
μmg=ma
解得:a=3m/s2
設(shè)物塊初速度大小為v6,其在薄板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。
對(duì)薄板有:=at2
解得:t=s
對(duì)物塊有:l+Δl=v0t﹣at2
解得:v0=4m/s
(2)物塊從薄板右端水平飛出時(shí)薄板的速度大小為v1=at
解得:v1=2m/s
此后薄板做勻速直線運(yùn)動(dòng),其中心恰好運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所需時(shí)間為:
t1=
解得:t1=s
物塊飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)
h=,解得:h=m
答:(1)物塊初速度大小為4m/s,其在薄板上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為s;
(2)平臺(tái)距地面的高度h=m。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律的應(yīng)用、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,基礎(chǔ)題目。要知道力與運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的紐帶是加速度,處理平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)要將其分解為直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行解答。
15.(14分)如圖所示為一固定斜面,斜面傾角θ=30°,O、M、N為斜面上的三個(gè)位置。已知OM=MN=0.08m,其余粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,可視為質(zhì)點(diǎn)的兩滑塊質(zhì)量均為0.06kg(輕繩間無拉力),兩滑塊速度均為0.1m/s。(重力加速度g取10m/s2)求:
(1)滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),輕繩所受的拉力大?。?br>(2)若滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),輕繩立即斷開,則滑塊乙剛離開MN段時(shí)
【分析】(1)滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),對(duì)甲和乙整體,利用牛頓第二定律列式,求出整體的加速度,再對(duì)滑塊甲,根據(jù)牛頓第二定律求出輕繩所受的拉力大??;
(2)乙進(jìn)入MN段時(shí),輕繩被拉斷,此后對(duì)乙受力分析,由牛頓第二定律求乙的加速度。甲、乙未進(jìn)入MN段時(shí),對(duì)甲、乙整體,由牛頓第二定律求出整體的加速度,分析兩者的運(yùn)動(dòng)情況?;瑝K乙通過MN段時(shí),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出乙通過MN的時(shí)間,結(jié)合甲的運(yùn)動(dòng)情況,求出在這段時(shí)間內(nèi)甲的位移,再求滑塊乙剛離開MN段時(shí),滑塊乙和甲之間的距離。
【解答】解:(1)滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),對(duì)甲和乙整體
2mgsinθ﹣μmgcsθ=2ma
對(duì)滑塊甲分析,由牛頓第二定律得
mgsinθ+F﹣μmgcsθ=ma
聯(lián)立解得輕繩所受的拉力大小為
F=6.15N
(2)乙進(jìn)入MN段時(shí),輕繩被拉斷,由牛頓第二定律得
mgsinθ=ma乙
解得
a乙=5m/s2
甲、乙未進(jìn)入MN段時(shí)、乙整體
6mgsinθ﹣2μmgcsθ=2ma6
解得
a0=0
即滑塊甲、乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
滑塊乙通過MN段時(shí),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
其中v0=0.5m/s,x=0.08m
t=0.16s
繩子斷開后,因tanθ=μ,甲在t時(shí)間內(nèi)通過的位移為
x3=v0t=0.5×0.16m=0.016m
則滑塊乙剛離開MN段時(shí),甲、乙間的距離為
s=2x﹣x1=2×7.08m﹣0.016m=0.144m
答:(1)滑塊乙剛進(jìn)入MN段時(shí),輕繩所受的拉力大小為2.15N;
(2)滑塊乙剛離開MN段時(shí),滑塊乙和甲之間的距離為0.144m。
【點(diǎn)評(píng)】本題采用整體法和隔離法相結(jié)合即可得到輕繩所受的大小。在分析兩滑塊之間的距離時(shí),明確兩者的運(yùn)動(dòng)情況,再利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相結(jié)合進(jìn)行解答。
16.(14分)如圖所示,木板A和物塊B疊放在傾角θ=37°的斜面體上,斜面體固定在水平地面上,木板A長(zhǎng)為3m、質(zhì)量為4kg,上端與斜面頂端對(duì)齊,開始放在A的上端,A與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.375?,F(xiàn)同時(shí)釋放A和B,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)物塊B的大小,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,sin37°=0.6
(1)木板A從開始到下端滑到斜面底端所用的時(shí)間t=?
(2)從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中,B對(duì)A的位移s=?
(3)如果要保持B對(duì)A的位移為0,則μ2應(yīng)該滿足什么條件?
【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律,求出長(zhǎng)木板A的下滑運(yùn)動(dòng)的加速度大小,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出從開始到A的下端滑到斜面底端所用時(shí)間;
(2)以物塊B為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律求出物體B下滑運(yùn)動(dòng)的加速度大小,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中,B對(duì)A的位移;
(3)如果要保持B對(duì)A的位移為0,則必須滿足二者相對(duì)靜止,也即是二者的加速度大小相同,根據(jù)牛頓第二定律,可以求出A、B之間的摩擦力恰好為最大靜摩擦力時(shí)對(duì)應(yīng)的μ2,然后所求值大于或等于此時(shí)的臨界值即可。
【解答】解:(1)由題意,設(shè)長(zhǎng)木板A和物塊B運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a1、a2,長(zhǎng)木板A運(yùn)動(dòng)到斜面底端經(jīng)歷的時(shí)間為t,設(shè)長(zhǎng)木板的長(zhǎng)為L(zhǎng),則斜面長(zhǎng)為4L,以長(zhǎng)木板為研究對(duì)象
2mgsinθ﹣μ1?2mgcsθ+μ2mgcsθ=2ma7
利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
代入數(shù)據(jù),解得
(2)以物塊B為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有
mgsinθ﹣μ2mgcsθ=ma8
利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
代入數(shù)據(jù),解得
可知B對(duì)A的位移
s=sB﹣sA=3m﹣3m=3m
(3)如果要保持B對(duì)A的位移為3,則滿足
a1=a2
若A、B之間的摩擦力恰好為最大靜摩擦力,有
8mgsinθ﹣μ1?3mgcsθ+μ3mgcsθ=2ma1
mgsinθ﹣μ7mgcsθ=ma2
聯(lián)立求得
μ2=6.5
若A、B之間為靜摩擦力,則
μ2>2.5所以,如果要保持B對(duì)A的位移為05應(yīng)該滿足μ2≥0.8。
答:(1)木板A從開始到下端滑到斜面底端所用的時(shí)間為2s;
(2)從開始到A的下端滑到斜面底端的過程中,B對(duì)A的位移為3m;
(3)如果要保持B對(duì)A的位移為3,則μ2應(yīng)該滿足μ2≥8.5。
【點(diǎn)評(píng)】在對(duì)物體受力分析時(shí),可以選取幾個(gè)物體為研究對(duì)象,也可以選取其中的一個(gè)物體為研究對(duì)象,即整體法和隔離法;另外在利用牛頓第二定律時(shí)要注意選取的研究對(duì)象。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
D
C
C
C
B
B
A
B
C
D
這是一份2024~2025學(xué)年江蘇省百校聯(lián)考(月考)高一上()學(xué)情檢測(cè)物理試卷(12月)(含解析),共16頁。
這是一份2024~2025學(xué)年江蘇省南京市第十三中學(xué)高一(上)12月學(xué)情檢測(cè)物理試卷(含答案),共10頁。
這是一份江蘇省南京市第十三中學(xué)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期12月學(xué)情檢測(cè)物理試卷,文件包含江蘇省南京市第十三中學(xué)20242025學(xué)年高一上學(xué)期12月學(xué)情檢測(cè)物理試卷docx、江蘇省南京市第十三中學(xué)2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期12月學(xué)情檢測(cè)物理試卷答案pdf等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共10頁, 歡迎下載使用。
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