内容正文:
物理9—2
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28
分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求.
1.(2024广东佛山模拟)“神舟
十三号”在“长征二号”运载火
箭的推动下顺利进入太空,如
图所示为“长征二号”运载火
箭,下列关于它在竖直方向加
速起飞过程的说法,正确的是
( )
A.火箭加速上升时,航天员对座椅的压力小于
自身重力
B.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后做自由落
体运动
C.火箭喷出的热气流对火箭的作用力大小等于
火箭对热气流的作用力
D.燃料燃烧推动空气,空气的反作用力推动火
箭升空
2.某同学用如图所示实验来认识超重
和失重现象,先保持手指和钩码静
止,感受橡皮筋对手指的压力.然后
设法使钩码上下振动的同时手指保
持静止,感受压力的变化(整个过程
中,橡皮筋对手指始终有压力的作用),不计空
气阻力.下列说法正确的是 ( )
A.超重时钩码所受重力增加,失重时钩码所受
重力减小
B.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力
逐渐增大,钩码一定处于下降阶段
C.钩码下降到最低点时,钩码的速度为零,达到
平衡状态
D.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力
逐渐增大,钩码一定处于超重状态
3.(2024广东珠海模拟)滑沙是
能够让人放松和解压的新兴旅
游项目.游客坐在一块板上沿
沙山斜坡下滑,其过程可以简化为一物块沿倾
角为θ的斜面下滑,如图所示,若物块所受阻力
的大小与速度大小的关系满足Ff=kv(k为定
值),则 ( )
A.物块做匀加速直线运动
B.如果斜面足够长,物块最后做匀速直线运动
C.物块做加速度逐渐增大的加速运动
D.物块初始时刻加速度最小
4.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放
有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上
的力F作用在P 上,使其向上做匀加速直线运
动.以x表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢
复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图像可
能正确的是 ( )
5.(2024河北张家口检测)如图
所示,在水平面上固定一倾角
θ=30°的光滑斜面,斜面底端
固定一挡板C,两个质量均为m 的物块A、B 用
轻弹簧相连,静止在斜面上.现用一平行于斜面
向上的拉力F 拉物块A,在物块B 恰好离开挡
板C 的瞬间撤去力F,重力加速度为g,则撤去
力F的瞬间 ( )
A.物块A 的加速度为零
B.物块A 的加速度为g2
,方向沿斜面向下
C.物块B 的加速度为g2
,方向沿斜面向上
D.物块B 的加速度为零
6.(2024广东河源模拟)如图为无动力翼装飞行
师穿越天门洞的情景.若质量为80kg的飞行师
在某次无动力翼装飞行中做初速度为零的匀加
速直线运动,最大速度达到1944km/h,翼装飞
行方向与水平方向的夹角的正切值为075,飞
行师受到空气的作用力F 的方向与飞行方向垂
直,g取10m/s2,则此过程中 ( )
A.F=480N
B.加速度大小为8m/s2
C.用时9s
D.下降高度为243m
7.(2024福建厦门模拟)如图甲所示,水平地面
上静止一质量为1kg的足够长的长木板A,木
板中央的正上方有一可看作质点的物块B.现
在物块上施加一个从零开始均匀增加的水平向
右的外力F,物块B 受到的摩擦力Ff随外力F
的大小变化图像如图乙所示,设木板与地面间
的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因
数为μ2,最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力
相等,重力加速度大小g取10m/s2,则下列选
项正确的是 ( )
A.μ1=0.4
B.μ2=0.1
C.物块B 的质量为2kg
D.若外力F 作用在A 上,当F=12N 时,A、B
一定发生相对滑动
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18
分.在每小题给出的四个选项中,每题有多项符合
题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3
分,有选错的得0分.
8.(2024广西南宁二中模拟)“水火箭”是一项深
受学生喜欢的科技活动,某学习小组利用饮料
瓶制作的水火箭如图甲所示,其发射原理是通
过打气使瓶内空气压力增大,当瓶口与橡皮塞
脱离时,瓶内水向后喷出,水火箭获得推力向上
射出.图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速
度v与时间t的图像,其中t0 时刻为“水火箭”
起飞时刻,DE 段是斜率绝对值为g 的直线,忽
略空气阻力.关于“水火箭”的运动,下列说法正
确的是 ( )
A.在t1、t2、t3、t4 时刻中,t1 时刻加速度最大
B.“水火箭”在t2 时刻达到最高点
C.在t3 时刻失去推力
D.t3~t4 时间内“水火箭”做自由落体运动
9.(2024河南焦作月考)如图甲所示,木板A 静
置于倾角为θ的固定斜面B 上,斜面足够长,现
对A 施加平行斜面向上的拉力,拉力随时间变
化的图像如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,则从施加拉力到A、B 相对滑动后
( )
A.A、B 间摩擦力先减小后增大再不变
B.A、B 间摩擦力先增大后不变
C.A 被拉动后做匀加速直线运动
D.A 被拉动后加速度随时间均匀增大
10.(2024山东莱州一中模拟)普通火车动力都
在火车头上,车厢(头)与车厢之间通过挂钩连
接在一起.火车在启动时,会先往后退,再启
动,这样会使挂钩松弛,车厢(头)与车厢之间
无作用力,再向前启动时,车厢会一节一节的
依次启动,减少所需要的动力.一列火车共有n
节车厢,火车头与每节车厢的质量相等,车头
及每节车厢与轨道间的摩擦力均为Ff,假设启
动时每节车厢的加速度均为a,若火车不后退
所有车厢同时启动,火车头提供的动力为F.若
火车车厢依次启动,当第k(k≤n)节车厢启动
物理9—1
单元素养集训卷三
物理9—4
时,则 ( )
A.火车头提供的动力为
(k+1)F
n+1
B.火车头提供的动力为kFn
C.第k-1节车厢对第k节车厢的作用力为
kF
n+1
D.第k-1节车厢对第k节车厢的作用力为
F
n+1
三、实验题:本题共2小题,共14分.
11.(6分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置
来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关
系”.平衡摩擦力后,在保持砂和砂桶总质量不
变的情况下,增加小车质量 M,放开砂和砂桶,
小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速
度为a;重做实验多次,得到多组数据.
甲
(1)除了电火花计时器、小车、砂和砂桶、细线、
附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在
下列器材中必须使用的有 (选填选项
前的字母).
A.220V的交流电源
B.刻度尺
C.8V的交流电源
D.天平(附砝码)
E.秒表
(2)以下实验操作正确的是 (选填选
项前的字母).
A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板
平行
B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当
将穿过打点计时器的纸带连在小车上
C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当
将砂和砂桶通过细线挂在小车上
D.若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力
(3)在满足小车质量远大于砂和砂桶质量后,
实验小组经多次实验,采集了多组数据.图乙
是某同学根据实验数据画出的a-1M
图线,根
据此图线,可推算出细线的拉力为 N.
(结果保留两位有效数字)
乙
12.(8分)某班级同学用如图(a)所示的装置验证
牛顿运动定律.甲、乙两辆小车放在倾斜轨道
上,小车甲上固定一个力传感器,小车乙上固
定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻
的加速度大小),力传感器和小车乙之间用一
根不可伸长的细线连接,在弹簧拉力的作用下
两辆小车一起开始运动,利用两个传感器可以
采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速
度的大小.
(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的
是 .
A.轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力
B.轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力
C.实验中,在小车乙向下运动的过程中均可采
集数据
D.实验中,只需在小车乙加速运动的过程中采
集数据
(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传
感器)的质量分别为m1=05kg、m2=10kg、
m3=15kg和m4=20kg,他们作出的a-F
图像如图(b)所示.
(3)在验证了a和F 的关系后,为了进一步验
证a和m 的关系,可直接利用图(b)的四条图
线收集数据,然后作图.请写出具体的做法:
①如何收集数据? ;
②为了更直观地验证a和m 的关系,建立的坐
标系应以 为纵轴,以 为
横轴.
四、计算题:本题共3小题,共40分.
13.(10分)(2024湖北宜昌
一中段考)俯式冰橇是冬
奥会的比赛项目之一,其
赛道可简化为起点和终点
高度相差120m、长度为
1200m的斜坡.假设某运
动员从起点开始,以平行
于赛道大小为 F=40N
的 恒 力 推 动 质 量 m =
40kg的冰橇开始沿斜坡向下运动,出发后4s
内冰橇发生的位移为12m,8s末迅速登上冰
橇与冰橇一起沿直线运动直到终点.设运动员
登上冰橇前后冰橇速度不变,不计空气阻力.
求:(g取10m/s2,取赛道倾角的余弦值为1,
正弦值按照题目要求计算)
(1)冰橇与赛道间的动摩擦因数;
(2)比赛中运动员的最大速度.
14.(12分)(2024山西省怀仁一
中模拟)如图所示,木块A 置
于木板B 上,木板B 置于水平面上.A 的质量
m=15kg,B 的质量M=20kg,A、B 间的动
摩擦因数μ1=02,B 与地面间的动摩擦因数
μ2=04.某时刻(t=0)水平力F 作用于B 上,
其随时间变化的规律为F=5t+4(N)(F、t均
取国际单位).设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力,g取10m/s2.求:
(1)经过多长时间B 开始滑动;
(2)经过多长时间A 开始相对B 滑动;
(3)t=3s时A、B 间的摩擦力大小Ff(结果保
留两位有效数字).
15.(18分)如图甲所示,在顺时针匀速转动的传送
带底端,一质量m=1kg的小物块以某一初速
度向上滑动,传送带足够长,物块的速度与时
间(v-t)图像的一部分 如 图 乙 所 示,已 知
sin37°=06,cos37°=08,g=10m/s2.求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)物块沿传送带向上运动的最大位移;
(3)物块向上运动到最高点的过程中相对传送
带运动的路程.
物理9—3
物理答案 —10
单元素养集训卷三
1.C [解题思路]火箭加速上升时,航天员处于超重状态,对座椅
的压力大于自身重力,A错误;保温泡沫塑料从箭壳上自行
脱落时,因为惯性,有向上的速度,B错误;火箭喷出的热气
流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力与反
作用力的关系,大小相等,C正确;火箭受到重力、空气阻力
以及内部燃料喷出时的作用力,燃料燃烧向下喷气,喷出的
气体的反作用力推动火箭升空,不是外界空气的作用力,D
错误.
2.B [解题思路]超重时橡皮筋对钩码的拉力大于重力,钩码的
重力不变,失重时橡皮筋对钩码的拉力小于重力,钩码的重
力也不变,故 A错误;钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指
的压力逐渐增大,则说明橡皮筋对钩码的拉力增大,根据胡
克定律可知,橡皮筋形变量增大,则钩码一定处 于 下 降 阶
段,故B正确;钩码下降到最低点时,橡皮筋弹力最大,且大
于重力,速度为零,加速度达到最大,钩码不是处于平衡状
态,故 C错误;钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力
逐渐增大,说明钩码在向下运动,可能是加速下降,处于失
重状态,故 D错误.
3.B [解题思路]根据牛顿第二定律得mgsinθ-kv=ma,可知随
着速度增加,加速度减小,物块先做加速度减 小 的 加 速 运
动,如果斜面足够长,当mgsinθ-kv=0时,物块受力平衡,
做匀速直线运动,故B正确,A、C、D错误.
4.A [解题思路]设物块P 静止时,弹簧的长度为
x0,则k(l-x0)=mg,物块P 做匀加速直线
运动时受重力mg、弹簧弹力k(l-x0-x)及
力F,如图所示,根据牛顿第二定律,得F+k
(l-x0-x)-mg=ma,故F=kx+ma.根据
数学知识知F-x 图像 是 截 距 为ma 的 一 次 函 数 图 像,A
正确.
5.D [解题思路]撤去力F 前,弹簧的弹力为kx=mgsinθ,撤去
力F 的瞬间有kx-mgsinθ=maB,kx+mgsinθ=maA,解
得aB=0,aA=g,方向沿斜面向下.故选 D.
6.C [解题思路]飞行师在飞行时受力如图
所示,则F=mgcosθ=640N,A 错误;
设加速度大小为a,则 ma=mgsinθ,得
a=6 m/s2,B 错 误;最 大 速 度 vm =
194.4
3.6 m
/s=54m/s,由vm=at得t=
vm
a =9s
,C正确;飞行距离x= 12at
2=243m,下降高度h
=xsinθ=1458m,D错误.
7.D [解题思路]由题图知,当F1=2N 时,A、B 一起开始滑动,
则F1=Ff1=μ1(mA+mB)g,由题图知,当物块B 受到的滑
动摩擦力大小为Ff2=4N时,有Ff2=μ2mBg,拉力在F1=
2N到F2=6N之间时,A、B 一起运动,加速度相同,则有
F2-Ff2
mB
=
F2-Ff1
mA+mB
,联 立 解 得 mB =1kg,μ1=01,μ2=
04,故 A、B、C错误;若外力F 作用在A 上,当F=12N时,
若A、B 不相对滑动,则加速度均为a=
F-Ff1
mA+mB
=5m/s2,
而B 的最大加速度为am=μ
2mBg
mB
=4m/s2,故假设不成立,
A、B 一定发生相对滑动,故 D正确.
8.AC [解题思路]v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知,在
t1 时刻斜率最大,则加速度最大,故 A 正确;“水火箭”运
动过程速度一直是正的,运动方向始终没有改变,t2 时刻
后仍在上升,故 B错误;DE 段是斜率绝对值为g 的直线,
说明t3 时刻以后“水火箭”的加速度大小为g,由牛顿第二
定律可知,“水火箭”所受合力等于重力,“水火箭”在t3 时
刻失去推力,故 C正确;t3~t4 时间内“水火箭”的速度方
向是正的,加速度方向是负的,且加速度大小等于g,则
“水火箭”做竖直上抛运动,故 D错误.
9.AD [解题思路]拉力较小时,对A 分析,由平衡关系得mgsinθ
=F+Ff1,静摩擦力沿斜面向上,且逐渐减小;当拉力较大
时,得mgsinθ+Ff2=F,静摩擦力沿斜面向下,且逐渐增
大;当A、B 相对滑动后,滑动摩擦力保持不变,与拉力无
关,则A、B 间摩擦力先减小后增大再不变,故 A 正确,B
错误;A 被拉动后,根据牛顿第二定律有F-mgsinθ-Ff
=ma,拉力F 随时间均匀增大,则加速度随时间均匀增
大,A 做加速度随时间均匀增大的加速运动,故 C错误,D
正确.
10.AD [解题思路]若火车不后退所有车厢同时启动,则由牛顿
第二定律可知F-(n+1)Ff=(n+1)ma;若火车车厢依
次启动,当第k(k≤n)节车厢启动时,则F′-(k+1)Ff=
(k+1)ma,解得F′=
(k+1)F
n+1
,故 A 正确,B错误;以(k
-1)节车厢和车头为研究对象,则F′-FT-kFf=kma,
解得FT=
F
n+1
,故 C错误,D正确.
11.[解题思路](1)电火花计时器要用到220V 交流电源,所以 A
正确,C错误;测量长度需要刻度尺,所以 B正确;测量小车质
量必须用天平,所以 D 正确;打点计时器可以记录时间,所以
不用秒表,E错误.
(2)实验进行时,拉小车的细线平行于长木板,能保持运动过程
中拉力方向不变且恒定,所以 A 正确;平衡摩擦力时不挂砂
桶,但要让纸带连在小车上,通过打点计时器打的点迹判断小
车摩擦力是否平衡到位,所以B正确,C错误;摩擦力平衡到位
后,由 于 小 车 重 力 的 分 力 等 于 滑 动 摩 擦 力,即 mgsinθ=
μmgcosθ,增加小车质量无需再次平衡摩擦力,所以 D错误.
(3)小车合力F 恒定时,有F=Ma,则a=FM
,题图乙图线的斜
率表示合 外 力,即 细 线 拉 力,由 题 图 乙 可 知,细 线 拉 力 为
020N.
[参考答案](1)ABD (2)AB (3)0.20
12.[解题思路](1)本实验是研究小车乙的加速度a和力F、质量
m 的关系,所以轨道倾斜是为了平衡乙的摩擦力,A 错误,B正
确;实验中只能在小车乙加速运动过程中采集数据,C错误,D
正确.
(3)①如何收集数据:在a-F 图线上作一条垂直于横轴的直
线(即F 相同),记录下与四条图线的交点纵坐标a,分别与各
图线对应的m 组成四组数据;②为了更直观地验证a和m 的
关系,建立的坐标系应以加速度a为纵轴,以质量的倒数 1m
为
横轴,正比关系更直观,容易判定.
[参考答案](1)BD (3)①见解析
物理答案 —11
②加速度a 质量的倒数 1m
13.[解题思路](1)设出发后4s内冰橇的加速度为a1,出发后4s
内冰橇发生的位移x1=
1
2a1t
2
1
代入数据解得a1=15m/s2
由牛顿第二定律有F+mgsinθ-μmgcosθ=ma1
由题意知sinθ= 1201200=0.1
解得μ=005.
(2)设8s后冰橇的加速度为a2,由牛顿第二定律有
(m+M)gsinθ-μ(m+M)gcosθ=(m+M)a2
8s末冰橇的速度v1=a1t2
出发后8s内冰橇发生的位移x2=
1
2a1t
2
2=48m
到达终点时速度最大,设最大速度为v2,
则v22-v21=2a2(x-x2)
代入数据联立解得v2=36m/s.
[参考答案](1)0.05 (2)36m/s
14.[解题思路](1)当 B 开始滑动时B 与地 面 间 的 摩 擦 力 与F
相等,
即μ2(m+M)g=5t1+4(N),得t1=2s.
(2)当A 即将相对B 滑动时,对木块A 有μ1mg=ma
对整体有F2-μ2(m+M)g=(m+M)a
由题知F2=5t2+4(N),解得t2=34s.
(3)因t2>t=3s>t1
B 已滑动,A、B 间未发生相对滑动,对木块A 有Ff=ma′
对整体有F3-μ2(m+M)g=(m+M)a′,且F3=5t+4(N)
解得Ff=
15
7 N≈2.1N.
[参考答案](1)2s (2)3.4s (3)2.1N
15.[解题思路](1)由题图乙可知,物块的初速度v0=8m/s
物块的速度减速到与传送带的速度相等时,加速度发生变化,
所以传送带转动时的速度v=4m/s
在0~04s时间内,物块加速度大小为
a1=
Δv
Δt =
8-4
0.4 m
/s2=10m/s2,方向沿传送带向下;
物块受到重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力,沿传送带方
向由牛顿第二定律mgsinθ+μmgcosθ=ma1
解得μ=0.5.
(2)在t=0.4s后,设物块减速运动的加速度大小为a2,物块
受到重力、支持力和沿传送带向上的摩擦力,由牛顿第二定律
可得mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得a2=2m/s2
物块从t=0.4s开始,设经过t2 时间速度减为零,则
t2=
4
2 s=2s
0~0.4s时间内物块位移为x1=v0t1-
1
2a1t
2
1=2.4m
0.4~24s时间内物块减速到零的位移
x2=
v
2t2=
4
2 ×2m=4m
故物块沿传送带向上运动过程中的最大位移为
x=x1+x2=6.4m.
(3)0~0.4s时间内,传送带位移为x3=vt1=1.6m
物块相对传送带向上的位移 Δx1=x1-x3=0.8m
0.4~2.4s时间内,传送带位移x4=vt2=8m
物块相对传送带向下的位移 Δx2=x4-x2=4m
故物块向上运动到最高点的过程中相对传送带运动的路程
Δx=Δx1+Δx2=4.8m.
[参考答案](1)0.5 (2)6.4m (3)4.8m
阶段综合提升检测一
1.B [解题思路]人走路时相对地面有向后运动的趋势,故人会
受到静摩擦力作用,A 正确,不符合题意;握住竖直的竹竿
匀速上攀时,由平衡条件可知,双手受到的摩擦力与重力等
大反向,方向竖直向上,B错误,符合题意;手握住酒瓶,增大
手的握力,会增大手与酒瓶间的最大静摩擦力,但酒瓶受到
的摩擦力不变,始终与重力等大反向,C正确,不符合题意;
在结冰的水平路面上撒些细土,人走上去不易滑倒,是因为
此时人与路面间的最大静摩擦 力 增 大 了,D 正 确,不 符 合
题意.
2.A [解题思路]由f= 12cρSv
2,可得c= 2f
ρSv2
,右边式子代入单
位可得 2kgm/s
2
kg/m3m2m2/s2
=2,即c为常数,没有单位,B、
C、D错误,A正确.
3.B [解题思路]该过程飞行的距离为s=
v1+v2
2 t=
270+510
2 ×
60m=23400m,故选B.
4.A [解题思路]对圆珠笔进行受力分析,如图所
示,根据牛顿第二定律有F合 =ma,由图可分
析出
F合
mg=
a
g =tan30°
,解得a≈6m/s2,故 A
正确,B、C、D错误.
5.C [解题思路]从全红婵离开跳台开始计时,取竖
直向下为正方向,由v-t图像可读出0~t1 时间内向上做
匀减速直线运动,t1~t2 时间内向下做匀加速直线运动,t2
~t3 时间内向下做加速度减小的变减速直线运动,故应在
t1 时刻运动到最高点,故 A错误;v-t图像的斜率表示加速
度,在0~t2 时间内的图像斜率恒定,即加速度恒定,方向向
下,故B错误;在0~t2 时间内做匀变速直线运动,平均速度
等于初、末速度的一半,则大小为v=
v2+(-v1)
2 =
v2-v1
2
,
故 C正确;在t2~t3 时间内向下做加速度减小的变减速直
线运动,其位移小于相同时间内做匀减速直线运动的位移,
则有v变减 <v匀减 =
v2
2
,故 D错误.
6.C [解题思路]当水平向右的外力F=12N 作用在Q 物体上
时,假设P 与Q 相对静止一起向右做匀加速直线运动,以P
与Q 为整体,根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 F-μ2(m+m)g=
2ma,解得a=2m/s2,以P 为研究对象,根据牛顿第二定律
可得Ff=ma=2×2N=4N,由于Ff=4N<μ1mg=6N,
说明假设成立,C正确,D错误;P 的加速度方向水平向右,
可知Q 对P 的摩擦力方向水平向右,A 错误;水平面对 Q
的摩擦力大小为Ff地 =μ2(m+m)g=4N,B错误.
7.C [解题思路]当传送带以v=8m/s的速度逆时针转动时,Q
恰好静止不动,对Q 受力分析知mPg=μmQg,解得μ=05,