内容正文:
石嘴山市第一中学2024-2025学年高三年级10月月考
物理试题
一、单选题
1. 一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的点和玉女峰附近的点,如图所示。已知该游客从点漂流到点的路程为,用时,间的直线距离为,则从点漂流到点的过程中( )
A. 该游客运动轨迹的长度为
B. 该游客的平均速率为
C. 该游客的平均速度大小为
D. 若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.该游客运动轨迹的长度,即路程,为,故A错误;
B.该游客的平均速率为
故B错误;
C.该游客的平均速度大小为
故C正确;
D.若以所乘竹筏为参考系,玉女峰是运动的,位移不为零,故玉女峰的平均速度不为零,故D错误。
故选C。
2. 近几年,全国各地交警将“礼让行人”作为管理重点,“斑马线前车让人”现已成为普遍的文明现象。如图所示,司机驾车在平直的城市道路上以6 m/s的速度匀速行驶,发现有一些行人正在通过人行横道,已知该车刹车后减速时的加速度大小为5 m/s2,为使该车在停车线前停止,下列说法正确的是( )
A. 司机刹车制动后,汽车在2 s内前进的距离为2 m
B. 如果司机立即刹车制动,刹车时汽车离停车线的距离至少为3.2 m
C. 如果司机的反应时间为0.2 s,发现行人时汽车离停车线的距离应不小于4.8 m
D. 如果司机的反应时间为0.4 s,发现行人时汽车离停车线的距离至少为5.6 m
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车初速度为,加速度大小,设汽车从开始刹车到速度减为0的时间为t,则
解得
可得司机刹车制动后,汽车在内前进的距离为
故A错误;
B.如果司机立即刹车制动,刹车时汽车离停车线的距离至少为
故B错误;
C.如果司机的反应时间为,发现行人时汽车离停车线的距离应不小于
故C正确;
D.如果司机的反应时间为,发现行人时汽车离停车线的距离至少为
故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示,一个质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动,时撤去外力。物体的加速度随时间的变化规律如图乙所示。则下列说法错误的是( )。
A. 的大小为
B. 和内物体加速度的方向相反
C. 时,物体离出发位置最远
D. 末物体的速度为0
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙可知时撤去外力,物体在摩擦阻力作用下,加速度大小为2m/s2,由牛顿第二定律可得摩擦阻力大小为
在时间内,物体的加速度为4m/s2,由牛顿第二定律可得
A错误,符合题意;
B.由图乙可知,加速度为正方向,内物体加速度为负方向,所以和内物体加速度的方向相反,B正确,不符合题意;
CD.t=1s时,物体的速度
物体做减速运动的时间
即物体在时速度是零,物体离出发位置最远,CD正确,不符合题意。
故选A。
4. 将弹簧测力计悬挂在升降机内,升降机静止时,测力计示数为5.0N。升降机匀加速上升时,测力计示数为5.3N。重力加速度取。升降机上升的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】升降机静止时
F=mg
升降机匀加速上升时,对重力受力分析,根据牛顿第二定律可知
可得
故选B。
5. 一小球做自由落体运动,落地前40m所用的时间为2s,g取10m/s2,则小球落地的速率为( )
A. 30m/s B. 35m/s C. 40m/s D. 45m/s
【答案】A
【解析】
【详解】落地前40m的平均速度为
又
这段时间的中间时刻的瞬时速度为
从该中间时刻又经过
小球落地。
小球落地的速率
BCD错误;A正确。
故选A。
6. 如图所示,质量为的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为时,物体处于静止状态。若小车以的加速度向右加速运动(取),则( )
A. 物体A受到的弹簧拉力不变 B. 物体相对小车向左运动
C. 物体A相对小车向右运动 D. 物体A受到的摩擦力增大
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得弹簧的拉力为时,物体处于静止状态,此时物体受到的摩擦力大小为,且为静摩擦力,方向水平向左;故物体A与平板车的上表面间的最大静摩擦力
若小车以的加速度向右加速运动,物体A运动需要的合力为
可知此时平板车对物体A的摩擦力为,方向向右,且为静摩擦力,所以物体A相对于车仍然静止,受到的弹簧拉力不变,受到的摩擦力减小,故A项正确,BCD项错误。
故选A。
7. 如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,若杆对A环的支持力为,杆对A环的摩擦力为,则( )
A. 减小,不变 B. 不变,减小
C. 不变,不变 D. 不变,增大
【答案】B
【解析】
【详解】设书本的质量为M,以两个轻环和书本组成的系统为研究对象,竖直方向根据平衡条件得
解得
可见杆对A环的支持力不变;以A环为研究对象,受力图如图所示
竖直方向
水平方向
解得
两环距离变小后增大时,增大,则减小。
故选B。
8. 光滑水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左上端有一质量为m2的物块,如图(a)所示用水平向右的拉力F作用在木板上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1为t1时刻F的大小。某加速度a随时间t的变化关系如图(c)所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ,假设最大静摩擦力与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. t1时刻后长木板做匀加速直线运动
B.
C. 在t1时刻两者发生相对运动,且t1时刻后物块加速度不变
D. 若长木板足够长,最终物块会和长木板达到共速
【答案】C
【解析】
【详解】AC.图(c)中在时刻之后加速度保持不变,说明时刻物块与长木板开始发生相对滑动,则图(c)为物块的图像,时刻后由于作用在长木板的拉力继续增大,所以长木板的加速度继续增大,故A错误,C正确;
D.由于时刻物块与长木板开始发生相对滑动,之后物块的加速度一直小于长木板的加速度,则时刻后物块的速度一直小于长木板的速度,所以物块与长木板不会达到共速,故D错误;
B.在时刻,以物块与长木板为整体,根据牛顿第二定律可得
以物块为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得
故B错误。
故选C。
9. 如图所示,斜面倾角为=30°的光滑直角斜面体固定在水平地面上,斜面体顶端装有光滑定滑轮。质量均为1kg的物块A、B用跨过滑轮的轻绳相连。物块A和滑轮之间的轻绳与斜面平行,B自然下垂,不计滑轮的质量,重力加速度g取10m/s2,同时由静止释放物块A、B后的一小段时间内,物块A均未碰到地面和滑轮,斜面体相对地面保持静止,则该过程中下列说法正确的是( )
A. 物块B运动方向向上
B. 物块A的加速度大小为2.5m/s2
C. 轻绳的拉力大小为7.5N
D. 地面给斜面体的摩擦力方向水平向左
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物块A沿斜面的分力
因此物块A将沿斜面向上运动,物块B向下运动,选项A错误;
B.以物块AB为整体,设共同加速度为a,有
解得
选项B正确;
C.以物块B为研究对象有
解得
选项C正确;
D.由于物块A将沿斜面向上加速运动,对斜面体和AB整体水平方向具有向右的加速度,因此地面给斜面体的摩擦力方向水平向右,选项D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在一竖直向下的匀强磁场中,将一根通电直导线abc从中点b折成夹角为的ab、bc两段,bc段水平,导线abc平面位于竖直平面内;为使两段通电导线所受磁场力大小相等,在导线abc平面所在区域再加一大小相等的匀强磁场,则原磁场与合磁场磁感应强度大小之比为( )
A. 1:1 B. 1: C. 1: D. :1
【答案】AC
【解析】
【详解】设原磁场磁感应强度为B0,所加磁场为B1=B0,当合磁场B合⊥ac时,ab、bc所受磁场力大小相等,由几何和三角知识有:
B合
当所加磁场为B2=B0,合磁场B合⊥be时,ab、bc所受磁场力大小相等,由几何和三角知识有:
B合=B0
故选AC。
二、多选题
11. 甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 乙车启动时,甲车在其前方25 m处
B. 乙车超过甲车后,两车有可能第二次相遇
C. 乙车启动15 s后正好追上甲车
D. 运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据v-t图像中图线与时间轴包围的面积表示位移,可知乙在t=10 s时启动,此时甲的位移为
即甲车在乙前方50 m处,A错误;
B.乙车超过甲车后,由于乙的速度大,所以不可能再相遇,B错误;
C.由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动,设甲车启动t′两车位移相等两车才相遇,有
解得
t′=25s
即乙车启动15s后正好追上甲车,C正确;
D.当两车的速度相等时相距最远,最大距离为
D正确。
故选CD。
12. 如图所示,质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b,中间用一细线连接,并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连,为使小球a和小球b均处于静止状态,且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为,需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。则F的大小可能为( )(若已知,,重力加速度为g)
A. 1.8mg B. 2.4mg
C. 3mg D. 无法求解
【答案】BC
【解析】
【详解】以两个小球组成的整体为研究对象,受力分析。
根据平衡条件可知拉力F方向与轻绳垂直时,拉力F有最小值,为
故选BC。
13. 如图所示,质量均为m的两个小球用劲度系数为k的轻质弹簧相连后,再用细线将a球悬挂于O点。现用一个力F拉小球b,两个小球均处于静止状态。已知细线OA与竖直方向的夹角保持θ=.下列说法正确的有(重力加速度为g)( )
A. 拉力F的最小值应该等于mg
B. 拉力F最小时弹簧的伸长量为
C. 拉力F最小时,弹簧与竖直方向成角
D. 拉力F最小时,弹簧与竖直方向成角
【答案】AC
【解析】
【详解】A.以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时整体的受力图,根据平衡条件得知:F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:根据平衡条件得:
F=2mgsin=mg
根据平衡条件得F的oa绳上的拉力
T=2mgcos=mg
故A正确;
BCD.对A球受力分析,如图所示,设弹簧与竖直方向的夹角为α由平衡条件得:
Tsinθ=F弹sinαTcosθ=mg+F弹cosα
由胡克定律得F弹=kx,联立解得:
x=
α=
故BD错误C正确;
故选:AC。
三、实验题
14. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具是_______。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码的质量m,横轴是弹簧的形变量。由图可知:图线不通过坐标原点的原因是___________;弹簧的劲度系数_______(重力加速度取)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧和得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。下列说法正确的是_____。
A. 的原长比的长 B. 的劲度系数比的大
C. 的劲度系数比的小 D.弹力与弹簧长度成正比
【答案】 ①. 刻度尺 ②. 弹簧自身重力 ③. 5 ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]需要测弹簧的长度、形变量,故还需要的测量工具是刻度尺。
(2)[2][3]图线的物理意义表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量的大小成正比,则有
代入数据解得
由题图可知,当时,x大于零,说明没有挂钩码时,弹簧伸长,是由弹簧自身的重力造成的。
(3)[4]A.图像中横截距表示弹簧的原长,故b的原长比a的长,故A错误;
BC.图像的斜率表示弹簧的劲度系数k,故a的劲度系数比b的大,故B正确,C错误;
D.弹簧的弹力满足胡克定律,弹力与弹簧的形变量成正比,故D错误。
故选B。
15. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交变电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_______(选填正确选项的字母)。
A. 秒表 B. 天平(含砝码)
C. 弹簧测力计 D. 刻度尺
(2)实验前补偿阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做______运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量_______小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交变电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=_______ m/s。多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证________的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是________。
A. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足
B. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度
C. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
(7)在探究加速度与质量的关系时,要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的总质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件,且已正确补偿阻力,由实验数据作出a-图线,则图线应如图中的_______所示(选填正确选项的字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)BD (2)匀速直线
(3)远小于 (4)0.44
(5)小车 (6)AC
(7)C
【解析】
【小问1详解】
利用天平测量质量,利用打点计时器可以计时,打出的纸带需测量长度求加速度,所以需要天平和刻度尺。
故选BD。
【小问2详解】
补偿阻力时应使小车拖动纸带在木板上做匀速直线运动。
【小问3详解】
为使沙桶及沙的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需要使沙桶及沙的总质量远小于小车的总质量。
【小问4详解】
纸带上相邻计数点时间间隔为
由某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间运动过程的平均速度,可得
【小问5详解】
探究加速度与力的关系时,需要保持小车的总质量不变。
【小问6详解】
AB.从题图丙可以看出,图像不过原点,即当F为某一值时,但加速度却为零,所以是未补偿阻力或补偿阻力不足。故A正确;B错误;
CD.随着拉力F增大(即沙桶及沙的重力增大),已经不满足沙桶及沙的总质量远小于小车总质量的条件,造成BC段弯曲。故C正确;D错误。
故选AC。
【小问7详解】
在探究加速度与质量的关系时,由于补偿了阻力,所以图像过原点,且分别对沙桶及沙和小车受力分析,由牛顿第二定律可得
mg-FT=ma,FT=Ma
联立,解得
因为保证了沙和沙桶的质量不变,所以由实验数据作出a-图线,不会发生弯曲。
故选C。
四、解答题
16. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行,行本与传送带之间的动摩擦因数,A、B间的距离为,取。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处。
(1)作出行李的受力分析图,并理论分析说明行李的运动情况;
(2)求出开始时行李的加速度;
(3)求出行李从A到达B处的时间;
(4)求出行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度。
【答案】(1);(2),方向水平向左;(3);(4)
【解析】
【详解】(1)行李的受力如图所示
行李刚放上传送带时,受到向左的滑动摩擦力作用,行李向左做匀加速直线运动,当行李与传送带共速时,摩擦力变为0,行李与传送带相对静止一起向左做匀速直线运动。
(2)开始时行李受到向左的滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律可得
又
解得行李的加速度大小为
方向水平向左。
(3)设经过时间行李与传送带共速,则有
该过程行李通过的位移为
行李与传送带共速后继续匀速运动的时间为
则行李从A到达B处的时间为
(4)行李与传送带共速前,行李与传送带发生的相对位移为
可知行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为。
17. 一名爱滑雪的小朋友在倾角为37°的倾斜雪道上由静止开始沿直线匀加速滑下,经过一段时间滑到雪道底端,然后又在水平雪道上滑行4s停下,在水平雪道上滑行的距离为16m,若该小朋友在水平雪道上的运动看成匀减速运动,不考虑滑到水平雪道时的机械能损失,在倾斜雪道上和水平雪道上,滑雪板与雪道间的动摩擦因数相同,重力加速度,,,求:
(1)滑雪板与雪道间的动摩擦因数;
(2)小朋友滑到倾斜雪道底端时的速度大小;
(3)小朋友在倾斜雪道上滑行的时间和滑行的路程大小(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)0.2 (2)8m/s
(3)1.8s,7.3m
【解析】
【小问1详解】
设小朋友在水平雪道上的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
解得
【小问2详解】
设小朋友滑到倾斜雪道底端时速度大小为v,根据运动学公式有
解得
【小问3详解】
设小朋友在倾斜雪道上滑行的加速度大小为,根据牛顿第二定律有
解得
因此小朋友在倾斜雪道上滑行的时间
在倾斜雪道上滑行的路程
18. 如图所示,质量M=4kg物块甲置于倾角为37°的斜面,物块甲与斜面间动摩擦因数μ=0.5,物块与斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为m=3kg的物块乙通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,水平轻绳OA与物块甲连接于A点,轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F(图中未画出)使甲、乙两物体均静止。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳OA的弹力TOA大小和轻绳OB的弹力TOB大小;
(2)斜面对甲的弹力N大小;
(3)力F大小的取值范围。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对结点,由平衡条件得
,
解得
,
【小问2详解】
对物块甲进行受力分析,在垂直斜面方向,由受力平衡可得
【小问3详解】
甲受到的最大静摩擦力为
当拉力F较小,且沿斜面向上的摩擦力达到最大静摩擦力时,由平衡条件可得
解得
当拉力F较大,且沿斜面向下的摩擦力达到最大静摩擦力时,由平衡条件可得
解得
故力F大小的取值范围为
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石嘴山市第一中学2024-2025学年高三年级10月月考
物理试题
一、单选题
1. 一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流,途经双乳峰附近的点和玉女峰附近的点,如图所示。已知该游客从点漂流到点的路程为,用时,间的直线距离为,则从点漂流到点的过程中( )
A. 该游客运动轨迹的长度为
B. 该游客的平均速率为
C. 该游客的平均速度大小为
D. 若以所乘竹筏为参考系,玉女峰的平均速度为0
2. 近几年,全国各地交警将“礼让行人”作为管理重点,“斑马线前车让人”现已成为普遍的文明现象。如图所示,司机驾车在平直的城市道路上以6 m/s的速度匀速行驶,发现有一些行人正在通过人行横道,已知该车刹车后减速时的加速度大小为5 m/s2,为使该车在停车线前停止,下列说法正确的是( )
A. 司机刹车制动后,汽车在2 s内前进的距离为2 m
B. 如果司机立即刹车制动,刹车时汽车离停车线的距离至少为3.2 m
C. 如果司机的反应时间为0.2 s,发现行人时汽车离停车线的距离应不小于4.8 m
D. 如果司机的反应时间为0.4 s,发现行人时汽车离停车线的距离至少为5.6 m
3. 如图甲所示,一个质量为的物体在水平力作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动,时撤去外力。物体的加速度随时间的变化规律如图乙所示。则下列说法错误的是( )。
A. 的大小为
B. 和内物体加速度的方向相反
C. 时,物体离出发位置最远
D. 末物体的速度为0
4. 将弹簧测力计悬挂在升降机内,升降机静止时,测力计示数为5.0N。升降机匀加速上升时,测力计示数为5.3N。重力加速度取。升降机上升的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5. 一小球做自由落体运动,落地前40m所用的时间为2s,g取10m/s2,则小球落地的速率为( )
A. 30m/s B. 35m/s C. 40m/s D. 45m/s
6. 如图所示,质量为的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为时,物体处于静止状态。若小车以的加速度向右加速运动(取),则( )
A. 物体A受到的弹簧拉力不变 B. 物体相对小车向左运动
C. 物体A相对小车向右运动 D. 物体A受到的摩擦力增大
7. 如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳将书本静止悬挂,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,若杆对A环的支持力为,杆对A环的摩擦力为,则( )
A. 减小,不变 B. 不变,减小
C. 不变,不变 D. 不变,增大
8. 光滑水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左上端有一质量为m2的物块,如图(a)所示用水平向右的拉力F作用在木板上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F1为t1时刻F的大小。某加速度a随时间t的变化关系如图(c)所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ,假设最大静摩擦力与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. t1时刻后长木板做匀加速直线运动
B.
C. 在t1时刻两者发生相对运动,且t1时刻后物块加速度不变
D. 若长木板足够长,最终物块会和长木板达到共速
9. 如图所示,斜面倾角为=30°的光滑直角斜面体固定在水平地面上,斜面体顶端装有光滑定滑轮。质量均为1kg的物块A、B用跨过滑轮的轻绳相连。物块A和滑轮之间的轻绳与斜面平行,B自然下垂,不计滑轮的质量,重力加速度g取10m/s2,同时由静止释放物块A、B后的一小段时间内,物块A均未碰到地面和滑轮,斜面体相对地面保持静止,则该过程中下列说法正确的是( )
A. 物块B运动方向向上
B. 物块A的加速度大小为2.5m/s2
C. 轻绳的拉力大小为7.5N
D. 地面给斜面体的摩擦力方向水平向左
10. 如图所示,在一竖直向下的匀强磁场中,将一根通电直导线abc从中点b折成夹角为的ab、bc两段,bc段水平,导线abc平面位于竖直平面内;为使两段通电导线所受磁场力大小相等,在导线abc平面所在区域再加一大小相等的匀强磁场,则原磁场与合磁场磁感应强度大小之比为( )
A. 1:1 B. 1: C. 1: D. :1
二、多选题
11. 甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动,它们的v-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 乙车启动时,甲车在其前方25 m处
B. 乙车超过甲车后,两车有可能第二次相遇
C. 乙车启动15 s后正好追上甲车
D. 运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为75 m
12. 如图所示,质量分别为3m和m的两个可视为质点的小球a、b,中间用一细线连接,并通过另一细线将小球a与天花板上的O点相连,为使小球a和小球b均处于静止状态,且Oa细线向右偏离竖直方向的夹角恒为,需要对小球b朝某一方向施加一拉力F。则F的大小可能为( )(若已知,,重力加速度为g)
A. 1.8mg B. 2.4mg
C. 3mg D. 无法求解
13. 如图所示,质量均为m的两个小球用劲度系数为k的轻质弹簧相连后,再用细线将a球悬挂于O点。现用一个力F拉小球b,两个小球均处于静止状态。已知细线OA与竖直方向的夹角保持θ=.下列说法正确的有(重力加速度为g)( )
A. 拉力F的最小值应该等于mg
B. 拉力F最小时弹簧的伸长量为
C. 拉力F最小时,弹簧与竖直方向成角
D. 拉力F最小时,弹簧与竖直方向成角
三、实验题
14. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具是_______。
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码的质量m,横轴是弹簧的形变量。由图可知:图线不通过坐标原点的原因是___________;弹簧的劲度系数_______(重力加速度取)。
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧和得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像。下列说法正确的是_____。
A. 的原长比的长 B. 的劲度系数比的大
C. 的劲度系数比的小 D.弹力与弹簧长度成正比
15. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交变电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_______(选填正确选项的字母)。
A. 秒表 B. 天平(含砝码)
C. 弹簧测力计 D. 刻度尺
(2)实验前补偿阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做______运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量_______小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交变电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB=_______ m/s。多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证________的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是________。
A. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足
B. 不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度
C. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D. 图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
(7)在探究加速度与质量的关系时,要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的总质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件,且已正确补偿阻力,由实验数据作出a-图线,则图线应如图中的_______所示(选填正确选项的字母)。
A. B.
C. D.
四、解答题
16. 如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图乙所示的模型。紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行,行本与传送带之间的动摩擦因数,A、B间的距离为,取。旅客把行李(可视为质点)无初速度地放在A处。
(1)作出行李的受力分析图,并理论分析说明行李的运动情况;
(2)求出开始时行李的加速度;
(3)求出行李从A到达B处的时间;
(4)求出行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度。
17. 一名爱滑雪的小朋友在倾角为37°的倾斜雪道上由静止开始沿直线匀加速滑下,经过一段时间滑到雪道底端,然后又在水平雪道上滑行4s停下,在水平雪道上滑行的距离为16m,若该小朋友在水平雪道上的运动看成匀减速运动,不考虑滑到水平雪道时的机械能损失,在倾斜雪道上和水平雪道上,滑雪板与雪道间的动摩擦因数相同,重力加速度,,,求:
(1)滑雪板与雪道间的动摩擦因数;
(2)小朋友滑到倾斜雪道底端时的速度大小;
(3)小朋友在倾斜雪道上滑行的时间和滑行的路程大小(结果保留两位有效数字)。
18. 如图所示,质量M=4kg物块甲置于倾角为37°的斜面,物块甲与斜面间动摩擦因数μ=0.5,物块与斜面间最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小。质量为m=3kg的物块乙通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,水平轻绳OA与物块甲连接于A点,轻绳OB与水平方向夹角也为37°。对物块甲施加沿斜面向上的力F(图中未画出)使甲、乙两物体均静止。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳OA的弹力TOA大小和轻绳OB的弹力TOB大小;
(2)斜面对甲的弹力N大小;
(3)力F大小的取值范围。
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