内容正文:
高一上学期期中模拟测试(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
测试范围:必修一第1章~第3章第4节
第Ⅰ卷 选择题(46分)
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的。)
1.(24-25高一上·江苏南通·月考)关于速度的描述,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,电动车限速20km/h,指的是平均速度大小
B.图乙中,子弹出枪口时的速度大小为500m/s,指的是平均速度大小
C.图丙中,某运动员百米跑的成绩是12s,则他冲刺时的速度大小一定为8.33m/s
D.图丁中,京沪高速铁路测试时列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度大小
2.(24-25高一上·吉林·月考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为12m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是( )
A.m/s2 B.1m/s2 C.m/s2 D.m/s2
3.(24-25高一上·辽宁鞍山·月考)某质点做直线运动,速度随时间变化的关系图像如图所示,则对这个质点运动描述,下列说法中正确的是的是( )
A.质点的加速度大小为 B.2s内的位移为24m
C.第3s内的位移为21m D.在4s末的瞬时速度为12m/s
4.(24-25高一上·上海·月考)竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分,一物体由A点从静止释放做自由落体运动,如图所示,下列结论正确的是( )
A.物体到达各点的速率:::=1:2:3:4
B.物体通过每一部分时,其速度增量
C.物体从A到E的平均速度
D.物体从A到E的平均速度
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·月考)下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A.甲图,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力
B.乙图,竖直细线悬挂的小球,静止在光滑的斜面上,受到垂直斜面向上的支持力
C.丙图,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
6.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·月考)如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F()压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,直至划走所有卡片。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为µ1,卡片之间的动摩擦因数为µ2,卡片与桌面之间的动摩擦因数为µ3,下列说法正确的是( )
A.
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向右
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
7.(23-24高一上·江苏南京·月考)小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙对绳子的拉力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )
A.F1=mgtanα 方向水平向右 B.F1= 方向水平向右
C.F2=mgcosα方向斜向左下方 D.F2= 方向斜向右上方
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。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.(24-25高一上·河北保定·月考)一只羚羊在草原上沿直线匀速奔跑,潜伏的猎豹从距羚羊80m处开始由静止加速追赶,羚羊经一定时间发现身后的猎豹立即加速,图为它们沿同方向做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.羚羊在0~7s内的位移大小为35m
B.猎豹加速时的加速度大小为4m/s2
C.猎豹加速时的加速度小于羚羊加速时的加速度
D.0~7s内,羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小
9.(23-24高一上·河南·期中)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平面上,上端放有质量均为的物体a和b,a与竖直墙面接触。系统静止时,弹簧保持竖直状态,在弹性限度内被压缩了。已知,重力加速度g取,则( )
A.α与其他物体间有3对作用力与反作用力 B.弹簧的劲度系数为
C.b对a的作用力与a的重力是一对平衡力 D.a受到的摩擦力大小为
10.(23-24高一上·广东深圳·期中)图示F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,同时保持F2的大小不变,将F2的方向在竖直平面内沿顺时针方向转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )
A.F1一定大于F2 B.F1的大小可能为5N
C.F2的方向与水平面成30°角 D.F1的方向与F2的方向成60°角
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.(24-25高一上·宁夏石嘴山·月考)(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 (填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表
E.天平
(3)实验过程中,下列做法正确的是
A.先释放小车,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(4)某同学用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 ;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 。
12.(24-25高三上·四川成都·月考)(1)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
①根据某次实验记录数据作图, A、B两幅图中 (选填“A”或“B”)是该同学实验后的正确作图结果;
②下列操作合理的是 。
A.应保证橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力的方向必须垂直
C. 应尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
E. 两次拉动橡皮条时点的位置一定要相同
(2)学习力学知识后,该同学又设计了一个验证力的平行四边形定则实验,操作如下:
i.用天平测得物块的质量为,
ii.如图甲两根竖直杆相距为,用长为的不可伸长的轻绳,绕过光滑的轻质动滑轮,动滑轮下端连接物体,轻绳两端分别固定在杆上两点,在轻绳的左端连接力传感器,力传感器的重力忽略不计。
iii.改变物块的质量,记录力传感器的示数,测量多组数据,已知重力加速度为。
①要验证力的平行四边形定则,力传感器的示数与物块的质量满足关系式 (用题中给出的物理量表示)。
②某同学改变物块的质量,作的图像,如图乙,图像的斜率为,但是他忘记了记录间距的大小,利用图乙和已知物理量求D= (L,k,g已知)。
四、计算题(本题共3小题,共34分。)
13.(12分)(24-25高一上·湖南长沙·月考)国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,是影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动,加速度大小为。(,)
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大;
(2)前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线(球场关于虚线对称)从静止开始向对方球门做匀加速直线运动达到最大速度后保持匀速,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球,求前锋2的反应时间。
14.(12分)(24-25高一上·四川成都·月考)如图所示,木块从光滑斜面上的点以的加速度由静止开始匀加速下滑,与此同时小球在点的正上方距离处开始自由落下,木块途经斜面底端点后,继续在水平面上做匀减速直线运动,在点恰好与自由下落的小球相遇,若斜面段长,水平段长,不计空气阻力,木块经过点前后速度大小不变,重力加速度取,求:
(1)木块经过点时的速度大小;
(2)小球下落到地面的时间和木块运动到点的时间;
(3)与小球相遇时,木块的速度大小。
15.(10分)(24-25高三上·山西·月考)如图所示,当轻质弹簧竖直放置时,在上面放一个600g的砝码,静止时弹簧压缩量为3mm。现用该弹簧水平推这个砝码,弹簧压缩量为1mm时,这个砝码恰好在水平面上做匀速直线运动。弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)砝码与水平面间的动摩擦因数μ(结果保留1位有效数字)。
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高一上学期期中模拟测试(基础卷)
物 理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
测试范围:必修一第1章~第3章第4节
第Ⅰ卷 选择题(46分)
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的。)
1.(24-25高一上·江苏南通·月考)关于速度的描述,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,电动车限速20km/h,指的是平均速度大小
B.图乙中,子弹出枪口时的速度大小为500m/s,指的是平均速度大小
C.图丙中,某运动员百米跑的成绩是12s,则他冲刺时的速度大小一定为8.33m/s
D.图丁中,京沪高速铁路测试时列车最高时速可达484km/h,指的是瞬时速度大小
【答案】D
【解析】A.电动车限速20km/h,限制的瞬时速度,不是平均速度,故A错误;
B.子弹射出枪口时的速度500m/s与枪口这一位置点对应,因此为瞬时速度,故B错误;
C.根据运动员的百米跑成绩是12s可知,可求得其平均速度约为8.33m/s,而其冲刺速度不一定为8.33m/s,故C错误;
D.京沪高速铁路测试时的列车最高时速484km/h指的是在安全情况下所能达到的最大速度,为瞬时速度大小,故D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·吉林·月考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为12m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是( )
A.m/s2 B.1m/s2 C.m/s2 D.m/s2
【答案】B
【解析】第一段时间内的平均速度为
第二段时间内的平均速度为
两个中间时刻的时间间隔为
=(2+1)s=3s
则加速度为
故选B。
3.(24-25高一上·辽宁鞍山·月考)某质点做直线运动,速度随时间变化的关系图像如图所示,则对这个质点运动描述,下列说法中正确的是的是( )
A.质点的加速度大小为 B.2s内的位移为24m
C.第3s内的位移为21m D.在4s末的瞬时速度为12m/s
【答案】D
【解析】A.由图像可知质点的加速度大小为
故A错误;
B.由图像与横轴围成的面积表示位移,可得2s内的位移为
故B错误;
C.由图看出,质点的初速度为4m/s,3s末的瞬时速度为
则第3s内的位移为
故C错误。
D. 4s末的瞬时速度为
故D正确;
故选D。
4.(24-25高一上·上海·月考)竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分,一物体由A点从静止释放做自由落体运动,如图所示,下列结论正确的是( )
A.物体到达各点的速率:::=1:2:3:4
B.物体通过每一部分时,其速度增量
C.物体从A到E的平均速度
D.物体从A到E的平均速度
【答案】C
【解析】A.根据
可得
物体到达各点的速率之比为
A错误;
B.自由落体运动,
根据
可知,通过相等位移的时间比为
物体通过每一部分时,其速度增量
有
B错误;
CD.根据通过相等位移的时间比为
可知B点为中间时刻,匀变速直线运动中间时刻的速度的平均速度,所以有
C正确,D错误
故选C。
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·月考)下列情境中关于球所受弹力的描述,正确的是( )
A.甲图,反弹出去的排球在空中运动时,受到沿运动方向的弹力
B.乙图,竖直细线悬挂的小球,静止在光滑的斜面上,受到垂直斜面向上的支持力
C.丙图,静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力
D.丁图,静止在杆顶端的铁球受到沿杆向上的弹力
【答案】C
【解析】A.甲图中,反弹出去的篮球在空中运动时,只受到重力作用,不受沿运动方向的弹力作用,故A错误;
B.乙图中,将细线悬挂的小球静止在斜面上时,细线竖直,小球受到沿细线向上的拉力及竖直向下的重力作用,如果受到斜面的支持力,不会处于平衡状态,因此不受斜面的支持力,故B错误;
C.丙图中,地面与篮球接触,且发生弹性形变,故静止在墙角的篮球受到竖直向上的支持力,故C正确;
D.丁图中,静止在杆顶端的铁球,由平衡条件可知,受到竖直向上的弹力,故D错误。
故选C。
6.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·月考)如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F()压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,直至划走所有卡片。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为µ1,卡片之间的动摩擦因数为µ2,卡片与桌面之间的动摩擦因数为µ3,下列说法正确的是( )
A.
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向右
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
【答案】A
【解析】A.第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动
倒数第二张滑动时
最后一张滑动
所以
故A正确;
B.划第1张卡片时,第一张卡片给第2张卡片摩擦力向右,根据平衡条件可知,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向左,故B错误;
C.划第1张卡片时,第二张卡片受到第三张卡片摩擦力为,平衡第一张对第二张的摩擦力,根据牛顿第三定律可知,第三张受到的摩擦力为,第四张对第三张的摩擦力为平衡第二张给的摩擦力,以此类推,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为,故C错误;
D.划第1张卡片时,对第二张到最后一张整体分析,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为,平衡第一张对整体的摩擦力,故D错误。
故选A。
7.(23-24高一上·江苏南京·月考)小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验,圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁,钥匙模拟重物,重力为mg。将钥匙对绳子的拉力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,则( )
A.F1=mgtanα 方向水平向右 B.F1= 方向水平向右
C.F2=mgcosα方向斜向左下方 D.F2= 方向斜向右上方
【答案】A
【解析】将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2,如图:
根据几何方法可知
F1=mgtanα
方向水平向右;
方向斜向左下方;
故A正确,BCD错误;
故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。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.(24-25高一上·河北保定·月考)一只羚羊在草原上沿直线匀速奔跑,潜伏的猎豹从距羚羊80m处开始由静止加速追赶,羚羊经一定时间发现身后的猎豹立即加速,图为它们沿同方向做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.羚羊在0~7s内的位移大小为35m
B.猎豹加速时的加速度大小为4m/s2
C.猎豹加速时的加速度小于羚羊加速时的加速度
D.0~7s内,羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大后逐渐减小
【答案】BD
【解析】A.由图可知,羚羊在0~7s内做匀速直线运动,则位移为
故A错误;
B.图线的斜率表示加速度,由图可知,猎豹加速时的加速度大小为
故B正确;
C.羚羊加速时的加速度大小为
所以,猎豹加速时的加速度大于羚羊加速时的加速度,故C错误;
D.图线的面积表示位移,由图可知,内,羚羊的位移大于猎豹的位移,即羚羊和猎豹间的距离先逐渐增大;内,羚羊的位移小于猎豹的位移,即羚羊和猎豹间的距离后减小,故D正确。
故选BD。
9.(23-24高一上·河南·期中)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平面上,上端放有质量均为的物体a和b,a与竖直墙面接触。系统静止时,弹簧保持竖直状态,在弹性限度内被压缩了。已知,重力加速度g取,则( )
A.α与其他物体间有3对作用力与反作用力 B.弹簧的劲度系数为
C.b对a的作用力与a的重力是一对平衡力 D.a受到的摩擦力大小为
【答案】AC
【解析】ABC.系统静止时,弹簧保持竖直状态,对a、b整体不受墙施加的支持力,根据平衡条件有
解得
可知a物体受到重力、b对a的支持力和摩擦力,处于平衡状态,所以b对a的作用力与a的重力是一对平衡力,α与其他物体间有3对作用力与反作用力,故B错误,AC正确;
D.a物体受力如图所示
根据平衡条件可得a受到的摩擦力大小为
故D错误。
故选AC。
10.(23-24高一上·广东深圳·期中)图示F1、F2合力方向竖直向下,若保持F1的大小和方向都不变,同时保持F2的大小不变,将F2的方向在竖直平面内沿顺时针方向转过60°角,合力的方向仍竖直向下,则下列说法正确的是( )
A.F1一定大于F2 B.F1的大小可能为5N
C.F2的方向与水平面成30°角 D.F1的方向与F2的方向成60°角
【答案】ABC
【解析】由于合力始终向下,可知与的水平分力相同,故与关于水平方向对称,所以与水平方向成30°,设与竖直方向成,对各力进行分解可得
两式平方相加可得
则
由上述分析可知F1的大小可能为5N,且F1的方向与F2的方向夹角大于60°。
故选ABC。
第Ⅱ卷 非选择题 (54分)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共20分。)
11.(24-25高一上·宁夏石嘴山·月考)(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (直流电,交流电),它们是每隔 s打一个点。
(2)在“用打点计时器测速度”的实验中:除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有 (填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表
E.天平
(3)实验过程中,下列做法正确的是
A.先释放小车,再接通电源 B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(4)某同学用如图1所示的装置,打出的一条纸带如图2所示,其中ABCDE为计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。
①打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 ;
②由纸带上所示数据可算得小车运动的加速度大小为 。
【答案】(1)交流电 0.02 (2)AC (3)BD (4)0.30 0.40
【解析】(1)[1]常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是交流电。
[2]电源频率为50Hz,则每隔
打一个点。
(2)AB.电压合适的50Hz交流电源,A正确,B错误;
C.刻度尺用来测纸带上计数点间的距离,C正确;
D.打点计时器就是计时仪器,不需要秒表,D错误;
E.实验是“探究小车速度随时间变化的规律”的,因此不需要天平测小车和钩码的质量,E错误。
故选AC。
(3)A.先释放小车,再接通电源,这样纸带利用率很低,纸带上会得到很少的数据,会产生较大的实验误差,A错误;
B.先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车,纸带会得到充分利用,纸带上会得到更多的数据,会减小实验误差,B正确;
CD.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,小车会在长木板上运动更长的距离,纸带上会打出更多的计数点,从而得到更多的数据,C错误,D正确。
故选BD。
(4)①[1]纸带上相邻两个计数点之间还有4个点未画出,由在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,打点计时器打下C点时小车的速度大小为
②[2]由匀变速直线运动的推论和纸带所示数据算出小车的加速度大小为
12.(24-25高三上·四川成都·月考)(1)某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
①根据某次实验记录数据作图, A、B两幅图中 (选填“A”或“B”)是该同学实验后的正确作图结果;
②下列操作合理的是 。
A.应保证橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B.两个分力的方向必须垂直
C. 应尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
E. 两次拉动橡皮条时点的位置一定要相同
(2)学习力学知识后,该同学又设计了一个验证力的平行四边形定则实验,操作如下:
i.用天平测得物块的质量为,
ii.如图甲两根竖直杆相距为,用长为的不可伸长的轻绳,绕过光滑的轻质动滑轮,动滑轮下端连接物体,轻绳两端分别固定在杆上两点,在轻绳的左端连接力传感器,力传感器的重力忽略不计。
iii.改变物块的质量,记录力传感器的示数,测量多组数据,已知重力加速度为。
①要验证力的平行四边形定则,力传感器的示数与物块的质量满足关系式 (用题中给出的物理量表示)。
②某同学改变物块的质量,作的图像,如图乙,图像的斜率为,但是他忘记了记录间距的大小,利用图乙和已知物理量求D= (L,k,g已知)。
【答案】(1) A DE (2)
【解析】(1)①[1]是用一根弹簧测力计拉动时的示数,其方向一定与橡皮条在同一直线上;F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值,其方向沿平行四边形的对角线,由于存在误差,其方向不一定与橡皮条在同一直线上;可知A是小质同学实验后画出的正确力的图示。
②[2] A.不需要使橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上,故A错误;
B.实验中,为了减小实验误差,两个分力之间的夹角需要适当大一些,但并不需要使两个分力、的方向要垂直,故B错误;
C.弹簧测力计外壳与桌面间有无摩擦对实验无影响,故C错误;
D.为了便于确定拉力的反向,实验中,拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些,故D正确。
E.为了使用两根弹簧测力计拉动与用一根弹簧测力计拉动时的效果相同,两次拉动橡皮条时点的位置一定要相同,故E正确。
故选DE。
(2)[1]令绳与竖直方向的夹角为,根据几何关系有
则有
根据平衡条件有
解得
[2]结合上述函数有
解得
四、计算题(本题共3小题,共34分。)
13.(12分)(24-25高一上·湖南长沙·月考)国际足联世界杯(FIFA World Cup)简称“世界杯”,与奥运会并称为全球体育两大最顶级赛事,是影响力和转播覆盖率超过奥运会的全球最大体育盛事。2022年世界杯在卡塔尔举行,同时也是第一届在冬季举行的世界杯。一次训练中,攻方前锋1、2在场中位置如图所示,前锋1控球。某时刻前锋1将足球踢出,足球在草地以的初速度沿偏离中线的方向做匀减速直线运动,加速度大小为∘(,)
(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的位移为多大;
(2)前锋2看到球被踢出后经过(反应时间)后沿图中虚线(球场关于虚线对称)从静止开始向对方球门做匀加速直线运动达到最大速度后保持匀速,加速度大小为,他能达到的最大速度为,前锋2恰好能截获足球,求前锋2的反应时间。
【答案】(1)56.25m (2)0.25s
【解析】(1)足球从开始做匀减速直线运动到停下来的过程有
解得位移
(2)前锋2截获足球时,足球恰好运动到虚线处,此过程中足球运动的位移为
由速度位移公式可得
解得
足球被踢出到虚线所用的时间为
前锋2截获足球时运动的位移为
前锋2匀加速的时间为
加速过程中的位移为
匀速的位移为
匀速的时间为
则前锋2的反应时间
14.(12分)(24-25高一上·四川成都·月考)如图所示,木块从光滑斜面上的点以的加速度由静止开始匀加速下滑,与此同时小球在点的正上方距离处开始自由落下,木块途经斜面底端点后,继续在水平面上做匀减速直线运动,在点恰好与自由下落的小球相遇,若斜面段长,水平段长,不计空气阻力,木块经过点前后速度大小不变,重力加速度取,求:
(1)木块经过点时的速度大小;
(2)小球下落到地面的时间和木块运动到点的时间;
(3)与小球相遇时,木块的速度大小。
【答案】(1) (2),1s (3)
【解析】(1)木块在段,根据速度位移关系式有
解得
(2)对小球,根据位移公式有
解得
木块从到点所用时间为
(3)木块从到点所用时间为
根据平均速度的关系有
解得
15.(10分)(24-25高三上·山西·月考)如图所示,当轻质弹簧竖直放置时,在上面放一个600g的砝码,静止时弹簧压缩量为3mm。现用该弹簧水平推这个砝码,弹簧压缩量为1mm时,这个砝码恰好在水平面上做匀速直线运动。弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)砝码与水平面间的动摩擦因数μ(结果保留1位有效数字)。
【答案】(1)2000N/m (2)0.3
【解析】(1)弹簧上放600g的砝码时,弹簧的弹力大小
由胡克定律
F=kx
得弹簧的劲度系数
(2)当砝码匀速运动时,有
而弹力
即得砝码与水平面间的摩擦力
得砝码与水平面间的动摩擦因数
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