内容正文:
重庆八中高 2027 级 运动学与静力学测试 10.18
一、单选题
1. 如图所示,三脚架置于光滑水平面上,现将支架张角调大一些,地面对三角架的总作用力和对每根支架的作用力分别将( )
A. 不变, 不变 B. 不变, 变大
C. 变大, 变大 D. 变大, 变小
2. 甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶,两汽车的速度随时间变化的规律如图所示,已知t=6s时两车第二次并排行驶,则两车第一次并排行驶的时刻为( )
A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s
3. 一物体从静止开始做直线运动,其加速度a与时间t的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 物体在2s、4s等时刻改变运动方向
B. 物体在4s、8s等时刻改变运动方向
C. 内与内物体的位移相等
D. 内与内物体的速度变化相同
4. 将大小为40N的力F分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则( )
A. 当时,有一个F1的值与它相对应
B. 当时,F1值是40N
C. 当时,只有一个F1的值与它相对应
D. 当时,有两个F1值与它相对应
5. 如图所示,轻杆的一端固定在一光滑球体上,杆的另一端O为自由转动轴,固定在竖直墙壁上,球体搁置在各面均光滑的斜面体上。若杆与墙面间的夹角为β,斜面的倾角为α,开始时β < α,α + β < 90°,为使斜面体能在光滑水平面上向右缓慢移动,在球体离开斜面之前,作用于斜面体上的水平推力为F,轻杆对球体的作用力为T,地面对斜面体的支持力为FN,下列说法正确的是( )
A. F逐渐增大 B. F逐渐减小
C T先增大后减小 D. FN大小不变
6. 甲车以4 m/s的速度做匀速直线运动,乙车在甲前面的另一平行车道以10 m/s的速度同向做匀速直线运动,当它们相距16m(沿车道方向)时,乙车开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2。从乙车开始刹车到甲车追上乙车,所用为时间( )
A. 8s B. 10.25s C. 10.5s D. 15s
7. 一物块以一定的速度冲上倾角为的光滑斜面,用x表示物块相对出发点的位移,从冲上斜面底端开始计时,其图像如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物块的初速度大小为,加速度大小为
B. 该斜面的倾角为60°
C. 末物块的速度为零
D. 物块沿斜面上滑的最大距离为10m
二、多选题
8. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力大小为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为
C. 细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力 之比为
D. 细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为
9. 2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在、、三段上运动的时间之比
B. 冰壶在A、B、C处速度大小之比
C. 冰壶从A运动到D的平均速度为
D. 冰壶运动到AD中点位置的速度为
10. 如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为和物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面间的夹角为时,物块A、B刚好要滑动,则的值可能为( )
A. B. C. D.
三、实验题
11. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,打出纸带上计数点的间距如图所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是___________;
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(2)图中标出的相邻两计数点的时间间隔___________s,工作中小车加速运动,则图中纸带的___________端与小车相连。(填“左”或“右”)
(3)计数点4对应的瞬时速度大小为___________m/s小车加速度的大小为___________(结果均保留两位小数)其中、、、、、
四、解答题
12. 如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距,与水平面的夹角。(,,g取)。求:
(1)每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力;
(2)水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。
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重庆八中高 2027 级 运动学与静力学测试 10.18
一、单选题
1. 如图所示,三脚架置于光滑水平面上,现将支架张角调大一些,地面对三角架的总作用力和对每根支架的作用力分别将( )
A. 不变, 不变 B. 不变, 变大
C. 变大, 变大 D. 变大, 变小
【答案】A
【解析】
【详解】地面对三角架的作用力始终等于三脚架和相机的总重力,故将支架张角调大一些,地面对三角架的作用力将不变;由于水平面光滑,所以地面对每根支架的作用力为支持力,方向竖直向上,设三脚架和相机的总重力为,则有
解得
可知将支架张角调大一些,地面对每根支架的作用力不变。
故选A。
2. 甲、乙两辆汽车沿同一平直公路同向行驶,两汽车的速度随时间变化的规律如图所示,已知t=6s时两车第二次并排行驶,则两车第一次并排行驶的时刻为( )
A. 2s B. 3s C. 4s D. 5s
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知甲车的加速度为
由图可知乙做匀速直线运动
设t时刻甲、乙两车速度相等,则
解得
根据v-t图像与横轴所围的面积大小表示位移,可知2~6s内两车通过的位移相等,t=6s时两车第二次并排行驶,则两车第一次并排行驶的时刻为2s。
故选A。
3. 一物体从静止开始做直线运动,其加速度a与时间t的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 物体在2s、4s等时刻改变运动方向
B. 物体在4s、8s等时刻改变运动方向
C. 内与内物体位移相等
D. 内与内物体的速度变化相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图知道,内物体沿正方向做匀加速直线运动,内物体沿正方向匀减速直线运动,4s末速度为零,又做沿正方向匀加速直线运动,如此反复。物体一直沿正方向运动,速度方向不变,AB错误;
C.位移一直在增大,内做初速为零的匀加速直线运动,内做匀减速直线运动,末速度为零,加速度大小相同,物体的位移相等,C正确;
D.内做加速运动,内物体做减速运动,速度变化大小相同,方向不同,D错误。
故选C。
4. 将大小为40N的力F分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则( )
A. 当时,有一个F1的值与它相对应
B. 当时,F1的值是40N
C. 当时,只有一个F1的值与它相对应
D. 当时,有两个F1的值与它相对应
【答案】C
【解析】
【详解】AD.画出矢量三角形,如图所示
当F2的方向与F1垂直时,F2最小,最小值为
当时,没有与它相对应的F1的值,故AD错误;
B.当时,有
故B错误;
C.结合A选项分析可知,当时,此时F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时只有一个F1的值与它相对应,故C正确。
故选C。
5. 如图所示,轻杆的一端固定在一光滑球体上,杆的另一端O为自由转动轴,固定在竖直墙壁上,球体搁置在各面均光滑的斜面体上。若杆与墙面间的夹角为β,斜面的倾角为α,开始时β < α,α + β < 90°,为使斜面体能在光滑水平面上向右缓慢移动,在球体离开斜面之前,作用于斜面体上的水平推力为F,轻杆对球体的作用力为T,地面对斜面体的支持力为FN,下列说法正确的是( )
A. F逐渐增大 B. F逐渐减小
C. T先增大后减小 D. FN大小不变
【答案】A
【解析】
【详解】C.利用矢量三角形法对球体进行分析,如图甲所示,可知T先减小后增大,斜面体对球体的支持力FN′逐渐增大,故C错误;
AB.对斜面体受力分析,如图乙所示,可知
根据牛顿第三定律有
所以F逐渐增大,故A正确,B错误;
D.水平面对斜面体的支持力
故FN逐渐增大,故D错误。
故选A。
6. 甲车以4 m/s的速度做匀速直线运动,乙车在甲前面的另一平行车道以10 m/s的速度同向做匀速直线运动,当它们相距16m(沿车道方向)时,乙车开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2。从乙车开始刹车到甲车追上乙车,所用为时间( )
A. 8s B. 10.25s C. 10.5s D. 15s
【答案】B
【解析】
【详解】乙车减速时间
乙刹车到停止的位移
从乙车开始刹车到甲车追上乙车,有
解得
故选B。
7. 一物块以一定的速度冲上倾角为的光滑斜面,用x表示物块相对出发点的位移,从冲上斜面底端开始计时,其图像如图所示。已知重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 物块的初速度大小为,加速度大小为
B. 该斜面的倾角为60°
C. 末物块的速度为零
D. 物块沿斜面上滑的最大距离为10m
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据位移时间公式 有
变形得
由图可知
斜率
解得
故A错误;
B.物块沿光滑斜面上滑,根据牛顿第二定律有
则有
解得
故B错误;
C.减速到零的时间为
故C错误;
D.根据
可得
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为的物体,;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是 ( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力大小为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为
C. 细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力 之比为
D. 细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲中绳跨过滑轮,与滑轮接触的点是“动点”,也称为“活结”,绳上拉力大小处处相等,两段绳的拉力都是,互成120°角,因此合力的大小是,故BC对滑轮的作用力大小也是(方向与竖直方向成60°角斜向右上方),故A正确;
B.图乙中绳与杆的端点连在一起,杆与绳接触的点是“静点”,也称为“死结”,两段绳上的拉力不一定相等,而杆的一端用铰链固定在墙上,故杆对G点的弹力方向沿杆,对G点受力分析如图所示
又
由力的平衡条件可得
由力的性质可得HG杆受到绳的作用力为
故B错误;
CD.图乙中
得
则有
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在、、三段上运动的时间之比
B. 冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C. 冰壶从A运动到D的平均速度为
D. 冰壶运动到AD中点位置的速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.冰壶运动过程为匀减速直线运动,且减速为零,运用逆行思维,可以将其看成反向的匀加速直线运动,设加速度为a,有
综上所述,整理有
故A错误;
B.运用逆向思维,对CD段、BD段、AD段分别有
整理有
故B正确;
C.因为冰壶AD段运动属于匀变速直线运动,根据匀变速直线运动推论有
故C错误;
D.设冰壶运动到AD中点位置的速度为v,则其前半段运动和后半段运动有
联立解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为和的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面间的夹角为时,物块A、B刚好要滑动,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.若A相对B刚要上滑、B相对斜面刚要下滑,设轻绳中拉力为F,对A有
对B有
联立解得
故A正确,B错误;
CD.若A相对B刚要下滑、B相对斜面刚要上滑,设轻绳中拉力为,对A有
对B有
联立解得
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题
11. 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器的工作频率为50Hz,打出纸带上计数点的间距如图所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。
(1)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是___________;
A. 先接通电源,后让纸带运动 B. 先让纸带运动,再接通电源
C. 让纸带运动的同时接通电源 D. 先让纸带运动或先接通电源都可以
(2)图中标出的相邻两计数点的时间间隔___________s,工作中小车加速运动,则图中纸带的___________端与小车相连。(填“左”或“右”)
(3)计数点4对应的瞬时速度大小为___________m/s小车加速度的大小为___________(结果均保留两位小数)其中、、、、、
【答案】(1)A (2) ①. 0.10 ②. 左
(3) ①. 0.86 ②. 0.62
【解析】
【小问1详解】
开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放纸带,如果先放开纸带,再接通打点计时器的电源,由于小车运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.
故选A。
【小问2详解】
[1][2]各相邻计数点间还有4个点未画出,所以各相邻计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s
工作中小车加速运动,相同时间间隔的位移越来越大,所以图中纸带的左端与小车相连。
【小问3详解】
[1][2]计数点4对应瞬时速度大小为
小车加速度的大小为
四、解答题
12. 如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径、质量水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下,已知两木棍间距,与水平面的夹角。(,,g取)。求:
(1)每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力;
(2)水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。
【答案】(1)40N,方向沿木棍向上
(2)0.8
【解析】
【小问1详解】
从右侧视角分析,在沿斜坡方向根据平衡条件
解得
方向沿木棍向上。
【小问2详解】
由底部沿木棍向上看,受力关系如图所示
图中角满足
解得
根据平衡条件
解得
所以动摩擦因数
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