内容正文:
温州八高2024级高一第一次月考试卷
物理学科
考生须知:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分。全卷共4页,满分100分,考试时间90分钟。
2.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2.如图所示是户外运动软件显示的某位老师的一次长跑数据的截图,下列说法正确的是( )
A.图中“02:04:39”指时刻
B.图中“21.12公里”为本次跑步的位移大小
C.此次跑步的平均速度约为10.2km/h
D.图中的“平均配速5′54″”不是指平均速率
3.下列物理量都是矢量的是( )
A.速度变化量、速度变化率 B.速率、速度
C.路程、位移 D.平均速度、平均速率
4.如图所示为高速公路某处的路牌,标有“前方区间测速长度66km”和“100”字样,下列说法正确的是( )
A.“66km”指位移大小 B.“66km”指路程
C.“100”指速率 D.“100”指平均速度的大小
5.情境一:在一次运动会上,某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m;情境二:2022亚洲体育看杭州,本届亚运会中,我国4×100米接力有望打破亚洲记录。结合生活常识,下列说法正确的是( )
A.情境一中,9.6m指的是铅球的路程
B.情境一中,铅球的位移大小大于9.6m
C.情境二中,同一跑道的四位接力运动员路程一定相同
D.情境二中,第一位运动员的路程往往小于100m
6.伽利略对“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。如图表示该研究过程中实验和逻辑推理的过程,下列说法正确的是( )
A.伽利略通过对“丁”中自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面“甲”上做匀变速运动的规律
B.伽利略先在倾角较小的斜面上进行实验,目的是为了“冲淡”重力,使时间更容易测量
C.伽利略在实验时发现,小球在不同倾角的斜面上都能做匀变速直线运动,且加速度都相同
D.伽利略猜想自由落体速度与下落的时间成正比,并直接用实验进行了验证
7.下列关于物理研究的思想方法,叙述正确的是( )
A.质点概念的建立体现了等效替代的思想
B.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段可近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了放大法
C.根据速度的定义式,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限法
D.是采用比值定义法定义的,物体的速度与位移成正比,与时间成反比
8.一名宇航员在某星球上表面完成自由落体运动实验,让一个小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则( )
A.该星球表面的重力加速度为4m/s2 B.小球在2s末的速度是20m/s
C.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s D.小球在第1s内与第2s内的位移之比不等于1:3
9.甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移-时间图象如图所示,则关于两车运动情况不正确的是( )
A.甲车先做匀速直线运动,再保持静止
B.甲车在前10s的平均速度大小为2m/s
C.在0-10s内,甲、乙两车相遇二次
D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s
10.“祝融号”火星车在火星表面探测过程中做直线运动,由静止开始经过加速、匀速和制动直至停止,共用时12s,位移随时间变化情况如表所示,加速和制动均可看作是匀变速直线运动。下列说法正确的是( )
A.前6秒火星车做加速运动 B.第6秒末火星车的速率为4.75cm/s
C.火星车一共匀速运动了10cm D.火星车减速的加速度大小为2cm/s2
11.一辆公交车在平直的公路上从A站出发运动至B站停止,经历了匀加速、匀速、匀减速三个过程,设加速和减速过程的加速度大小分别为a1、a2,匀速过程的速度大小为v,则( )
A.增大a1,保持a2、v不变,整个过程的平均速度可能变小
B.减小a1,保持a2、v不变,匀速运动过程的时间一定变短
C.增大v,保持a1、a2不变,全程时间一定变长
D.只要v不变,不论a1、a2如何变化,全程平均速度不变
12.某航空母舰以速度v0(未知)匀速航行,为保证飞机能安全起飞,战斗机起飞时的速度须达v=50m/s。假设飞机原本和航母保持相对静止,飞机匀加速的最大加速度是a=5.0m/s2,该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞,航空母舰的速度v0至少为( )
A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s
13.某物体做单向匀变速直线运动,则其相邻相等时间间隔的两段位移之比可能为( )
A.2:7 B.4:7 C.9:2 D.4:1
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.下列运动可能存在的是( )
A.物体加速度逐渐减小,但速度逐渐增大
B.物体速度为零,但加速度却很大
C.物体向上运动,而加速度却向下
D.物体速度变化量方向为正,速度方向也为正,但物体做减速运动
15.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中( )
A.在空中运动时,甲、乙两球的距离越来越大
B.在空中运动时,甲、乙两球的速度之差越来越大
C.甲、乙两球落地的时间差受初始释放的高度影响,初始高度越高,落地时间差越小
D.若某次甲球以20m/s落地,经0.1s后以10m/s反弹,则此过程中甲球的平均加速度大小为300m/s2
非选择题部分
3、 非选择题(本题共4小题,共55分)
16(14分)某学习小组要完成实验“探究小车速度随时间变化的关系”。
(1)打点计时器是最基本的_________(填“计时”或“测速”)仪器,A组同学采用了如图所示的打点计时器,则他们的纸带位置放置正确的是_________(填“A”或“B”),该打点计时器应接在学生电源的_______两孔上(填“AC”或“DC”);
B
A
(2)在本实验中,必须要保证的操作是___________(多选);
A.先打开打点计时器,再释放小车 B.细线必须与桌面平行
C.小车应从靠近打点计时器处释放 D.长木板带滑轮的一侧必须要垫高
(3)如图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电源的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐,则B点的刻度尺读数为____________cm,打下计数点C时纸带的瞬时速度vC=____________m/s(保留两位有效数字),根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是____________m/s2(保留两位有效数字);
(4)得到结果后A组同学发现,他们所用的刻度尺并不标准,刻度尺上的1mm实际上有1.1mm长,则由此得到的加速度的大小相比于真实值______(填“偏大”、“偏小”、“不变”),该误差属于________(填“系统误差”或“偶然误差”);
(5)B组同学是采用作v-t图像的方式求解加速度,较合理的方法是___________;
A.根据任意两计数点的速度,用公式求解加速度
B.根据数据作出v-t图,量出其倾角θ,由公式a=tanθ求出加速度
C.根据数据作出v-t图,取图像上较远两点,用公式求解加速度
D.依次算出两点间的加速度,取平均值后作为小车的加速度
(6)C组同学为了证明小车作匀变速直线运动,采用了以下方法:先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条,再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,最后将纸条上端中心连起来,得到如图所示图像,这样的方法___________(填“可行”、“不可行”)。
17(8分)已知一物体在一水平面上向右做匀加速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,求:
(1)若初速度为v0=2m/s,求物体在t=2s时的速度;
(2)若初速度为v0=2m/s,求物体在t=2s时的位移大小;
(3)若初速度为零,求物体在x=2m处与x=4m处的速度大小之比。
18(11分)运动员把冰壶沿水平冰面推出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。现将冰壶以v0=4m/s的速度投掷出去,发现其滑行总距离为x=40m,假设冰壶在冰面上自由滑行时做匀减速直线运动,求:
(1)冰壶自由滑行7.6m后的速度大小v1;
(2)在冰壶自由滑行7.6m后,运动员开始在冰壶滑行前方摩擦冰面,冰壶运动的加速度变为原来的0.9倍,求:
(i)冰壶全程运动的总时间t;
(ii)比原来多运动的距离。
19(11分)如图所示,一滑块从固定斜面顶端A由静止下滑,最终停在C点。已知AD的高度h=3m,BD的长度L1=4m,AD⊥BD,斜面与水平面在B点平滑连接,BC的长度L2=10m,小滑块从A点运动至C点的总时间为5s,假定小滑块在AB上做匀加速直线运动,在BC上做匀减速直线运动,求:
(1)小滑块滑至B点时的速度大小vB;
(2)小滑块从A运动到C点的平均速度的大小(可用根式表示);
(3)若在C点正上方H=20m处有一小球,某时刻将小球由静止释放,不计空气阻力,取g=10m/s2,小球恰好与刚刚停下的滑块在C点相遇,求释放小球瞬间滑块离B点的距离;
20(11分)某人欲追赶一辆公交车,开始时人在公交车后方距后视镜的距离L=107m处,此时公交车由静止开始以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,经Δt=1s后人开始以某一速度匀速追赶公交车(忽略人的加速过程),司机通过后视镜能看到后方的最远距离l=85m,并且人要在后视镜中至少出现4s司机才能发现。求:
(1)若人以v人=6m/s的速度匀速追赶,求人距后视镜的最小距离有xmin;
(2)求人要能被司机发现,人匀速追赶公交车的最小速度vmin。
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温州八高2024级高一第一次月考试卷
物理学科
考生须知:
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分。全卷共4页,满分100分,考试时间90分钟。
2.考生答题前,务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【解析】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
2.如图所示是户外运动软件显示的某位老师的一次长跑数据的截图,下列说法正确的是( )
A.图中“02:04:39”指时刻
B.图中“21.12公里”为本次跑步的位移大小
C.此次跑步的平均速度约为10.2km/h
D.图中的“平均配速5′54″”不是指平均速率
【答案】D
【解析】A.图中是运动过程的时长,指的是时间间隔,A错误;
B.图中21.12公里为本次跑步的路程,B错误;
C.此次跑步的平均速率为
由于运动过程路程不等于位移大小,则平均速率不等于平均速度大小,C错误;
D.因为跑步过程的平均速率约为,故跑步中一定有某时刻瞬时速度大于,D正确。
故选D。
3.下列物理量都是矢量的是( )
A.速度变化量、速度变化率 B.速率、速度
C.路程、位移 D.平均速度、平均速率
【答案】A
【解析】 A.速度变化率就是加速度,有大小又有方向,是矢量;速度变化量有大小又有方向,是矢量,故A符合题意;
B.速度有大小又有方向,是矢量;速率只有大小,没有方向的标量,故B不合题意;
C.路程是只有大小,没有方向的标量,位移是既有大小又有方向的矢量,故C不符合题意;
D.平均速率是只有大小,没有方向的标量,平均速度是既有大小又有方向的矢量,故D不符合题意。
故选A。
4.如图所示为高速公路某处的路牌,标有“前方区间测速长度66km”和“100”字样,下列说法正确的是( )
A.“66km”指位移大小 B.“66km”指路程
C.“100”指速率 D.“100”指平均速度的大小
【答案】D
【解析】A.全长66km表示路程,故A错误;
B.因不知道全程的位移,故无法算出平均速度的大小,故B错误;
C.该车全程的平均速率
该汽车已经超速,故C错误;
D.全程限速100km/h指的是平均速率,故D正确。
故选D。
5.情境一:在一次运动会上,某运动员在铅球比赛中成绩是9.6m;情境二:2022亚洲体育看杭州,本届亚运会中,我国4×100米接力有望打破亚洲记录。结合生活常识,下列说法正确的是( )
A.情境一中,9.6m指的是铅球的路程
B.情境一中,铅球的位移大小大于9.6m
C.情境二中,同一跑道的四位接力运动员路程一定相同
D.情境二中,第一位运动员的路程往往小于100m
【答案】B
【解析】AB.铅球比赛的成绩是指铅球的落地点到投掷圈外周的位移,并不是铅球的位移,铅球的位移比9.6m要大,又因为路程大于等于位移的大小,所以铅球的路程也比9.6m大,故A错误,B正确;
C.运动员的实际路程会因为个人跑步习惯等差异有所不同,不会一定是100m,故C错误;
D.4×100米接力比赛中,最后一位运动员的路程往往小于100m,故D错误。
故选B。
6.伽利略对“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。如图表示该研究过程中实验和逻辑推理的过程,下列说法正确的是( )
A.伽利略通过对“丁”中自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面“甲”上做匀变速运动的规律
B.伽利略先在倾角较小的斜面上进行实验,目的是为了“冲淡”重力,使时间更容易测量
C.伽利略在实验时发现,小球在不同倾角的斜面上都能做匀变速直线运动,且加速度都相同
D.伽利略猜想自由落体速度与下落的时间成正比,并直接用实验进行了验证
【答案】B
【解析】A.伽利略通过图甲中的实验现象,合理外推出图丁中自由落体运动的规律,故A错误;
B.伽利略用倾角较小的斜面做实验,是为了“冲淡”重力的效果,延长运动时间,使时间更容易测量,故B正确;
C.伽利略在实验时发现,小球在不同倾角的斜面上都能做匀变速直线运动,但加速度并不相同,故C错误;
D.伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比,而不是直接用实验验证这个结论.故D错误。
故选B。
7.下列关于物理研究的思想方法,叙述正确的是( )
A.质点概念的建立体现了等效替代的思想
B.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段可近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了放大法
C.根据速度的定义式,当非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义运用了极限法
D.是采用比值定义法定义的,物体的速度与位移成正比,与时间成反比
【答案】C
【解析】 A.质点的概念中可以忽略物体的形状大小,运用了理想模型,故A错误。
B.在推导匀变建直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用微元法,故B错误;
C.速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想,故C正确;
D.速度定义式是采用比值定义法定义的,所以不能说物体的速度与位移成正比,也不能说与时间成反比,故D错误。
故选C。
8.一名宇航员在某星球上表面完成自由落体运动实验,让一个小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则( )
A.该星球表面的重力加速度为4m/s2 B.小球在2s末的速度是20m/s
C.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s D.小球在第1s内与第2s内的位移之比不等于1:3
【答案】A
【解析】 A.该星球上的重力加速度为,故A正确;
B.小球在末的速度为,故B错误;
C.第内的平均速度为,故C错误;
D.小球在第1s内与第2s内的位移之比为,故D错误。
故选A。
9.甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移-时间图象如图所示,则关于两车运动情况不正确的是( )
A.甲车先做匀速直线运动,再保持静止
B.甲车在前10s的平均速度大小为2m/s
C.在0-10s内,甲、乙两车相遇二次
D.若乙车做匀变速直线运动,则图线上P所对应的瞬时速度大小一定大于0.8m/s
【答案】B
【解析】 A.图示为图像,图线的斜率代表汽车的运动速度,所以甲先做匀速直线运动,随后静止,故A正确;
B.乙车在10s内的位移为8m,平均速度为,故B错误;
C.甲、乙图线相交时两车相遇,所以在10s内两车相遇两次,故C正确;
D.若乙做匀变速直线运动,由于图线的斜率代表汽车的运动速度,则乙一定做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律,中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即5s末的速度等于0~10s内的平均速度0.8m/s,所以P点速度一定大于0.8m/s,故D正确。
故选B。
10.“祝融号”火星车在火星表面探测过程中做直线运动,由静止开始经过加速、匀速和制动直至停止,共用时12s,位移随时间变化情况如表所示,加速和制动均可看作是匀变速直线运动。下列说法正确的是( )
A.前6秒火星车做加速运动 B.第6秒末火星车的速率为4.75cm/s
C.火星车一共匀速运动了10cm D.火星车减速的加速度大小为2cm/s2
【答案】C
【解析】 由题意可知,火星车从静止开始先做匀加速直线运动,接着做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动至停下,设匀加速阶段的加速度大小为,时间为;匀速阶段的速度为,时间为;匀减速阶段的加速度大小为,时间为。
由表格数据可知,,火星车从静止开始做匀加速运动,通过的位移为,根据
解得
,火星车做匀减速运动至停下,通过的位移为,结合逆向思维,可认为此过程反向做初速为0的匀加速运动,则有
解得
匀加速阶段的时间为
匀减速阶段的时间为
故全过程的位移满足
又有
联立以上式子解得
,, A.前5秒火星车做加速运动, 5秒后火星车已经做匀速运动,A错误;
B. 5秒到7秒火星车已经匀速运动,故第6秒末火星车的速率为,B错误;
C. 火星车一共匀速运动的位移为
C正确;
D. 火星车减速的加速度大小为,D错误。
故选C。
11.一辆公交车在平直的公路上从A站出发运动至B站停止,经历了匀加速、匀速、匀减速三个过程,设加速和减速过程的加速度大小分别为a1、a2,匀速过程的速度大小为v,则( )
A.增大a1,保持a2、v不变,整个过程的平均速度可能变小
B.减小a1,保持a2、v不变,匀速运动过程的时间一定变短
C.增大v,保持a1、a2不变,全程时间一定变长
D.只要v不变,不论a1、a2如何变化,全程平均速度不变
【答案】B
【解析】 A.由匀变速直线运动的平均速度
可知加速运动过程的平均速度等于,不变则加速过程的平均速度不变,故A错误;
B.匀加速、匀速、匀减速三个过程的位移分别为
、、 如果减小,保持、不变,则加速过程的时间
将变长,加速过程的位移增大,而减速的时间和位移不变,所以匀速的位移将减小,匀速的时间变短,故B正确;
C.作出公交车运动的速度时间图像如图甲所示,增大,保持、不变,运动的时间将变短,故C错误;
D.同理,如图乙所示,不变,、变化,则全程的时间将会发生变化,全程平均速度变化,故D错误。
故选B。
12.某航空母舰以速度v0(未知)匀速航行,为保证飞机能安全起飞,战斗机起飞时的速度须达v=50m/s。假设飞机原本和航母保持相对静止,飞机匀加速的最大加速度是a=5.0m/s2,该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞,航空母舰的速度v0至少为( )
A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s
【答案】A
【解析】 飞机在起飞前有与航空母舰相同速度的初速度v0,以航空母舰为参照,则有
解得
v0=10m/s
故选A。
13.某物体做单向匀变速直线运动,则其相邻相等时间间隔的两段位移之比可能为( )
A.2:7 B.4:7 C.9:2 D.4:1
【答案】B
【解析】由等时位移差公式可知,在匀变速运动中相邻相等时间间隔的两段位移之差应等于,而单向匀变速直线运动当中任意一段时间的位移应不小于。故单向匀加速直线运动中,相邻相等时间间隔的两段位移之差最小为,运用逆向思维也能知道匀减速时这个比值不大于,对比四个选项可知B项符合题意。
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.下列运动可能存在的是( )
A.物体加速度逐渐减小,但速度逐渐增大
B.物体速度为零,但加速度却很大
C.物体向上运动,而加速度却向下
D.物体速度变化量方向为正,速度方向也为正,但物体做减速运动
【答案】ABC
【解析】A.物体做加速度逐渐减小的加速运动时,物体的加速度在减小,但速度仍在增大,选项A正确;
B.物体的速度为零,而加速度很大,例如火箭将要发射时,选项B正确;
C.物体向上运动,而加速度向下,例如竖直上抛运动的上升段,选项C正确;
D.物体的加速度跟速度方向相同时,物体一定做加速运动,选项D错误。
故选ABC。
15.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中( )
A.在空中运动时,甲、乙两球的距离越来越大
B.在空中运动时,甲、乙两球的速度之差越来越大
C.甲、乙两球落地的时间差受初始释放的高度影响,初始高度越高,落地时间差越小
D.若某次甲球以20m/s落地,经0.1s后以10m/s反弹,则此过程中甲球的平均加速度大小为300m/s2
【答案】AD
【解析】 A.设乙运动的时间为t,则甲运动时间为t+1,则两球的距离
可知两球间的距离随时间推移,越来越大,故A正确;
B.两球速度之差为
甲乙两球速度之差保持不变,故B错误;
C.两球从同一高度由静止开始落下,落地所需的总时间相同,释放时间差也相同,故落地时间差与释放高度无关,始终间隔相同时间落地,故C错误;
D.以竖直向上为正方向,则甲球反弹过程中的平均加速度为,故D正确。
故选AD。
非选择题部分
3、 非选择题(本题共4小题,共55分)
16(14分)某学习小组要完成实验“探究小车速度随时间变化的关系”。
(1)打点计时器是最基本的_________(填“计时”或“测速”)仪器,A组同学采用了如图所示的打点计时器,则他们的纸带位置放置正确的是_________(填“A”或“B”),该打点计时器应接在学生电源的_______两孔上(填“AC”或“DC”);
B
A
(2)在本实验中,必须要保证的操作是___________(多选);
A.先打开打点计时器,再释放小车 B.细线必须与桌面平行
C.小车应从靠近打点计时器处释放 D.长木板带滑轮的一侧必须要垫高
(3)如图是经打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电源的频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐,则B点的刻度尺读数为____________cm,打下计数点C时纸带的瞬时速度vC=____________m/s(保留两位有效数字),根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是____________m/s2(保留两位有效数字);
(4)得到结果后A组同学发现,他们所用的刻度尺并不标准,刻度尺上的1mm实际上有1.1mm长,则由此得到的加速度的大小相比于真实值______(填“偏大”、“偏小”、“不变”),该误差属于________(填“系统误差”或“偶然误差”);
(5)B组同学是采用作v-t图像的方式求解加速度,较合理的方法是___________;
A.根据任意两计数点的速度,用公式求解加速度
B.根据数据作出v-t图,量出其倾角θ,由公式a=tanθ求出加速度
C.根据数据作出v-t图,取图像上较远两点,用公式求解加速度
D.依次算出两点间的加速度,取平均值后作为小车的加速度
(6)C组同学为了证明小车作匀变速直线运动,采用了以下方法:先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条,再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,最后将纸条上端中心连起来,得到如图所示图像,这样的方法___________(填“可行”、“不可行”)。
【答案】(1)计时;B;AC (2)ABC (3)1.50;0.24;0.60
(4)偏小;系统误差 (5)C (6)可行
【解析】(1)打点计时器是一种计时仪器;在使用电磁打点计时器时,纸带应放在复写纸的下方,故选B;同时应使用低压交流电源,故选AC。
(2)实验时,应先打开打点计时器,再释放小车,以记录完整运动过程,故A正确;细线与桌面平行保证记录的准确性,故B正确;小车从靠近打点计时器处释放以提高纸带利用率,故C正确;长木板带滑轮的一侧垫高是为了平衡摩擦,本实验无须平衡摩擦,故D错误。
故选ABC。
(3)刻度尺读数要估读,B点读数为1.50cm。
打下C时纸带的瞬时速度。
再根据逐差法可得
(4)刻度尺刻度1mm实际是1.1mm说明刻度尺量出的距离偏小,由加速度计算公式可知算出来的加速度也会比实际要偏小;该误差属于系统误差。
(5)在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图像,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上任意两点所对应的速度及时间,用公式算出加速度,所以误差小,故C正确。
(6)因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s,即时间t相等,所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比;而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的速度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比。因此该做法是合理的。
17(8分)已知一物体在一水平面上向右做匀加速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,求:
(1)若初速度为v0=2m/s,求物体在t=2s时的速度;
(2)若初速度为v0=2m/s,求物体在t=2s时的位移大小;
(3)若初速度为零,求物体在x=2m处与x=4m处的速度大小之比。
【答案】(1)6m/s (2)8m (3)
【解析】(1)t=2s时的速度为:
(2)t=2s时的位移大小为:
(3)若初速度为0,根据速度位移公式:
物体在x=2m处与x=4m处的速度大小之比为:
18(11分)运动员把冰壶沿水平冰面推出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。现将冰壶以v0=4m/s的速度投掷出去,发现其滑行总距离为x=40m,假设冰壶在冰面上自由滑行时做匀减速直线运动,求:
(1)冰壶自由滑行7.6m后的速度大小v1;
(2)在冰壶自由滑行7.6m后,运动员开始在冰壶滑行前方摩擦冰面,冰壶运动的加速度变为原来的0.9倍,求:
(i)冰壶全程运动的总时间t;
(ii)比原来多运动的距离。
【答案】(1)3.6m/s (2)22s 3.6m
【解析】(1)冰壶做匀减速直线运动,根据速度位移公式有
解得
此时速度大小再由
解得
(2)冰壶后以做匀减速直线运动,根据题意有
第一段运动的时间
第二段运动的时间
所以总时间
根据速度位移公式有
解得
所以
19(11分)如图所示,一滑块从固定斜面顶端A由静止下滑,最终停在C点。已知AD的高度h=3m,BD的长度L1=4m,AD⊥BD,斜面与水平面在B点平滑连接,BC的长度L2=10m,小滑块从A点运动至C点的总时间为5s,假定小滑块在AB上做匀加速直线运动,在BC上做匀减速直线运动,求:
(1)小滑块滑至B点时的速度大小vB;
(2)小滑块从A运动到C点的平均速度的大小(可用根式表示);
(3)若在C点正上方H=20m处有一小球,某时刻将小球由静止释放,不计空气阻力,取g=10m/s2,小球恰好与刚刚停下的滑块在C点相遇,求释放小球瞬间滑块离B点的距离;
【答案】(1)5m (2) (3)6.4m
【解析】(1)AB段长度
由平均速度和位移的关系可得
,
于是
解得
(2)AC段位移大小
平均速度
(3)设小球下落用时,则
解得
根据速度位移公式,物体在BC段的加速度大小
BC段用时
物块从B点到释放小球时的位移
20(11分)某人欲追赶一辆公交车,开始时人在公交车后方距后视镜的距离L=107m处,此时公交车由静止开始以a=1m/s2的加速度做匀加速直线运动,经Δt=1s后人开始以某一速度匀速追赶公交车(忽略人的加速过程),司机通过后视镜能看到后方的最远距离l=85m,并且人要在后视镜中至少出现4s司机才能发现。求:
(1)若人以v人=6m/s的速度匀速追赶,求人距后视镜的最小距离有xmin;
(2)求人要能被司机发现,人匀速追赶公交车的最小速度vmin。
【答案】(1)95m (2)8m/s
【解析】(1)当公交车速度等于时,人距观后镜的距离最小,设两者距离最小时公交车运动的时间为t,位移为,人的位移为,由运动学公式有:
解得
(2)只讨论人在观后镜刚好出现4 s的临界情况,设两者距离最小时(此时车和人速度相等)公交车运动的时间为,那么对应的人在观后镜出现的时间间隔为到,也就是说在瞬间人和观后镜相距恰好为l,设公交车的位移为,人的位移为、则有:
解得
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