精品解析:山东省淄博第五中学2023-2024学年高一上学期期中测试物理试题
2024-11-02
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 淄博市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.03 MB |
| 发布时间 | 2024-11-02 |
| 更新时间 | 2024-12-05 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48371368.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
淄博五中2023-2024学年第一学期期中教学质量检测
高一物理 试题
(考试时间90分钟 分值100分)
一、单选题(每小题3分,共8个题,共计24分)
1. 如图所示为甲、乙两个质点运动的x-t图像,图中虚线与曲线相切,由此可知( )
A. 甲做直线运动,乙做曲线运动
B. 甲、乙两物体的起止位置都相同
C. 在0~t1时间内,甲的速度一直大于乙的速度
D. 在0~2t0时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
2. 下列说法正确的是( )
A. 国际百米比赛运动员冲刺时,可以将其看成质点
B. 自由落体运动是匀加速直线运动,是伽利略通过斜面实验得到的实验结论
C. 加速度反映速度变化得快慢
D. 加速度的方向由速度方向确定,这两个矢量方向相同
3. 伽利略在关于《两门新学科的对话》中写到,我们将木板的一头抬高,使之略成倾斜,再使铜球由静止滚下,为了测量时间,我们把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊接上一根口径很细很细的管子,用小杯子收集每次铜球下滑时细管流出的水,然后用极精密的天平称出水的质量m,若将小球由静止滚下的距离记为L,对应时间内收集到水的质量m,则L与m的关系为( )
A. L正比于 B. L正比于 C. L正比于m D. L正比于
4. 如图所示为一质点内的速度—时间图像,对该质点的运动描述正确的是( )
A. 前加速度与第内的加速度大小相等、方向相反
B. 第末质点的加速度方向发生改变
C. 内的平均速率为内平均速率的1.2倍
D. 第末、第末质点的运动方向发生改变
5. 如图救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”。乘客从救生滑梯的顶端由静止滑下,其运动可视为匀变速直线运动,下滑过程所用时间大于。若乘客通过第内后的平均速度为,通过第内平均速度为,则满足( )
A. B. C. D.
6. 如图所示为在晚自习时间做的演示实验,调节滴水管,使水滴一滴一滴地均匀往下落,旁边固定一把竖直的刻度尺,关闭教室中的电灯,开启左侧的频闪仪(每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴),这时同学们看到一种奇特的现象:水滴似乎不再下落,仿佛是凝固在图中的四个位置不动。已知a点在管口且与0刻度对齐,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 频闪仪闪光的时间间隔为
B. 相邻水滴之间的时间间隔为
C. 水滴在点速度之比为
D. 若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在间看到八个不动水滴
7. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 静止的物体不可能受到滑动摩擦力
B. 滑动摩擦力的方向不可能和物体运动的方向相同
C. 物体所受摩擦力总是阻碍物体的运动
D. 物体受的摩擦力的方向总是和物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反
8. 如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l2,劲度系数分别为k1和k2,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,则( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此时A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态
C. 此时A、B两弹簧弹力相等
D. 此过程m2上升的高度是
二、多选题(每小题4分,对面不全德2分,有错即零分。共6个题,共计24分)
9. 如图为甲、乙两质点做直线运动的图像,由图像可知( )
A. 甲、乙两质点2s末相遇
B. 甲、乙两质点在1s末速度相同
C. 在2s末之前甲速率与乙的速率相等
D. 乙质点在第4s末开始反向运动
10. 下列说法正确的是( )
A. 两个互成一定角度的共点力,只要有一个分力增大,合力必然增大
B. 一质量为m的物体静止在倾角为的粗糙斜面上,重力可以分解为使物体下滑的力和使物体压紧斜面的力
C. 物体受摩擦力时必定同时受弹力,但是受弹力的时候不一定同时受到摩擦力
D. 一个物体同时受到和三个共点力的作用时,该物体可能处于平衡态
11. 跳水一直是我国的优势项目,运动员站在跳板的边缘上保持静止。准备做起跳动作,表示人对跳板的弹力,表示跳板对人的弹力,G表示运动员的重力,则( )
A. 运动员静止站立在跳板上,受到重力,支持力和人对跳板的压力
B. 和的方向一定都垂直于跳板
C. 和大小相等、方向相反,同时产生同时消失,是一对相互作用力
D. 的产生是由于跳板形变产生的
12. 如图,某同学手握一个酒瓶,使瓶身处于竖直方向且始终保持静止,以下说法中正确的是( )
A. 手受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握得越紧,酒瓶和手之间的动摩擦因数越大
C. 手握得越紧,酒瓶和手之间的最大静摩擦力变大
D. 往瓶子里倒水,瓶子受到的摩擦力不变
13. 下雨时雨滴从屋檐滴落是生活中常见的现象,假设屋檐某一位置每隔相同的时间无初速滴落一滴雨滴,不计空气阻力,雨滴可看成质点且处在无风的环境中,则下列说法正确的是( )(题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地)
A. 相邻雨滴之间速度之差保持不变
B. 相邻雨滴之间的距离越来越大
C. 相邻雨滴之间速度之差越来越大
D. 滴在空中做加速直线运动,速度增得越来越快
14. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到水平向右的拉力作用而向右匀速滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 木板受到木块的摩擦力的大小是,方向向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小是,方向向左
C. 木板受到地面的摩擦力的大小是,方向向左
D. 增大木块的运动速度,木板不可能运动起来
三、实验题(每空2分,共计18分)
15. 在研究匀变速直线运动规律的实验中,下图为打点计时器打出的一条纸带,打点计时器使用的是50Hz的交流电源,在纸带上所打的每5个点取1个的记数点,但第3个记数点没有画出,则
(1)该物体的加速度为____m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为____cm,
(3)打第3个记数点时该物体的速度为____m/s.(本题各结果均保留三位有效数字)
16. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。
(1)某同学实验操作步骤如下:
①如图甲所示,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳连在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点,用铅笔记下O点的位置,并记下两个测力计的读数;
②在纸上按比例作出两个力、的图示,用平行四边形定则求出合力F;
③只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样比例作出这个力的图示(如图乙),比较与用平行四边形定则求得的合力F;
④改变和的夹角和大小,重复上述过程。
上述实验过程中,其中步骤______(填序号)中有重要内容遗漏。
(2)若某次弹簧测力计的读数如图a所示,则读数为______N;
(3)利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,如图b所示,图中每一小格长度均代表0.8N,则F1与F2的合力大小为______N,请在图中作出完整的力的平行四边形______;
(4)图乙是该同学在白纸上根据实验结果作出的力的图示。F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(5)本实验采用的科学方法是______。
(6)该同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣。于是,他将一弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连(如图丙),当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图丁)。则该弹簧的劲度系数k=______N/m。
四、解答题
17. 一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10m/s的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求:
(1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少;
(2)汽车经过多长时间能追上摩托车。
18. 如图所示,物块A放置于水平桌面上,轻绳与轻质弹簧的左端及轻绳的上端连接于O点,弹簧中轴线沿水平方向,轻绳与竖直方向夹角,整个系统均处于静止状态,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物块A和B的质量分别为,,弹簧的伸长量为,(),重力加速度。求:
(1)画出结点O的受力图,并在O点用直尺作出力的平行四边形;
(2)轻绳的拉力T以及弹簧的劲度系数k;
(3)物块A与桌面间的动摩擦因数至少多大。
19. 一小汽车在平直公路上行驶,速度v1=20 m/s,紧急制动后经t=5s停下,则;
(1)小汽车紧急制动时的加速度多大?
(2)若司机发现前方70m处发生了交通事故,从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0=0.50s.该车行驶是否会出现安全问题?请通过计算说明原因.
(3)若司机发现前方有一大货车正在以速度v2=8 m/s的速度同向行驶.因为该路段只能通过一辆车,所以小汽车司机在距离大货车s0=20m处开始制动,则两车会不会发生交通事故?若不会它们何时相距最近?最近距离是多少?若会,会在何时何处相撞?
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淄博五中2023-2024学年第一学期期中教学质量检测
高一物理 试题
(考试时间90分钟 分值100分)
一、单选题(每小题3分,共8个题,共计24分)
1. 如图所示为甲、乙两个质点运动的x-t图像,图中虚线与曲线相切,由此可知( )
A. 甲做直线运动,乙做曲线运动
B. 甲、乙两物体的起止位置都相同
C. 在0~t1时间内,甲的速度一直大于乙的速度
D. 在0~2t0时间内,甲的平均速度小于乙的平均速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.x-t图像只能表示直线运动,A错误;
B.从纵坐标可看出两物体都从位置运动到O位置,所以起止位置都相同,B正确;
C.x-t图像斜率大小表示物体的速度大小,从图中可知在0~t1时间内,甲的速度先小于乙的速度,后等于乙的速度,再大于乙的速度,C错误;
D.0~2t0时间内,两物体位移相同,时间相同,根据
可知,甲的平均速度等于乙的平均速度,D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 国际百米比赛运动员冲刺时,可以将其看成质点
B. 自由落体运动是匀加速直线运动,是伽利略通过斜面实验得到的实验结论
C. 加速度反映速度变化得快慢
D. 加速度的方向由速度方向确定,这两个矢量方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究运动员的技术动作时,需要关注运动员的姿势,形状不能忽略,所以不能看作质点,故A错误;
B.自由落体运动是匀加速直线运动,是伽利略通过斜面实验与合理推论得到的实验结论,故B错误;
C.根据加速度的物理意义,加速度反映速度变化得快慢,故C正确;
D.加速度的方向与速度变化方向相同,故D错误;
故选C。
3. 伽利略在关于《两门新学科的对话》中写到,我们将木板的一头抬高,使之略成倾斜,再使铜球由静止滚下,为了测量时间,我们把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊接上一根口径很细很细的管子,用小杯子收集每次铜球下滑时细管流出的水,然后用极精密的天平称出水的质量m,若将小球由静止滚下的距离记为L,对应时间内收集到水的质量m,则L与m的关系为( )
A. L正比于 B. L正比于 C. L正比于m D. L正比于
【答案】A
【解析】
【详解】设钢球运动的时间为t,则有,根据匀变速直线运动规律有
则
所以
可得
故选A。
4. 如图所示为一质点内的速度—时间图像,对该质点的运动描述正确的是( )
A. 前的加速度与第内的加速度大小相等、方向相反
B. 第末质点的加速度方向发生改变
C. 内的平均速率为内平均速率的1.2倍
D. 第末、第末质点的运动方向发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,前2s质点的加速度为
第15s的加速度为
则加速度大小相等、方向相同,故A错误;
B.2s~10s的时间内质点做匀变速直线运动,加速度保持不变,故B错误;
C.0~10s内质点的路程为
则平均速率为
10s~15s内质点的路程为
内平均速率为
故
所以内的平均速率为内平均速率的1.2倍,故C正确;
D.0~10s内质点沿正方向运动,10s~15s内质点沿负方向运动,第2s、第14s质点的运动方向均没有发生改变,故D错误。
故选C。
5. 如图救生滑梯是飞机上乘客紧急时刻的“救护神”。乘客从救生滑梯的顶端由静止滑下,其运动可视为匀变速直线运动,下滑过程所用时间大于。若乘客通过第内后的平均速度为,通过第内平均速度为,则满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设加速度大小为,乘客通过第内后的位移
则乘客通过第内后的平均速度为
第内的位移
第内的平均速度
则
故有
故选A。
6. 如图所示为在晚自习时间做的演示实验,调节滴水管,使水滴一滴一滴地均匀往下落,旁边固定一把竖直的刻度尺,关闭教室中的电灯,开启左侧的频闪仪(每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴),这时同学们看到一种奇特的现象:水滴似乎不再下落,仿佛是凝固在图中的四个位置不动。已知a点在管口且与0刻度对齐,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 频闪仪闪光的时间间隔为
B. 相邻水滴之间的时间间隔为
C. 水滴在点速度之比为
D. 若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在间看到八个不动水滴
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从a下落到b的时间相同,看到水滴似乎不再下落,知相邻两个点的时间间隔相等;由图可知,各点之间的位移差为
根据
则有
s
故A错误,B正确;
C.根据
得
故C错误;
D.调整两个水滴依次低落的时间和频闪仪闪光时间间隔相同,可以看到水滴似乎不再下落的现象。若将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则每次闪光时间为0.05s,根据
第一个水滴在0.05s下降的位移为
cm
第一个水滴在0.1s下降的位移为
cm
第一个水滴在0.15s下降的位移为
cm
同理
cm,,cm
每隔0.05s拍一次,则在第一水滴到达d点时,在d上面有六个水滴,将频闪仪闪光时间间隔缩短一半,则能在ad间看到7个不动水滴,故D错误。
故选B。
7. 关于摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 静止的物体不可能受到滑动摩擦力
B. 滑动摩擦力的方向不可能和物体运动的方向相同
C. 物体所受摩擦力总是阻碍物体的运动
D. 物体受的摩擦力的方向总是和物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.静止物体可能受到滑动摩擦力的作用,例如:木块在地上滑动,地面静止,但受滑动摩擦力作用,故A错误;
BC.滑动摩擦力的方向总是与物体间的相对运动方向相反,但滑动摩擦力的方向可能和物体运动的方向相同,滑动摩擦力也可以是动力,也可以促进物体的运动,故BC错误;
D.物体受的摩擦力的方向总是和物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为l1和l2,劲度系数分别为k1和k2,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,则( )
A. 此时A、B两弹簧均处于原长状态
B. 此时A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态
C. 此时A、B两弹簧弹力相等
D. 此过程m2上升的高度是
【答案】D
【解析】
【详解】托起前,两个弹簧的形变量分别为
托起后,若两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和,则此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态,且两弹簧的形变量相等,设该形变量为x,由平衡条件得
此过程m2上升的高度是
A.此时两个弹簧都不是原长,A错误;
B.此时A弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态,B错误;
C.此时A、B两弹簧弹力不相等,C错误;
D.此过程m2上升的高度是,D正确。
故选D。
二、多选题(每小题4分,对面不全德2分,有错即零分。共6个题,共计24分)
9. 如图为甲、乙两质点做直线运动的图像,由图像可知( )
A. 甲、乙两质点在2s末相遇
B. 甲、乙两质点在1s末速度相同
C. 在2s末之前甲的速率与乙的速率相等
D. 乙质点在第4s末开始反向运动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由图像知,2s末甲、乙两质点在同一位置,所以A正确;
BC.在xt图像中图线的斜率为物体的速度,前2s内两物体的速度v甲=-2m/s,v乙=2m/s,所以B错误,C正确;
D.乙质点从第4s末开始位移逐渐减小,所以它在第4s末开始反向运动,D正确。
故选ACD。
10. 下列说法正确的是( )
A. 两个互成一定角度的共点力,只要有一个分力增大,合力必然增大
B. 一质量为m的物体静止在倾角为的粗糙斜面上,重力可以分解为使物体下滑的力和使物体压紧斜面的力
C. 物体受摩擦力时必定同时受弹力,但是受弹力的时候不一定同时受到摩擦力
D. 一个物体同时受到和三个共点力的作用时,该物体可能处于平衡态
【答案】CD
【解析】
【详解】A.两个互成一定角度的共点力,分力方向确定,故根据平行四边形法则知,只要有一个分力增大,合力可能增大,故A错误;
B.一质量为m的物体静止在倾角为的粗糙斜面上,根据正交分解法知,重力可以分解为使物体下滑的力和使物体压紧斜面的力,故B错误;
C.根据摩擦力产生的条件知,物体受摩擦力时必定要有挤压力,故必受弹力,但是受弹力的时候只要有弹性形变即可,故不一定同时受到摩擦力,故C正确;
D.一个物体同时受到和三个共点力的作用时,根据与的合力
知,当合力与第三个力等大反向时,该物体就处于平衡态,故D正确。
故选CD。
11. 跳水一直是我国的优势项目,运动员站在跳板的边缘上保持静止。准备做起跳动作,表示人对跳板的弹力,表示跳板对人的弹力,G表示运动员的重力,则( )
A. 运动员静止站立在跳板上,受到重力,支持力和人对跳板的压力
B. 和的方向一定都垂直于跳板
C. 和大小相等、方向相反,同时产生同时消失,是一对相互作用力
D. 的产生是由于跳板形变产生的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.运动员静止站立在跳板上,受到重力、支持力作用,故A错误;
B.和均为弹力,其方向一定都垂直于接触面,跳板,故B正确;
C.F1和F2作用于不同物体上,是一对相互作用力,大小相等、方向相反、同时产生同时消失,故C正确;
D.根据弹力的定义知,的产生是由于施力物体,人的形变产生的,故D错误。
故选BC。
12. 如图,某同学手握一个酒瓶,使瓶身处于竖直方向且始终保持静止,以下说法中正确的是( )
A. 手受到的摩擦力方向竖直向下
B. 手握得越紧,酒瓶和手之间的动摩擦因数越大
C. 手握得越紧,酒瓶和手之间的最大静摩擦力变大
D. 往瓶子里倒水,瓶子受到摩擦力不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对酒瓶受力分析可知,手对酒瓶的摩擦力方向竖直向上与酒瓶的重力平衡,则手受到酒瓶的摩擦力方向竖直向下,故A正确;
B.酒瓶和手之间的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与手握的压力无关,故B错误;
C.手握得越紧,手对酒瓶的压力越大,则酒瓶和手之间的最大静摩擦力变大,故C正确;
D.往瓶子里倒水,在酒瓶仍然静止时,酒瓶和水的总重力变大,则手对酒瓶的摩擦力也变大,故D错误。
故选AC。
13. 下雨时雨滴从屋檐滴落是生活中常见的现象,假设屋檐某一位置每隔相同的时间无初速滴落一滴雨滴,不计空气阻力,雨滴可看成质点且处在无风的环境中,则下列说法正确的是( )(题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地)
A. 相邻雨滴之间的速度之差保持不变
B. 相邻雨滴之间的距离越来越大
C. 相邻雨滴之间的速度之差越来越大
D. 滴在空中做加速直线运动,速度增得越来越快
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.两雨滴均做自由落体运动,设后滴出的雨滴运动的时间为t,先滴出的雨滴运动时间为,则两球的速度之差为
是一个定值,故A正确,C错误;
B.两雨滴的距离
可知两雨滴的距离越来越大,故B正确;
D.滴在空中做自由落体运动,加速度恒定,速度增大的快慢相同,故D错误;
故选AB。
14. 如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到水平向右的拉力作用而向右匀速滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 木板受到木块的摩擦力的大小是,方向向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小是,方向向左
C. 木板受到地面的摩擦力的大小是,方向向左
D. 增大木块的运动速度,木板不可能运动起来
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC.木块向右匀速滑行,长木板处于静止状态,可知木块受到向左的滑动摩擦力,大小为
可知木板受到木块的摩擦力的大小是,方向向右;由于木板处于静止状态,根据受力平衡可知,木板受到地面的摩擦力的大小是,方向向左,故B正确,AC错误;
D.增大木块的运动速度,木块受到的滑动摩擦力不变,则木板受到的木块的滑动摩擦力不变,木块仍处于静止状态,不可能运动起来,故D正确。
故选BD。
三、实验题(每空2分,共计18分)
15. 在研究匀变速直线运动规律的实验中,下图为打点计时器打出的一条纸带,打点计时器使用的是50Hz的交流电源,在纸带上所打的每5个点取1个的记数点,但第3个记数点没有画出,则
(1)该物体的加速度为____m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为____cm,
(3)打第3个记数点时该物体的速度为____m/s.(本题各结果均保留三位有效数字)
【答案】 ①. 0.737 ②. 4.36 ③. 0.473
【解析】
【详解】(1)[1]每打5个点所取的记数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,则有:
解得
0.737m/s2;
(2)[2]第3个计数点与第2个计数点的距离
=0.0362+0.737×0.01m=0.0436m=4.36cm;
(3)[3]打第2个点时的瞬时速度等于打1、3之间的平均速度,因此有:
0.399m/s
所以打第三个点的速度为
v3=v2+aT=0.399+0.737×0.1m/s=0.473m/s
16. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。
(1)某同学实验操作步骤如下:
①如图甲所示,把橡皮条的一端固定在板上的A点,用两条细绳连在橡皮条的另一端,通过细绳用两个弹簧测力计互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点伸长到O点,用铅笔记下O点的位置,并记下两个测力计的读数;
②在纸上按比例作出两个力、的图示,用平行四边形定则求出合力F;
③只用一个测力计,通过细绳把橡皮条上的结点拉到同样的位置O点,记下测力计的读数和细绳的方向,按同样比例作出这个力的图示(如图乙),比较与用平行四边形定则求得的合力F;
④改变和的夹角和大小,重复上述过程。
上述实验过程中,其中步骤______(填序号)中有重要内容遗漏。
(2)若某次弹簧测力计的读数如图a所示,则读数为______N;
(3)利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,如图b所示,图中每一小格长度均代表0.8N,则F1与F2的合力大小为______N,请在图中作出完整的力的平行四边形______;
(4)图乙是该同学在白纸上根据实验结果作出的力的图示。F与两力中,方向一定沿AO方向的是______。
(5)本实验采用的科学方法是______。
(6)该同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣。于是,他将一弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连(如图丙),当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧长度的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像(如图丁)。则该弹簧的劲度系数k=______N/m。
【答案】 ①. ① ②. 2.4 ③. 4.8 ④. 见解析 ⑤. ⑥. 等效替代法 ⑦. 200
【解析】
【详解】(1)[1]上述实验过程中,其中步骤①中有重要内容遗漏,步骤①中除了用铅笔记下O点的位置以及两个测力计的读数外,还应该记录两个拉力的方向。
(2)[2]图中弹簧测力计的分度值是0.2N,因此读数为2.4N;
(3)[3][4]以F1和F2为邻边作平行四边形,与F1和F2共点的对角线表示合力F,标上箭头,如图所示
由图可知F1与F2的合力大小为
(4)[5]图乙F与两力中,F是两个分力合力的理论值,而是两个力合力的实验值,则方向一定沿AO方向的是。
(5)[6]分力与合力是等效替代的关系,则本实验采用的科学方法是等效替代法。
(6)[7]根据胡克定律
可知图像的斜率等于弹簧的劲度系数,由图像可得
四、解答题
17. 一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10m/s的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求:
(1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少;
(2)汽车经过多长时间能追上摩托车。
【答案】(1)12.5m;(2)5s
【解析】
【详解】(1)当摩托车速度与汽车速度相等时,两者距离最大;设所用时间为t,由
at=v
得
此时间内汽车行驶距离
x1=at2=×4×2.52m=12.5m
此时间内摩托车行驶距离
x2=vt=10×2.5m=25m
两者最大距离为
∆x=x2-x1=12.5m
(2)两车位移相等时汽车追上摩托车,令所用时间为t1
由位移关系有
解得
【点睛】本题若采用相对运动的方法,运动过程大为简化,本方法适用于研究两个或多个物体相向或同向运动的问题,注意所有对地物理量:速度、加速度和位移都要用相对量。
18. 如图所示,物块A放置于水平桌面上,轻绳与轻质弹簧的左端及轻绳的上端连接于O点,弹簧中轴线沿水平方向,轻绳与竖直方向夹角,整个系统均处于静止状态,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物块A和B的质量分别为,,弹簧的伸长量为,(),重力加速度。求:
(1)画出结点O的受力图,并在O点用直尺作出力的平行四边形;
(2)轻绳的拉力T以及弹簧的劲度系数k;
(3)物块A与桌面间的动摩擦因数至少多大。
【答案】(1)见解析 (2)25N,
(3)0.4
【解析】
【小问1详解】
对结点O受力分析如图所示
【小问2详解】
由受力分析图,根据平衡条件有
,,
联立解得
,
根据
其中x=4cm,解得弹簧劲度系数为
【小问3详解】
若此时A所受的静摩擦力刚好达到最大值,则有
解得
则物块A与桌面间动摩擦因数μ至少为0.4。
19. 一小汽车在平直公路上行驶,速度v1=20 m/s,紧急制动后经t=5s停下,则;
(1)小汽车紧急制动时的加速度多大?
(2)若司机发现前方70m处发生了交通事故,从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0=0.50s.该车行驶是否会出现安全问题?请通过计算说明原因.
(3)若司机发现前方有一大货车正在以速度v2=8 m/s的速度同向行驶.因为该路段只能通过一辆车,所以小汽车司机在距离大货车s0=20m处开始制动,则两车会不会发生交通事故?若不会它们何时相距最近?最近距离是多少?若会,会在何时何处相撞?
【答案】(1) 4m/s2 (2) 小汽车行驶时不会出现安全问题 (3) 不会相撞,制动后3s末两车相距最近,最近距离为2m
【解析】
【详解】以初速度方向正方向.
(1)由
代入数据得:
0=20+5a
解得m/s2
则汽车加速度的大小为4m/s2
(2)反应距离为
m
刹车距离为
m
停车距离为
m<70m
小汽车行驶是不会出现安全问题.
(3)设经过时间t,两车速度相同,这时如果没有相撞,之后,小汽车就比大货车慢了,就不会相撞了.
大货车匀速运动=8m/s,
小汽车匀减速运动,由
得
即
20-4t=8
得t=3s
又在这段时间内,小汽车匀变速直线运动,有
m
大货车匀速运动有
m
两车距离为
m
所以不会相撞,制动后3s末两车相距最近,最近距离2m.
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