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2024-2025学年湖南省高一上学期期中考试模拟试卷1 物理卷 考试范围:第一章至第三章内容;考试时间:100分钟;命题人:xxx 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分) 1.(4分)(2023秋•五华区校级期中)2023年9月7日,中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中,试验体在380米平直线路上实现了最高234公里小时的试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒,试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息,下列说法正确的是 A.“历时约10秒”指的是时刻 B.“234公里小时”指的是瞬时速率 C.试验过程中,试验体相对地面是静止的 D.试验过程中,试验体速度方向与加速度方向总是相同的 2.(4分)(2024秋•兴宁区校级月考)某物体在做匀变速直线运动,其加速度为,则下列说法正确的是 A.该物体一定在做匀减速直线运动 B.该物体的速度方向不可能发生改变 C.该物体任意内的速度变化量大小一定为D.该物体第末的速度一定比第初的速度小 3.(4分)(2023秋•朝阳区校级期中)质点做匀加速直线运动,加速度大小为,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是 A.质点的末速度一定比初速度大 B.质点在第初速度比第末速度大 C.质点在任何的末速度都比初速度大 D.质点在任何的末速度都比前的初速度大 4.(4分)(2020秋•开鲁县校级期中)小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端点上滑,最远可达点,为的中点,如图所示,已知物体由到的总时间为,则它从到所用的时间为 A. B. C. D. 5.(4分)(2023秋•思明区校级期中)一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间后,由于受反向作用力,做加速度大小为的匀变速直线运动,再经时间恰好回到出发点,则两次的加速度大小之比 A. B. C. D. 6.(4分)(2023秋•龙岗区校级期中)雨后,屋檐还在不断滴着水滴。如图所示,小红同学认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落,每隔相等时间滴下一水滴,水滴在空中的运动情况都相同。某时刻起,第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时,第6颗水滴恰欲滴下。她测得,屋檐到窗台下边沿的距离为,窗户的高度为,不计空气阻力的影响,,则下列说法正确的是 A.水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小 B.每隔滴下一水滴 C.水滴经过窗户的平均速度为 D.水滴经过窗户的时间 7.(4分)(2023秋•西湖区校级期中)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示设每张纸的质量均为,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为。重力加速度为,打印机正常工作时,下列说法正确 A.任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等 B.最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用 C.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为D.只要满足,“每次只进一张纸”一定能做到 8.(4分)(2023•尖山区校级开学)如图所示,是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点,另一端悬挂一重力为的物体,且端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力拉绳,开始时,现使缓慢变小,直到。此过程中,轻杆所受的力 A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.大小不变 D.先减小后增大 二.多选题(共4小题,满分24分,每小题6分) 9.(6分)(2024秋•碑林区校级月考)如图所示,质点在点由静止开始匀加速运动,经过时间运动到点,速度大小为,加速度大小为,速度变化量大小为 ,再以加速度经过时间运动到点,速度大小为,速度变化量大小为 。已知,则 A. B. C. D. 10.(6分)(2024秋•天河区校级月考)如图所示,时一物体从光滑斜面上的点由静止开始匀加速下滑,经过点后进入水平面(设经过点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在点。测得每隔的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。则下列说法正确的是 0 2 4 6 0 8 12 8 A.物体运动过程中的最大速度为 B.的时刻物体恰好经过点 C.的时刻恰好停在点 D.、间的距离小于、间的距离 11.(6分)(2024秋•崂山区校级月考)某物体沿着一条直线做匀减速运动,依次经过、、三点,最终停止在点。、之间的距离为,、之间的距离为,物体通过与两段距离所用时间都为,则下列正确的是 A.点的速度是 B.由到的时间是 C.物体运动的加速度是 D.之间的距离 12.(6分)(2024秋•兴庆区校级月考)如图所示,粗糙斜面体上有一个物块通过轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮与质量为的物块相连,且均处于静止状态,现给物体施加一个与轻绳夹角始终为的拉力,让轻绳缓慢从竖直变成水平,此过程中物体和斜面体始终静止,则在此过程中,下列说法正确的是 A.绳子中的拉力一直变大 B.拉力的最大值为 C.斜面体受地面的摩擦力一直减小 D.物块受到的摩擦力可能先增大后减小 三.实验题(共2小题,满分14分) 13.(6分)(2024秋•沙坪坝区校级月考)小赢同学利用如图1所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”。 (1)下列实验操作中正确的是 。 先接通电源,再释放小车先释放小车,再接通电源 打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处打点前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 (2)规范操作得到一条纸带,以看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,电源频率为,则在打计数3点时小车的速度为 ,小车的加速度大小为 。(计算结果都保留两位有效数字) 14.(8分)(2024•岳麓区校级开学)某实验小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 (1)关于该实验,下列说法错误的是 。(填正确答案标号) .实验采取的研究方法是等效替代法 .弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行 .两个弹簧测力计拉力的夹角越大越好 .拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些 (2)江同学的实验结果如图甲所示.在、、、四个力中,其中力 不是由弹簧测力计直接测得的。 (3)李同学用如图乙所示的装置来做实验.从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均逆时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。在此过程中,弹簧测力计的示数 ,弹簧测力计的示数 。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小后增大”或“先增大后减小” 四.解答题(共3小题,满分30分) 15.(8分)(2023秋•岳麓区校级期中)如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度取,求: (1)绳子断裂时,物体的速度大小; (2)物体距离地面的最大高度; (3)绳子断裂后,物体多久落地。 16.(10分)(2023•郴州模拟)甲车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时甲车以的加速度开始行驶,恰在此时,乙车以的速度匀速驶来与甲车同向行驶。从侧后边超过甲车,求: (1)甲车从路口开始加速起。在追上乙车之前两车相距的最大距离; (2)甲车经过多长时间能追上乙车; (3)甲车追上乙车时甲车速度大小。 17.(12分)(2017秋•桃江县校级期中)如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为.轻绳水平且端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连,轻绳与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:,,取;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求: (1)轻绳、受到的拉力是多大?(结果用含和的式子表示) (2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含和的式子表示) (3)若物体乙的质量,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少? 第1页(共1页) 学科网(北京)股份有限公司 $$
2024-2025学年湖南省高一上学期期中考试模拟试卷1 物理卷
考试范围:第一章至第三章内容;考试时间:100分钟;命题人:xxx
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.(4分)(2023秋•五华区校级期中)2023年9月7日,中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中,试验体在380米平直线路上实现了最高234公里小时的试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒,试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息,下列说法正确的是
A.“历时约10秒”指的是时刻 B.“234公里小时”指的是瞬时速率
C.试验过程中,试验体相对地面是静止的 D.试验过程中,试验体速度方向与加速度方向总是相同的
2.(4分)(2024秋•兴宁区校级月考)某物体在做匀变速直线运动,其加速度为,则下列说法正确的是
A.该物体一定在做匀减速直线运动 B.该物体的速度方向不可能发生改变
C.该物体任意内的速度变化量大小一定为D.该物体第末的速度一定比第初的速度小
3.(4分)(2023秋•朝阳区校级期中)质点做匀加速直线运动,加速度大小为,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是
A.质点的末速度一定比初速度大 B.质点在第初速度比第末速度大
C.质点在任何的末速度都比初速度大 D.质点在任何的末速度都比前的初速度大
4.(4分)(2020秋•开鲁县校级期中)小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端点上滑,最远可达点,为的中点,如图所示,已知物体由到的总时间为,则它从到所用的时间为
A. B. C. D.
5.(4分)(2023秋•思明区校级期中)一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间后,由于受反向作用力,做加速度大小为的匀变速直线运动,再经时间恰好回到出发点,则两次的加速度大小之比
A. B. C. D.
6.(4分)(2023秋•龙岗区校级期中)雨后,屋檐还在不断滴着水滴。如图所示,小红同学认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落,每隔相等时间滴下一水滴,水滴在空中的运动情况都相同。某时刻起,第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时,第6颗水滴恰欲滴下。她测得,屋檐到窗台下边沿的距离为,窗户的高度为,不计空气阻力的影响,,则下列说法正确的是
A.水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小 B.每隔滴下一水滴
C.水滴经过窗户的平均速度为 D.水滴经过窗户的时间
7.(4分)(2023秋•西湖区校级期中)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示设每张纸的质量均为,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为。重力加速度为,打印机正常工作时,下列说法正确
A.任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等 B.最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用
C.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为D.只要满足,“每次只进一张纸”一定能做到
8.(4分)(2023•尖山区校级开学)如图所示,是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点,另一端悬挂一重力为的物体,且端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力拉绳,开始时,现使缓慢变小,直到。此过程中,轻杆所受的力
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.大小不变 D.先减小后增大
二.多选题(共4小题,满分24分,每小题6分)
9.(6分)(2024秋•碑林区校级月考)如图所示,质点在点由静止开始匀加速运动,经过时间运动到点,速度大小为,加速度大小为,速度变化量大小为△,再以加速度经过时间运动到点,速度大小为,速度变化量大小为△。已知,则
A. B. C. D.
10.(6分)(2024秋•天河区校级月考)如图所示,时一物体从光滑斜面上的点由静止开始匀加速下滑,经过点后进入水平面(设经过点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在点。测得每隔的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。则下列说法正确的是
0
2
4
6
0
8
12
8
A.物体运动过程中的最大速度为 B.的时刻物体恰好经过点
C.的时刻恰好停在点 D.、间的距离小于、间的距离
11.(6分)(2024秋•崂山区校级月考)某物体沿着一条直线做匀减速运动,依次经过、、三点,最终停止在点。、之间的距离为,、之间的距离为,物体通过与两段距离所用时间都为,则下列正确的是
A.点的速度是 B.由到的时间是 C.物体运动的加速度是 D.之间的距离
12.(6分)(2024秋•兴庆区校级月考)如图所示,粗糙斜面体上有一个物块通过轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮与质量为的物块相连,且均处于静止状态,现给物体施加一个与轻绳夹角始终为的拉力,让轻绳缓慢从竖直变成水平,此过程中物体和斜面体始终静止,则在此过程中,下列说法正确的是
A.绳子中的拉力一直变大 B.拉力的最大值为
C.斜面体受地面的摩擦力一直减小 D.物块受到的摩擦力可能先增大后减小
三.实验题(共2小题,满分14分)
13.(6分)(2024秋•沙坪坝区校级月考)小赢同学利用如图1所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)下列实验操作中正确的是 。
先接通电源,再释放小车先释放小车,再接通电源
打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处打点前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
(2)规范操作得到一条纸带,以看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,电源频率为,则在打计数3点时小车的速度为 ,小车的加速度大小为 。(计算结果都保留两位有效数字)
14.(8分)(2024•岳麓区校级开学)某实验小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)关于该实验,下列说法错误的是 。(填正确答案标号)
.实验采取的研究方法是等效替代法 .弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
.两个弹簧测力计拉力的夹角越大越好 .拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)江同学的实验结果如图甲所示.在、、、四个力中,其中力 不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)李同学用如图乙所示的装置来做实验.从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均逆时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。在此过程中,弹簧测力计的示数 ,弹簧测力计的示数 。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”
四.解答题(共3小题,满分30分)
15.(8分)(2023秋•岳麓区校级期中)如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
16.(10分)(2023•郴州模拟)甲车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时甲车以的加速度开始行驶,恰在此时,乙车以的速度匀速驶来与甲车同向行驶。从侧后边超过甲车,求:
(1)甲车从路口开始加速起。在追上乙车之前两车相距的最大距离;
(2)甲车经过多长时间能追上乙车;
(3)甲车追上乙车时甲车速度大小。
17.(12分)(2017秋•桃江县校级期中)如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为.轻绳水平且端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连,轻绳与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:,,取;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳、受到的拉力是多大?(结果用含和的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含和的式子表示)
(3)若物体乙的质量,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少?
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分32分,每小题4分)
1.(4分)(2023秋•五华区校级期中)2023年9月7日,中国航天科工三院完成了商业航天电磁发射高温超导电动悬浮航行试验。本次试验中,试验体在380米平直线路上实现了最高234公里小时的试验速度,创造了国内高温超导电动悬浮最高航行速度纪录。整个试验历时约10秒,试验体经历了加速、减速运动两个过程。关于上述信息,下列说法正确的是
A.“历时约10秒”指的是时刻
B.“234公里小时”指的是瞬时速率
C.试验过程中,试验体相对地面是静止的
D.试验过程中,试验体速度方向与加速度方向总是相同的
【答案】
【考点】加速度的定义、表达式、单位及物理意义;时刻、时间的物理意义和判断;参考系及其选取原则
【分析】时刻是指某一瞬时,两个时刻之间的间隔叫时间间隔;某一时刻或某一位置的速度为瞬时速度;根据运动的相对性分析试验体相对地面的运动情况;根据试验体的运动情况,判断加速度方向与速度方向的关系。
【解答】解:、“历时约10秒”指的是时间间隔,故错误;
、“234公里小时”指的是最高运行速度大小,即瞬时速率,故正确;
、试验过程中,试验体相对地面位置在变化,即试验体相对地面是运动的,故错误;
、实验过程中,加速时,试验体速度方向与加速度方向相同。减速时,试验体的速度方向与加速度方向相反,故错误。
故选:。
【点评】解答本题的关键要知道物体做加速运动时,速度方向与加速度方向相同;物体做减速运动时,速度方向与加速度方向相反。
2.(4分)(2024秋•兴宁区校级月考)某物体在做匀变速直线运动,其加速度为,则下列说法正确的是
A.该物体一定在做匀减速直线运动
B.该物体的速度方向不可能发生改变
C.该物体任意内的速度变化量大小一定为
D.该物体第末的速度一定比第初的速度小
【答案】
【考点】速度、速度变化量和加速度的关联
【分析】当速度方向与加速度方向相同时,物体做加速运动;当速度方向与加速度方向相反时,物体做减速运动;根据速度方向与加速度方向的关系分析物体的运动情况;根据△△求速度变化量大小;结合加速度的意义分析。
【解答】解:、物体的加速度为,只说明加速度方向为负方向,若速度方向也为负方向,速度方向与加速度方向相同,则物体做匀加速直线运动,所以该物体第末的速度不一定比第初的速度小,故错误;
、若速度方向为正方向,速度方向与加速度方向相反,则物体做匀减速直线运动,当速度减为0后,物体反向运动,速度方向改变,故错误;
、根据△△可知,该物体任意内的速度变化量大小一定为,故正确。
故选:。
【点评】解答本题的关键要理解速度与加速度的关系,能正确分析物体的运动情况,知道速度与加速度同向时,物体做加速运动,反之,做减速运动。
3.(4分)(2023秋•朝阳区校级期中)质点做匀加速直线运动,加速度大小为,在质点做匀加速运动的过程中,下列说法正确的是
A.质点的末速度一定比初速度大
B.质点在第初速度比第末速度大
C.质点在任何的末速度都比初速度大
D.质点在任何的末速度都比前的初速度大
【答案】
【考点】加速度的定义、表达式、单位及物理意义;匀变速直线运动速度与时间的关系
【分析】做匀加速直线运动的物体的加速度为,知在任意内的末速度比初速度大.
【解答】解:、做匀加速直线运动的物体的加速度为,知某末的速度比该初的速度总是大。故错误。
、第初和第末是同一时刻,速度相同,故错误;
、根据,知某末的速度比前末的速度大。故正确。
、任何末到前初之间是钟,根据,知某末的速度比前初的速度大。故错误。
故选:。
【点评】解决本题的关键知道做匀加速直线运动的物体的加速度为,在任意内的末速度比初速度大.
4.(4分)(2020秋•开鲁县校级期中)小物块以一定的初速度自光滑斜面的底端点上滑,最远可达点,为的中点,如图所示,已知物体由到的总时间为,则它从到所用的时间为
A. B. C. D.
【答案】
【考点】匀变速直线运动规律的综合应用
【分析】采用逆向思维,结合位移—时间公式求出和的时间之比,求出到的时间,从而得出到的时间.
【解答】解:采用逆向思维,根据,,
因为为的中点,则:,
可知到的时间为:。
故选:。
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移—时间公式,以及掌握逆向思维在运动学中的运用,基础题.
5.(4分)(2023秋•思明区校级期中)一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间后,由于受反向作用力,做加速度大小为的匀变速直线运动,再经时间恰好回到出发点,则两次的加速度大小之比
A. B. C. D.
【答案】
【考点】匀变速直线运动位移与时间的关系
【分析】质点在加速过程和减速过程中,位移大小相等,方向相反,据此根据运动学位移公式可正确求解。
【解答】解:选取开始时质点运动的方向为正方向,质点第一段时间内做匀加速直线运动的位移为
末速度为
质点之后做匀变速直线运动的位移为
又
联立解得
故错误,正确。
故选:。
【点评】熟练掌握运动学公式中各个物理量的含义和公式的矢量性,这要在平时训练中不断的加强练习以加深理解
6.(4分)(2023秋•龙岗区校级期中)雨后,屋檐还在不断滴着水滴。如图所示,小红同学认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落,每隔相等时间滴下一水滴,水滴在空中的运动情况都相同。某时刻起,第一颗水滴刚运动到窗台下边沿时,第6颗水滴恰欲滴下。她测得,屋檐到窗台下边沿的距离为,窗户的高度为,不计空气阻力的影响,,则下列说法正确的是
A.水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小
B.每隔滴下一水滴
C.水滴经过窗户的平均速度为
D.水滴经过窗户的时间
【答案】
【考点】自由落体运动的规律及应用
【分析】根据自由落体运动的速度—位移公式可求水滴到达窗台下沿的速度大小;根据水滴下落至窗台下沿的时间,以及题意的时间间隔可求相邻的水滴滴下的时间间隔;平均速度为位移与时间的比值;根据自由落体运动的位移—时间公式可得水滴下落至窗台上、下沿的时间,进而可得水滴经过窗户的时间;
【解答】解:.水滴下落至窗台通过的距离为,由得,水滴下落到达窗台下边沿时的速度大小,故错误;
.水滴下落至窗台的时间为
由题意可知共5个时间间隔,可知相邻的水滴滴下的时间间隔
故错误;
.水滴下落至窗户上边缘的时间为
水滴经过窗户的时间为△
水滴经过窗户的平均速度为,故正确,错误。
故选:。
【点评】解题关键是掌握自由落体运动的规律,灵活应用相应的运动学公式,理清题意。
7.(4分)(2023秋•西湖区校级期中)打印机是现代办公不可或缺的设备,正常情况下,进纸系统能做到“每次只进一张纸”,进纸系统的结构如图所示设每张纸的质量均为,搓纸轮按图示方向转动时带动最上面的第1张纸匀速向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为。重力加速度为,打印机正常工作时,下列说法正确
A.任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小相等
B.最底层的1张纸没有受到摩擦片的摩擦作用
C.第2张与第3张纸之间的摩擦力大小为
D.只要满足,“每次只进一张纸”一定能做到
【答案】
【考点】判断是否存在摩擦力
【分析】摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,滑动摩擦力的大小为;根据摩擦力的计算公式结合平衡条件进行分析。
【解答】解:由受力分析可知,第1张纸下表面对第2张纸施加的滑动摩擦力大小为
受力分析可得打印机正常工作时,任意1张纸对下1张纸的摩擦力大小均为
故正确;
由整体法可知,最底层的1张纸也会受到摩擦片的静摩擦力的作用,故错误;
根据平衡条件知第2张与第3张纸之间的静摩擦力大小等于第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力大小,有
故错误;
第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力方向向左,大小为
为搓纸轮对第1张纸的压力,要让纸一张一张进入则需满足
正常情况下
必有
故错误。
故选:。
【点评】本题考查摩擦力的分析与计算,根据纸张受力平衡可知任意1张纸对下1张纸的摩擦力都相等。
8.(4分)(2023•尖山区校级开学)如图所示,是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点,另一端悬挂一重力为的物体,且端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力拉绳,开始时,现使缓慢变小,直到。此过程中,轻杆所受的力
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.大小不变 D.先减小后增大
【答案】
【考点】弹力的概念及其产生条件;力的合成与分解的应用;共点力的平衡问题及求解;相似三角形法解决动态平衡问题
【分析】以点为研究对象,分析其受力情况,作出受力图,利用三角形相似法,得出各力与三角形三边边长的关系,再分析其变化。
【解答】解:以结点为研究对象,分析受力情况,如图所示,根据平衡条件可知,、的合力与大小相等、方向相反。根据相似三角形得
现使缓慢变小的过程中,,不变,即不变,故正确,错误。
故选:。
【点评】本题涉及非直角三角形的力平衡问题,采用三角形相似,得到力与三角形边长的关系,再分析力的变化,是常用的方法。
二.多选题(共4小题,满分24分,每小题6分)
9.(6分)(2024秋•碑林区校级月考)如图所示,质点在点由静止开始匀加速运动,经过时间运动到点,速度大小为,加速度大小为,速度变化量大小为△,再以加速度经过时间运动到点,速度大小为,速度变化量大小为△。已知,则
A. B. C. D.
【答案】
【考点】速度、速度变化量和加速度的关联
【分析】由匀变速直线运动的速度与时间的关系,匀变速直线运动的位移与时间的关系联立列式即可求解。
【解答】解:设水平向右为正方向,质点由到过程,,,速度大小为,再以加速度经过时间运动到点,,速度大小为,整理上式得:;,,故正确,错误。
故选:。
【点评】本题考查的是质点做匀变速直线运动的速度与时间的关系,匀变速直线运动的位移与时间的关系,本题重点注意选择正方向,运算过程中注意物理量的正负号,考查学生对矢量的认识。
10.(6分)(2024秋•天河区校级月考)如图所示,时一物体从光滑斜面上的点由静止开始匀加速下滑,经过点后进入水平面(设经过点前后速度大小不变),做匀减速直线运动,最后停在点。测得每隔的三个时刻物体的瞬时速度,记录在表中。则下列说法正确的是
0
2
4
6
0
8
12
8
A.物体运动过程中的最大速度为
B.的时刻物体恰好经过点
C.的时刻恰好停在点
D.、间的距离小于、间的距离
【答案】
【考点】匀变速直线运动速度与位移的关系;用定义式计算物体的加速度;匀变速直线运动速度与时间的关系
【分析】分别计算出在斜面上的加速度和水平面上的加速度,根据速度—时间公式计算出在斜面上的运动时间,即可得到最大速度以及在水平面上的距离和在斜面上的运动距离。
【解答】解:.根据表格可知物体下滑加速时的加速度为
如果第在斜面上,则有
由此可知第末物体在平面上,最大速度是在点,最大速度不是,在水平面上的加速度为
,故错误;
.设物体在斜面上运动的时间为,到第末在平面上运动时间为,则有
又
解得
,故错误;
.第末的速度是,到停下来还需的时间为
则有
△
所以到点的时间为,故正确;
.到达点的速度为
则有
,
解得
,
可知、间的距离小于、间的距离,故正确。
故选:。
【点评】能够计算出在斜面上的运动时间是解题的关键,熟练掌握运动学公式是解题的基础。
11.(6分)(2024秋•崂山区校级月考)某物体沿着一条直线做匀减速运动,依次经过、、三点,最终停止在点。、之间的距离为,、之间的距离为,物体通过与两段距离所用时间都为,则下列正确的是
A.点的速度是
B.由到的时间是
C.物体运动的加速度是
D.之间的距离
【答案】
【考点】匀变速直线运动规律的综合应用
【分析】利用匀变速直线运动的中间时刻速度推论式和推论式△以及基本公式即可求解。
【解答】解:.物体通过与两段距离所用时间都为,所以为段的中间时刻速度,
根据匀变速直线运动的中间时刻速度等于这个过程的平均速度推论式可得
,故错误;
.与两段为连续相邻相同时间内的位移,根据推论式△可得
解得
根据
代入数据可得从到的时间为
则物体从到的时间为,故正确,错误;
.根据匀变速直线运动的速度—位移公式
代入数据可得间距离为
则间距离为,故正确。
故选:。
【点评】本题注意匀变速直线运动两个推论的应用,对于出现相等时间的问题,一定要敏感想到这两个相关的推论。
12.(6分)(2024秋•兴庆区校级月考)如图所示,粗糙斜面体上有一个物块通过轻绳跨过固定在斜面顶端的光滑定滑轮与质量为的物块相连,且均处于静止状态,现给物体施加一个与轻绳夹角始终为的拉力,让轻绳缓慢从竖直变成水平,此过程中物体和斜面体始终静止,则在此过程中,下列说法正确的是
A.绳子中的拉力一直变大
B.拉力的最大值为
C.斜面体受地面的摩擦力一直减小
D.物块受到的摩擦力可能先增大后减小
【答案】
【考点】解析法求共点力的平衡;力的合成与分解的应用
【分析】对物体受力分析如图所示,根据正弦定理可以得到三个力的关系,根据角度的变化分析力的变化;根据平衡条件得到摩擦力的变化情况。
【解答】解:对物体受力分析如图所示,根据正弦定理推出:。
、轻绳缓慢从竖直变成水平,根据几何关系可得,从变为,先增大后减小,所以绳子拉力先增大后减小,故错误;
、轻绳缓慢从竖直变成水平,根据几何关系可得从变为,增大,所以增大,当时,最大,最大值为,故正确;
、对物体和斜面体整体分析可知,地面给的静摩擦力始终与绳子拉力的水平分量相等,绳子拉力先增后减,故绳子拉力的水平分量先增大后减小,所以地面给的静摩擦力先增大后减小,故错误;
、物体受到的绳子拉力和静摩擦力大小关系、未知,故物体受到的静摩擦力变化情况未知,若开始受到的摩擦力方向沿斜面向下,绳子拉力先增大后减小,物块受到的摩擦力可能先增大后减小,故正确。
故选:。
【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。注意整体法和隔离法的应用。
三.实验题(共2小题,满分14分)
13.(6分)(2024秋•沙坪坝区校级月考)小赢同学利用如图1所示实验装置做“探究小车速度随时间变化的规律”。
(1)下列实验操作中正确的是 。
先接通电源,再释放小车
先释放小车,再接通电源
打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
打点前将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
(2)规范操作得到一条纸带,以看清的某个点作为0点,每5个点取一个计数点,测量各计数点与0点的距离,如图2所示,电源频率为,则在打计数3点时小车的速度为 ,小车的加速度大小为 。(计算结果都保留两位有效数字)
【答案】(1);(2)0.65,1.5。
【考点】探究小车速度随时间变化的规律
【分析】(1)要充分利用纸带,并且要尽可能的在纸带上多打一些点,据此分析;
(2)根据平均速度方法计算瞬时速度,根据逐差法计算加速度。
【解答】解:(1)要充分利用纸带,并且要尽可能的在纸带上多打一些点,所以在打点前将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,并且是先接通电源,再释放小车,故正确,错误。
故选:。
(2)相邻两个计数点之间的时间间隔为
打计数3点时小车的速度为
小车的加速度大小为
故答案为:(1);(2)0.65,1.5。
【点评】掌握使用打点计时器的基本步骤,会利用纸带计算瞬时速度和加速度。
14.(8分)(2024•岳麓区校级开学)某实验小组的同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)关于该实验,下列说法错误的是 。(填正确答案标号)
.实验采取的研究方法是等效替代法
.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
.两个弹簧测力计拉力的夹角越大越好
.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)江同学的实验结果如图甲所示.在、、、四个力中,其中力 不是由弹簧测力计直接测得的。
(3)李同学用如图乙所示的装置来做实验.从水平开始,保持弹簧测力计和细线的夹角不变,使弹簧测力计和均逆时针缓慢转动至弹簧测力计竖直。在此过程中,弹簧测力计的示数 ,弹簧测力计的示数 。(均选填“不断减小”“不断增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”
【答案】(1);(2);(3)不断减小,不断减小
【考点】探究两个互成角度的力的合成规律
【分析】(1)根据实验原理掌握正确的实验操作;
(2)是由平行四边形法则作图而得;
(3)根据力合成的特点分析解决方法的可行性。
【解答】解:(1)、实验采取的研究方法是等效替代法,故正确;
、实验中为了减小因摩擦造成的误差,要求在拉弹簧测力计时,要注意使弹簧测力计与木板平面平行,故正确;
、两个弹簧测力计拉力的夹角适当即可,故错误;
、拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样力的方向记录误差小,故正确;
本题现在错误选项;
故选:
(2)是由平行四边形法则作图而得,并非实际测量;
(3)在弹簧测力计和转动过程中,拉力、拉力与重物对点拉力的合力始终为零,大小与的重力相同,保持不变,三个力的矢量三角形如图所示
由图可知逐渐减小,逐渐减小。
故答案为:(1);(2);(3)不断减小,不断减小
【点评】本题主要考查了力的平行四边形定则的验证实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合力合成的特点完成分析。
四.解答题(共3小题,满分30分)
15.(8分)(2023秋•岳麓区校级期中)如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
【答案】(1)物体的速度大小为;
(2)物体距离地面的最大高度为;
(3)物体经落地。
【考点】自由落体运动的规律及应用;竖直上抛运动的规律及应用
【分析】(1)绳子断裂前,物体做匀加速直线运动,根据速度一位移公式求出绳子断裂时物体的速度;
(2)绳子断裂后,重物做竖直上抛运动,根据匀变速直线运动的位移一时间公式和速度一时间公式求出重物上升的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体做匀变速直线运动,由可求出时间。
【解答】解(1)绳子断裂之前物体做匀加速直线运动:,代入数据可得;
(2)绳子断裂后物体向上做匀减速直线运动,速度减为零时离地面最高;
设再上升的高度为,(逆向思维),解得,故物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体做匀变速直线运动,设竖直向上为正方向,则,代入数据可得
答:(1)绳子断裂时,物体的速度大小为;
(2)物体距离地面的最大高度为;
(3)绳子断裂后,物体经落地。
【点评】竖直上抛运动是加速度不变的匀变速直线运动,可全段分析,也可以分段求解,即将竖直上抛运动分成上升阶段和下降阶段求解。
16.(10分)(2023•郴州模拟)甲车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时甲车以的加速度开始行驶,恰在此时,乙车以的速度匀速驶来与甲车同向行驶。从侧后边超过甲车,求:
(1)甲车从路口开始加速起。在追上乙车之前两车相距的最大距离;
(2)甲车经过多长时间能追上乙车;
(3)甲车追上乙车时甲车速度大小。
【答案】(1)两车相距的最大距离为;
(2)甲车经过时间能追上乙车;
(3)甲车追上乙车时甲车速度大小为。
【考点】匀变速直线运动速度与时间的关系;变速物体追匀速物体问题;匀变速直线运动位移与时间的关系
【分析】(1)当两车速度相等时,距离最远,根据速度—时间公式和速度关系求解时间,根据位移—时间公式求解两车的位移,进而得到两者的最大距离;
(2)当两车相遇时,两车位移相等,根据位移—时间公式和位移关系列式求解即可;
(3)根据速度—时间公式求解甲车速度大小。
【解答】解:(1)当乙车速度与甲速度相等时,两者距离最大,设所用时间为,即
代入数据解得:
甲车行驶的距离为
乙车行驶的距离为
两者最大距离为△
(2)两车位移相等时甲车追上乙车,设所用时间为,由位移关系有:
代入数据解得:
(3)甲车追上乙车时甲车速度大小为
答:(1)两车相距的最大距离为;
(2)甲车经过时间能追上乙车;
(3)甲车追上乙车时甲车速度大小为。
【点评】本题考查追及相遇问题,解题关键是知道两车速度相等时,距离最远,位移相等时,两车相遇,结合运动学公式求解即可。
17.(12分)(2017秋•桃江县校级期中)如图所示,质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为.轻绳水平且端与放置在水平面上的质量为的物体乙相连,轻绳与竖直方向的夹角,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:,,取;设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳、受到的拉力是多大?(结果用含和的式子表示)
(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(结果用含和的式子表示)
(3)若物体乙的质量,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少?
【考点】共点力的平衡问题及求解;力的合成与分解的应用
【分析】(1)以结点为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求出轻绳、受到的拉力.
(2)乙物体水平方向受到绳的拉力和水平面的静摩擦力,由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向.
(3)当乙物体刚要滑动时,物体甲的质量达到最大,此时乙受到的静摩擦力达到最大值,再平衡条件求出物体甲的质量.
【解答】解:(1)对结点,作出力图如图,由平衡条件有:
①
②
解得:
(2)对于乙物体:摩擦力
方向水平向左
(3)当乙物体刚要滑动时,静摩擦力达到最大值③
④
由②③④得:
答:(1)轻绳、受到的拉力分别是、;
(2)乙受到的摩擦力是,方向水平向左;
(3)欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过.
【点评】本题涉及共点力平衡中极值问题,当物体刚要滑动时,物体间的静摩擦力达到最大.
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