内容正文:
石家庄二中教育集团2024-2025学年度高一年级上学期期中考试
物理试卷
(考试时间90分钟,分值120分)
一。单项选择题:本题共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于匀变速直线运动的叙述正确的是( )
A. 某段时间的初末速度大小可能相等
B. 速度随位移均匀变化
C. 速度与时间成正比
D. 加速度大小一定,方向可能变化
2. 下列有关力的说法中正确的是( )
A. 力一定有其施力物体,但不一定有受力物体
B. 同一个物体,在地球上任何位置,所受的重力均相同
C. 同一接触面上的弹力和摩擦力一定垂直
D. 静摩擦力的大小与正压力成正比
3. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A. 高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力和摩擦力
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了外形美观,跟使用功能无关
C. 运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力(即需要更大的力)
D. 将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向,必须施加一个大于钢索拉力的力才可能把陷入泥沼的车拉出
4. 国庆放假期间,小刚驾车从石家庄到北京游玩,某导航软件推荐的驾车路线如甲图。下列说法正确的是( )
A. 石家庄到北京距离为304km
B. 甲图中导航给出的三条路线,路程相同
C. 途中某时刻车内仪表盘如乙图,仪表盘显示的是矢量速度
D. 小刚途经一段区间测速路段,平均速率限速120km/h,在测速区间终点车速为122km/h,小刚不一定超速
5. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下,经时间t1以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,在经时间t2再次触网。已知运动员与网第一次接触的时间为Δt = 1.2 s,则( )
A. 第一次触网过程中,运动员平均加速度15 m/s2,方向向上
B. 第一次触网过程中,运动员平均加速度,方向向上
C. t2 = 2t1
D. 在空中自由下落和空中上升过程加速度方向相反
6. 由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第3秒内通过2.0m位移,以下说法中不正确的是( )
A. 第1s内通过的位移为0.4m
B. 加速度为
C. 第n秒末的速度为(0.8n)m/s
D. 通过第1m和第2m的时间比为
7. ETC又称自动道路缴费系统,该系统的推行,有效的缓解了高速公路收费站的拥堵现象。若某汽车在高速上正常行驶速度为30m/s,沿该平直公路通过收费站ETC通道时,其速度随时间变化的关系如图,则ETC通道对该车行驶产生的时间延误为( )
A. 8s B. 16s C. 20s D. 40s
8. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进,人受到的空气阻力与速度成正比,下列说法正确的是( )
A. 人所受的合力不为零,方向向前
B. 电动平衡车对人的作用力与速度大小无关
C. 电动平衡车对人的作用力与速度成正比
D. 电动平衡车对水平地面作用力斜向后下方
9. 根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。如图所示的安全距离示意图,标出了一般情况下汽车在不同行驶速度下所对应的大致安全的刹车距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间平均为0.4~1.5s,喝酒后反应时间可能延长20%。下列说法正确的是( )
A. 停车距离与车速成正比
B. 由图像看出,车速为40km/h时,反应时间和刹车时间之比为1:2
C. 由图像看出,车速越大,刹车加速度越小
D. 酒后驾驶,反应距离和刹车距离都增加
二、多项选择题:本题共5小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。
10. 用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把木块A放在长木板B上,长木板B放在粗糙水平地面上,长木板B在大小为F的水平拉力作用下向左匀速运动,A始终在木板B上。稳定时,水平弹簧测力计的示数为FT,下列说法正确的是( )
A. 木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B. 长木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FT
C. 木板B速度越大,木块A所受摩擦力越大
D. 地面对B的摩擦力大小可能小于FT
11. 如图所示为三种形式的吊车工作示意图,OA为固定杆,绳、杆和固定面间的夹角,绳和滑轮的质量忽略不计,AB缆绳通过滑轮吊着相同重物,均处于静止状态。甲图中。则定滑轮受到缆绳的作用力F甲、F乙、和F丙的大小关系是( )
A. 、均沿杆
B. 沿杆,均与杆夹角为30°
C.
D.
12. 如图,轻质细杆PQ上固定一个质量为m的小球C,将细杆放置于互成60°角的两光滑平面上,杆球系统恰好处于静止状态,已知右侧平面与水平面成30°角,左侧平面与水平面垂直,三角形OPQ为等边三角形,OPCQ在同一竖直面内。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 左侧面对杆的支持力大小为mg
B. 左侧面对杆的支持力大小为
C. 右侧面对杆的支持力大小为
D. 右侧面对杆的支持力大小为
13. 某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭,该火箭竖直发射升空过程可分为AB和BC两个阶段,火箭速度的平方(v2)与位移(x)关系图像如图所示,不计空气阻力,重力加速度g大小取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 该火箭在AB段做匀加速直线运动
B. 该火箭在AB段运动的时间大于s
C. 该火箭在BC段运动方向向下
D. 该火箭在BC阶段中间位置的速度大小为
14. 质点a、b在同一直线上运动的位移-时间图像如图所示,质点b的加速度大小始终为0.1m/s2,两图线相切于坐标为(5s,-2.7m)的点,则( )
A. t = 5s时,质点a、b的速度均为-0.6m/s
B. 质点a、b在5s内平均速度相同
C. 图中x0应为1.55m
D. 0时刻质点a、b的间距为1.25m
三、非选择题。
15. 某同学研究自由落体运动的规律时,将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放,用手机拍摄小球自由下落的视频,然后用相应的软件处理得到分帧图片,利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息,实验装置如图所示。
如图所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,相邻两帧之间的时间间隔为0.02s,刻度尺为毫米刻度尺。
(1)图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为________m/s;(结果保留三位有效数字);
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是( )
A. 铅垂线的作用是检验刻度尺是否竖直
B. 刻度尺是否固定对实验误差无影响
C. 固定手机时,机身必须在竖直面内且摄像镜头正对刻度尺
D. 选择相同体积的塑料小球比铁球实验误差要小
(3)为了得到更精确的加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了v2-h图像,如图所示。其中P、Q分别为两个体积相同,质量不同的小球下落的图像,由于空气阻力影响,导致重力加速度测量有误差。由图像可知 。
A. 图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍
B. 当地重力加速度应取P、Q两个图像斜率之和的四分之一
C. 小球P的质量小于小球Q的质量
D. 利用小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度
16. 一电火花打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲所示:
(1)若工作电源的频率为50Hz,纸带打点情况如图乙所示。图中A、B、C、D为相邻的计数点,相邻两计数点间有4个点未画出,打点计时器在打B点时小车的瞬时速度为vB=_________m/s,若小车做匀变速直线运动,小车运动的加速度为a=_________m/s²。(结果均保留两位有效数字)
(2)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为55Hz,而未被发觉,这样计算出的瞬时速度值与真实值之比是________。(化为最简整数比)
17. 一辆汽车从静止开始以2m/s2的加速度做直线运动,5s后改做匀速直线运动,匀速运动15s。试求:
(1)汽车匀速运动时位移的大小;
(2)汽车从开始运动到20s末的平均速度大小。
18. 如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,斜面上有质量m=24kg的物体A。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,当地重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),则:
(1)当θ=37°时,物体A恰好能沿斜面匀速下滑,求物体A与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)当θ=53°时,对物体A施加水平向右的拉力F使其静止在斜面上,求拉力F的取值范围?
19. A、B两车在同一直线上分别向右匀加速运动和刹车(刹车过程可视为匀减速直线运动),加速度大小分别为1m/s2和5m/s2。当A、B两车相距x0=72m时,A车的速度大小为v1=10m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,经多长时间两者相距最大距离;
(2)A车追上B车所用的时间;
(3)2s末A车司机注意到B车刹车,司机立即刹车,为避免两车相撞,A车刹车加速度至少多大。
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石家庄二中教育集团2024-2025学年度高一年级上学期期中考试
物理试卷
(考试时间90分钟,分值120分)
一。单项选择题:本题共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于匀变速直线运动的叙述正确的是( )
A. 某段时间的初末速度大小可能相等
B. 速度随位移均匀变化
C. 速度与时间成正比
D. 加速度大小一定,方向可能变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.某段时间的初末速度大小可能相等,比如竖直上抛运动上升阶段和下降阶段经过同一位置的速度大小相等,故A正确;
BC.速度随时间均匀变化,但不一定成正比,故BC错误;
D.加速度大小方向均不变,故D错误。
故选A。
2. 下列有关力的说法中正确的是( )
A. 力一定有其施力物体,但不一定有受力物体
B. 同一个物体,在地球上任何位置,所受的重力均相同
C. 同一接触面上的弹力和摩擦力一定垂直
D. 静摩擦力的大小与正压力成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.力一定有其施力物体,也一定有受力物体,故A错误;
B.同一个物体,在地球上不同位置,重力加速度可能不同,所以所受的重力不相同,故B错误;
C.同一接触面上的弹力和摩擦力一定垂直,故C正确;
D.静摩擦力的大小与正压力大小无关,故D错误。
故选C。
3. 力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用,下列说法中正确的是( )
A. 高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力和摩擦力
B. 刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了外形美观,跟使用功能无关
C. 运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,双臂张开很大的角度时要比双臂平行时费力(即需要更大的力)
D. 将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向,必须施加一个大于钢索拉力的力才可能把陷入泥沼的车拉出
【答案】C
【解析】
【详解】A.高大的桥要建很长的引桥,减小斜面倾角,是为了减小汽车行驶过程中重力沿斜面的分力,增大重力垂直于斜面的分力,从而增大摩擦力,故A错误;
B.对刀施加力时,有
如果刀刃越薄,则θ越大,cosθ越小,F1变大,更容易切开食物,所以前部和后部厚薄不匀,跟使用功能有关,故B错误;
C.运动员做引体向上(缓慢上升)动作时,有
双臂张开很大的角度时,即θ变大,cosθ变小,F变大,即比双臂平行时费力(即需要更大的力),故C正确;
D.将车与树用水平张紧的钢索相连,在钢索中点垂直汽车与树连线方向施加一个力,此时有
当θ较大时,cosθ较小,F小于F1,即施加的作用力小于钢索拉力,故D错误。
故选C。
4. 国庆放假期间,小刚驾车从石家庄到北京游玩,某导航软件推荐的驾车路线如甲图。下列说法正确的是( )
A. 石家庄到北京距离为304km
B. 甲图中导航给出的三条路线,路程相同
C. 途中某时刻车内仪表盘如乙图,仪表盘显示的是矢量速度
D. 小刚途经一段区间测速路段,平均速率限速120km/h,在测速区间终点车速为122km/h,小刚不一定超速
【答案】D
【解析】
【详解】A.304km是汽车所走轨迹的长度,是路程,而不是石家庄到北京的距离,故A错误;
B.甲图中导航给出的三条路线,路程不相同,分别为340公里、319公里、322公里,故B错误;
C.途中某时刻车内仪表盘如乙图,仪表盘显示的是瞬时速率,故C错误;
D.小刚途经一段区间测速路段,平均速率限速120km/h,在测速区间终点车速为122km/h,则平均速率不一定大于120km/h,则小刚不一定超速,故D正确。
故选D。
5. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下,经时间t1以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回,在经时间t2再次触网。已知运动员与网第一次接触的时间为Δt = 1.2 s,则( )
A. 第一次触网过程中,运动员平均加速度15 m/s2,方向向上
B. 第一次触网过程中,运动员平均加速度,方向向上
C. t2 = 2t1
D. 在空中自由下落和空中上升过程加速度方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】AB.第一次触网过程中,以向上为正方向,则运动员平均加速度
方向向上,选项A正确,B错误;
C.由题意可知
可知
选项C错误;
D.在空中自由下落和空中上升过程加速度方向相同,均竖直向下,选项D错误。
故选A。
6. 由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第3秒内通过2.0m位移,以下说法中不正确的是( )
A. 第1s内通过的位移为0.4m
B. 加速度为
C. 第n秒末的速度为(0.8n)m/s
D. 通过第1m和第2m的时间比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.初速度为零的匀加速运动在相邻相等时间的位移之比为1:3:5……,因第3秒内通过2.0m位移,则第1s内通过的位移为0.4m,选项A正确,不符合题意;
B.加速度为
选项B错误,符合题意
C.第n秒末的速度为
tn=atn=(0.8n)m/s
选项C正确,不符合题意;
D.根据
可得通过第1m和第2m的时间比为
选项D正确,不符合题意。
故选B。
7. ETC又称自动道路缴费系统,该系统的推行,有效的缓解了高速公路收费站的拥堵现象。若某汽车在高速上正常行驶速度为30m/s,沿该平直公路通过收费站ETC通道时,其速度随时间变化的关系如图,则ETC通道对该车行驶产生的时间延误为( )
A. 8s B. 16s C. 20s D. 40s
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,汽车通过ETC通道时所用时间为41s,若正常行驶,则
所以ETC通道对该车行驶产生的时间延误为
故选C。
8. “电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图,人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进,人受到的空气阻力与速度成正比,下列说法正确的是( )
A. 人所受的合力不为零,方向向前
B. 电动平衡车对人的作用力与速度大小无关
C. 电动平衡车对人的作用力与速度成正比
D. 电动平衡车对水平地面作用力斜向后下方
【答案】D
【解析】
【详解】A.人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进,则人所受的合力为零,故A错误;
BC.对人,人受竖直向下的重力,与运动方向相反的空气阻力,斜向上的电动车对人的作用力,且
故BC错误;
D.以人和电动车整体为研究对象,竖直方向受到支持力和重力,水平方向受到地面的摩擦力和空气的阻力,所以地面对“电动平衡车”的作用力斜向前上方,根据牛顿第三定律可得,电动平衡车对水平地面作用力斜向后下方,故D正确。
故选D。
9. 根据我国道路交通管理的相关规定,同一车道行驶的机动车,后车必须根据行驶速度、天气和路面情况,与前车保持必要的安全距离。如图所示的安全距离示意图,标出了一般情况下汽车在不同行驶速度下所对应的大致安全的刹车距离。在通常情况下,驾驶者的反应时间平均为0.4~1.5s,喝酒后反应时间可能延长20%。下列说法正确的是( )
A. 停车距离与车速成正比
B. 由图像看出,车速为40km/h时,反应时间和刹车时间之比为1:2
C. 由图像看出,车速越大,刹车加速度越小
D. 酒后驾驶,反应距离和刹车距离都增加
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图像可知
即
停车距离与车速不成正比,且刹车时加速度相同,故AC错误;
B.车速为40km/h时,反应时间和刹车时间之比为
故B正确;
D.酒后驾驶,反应时间增大,则反应距离增大,但刹车距离不变,故D错误。
故选B。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。
10. 用如图所示的方法可以测定木块A与长木板B之间的滑动摩擦力的大小。把木块A放在长木板B上,长木板B放在粗糙水平地面上,长木板B在大小为F的水平拉力作用下向左匀速运动,A始终在木板B上。稳定时,水平弹簧测力计的示数为FT,下列说法正确的是( )
A. 木块A受到的滑动摩擦力的大小等于FT
B. 长木板B受到的滑动摩擦力的大小等于FT
C. 木板B速度越大,木块A所受摩擦力越大
D. 地面对B的摩擦力大小可能小于FT
【答案】AD
【解析】
【详解】A.以A为研究对象,稳定时,A静止不动,根据平衡条件得到,木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT,故A正确;
B.根据牛顿第三定律可得,长木板受到A的滑动摩擦力为FT,还受到地面的滑动摩擦力,所以长木板B受到的滑动摩擦力的大小大于FT,故B错误;
C.由于A、B间为滑动摩擦力,其大小与木板B的速度大小无关,故C错误;
D.由于外力F大小未知,所以地面对B的摩擦力大小可能小于FT,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示为三种形式的吊车工作示意图,OA为固定杆,绳、杆和固定面间的夹角,绳和滑轮的质量忽略不计,AB缆绳通过滑轮吊着相同重物,均处于静止状态。甲图中。则定滑轮受到缆绳的作用力F甲、F乙、和F丙的大小关系是( )
A. 、均沿杆
B. 沿杆,均与杆夹角为30°
C.
D.
【答案】BC
【解析】
【详解】由题意,设重物重力为,可知甲、乙、丙三图中,每段绳的拉力大小等于重物的重力大小,图甲中定滑轮受到缆绳的作用力与两段绳合力大小相等,方向相同。根据平行四边形定则,可得大小为
方向沿杆AO方向;同理,图乙中定滑轮受到缆绳的作用力等于图乙中两段绳的合力,根据平行四边形定则,可得
方向与AO杆成指向右下方;同理,可得图丙中
方向与竖直方向成指向右下方,即与杆AO夹角为;且
故选BC。
12. 如图,轻质细杆PQ上固定一个质量为m的小球C,将细杆放置于互成60°角的两光滑平面上,杆球系统恰好处于静止状态,已知右侧平面与水平面成30°角,左侧平面与水平面垂直,三角形OPQ为等边三角形,OPCQ在同一竖直面内。已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 左侧面对杆的支持力大小为mg
B. 左侧面对杆的支持力大小为
C. 右侧面对杆的支持力大小为
D. 右侧面对杆的支持力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】对PQ杆及小球进行受力分析,如图所示
根据共点力平衡条件有
故选BC。
13. 某物理探究组成功发射了自己制作的小火箭,该火箭竖直发射升空过程可分为AB和BC两个阶段,火箭速度的平方(v2)与位移(x)关系图像如图所示,不计空气阻力,重力加速度g大小取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 该火箭在AB段做匀加速直线运动
B. 该火箭在AB段运动的时间大于s
C. 该火箭在BC段运动方向向下
D. 该火箭在BC阶段中间位置的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动速度与位移的关系
若火箭做匀加速直线运动,则v2-x图线应为过原点的倾斜直线,故A错误;
B.AB段火箭做加速度增大的加速运动,当火箭上升到64m处时,速度为24m/s,且火箭上升64m过程中平均速度小于12m/s,所以运动时间
故B正确;
C.根据匀变速直线运动速度与位移的关系可得
结合图像可知,火箭在BC段做匀减速直线运动,运动方向向上,故C错误;
D.火箭在BC阶段中间位置的速度大小为
故D正确。
故选BD。
14. 质点a、b在同一直线上运动的位移-时间图像如图所示,质点b的加速度大小始终为0.1m/s2,两图线相切于坐标为(5s,-2.7m)的点,则( )
A. t = 5s时,质点a、b的速度均为-0.6m/s
B. 质点a、b在5s内平均速度相同
C. 图中x0应为1.55m
D. 0时刻质点a、b的间距为1.25m
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.图像的斜率等于速度可知,t = 5s时,质点a、b的速度均为
选项A正确;
B.由图像可知,质点a、b在5s内位移不同,则平均速度不相同,选项B错误;
C.对质点b沿x轴负向做减速运动,则在前5s内由
(以v0为正方向)
解得图中
x0=1.55m
选项C正确;
D.质点a向负向做匀速运动,在5s内a的位移
可知0时刻质点a、b的间距为
选项D正确。
故选ACD。
三、非选择题。
15. 某同学研究自由落体运动的规律时,将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放,用手机拍摄小球自由下落的视频,然后用相应的软件处理得到分帧图片,利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息,实验装置如图所示。
如图所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,相邻两帧之间的时间间隔为0.02s,刻度尺为毫米刻度尺。
(1)图片Ⅱ中小球的瞬时速度约为________m/s;(结果保留三位有效数字);
(2)关于实验装置和操作,以下说法正确的是( )
A. 铅垂线的作用是检验刻度尺是否竖直
B. 刻度尺是否固定对实验误差无影响
C. 固定手机时,机身必须在竖直面内且摄像镜头正对刻度尺
D. 选择相同体积的塑料小球比铁球实验误差要小
(3)为了得到更精确的加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了v2-h图像,如图所示。其中P、Q分别为两个体积相同,质量不同的小球下落的图像,由于空气阻力影响,导致重力加速度测量有误差。由图像可知 。
A. 图像的斜率表示小球下落的加速度的2倍
B. 当地重力加速度应取P、Q两个图像斜率之和的四分之一
C. 小球P的质量小于小球Q的质量
D. 利用小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度
【答案】(1)1.38 (2)AC (3)AD
【解析】
【小问1详解】
根据题意可得
【小问2详解】
A.铅垂线的作用是检验刻度尺是否固定在竖直平面内,故A正确;
B.由于自由落体运动的方向是竖直向下,所以刻度尺应固定在竖直平面内,故B错误;
C.实验时需要通过手机拍摄的照片来获取位置数据,为了能够精确读数,类似于用肉眼进行刻度尺读数的要求,摄像镜头应正对刻度尺,故C正确;
D.为了尽量减小空气阻力对实验的影响,应选择材质密度大的小球,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
A.根据运动学规律
所以v2-h图像的斜率表示小球下落加速度的2倍,故A正确;
BCD.考虑到空气有阻力,设小球的质量为m,根据牛顿第二定律可得
解得
小球大小相同的情况下,质量越大的小球,a的值越大,v2-h图像的斜率越大,所以小球P的质量大于小球Q的质量,且小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度,故BC错误,D正确。
故选AD。
16. 一电火花打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲所示:
(1)若工作电源的频率为50Hz,纸带打点情况如图乙所示。图中A、B、C、D为相邻的计数点,相邻两计数点间有4个点未画出,打点计时器在打B点时小车的瞬时速度为vB=_________m/s,若小车做匀变速直线运动,小车运动的加速度为a=_________m/s²。(结果均保留两位有效数字)
(2)打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为55Hz,而未被发觉,这样计算出的瞬时速度值与真实值之比是________。(化为最简整数比)
【答案】(1) ①. 0.38 ②. 0.39
(2)10:11
【解析】
【小问1详解】
[1]相邻两计数点间有4个点未画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
所以打点计时器在打B点时小车的瞬时速度为
[2]小车运动的加速度为
【小问2详解】
打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz,若在测定匀变速直线运动的速度时,交流电的频率为55Hz,而未被发觉,这样计算出的瞬时速度值与真实值之比
17. 一辆汽车从静止开始以2m/s2的加速度做直线运动,5s后改做匀速直线运动,匀速运动15s。试求:
(1)汽车匀速运动时位移的大小;
(2)汽车从开始运动到20s末的平均速度大小。
【答案】(1)150m
(2)8.75m/s
【解析】
【小问1详解】
汽车5s时的速度为
匀速运动时的位移
【小问2详解】
匀加速位移
全程平均速度
18. 如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,斜面上有质量m=24kg的物体A。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,当地重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),则:
(1)当θ=37°时,物体A恰好能沿斜面匀速下滑,求物体A与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)当θ=53°时,对物体A施加水平向右的拉力F使其静止在斜面上,求拉力F的取值范围?
【答案】(1)0.75
(2)F≥70N
【解析】
【小问1详解】
对小木块受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,如图所示
由共点力的平衡可得
解得
【小问2详解】
当θ=53°时,物块静止在斜面上,拉力取最小值F1时物体A所受摩擦力向上,则
解得
当拉力足够大时物体A所受的摩擦力向下,如果物体A向上滑动,则有
代入得
进一步整理可得
无解,故此无论拉力F多大,物体A不可能向上运动,综上所述有
19. A、B两车在同一直线上分别向右匀加速运动和刹车(刹车过程可视为匀减速直线运动),加速度大小分别为1m/s2和5m/s2。当A、B两车相距x0=72m时,A车的速度大小为v1=10m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示,从此时开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,经多长时间两者相距最大距离;
(2)A车追上B车所用的时间;
(3)2s末A车司机注意到B车刹车,司机立即刹车,为避免两车相撞,A车刹车加速度至少多大。
【答案】(1)
(2)8s (3)0.8m/s2
【解析】
【小问1详解】
当A、B两车速度相等时,相距最远,根据速度关系得
代入数据解得
【小问2详解】
从计时到B车停止所用时间
B车发生的位移
此时
则
可见此时A车并未追上B车,设经时间t2,A车追上B车,则
解得
【小问3详解】
A车刹车减速至0时刚好追上B车,加速度最小,2s内A车位移为
代入数据解得
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