专题04 运动和力的关系(一)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理上学期期末真题分类汇编(江苏专用)

2024-12-10
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第一册
年级 高一
章节 第四章 运动和力的关系
类型 题集-试题汇编
知识点 -
使用场景 同步教学-期末
学年 2024-2025
地区(省份) 江苏省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.95 MB
发布时间 2024-12-10
更新时间 2024-12-13
作者 小林老师
品牌系列 好题汇编·期末真题分类汇编
审核时间 2024-12-10
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

专题04 运动和力的关系(一) 考点一 探究加速度与物体受力力、物体质量的关系 1.(23-24高三上·江苏无锡·阶段练习)小米同学用如图所示装置探究物体的加速度与力的关系。下列操作中,是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力可视为小车受到的合力”这一条件的是(  )    A.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行 B.小车的质量应远小于钩码的质量 C.实验前应将木板远离打点器的一端适当垫高,以平衡摩擦力 D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车 【答案】A 【详解】A.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行,选项A正确; B.小车的质量应远大于钩码的质量,这样可认为钩码的重力近似等于小车的牵引力,选项B错误; C.实验前应将木板固定打点器的一端适当垫高,以平衡摩擦力,选项C错误; D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车,与保证“细线下端悬挂钩码的重力可视为小车受到的合力”这一条件无关系,选项D错误。 故选A。 2.(23-24高三上·江苏·期末)在探究“加速度与质量关系”的实验中,甲、乙、丙、丁四个小组分别保持合力不变,测得若干组数据,并得到如图所示的1、2、3、4四条曲线。转换成图像是四条过原点的直线。则合力最大的是(  )    A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由图可知当物体的质量相等时,有 根据牛顿第二定律 可得 故合力最大的是。 故选D。 3.(22-23高三上·江苏连云港·期末)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度。小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,手机测得加速度随时间变化图像如题图2所示,其中减速过程中加速度超过了手机的显示范围。关于此实验的分析,下列描述正确的是(  ) A.小车加速过程中的加速度约为 B.小车与制动器碰撞前的速度大小约为 C.与不放手机相比,制动前细线对小车的拉力较小 D.与不放手机相比,制动前小车的加速度较大 【答案】B 【详解】A.小车加速过程中的加速度约为,所以A错误; B.根据a-t图像的面积表示速度的变化量,则小车与制动器碰撞前的速度大小约为 所以B正确; C.制动前细线对小车的拉力为 所以与不放手机相比,放手机时制动前细线对小车的拉力较大,则C错误; D.制动前小车的加速度为 与不放手机相比,制动前小车的加速度较小,所以D错误; 故选B。 4.(23-24高一上·江苏盐城·期末)用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验,下列操作中正确的是(  ) A.电火花打点计时器选用4~6V交流电源 B.平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C.实验中,释放小车与接通打点计时器需同时进行 D.实验中改变小车的质量后,不需要重新平衡摩擦力 【答案】D 【详解】A. 电火花打点计时器选用220V交流电源,故A错误; B. 平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动,故B错误; C. 实验中,应先接通打点计时器,再释放小车,故C错误; D. 由于平衡摩擦力之后有 故所以无论小车的质量是否改变,小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力,改变小车质量即改变拉小车拉力,不需要重新平衡摩擦力,故D正确。 故选D。 5.(23-24高一上·江苏盐城·期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某研究小组利用如图1所示实验装置,在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下,进行实验数据测量、计算和分析。 根据测量数据,作出小车的加速度随细线拉力变化的图线,如图2所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是(    ) A.先释放小车,后接通电源 B.补偿阻力时木板右端垫得不够高 C.先接通电源,后释放小车 D.电源电压过高造成小车加速度测量值偏大 【答案】B 【详解】根据图2可知,当拉力达到一定数值时,小车才有加速度,说明没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,则在实验过程中可能存在的问题是补偿阻力时木板右端垫得不够高。 故选B。 6.(23-24高一上·江苏扬州·期末)某学习小组用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”,下列操作正确的是(  ) A.固定打点计时器时应调节图中P B.打点计时器通过Q与电源相连 C.当细绳与木板不平行时应调节图中R使细绳与木板平行 D.阻力补偿时应调节图中S使小车能匀速下滑 【答案】A 【详解】A.固定打点计时器时应调节图中P,故A正确; B.图中为电火花打点计时器,应通过导线一端的插头与220V的交流电源相连,故B错误; C.当细绳与木板不平行时应调节图中S使细绳与木板平行,故C错误; D.阻力补偿时应调节图中R使小车能匀速下滑,故D错误。 故选A。 7.(23-24高一上·江苏·期末)如图所示,用该装置来探究小车的加速度与所受合力的关系,将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细沙,直到小车刚开始运动为止(设最大静摩擦等于滑动摩擦力大小),记下传感器的最大示数。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入适量细沙后释放,记下传感器的示数。关于该实验,下列说法中不正确的是(  ) A.实验中不需要天平测量小车质量 B.实验中小车运动时所受阻力为 C.实验中小车所受的合力为 D.用加沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 【答案】C 【详解】A.该实验是探究小车的加速度与所受合力的关系,因此只需要保持小车和力传感器的总质量不变,实验中不需要天平测量小车质量,A错误,符合题意; B.由题意可知,小车刚开始运动时,传感器的最大示数,可知实验中小车运动时所受阻力等于传感器的最大示数为,B正确,不符合题意; C.传感器的示数是小车做加速运动时细绳上拉小车的力,实验中小车所受的合力应为,C错误,符合题意; D.用加沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据,因为加沙的方法可以每次加很少的细沙,因此能更精确的控制拉力的大小,D正确,不符合题意。 故选AC。 8.(23-24高一上·江苏无锡·期末)学习小组进行“探究加速度a与物体质量M、物体受力F的关系”的实验,实验装置如图甲所示: (1)关于平衡摩擦力的观点,下列说法正确的是 ; A.车放在倾斜长木板上,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹,说明小车平衡摩擦力了 B.在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C.平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D.平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 (2)若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随 的变化图像(选填“”或“”); (3)图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带,实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s,每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出,小车运动的加速度为 m/s2。(结果保留三位有效数字); (4)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是 ; A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小 B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大 C.小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量 D.砝码和砝码盘的总质量不满足远小于小车质量 (5)该小组又对实验方案进行了改进,来研究小车加速度a与F的关系,装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,用小桶替换砝码盘,并缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0 。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1。释放小车,实时记录小车运动时传感器的示数F2。 改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 ; A.F1 B.F2 C.F1-F2 D.F2-F0 (6)关于该改进的实验,下列说法中正确的是 。 A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 B.实验中需要将长木板右端垫高 C.随着F的增大,戊图中所画的a与F图线仍会弯曲 D.用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 【答案】(1)AC (2) (3)6.22 (4)AD (5)D (6)D 【详解】(1)A.车放在倾斜长木板上,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹,说明小车平衡摩擦力了,故A正确; B.平衡摩擦力后满足 可得 故在每次改变小车质量之后不需要重新平衡摩擦力,故B错误; CD.平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小,故C正确,D错误。 故选AC。 (2)根据牛顿第二定律 可得 可知与成正比,若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随的变化图像。 (3)相邻两计数点的时间间隔为 根据逐差法求出小车运动的加速度为 (4)AB.由图可知,当合外力较小时,小车的加速度为零,说明平衡摩擦力不足,木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小,故A正确,B错误; CD.图线不是直线,是由于随着砝码和砝码盘的总质量的增大,不满足远小于小车质量,绳子拉力不能近似等于砝码和砝码盘的重力,故C错误,D正确。 故选AD。 (5)图像是过原点的一条直线,已经平衡摩擦力,则为小车受到的合外力,即 故选D。 (6)A.该实验中力传感器可以直接测出绳子拉力的大小,小车和传感器的总质量不需要远大于小桶和砂的总质量,故A错误; B.实验中不需要将长木板右端垫高,因为已经测量了小车所受的摩擦力,故B错误; C.为小车受到的合外力,随着F的增大,戊图中所画的a与F图线不会弯曲,故C错误; D.用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比,可更方便地获取多组实验数据,故D正确。 故选D。 9.(23-24高一上·江苏常州·期末)实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。 (1)同学们安装了如图甲所示装置,准备接通电源打第一张纸带时,一位同学发现了操作和装置存在问题,它们是(只要指出两个问题即可): ① ; ② 。 (2)纠正所有问题后,实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,选择某点为起始点O,隔一定距离后,取连续打出的点A、B、C、D…,测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…,计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为…。以平均速度为纵坐标,相应的运动时间t为横坐标,作出图像如图丙所示,图线纵轴的截距表示 ;若图线的斜率为k,则小车的加速度大小为 。 (3)以砂和砂桶的总重力为小车所受的拉力F,改变砂桶中砂的质量,得到小车的加速度a与F关系图线如图丁,图线发生弯曲的原因是: 。 【答案】 没有平衡摩擦力(或打点计时器电源用直流电源) 小车离打点计时器距离太大(或小车离滑轮距离太小) 打起始点O时小车的初速度大小 2k 没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量 【详解】(1)[1][2]由图甲可知,操作和装置存在问题是:打点计时器电源用的直流电源、没有平衡摩擦力、小车离打点计时器距离太大(或小车离滑轮距离太小)。 (2)[3][4]根据题意可知 又有 整理可得 结合图像可知,图线纵轴的截距表示,即打起始点O时小车的初速度大小,若图线的斜率为k,则有 可得,小车的加速度大小为 (3)[5]由图丁可知图线发生弯曲,原因是没有始终满足小车的总质量远大于砂和砂桶的总质量。 10.(23-24高一上·江苏镇江·期末)小明在实验室中利用牛顿第二定律测量小车质量,实验装置如图1所示。 实验操作步骤如下: ①在小车上挂上小吊盘,调整滑轮高度,使细线平行于木板; ②在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码,将小车拉到靠近打点计时器处; ③接通打点计时器电源,释放小车,关闭电源,取下纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m; ④重新安装纸带,仅改变小车中砝码的质量,重复步骤③。 (1)安装纸带时,有图2(a)、(b)两种穿法,你认为正确的是 (选填“a”或“b”)。 (2)实验前需要先补偿小车受到的阻力,在补偿阻力前,下列操作正确的是 A.需要取下小吊盘和物块 B.只需要取下小吊盘中的物块 C.不需要取下小吊盘和物块 (3)上述(2)操作正确后,调整木板右端的高度,用手轻推小车,打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀增大的点,后续操作是 A.增大木板右端的高度 B.减少木板右端的高度 C.无需调整,阻力已经平衡 (4)某次实验后,取纸带上清晰的部分如图3所示。打点计时器的频率为50Hz,可求出小车的加速度a为 m/s2(保留两位有效数字)。 (5)以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线如图4所示,测得图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,重力加速度为g,则小车的质量为 (用k、b、g表示)。 【答案】 b A B 1.9 【详解】(1)[1]安装纸带时,应该让复写纸在纸带的上面,让复写纸压住纸带,则图(b)穿法正确。 (2)[2]实验前需要先补偿小车受到的阻力,在补偿阻力前,需要取下小吊盘和物块,让小车拖着纸带匀速运动,故选A。 (3)[3]用手轻推小车,打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀增大的点,可知小车在木板上做加速运动,说明平衡摩擦力过头,则后续操作是减少木板右端的高度,故选B。 (4)[4]由纸带根据逐差法可得加速度 (5)设小车质量M,小吊盘以及内部所放的物块的质量m0,则由 m0g=(M+m+m0)a 即 由图像可知 解得 考点二 力学单位制 11.(23-24高一上·江苏镇江·期末)下列仪器所测的物理量不是国际单位制力学基本量的是(  ) A.原子钟 B.天平 C. 弹簧测力计 D.卷尺 【答案】C 【详解】A.原子钟测量时间,时间是国际单位制力学基本量,选项A不符合题意; B.天平测量质量,质量是国际单位制力学基本量,选项B不符合题意; C.弹簧测力计测量力,力不是国际单位制力学基本量,选项C符合题意; D.卷尺测量长度,长度是国际单位制力学基本量,选项D不符合题意。 故选C。 12.(23-24高一上·江苏·期末)1960年第11届国际计量大会选出了国际单位制,下列选项中全部为国际单位制的基本单位的是 (  ) A.米、质量、秒 B.米、千克、秒 C.电流、开尔文、摩尔 D.安培、开尔文、物质的量 【答案】B 【详解】国际单位制有七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量,这些物理量在国际单位制中的单位为基本单位,分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。 故选B。 13.(22-23高一上·新疆阿克苏·期末)在国际单位制中,力学有三个基本单位,这三个基本单位所对应的物理量分别是(  ) A.长度、时间、质量 B.千克、米、秒 C.力、时间、质量 D.加速度、力、质量 【答案】A 【详解】在国际单位制中,力学有三个基本单位,分别是米、秒、千克,这三个基本单位所对应的物理量分别是长度、时间、质量,故A正确,BCD错误。 故选A。 14.(22-23高一上·江苏南通·期末)下列属于国际单位制的基本单位是(  ) A.kg B.cm C.J D.N 【答案】A 【详解】kg是国际单位制中的基本单位;cm、J、N不是国际单位制的基本单位。 故选A。 15.(23-24高一上·江苏无锡·期末)以下选项中,哪一组全部是国际单位制中的基本物理量(   ) A.力、质量、长度 B.牛顿、质量、时间 C.长度、质量、时间 D.千米、焦耳、时间 【答案】C 【详解】国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。 故选C。 16.(23-24高一上·江苏常州·期末)下列力学单位中,属于基本单位的是(  ) A.力的单位牛顿(N) B.时间的单位秒(s) C.速度的单位米每秒(m/s) D.加速度的单位米每二次方秒(m/s2) 【答案】B 【详解】A.力的单位是牛顿,由牛顿第二定律 可得 所以,牛顿是导出单位,不是基本单位,故A错误; B.在力学范围内,国际单位制中的基本单位是:米,秒,千克,故B正确; CD.由国际基本单位组成的都是国际单位,所以米每秒、米每二次方秒都是国际单位,但是导出单位,不是基本单位,故CD错误。 故选B。 17.(23-24高一上·江苏连云港·期末)国际单位制规定七个基本物理量的单位为基本单位,下列选项中均为基本单位的是(    ) A.m、N、kg B.m、kg、s C.kg、m/s2、s D.m/s2、kg、N 【答案】B 【详解】国际单位制规定七个基本物理量的单位为基本单位,力学中的基本单位分别是米(m)、千克(kg)、秒(s),其它均为导出单位。 故选B。 18.(23-24高一上·江苏无锡·期末)下列单位中,不是国际单位制基本单位的是(  ) A.牛顿 B.米 C.千克 D.秒 【答案】A 【详解】国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,它们在国际单位制中的单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。牛顿不是国际单位制基本单位,A正确。 故选A。 19.(23-24高一上·江苏南通·期末)下列力学单位中,属于导出单位的是(  ) A.米 B.秒 C.千克 D.牛顿 【答案】D 【详解】千克、米、秒都是力学中的基本单位,根据牛顿第二定律,可得力的单位为 因此牛顿是导出单位。 故选D。 20.(22-23高一上·江苏徐州·期末)下列力学单位中,是国际单位制中基本单位的是(    ) A.km(千米) B.min(分) C.N(牛顿) D.s(秒) 【答案】D 【详解】A.km(千米)是长度的单位,但不是国际单位制中基本单位,在国际单位制中长度的基本单位是m(米),故A错误; BD.min(分)是时间的单位,但不是国际单位制中基本单位,在国际单位制中时间的基本单位是s(秒),故B错误,D正确; C.N(牛顿)是力的单位,是国际单位制中的导出单位,不是国际单位制中基本单位,故C错误。 故选D。 考点三 牛顿第二定律 21.(23-24高一上·江苏·期末)对一些生活中的现象,某同学试图从牛顿运动定律角度加以分析,其中正确的是(  ) A.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的惯性减小了 B.汽车匀速直线运动时,所受合力为零,其惯性也为零 C.“以卵击石”,石头对鸡蛋的作用力大小等于鸡蛋对石头的作用力大小 D.人乘坐电梯加速上升时,电梯对人的支持力大于人对电梯的压力 【答案】C 【详解】A.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的速度减小了,强弩的惯性只与质量有关,与速度无关,A错误; B.汽车匀速直线运动时,所受合力是零,由牛顿第二定律可知,其加速度是零,其惯性与运动的状态无关,B错误; C.“以卵击石”,石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,C正确; D.人乘坐电梯加速上升时,电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,D错误。 故选C。 22.(23-24高二上·江苏淮安·期末)质量为1kg的物体以2m/s的速度做直线运动,现对物体施加与速度反向的作用力F,经过2s,速度变为.则F的大小为(  ) A.0N B.2N C.4N D.6N 【答案】B 【详解】由牛顿第二定律有 由加速度定义式 得 所以F的大小为。 故选B。 23.(23-24高二上·江苏南京·期末)如图所示,一个质量为的沙发静止在水平地面上,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用的力推沙发,与相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取),下列说法正确的(  ) A.沙发不会被推动 B.沙发将沿着的方向移动,加速度为 C.沙发的加速度大小为 D.沙发的加速度为 【答案】C 【详解】A.两推力的合力 最大静摩擦力 所以沙发会被推动,A错误; BCD.由牛顿第二定律得 解得 加速的方向和合外力的方向一致,BD错误,C正确。 故选C。 24.(23-24高三上·江苏苏州·期末)小李同学想测量地铁启动过程的加速度,他在一根细线的下端绑着一串钥匙,另一端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动的过程中,小李发现细线向后偏离竖直方向θ角并相对车厢保持静止,则地铁加速度的大小为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】对钥匙受力分析,由牛顿第二定律可知 解得 故选C。 25.(23-24高二下·江苏南京·期末)如图所示,甲、乙两名质量分别为m1和m2的运动员,各抓住轻质绳的一端(运动员脚未着地),绳子与滑轮间的摩擦不计,滑轮和绳子质量均不计,则(  ) A.若m1>m2,两运动员紧抓绳子与绳子保持相对静止,乙与绳子间的摩擦力大小为m2g B.若m1>m2,两运动员紧抓绳子与绳子保持相对静止,绳子中的拉力大于m1g C.若m1=m2,乙抓住绳子不动,甲抓住绳子由静止开始加速上爬,乙与绳子间的摩擦力大于m2g D.若m1=m2,乙抓住绳子不动,甲抓住绳子由静止开始加速上爬,且甲、乙距地面初始高度相同,则甲先到达滑轮处 【答案】C 【详解】A.对整体有 可知系统有加速度,乙的加速度向上,故摩擦力大于,故A错误; B.甲有向下的加速度,故绳子拉力小于,B错误; CD.若,甲运动员抓住绳子由静止开始加速上爬,绳子与运动员的摩擦力大于运动员的重力,绳子对两运动员的摩擦力大小相等,两运动员的质量也相等,所以两运动员向上的加速度大小相等,又起始高度相同,故两运动员同时到达滑轮处,故C正确,D错误。 故选C。 26.(23-24高一上·江苏·期末)为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是 A. B. C. D. 【答案】C 【详解】设屋檐的底角为,底边为L,注意底边长度是不变的,雨滴下滑时有 所以 当时,时间最短,故ABD错误,C正确。 故选C。 27.(23-24高一上·江苏常州·期末)水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件,其中4个恰好占据车厢底部,另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示),重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时,工件A与D之间恰好没有作用力,下列说法正确的是(  ) A.车的加速度为 B.工件B对工件A的作用力为0 C.工件C对工件B的作用力为 D.工件B对车厢底部的压力为3mg 【答案】C 【详解】A.对D受力分析,当工件A与D之间恰好没有作用力时,D只受到重力、B对D的弹力作用,弹力方向垂直接触面(沿B、D的轴心连线方向),弹力和重力的合力产生加速度,可以得到如下图所示 根据牛顿第二定律得 则 故A错误; B.若工件B对工件A的作用力为0,A不可能能向左加速,故B错误; C.把A、B、D作整体,当汽车向左加速运动时,A相对车有向右的运动趋势,所以车与A之间的弹力为0。设工件C对工件B的作用力为,由牛顿第二定律有 得 故C正确; D.把A、B、D作整体,设车厢对B的支持力为N,竖直方向有 得 故D错误。 故选C。 28.(23-24高一上·江苏盐城·期末)如图所示,一根不计质量的轻杆AC垂直插入竖直墙内,杆的另一端装一质量不计的光滑小滑轮,一根轻细绳BCD跨过滑轮,绳子B端固定在墙上,且BC段与墙之间的夹角为,CD段竖直且足够长。一质量为带孔的小球穿在细绳CD段上,小球以加速度匀加速下滑,不计空气阻力,。则轻杆对滑轮的作用力大小为(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据题意,设绳子对小球的作用力为,对小球由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可知,小球对绳子的作用力 即绳子的拉力为,将绳子的拉力进行合成,如图所示 由几何关系可得,绳子对滑轮的压力为,由平衡条件可得,轻杆对滑轮的作用力与绳子对滑轮的压力等大反向,则大小为。 故选A。 29.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图所示,物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,其右侧弹簧处于拉伸状态。下列情形中,物块A的摩擦力一定会发生变化的是(    ) A.木箱向上加速 B.木箱向下加速 C.木箱向右加速 D.木箱向右匀速 【答案】C 【详解】A.木箱向上加速,物块A水平方向受力平衡,摩擦力始终等于弹力,故A错误; B.木箱向下加速,加速度较小时,物块A水平方向受力平衡,摩擦力始终等于弹力;加速度较大时,物块A的支持力减小,则物块A的最大静摩擦变小,当最大静摩擦小于弹力时,物块A的摩擦力由静摩擦变为滑动摩擦,可能发生变化,故B错误; C.木箱向右加速,物块A在水平方向 解得 摩擦力小于弹力,所以摩擦力一定变化,故C正确; D.木箱向右匀速,物块A所受的摩擦力始终等于弹力,故D错误。 故选C。 30.(23-24高一上·江苏南通·期末)某同学利用弹弓,将质量为0.1kg的小球竖直向上射出,2s后小球到达最高点,此时小球上升的高度为30m。空气阻力大小恒定,重力加速度g取10m/s2。求: (1)小球上升时的加速度大小a; (2)小球在空中受到的阻力大小f。 【答案】(1);(2) 【详解】(1)根据运动学公式的逆运用 解得小球上升时的加速度大小 (2)根据牛顿第二定律 解得 考点四 超重和失重 31.(23-24高一上·江苏徐州·期末)用轻质细绳拉着物体竖直向上运动,其v—t图像如图所示,不计空气阻力。则在t1、t2、t3、t4时刻,细绳拉力最大的是(  ) A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 【答案】A 【详解】v—t图像中斜率表示加速度,t1时刻加速度竖直向上,t2和t4时刻加速度竖直向下,t3时刻加速度为0,故用轻质细绳拉着物体竖直向上运动,加速度竖直向上时,是超重,细绳拉力最大,故选A。 32.(23-24高一上·江苏淮安·期末)某同学进行颠球训练,将球以初速度大小为v0竖直向上颠出,重力加速度为g,不计空气阻力,则球(  ) A.上升的最大高度为 B.上升过程经位移中点的速度大小 C.上升过程比下降返回至颠出点的时间长 D.上升过程中处于超重状态,下降过程中处于失重状态 【答案】A 【详解】A.根据运动学公式可得 可得球上升的最大高度为 故A正确; B.设上升过程经位移中点的速度大小,则有 可得 故B错误; C.上升过程和下降过程的加速度均为重力加速度,根据对称性可知,上升过程和下降过程所用时间相等,故C错误; D.上升过程和下降过程的加速度均为重力加速度,均处于失重状态,故D错误。 故选A。 33.(22-23高一上·江苏苏州·期末)图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量m=3.0×103kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法中正确的是(  ) A.电梯在第1s末的速率为1m/s B.电梯在第10s末速度达到最大 C.电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为10m/s D.电梯在上升过程中受到的最小拉力为N 【答案】C 【详解】ABC.图像的面积表示速度变化,电梯在第1s末的速率为0到1s图像的面积,即 电梯在10s末的速率为0到10s图像的面积 由图像可得,此时图像的面积并非最大,第11s末图像面积有最大值,故电梯在11s末的速率为0到11s图像的面积,即 电梯在11s到30s内加速度为零,故向上做匀速运动,且速率与11s末的速率一致,故为10m/s,AB错误;C正确; D.电梯减速上升过程中,拉力较小,最小拉力在以最大加速度减速时,即在31s到40s之间,此时加速度,根据牛顿第二定律得 解得 故电梯在上升过程中受到的最小拉力为N,D错误; 故选C。 34.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列关于力与运动的说法中,正确的是(  ) A.物体速度越大,加速度一定也越大 B.把一个力分解为两个分力时,两个分力不可能同时大于合力 C.物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的 D.跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中,处于超重状态 【答案】C 【详解】A.加速度与速度无直接关系,物体速度越大,加速度不一定也越大,选项A错误; B.把一个力分解为两个分力时,两个分力可能同时大于合力,例如等大反向的两个分力的合力为零,选项B错误; C.物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的,选项C正确; D.跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中,加速度向下,处于失重状态,选项D错误。 故选C。 35.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图所示,滑雪运动员在山坡上加速下滑,则运动员(    ) A.处于失重状态 B.不能看作质点 C.惯性不断增大 D.合力始终为零 【答案】A 【详解】AD.滑雪运动员在山坡上加速下滑,有向下的加速度,处于失重状态,合外力不为零,故A正确,D错误; B.滑雪运动员在山坡上加速下滑,运动员的形状、大小可以忽略,可以看作质点,故B错误; C.惯性只与物体的质量有关,滑雪运动员在山坡上加速下滑,惯性不变,故C错误。 故选A。 36.(23-24高一上·江苏扬州·期末)中国选手朱雪莹获得杭州亚运会蹦床比赛冠军。如图所示,她在从空中下落到压缩蹦床至最低点的过程中(  ) A.一直处于失重状态 B.一直处于超重状态 C.先失重后超重 D.先超重和失重 【答案】C 【详解】在空中下落时加速度向下,处于失重状态;接触蹦床后,刚开始蹦床的弹力小于重力,加速度还是向下,仍处于失重状态;随着蹦床的弹力逐渐增大,当弹力大于重力后,加速度向上,处于超重状态,所以是先失重后超重。 故选C。 37.(22-23高一上·江苏·期末)图甲是我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛的一个情景。设这位蹦床运动员质量为,仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律,如图乙所示。g取,不计空气阻力,根据图像可知,下列说法不正确的是(  ) A.运动员在内处于超重状态 B.运动员重心离开蹦床上升的最大高度是 C.跳跃节奏稳定后,处于完全失重状态持续的最长时间为 D.运动员在内先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态 【答案】B 【详解】A.运动员在内,弹力大于重力,运动员处于超重状态,故A正确; B.由图像可知,离开蹦床的最长时间为1.6s,由对称性可知,上升时间为0.8s,根据匀变速直线运动位移—时间公式可知运动员上升的最大高度为 故B错误; C.由图像可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s或9.4s,再下落到蹦床上的时刻为8.4s 或11s,它们的时间间隔均为1.6s,故处于完全失重状态的最长时间为1.6s,故C正确; D.由图乙可知,运动员在内,运动员受到的弹力先小于重力,再大于重力,然后再小于重力,故运动员先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态,故D正确。 本题选错误的,故选B。 38.(23-24高一上·江苏镇江·期末)某同学用弹簧来研究竖直电梯的运行规律。如图所示,当电梯静止时,弹簧下端挂一重物,指针指在O点。当电梯运动时指针指在A位置,下列说法正确的是(  ) A.重物处于失重状态 B.重物处于超重状态 C.电梯一定是上行 D.电梯一定是下行 【答案】A 【详解】当电梯静止时,指针指在O点,则重力等于弹力;当指针指在A点时,重力大于弹力,加速度向下,则重物处于失重状态,电梯可能加速下行,也可能减速上行。 故选A。 39.(23-24高一上·江苏南京·期末)某同学乘电梯上楼过程中加速度a随时间t变化的图像如图所示,取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是(  ) A.t=2s时该同学对地板压力最大 B.t=8.5s时该同学对地板压力最大 C.0~2s电梯加速运动,2s~4s电梯减速运动 D.t=2s时电梯的速度达到最大 【答案】A 【详解】A.由图像可知,t=2s时加速度向上最大,此时该同学处于超重状态,且对地板压力最大,故A正确; B.由图像可知,t=8.5s时加速度向下最大,此时该同学处于失重状态,且对地板压力最小,故B错误; CD.由图像可知,内加速度方向一直向上,可知内电梯一直向上加速运动,所以t=2s时电梯的速度未达到最大,故CD错误。 故选A。 40.(23-24高一上·江苏无锡·期末)某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图,D点和A点对应的力值之比约4:3。下列说法中正确的是(  ) A.D点对应人正在站起,处于超重 B.D点和A点对应的人加速度之比约4:3 C.B点对应人正在站起,处于失重 D.图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作 【答案】C 【详解】A.下蹲过程应先向下加速后向下减速,则先失重后超重,对应压力先减小后增大,D点对应人正在下蹲,处于超重,故A错误; B.根据牛顿第二定律,设人的质量为,D点对应人的加速度大小为 A点对应的人加速度大小为 可知无法计算D点和A点对应的人加速度之比,故B错误; C.站起过程应先向上加速后向上减速,则先超重再失重,对应压力先增大后减小,B点对应人正在站起,处于失重,故C正确; D.站起过程应先向上加速后向上减速,则先超重再失重;下蹲过程应先向下加速后向下减速,则先失重后超重,可知图示的时间内该同学完成一次下蹲、起立的动作,故D错误。 故选C。 46.(23-24高一上·江苏徐州·期末)如图所示,举重运动员挺举时,先跨步把杠铃挺过头顶并稳定一小段时间,然后运动员保持杠铃上举状态,双腿由跨步变为直立。运动员由跨步变为直立的过程中(  ) A.杠铃一直处于超重状态 B.杠铃一直处于失重状态 C.杠铃先处于超重状态后处于失重状态 D.杠铃先处于失重状态后处于超重状态 【答案】C 【详解】根据题意运动员由跨步变为直立的过程中,杠铃先向上加速后向上减速,加速度先向上后向下,则杠铃先处于超重状态后处于失重状态。 故选C。 1.(23-24高二下·江苏南通·期末)如图所示,一光滑的球装在一密闭的盒子里,球刚好与盒子的各壁相接触,现将盒子竖直向上抛出,最后回到抛出点,若空气阻力大小与速率的平方成正比,则(  ) A.在上升过程中,球对盒子上表面有向上的作用力 B.在上升过程中,球与盒子上下表面都无作用力 C.在下降过程中,球与盒子之间有作用力,且作用力在变小 D.从抛出到回到抛出点的过程中,球与盒子之间始终有作用力 【答案】A 【详解】AB.在上升过程中,对整体,根据牛顿第二定律 可得 对球,根据牛顿第二定律 解得 方向竖直向下,根据牛顿第三定律,在上升过程中,球对盒子上表面有向上的作用力,故A正确,B错误; C.在下降过程中,对整体,根据牛顿第二定律 可得 对球,根据牛顿第二定律 解得 在下降过程中,球的速度逐渐增大,空气阻力大小与速率的平方成正比,则空气阻力逐渐增大,球与盒子之间有作用力,且作用力在变大,故C错误; D.从抛出到回到抛出点的过程中,当球位于最高点时,球与盒子之间没有作用力,故D错误。 故选A。 2.(23-24高一上·江苏常州·期末)如图,利用轻绳拉着橡胶轮胎在场地上进行体能训练,绳和水平地面的夹角为α,训练时橡胶轮胎做匀加速直线运动,橡胶轮胎始终不离开地面,下列说法正确的是(  ) A.夹角一定,加速度越大,地面的支持力越大 B.夹角一定,加速度越大,地面的摩擦力越大 C.加速度一定,夹角越大,绳的拉力一定增大 D.加速度一定,夹角越大,绳的拉力可能减小 【答案】D 【详解】对轮胎受力分析,如图所示 水平方向由牛顿第二定律 竖直方向由平衡条件 其中 A.联立可得 所以夹角一定,加速度越大,地面的支持力越小,故A错误; B.联立可得 夹角一定,加速度越大,地面的摩擦力越小,故B错误; CD.联立可得 其中 若,则加速度一定,夹角越大,从逐渐增大,则逐渐减小,所以绳的拉力逐渐增大;若,则加速度一定,夹角越大,从锐角逐渐增大,则可能先增大后减小,绳的拉力先减小后增大,当,F有最小值,故C错误、D正确。 故选D。 3.(23-24高一上·江苏常州·期末)某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验,按要求完成下列问题: (1)关于本实验的一些说法,正确的是 。 A.小车靠近定滑轮,先接通电源再释放小车 B.钩码质量要远小于小车质量 C.补偿阻力时,将无滑轮端适当垫高,并在小车前端连接轻绳且悬挂钩码 D.补偿阻力时,将无滑轮端适当垫高,并在小车后端连纸带且穿过打点计时器,但前端不需要连接轻绳悬挂钩码 (2)调节完毕后,如图乙是某次实验打出的一条纸带,纸带上每五个计时点取一个计数点,测得相邻计数点间的间距。已知所用交流电的周期为T,则相邻计数点间的时间间隔为 ,小车加速度的表达式 (用题及图中所给字母表示) (3)如果某次实验所用的钩码重力为G,弹簧测力计的示数为F,不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦,则下列关系正确的是 。 A.  B.  C.  D. (4)改变悬挂钩码的质量重复实验,测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F,作出图像为一过原点的倾斜直线,其斜率为k,则小车质量 。若实验中所用交流电的实际周期小于T,则根据图像求得的小车质量将 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 【答案】(1)D (2) (3)C (4) 偏大 【详解】(1)A.为充分利用纸带,小车应放置在长木板左端,为打点稳定,应先接通电源再释放小车,故A错误; B.弹簧测力计可直接测出绳上拉力,故不需要满足钩码质量远小于小车质量的条件,故B错误; CD.补偿阻力时,将无滑轮端适当垫高,并在小车后端连纸带且穿过打点计时器,但前端不需要连接轻绳悬挂钩码,故C错误,D正确。 故选D。 (2)[1]纸带上每五个计时点取一个计数点,共五个间隔,相邻计数点间的时间间隔为 [2]根据匀变速直线运动的规律 小车加速度的表达式为 (3)由于钩码加速下落,设钩码质量为m,加速度为a,则由牛顿第二定律可得 解得 故选C。 (4)[1]由牛顿第二定律可得 整理得 图像的斜率为 小车质量 [2]若实验中所用交流电的实际周期小于T,则测算所得的加速度偏小,则斜率偏小,则所得质量偏大。 4.(23-24高一上·江苏无锡·期末)在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小华同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力. (1)关于该实验的操作,下列说法正确的是_____________ A.不必用天平测出砂和砂桶的质量 B.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带 C.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 D.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 (2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,B点的瞬时速度是 m/s,小车运动的加速度大小是 m/s2;(计算结果保留三位有效数字) (3)由实验得到小车的加速度与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车与轨道的滑动摩擦力 N; (4)小明同学不断增加砂子质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某十数值,从理论上分析可知,该数值应为 m/s2 【答案】(1)AB (2) 0.721 2.40 (3)1.0 (4)5.0 【详解】(1)AC.拉力可以由力传感器来测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,A正确,C错误; B.该实验探究加速度与力的关系,需要改变沙和沙桶的总质量,打出多条纸带,B正确; D.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差大,D错误; 故选AB。 (2)[1]由图中的数据可知,B点的瞬时速度是 [2] 小车运动的加速度大小是 (3)根据牛顿第二定律 时 (4)设绳子拉力为T,根据牛顿第二定律得 解得 当m无穷大时 5.(23-24高一上·江苏无锡·期末)某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是___________(选填字母)。 A.B. C. (2)如图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值 。(结果保留两位有效数字) (3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,图线明显弯曲,若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为 (用题中出现的物理量表示),为避免图线出现弯曲,可采取的措施是 。 A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B.在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D.实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点 (4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。 实验中将长木板水平放置,操作得到如图小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为与,依据图像可求得小车质量 。 【答案】(1)B (2)1.0 (3) g C (4) 【详解】(1)为了减小实验误差,使得绳子的拉力等于合外力,需要先平衡摩擦力,故需要将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和小桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。 故选B。 (2)由逐差公式 (3)[1]若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,当重物质量无限大时,重物将近似自由落体运动,所以加速度a的趋向值为g; [2]为避免上述误差,而又由于本实验研究的是加速度与力的关系,故需要保证小车的总质量不变。可采取的简便有效方法是应该测出小车所受的拉力,即将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力,继而直接测出小车所受拉力,再作出运动图像。 故选C。 (4)因为小车受到的合力可以通过传感器的示数得出为2F,由牛顿第二定律得 整理得 由图像的斜率可得 解得小车的质量为 6.(23-24高一上·江苏泰州·期末)如图所示,轻绳a系物块A悬挂在O点,A、B之间用轻绳b水平连接,物块B静止于倾角为θ的斜面上,a与竖直方向的夹角也为θ,θ=30°,B与斜面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。若mA=1kg,mB=4kg,求: (1)轻绳a拉力Ta的大小; (2)物块B与斜面之间摩擦力Ff的大小; (3)若mA、mB数值未知,其它条件均不变,系统始终处于静止状态,求的最大值。 【答案】(1);(2)25N;(3) 【详解】(1)对A、B受力分析如图所示 对A在竖直方向有 解得 (2)根据A、B的受力分析可得 而对B在平行于斜面方向有 代入数据解得 (3)当A的质量达到一定值后,B与斜面间的摩擦力将达到最大静摩擦,此时的比值也将达到最大值,对物体B,在沿着斜面方向有 在垂直斜面的方向上有 其中 , 联立解得的最大值 7.(23-24高一上·江苏盐城·期末)如图所示,一只长方体形空铁箱质量为2.5kg,长1.2m。铁箱在129N水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动。铁箱内一质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。 (1)求木块对铁箱压力的大小。 (2)求铁箱与水平面间的动摩擦因数。 (3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,当箱的速度为6m/s时撤去拉力,求经多长时间木块从铁箱的左侧到达右侧。 【答案】(1);(2)0.3;(3) 【详解】(1)木块质量为,受重力、铁箱压力、铁箱摩擦力作用,设系统加速度为,据题意水平方向根据牛顿第二定律 竖直方向根据平衡条件 又 解得 (2)设铁箱质量为,受地面摩擦力为,以铁箱和木块为研究对象,根据牛顿第二定律 解得 (3)设撤去拉力后木块和铁箱间摩擦力大小为,地面对铁箱摩擦力为,木块和铁箱的加速度大小分别为和,经时间运动的位移分别为和。 由牛顿第二定律有 根据运动学公式得 且 解得 8.(23-24高一上·江苏常州·期末)如图所示,在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.3.物体在拉力F的作用下由静止开始运动,F的大小为10N,方向沿斜面向上.加速一段时间后撤去F,让物体在斜面上运动.g取10m/s2,求: (1)在拉力F作用下物体的加速度; (2)撤去F后上滑过程中物体的加速度; (3)下滑过程中物体的加速度。 【答案】(1)1.6m/s2,方向沿斜面向上;(2) -8.4m/s2,方向沿斜面向下;(3)3.6m/s2,方向沿斜面向下 【详解】(1)物体沿斜面向上做匀加速直线运动,设加速度为a1,根据牛顿第二定律有 代入数据解得 a1=1.6m/s2 方向沿斜面向上。 (2)撤去F后,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设加速度为a2,根据牛顿第二定律有 代入数据解得 a2= -8.4m/s2 方向沿斜面向下。 (3)由于 物体沿斜面向下做匀加速直线运动,直至滑离斜面.设加速度为a3,根据牛顿第二定律有 代入数据解得 a3=3.6m/s2 方向沿斜面向下 9.(23-24高一上·江苏镇江·期末)幼儿园滑梯实物如图1所示,该滑梯可简化为如图2所示的倾斜滑道AB和水平滑道BC组成,AB与水平面间的夹角θ为,BC长,滑道与儿童间的动摩擦因数为0.5。一儿童由静止开始从A点滑下,经过B点,恰好滑行到C点。其经过B点进入水平滑道时,速度大小减小为原来的。儿童可看做质点,不计空气阻力,重力加速度取,,。求 (1)儿童沿倾斜滑道AB下滑时加速度大小; (2)儿童在水平滑道B点的速度大小; (3)倾斜滑道AB的长度。 【答案】(1);(2);(3) 【详解】(1)儿童在倾斜滑道上时,根据牛顿第二定律有 解得 (2)儿童在水平滑道上时,根据牛顿第二定律有 解得 由匀减速直线运动规律有 可得 (3)儿童在倾斜滑道B点的速度大小 在AB段由匀加速直线运动规律有 解得 10.(23-24高一上·江苏苏州·期末)如图甲所示,筷子是中国人常用的饮食工具。如图乙所示,用筷子夹质量为m的小球,筷子与小球球心均在同一竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为,重力加速度为g。 (1)若不计小球和筷子之间的摩擦,求小球静止时每根筷子对小球压力的大小; (2)若不计小球和筷子之间的摩擦,每根筷子对小球压力的大小为,求小球此时的加速度a; (3)若小球与筷子之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使小球不下滑,求每根筷子对小球压力的最小值。 【答案】(1);(2)g,方向竖直向上;(3) 【详解】(1)不计小球和筷子之间的摩擦,根据受力分析可知 解得 (2)不计小球和筷子之间的摩擦,根据牛顿第二定律 解得 方向竖直向上。 (3)筷子对小球的压力太小时,小球有下滑的趋势,最大静摩擦力沿筷子向上,如图所示。小球平衡时,有 , 联立解得每根筷子对小球压力的最小值 1 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题04 运动和力的关系(一) 考点一 探究加速度与物体受力力、物体质量的关系 1.(23-24高三上·江苏无锡·阶段练习)小米同学用如图所示装置探究物体的加速度与力的关系。下列操作中,是为了保证“细线下端悬挂钩码的重力可视为小车受到的合力”这一条件的是(  )    A.实验前应调节定滑轮高度,使定滑轮和小车间的细线与木板平行 B.小车的质量应远小于钩码的质量 C.实验前应将木板远离打点器的一端适当垫高,以平衡摩擦力 D.实验时,应先接通打点计时器电源,后释放小车 2.(23-24高三上·江苏·期末)在探究“加速度与质量关系”的实验中,甲、乙、丙、丁四个小组分别保持合力不变,测得若干组数据,并得到如图所示的1、2、3、4四条曲线。转换成图像是四条过原点的直线。则合力最大的是(  )    A. B. C. D. 3.(22-23高三上·江苏连云港·期末)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度。小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,手机测得加速度随时间变化图像如题图2所示,其中减速过程中加速度超过了手机的显示范围。关于此实验的分析,下列描述正确的是(  ) A.小车加速过程中的加速度约为 B.小车与制动器碰撞前的速度大小约为 C.与不放手机相比,制动前细线对小车的拉力较小 D.与不放手机相比,制动前小车的加速度较大 4.(23-24高一上·江苏盐城·期末)用图示装置做“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验,下列操作中正确的是(  ) A.电火花打点计时器选用4~6V交流电源 B.平衡摩擦力时将砝码盘通过细线挂在小车上 C.实验中,释放小车与接通打点计时器需同时进行 D.实验中改变小车的质量后,不需要重新平衡摩擦力 5.(23-24高一上·江苏盐城·期末)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某研究小组利用如图1所示实验装置,在满足所挂钩码质量远小于小车质量的前提下,进行实验数据测量、计算和分析。 根据测量数据,作出小车的加速度随细线拉力变化的图线,如图2所示。你认为在实验过程中可能存在的问题是(    ) A.先释放小车,后接通电源 B.补偿阻力时木板右端垫得不够高 C.先接通电源,后释放小车 D.电源电压过高造成小车加速度测量值偏大 6.(23-24高一上·江苏扬州·期末)某学习小组用如图所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”,下列操作正确的是(  ) A.固定打点计时器时应调节图中P B.打点计时器通过Q与电源相连 C.当细绳与木板不平行时应调节图中R使细绳与木板平行 D.阻力补偿时应调节图中S使小车能匀速下滑 7.(23-24高一上·江苏·期末)如图所示,用该装置来探究小车的加速度与所受合力的关系,将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细沙,直到小车刚开始运动为止(设最大静摩擦等于滑动摩擦力大小),记下传感器的最大示数。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入适量细沙后释放,记下传感器的示数。关于该实验,下列说法中不正确的是(  ) A.实验中不需要天平测量小车质量 B.实验中小车运动时所受阻力为 C.实验中小车所受的合力为 D.用加沙的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 8.(23-24高一上·江苏无锡·期末)学习小组进行“探究加速度a与物体质量M、物体受力F的关系”的实验,实验装置如图甲所示: (1)关于平衡摩擦力的观点,下列说法正确的是 ; A.车放在倾斜长木板上,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹,说明小车平衡摩擦力了 B.在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力 C.平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小 D.平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小 (2)若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随 的变化图像(选填“”或“”); (3)图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带,实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s,每两个相邻计数点之间都有4个点没有画出,小车运动的加速度为 m/s2。(结果保留三位有效数字); (4)某同学在做保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时,根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是 ; A.木板右端所垫物体较低,使得木板的倾角偏小 B.木板右端所垫物体较高,使得木板的倾角偏大 C.小车质量远大于砝码和砝码盘的总质量 D.砝码和砝码盘的总质量不满足远小于小车质量 (5)该小组又对实验方案进行了改进,来研究小车加速度a与F的关系,装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,用小桶替换砝码盘,并缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0 。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1。释放小车,实时记录小车运动时传感器的示数F2。 改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 ; A.F1 B.F2 C.F1-F2 D.F2-F0 (6)关于该改进的实验,下列说法中正确的是 。 A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 B.实验中需要将长木板右端垫高 C.随着F的增大,戊图中所画的a与F图线仍会弯曲 D.用加砂的方法改变拉力的大小与砝码盘的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 9.(23-24高一上·江苏常州·期末)实验小组做“探究加速度与力的关系”实验。 (1)同学们安装了如图甲所示装置,准备接通电源打第一张纸带时,一位同学发现了操作和装置存在问题,它们是(只要指出两个问题即可): ① ; ② 。 (2)纠正所有问题后,实验得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,选择某点为起始点O,隔一定距离后,取连续打出的点A、B、C、D…,测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…,计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为…。以平均速度为纵坐标,相应的运动时间t为横坐标,作出图像如图丙所示,图线纵轴的截距表示 ;若图线的斜率为k,则小车的加速度大小为 。 (3)以砂和砂桶的总重力为小车所受的拉力F,改变砂桶中砂的质量,得到小车的加速度a与F关系图线如图丁,图线发生弯曲的原因是: 。 10.(23-24高一上·江苏镇江·期末)小明在实验室中利用牛顿第二定律测量小车质量,实验装置如图1所示。 实验操作步骤如下: ①在小车上挂上小吊盘,调整滑轮高度,使细线平行于木板; ②在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码,将小车拉到靠近打点计时器处; ③接通打点计时器电源,释放小车,关闭电源,取下纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m; ④重新安装纸带,仅改变小车中砝码的质量,重复步骤③。 (1)安装纸带时,有图2(a)、(b)两种穿法,你认为正确的是 (选填“a”或“b”)。 (2)实验前需要先补偿小车受到的阻力,在补偿阻力前,下列操作正确的是 A.需要取下小吊盘和物块 B.只需要取下小吊盘中的物块 C.不需要取下小吊盘和物块 (3)上述(2)操作正确后,调整木板右端的高度,用手轻推小车,打点计时器在纸带上打出一系列间距均匀增大的点,后续操作是 A.增大木板右端的高度 B.减少木板右端的高度 C.无需调整,阻力已经平衡 (4)某次实验后,取纸带上清晰的部分如图3所示。打点计时器的频率为50Hz,可求出小车的加速度a为 m/s2(保留两位有效数字)。 (5)以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出关系图线如图4所示,测得图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,重力加速度为g,则小车的质量为 (用k、b、g表示)。 考点二 力学单位制 11.(23-24高一上·江苏镇江·期末)下列仪器所测的物理量不是国际单位制力学基本量的是(  ) A.原子钟 B.天平 C. 弹簧测力计 D.卷尺 12.(23-24高一上·江苏·期末)1960年第11届国际计量大会选出了国际单位制,下列选项中全部为国际单位制的基本单位的是 (  ) A.米、质量、秒 B.米、千克、秒 C.电流、开尔文、摩尔 D.安培、开尔文、物质的量 13.(22-23高一上·新疆阿克苏·期末)在国际单位制中,力学有三个基本单位,这三个基本单位所对应的物理量分别是(  ) A.长度、时间、质量 B.千克、米、秒 C.力、时间、质量 D.加速度、力、质量 15.(23-24高一上·江苏无锡·期末)以下选项中,哪一组全部是国际单位制中的基本物理量(   ) A.力、质量、长度 B.牛顿、质量、时间 C.长度、质量、时间 D.千米、焦耳、时间 16.(23-24高一上·江苏常州·期末)下列力学单位中,属于基本单位的是(  ) A.力的单位牛顿(N) B.时间的单位秒(s) C.速度的单位米每秒(m/s) D.加速度的单位米每二次方秒(m/s2) 17.(23-24高一上·江苏连云港·期末)国际单位制规定七个基本物理量的单位为基本单位,下列选项中均为基本单位的是(    ) A.m、N、kg B.m、kg、s C.kg、m/s2、s D.m/s2、kg、N 18.(23-24高一上·江苏无锡·期末)下列单位中,不是国际单位制基本单位的是(  ) A.牛顿 B.米 C.千克 D.秒 19.(23-24高一上·江苏南通·期末)下列力学单位中,属于导出单位的是(  ) A.米 B.秒 C.千克 D.牛顿 20.(22-23高一上·江苏徐州·期末)下列力学单位中,是国际单位制中基本单位的是(    ) A.km(千米) B.min(分) C.N(牛顿) D.s(秒) 考点三 牛顿第二定律 21.(23-24高一上·江苏·期末)对一些生活中的现象,某同学试图从牛顿运动定律角度加以分析,其中正确的是(  ) A.“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的惯性减小了 B.汽车匀速直线运动时,所受合力为零,其惯性也为零 C.“以卵击石”,石头对鸡蛋的作用力大小等于鸡蛋对石头的作用力大小 D.人乘坐电梯加速上升时,电梯对人的支持力大于人对电梯的压力 22.(23-24高二上·江苏淮安·期末)质量为1kg的物体以2m/s的速度做直线运动,现对物体施加与速度反向的作用力F,经过2s,速度变为.则F的大小为(  ) A.0N B.2N C.4N D.6N 23.(23-24高二上·江苏南京·期末)如图所示,一个质量为的沙发静止在水平地面上,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用的力推沙发,与相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(取),下列说法正确的(  ) A.沙发不会被推动 B.沙发将沿着的方向移动,加速度为 C.沙发的加速度大小为 24.(23-24高三上·江苏苏州·期末)小李同学想测量地铁启动过程的加速度,他在一根细线的下端绑着一串钥匙,另一端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动的过程中,小李发现细线向后偏离竖直方向θ角并相对车厢保持静止,则地铁加速度的大小为(  ) A. B. C. D. 25.(23-24高二下·江苏南京·期末)如图所示,甲、乙两名质量分别为m1和m2的运动员,各抓住轻质绳的一端(运动员脚未着地),绳子与滑轮间的摩擦不计,滑轮和绳子质量均不计,则(  ) A.若m1>m2,两运动员紧抓绳子与绳子保持相对静止,乙与绳子间的摩擦力大小为m2g B.若m1>m2,两运动员紧抓绳子与绳子保持相对静止,绳子中的拉力大于m1g C.若m1=m2,乙抓住绳子不动,甲抓住绳子由静止开始加速上爬,乙与绳子间的摩擦力大于m2g D.若m1=m2,乙抓住绳子不动,甲抓住绳子由静止开始加速上爬,且甲、乙距地面初始高度相同,则甲先到达滑轮处 26.(23-24高一上·江苏·期末)为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是 A. B. C. D. 27.(23-24高一上·江苏常州·期末)水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件,其中4个恰好占据车厢底部,另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示),重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时,工件A与D之间恰好没有作用力,下列说法正确的是(  ) A.车的加速度为 B.工件B对工件A的作用力为0 C.工件C对工件B的作用力为 D.工件B对车厢底部的压力为3mg 28.(23-24高一上·江苏盐城·期末)如图所示,一根不计质量的轻杆AC垂直插入竖直墙内,杆的另一端装一质量不计的光滑小滑轮,一根轻细绳BCD跨过滑轮,绳子B端固定在墙上,且BC段与墙之间的夹角为,CD段竖直且足够长。一质量为带孔的小球穿在细绳CD段上,小球以加速度匀加速下滑,不计空气阻力,。则轻杆对滑轮的作用力大小为(  ) A. B. C. D. 29.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图所示,物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,其右侧弹簧处于拉伸状态。下列情形中,物块A的摩擦力一定会发生变化的是(    ) A.木箱向上加速 B.木箱向下加速 C.木箱向右加速 D.木箱向右匀速 30.(23-24高一上·江苏南通·期末)某同学利用弹弓,将质量为0.1kg的小球竖直向上射出,2s后小球到达最高点,此时小球上升的高度为30m。空气阻力大小恒定,重力加速度g取10m/s2。求: (1)小球上升时的加速度大小a; (2)小球在空中受到的阻力大小f。 考点四 超重和失重 31.(23-24高一上·江苏徐州·期末)用轻质细绳拉着物体竖直向上运动,其v—t图像如图所示,不计空气阻力。则在t1、t2、t3、t4时刻,细绳拉力最大的是(  ) A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 32.(23-24高一上·江苏淮安·期末)某同学进行颠球训练,将球以初速度大小为v0竖直向上颠出,重力加速度为g,不计空气阻力,则球(  ) A.上升的最大高度为 B.上升过程经位移中点的速度大小 C.上升过程比下降返回至颠出点的时间长 D.上升过程中处于超重状态,下降过程中处于失重状态 33.(22-23高一上·江苏苏州·期末)图甲是上海东方明珠塔和观光电梯示意图。小明乘坐观光电梯时,通过手机上的加速度传感器,记录了电梯从静止开始运动的加速度a随时间t变化情况,近似处理后得到如图乙所示图像(以向上为正方向)。电梯总质量m=3.0×103kg,忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法中正确的是(  ) A.电梯在第1s末的速率为1m/s B.电梯在第10s末速度达到最大 C.电梯在11s到30s内向上做匀速运动且速率为10m/s D.电梯在上升过程中受到的最小拉力为N 34.(23-24高一上·江苏盐城·期末)下列关于力与运动的说法中,正确的是(  ) A.物体速度越大,加速度一定也越大 B.把一个力分解为两个分力时,两个分力不可能同时大于合力 C.物体对桌面的压力是由于该物体发生弹性形变而产生的 D.跳水运动员在跳离踏板后上升的过程中,处于超重状态 35.(23-24高一上·江苏南通·期末)如图所示,滑雪运动员在山坡上加速下滑,则运动员(    ) A.处于失重状态 B.不能看作质点 C.惯性不断增大 D.合力始终为零 36.(23-24高一上·江苏扬州·期末)中国选手朱雪莹获得杭州亚运会蹦床比赛冠军。如图所示,她在从空中下落到压缩蹦床至最低点的过程中(  ) A.一直处于失重状态 B.一直处于超重状态 C.先失重后超重 D.先超重和失重 37.(22-23高一上·江苏·期末)图甲是我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛的一个情景。设这位蹦床运动员质量为,仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律,如图乙所示。g取,不计空气阻力,根据图像可知,下列说法不正确的是(  ) A.运动员在内处于超重状态 B.运动员重心离开蹦床上升的最大高度是 C.跳跃节奏稳定后,处于完全失重状态持续的最长时间为 D.运动员在内先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态 38.(23-24高一上·江苏镇江·期末)某同学用弹簧来研究竖直电梯的运行规律。如图所示,当电梯静止时,弹簧下端挂一重物,指针指在O点。当电梯运动时指针指在A位置,下列说法正确的是(  ) A.重物处于失重状态 B.重物处于超重状态 C.电梯一定是上行 D.电梯一定是下行 39.(23-24高一上·江苏南京·期末)某同学乘电梯上楼过程中加速度a随时间t变化的图像如图所示,取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是(  ) A.t=2s时该同学对地板压力最大 B.t=8.5s时该同学对地板压力最大 C.0~2s电梯加速运动,2s~4s电梯减速运动 D.t=2s时电梯的速度达到最大 40.(23-24高一上·江苏无锡·期末)某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图,D点和A点对应的力值之比约4:3。下列说法中正确的是(  ) A.D点对应人正在站起,处于超重 B.D点和A点对应的人加速度之比约4:3 C.B点对应人正在站起,处于失重 D.图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作 46.(23-24高一上·江苏徐州·期末)如图所示,举重运动员挺举时,先跨步把杠铃挺过头顶并稳定一小段时间,然后运动员保持杠铃上举状态,双腿由跨步变为直立。运动员由跨步变为直立的过程中(  ) A.杠铃一直处于超重状态 B.杠铃一直处于失重状态 C.杠铃先处于超重状态后处于失重状态 D.杠铃先处于失重状态后处于超重状态 1.(23-24高二下·江苏南通·期末)如图所示,一光滑的球装在一密闭的盒子里,球刚好与盒子的各壁相接触,现将盒子竖直向上抛出,最后回到抛出点,若空气阻力大小与速率的平方成正比,则(  ) A.在上升过程中,球对盒子上表面有向上的作用力 B.在上升过程中,球与盒子上下表面都无作用力 C.在下降过程中,球与盒子之间有作用力,且作用力在变小 D.从抛出到回到抛出点的过程中,球与盒子之间始终有作用力 2.(23-24高一上·江苏常州·期末)如图,利用轻绳拉着橡胶轮胎在场地上进行体能训练,绳和水平地面的夹角为α,训练时橡胶轮胎做匀加速直线运动,橡胶轮胎始终不离开地面,下列说法正确的是(  ) A.夹角一定,加速度越大,地面的支持力越大 B.夹角一定,加速度越大,地面的摩擦力越大 C.加速度一定,夹角越大,绳的拉力一定增大 D.加速度一定,夹角越大,绳的拉力可能减小 3.(23-24高一上·江苏常州·期末)某同学用如图甲所示装置探究“加速度与合外力的关系”实验,按要求完成下列问题: (1)关于本实验的一些说法,正确的是 。 A.小车靠近定滑轮,先接通电源再释放小车 B.钩码质量要远小于小车质量 C.补偿阻力时,将无滑轮端适当垫高,并在小车前端连接轻绳且悬挂钩码 D.补偿阻力时,将无滑轮端适当垫高,并在小车后端连纸带且穿过打点计时器,但前端不需要连接轻绳悬挂钩码 (2)调节完毕后,如图乙是某次实验打出的一条纸带,纸带上每五个计时点取一个计数点,测得相邻计数点间的间距。已知所用交流电的周期为T,则相邻计数点间的时间间隔为 ,小车加速度的表达式 (用题及图中所给字母表示) (3)如果某次实验所用的钩码重力为G,弹簧测力计的示数为F,不计动滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦,则下列关系正确的是 。 A.  B.  C.  D. (4)改变悬挂钩码的质量重复实验,测得多组加速度a与弹簧测力计的示数F,作出图像为一过原点的倾斜直线,其斜率为k,则小车质量 。若实验中所用交流电的实际周期小于T,则根据图像求得的小车质量将 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 4.(23-24高一上·江苏无锡·期末)在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小华同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了用力传感器来测细线中的拉力. (1)关于该实验的操作,下列说法正确的是_____________ A.不必用天平测出砂和砂桶的质量 B.需要改变砂和砂桶的总质量,打出多条纸带 C.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 D.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 (2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,B点的瞬时速度是 m/s,小车运动的加速度大小是 m/s2;(计算结果保留三位有效数字) (3)由实验得到小车的加速度与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车与轨道的滑动摩擦力 N; (4)小明同学不断增加砂子质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某十数值,从理论上分析可知,该数值应为 m/s2 5.(23-24高一上·江苏无锡·期末)某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是___________(选填字母)。 A.B. C. (2)如图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值 。(结果保留两位有效数字) (3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,图线明显弯曲,若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为 (用题中出现的物理量表示),为避免图线出现弯曲,可采取的措施是 。 A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器 B.在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量 C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力 D.实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点 (4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。 实验中将长木板水平放置,操作得到如图小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为与,依据图像可求得小车质量 。 6.(23-24高一上·江苏泰州·期末)如图所示,轻绳a系物块A悬挂在O点,A、B之间用轻绳b水平连接,物块B静止于倾角为θ的斜面上,a与竖直方向的夹角也为θ,θ=30°,B与斜面间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。若mA=1kg,mB=4kg,求: (1)轻绳a拉力Ta的大小; (2)物块B与斜面之间摩擦力Ff的大小; (3)若mA、mB数值未知,其它条件均不变,系统始终处于静止状态,求的最大值。 7.(23-24高一上·江苏盐城·期末)如图所示,一只长方体形空铁箱质量为2.5kg,长1.2m。铁箱在129N水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动。铁箱内一质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.25.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。 (1)求木块对铁箱压力的大小。 (2)求铁箱与水平面间的动摩擦因数。 (3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,当箱的速度为6m/s时撤去拉力,求经多长时间木块从铁箱的左侧到达右侧。 8.(23-24高一上·江苏常州·期末)如图所示,在倾角37°足够长的斜面上有一个质量为1kg的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.3.物体在拉力F的作用下由静止开始运动,F的大小为10N,方向沿斜面向上.加速一段时间后撤去F,让物体在斜面上运动.g取10m/s2,求: (1)在拉力F作用下物体的加速度; (2)撤去F后上滑过程中物体的加速度; (3)下滑过程中物体的加速度。 9.(23-24高一上·江苏镇江·期末)幼儿园滑梯实物如图1所示,该滑梯可简化为如图2所示的倾斜滑道AB和水平滑道BC组成,AB与水平面间的夹角θ为,BC长,滑道与儿童间的动摩擦因数为0.5。一儿童由静止开始从A点滑下,经过B点,恰好滑行到C点。其经过B点进入水平滑道时,速度大小减小为原来的。儿童可看做质点,不计空气阻力,重力加速度取,,。求 (1)儿童沿倾斜滑道AB下滑时加速度大小; (2)儿童在水平滑道B点的速度大小; (3)倾斜滑道AB的长度。 10.(23-24高一上·江苏苏州·期末)如图甲所示,筷子是中国人常用的饮食工具。如图乙所示,用筷子夹质量为m的小球,筷子与小球球心均在同一竖直平面内,且筷子和竖直方向的夹角均为,重力加速度为g。 (1)若不计小球和筷子之间的摩擦,求小球静止时每根筷子对小球压力的大小; (2)若不计小球和筷子之间的摩擦,每根筷子对小球压力的大小为,求小球此时的加速度a; (3)若小球与筷子之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使小球不下滑,求每根筷子对小球压力的最小值。 1 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题04 运动和力的关系(一)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理上学期期末真题分类汇编(江苏专用)
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