广东省广州市华南师范大学附属中学2024-2025学年高一上学期第二次月考物理试题

2024-2025学年广东省广州市华南师大附中高一（上）第二次月考物理试卷 一．不定项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一项符合题意，漏选得2分，错选或不选得零分） 1．（4分）赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度越大，加速度越大 B．加速度是矢量，方向一定与速度方向相同 C．加速度变大，则速度也一定是在变大 D．速度变化越快，加速度越大 （多选）2．（4分）如图所示的位移—时间（s﹣t）图像和速度—时间（v﹣t）图像中给出了四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点出发运动的情况，则下列说法正确的是（　　） A．0～t1内，甲车做加速运动，乙车做减速运动 B．0～t2内，丙、丁两车一定存在加速度相等的时刻 C．t1时刻乙车在前，甲车在后 D．t2时刻丁车在前，丙车在后 3．（4分）精确测量不同地区重力加速度g值的大小有助于了解地球内部结构，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”。具体做法：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落回原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高h的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T2，测得T1、T2和h，可求得g等于（　　） A． B． C． D． 4．（4分）如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为550吨的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，g＝10m/s2）（　　） A．10根 B．9根 C．8根 D．7根 （多选）5．（4分）如图所示，两楔形物体M，N叠放在一起保持静止，M的上端与一竖直细线连接，细线的另一端固定在天花板的O点，N放在水平地面上。下列说法正确的是（　　） A．M可能受四个力的作用 B．N可能受两个力的作用 C．M受到的摩擦力可能沿M、N接触面斜向下 D．地面对N的支持力可能小于M和N的总重力 6．（4分）如图所示，质量M＝5kg的物体静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮与质量m＝2kg的小球Q连接在一起，初始时刻滑轮与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球Q刚好位于竖直方向，现在用一水平向左的力F缓慢拉动小球Q，直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6。下列说法中正确的是（　　） A．此过程中Q受到的力F最大值为15N B．即将滑动时，P受到的摩擦力大小为17N C．小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53° D．即将滑动时，轴对滑轮的作用力大小为 （多选）7．（4分）如图所示，一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴O上，另一端固定在质量为m的小球上，在O点的正上方有一光滑定滑轮，细绳通过滑轮与小球连接，在细绳的另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态。若缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，下列说法正确的是（　　） A．细绳的拉力大小不变 B．细绳的拉力大小逐渐变小 C．弹簧形变量不变 D．弹簧形变量逐渐变大 （多选）8．（4分）如图所示，四个通过绳子连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力大小相等，方向水平向右，重力加速度大小为g，则（　　） A．每根绳与竖直方向的夹角相等 B．若增加悬挂灯笼绳子的长度，绳子与竖直方向的夹角变小 C．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角变小 D．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不变 9．（4分）如图甲所示，在倾角37°足够长的固定斜面上，以沿斜面向上为正方向，t＝0时刻，将一质量m＝1.0kg的物体轻放在斜面上，同时施加如图乙所示的平行于斜面方向的力F。物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50，其与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2。则图中可能正确反映物体受到的摩擦力f随时间t变化关系的是（　　） A． B． C． D． 10．（4分）两无人机A、B进行“空中停车”测试（即减速直至停在空中）。它们沿同一直线同向飞行。t＝0时刻，A以速度v1＝10m/s、加速度大小做匀减速直线运动；此时在A的后方距离为13m处，B以速度v2＝4m/s、加速度大小做匀加速直线运动。一段时间t＞3s后，为了避免和前方的A相撞，B做匀减速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．t＝1s时，A、B的速度相等 B．测试过程中A、B的最大距离为15m C．若B不减速则5s末追上A D．若t＝4s时，B开始做匀减速直线运动，为了避免和前方的A相撞，B的加速度大小至少为12m/s2 二、非选择题（本题共5小题，共60分，按要求作答） 11．（12分）（1）某实验小组用如图1所示的装置测量自由落体运动的加速度，离地高度h＝1.25m释放重物，其操作步骤如下，下述步骤中有错误的是 　 　。 A．按照图示的装置安装实验器材 B．先释放纸带再闭合开关接通电源，打出一条纸带 C．多次正确进行实验，选择点迹最清晰的纸带 D．逐差法计算重力加速度时，每隔四个计时点取一个计数点 （2）在做“研究小车匀加速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带如图2所示，每隔四个计时点取一个计数点，每两个相邻计数点间的距离为sn，且s1＝0.96cm，s2＝2.88cm，s3＝4.80cm，s4＝6.72cm，s5＝8.64cm，实验所用电源频率为50Hz。 ①相邻两个计数点间所对应的时间间隔T＝ 　 　s，计数点5和计数点6之间的距离s6＝ 　 　cm； ②小车运动的加速度大小a＝ 　 　m/s2，打计数点4时小车的速度大小v4＝ 　 　m/s；（均保留三位有效数字） ③如果当时电源的频率是49Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．（6分）某同学设计了如图甲所示的实验装置来验证力的平行四边形定则。已知两根直杆在同一竖直面上，a杆竖直，b杆倾斜，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，轻绳穿过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物块A，在轻绳的左端连接力传感器（力传感器的重力忽略不计），重力加速度为g。实验步骤如下： ①用天平测出物块A的质量m； ②测出轻绳的长度L，P、Q两点间的水平距离D； ③改变物块A的质量m，记录力传感器相应的示数F。 （1）要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式 　 　（用题中给出的物理量表示）。 （2）若轻绳的P端不动，将Q端沿杆稍微向上移动，力传感器的示数 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某同学改变物块A的质量，作F﹣m的图像，如图乙，图像的斜率为k，但是他忘记了记录间距D的大小，利用图乙和已知物理量求出D为 　 　（L，k，g已知）。 13．（12分）如图甲所示，银行取款机房装有单边自动感应门，其中有一扇玻璃门与墙体固定，另一扇是可动玻璃门。当人进入了感应区时，可动玻璃门将自动开启，反之将自动关闭，图乙为感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时，可动玻璃门先匀加速运动了0.3m，用时0.5s，而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门： （1）匀加速运动的加速度大小； （2）运动过程中的最大速度大小； （3）开启全程运动的总时间。 14．（14分）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R＝5cm、质量m＝50kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d＝5cm，与水平面的夹角α＝37°。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，g取10m/s2）。求： （1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。 15．（16分）如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数为，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为m，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知：sin30°，cos30°，sin45°，cos45°。 （1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力作用，求轻绳的拉力F的大小； （2）若物块B的质量为m，求物块A受到的摩擦力的大小和方向； （3）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 参考答案与试题解析 题号 1 3 4 6 9 10 答案 D C C A B D 一．不定项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一项符合题意，漏选得2分，错选或不选得零分） 1．（4分）赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念……”。所以对加速度的认识应该引起大家的重视。下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度越大，加速度越大 B．加速度是矢量，方向一定与速度方向相同 C．加速度变大，则速度也一定是在变大 D．速度变化越快，加速度越大 【答案】D 【分析】加速度描述的是速度改变的快慢，加速度与速度变化和发生速度变化的时间长短有关，但与速度的大小无关。 【解答】解：A.加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度越大，但加速度不一定大，故A错误； B.加速度是矢量，方向不一定与速度方向相同，故B错误； C.物体的加速度变大，则速度变化快，不一定是在变大，故C错误； D.加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故D正确。 故选：D。 （多选）2．（4分）如图所示的位移—时间（s﹣t）图像和速度—时间（v﹣t）图像中给出了四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点出发运动的情况，则下列说法正确的是（　　） A．0～t1内，甲车做加速运动，乙车做减速运动 B．0～t2内，丙、丁两车一定存在加速度相等的时刻 C．t1时刻乙车在前，甲车在后 D．t2时刻丁车在前，丙车在后 【答案】BD 【分析】x﹣t图像的形状反映了物体的位移随时间变化的情况，图像的斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，曲线则表示物体做变速直线运动，两条x﹣t图像的交点表示两个物体在某一时刻处于同一位置。v﹣t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，斜率表示加速度的大小及方向，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移。 【解答】解：A、x﹣t图像的斜率表示速度，0～t1内，甲车做匀速直线运动，乙车做减速运动，故A错误； B、v﹣t图像斜率表示加速度的大小及方向，0～t2内，丙的加速度不变，丁的加速度逐渐减小，在某点斜率平行时两车加速度相等，故B正确； C、t1时刻两车位移相同，在同一位置，故C错误； D、v﹣t图像与时间轴所包围的“面积”表示位移，t2时刻丁车图像与时间轴所包围的“面积”大，故丁车在前，丙车在后，故D正确。 故选：BD。 3．（4分）精确测量不同地区重力加速度g值的大小有助于了解地球内部结构，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”。具体做法：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落回原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高h的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T2，测得T1、T2和h，可求得g等于（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【分析】小球竖直上抛和自由落体运动的时间相等，加速度相等，运用运动学公式解答。 【解答】解：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据t上＝t下，可知从最高点下落到O点所用时间为，故，从最高点下落到P点所用时间为，则有，从O点至P点过程，由竖直上抛运动规律可得，联立解得，故C正确，ABD错误。 故选：C。 4．（4分）如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为550吨的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊（，g＝10m/s2）（　　） A．10根 B．9根 C．8根 D．7根 【答案】C 【分析】本题的关键在于分析吊起钢筒时每根绳子所需承受的拉力与绳子的最大承受力之间的关系。通过建立力的平衡方程，将重力分解到每根绳子上，结合每根绳子与竖直方向的夹角，计算出每根绳子需要承受的拉力。再根据绳子的最大承受力，确定至少需要多少根绳子才能确保吊起钢筒而不超载。 【解答】解：设至少需要n根绳子才能成功起吊，根据平衡条件得 nTcos30°＝mg 则 代入数据解得 所以至少需要8根绳子才能成功起吊，故ABD错误，C正确。 故选：C。 （多选）5．（4分）如图所示，两楔形物体M，N叠放在一起保持静止，M的上端与一竖直细线连接，细线的另一端固定在天花板的O点，N放在水平地面上。下列说法正确的是（　　） A．M可能受四个力的作用 B．N可能受两个力的作用 C．M受到的摩擦力可能沿M、N接触面斜向下 D．地面对N的支持力可能小于M和N的总重力 【答案】ABD 【分析】M、N之间可分为有压力和无压力两种情况，细线的拉力可能等于0，按照重力、支持力、压力、摩擦力、拉力的顺序分析。 【解答】解：AB.若M和N不挤压，则两者间无弹力，对M受力分析，可知M只受重力和细线的拉力，对N受力分析，可知N只受重力和支持力，若M和N挤压，M受重力和N的支持力、摩擦力、若N的支持力小于M的重力，则受细线的拉力，故AB正确； C.对M受力分析，若绳上无拉力，则M有沿斜面向下滑动的趋势，故受到的静摩擦力方向沿M，N接触面斜向上；若绳上有拉力，M和N不挤压，则M不受摩擦力；若绳上有拉力，N对M有支持力，则根据平衡关系，可知M受到沿M，N接触面斜向上的静摩擦力，所以M受到的摩擦力不可能沿M、N接触面斜向下，故C错误； D.若细线的拉力不等于零，对M、N整体受力分析，可知N所受地面的支持力小于M和N的总重力，故D正确。 故选：ABD。 6．（4分）如图所示，质量M＝5kg的物体静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮与质量m＝2kg的小球Q连接在一起，初始时刻滑轮与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球Q刚好位于竖直方向，现在用一水平向左的力F缓慢拉动小球Q，直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的动摩擦因数μ＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6。下列说法中正确的是（　　） A．此过程中Q受到的力F最大值为15N B．即将滑动时，P受到的摩擦力大小为17N C．小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53° D．即将滑动时，轴对滑轮的作用力大小为 【答案】A 【分析】ABC.物块P刚要在地面上滑动时，分别研究P和Q，根据平衡条件、滑动摩擦力的计算公式、数学知识分别列式，即可分析判断； D.即将滑动时，由平行四边形定则，确定绳子对滑轮的作用力大小，再由平衡条件，可确定轴对滑轮的作用力大小。 【解答】解：ABC.设滑动时轻绳拉力为T，则物块P刚要在地面上滑动时， 对P，由平衡条件得： Tsin37°＝μ（Mg﹣Tcos37°）， 解得： T＝25N 则摩擦力为： Ff＝Tsin37°＝25N×0.6＝15N， 对小球Q，设此时连着小球Q的绳子与竖直方向的夹角为θ，同一根绳子力的大小相等，由平衡条件得： Tcosθ＝mg，Tsinθ＝F， 且由数学知识可得：cosθ2+sinθ2＝1， 联立可得：cosθ＝0.8，F＝15N， 则θ＝37°， 由Tcosθ＝mg、Tsinθ＝F可得，F＝mgtanθ，由题知，在小球Q缓慢移动的过程中θ逐渐增大，tanθ逐渐增大，所以F逐渐增大，则当小球Q与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大时，F最大，即15N，且最大夹角为37°；故A正确，BC错误； D.即将滑动时，由平行四边形定则可知，绳子对滑轮的作用力大小为：2Tcos37°＝2×25N×0.8＝40N， 由平衡条件可知，轴对滑轮的作用力大小为40N，故D错误； 故选：A。 （多选）7．（4分）如图所示，一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴O上，另一端固定在质量为m的小球上，在O点的正上方有一光滑定滑轮，细绳通过滑轮与小球连接，在细绳的另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态。若缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，下列说法正确的是（　　） A．细绳的拉力大小不变 B．细绳的拉力大小逐渐变小 C．弹簧形变量不变 D．弹簧形变量逐渐变大 【答案】BC 【分析】以小球为研究对象，受力分析，组建三角形，根据相似三角形法则求解细绳的拉力大小、弹簧弹力大小变化情况；结合胡克定律求解弹簧形变量变化。 【解答】解：以小球为研究对象，受力分析，受到三个力，重力mg、弹簧的弹力F和细绳的拉力FT，如图所示 由平行四边形法则可知三力可构成一个首尾相接的矢量三角形，如图所示 这个力的三角形与△OAB相似，设OB＝l1，OA＝l2，AB＝l3，则，由于mg、l1不变，l3变小，所以FT变小； 设弹簧的原长为l0，劲度系数为k，压缩量为x，则l2＝l0﹣x，根据胡克定律F＝kx可得，因不变，故弹簧压缩量为x不变。故BC正确，AD错误； 故选：BC。 （多选）8．（4分）如图所示，四个通过绳子连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力大小相等，方向水平向右，重力加速度大小为g，则（　　） A．每根绳与竖直方向的夹角相等 B．若增加悬挂灯笼绳子的长度，绳子与竖直方向的夹角变小 C．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角变小 D．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不变 【答案】AD 【分析】分别选取不同的研究对象，依次使用整体和隔离的分析方法结合共点力平衡条件，列式求解即可。 【解答】解：对灯笼整体作为研究对象，设绳子与竖直方向夹角为α，受力分析，如图所示： 根据平衡条件得： 对下面的n个灯笼（n＜4）的整体分析，设绳子与竖直方向夹角为β，根据平衡条件可知，可知β＝α，由此可知每根绳与竖直方向的夹角均相同，故AD正确，BC错误。 故选：AD。 9．（4分）如图甲所示，在倾角37°足够长的固定斜面上，以沿斜面向上为正方向，t＝0时刻，将一质量m＝1.0kg的物体轻放在斜面上，同时施加如图乙所示的平行于斜面方向的力F。物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50，其与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2。则图中可能正确反映物体受到的摩擦力f随时间t变化关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】求出重力沿斜面分力的大小，根据平衡条件可求出静摩擦力大小；求出最大静摩擦力的大小，1s后物体受到滑动摩擦力，从而得出符合题意的荅案。 【解答】解：AD.物块所受重力沿斜面向下的分力大小为mgsin37°＝1×10×0.6N＝6N，0～1s时间内，F＝4N时，物块受到沿斜面向上的静摩擦力，根据物体的平衡条件有 F+f＝mgsin37°＝6N，可得f＝6N﹣F＝6N﹣4N＝2N，故AD错误； BC.物块所受斜面的最大静摩擦力fm＝μmgcos37°＝0.5×1×10×0.8N＝4N，1s后，F＝﹣4N，沿斜面向下，物体下滑，受沿斜面向上的滑动摩擦力，则f＝4N，方向沿斜面向上，为 正值，故B正确，C错误。 故选：B。 10．（4分）两无人机A、B进行“空中停车”测试（即减速直至停在空中）。它们沿同一直线同向飞行。t＝0时刻，A以速度v1＝10m/s、加速度大小做匀减速直线运动；此时在A的后方距离为13m处，B以速度v2＝4m/s、加速度大小做匀加速直线运动。一段时间t＞3s后，为了避免和前方的A相撞，B做匀减速直线运动。下列说法正确的是（　　） A．t＝1s时，A、B的速度相等 B．测试过程中A、B的最大距离为15m C．若B不减速则5s末追上A D．若t＝4s时，B开始做匀减速直线运动，为了避免和前方的A相撞，B的加速度大小至少为12m/s2 【答案】D 【分析】根据v＝v0+at求解A、B速度相等的时间；当A、B速度相等时距离最大，由结合相对位置关系求解最大距离；若B不减速，由结合相对位置关系求解B追上A时间；若t＝4s时，B开始做匀减速直线运动，根据v＝v0+at和结合相对位置关系求解B的加速度大小。 【解答】解：A．依题意，设经过时间t，速度相等，由v＝v0+at可得 v1﹣a1t＝v2+a2t 解得 可知t＝1.5s时，A、B的速度相等。故A错误； B．测试过程中，当二者速度相同时，具有最大距离为 故B错误； C．设若B不减速经t1追上A，则有 带入数据 解得 或 故C错误； D．依题意，t＝4s时，A的速度为 vA＝v1﹣a1t＝10m/s﹣2×4m/s＝2m/s B的速度为 vB＝v2+a2t＝4m/s+2×4m/s＝12m/s 二者距离为 为了避免和前方的A相撞，设B的加速度大小至少为aB，则有 vB﹣aBt2＝vA﹣a1t2， 代入数据12﹣aBt2＝2﹣2t2 联立，解得 故D正确。 故选：D。 二、非选择题（本题共5小题，共60分，按要求作答） 11．（12分）（1）某实验小组用如图1所示的装置测量自由落体运动的加速度，离地高度h＝1.25m释放重物，其操作步骤如下，下述步骤中有错误的是 　B　。 A．按照图示的装置安装实验器材 B．先释放纸带再闭合开关接通电源，打出一条纸带 C．多次正确进行实验，选择点迹最清晰的纸带 D．逐差法计算重力加速度时，每隔四个计时点取一个计数点 （2）在做“研究小车匀加速直线运动”的实验时，某同学得到一条纸带如图2所示，每隔四个计时点取一个计数点，每两个相邻计数点间的距离为sn，且s1＝0.96cm，s2＝2.88cm，s3＝4.80cm，s4＝6.72cm，s5＝8.64cm，实验所用电源频率为50Hz。 ①相邻两个计数点间所对应的时间间隔T＝ 　0.1　s，计数点5和计数点6之间的距离s6＝ 　10.56　cm； ②小车运动的加速度大小a＝ 　1.92　m/s2，打计数点4时小车的速度大小v4＝ 　0.768　m/s；（均保留三位有效数字） ③如果当时电源的频率是49Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 　偏大　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B；（2）①0.1，10.56；②1.92，0.768；③偏大。 【分析】（1）根据打点计时器使用的实验要求和注意事项进行分析判断； （2）①根据交流电的频率结合计数点的间隔计算时间，利用匀变速直线运动推论求解相应的距离； ②根据逐差法求解加速度公式代入数据求解加速度大小，利用平均速度和瞬时速度的关系求解瞬时速度； ③根据逐差法公式分析误差。 【解答】解：（1）A.应按照图示的装置安装实验器材，故A正确； B.实验中应先接通电源，再释放纸带，故B错误； C.应多次正确进行实验，从打出的纸带中选取较理想的一条，故C正确； D.逐差法计算重力加速度时，每隔四个计时点取一个计数点，尽可能充分利用纸带，故D正确。 本题选错误的，故选：B。 （2）①由于每隔四个计时点取一个计数点，所以每两个相邻计数点间的时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s，根据匀变速直线运动推论，代入数据得Δs＝1.92cm，解得s6＝10.56cm； ②根据逐差法求解加速度公式a，代入数据得a＝1.92m/s2；打计数点4时小车的速度大小为 ③如果当时电源的频率是49Hz，则实际打点周期变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大。 故答案为：（1）B；（2）①0.1，10.56；②1.92，0.768；③偏大。 12．（6分）某同学设计了如图甲所示的实验装置来验证力的平行四边形定则。已知两根直杆在同一竖直面上，a杆竖直，b杆倾斜，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在杆上P、Q两点，轻绳穿过光滑的轻质动滑轮，动滑轮下端连接物块A，在轻绳的左端连接力传感器（力传感器的重力忽略不计），重力加速度为g。实验步骤如下： ①用天平测出物块A的质量m； ②测出轻绳的长度L，P、Q两点间的水平距离D； ③改变物块A的质量m，记录力传感器相应的示数F。 （1）要验证力的平行四边形定则，力传感器的示数F与物块A的质量m满足关系式 　F　（用题中给出的物理量表示）。 （2）若轻绳的P端不动，将Q端沿杆稍微向上移动，力传感器的示数 　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某同学改变物块A的质量，作F﹣m的图像，如图乙，图像的斜率为k，但是他忘记了记录间距D的大小，利用图乙和已知物理量求出D为 　　（L，k，g已知）。 【答案】（1）F；（2）变大；（3）。 【分析】（1）根据题意进行条件设置，结合几何关系以及平衡条件列式求解F的表达式； （2）根据导出的F的表达式进行分析判断； （3）根据表达式以及图像的斜率的物理意义列式求解D的表达式。 【解答】解：（1）如图所示，设定滑轮处为O点，PO段绳子的长度为l1，QO段绳子的长度为l2，PO与QO与竖直方向的夹角为θ 由几何关系可得l1sinθ+l2sinθ＝D，又l1+l2＝L，解得，所以cosθ，由平衡条件2Fcosθ＝mg，得F （2）由F可知，若轻绳的P端不动，将Q端沿杆稍微向上移动，L不变，D变大，力传感器的示数F变大。 （3）由F，F﹣m的图像的斜率为k，则有，解得。 故答案为：（1）F；（2）变大；（3）。 13．（12分）如图甲所示，银行取款机房装有单边自动感应门，其中有一扇玻璃门与墙体固定，另一扇是可动玻璃门。当人进入了感应区时，可动玻璃门将自动开启，反之将自动关闭，图乙为感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时，可动玻璃门先匀加速运动了0.3m，用时0.5s，而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门： （1）匀加速运动的加速度大小； （2）运动过程中的最大速度大小； （3）开启全程运动的总时间。 【答案】（1）匀加速运动的加速度大小为2.4m/s2； （2）运动过程中的最大速度大小为1.2m/s； （3）开启全程运动的总时间为1.5s。 【分析】（1）根据位移与时间公式求出门加速阶段的加速度大小； （2）根据速度与时间关系求出最大速度； （3）根据位移与平均速度公式解得时间。 【解答】解：（1）依题意，可动玻璃门加速过程中 解得a＝2.4m/s2 （2）依题意，可动玻璃门加速过程中，最大速度大小为 v＝at1＝2.4×0.5m/s＝1.2m/s （3）依题意，可动玻璃门减速过程中 解得减速时间为t2 全程的总时间为t＝t1+t2＝0.5s+1s＝1.5s 答：（1）匀加速运动的加速度大小为2.4m/s2； （2）运动过程中的最大速度大小为1.2m/s； （3）开启全程运动的总时间为1.5s。 14．（14分）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R＝5cm、质量m＝50kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d＝5cm，与水平面的夹角α＝37°。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，，g取10m/s2）。求： （1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。 【答案】（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力为150N，方向沿木棍向上； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数为。 【分析】（1）根据平衡条件列式求解每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力； （2）根据平衡条件求解每根木棍到水泥圆筒的支持力，再根据滑动摩擦力公式求解水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数。 【解答】解：（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件有 2f＝mgsinα 解得 f＝150N，方向沿木棍向上； （2）由底部沿木棍向上看，水泥圆筒受力关系如图所示 根据几何知识有 解得 θ＝30° 根据平衡条件有 2Ncosθ＝mgcosα 解得 所以动摩擦因数为 解得 。 答：（1）每根直木棍对水泥圆筒的摩擦力为150N，方向沿木棍向上； （2）水泥圆筒与直木棍的动摩擦因数为。 15．（16分）如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为30°，物块A与斜面间的动摩擦因数为，轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为m，连接物块A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，物块A、B都保持静止，重力加速度为g，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知：sin30°，cos30°，sin45°，cos45°。 （1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力作用，求轻绳的拉力F的大小； （2）若物块B的质量为m，求物块A受到的摩擦力的大小和方向； （3）为保持物块A处于静止状态，求物块B的质量范围。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）对物块A受力分析，A恰好不受摩擦力作用，根据平衡条件求解； （2）对物块B受力分析，由平衡条件求解绳子拉力；再对物块 A受力分析，根据平衡条件求解A受到的静摩擦力大小和方向； （3）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块B的质量最大，物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小，对B受力分析根据平衡条件求解物块B的质量范围。 【解答】解：（1）由滑轮相连轻绳的拉力处处相等，对物块A受力分析如图所示，A恰好不受摩擦力作用有： 沿斜面方向：F＝F拉＝mgsin30° 解得：F＝0.5mg； （2）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为T，则由平衡条件有：T＝mBg 已知mBm，解得：Tmg 再对物块 A受力分析，因为T＜mgsin30°，A有下滑趋势，故受到的静摩擦力f沿斜面向上， 则由平衡条件有：mgsin30°＝T+f 解得A受到的静摩擦力大小为：fmg； （3）物块A刚好要沿斜面向上滑时，物块B的质量最大M1 此时轻绳拉力为：F1＝mgsin30°+μmgcos30°mg 对B受力分析有：F1＝M1g 解得物块B的最大质量为：M1m 物块A刚好要沿斜面向下滑时，物块B的质量最小M2 F2＝mgsin30°﹣μmgcos30°mg 对B受力分析有：F2＝M2g 解得物块B的最小质量为：M2m 所以，物块B的质量范围为：m≤MBm。 答：（1）若挂上物块B后，物块A恰好不受摩擦力作用，轻绳的拉力F的大小为0.5mg； （2）物块A受到的摩擦力的大小为mg、方向沿斜面向上； （3）为保持物块A处于静止状态，物块B的质量范围为m≤MBm。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/11 22:26:57；用户：菁优校本；邮箱：241113@xyh.com；学号：59832322 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$