内容正文:
2024—2025学年上期高一年级期中考试
物理试题
考试时间90分钟 分值100分
一、单选题(本大题包括8个小题,每个4分,共32分)每小题四个选项中只有一个选项符合题意。
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的有( )
A. 位移、速度、平均速度、加速度
B. 速度、平均速率、加速度、位移
C. 位移、速度、加速度、质量
D. 速度、加速度、位移、时间
【答案】A
【解析】
【详解】即有大小又有方向,遵循平行四边形定则的物理量是矢量,位移、速度、平均速度和加速度都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,平均速率、质量、时间都是标量。
故选A。
2. 跳水一直是我国的优势项目,运动员站在3m跳板的边缘上保持静止。准备做起跳动作,F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,G表示运动员的重力,则下列说法错误的是( )
A. F1的产生是由于跳板形变产生的
B. F1和F2的方向一定都垂直于跳板
C. F1和F2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. 运动员静止站立在跳板上,受到重力和跳板对人的弹力F2两个力作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据弹力的定义知,F1的产生是由于施力物体,即人的形变产生的,故A错误,符合题意;
B.F1和F2均为弹力,其方向一定都垂直于接触面,即垂直于跳板,故B正确,不符合题意;
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,不符合题意;
D.运动员静止站立在跳板上,受到重力和支持力作用,即F2,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. 图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般来讲轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向,A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上,故A错误;
B.B中因为绳竖直向上,如果 左边的绳有拉力的话,竖直向上的那根绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,故B错误;
D对于球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即图中大半圆对小球的支持力 应是沿过小球与圆接接触点的半径,且指向圆心的弹力,故D错误;
C.球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),而指向受力物体,故C正确。
故选C。
4. 学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此,在第一章的学习过程我们也总结出一些科学研究方法,下面关于这些研究方法表达的是( )
A. 质点是一种理想化模型,它忽略了物体的形状和大小,在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点
B. 图像可以描述质点的运动,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向
C. 这里用两个物理量(和)之比定义了一个新的物理量(a),这在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量成正比
D. 是平均速度公式,当时,其值可以用来作为该时刻的瞬时速度,这在物理学上应用了等效替代方法。在实际计算中取的越小,得到的瞬时速度会越精确
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.物体的形状和大小对所研究的问题没有影响,属于无关或次要因素时,即可以把物体看成质点,故A错误;
B.图像可以描述质点的运动,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向,故B正确;
C.因为
是定义式,不能说加速度a与速度变化量成正比,故C错误;
D.平均速度公式
当时,其值可以用来作为该时刻的瞬时速度,这在物理学上应用了极限方法,故D错误。
故选B。
5. 用如图所示的方法可测人的反应时间。甲同学手持直尺上端,乙同学的手在直尺下端0刻度处且不触碰、当看到直尺下落时,乙同学立即反应,捏住直尺,发现手捏住的位置是20.00cm处。根据所学知识,乙同学的反应时间约为( )
A. 0.12s B. 0.20s
C. 0.25s D. 0.68s
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可得
可知乙同学的反应时间约为0.20s。
故选B。
6. 某兴趣小组研究遥控汽车的运动,根据记录的数据做出该车运动的图像和图像,如图所示,其中图像中的时刻对应抛物线的最高点。下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为 B. 时汽车回到出发点
C. 汽车出发点的坐标为 D. 时汽车通过坐标原点
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,初速度为
加速度为
所以汽车的加速度大小为,故A错误;
B.图像的斜率表示速度,可知时刻的速度为零,结合图像可知,,且和时间内汽车的位移大小相等,可推知汽车回到出发点的时刻,故B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知内汽车位移
解得
故C正确;
D.根据动力学公式
解得
,(舍)
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
【答案】AC
【解析】
【详解】A.A的最大静摩擦力为
弹簧的弹力为
由题知
故A处于静状态,则有
方向向左,故A正确;
B.B的最大静摩擦力为
由题可知
故B处于静止状态,则有
方向向左,故B错误;
C.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,大于A的最大静摩擦力,可知A会滑动,故A受的摩擦力为滑动摩擦力为
方向向右,故C正确;
D.撤去推力F后瞬间,弹簧的弹力不变,仍为8N,小于B的最大静摩擦力,可知B仍处于静止状态,对B分析,可得
方向向左,故D错误。
故选AC。
8. 甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动,它们运动的x—t,v—t,a—t,图像分别如图所示,其中a—t图像表示的物体在t = 0时的速度为零,则下列说法不正确的是( )
A. 0~4s内甲物体的速度大小为2m/s B. 0~4s内乙物体运动的路程为8m
C. 0~4s内丙物体的位移为2m D. 0~4s内丁物体运动的位移为4m
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~4s内甲物体的速度大小为
故A正确,不符合题意;
B.0~4s内乙物体运动的路程为
故B正确,不符合题意;
C.0~1s内丙物体做匀加速直线运动,1s末速度为1m/s,1~2s内物体做匀减速直线运动,2s末速度减为零,2~4s内物体的运动情况与0~2s内相同,则位移相同,所以0~4s内位移为
故C正确,不符合题意;
D.根据位移时间关系
所以
结合图线可得
所以
所以0~4s内丁物体运动的位移为
故D错误,符合题意。
故选D。
二、多选题(本大题包括4个小题,每个4分,共16分)每小题四个选项中至少有两个选项符合题意。选对得4分,没有选全得2分,有错误答案不得分
9. 如图所示,子弹以速度垂直射入一叠固定在一起的相同木板,穿过第20块木板后速度变为0,总共用时为。把子弹视为质点,且将其在木板中的运动看作匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过最后1块木板用时为
B. 子弹穿过前15块木板用时为
C. 子弹穿出第10块木板时的速度为
D. 子弹穿过第1块木板用时为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.子弹做的是匀减速运动,加速度的大小为。整个运动逆向思维可以看成是初速度为0的匀加速直线运动,加速度大小为。通过木板宽度d,2d,3d…,20d,所用的时间之比为
所以子弹穿过最后1块木板用时为,则有
即
故A错误;
B.子弹穿过前15块木板用时为,由比例可知
故
故B正确;
C.子弹穿出第10块木板时的速度为,相当于中间位置的速度,由运动学公式可知
解得
故C错误;
D.子弹穿过第1块木板用时为,则有
解得
故D正确。
故选BD。
10. 一列火车停在车站内,工作人员站在站台上与第一列车厢的前端对齐,车厢间的空隙忽略不计。当火车匀加速启动时,第一节车厢经过站台工作人员所用的时间为2s,火车10s的时间恰好全部从工作人员身边通过,则下列说法中正确的是( )
A. 火车一共有16节车厢
B. 火车一共有25节车厢
C. 第二节车厢与第一节车厢经过工作人员的平均速度之比为
D. 第二节车厢与第一节车厢经过工作人员的平均速度之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设有节车厢,每节车厢长为L,则
,
代入题中数据解得
故A错误,B正确;
CD.根据初速度为零的匀加速运动在相邻相等位移内的时间之比为
可知第二节车厢与第一节车厢经过工作人员的时间之比为,则平均速度之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数均为k,弹簧与木块、弹簧与地面的接触点都相连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到2号弹簧的弹力大小变为原来的一半为止,则在这过程中A木块竖直向上移动的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】根据胡克定律可得,原来1弹簧的压缩量为
弹簧2的压缩量为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于压缩状态,则此时2弹簧的压缩量为
对B分析可得
所以1弹簧刚好恢复原长,此过程中A木块上升的位移为
若2弹簧弹力大小变为原来的一半且2弹簧处于拉伸状态,则此时2弹簧的拉伸量为
对B分析可得
所以1弹簧的弹力为,此时1弹簧的伸长量为
此过程中A木块上升的位移为
综上所述,这过程中A木块移动的距离可能为或。
故选AD。
12. 一汽车以某一速度在平直的公路上匀速行驶,司机突然发现前方有一障碍物立即刹车。刹车后汽车第内的位移为16m,第3s内的位移为。假设汽车的运动可以视为匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 第末汽车的速度大小为12m/s
B. 第内汽车的平均速度大小为
C. 汽车的加速度大小为7.5m/s2
D. 汽车的加速度大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】ACD.假设3s末车刚好停下,则第3s内的位移与第内的位移之比为1∶5,实际为1∶16,显然假设不成立,即3s内车早已停下,设车停下运动的时间为
则第内的实际位移为
第3s内的位移为
联立解得
,
则初速度
第末的速度
故AD正确,C错误;
B.第内的位移为,则第内汽车的平均速度大小
故B正确。
故选ABD。
三、实验题(本大题共两个小题,共15分,13题7分,14题8分)
13. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如下表:
代表符号
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
表中有一个数值记录不规范,代表符号为______。
(3)由图像可知弹簧的劲度系数为______N/m(结果保留两位有效数字,重力加速度取)。
(4)若撤掉砝码和砝码盘,给该弹簧挂上一个20g的钩码,稳定后弹簧长度为______cm。(重力加速度取)
【答案】 ①. 竖直 ②. 静止 ③. L3 ④. 5.0 ⑤. 29.35
【解析】
【详解】(1)[1]因将弹簧悬挂在铁架台上,根据实验要求,弹簧轴线和刻度尺都应在竖直方向上,故填“竖直”;
(2)[2]实验过程中应先记录弹簧原长位置,待弹簧静止时读出自然长度,故填“静止”;
[3]根据毫米刻度尺读数规则,应估读到最小分度值的下一位,L3数据记录不规范,故选“L3”;
(3)[4]根据胡克定律和受力平衡得
整理得
由图象可知,弹簧的劲度系数为
(4)[5]撤掉砝码和砝码盘,由表格数据知,弹簧自然长度为25.35cm,给该弹簧挂上一个20g的钩码,根据公式得
稳定后弹簧长度为
14. 某学生利用如图甲所示的实验装置来研究匀变速直线运动,测量一个质量m = 100 g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器。
(1)下列是该同学正确的实验操作和计算过程,请在空白处填写:
①器材安装完毕,先接通电源,再________,让重锤自由落下,待纸带全部通过打点计时器后,关闭电源。
②取下纸带,取其中一段清晰的点,每隔一个点标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1 = 5.13 cm,x2 = 6.69 cm,x3 = 8.23 cm,x4 = 9.77 cm,已知实验所用交流电的频率为50 Hz,打点计时器的打点间隔T = ________s,则重锤运动的加速度a = ________m/s2(结果保留3位有效数字)。
③打点计时器打下C点时纸带的速度vC = ________m/s(结果保留3位有效数字)。
(2)如果实验时交变电压频率稍有波动,从50 Hz变成49 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按50 Hz进行数据处理,那么③中算得的vC与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 释放纸带 ②. 0.02 ③. 9.66 ④. 1.87
(2)偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]如果先释放纸带,重锤带着纸带自由落下,再接通电源,纸带上可能打不上点或者只打纸带上最后一部分。所以器材安装完毕,先接通电源,再释放纸带。
[2]实验所用交流电的频率为50 Hz,打点计时器的打点间隔
每隔一个点标出计数点,则计数点时间间隔
[3]重锤运动的加速度
[4]打点计时器打下C点时纸带的速度
【小问2详解】
如果实验时交变电压频率稍有波动,从50 Hz变成49 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按50 Hz进行数据处理,则T的代入值小于实际值,根据
代入值偏小,计算出的结果偏大。
四、解答题(本大题共4个小题,共37分)
15. 按下列两种情况把一个竖直向下的150N的力分解为两个分力。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)一个分力水平向右,并等于200N,求另一个分力的大小和方向;
(2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向左下(如图所示),求两个分力的大小。
【答案】(1)250N, 与竖直方向夹角为53°斜向左下;(2),
【解析】
【详解】力的分解如图甲所示。
设与F的夹角为,则:
解得
力的分解如图乙所示。
。
16. 为检测某新能源车的刹车性能,一次在平直公路上实验时,某一辆新能源汽车以72km/h的速度匀速行驶,某一时刻踩下制动器后开始做匀减速直线运动,前2s内行驶的距离是30m,问:
(1)开始制动后,汽车做匀减速运动的加速度大小是多少?
(2)开始制动后,前3s内平均速度大小是多少?
(3)开始制动后,5s内汽车行驶的距离是多少?
【答案】(1)
(2)12.5m/s (3)40m
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知汽车的初速度为
km/h=20m/s
根据位移时间关系
代入数据解得
【小问2详解】
3s末的速度为
前3s内平均速度大小是
【小问3详解】
汽车停止的时间为
s
所以
m
17. 一大货车在平直公路上行驶,速度,紧急制动后最快停下。若大货车司机发现前方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)。
(1)大货车紧急制动时的最大加速度多大?
(2)大货车以最大加速度紧急制动时是否能在事故前方停下?
(3)若大货车司机发现前方70m处发生了交通事故时,其后方20m还有一小汽车以速度匀速行驶,当小汽车司机发现前方大货车以其最大加速度刹车后经0.5s的反应时间后才开始刹车,刹车加速度大小为。问:小汽车和大货车是否会发生交通事故?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)
(2)不会 (3)11m
【解析】
【小问1详解】
由
代入数据得
则货车最大加速度的大小为。
【小问2详解】
反应距离为
刹车距离为
停车距离为
大货车能在事故前方停下;
【小问3详解】
大货车运动图像和小汽车的图像如图所示;大货车初速度为,在0.5s开始刹车,应在5.5s时停下;小汽车初速度为在1s开始刹车,应在4s时停下;
设两车共速时时刻为,由图像可以列出
解得
解得
图像中面积表示位移,则在共速前有
因为
所以不会发生交通事故;
两车相距最近时的距离为
18. ETC是“电子不停车收费系统”的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果走ETC通道,需要在到达收费站中心线前d=10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过“匀速行驶区间”后,再加速至v1后正常行驶;如果走人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶.设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2.求:
(1)汽车走人工收费通道时,开始减速的位置距离收费站中心线是多远;
(2)汽车走ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(3)汽车采用ETC通道比通过人工收费通道节约的时间.
【答案】(1)112.5m;(2)210m;(3)27s
【解析】
【详解】(1)由速度位移关系式可知
汽车走人工收费通道时,开始减速的位置到收费站中心线距离
(2)过通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为
所以总的位移
.
(3)过通道时
过人工收费通道时
两者的位移差
在这段位移内汽车过通道时做匀速直线运动,所以
.
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2024—2025学年上期高一年级期中考试
物理试题
考试时间90分钟 分值100分
一、单选题(本大题包括8个小题,每个4分,共32分)每小题四个选项中只有一个选项符合题意。
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的有( )
A. 位移、速度、平均速度、加速度
B. 速度、平均速率、加速度、位移
C. 位移、速度、加速度、质量
D. 速度、加速度、位移、时间
2. 跳水一直是我国的优势项目,运动员站在3m跳板的边缘上保持静止。准备做起跳动作,F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,G表示运动员的重力,则下列说法错误的是( )
A. F1的产生是由于跳板形变产生的
B. F1和F2的方向一定都垂直于跳板
C. F1和F2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. 运动员静止站立在跳板上,受到重力和跳板对人的弹力F2两个力作用
3. 图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此,在第一章的学习过程我们也总结出一些科学研究方法,下面关于这些研究方法表达的是( )
A. 质点是一种理想化模型,它忽略了物体的形状和大小,在研究任何物理问题时都可以把物体看成质点
B. 图像可以描述质点的运动,图像可以反映速度随时间的变化规律,图像的斜率反映加速度的大小和方向
C. 这里用两个物理量(和)之比定义了一个新的物理量(a),这在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量成正比
D. 是平均速度公式,当时,其值可以用来作为该时刻的瞬时速度,这在物理学上应用了等效替代方法。在实际计算中取的越小,得到的瞬时速度会越精确
5. 用如图所示的方法可测人的反应时间。甲同学手持直尺上端,乙同学的手在直尺下端0刻度处且不触碰、当看到直尺下落时,乙同学立即反应,捏住直尺,发现手捏住的位置是20.00cm处。根据所学知识,乙同学的反应时间约为( )
A. 0.12s B. 0.20s
C. 0.25s D. 0.68s
6. 某兴趣小组研究遥控汽车的运动,根据记录的数据做出该车运动的图像和图像,如图所示,其中图像中的时刻对应抛物线的最高点。下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为 B. 时汽车回到出发点
C. 汽车出发点的坐标为 D. 时汽车通过坐标原点
7. 如图所示,木块A、B质量分别为和,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始状态A、B间的轻弹簧被压缩了,作用在A上的水平推力,系统静止不动。已知弹簧的劲度系数为,重力加速度g取,F撤去瞬间,弹簧弹力不变。现撤去推力F,则( )
A. 撤去推力F前,木块A所受摩擦力大小是,方向向左
B. 撤去推力F前,木块B所受摩擦力大小是,方向向右
C. 撤去推力F后瞬间,木块A所受摩擦力大小是,方向向右
D. 撤去推力F后瞬间,木块B所受摩擦力大小是,方向向左
8. 甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动,它们运动的x—t,v—t,a—t,图像分别如图所示,其中a—t图像表示的物体在t = 0时的速度为零,则下列说法不正确的是( )
A. 0~4s内甲物体的速度大小为2m/s B. 0~4s内乙物体运动的路程为8m
C. 0~4s内丙物体的位移为2m D. 0~4s内丁物体运动的位移为4m
二、多选题(本大题包括4个小题,每个4分,共16分)每小题四个选项中至少有两个选项符合题意。选对得4分,没有选全得2分,有错误答案不得分
9. 如图所示,子弹以速度垂直射入一叠固定在一起的相同木板,穿过第20块木板后速度变为0,总共用时为。把子弹视为质点,且将其在木板中的运动看作匀减速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过最后1块木板用时为
B. 子弹穿过前15块木板用时为
C. 子弹穿出第10块木板时的速度为
D. 子弹穿过第1块木板用时为
10. 一列火车停在车站内,工作人员站在站台上与第一列车厢的前端对齐,车厢间的空隙忽略不计。当火车匀加速启动时,第一节车厢经过站台工作人员所用的时间为2s,火车10s的时间恰好全部从工作人员身边通过,则下列说法中正确的是( )
A. 火车一共有16节车厢
B. 火车一共有25节车厢
C. 第二节车厢与第一节车厢经过工作人员的平均速度之比为
D. 第二节车厢与第一节车厢经过工作人员的平均速度之比为
11. 如图所示,A、B两木块质量均为m,1、2两轻弹簧的劲度系数均为k,弹簧与木块、弹簧与地面的接触点都相连,整个系统静止。现用力将木块A缓慢竖直向上提起,直到2号弹簧的弹力大小变为原来的一半为止,则在这过程中A木块竖直向上移动的距离为( )
A. B. C. D.
12. 一汽车以某一速度在平直的公路上匀速行驶,司机突然发现前方有一障碍物立即刹车。刹车后汽车第内的位移为16m,第3s内的位移为。假设汽车的运动可以视为匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 第末汽车的速度大小为12m/s
B. 第内汽车的平均速度大小为
C. 汽车的加速度大小为7.5m/s2
D. 汽车的加速度大小为
三、实验题(本大题共两个小题,共15分,13题7分,14题8分)
13. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧,弹簧轴线和刻度尺都应在______方向(填“水平”或“竖直”)。
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧______时,长度记为,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如下表:
代表符号
数值(cm)
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
表中有一个数值记录不规范,代表符号为______。
(3)由图像可知弹簧的劲度系数为______N/m(结果保留两位有效数字,重力加速度取)。
(4)若撤掉砝码和砝码盘,给该弹簧挂上一个20g的钩码,稳定后弹簧长度为______cm。(重力加速度取)
14. 某学生利用如图甲所示的实验装置来研究匀变速直线运动,测量一个质量m = 100 g的重锤下落时的加速度值,该学生将重锤固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器。
(1)下列是该同学正确的实验操作和计算过程,请在空白处填写:
①器材安装完毕,先接通电源,再________,让重锤自由落下,待纸带全部通过打点计时器后,关闭电源。
②取下纸带,取其中一段清晰的点,每隔一个点标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1 = 5.13 cm,x2 = 6.69 cm,x3 = 8.23 cm,x4 = 9.77 cm,已知实验所用交流电的频率为50 Hz,打点计时器的打点间隔T = ________s,则重锤运动的加速度a = ________m/s2(结果保留3位有效数字)。
③打点计时器打下C点时纸带的速度vC = ________m/s(结果保留3位有效数字)。
(2)如果实验时交变电压频率稍有波动,从50 Hz变成49 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按50 Hz进行数据处理,那么③中算得的vC与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、解答题(本大题共4个小题,共37分)
15. 按下列两种情况把一个竖直向下的150N的力分解为两个分力。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)一个分力水平向右,并等于200N,求另一个分力的大小和方向;
(2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向左下(如图所示),求两个分力的大小。
16. 为检测某新能源车的刹车性能,一次在平直公路上实验时,某一辆新能源汽车以72km/h的速度匀速行驶,某一时刻踩下制动器后开始做匀减速直线运动,前2s内行驶的距离是30m,问:
(1)开始制动后,汽车做匀减速运动的加速度大小是多少?
(2)开始制动后,前3s内平均速度大小是多少?
(3)开始制动后,5s内汽车行驶的距离是多少?
17. 一大货车在平直公路上行驶,速度,紧急制动后最快停下。若大货车司机发现前方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)。
(1)大货车紧急制动时的最大加速度多大?
(2)大货车以最大加速度紧急制动时是否能在事故前方停下?
(3)若大货车司机发现前方70m处发生了交通事故时,其后方20m还有一小汽车以速度匀速行驶,当小汽车司机发现前方大货车以其最大加速度刹车后经0.5s的反应时间后才开始刹车,刹车加速度大小为。问:小汽车和大货车是否会发生交通事故?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?
18. ETC是“电子不停车收费系统”的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果走ETC通道,需要在到达收费站中心线前d=10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过“匀速行驶区间”后,再加速至v1后正常行驶;如果走人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶.设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2.求:
(1)汽车走人工收费通道时,开始减速的位置距离收费站中心线是多远;
(2)汽车走ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(3)汽车采用ETC通道比通过人工收费通道节约的时间.
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