精品解析:黑龙江省大庆市实验中学实验二部2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷
2025-02-10
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内容正文:
大庆实验中学2024—2025学年度上学期高一年级期中考试
物理试题
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题:本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 图甲为无人机拍摄的校园照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机,若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( )
A. 无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
B. 无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对平衡力
C. 无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对作用力和反作用力
D. 空气对无人机向上的推力大于无人机对空气向下的推力时无人机才能上升
【答案】B
【解析】
【详解】A.无人机所受重力受力物体是无人机,无人机对空气向下的推力受力物体是空气,而一对平衡力作用于同一物体上,故A错误;
BC.无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对平衡力,故B正确,C错误;
D.空气对无人机向上的推力始终等于无人机对空气向下的推力,是一对相互作用力,当空气对其向上的推力大于无人机的重力时无人机才能上升,故D错误。
故选B。
2. 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
【解析】
【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。
3. 一质点做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在0~2s内,质点做匀减速运动
B. 质点在1~2s内的加速度与2~3s内的加速度方向相反
C. 在1-3s内,质点的平均速度为1m/s
D. 在第2s末,质点离出发点最远
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度—时间图像的斜率表示加速度,在0~1s内,图像水平,加速度为零,质点做匀速运动,在1s~2s内,加速度为
质点做匀减速运动,故A错误;
B.由图像可知质点在1s~2s内的斜率和2s~3s内的斜率相同,加速度相同,故B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积表示位移,在1-3s内,质点的平均速度为
故C错误;
D.前2s内位移为正值,2s后位移为负值,所以在第2s末,质点离出发点最远,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上,一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连,另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点,用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点,此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°,a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为,物块b的质量为m,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.
B. 将P端缓慢向上移动一小段距离,a将受到沿着斜面向下的摩擦力
C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离,a将受到沿着斜面向下的摩擦力
D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间,a的加速度大小为0.5g
【答案】C
【解析】
【详解】A.对a,由平衡条件得
对O点受力分析,由平行四边形定则得
联立解得
故A错误;
B.如图所示
AO与BO关于水平虚线对称,AC水平。将P端缓慢向上移动一小段距离,长度不变,即AP的长度不变。则
不变,即OP与PC夹角不会变。则拉力不会变。可知a与斜面之间仍然没有摩擦力,故B错误;
C.将竖直杆缓慢向右移动一小段距离,AC变长,角变大。对O点,有
可见,拉力变大,a有上滑趋势,将受到沿着斜面向下的摩擦力,故C正确;
D.剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间,a有下滑趋势,由于不知道摩擦因数,即摩擦力的大小,无法判断其运动情况,即无法求a的加速度,故D错误。
故选C。
5. 2024年7月31日,在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中,中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员(视为质点)起跳离开跳板后在一条直线上运动,其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中,最大速度大小为v,离开跳板时速度大小为,不计空气阻力,在水中受到的阻力恒定,水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 运动员入水的深度为
B. 运动员在空中运动的时间为
C. 跳板离水面的高度为
D. 运动员在空中运动的平均速度为
【答案】D
【解析】
【详解】B.运动员在空中的运动为竖直上抛运动,入水的瞬间速度最大,运动员在空中运动时间
故B错误;
C.跳板离水面的高度为
故C错误;
D.运动员在空中运动的平均速度为
故D正确;
A.运动员水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等,则入水深度
故A错误。
故选D。
6. 如图,“V形”对接的斜面P、Q固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中P斜面粗糙,Q斜面光滑,两个质量均为m的小滑块a、b通过轻杆分别静止在P、Q上,滑块与轻杆间连有铰链,轻杆垂直于斜面P,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 轻杆对a的弹力表现为拉力 B. 轻杆对a的弹力方向与P不垂直
C. 轻杆对b的弹力大小为 D. 斜面P对a的摩擦力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.对b进行受力分析,根据平衡条件可知,轻杆对b的弹力沿杆向上,则轻杆对a的弹力沿杆向下,表现为推力,故A错误;
B.由于滑块与轻杆间连有铰链,轻杆的弹力方向沿杆的方向,与P垂直,故B错误;
C.以b为对象,设杆的弹力大小为,根据平衡条件可得
解得
故C错误;
D.对a进行受力分析,根据平衡条件可知,a受到的静摩擦力大小为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示为某滑雪爱好者参与高山滑雪时的情景,滑雪者与装备的总质量为m,滑雪者收起雪杖从静止开始沿着倾角的平直山坡直线自由滑下,从静止开始下滑一段路程的平均速度为v,滑雪者在这段路程的运动看作匀加速直线运动,滑板与雪道间的动摩擦因数为。已知重力加速度为g,,,则这段路程内( )
A. 滑雪者运动的加速度大小为 B. 滑雪者在这段路程末的速度大小为
C. 滑雪者运动这段路程的时间为 D. 这段路程的长度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律
解得
故A正确;
B.滑雪者在这段路程末的速度大小为,根据
解得
故B错误;
C.根据
解得
故C错误;
D.这段路程的总长度为
故D正确。
故选AD。
8. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一张白纸外其它纸之间摩擦力大小相等
【答案】BD
【解析】
【详解】A.第一张纸相对于滚轮的运动趋势方向向左,则滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向右,故A错误;
B.若要自动进纸,则滚轮与白纸之间的最大静摩擦力必须大于第一张纸与第二张纸间的滑动摩擦力,则有,否则,打印机不能实现自动进纸,故B正确;
CD.除最上面第一、二张白纸外,向下白纸处于静止状态,分别以向下第3张白纸、第3张和第4张白纸整体、第3张到第5张白纸整体为研究对象,根据平衡条件可知向下白纸之间的摩擦力大小都等于第一张白纸对第二张白纸的滑动摩擦力大小,故C错误D正确;
故选BD。
9. 如图是半程马拉松赛中两位选手参赛的某一情形,假设甲、乙两人从同一位置起跑,都做匀加速直线运动,到达某一速度后都各自做匀速直线运动,且跑到终点.他们的v–t图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 乙选手起跑时,甲选手正好跑了1 m
B. 相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为4 m
C. 乙选手起跑3 s后刚好追上甲选手
D. 乙选手能超过甲选手,之后两选手不可能再次相遇
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.乙选手起跑时,甲选手的位移
故A正确.
B.t=3s时两人的速度相等,相距最远,最大距离等于0-3s内甲与乙的位移之差,为
故B错误.
C.乙选手起跑3s后通过的位移
0-5s内甲的位移
则
x乙=x甲
可知乙选手起跑3s后刚好追上甲选手,故C正确.
D.乙选手超过甲选手,速度比甲选手的大,两选手不可能再次相遇.故D正确.
10. 如图所示,质量的物体P静止在地面上,用轻绳通过光滑、轻质定滑轮1、2(滑轮大小相等,轴心在同一水平线上)与质量的小球Q连接在一起,初始时刻滑轮2与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球Q与滑轮1间的轻绳刚好位于竖直方向。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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,。下列说法中正确的是( )
A. 初始时刻P受到地面的摩擦力为12N
B. 此过程中绳子拉力的最大值为30N
C. 小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53°
D. 轴对滑轮1的最大作用力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.初始时刻细线的拉力
T=mg=15N
则对P分析可得
解得P受到地面的摩擦力为
f=9N
选项A错误;
B.当物块B将要产生滑动时,对P分析可知
解得
Tm=25N
则此过程中绳子拉力的最大值为25N,选项B错误;
C.当细绳中拉力最大为25N时,小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的最大夹角为
则
α=53°
选项C正确;
D.对滑轮1受力分析,轴对滑轮1的作用力大小
且有
联立可得
故θ=0时,轴对滑轮1的作用力最大,最大值为
故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题:本题共5小题,共52分。把答案填在答题卡的相应位置。
11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验的装置如图甲所示,A点为固定橡皮筋的图钉的位置,O点为橡皮筋与细绳的结点位置,和为细绳套。图乙是根据实验结果在白纸上画出的力的图示情况。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿方向的是__________;
(2)关于此实验,下列描述正确的是__________。
A. 两弹簧测力计的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B. 实验中只需要记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C. 如果将两条细绳换成两个橡皮筋,那么实验结果将不同
D. 两次将橡皮筋与细绳的结点拉到同一位置O的目的是确保弹簧测力计两次拉力的效果相同
【答案】(1)
(2)D
【解析】
【小问1详解】
图乙中的F与两力中,F是两个分力合力的理论值,是两个分力合力的实验值,则方向一定沿方向的是。
【小问2详解】
A.两弹簧测力计的拉力不一定比橡皮筋的拉力大,选项A错误;
B.实验中需要记录弹簧测力计的读数以及拉力的方向和O点的位置,选项B错误;
C.如果将两条细绳换成两个橡皮筋,那么实验结果不变,选项C错误;
D.两次将橡皮筋与细绳的结点拉到同一位置O的目的是确保弹簧测力计两次拉力的效果相同,选项D正确。
故选D。
12. 用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上,小车上固定一定滑轮,细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶,利用弹簧测力计测出小车运动过程中绳拉力的大小。
(1)实验时,下列操作必要且正确的是__________。
A. 用天平测出沙和沙桶的质量
B. 将带滑轮的长木板右端适当垫高,以补偿阻力
C. 为了减小误差,实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D. 应当先释放小车,再接通电源
(2)利用打点频率为的打点计时器,得到的一条纸带如图所示(图中每两个计数点问还有四个点未画出)。
则在该次实验中打点计时器打计数点C时小车运动的速度大小为__________,小车运动的加速度大小为__________(结果均保留三位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高,就继续进行其他实验步骤,该同学若测出的图象的斜率为k及横轴交点的坐标为b,则小车的质量为__________,小车及纸带在运动过程中受到的阻力大小为__________。
【答案】(1)B (2) ①. 0.442 ②. 1.19
(3) ①. ②. 2b
【解析】
【小问1详解】
A.由于有弹簧测力计测量拉力,所以不必测量沙和沙桶的质量,故A错误;
B.为了保证绳子的拉力等于小车的合力,实验开始前要先平衡摩擦力,即将带滑轮的长木板右端适当垫高,故B正确;
C.由于拉力能测出,不必满足小车质量远大于沙和沙桶的质量,故C错误;
D.为了有效利用纸带,须先接通电源再释放小车,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]题意知由于每两个计数点间还有四个点未画出,故图中每两个计数点间时间间隔T=0.1s,故C点速度
[2]由逐差法得加速度
【小问3详解】
[1][2]设阻力大小为f,车的质量为m,则对车,由牛顿第二定律得
整理得
结合图像,斜率为
解得
结合图像,可知F=b时,a为0,即
解得
13. 航天飞机着陆时速度很大,常用阻力伞使它减速,如图甲所示。阻力伞也叫减速伞,可有效减少飞机着陆时滑行的距离。航天飞机在平直的跑道上降落时,若不考虑空气阻力与速度的关系,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。在某次降落过程中,航天飞机以水平速度着陆后,立即打开阻力伞减速,以大小为的加速度做匀减速运动;经时间后阻力伞脱离,航天飞机再以大小为的加速度做匀减速直线运动,再经停止,该过程如图乙所示。已知飞机滑行的总距离为,,求:
(1)阻力伞脱落后航天飞机加速度的大小;
(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少。
【答案】(1)
(2)1050m
【解析】
【小问1详解】
令第一次减速的末速度为,则有
解得
利用逆向思维,阻力伞脱落后航天飞机减速过程有
解得
【小问2详解】
若没有使用减速伞,利用逆向思维,航天飞机减速过程根据速度与位移的关系式有
解得
可知,使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小值为
14. 倾角30°的斜面体放在水平地面上,小车与斜面之间光滑,斜面体与地面之间粗糙,用两根轻绳跨过两个固定的定滑轮一端接在小车上(滑轮与斜面没有连接),另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B,当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面,如图所示,不计滑轮摩擦。
(1)求小车的质量;
(2)现使A、B位置互换,当系统再次静止时(斜面始终未动),地面与斜面体之间的摩擦力大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小车处于静止状态,受力平衡,对小车受力分析,沿斜面方向有
解得
(2)当A和B互换位置后,设A连接的绳子与垂直于斜面方向为,小车沿斜面方向受力
计算得出
即A连接的绳子竖直向上拉小车,对小车和斜面体整体受力分析
计算得出
15. 现代战争中,无人机发挥了重要的作用。某型号无人机在水平地面上沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图如图甲所示,无人机在滑行和爬升两个过程中,所受推力大小均为其所受重力大小的,方向与速度方向相同;所受升力大小与其速率的比值均为,方向与速度方向垂直;所受空气阻力大小与其速率的比值均为,方向与速度方向相反。无人机的质量,匀速爬升时的速率,其速度方向与水平方向的夹角为且,,取重力加速度大小。
(1)求、的值;
(2)若无人机受到地面的阻力大小与其对地面的压力大小的比值为,无人机沿水平地面滑行时做匀加速直线运动,求的值及加速度的大小;
(3)若无人机在水平地面由静止开始沿直线滑行,其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示,求无人机在滑行距离为和位置时的速度大小之比。
【答案】(1);
(2);
(3)
【解析】
【小问1详解】
无人机以速度匀速爬升阶段,受力平衡,沿垂直速度方向有
解得
沿速度方向有
解得
【小问2详解】
设无人机在地面滑行时的速度大小为v,受到地面的弹力大小为,无人机在竖直方向上受力平衡,有
无人机在水平方向上做匀加速直线运动,有
整理后有
无人机能做匀加速直线运动,a不变,方程中v的系数必须为零,即
解得
加速度
解得
【小问3详解】
设无人机在位置的速率为;在位置无人机的速率为,过程以加速度做匀加速运动,有
则有
若初速度为0,图像中,图像与横轴所围几何图形的面积表示速度平方的一半,根据图像可知
解得
所以无人机在滑行距离为和位置时的速度大小之比
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大庆实验中学2024—2025学年度上学期高一年级期中考试
物理试题
第Ⅰ卷(选择题,共48分)
一、选择题:本题共10小题,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,每小题4分;第7~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 图甲为无人机拍摄的校园照片,图乙为正在高空进行拍摄的无人机,若图乙中无人机在空中处于悬停状态进行拍摄,在无风无雨的理想情况下,下列说法正确的是( )
A. 无人机所受重力和无人机对空气向下推力为一对平衡力
B. 无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对平衡力
C. 无人机所受重力和空气对其向上的推力为一对作用力和反作用力
D. 空气对无人机向上的推力大于无人机对空气向下的推力时无人机才能上升
2. 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
3. 一质点做直线运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在0~2s内,质点做匀减速运动
B. 质点在1~2s内的加速度与2~3s内的加速度方向相反
C. 在1-3s内,质点的平均速度为1m/s
D. 在第2s末,质点离出发点最远
4. 如图所示,倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上,一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连,另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点,用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点,此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°,a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为,物块b的质量为m,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.
B. 将P端缓慢向上移动一小段距离,a将受到沿着斜面向下的摩擦力
C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离,a将受到沿着斜面向下的摩擦力
D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间,a的加速度大小为0.5g
5. 2024年7月31日,在巴黎奥运会女子双人十米台跳水决赛中,中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。假设跳水运动员(视为质点)起跳离开跳板后在一条直线上运动,其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中,最大速度大小为v,离开跳板时速度大小为,不计空气阻力,在水中受到的阻力恒定,水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 运动员入水的深度为
B. 运动员在空中运动的时间为
C. 跳板离水面的高度为
D. 运动员在空中运动的平均速度为
6. 如图,“V形”对接的斜面P、Q固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为,其中P斜面粗糙,Q斜面光滑,两个质量均为m的小滑块a、b通过轻杆分别静止在P、Q上,滑块与轻杆间连有铰链,轻杆垂直于斜面P,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 轻杆对a的弹力表现为拉力 B. 轻杆对a的弹力方向与P不垂直
C. 轻杆对b的弹力大小为 D. 斜面P对a的摩擦力大小为
7. 如图所示为某滑雪爱好者参与高山滑雪时的情景,滑雪者与装备的总质量为m,滑雪者收起雪杖从静止开始沿着倾角的平直山坡直线自由滑下,从静止开始下滑一段路程的平均速度为v,滑雪者在这段路程的运动看作匀加速直线运动,滑板与雪道间的动摩擦因数为。已知重力加速度为g,,,则这段路程内( )
A. 滑雪者运动的加速度大小为 B. 滑雪者在这段路程末的速度大小为
C. 滑雪者运动这段路程的时间为 D. 这段路程的长度为
8. 现代的激光打印机都是自动进纸的,有一种进纸原理如图所示。进纸槽里叠放有一叠白纸,进纸时滚轮以竖直向下的力压在第一张白纸上,并沿逆时针方向匀速转动,确保第一张纸与第二张纸发生相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滚轮与白纸之间的动摩擦因数为,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为。不考虑静电力的影响,下列说法正确的是( )
A. 滚轮对第一张白纸的摩擦力方向向左
B. 若则打印机不能实现自动进纸
C. 除最上面第一、二张白纸外越向下白纸之间的摩擦力越大
D. 进纸过程中除最上面第一张白纸外其它纸之间摩擦力大小相等
9. 如图是半程马拉松赛中两位选手参赛的某一情形,假设甲、乙两人从同一位置起跑,都做匀加速直线运动,到达某一速度后都各自做匀速直线运动,且跑到终点.他们的v–t图象如图所示,则下列说法正确的是
A. 乙选手起跑时,甲选手正好跑了1 m
B. 相遇前甲、乙两选手之间的最大距离为4 m
C. 乙选手起跑3 s后刚好追上甲选手
D. 乙选手能超过甲选手,之后两选手不可能再次相遇
10. 如图所示,质量的物体P静止在地面上,用轻绳通过光滑、轻质定滑轮1、2(滑轮大小相等,轴心在同一水平线上)与质量的小球Q连接在一起,初始时刻滑轮2与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球Q与滑轮1间的轻绳刚好位于竖直方向。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,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,,。下列说法中正确的是( )
A. 初始时刻P受到地面的摩擦力为12N
B. 此过程中绳子拉力的最大值为30N
C. 小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53°
D. 轴对滑轮1的最大作用力大小为
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、非选择题:本题共5小题,共52分。把答案填在答题卡的相应位置。
11. 某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验的装置如图甲所示,A点为固定橡皮筋的图钉的位置,O点为橡皮筋与细绳的结点位置,和为细绳套。图乙是根据实验结果在白纸上画出的力的图示情况。
(1)图乙中的F与两力中,方向一定沿方向的是__________;
(2)关于此实验,下列描述正确的是__________。
A. 两弹簧测力计的拉力一定比橡皮筋的拉力大
B. 实验中只需要记录弹簧测力计的读数和O点的位置
C. 如果将两条细绳换成两个橡皮筋,那么实验结果将不同
D. 两次将橡皮筋与细绳的结点拉到同一位置O的目的是确保弹簧测力计两次拉力的效果相同
12. 用如图所示的装置探究加速度、力和质量的关系,带滑轮的长木板水平放置,弹簧测力计固定在墙上,小车上固定一定滑轮,细绳通过滑轮连接弹簧测力计和沙桶,利用弹簧测力计测出小车运动过程中绳拉力的大小。
(1)实验时,下列操作必要且正确的是__________。
A. 用天平测出沙和沙桶的质量
B. 将带滑轮的长木板右端适当垫高,以补偿阻力
C. 为了减小误差,实验中要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
D. 应当先释放小车,再接通电源
(2)利用打点频率为的打点计时器,得到的一条纸带如图所示(图中每两个计数点问还有四个点未画出)。
则在该次实验中打点计时器打计数点C时小车运动的速度大小为__________,小车运动的加速度大小为__________(结果均保留三位有效数字)。
(3)某同学做实验时,未把木板的一侧垫高,就继续进行其他实验步骤,该同学若测出的图象的斜率为k及横轴交点的坐标为b,则小车的质量为__________,小车及纸带在运动过程中受到的阻力大小为__________。
13. 航天飞机着陆时速度很大,常用阻力伞使它减速,如图甲所示。阻力伞也叫减速伞,可有效减少飞机着陆时滑行的距离。航天飞机在平直的跑道上降落时,若不考虑空气阻力与速度的关系,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动。在某次降落过程中,航天飞机以水平速度着陆后,立即打开阻力伞减速,以大小为的加速度做匀减速运动;经时间后阻力伞脱离,航天飞机再以大小为的加速度做匀减速直线运动,再经停止,该过程如图乙所示。已知飞机滑行的总距离为,,求:
(1)阻力伞脱落后航天飞机加速度的大小;
(2)使用减速伞使航天飞机的滑行距离减小了多少。
14. 倾角30°的斜面体放在水平地面上,小车与斜面之间光滑,斜面体与地面之间粗糙,用两根轻绳跨过两个固定的定滑轮一端接在小车上(滑轮与斜面没有连接),另一端分别悬挂质量为2m和m的物体A、B,当小车静止时两绳分别平行、垂直于斜面,如图所示,不计滑轮摩擦。
(1)求小车的质量;
(2)现使A、B位置互换,当系统再次静止时(斜面始终未动),地面与斜面体之间的摩擦力大小。
15. 现代战争中,无人机发挥了重要的作用。某型号无人机在水平地面上沿直线加速滑行和离开地面以固定仰角沿直线匀速爬升的示意图如图甲所示,无人机在滑行和爬升两个过程中,所受推力大小均为其所受重力大小的,方向与速度方向相同;所受升力大小与其速率的比值均为,方向与速度方向垂直;所受空气阻力大小与其速率的比值均为,方向与速度方向相反。无人机的质量,匀速爬升时的速率,其速度方向与水平方向的夹角为且,,取重力加速度大小。
(1)求、的值;
(2)若无人机受到地面的阻力大小与其对地面的压力大小的比值为,无人机沿水平地面滑行时做匀加速直线运动,求的值及加速度的大小;
(3)若无人机在水平地面由静止开始沿直线滑行,其加速度a与滑行距离s的关系如图乙所示,求无人机在滑行距离为和位置时的速度大小之比。
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