精品解析:河北省邢台市第一中学2024-2025学年高一上学期11月月考物理试题
2025-02-12
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内容正文:
邢台一中2024-2025学年第一学期第三次月考
高一年级物理试题
考试范围:必修一第二章占15%,第三章和第四章第1.3.5节共占85%
说明:1.本试卷共6页,满分100分。
一、选择题(本大题共12小题,共52分。1-8题为单选题,每小题4分:9-12题为多选题,每小题5分,选不全者得3分,有选错或不答者得0分)
1. 在科学发展史上,不少物理学家作出了重大贡献,下列陈述中符合历史事实的是( )
A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B. 笛卡儿认为,如果运动中的物体没有受到力的作用,运动方向会偏离
C. 伽利略通过理想实验得出结论,力是维持物体运动的原因
D. 牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】D
【解析】
【详解】A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才会运动,没有力的作用,物体就要静止下来,故A错误;
B.在伽利略研究的基础上,笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,故B错误;
C.伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去,故C错误;
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,即惯性,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,装满石块的货车在平直道路上向前行驶,某时刻起刹车做匀减速运动,车中某石块受到周围接触物对它作用力的方向为( )
A. 方向1 B. 方向2 C. 方向3 D. 方向4
【答案】B
【解析】
【详解】周围接触物对石块有竖直向上的分力与石块的重力平衡,周围接触物对石块有水平向左的分力提供石块的加速度,则周围接触物对石块作用力方向斜向上偏左。
故选B。
3. 2022年10月,为了活跃校园气氛,增加班级凝聚力,高一年级举行的拔河比赛。在水平地面上,六班的同学赢了一班的同学,下列说法正确的是( )
A. 一班的队员的惯性小于六班的队员的惯性
B. 一班队员对六班队员的拉力与六班队员对一班队员的拉力是一对平衡力
C. 六班队员对一班队员的拉力大于地面对一班队员的最大静摩擦力
D. 六班队员对一班队员的拉力与地面对六班队员的摩擦力是一对作用力和反作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.质量是惯性大小的亮度,由题中条件只能判断出一班同学与地面的最大静摩擦力较小,但不能确定一班同学的总质量小于六班同学总质量,即一班的队员的惯性不小于六班的队员的惯性,选项A错误;
B.一班队员对六班队员的拉力与六班队员对一班队员的拉力是一对相互作用力,选项B错误;
C.因六班胜利,可知六班队员对一班队员的拉力大于地面对一班队员的最大静摩擦力,选项C正确;
D.六班队员对地面的摩擦力与地面对六班队员的摩擦力是一对作用力和反作用力,选项D错误。
故选C。
4. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,甲、乙、丙图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图,筷子均在竖直平面内,鹅卵石均处于静止状态,则( )
A. 甲图中的鹅卵石受三个力的作用
B. 乙图中下面筷子对鹅卵石的力等于上面筷子对鹅卵石的力
C. 若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力,鹅卵石受到的摩擦力会增加
D. 若增大丙图中筷子与水平方向的夹角,鹅卵石受到的摩擦力会增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中的鹅卵石受重力、每根筷子的压力和每根筷子的摩擦力共五个力的作用,故A错误;
B.根据平衡条件可知乙图中下面筷子对鹅卵石的力大于上面筷子对鹅卵石的力,故B错误;
C.鹅卵石受到的摩擦力与鹅卵石的重力沿筷子方向的分量相等,所以若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力,鹅卵石受到的摩擦力不会变,故C错误;
D.根据平衡条件可得鹅卵石受到的摩擦力为
所以若增大丙图中筷子与水平方向的夹角,鹅卵石受到的摩擦力增大;故D正确。
故选D。
5. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,若图中有10张相同的纸,每张纸的质量为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若,进纸系统仍能正常进纸
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于进纸系统每次只进一张纸,则在第1张纸向右运动时,第2张纸与第3张纸保持相对静止,第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为静摩擦力,故A错误;
BC.工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F,第1张纸对第2张纸的压力为,则第1张纸与第2张纸之间的滑动摩擦力为
由于第2张及第2张以下的纸没有运动,只有运动趋势,所以第2张以下的纸之间以及第10张纸与摩擦片之间的摩擦力均为静摩擦力,大小均为
故B正确,C错误;
D.若,则有
可知搓纸轮与第1张纸之间会发生相对滑动,而第1张纸静止不动,所以进纸系统不能正常进纸,故D错误。
故选B。
6. 大自然中,雨滴大约在距离地面1.5~5.0km左右的高空形成并开始下落,下落过程中空气阻力的影响不可忽略。假设空气阻力大小与速度的平方成正比,则雨滴下落过程中,速度v随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设空气阻力大小为
根据牛顿第二定律有
雨滴做加速度减小的加速运动,最终做匀速直线运动。
故选B。
7. 如图,一只气球以2 m/s的速度匀速上升,某时刻在气球下方距气球4m处有一小石子以10 m/s的初速度竖直上抛,若g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 石子一定能追上气球
B. 若气球上升速度等于1.5 m/s,其余条件不变,则石子在抛出后0.85s末追上气球
C. 若气球上升速度等于1m/s,其余条件不变,则石子在抛出后0.45s末追上气球
D. 若气球上升速度等于0.9m/s,其余条件不变,则石子与气球相遇两次
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.设石子经过时间t后速度与气球相等,则
此时间内气球上升的位移为
石子上升的位移为
则
故追不上气球,故A错误;
B.若气球速度等于1.5m/s,设石子经过时间t后速度与气球相等,则
石子一直做匀减速运动,在石子在抛出后0.85s末,气球上升的位移为
h1=1.5×0.85m=1.275m
石子上升的位移为
因为
所以石子在抛出后0.85s末超过追上气球,故B错误;
C.若气球速度等于1m/s,石子上升时间
石子一直做匀减速运动,在石子在抛出后0.45s末,气球上升的位移为
h1=1×0.45m=0.45m
石子上升的位移为
因为
h2-h1=1.0125m-0.45m=0.5625m<4m
所以石子在抛出后0.45s末超过追上气球,故C错误;
D.若气球上升速度等于0.9m/s,设石子经过时间t后速度与气球相等,则
此时间内气球上升的位移为
石子上升的位移为
则
所以石子与气球相遇两次,故D正确。
故选D。
8. 中国某些传统建筑,采用了瓦片屋顶,如图甲所示。某段屋顶结构可简化为圆弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间,椽子与水平面间的夹角均为,如图乙所示。瓦片与两根椽子的接触点对应的圆心角也为,如图丙所示。重力加速度大小为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑瓦片与其他瓦片间的相互作用,则瓦片与椽子之间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】瓦片静止不动,两根椽子对瓦片的支持力的合力大小为
每根椽子对瓦片的支持力大小
椽子对瓦片的摩擦力的合力为
摩擦力方向与椽子平行,所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小
又,解得
故选A。
9. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一、小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直悬空,则下列说法正确的是( )
A. 笔杆受到的压力是手指形变产生的
B. 笔杆受到的压力是笔杆形变产生的
C. 笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对平衡力
D. 笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对相互作用力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.手握毛笔悬空时毛笔受到的压力是手指形变产生的,故A正确,B错误;
CD.手握毛笔悬空,毛笔处于平衡状态,笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对平衡力,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 高铁列车做直线运动进站,总能准确地停靠在对应车门的位置,这是利用计算机控制制动装置,实现列车安全准确地进站停车,如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车( )
A. 速度从10m/s降至3m/s行进的距离为70m
B. 速度从10m/s降至3m/s经过的时间为10s
C. 速度从50m/s降至10m/s过程中加速度变大
D. 进站过程,先做匀减速运动,后做加速度越来越小的减速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.从10m/s降至3m/s的时间内,根据图像,可知加速度不变,故这段时间内做匀减速直线运动,则位移为
则时间为
故A错误,B正确;
C.由图可知,速度从50m/s降至10m/s过程中,加速度在渐渐变大,做减速运动,故C正确;
D.进站过程速度逐渐减小,由图像可知,列车先做加速度逐渐增大的变减速直线运动,再做加速度恒定的匀减速直线运动,故D错误。
故选BC。
11. 国庆期间某同学乘动车回家乡过节,他想利用提前准备的简单工具测量动车进出站的加速度。装置如图所示,将细线一端固定在车厢侧壁的挂钩上,另一端拴接一个质量为m的小球,小球静止时离车厢侧壁有一小段距离。然后将一个特制的量角器固定在绳后的车厢壁上,量角器的中心位于细线与挂钩连接处,动车静止时,细线刚好与量角器90°刻线重合。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 如果细线稳定在30°刻线,动车的加速度大小为
B. 如果细线稳定在30°刻线,动车一定是进站
C. 细线稳定在右侧30°刻线时与稳定在左侧30°刻线时的加速度相同
D. 动车加速度越大,细线对应的刻线值越小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.如果细线与30°刻线重合,动车的加速度大小为
故A正确;
B.由于不知道动车的行进方向,只知道加速度方向,不能确定动车是加速还是减速,也不能确定动车是进站还是出站,故B错误;
C.细线稳定在右侧30°刻线时与稳定在左侧30°刻线时,动车的加速度大小相等、方向相反,故C错误;
D.加速度越大时,细线与竖直方向所成夹角越大,则细线对应的刻线值越小,故D正确。
故选AD。
12. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 工人对绳的拉力可能先增大后减小
B. 绳OD的拉力一定越来越大
C. OD、CD两绳拉力的合力大小始终等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为mg
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析
绳OD的拉力为F1,与竖直方向的夹角为θ;绳CD的拉力为F2,与竖直方向的夹角为α,则由几何关系得
王进下降的过程中θ减小,α增大,由几何关系得:F1增大,F2减小,故A错误,B正确;
C.受力平衡,两绳拉力的合力大小始终等于mg,故C正确;
D.α=30°时, ,利用OC=OD由几何关系得,则
θ=30°,
由受力平衡
求出F2=mg,故D正确。
故选BCD。
二、实验题(本大题共2小题,共16分。13题6分,14题10分)
13. 某同学利用测质量的小型家用电子秤,设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。
如图(a)所示,木板和木块A放在水平桌面上,电子秤放在水平地面上,木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮,使其与木块A间的轻绳水平,与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n()个砝码(电子秤称得每个砝码的质量为),向左拉动木板的同时,记录电子秤的对应示数m。
(1)实验中,拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用和分别表示木块A和重物B的质量,则m和所满足的关系式为__________。
(3)根据测量数据在坐标纸上绘制出图像,如图(b)所示,可得木块A和木板间的动摩擦因数_________(保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 不必 ②. ③. 0.40
【解析】
【详解】(1)[1]木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关,则实验拉动木板时不必保持匀速;
(2)[2]对木块、砝码以及重物B分析可知
解得
(3)[3]根据
结合图像可知
则
μ=0.40
14. 某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳套。
(1)本实验采用的科学方法是( )
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)对于实验要点、下列说法正确的是( )
A. 两相细绳套间的夹角要尽量大一些
B. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋,弹簧测力计的示数越大越好
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使结点O静止在同一位置
(3)实验时,第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋,得到力的方向沿图乙中OP方向,力的方向沿图乙中OM方向,大小分别为,根据图中标示的单位长度,用作图法作出的合力,由图可知,是合力的______(选填“理论值”或“真实值”),F与橡皮筋______(选填“一定”或“不一定”)任一条直线上。
(4)若乙图中两弹簧测力计的读数分别为,且的夹角为锐角,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。
【答案】(1)A (2)B
(3) ①. 理论值 ②. 不一定
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学方法是等效替代法,故选A。
【小问2详解】
A.两相细绳套间的夹角大小要适当,并非越大越好,选项A错误;
B.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些,这样可减小确定力的方向时产生的误差,选项B正确;
C.用两个弹簧测力计拉橡皮筋,弹簧测力计的示数太大,合力可能会大于弹簧测力计的量程,无法用一个弹簧测力计拉橡皮筋使结点与用两个弹簧测力计拉橡皮筋时静止在同一点,选项C错误;
D.改变拉力,进行多次实验,每次不一定都要使结点O静止在同一位置,选项D错误。
故选B。
【小问3详解】
[1][2]根据平行四边形定则做出的F是合力的理论值,因实验时存在一定误差,则F与橡皮筋不一定任一条直线上。
【小问4详解】
若的夹角为锐角,则
则不能用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。
三、计算题(本大题共3小题,共32分。其中15题8分,16题10分,17题14分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分)
15. 校车交通安全是社会关注的热点,某校车的质量(含司机与乘客)为2000kg,若校车以的速度行驶,司机发现在前方40m远处有人横穿马路,立即采取刹车措施。已知司机的反应时间为0.5s,刹车的加速度大小为。求:
(1)司机在反应时间内校车运动的位移;
(2)校车在减速过程中速度变为零所需要的时间;
(3)校车在减速过程中所受的合外力大小。
【答案】(1)10m;(2)2s;(3)
【解析】
【详解】(1)校车在反应时间内运动的位移
(2)校车在减速过程中速度变为零所需要的时间为t,由
得
(3)校车在减速过程中受到的合外力
16. 如图所示,水平推力F作用在质量的木块上,木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数,当水平推力时,木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力,已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,斜面体始终静止在水平面上,(,)。
(1)求水平推力的大小;
(2)若要木块能静止在斜面上,求水平推力F的取值范围;
(3)若斜面光滑,且推力F方向可变,求F的最小值和方向。
【答案】(1)
(2)
(3)6N,沿斜面平行向上
【解析】
【小问1详解】
当时,木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力,沿斜面方向有
解得
【小问2详解】
当木块刚好不沿斜面下滑时,根据受力平衡可得
,
又
联立解得水平推力为
当木块刚好不沿斜面上滑时,根据受力平衡可得
,
又
联立解得水平推力为
则要木块能静止在斜面上,水平推力F的取值范围为
【小问3详解】
当推力沿斜面向上时,该力最小,则有
代入数值得
方向与水平面夹角 (或与斜面平行向上)
17. 如图所示,倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上,质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上,斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5,与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上,绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮,其下端的挂钩与物块B连接,物块B、C、D与弹簧1、2均拴接,B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m,C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m,mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg,当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态,而且A恰好不下滑(这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力)若弹簧、绳子、小滑轮的重力,以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)此时绳子的拉力T的大小;
(2)对物块A施加一个竖直向下的压力F,使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时,物块D对地的压力恰好减小至零,求:
①物块B上升的高度h;
②此时压力F的大小。
【答案】(1)10N;(2)①0.24m;②40N
【解析】
【详解】(1)物块A受力情况如图所示,由共点力平衡条件可得
联立解得:T=10N
(2)①对滑轮受力分析由共点力平衡条件可得
弹簧k1处于原长,要使物块D刚好离开地面,弹簧k2要先恢复原长,再伸长,物块C上升的距离hC
弹簧k1伸长的距离L
物块B上升的距离hB
②当绳子的张角为=120°时,由平衡条件知
绳子的拉力为
联立记得:F=40N
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邢台一中2024-2025学年第一学期第三次月考
高一年级物理试题
考试范围:必修一第二章占15%,第三章和第四章第1.3.5节共占85%
说明:1.本试卷共6页,满分100分。
一、选择题(本大题共12小题,共52分。1-8题为单选题,每小题4分:9-12题为多选题,每小题5分,选不全者得3分,有选错或不答者得0分)
1. 在科学发展史上,不少物理学家作出了重大贡献,下列陈述中符合历史事实的是( )
A. 亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B. 笛卡儿认为,如果运动中的物体没有受到力的作用,运动方向会偏离
C. 伽利略通过理想实验得出结论,力是维持物体运动的原因
D. 牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
2. 如图所示,装满石块的货车在平直道路上向前行驶,某时刻起刹车做匀减速运动,车中某石块受到周围接触物对它作用力的方向为( )
A. 方向1 B. 方向2 C. 方向3 D. 方向4
3. 2022年10月,为了活跃校园气氛,增加班级凝聚力,高一年级举行的拔河比赛。在水平地面上,六班的同学赢了一班的同学,下列说法正确的是( )
A. 一班的队员的惯性小于六班的队员的惯性
B. 一班队员对六班队员的拉力与六班队员对一班队员的拉力是一对平衡力
C. 六班队员对一班队员的拉力大于地面对一班队员的最大静摩擦力
D. 六班队员对一班队员的拉力与地面对六班队员的摩擦力是一对作用力和反作用力
4. 筷子是中国人常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,甲、乙、丙图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图,筷子均在竖直平面内,鹅卵石均处于静止状态,则( )
A. 甲图中的鹅卵石受三个力的作用
B. 乙图中下面筷子对鹅卵石的力等于上面筷子对鹅卵石的力
C. 若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力,鹅卵石受到的摩擦力会增加
D. 若增大丙图中筷子与水平方向的夹角,鹅卵石受到的摩擦力会增加
5. 打印机在正常工作的情况下,进纸系统每次只进一张纸。进纸系统的结构示意图如图所示,若图中有10张相同的纸,每张纸的质量为m,搓纸轮按图示方向转动并带动最上面的1张纸向右运动,搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为,纸张与纸张之间、纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为,工作时搓纸轮对第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时,下列说法正确的是( )
A. 第2张纸与第3张纸之间的摩擦力为滑动摩擦力
B. 第5张纸与第6张纸之间的摩擦力大小为
C. 第10张纸与摩擦片之间的摩擦力大小为
D. 若,进纸系统仍能正常进纸
6. 大自然中,雨滴大约在距离地面1.5~5.0km左右的高空形成并开始下落,下落过程中空气阻力的影响不可忽略。假设空气阻力大小与速度的平方成正比,则雨滴下落过程中,速度v随时间t变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图,一只气球以2 m/s的速度匀速上升,某时刻在气球下方距气球4m处有一小石子以10 m/s的初速度竖直上抛,若g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 石子一定能追上气球
B. 若气球上升速度等于1.5 m/s,其余条件不变,则石子在抛出后0.85s末追上气球
C. 若气球上升速度等于1m/s,其余条件不变,则石子在抛出后0.45s末追上气球
D. 若气球上升速度等于0.9m/s,其余条件不变,则石子与气球相遇两次
8. 中国某些传统建筑,采用了瓦片屋顶,如图甲所示。某段屋顶结构可简化为圆弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间,椽子与水平面间的夹角均为,如图乙所示。瓦片与两根椽子的接触点对应的圆心角也为,如图丙所示。重力加速度大小为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不考虑瓦片与其他瓦片间的相互作用,则瓦片与椽子之间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
9. 中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一、小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直悬空,则下列说法正确的是( )
A. 笔杆受到的压力是手指形变产生的
B. 笔杆受到的压力是笔杆形变产生的
C. 笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对平衡力
D. 笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对相互作用力
10. 高铁列车做直线运动进站,总能准确地停靠在对应车门的位置,这是利用计算机控制制动装置,实现列车安全准确地进站停车,如图所示为某列车在进站停车过程中加速度大小a随速度v的变化曲线。则该列车( )
A. 速度从10m/s降至3m/s行进的距离为70m
B. 速度从10m/s降至3m/s经过的时间为10s
C. 速度从50m/s降至10m/s过程中加速度变大
D. 进站过程,先做匀减速运动,后做加速度越来越小的减速运动
11. 国庆期间某同学乘动车回家乡过节,他想利用提前准备的简单工具测量动车进出站的加速度。装置如图所示,将细线一端固定在车厢侧壁的挂钩上,另一端拴接一个质量为m的小球,小球静止时离车厢侧壁有一小段距离。然后将一个特制的量角器固定在绳后的车厢壁上,量角器的中心位于细线与挂钩连接处,动车静止时,细线刚好与量角器90°刻线重合。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 如果细线稳定在30°刻线,动车的加速度大小为
B. 如果细线稳定在30°刻线,动车一定是进站
C. 细线稳定在右侧30°刻线时与稳定在左侧30°刻线时的加速度相同
D. 动车加速度越大,细线对应的刻线值越小
12. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 工人对绳的拉力可能先增大后减小
B. 绳OD的拉力一定越来越大
C. OD、CD两绳拉力的合力大小始终等于mg
D. 当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为mg
二、实验题(本大题共2小题,共16分。13题6分,14题10分)
13. 某同学利用测质量的小型家用电子秤,设计了测量木块和木板间动摩擦因数的实验。
如图(a)所示,木板和木块A放在水平桌面上,电子秤放在水平地面上,木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮,使其与木块A间的轻绳水平,与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n()个砝码(电子秤称得每个砝码的质量为),向左拉动木板的同时,记录电子秤的对应示数m。
(1)实验中,拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用和分别表示木块A和重物B的质量,则m和所满足的关系式为__________。
(3)根据测量数据在坐标纸上绘制出图像,如图(b)所示,可得木块A和木板间的动摩擦因数_________(保留2位有效数字)。
14. 某同学用如图甲所示装置做“验证力的平行四边形定则”实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳套。
(1)本实验采用的科学方法是( )
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法
(2)对于实验要点、下列说法正确的是( )
A. 两相细绳套间的夹角要尽量大一些
B. 拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
C. 用两个弹簧测力计拉橡皮筋,弹簧测力计的示数越大越好
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使结点O静止在同一位置
(3)实验时,第一次用两个弹簧测力计拉橡皮筋,得到力的方向沿图乙中OP方向,力的方向沿图乙中OM方向,大小分别为,根据图中标示的单位长度,用作图法作出的合力,由图可知,是合力的______(选填“理论值”或“真实值”),F与橡皮筋______(选填“一定”或“不一定”)任一条直线上。
(4)若乙图中两弹簧测力计的读数分别为,且的夹角为锐角,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧力计测出的合力。
三、计算题(本大题共3小题,共32分。其中15题8分,16题10分,17题14分。解答应写出必要的文字说明,方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分)
15. 校车交通安全是社会关注的热点,某校车的质量(含司机与乘客)为2000kg,若校车以的速度行驶,司机发现在前方40m远处有人横穿马路,立即采取刹车措施。已知司机的反应时间为0.5s,刹车的加速度大小为。求:
(1)司机在反应时间内校车运动的位移;
(2)校车在减速过程中速度变为零所需要的时间;
(3)校车在减速过程中所受的合外力大小。
16. 如图所示,水平推力F作用在质量的木块上,木块与倾角的斜面体之间的动摩擦因数,当水平推力时,木块静止在斜面体上恰好不受摩擦力,已知物块与斜面体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,斜面体始终静止在水平面上,(,)。
(1)求水平推力的大小;
(2)若要木块能静止在斜面上,求水平推力F的取值范围;
(3)若斜面光滑,且推力F方向可变,求F的最小值和方向。
17. 如图所示,倾角为=53°的粗糙斜面体固定在水平地面上,质量为mA=2kg的物块A静止在斜面上,斜面与A之间的动摩擦因数为=0.5,与A相连接的绳子跨在固定于斜面顶端的小滑轮上,绳子另一端固定在与滑轮等高的位置。再在绳上放置一个动滑轮,其下端的挂钩与物块B连接,物块B、C、D与弹簧1、2均拴接,B、C之间弹簧的劲度系数为k1=140N/m,C、D之间弹簧劲度系数为k2=100N/m,mB=1.6kg、mC=1.0kg、mD=0.4kg,当绳子的张角=74°时整个系统处于平衡状态,而且A恰好不下滑(这里最大静摩擦力等于滑动摩擦力)若弹簧、绳子、小滑轮的重力,以及绳子与滑轮间的摩擦力均可忽略,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)此时绳子的拉力T的大小;
(2)对物块A施加一个竖直向下的压力F,使其缓慢下滑一段距离至绳子的张角为=120°时,物块D对地的压力恰好减小至零,求:
①物块B上升的高度h;
②此时压力F的大小。
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