精品解析：浙江省杭州市上城区杭七中2024-2025学年高一上学期期末考物理试卷

杭七中2024学年第一学期高一年级物理学科期末卷（文用） 考生须知： 1、本试卷分试题卷和答题纸，满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，在答题纸密封区内填写班级和姓名。 3、所有答案必须写在答题纸上，写在试题卷上无效。 4、考试结束，只需上交答题纸。 5、本卷中（指试卷中的特殊已知条件）。 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题有10小题，每题3分，共30分，选出各题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分） 1. 物理学家为了更准确地描述物理参量，把物理量分为矢量和标量，下列各组选项中物理量都属于标量的是（ ） A. 速率 温度 路程 B. 位移 质量 时间 C. 速度 加速度 时间 D. 弹力 速率 平均速度 2. 下列各物理单位中，属于国际单位制中导出单位的是（　　） A. B. C. s D. N 3. 第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行，其中在女子100米蝶泳（泳道长50米）决赛中，我国运动员张雨霏以56秒21的成绩勇夺该项目铜牌。下列说法中正确的是（　　） A. 研究张雨霏的泳姿时可以把她看作质点 B. 张雨霏全程的平均速率约为1.78m/s C. 56秒21指的是时刻 D. 张雨霏全程的位移大小为100m 4. 如图，汽车驶过圆弧形路面的顶端时，所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是（　　） A. 重力 B. 支持力 C. 重力和支持力的合力 D. 汽车对路面的压力 5. 对于一个做自由落体运动的物体，其v—t图像正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示，A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时，下列关系正确的是（ ） A. 线速度大小 B. 周期 C. 角速度 D. 向心加速度大小 7. 体育课上，同学们在老师的指导下跳跃摸高，下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，人对地的压力大于地对人的支持力 B. 起跳时，人对地压力等于地对人的支持力 C. 图片中起跳后，人受到重力、向上的冲力 D. 地对人的支持力是人的脚形变产生的 8. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图，一架飞机水平的匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（　　） A. B. C. D. 10. 中央电视台科普节目《加油向未来》在现场利用内部气压为0.001Pa、高6m的亚克力管做落体实验，如图将亚克力管等分为四段，从上到下每段标为、、、，羽毛由静止开始从最高点下落，经过速度的增加量为，经过第三段速度的增加量为，则与的比值满足（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分） 11. 如图所示，用力F去拉叠放在一起的两物体A、B，但没有拉动，两物体仍然静止，则(　　) A. B受三个力 B. B受两个力 C. A受五个力 D. A受六个力 12. 如图所示，将一个物体以的速度从距离水平地面高处水平抛出，整个过程不计空气阻力，g取10m/s2，当该物体落到水平地面时，下列说法正确的是（　　） A. 水平位移 B. 水平位移为10m C. 速度大小为 D. 速度大小为10m/s 13. 如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。已知重力加速度大小为g，关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A. 图乙记录是他完成两次“蹲起”的过程 B. 图乙记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”的过程 C. 该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为0.6g D. 该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为0.4g 14. 如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 当时，绳子一定无弹力 B. 当时，P、Q相对于转盘会滑动 C. 当时，P受到的摩擦力随的增大而变大 D. 当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大 第Ⅱ卷 非选择题部分 三、实验题（本题共2小题，共16分） 15. （1）在某次“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中：实验室已经提供了带有滑轮的长木板、电火花计时器、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子、刻度尺等器材外，为了完成此实验，还需要下图中的实验器材是________。 A. 学生电源 B. 天平 C. 弹簧测力计 D. 秒表 （2）该实验中，进行“平衡摩擦力”的操作，正确的是________。 A. 其目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力 B. 其目的是为了使小车受到细线的拉力等于所挂槽码重力 C. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力 （3）图1中使用的打点计时器适配电压为________（填“约8V”“220V”）交流电； （4）某同学利用图2装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图4是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是________cm，打下计数点3时小车的速度________m/s，通过纸带数据计算出小车的加速度________（后两问计算结果均保留2位有效数字）。 （5）某同学利用测得的实验数据，得到的图像如图3所示，从图判断该同学在实验操作过程中，图像没过原点是由于________，图像的末端出现弯曲是由于________。 A．小车和长木板之间的摩擦力平衡不足 B．小车和长木板之间的摩擦力平衡过度 C．小车的质量远大于槽码的总质量 D．小车的质量没能远大于槽码的总质量 16. 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为2∶1，塔轮③和塔轮⑥的半径之比为3∶1。由于皮带长度和传动效果的限制，皮带只能同时套在同一层的塔轮上，即同时套在塔轮①和塔轮④、塔轮②和塔轮⑤或塔轮③和塔轮⑥上。 （1）在该实验中应用了 来探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在_________处。 A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）某同学用质量为3m和m的两个小球进行探究实验，他分别把两小球同时放在左右转臂上的合适位置，通过调整皮带套在塔轮的位置，转动手柄，得到两个标尺上示数差别最大的结果，此时标尺的最大示数和最小示数之比为____________。 四、计算题（本题共4小题，共38分） 17. 某极限运动爱好者小甲在高空中背着降落伞做自由落体运动，经过20s打开降落伞，做匀变速运动持续运动5000m正好到达地面，此时速度为0，求：（g取10m/s2） （1）小甲刚下落时，距离地面高度； （2）打开降落伞后，小甲运动的加速度。 18. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度H=3m，建筑物上的着火点A离地高度h=1.2m，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角θ=37°。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t； （2）水落到着火点A前瞬间竖直方向速度大小vy； （3）水枪枪口与着火点A水平距离x。 19. 如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，（g取10m/s2） （1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB； （2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD=OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD． 20. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，传送带与水平面的夹角，g取。试求： （1）行李箱刚开始运动时的加速度； （2）行李箱的上升时间； （3）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 杭七中2024学年第一学期高一年级物理学科期末卷（文用） 考生须知： 1、本试卷分试题卷和答题纸，满分100分，考试时间90分钟。 2、答题前，在答题纸密封区内填写班级和姓名。 3、所有答案必须写在答题纸上，写在试题卷上无效。 4、考试结束，只需上交答题纸。 5、本卷中（指试卷中的特殊已知条件）。 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题有10小题，每题3分，共30分，选出各题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分） 1. 物理学家为了更准确地描述物理参量，把物理量分为矢量和标量，下列各组选项中物理量都属于标量的是（ ） A. 速率 温度 路程 B. 位移 质量 时间 C. 速度 加速度 时间 D. 弹力 速率 平均速度 【答案】A 【解析】 【详解】既有大小，又有方向的物理量属于矢量，例如弹力、平均速度、位移、速度、加速度均属于矢量；只有大小，没有方向的物理量属于标量，例如速率、质量、时间、温度、路程均属于标量。 故选A。 2. 下列各物理单位中，属于国际单位制中导出单位的是（　　） A. B. C. s D. N 【答案】D 【解析】 【详解】属于国际单位制中的基本单位的是kg、m、s，属于国际单位制中的导出单位的是N。 故选D。 3. 第33届夏季奥林匹克运动会在巴黎举行，其中在女子100米蝶泳（泳道长50米）决赛中，我国运动员张雨霏以56秒21的成绩勇夺该项目铜牌。下列说法中正确的是（　　） A. 研究张雨霏的泳姿时可以把她看作质点 B. 张雨霏全程的平均速率约为1.78m/s C. 56秒21指的是时刻 D. 张雨霏全程的位移大小为100m 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究张雨霏的泳姿时需要考虑其动作，不能看成质点，A错误； B．全程平均速率 B正确； C．56秒21指的是时间间隔，C错误； D．100米蝶泳恰好是一个往返，故张雨霏全程的位移大小为0，D错误。 故选B。 4. 如图，汽车驶过圆弧形路面的顶端时，所受的重力G和支持力N都在竖直方向。此时提供汽车做圆周运动向心力的是（　　） A. 重力 B. 支持力 C. 重力和支持力的合力 D. 汽车对路面的压力 【答案】C 【解析】 【详解】汽车做圆周运动，由沿半径方向的合力提供向心力，可知，此时提供汽车做圆周运动向心力的是重力和支持力的合力。 故选C。 5. 对于一个做自由落体运动的物体，其v—t图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】自由落体运动是初速度为零的一种匀加速直线运动，则做自由落体运动的物体，其初速度为零，速度随时间均匀增加。 故选D。 6. 某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示，A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时，下列关系正确的是（ ） A. 线速度大小 B. 周期 C. 角速度 D. 向心加速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个齿轮共线，，故A错误； B．由周期公式，可得，故B错误； C．由角速度公式，可得，故C正确； D．由向心加速度公式，可得，故D错误。 故选C。 7. 体育课上，同学们在老师的指导下跳跃摸高，下列说法正确的是（　　） A. 起跳时，人对地的压力大于地对人的支持力 B. 起跳时，人对地的压力等于地对人的支持力 C. 图片中起跳后，人受到重力、向上的冲力 D. 地对人的支持力是人的脚形变产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A B．根据牛顿第三定律可知，起跳时，人对地的压力等于地对人的支持力，故A错误，B正确； C．起跳后，人只受到重力，故C错误； D．地对人的支持力是地形变产生的，故D错误。 故选B。 8. 一辆汽车在水平公路上沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。图中分别画出了汽车转弯所受合力F的四种方向，其中可能正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车由M向N行驶，速度逐渐减小，即汽车做减速运动，合力方向指向曲线的凹侧，且合力方向与速度方向夹角为钝角，可知，第二个图像符合要求。 故选B 9. 如图，一架飞机水平的匀速飞行，飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】飞机上释放的铁球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的铁球全部在飞机的正下方。在竖直方向上做自由落体运动，所以相等时间间隔内的位移越来越大。C正确； 故选C。 10. 中央电视台科普节目《加油向未来》在现场利用内部气压为0.001Pa、高6m的亚克力管做落体实验，如图将亚克力管等分为四段，从上到下每段标为、、、，羽毛由静止开始从最高点下落，经过速度的增加量为，经过第三段速度的增加量为，则与的比值满足（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，小球所在的管内空气阻力可以忽略不计，即小球做自由落体运动，两段相同距离h的时间之比为 由 则 即 故选C。 二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分） 11. 如图所示，用力F去拉叠放在一起的两物体A、B，但没有拉动，两物体仍然静止，则(　　) A. B受三个力 B. B受两个力 C. A受五个力 D. A受六个力 【答案】BC 【解析】 【详解】物体B受重力和A对B的支持力作用；物体A受重力、地面对B的支持力、A对B的压力、地面对A的摩擦力以及拉力F，共五个力的作用。 故选BC。 12. 如图所示，将一个物体以的速度从距离水平地面高处水平抛出，整个过程不计空气阻力，g取10m/s2，当该物体落到水平地面时，下列说法正确的是（　　） A. 水平位移为 B. 水平位移为10m C. 速度大小为 D. 速度大小为10m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动的规律 可得，物体落地的时间 物体的水平位移 故A正确，B错误； CD．物体落地时竖直方向上的速度 所以物体落地时的速度大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 13. 如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。已知重力加速度大小为g，关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A. 图乙记录的是他完成两次“蹲起”的过程 B. 图乙记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”的过程 C. 该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为0.6g D. 该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为0.4g 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．图乙图像中第一次变化，显示支持力先小于重力再大于重力，即先失重后超重，因此为下蹲过程；第二变化，显示支持力先大于重力再小于重力，即先超重后失重，因此为起立过程，故A、B错误； C．由图像可知，该同学体重 该同学质量 由图像可知，下蹲过程中F的最小值约为。由牛顿第二定律可知，其重心向下加速度的最大值约为 故C正确； D．该同学站起过程中，F的最大值约为，其重心向上加速度的最大值约为 故D正确。 故选 CD。 14. 如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 当时，绳子一定无弹力 B. 当时，P、Q相对于转盘会滑动 C. 当时，P受到的摩擦力随的增大而变大 D. 当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．开始转动时圆盘的角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因为两木块角速度、质量都相同，根据向心力公式可知，Q先达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得 解得 因此当时，绳子一定无弹力，A正确； B．角速度继续增大，绳子出现拉力，Q受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，P的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时，P、Q相对于转盘开始滑动，根据牛顿第二定律，对P有 对Q有 联立解得 因此当时，P、Q相对于转盘会发生滑动，B错误； C．当时，P相对转盘是静止的，受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律有 当增大时,静摩擦力也增大，C正确； D．当时，绳子出现拉力，Q所受静摩擦力达到最大值且保持不变，D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题部分 三、实验题（本题共2小题，共16分） 15. （1）在某次“探究物体加速度与力、质量的关系”实验中：实验室已经提供了带有滑轮的长木板、电火花计时器、细绳、纸带、小车、钩码、小盘、薄木块、夹子、刻度尺等器材外，为了完成此实验，还需要下图中的实验器材是________。 A. 学生电源 B. 天平 C. 弹簧测力计 D. 秒表 （2）该实验中，进行“平衡摩擦力”操作，正确的是________。 A. 其目的是为了使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力 B. 其目的是为了使小车受到细线的拉力等于所挂槽码重力 C. 平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上 D. 每次改变小车的质量时，都需要重新平衡摩擦力 （3）图1中使用的打点计时器适配电压为________（填“约8V”“220V”）交流电； （4）某同学利用图2装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图4是实验获得的一段纸带，每隔4个点取一个计数点，则计数点2的读数是________cm，打下计数点3时小车的速度________m/s，通过纸带数据计算出小车的加速度________（后两问计算结果均保留2位有效数字）。 （5）某同学利用测得的实验数据，得到的图像如图3所示，从图判断该同学在实验操作过程中，图像没过原点是由于________，图像的末端出现弯曲是由于________。 A．小车和长木板之间的摩擦力平衡不足 B．小车和长木板之间的摩擦力平衡过度 C．小车的质量远大于槽码的总质量 D．小车的质量没能远大于槽码的总质量 【答案】（1）B （2）A （3）约8V （4） ①. 9.79##9.80##9.81 ②. 0.65 ③. 0.81 （5） ①. B ②. D 【解析】 【小问1详解】 电火花计时器需要连接220V交流电源；本实验需要用天平测量小车和钩码的质量；本实验不需要用弹簧测力计和秒表。 故选B。 【小问2详解】 AB．该实验中，进行平衡摩擦力的目的是使小车受到的合外力等于小车受到细线的拉力，故A正确，B错误； CD．平衡摩擦力时，应将细绳和重物去掉，利用小车重力沿木板向下的分力平衡摩擦力，则有 可得 可知每次改变小车的质量时，都不需要重新平衡摩擦力，故CD错误。 故选A。 【小问3详解】 使用电磁打点计时器时，适配电压为8V左右交流电。 【小问4详解】 [1]毫米刻度尺精度为1mm，计数点2的读数取值为9.80cm。 [2]因为每隔4个点取一个计数点，则相邻两个计数点间的时间间隔为 打下计数点3时小车的速度为 [3]根据逐差法 可得小车的加速度为 【小问5详解】 [1]由图3可知，当外力F=0时小车就已经有了加速度，可知小车和长木板之间的摩擦力平衡过度，故选B； [2]图像的末端出现弯曲是由于小车的质量没能远大于槽码的总质量，导致随着槽码的总质量增加，加速度较大时，小车受到的牵引力明显小于槽码的总重力，导致图像偏离，故选D。 16. 探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的向心力演示器如图甲所示，转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。如图乙所示是演示器部分原理示意图：两转臂上黑白格的长度相等，A、B、C为三根固定在转臂上的挡板（长槽的长度为短槽的2倍，挡板A在长槽正中间），可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。根据图甲中向心力演示器标尺上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。已知塔轮①和塔轮④的半径相等，塔轮②和塔轮⑤的半径之比为2∶1，塔轮③和塔轮⑥的半径之比为3∶1。由于皮带长度和传动效果的限制，皮带只能同时套在同一层的塔轮上，即同时套在塔轮①和塔轮④、塔轮②和塔轮⑤或塔轮③和塔轮⑥上。 （1）在该实验中应用了 来探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在_________处。 A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）某同学用质量为3m和m的两个小球进行探究实验，他分别把两小球同时放在左右转臂上的合适位置，通过调整皮带套在塔轮的位置，转动手柄，得到两个标尺上示数差别最大的结果，此时标尺的最大示数和最小示数之比为____________。 【答案】（1）B （2） ①. 不同 ②. B （3）27∶1 【解析】 【小问1详解】 在该实验中应用了控制变量法，故选B。 【小问2详解】 [1] [2] 探究F的大小与ω的关系时，应保持小球质量m和小球做圆周运动的半径r相同，所以应将相同的小球分别放在挡板A处和挡板C处，并将皮带套在两边半径不同的变速塔轮上，故选B。 【小问3详解】 将m的小球放在A处，3m的小球放在C处，皮带套在塔轮③和塔轮⑥上，两物体向心力差别最大，塔轮③和塔轮⑥半径之比为，塔轮③和塔轮⑥边缘的线速度相等，角速度与半径成反比 两小球做圆周运动的向心力之比 故此时标尺的最大示数和最小示数之比为27:1。 四、计算题（本题共4小题，共38分） 17. 某极限运动爱好者小甲在高空中背着降落伞做自由落体运动，经过20s打开降落伞，做匀变速运动持续运动5000m正好到达地面，此时速度为0，求：（g取10m/s2） （1）小甲刚下落时，距离地面高度； （2）打开降落伞后，小甲运动的加速度。 【答案】（1）7000m （2）大小4m/s2，方向竖直向上 【解析】 【小问1详解】 小甲自由落体下落距离为 则小甲刚下落时，距离地面高度 【小问2详解】 打开降落伞时，小甲的速度为 打开降落伞后，根据匀变速直线运动中速度-位移关系可得 解得 则小甲运动的加速度大小为，方向竖直向上。 18. 消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成，如图所示，某次消防演练时消防水枪离地高度H=3m，建筑物上的着火点A离地高度h=1.2m，水从水枪枪口中水平射出后，恰好击中着火点A，此时水的速度与水平方向的夹角θ=37°。不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）水从水枪枪口运动到着火点A的时间t； （2）水落到着火点A前瞬间竖直方向速度大小vy； （3）水枪枪口与着火点A的水平距离x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 水从水枪枪口运动到着火点A的过程中做平抛运动，竖直方向上有 解得 【小问2详解】 落到着火点A前瞬间竖直方向上的分速度大小 解得 【小问3详解】 根据 解得 水枪枪口与着火点A的水平距离为 解得 19. 如图所示，三根轻质绳子OA、OB与OC将一质量为10kg的重物悬挂空中而处于静止状态，其中OB与天花板夹角为30°，OA与天花板夹角为60°，（g取10m/s2） （1）求绳子OA、OB对应的拉力大小FA、FB； （2）若保持O、B点位置不变，改变OA绳长度，将A点移动到D点，使得OD=OB，求此时绳子OD对应的拉力大小FD． 【答案】（1）FA=50N，FB=50N；（2）100N 【解析】 【详解】（1）对绳子节点进行受力分析，如图所示 由几何知识得 FA=mgcos30°=50N FB=mgsin30°=50N （2）将A点移动到D点后画出受力如图所示 运用合成法，由几何知识得 FD=mg=100N 20. 现在传送带传送货物已被广泛地应用于车站、工厂、车间、码头。如图所示，某飞机场利用传送带将旅客的行李箱运进机舱。在该次运输过程中，传送带以恒定的速率向上运行。将行李箱无初速度地放在传送带底端，已知行李箱与传送带之间的动摩擦因数，传送带的长度，传送带与水平面的夹角，g取。试求： （1）行李箱刚开始运动时的加速度； （2）行李箱的上升时间； （3）如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，求行李箱的最短上升时间和传送带对应的最小运行速率。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 行李箱刚开始运动时的加速度 【小问2详解】 行李箱加速到与传送带共速的时间 这段时间内行李箱的位移 行李箱匀速运动时间 行李箱上升时间 【小问3详解】 只有行李箱一直做加速运动时，行李箱运动的时间最短；行李箱一直做加速运动，设到达机舱的速度为，则有 代入数据得 由于行李箱一直加速，所以传送带的速度至少为，最短时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$