内容正文:
延边第二中学2024-2025学年度第一学期第二次阶段检测
高一年级物理试卷
考试时间:75分钟 试卷满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2.选择题必修使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,要求字体工整、笔记清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须使用0.5毫米黑色签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不得折叠,不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第I卷(客观题46分)
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在1-7题中,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,每题4分;8-10题中有多个选项正确,全部选对得6分,漏选得3分,选错得0分。)
1. 2023年12月25日,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲,成功将天目一号气象星座11~14星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.快舟一号甲(KZ-1A)运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭,全长约,起飞质量约,最大直径。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位
B. 运载火箭加速上升的过程中,搭载的天目一号卫星惯性变大
C. 运载火箭加速上升的过程中,搭载的天目一号卫星处于失重状态
D. 运载火箭加速上升的过程中,空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力
【答案】D
【解析】
【详解】A.“m”是国际单位制中的基本单位,“t”是国际单位制中的基本物理量,不是国际单位制中的基本单位,故A错误;
B.惯性大小只与质量有关,与运动状态无关,故B错误;
C.运载火箭加速上升的过程中,搭载的天目一号卫星具有向上的加速度,处于超重状态,故C错误;
D.空气对火箭的作用力与火箭对空气的作用力是一对相互作用力,大小相等,故D正确。
故选D。
2. 将大小为40N的力F分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则( )
A. 当时,有一个F1的值与它相对应
B. 当时,F1的值是40N
C. 当时,只有一个F1的值与它相对应
D. 当时,有两个F1的值与它相对应
【答案】C
【解析】
【详解】AD.画出矢量三角形,如图所示
当F2的方向与F1垂直时,F2最小,最小值为
当时,没有与它相对应的F1的值,故AD错误;
B.当时,有
故B错误;
C.结合A选项分析可知,当时,此时F2只能处于图中F2最小值右侧,故此时只有一个F1的值与它相对应,故C正确。
故选C。
3. 一字形圆头弹力绳是用超弹性硅胶制成,弹力绳的质量不计且遵循胡克定律。如图,人正使用弹力绳进行拉伸训练,双手各施加20N的拉力向两端拉弹力绳(未超出弹性限度、且未与背部接触),弹力绳劲度系数为。则下列说法正确的是( )
A. 弹力绳的弹力大小为
B. 弹力绳的伸长量为
C. 若双手的拉力减小,则弹力绳的劲度系数减小
D. 若将弹力绳一端固定在地面上,另一端施加20N的拉力,则其伸长量变为原来的一半
【答案】B
【解析】
【详解】A.由受力平衡可知,弹力绳的弹力大小为20N,故A错误;
B.弹力绳的伸长量为
故B正确;
C.弹力绳的劲度系数与自身材料有关,与外力大小无关,故C错误;
D.若将弹力绳一端固定在地面上,另一端施加20N拉力,弹力绳的弹力大小依然为20N,则伸长量不变,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,质量均为m的A、B、C、D四个小球,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于天花板上的O点,系统开始处于静止状态,重力加速度为g。将B、C间的细线剪断的瞬间,B、D的加速度大小分别为( )
A. 2g,g B. 2g,0 C. g,0 D. g,g
【答案】B
【解析】
【详解】平衡时细绳BC间的拉力为T=2mg,上面弹簧的弹力
F=3mg
则剪断BC间的细绳时,两边弹簧的弹力不能突变,可知D球受力不变,加速度为零;B球的加速度
故选B。
5. 如图所示,圆1和圆2外切,它们的圆心在同一竖直线上,有三块光滑的板,它们的一端搭在墙上,另一端搭在圆2上,三块板都通过两圆的切点,在圆上,在圆内,在圆外。从、、三处同时由静止释放一个小球,它们都沿光滑板运动,则最先到达圆2上的球是( )
A. 从处释放的球 B. 从处释放的球
C. 从处释放的球 D. 从、、三处释放的球同时到达
【答案】B
【解析】
【详解】假设经过切点的板两端点分别在圆1、圆2上,板与竖直方向的夹角为,圆1的半径为,圆2的半径为,则圆内轨道的长度为
对小球进行受力分析,根据牛顿第二定律得
解得下滑时小球的加速度为
根据位移时间公式得
解得
可知当板的端点在圆上时,小球沿不同板下滑到底端所用的时间相同。由题意可知,在圆上,在圆内,在圆外,可知从处释放的球下滑的时间最短,B正确。
故选B。
6. 如图所示,有2024个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为37°。则第2000个小球与2001个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以2024个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图所示
根据平衡条件可得
再以2001个球到2024个球共24个球组成整体为研究对象,如图所示
由平衡条件可得
联立,解得
故选B。
7. 2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通,为游客配送防暑降温,应急救援等物资(如左图)。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg,以竖直向上为正方向,设水平方向速度始终为0,不计空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 无人机在1~2s内加速度方向竖直向下
B. 无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C. 在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D. 在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图可知无人机在1~2s内向上加速运动,所以加速度方向竖直向上,故A错误;
B.根据图像斜率表示加速度,可知无人机在第1s内的加速度小于第4s内的加速度,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移可知,在此过程中无人机上升的最大高度为
故C错误;
D.根据图像的斜率表示加速度,可知在内的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得
解得在内配送物资所受无人机的拉力大小为
故D正确。
故选D。
8. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物体N。另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N至细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
B. N受到的水平拉力的大小可能保持变小
C. M所受斜面的摩擦力大小可能不变
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.因为物体N重力是不变量,根据共点力平衡关系知,水平方向绳子的拉力和悬挂细绳的拉力合力不变,再根据矢量平行四边形法则作图如下
由图可得,当悬挂N的细绳与竖直方向的角度增大时,水平拉力在不断增大,悬挂细绳的拉力也不断增大,A正确,B错误;
CD.对M受力分析如图,可知
若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加,C错误,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放在A端。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度大小g=10m/s2。则小物块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小物块在传送带上一直加速运动
B. 小物块从A运动到B的时间是1.5s
C. 小物块达到的最大速度是
D. 小物块与传送带间的相对位移是2m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,开始时小物块的加速度为
小物块运动到速度与传送带速度相等时的时间
位移大小为
此后小物块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端,A错误;
B.小物块匀速运动时有
运动的总时间为
B正确;
C.小物块达到的最大速度等于传送带速度,即为,C错误;
D.物块相对于传送带的位移大小为
D正确。
故选BD。
10. 物理必修一教材封面如图。由于相机存在固定的曝光时间,照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状,而是成了一条条模糊的径迹,砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为零。忽略空气阻力,不计砂粒间的相互影响,设砂粒随时间均匀漏下,以下推断正确的是( )
A. 出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的倍
B. 出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的2倍
C. 出口下方0~2cm范围内砂粒数约与2~4cm范围砂粒数相等
D. 出口下方0~3cm范围内砂粒数约为3~9cm范围砂粒数的倍
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.砂粒做自由落体运动,根据可知,砂粒下降的速度为
则出口下方4cm处的速度约是2cm处的倍,由于相机曝光的时间很短,径迹的长度为
可知出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的倍,故A正确,B错误;
C.根据初速度为零的匀加速直线运动通过相等位移所用时间的之比为
可知出口下方0~2cm范围内与2~4cm范围的时间之比为,因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~2cm范围内砂粒数与2~4cm范围砂粒数的比值为,因此出口下方0~2cm范围内砂粒数约与2~4cm范围砂粒数不相等,故C错误;
D.根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可知,出口下方0~3cm范围内与3~9cm范围的时间之比为,因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~3cm范围内砂粒数约为3~9cm范围砂粒数的倍,故D正确。
故选AD。
第II卷(主观题54分)
二、实验题(每空3分,共21分)
11. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置,将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置。请回答下列问题:
(1)本实验用到的方法是_____:
A. 控制变量法 B. 数学演绎法 C. 等效替换法 D. 理想模型法
(2)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_____;(填正确选项前的字母)
A. 橡皮条的伸长方向相同
B. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度
C. 橡皮条的伸长量相同
D. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)根据实验数据在白纸上作出如图乙所示的力的示意图,四个力中,一定沿方向的力是_____。(填上述字母)
【答案】(1)C (2)B
(3)
【解析】
小问1详解】
本实验两个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果与一个弹簧测力计拉橡皮条的作用效果相同。本实验用到的方法是等效替换法。
故选C。
【小问2详解】
实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是橡皮条沿同一方向伸长相同长度。
故选B。
【小问3详解】
是用一根弹簧把橡皮条沿AO方向拉伸长到O点,所以一定沿方向。
12. 如图为孙华和刘刚两位同学设计的一个实验装置,用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电,一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端,小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m。
(1)此实验中正确的操作是______。
A. 实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m
B. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C. 小车靠近打点计时器,应先释放小车,再接通电源
D. 为减小系统误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,画出的图线与横坐标的夹角为θ,且斜率为k,则小车的质量为______。
A. B. C. D.
(3)刘刚同学实验中测得,拉力传感器显示的示数为4N,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),其中,,,,,,,则小车的加速度______,此次实验中砂和砂桶的质量______kg。(重力加速度取,结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 0.80 ②. 0.49
【解析】
小问1详解】
A.实验中利用力传感器直接测量细线的拉力,并没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力,可知,实验不需要用天平测出砂和砂桶的质量m,故A错误;
B.为了使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力,实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.小车靠近打点计时器,为了避免纸带上出现大量的空白段落,应先接通电源,再释放小车,故C错误;
D.结合上述可知,小车所受合力能够精准确定,则实验中不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
AB.由于图像纵轴与横轴所表示物理量不一样,即标度不相同,在求解图像的斜率时,不能够用倾角的正切值求解,故AB错误;
CD.平衡摩擦力后,根据牛顿第二定律有
变形得
斜率为k,则有
解得
故C正确,D错误。
故选C。
【小问3详解】
[1]相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法,小车的加速度
代入数据解得
[2]对砂和砂桶进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
三、解答题(第13题8分,第14题10分,第15题15分)
13. 如图所示,质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,已知金属块与地面间的动摩擦因数µ=0.5,力F持续作用2s后撤去(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。求:
(1)在F作用下,金属块的加速度为多大?
(2)金属块在地面上总共滑行了多远?
【答案】(1)6m/s2
(2)26.4m
【解析】
【小问1详解】
水平方向有
竖直方向有
联立解得
【小问2详解】
力F作用阶段,物体的位移为
撤去力F后,根据牛顿第二定律有
联立解得
所以金属块在地面上总共滑行
14. 一辆长途客车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m处有一只狗,如图甲所示(t=0),长途客车的速度时间图像如图乙所示,图中0.5s为客车司机的反应时间。
(1)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)求长途客车制动时的加速度;
(3)若狗正以v1=4m/s的速度与长途客车同向奔跑,狗能否摆脱被撞的噩运?
【答案】(1)50m (2)5m/s2,方向与初速度相反
(3)小狗能摆脱被撞的噩运。
【解析】
【小问1详解】
图像的面积等于位移可知,长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离
【小问2详解】
长途客车制动时的加速度
方向与初速度相反。
【小问3详解】
当客车速度减小到与狗速相等时
v0-at=v1
解得
t=3.2s
小狗能摆脱被撞的噩运。
15. 滑草场中某条滑道由如图甲所示的两段倾斜滑道和一段水平减速缓冲滑道组成,AB段倾角为60°,BC段倾角为30°,对应的高度均为h=30m。载人滑草车从坡顶A点由静止开始滑下,最终停在水平滑道上。已知滑草车与三段滑道间的动摩擦因数均相同,忽略滑草车经过B、C两点的能量损失。滑草车从A点由静止开始下滑直到最后停下过程中,其v-t简图如图乙所示,g=10m/s2,求:
(1)滑草车与滑道间的动摩擦因数;
(2)滑草车经过C点时的速度大小;
(3)若由于场地限制,CD段没有足够的长度,此时为了安全,在D处设置了缓冲墙,但滑草车到达D点的速度不能超过10m/s。求在此要求下CD段的最小长度x及滑草车从A点静止开始运动到D点的时间t的最小值。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)由已知条件可知,滑草车在段做匀速直线运动,根据平衡条件有
解得
(2)设滑草车在运动时的加速度大小为,经过点时的速度为,根据牛顿第二定律,有
解得
根据运动学公式可得
联立解得
滑草车在段做匀速直线运动,因此经过点时速度
(3)设滑草车在运动时的加速度大小为,根据牛顿第二定律,有
解得
在运动时根据运动学公式,可得CD段的最小长度为
设滑草车在三段滑道上运动的时间分别为、、,则有
,,
滑草车从A点静止开始运动到D点的时间t的最小值为
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延边第二中学2024-2025学年度第一学期第二次阶段检测
高一年级物理试卷
考试时间:75分钟 试卷满分100分
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2.选择题必修使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,要求字体工整、笔记清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须使用0.5毫米黑色签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不得折叠,不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第I卷(客观题46分)
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在1-7题中,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确,每题4分;8-10题中有多个选项正确,全部选对得6分,漏选得3分,选错得0分。)
1. 2023年12月25日,我国在酒泉卫星发射中心使用快舟一号甲,成功将天目一号气象星座11~14星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.快舟一号甲(KZ-1A)运载火箭是由中国航天科工集团有限公司研制的三级固体运载火箭,全长约,起飞质量约,最大直径。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. “m”、“t”都是国际单位制中的基本单位
B. 运载火箭加速上升的过程中,搭载的天目一号卫星惯性变大
C. 运载火箭加速上升的过程中,搭载的天目一号卫星处于失重状态
D. 运载火箭加速上升的过程中,空气对火箭的作用力大小等于火箭对空气的作用力
2. 将大小为40N的力F分解为F1和F2,其中F1的方向与F的夹角为30°,如图所示,则( )
A. 当时,有一个F1的值与它相对应
B. 当时,F1的值是40N
C. 当时,只有一个F1的值与它相对应
D. 当时,有两个F1的值与它相对应
3. 一字形圆头弹力绳是用超弹性硅胶制成,弹力绳的质量不计且遵循胡克定律。如图,人正使用弹力绳进行拉伸训练,双手各施加20N的拉力向两端拉弹力绳(未超出弹性限度、且未与背部接触),弹力绳劲度系数为。则下列说法正确的是( )
A. 弹力绳的弹力大小为
B. 弹力绳的伸长量为
C. 若双手的拉力减小,则弹力绳的劲度系数减小
D. 若将弹力绳一端固定在地面上,另一端施加20N的拉力,则其伸长量变为原来的一半
4. 如图所示,质量均为m的A、B、C、D四个小球,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于天花板上的O点,系统开始处于静止状态,重力加速度为g。将B、C间的细线剪断的瞬间,B、D的加速度大小分别为( )
A. 2g,g B. 2g,0 C. g,0 D. g,g
5. 如图所示,圆1和圆2外切,它们的圆心在同一竖直线上,有三块光滑的板,它们的一端搭在墙上,另一端搭在圆2上,三块板都通过两圆的切点,在圆上,在圆内,在圆外。从、、三处同时由静止释放一个小球,它们都沿光滑板运动,则最先到达圆2上的球是( )
A. 从处释放的球 B. 从处释放的球
C. 从处释放的球 D. 从、、三处释放的球同时到达
6. 如图所示,有2024个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为37°。则第2000个小球与2001个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. B. C. D.
7. 2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通,为游客配送防暑降温,应急救援等物资(如左图)。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg,以竖直向上为正方向,设水平方向速度始终为0,不计空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 无人机在1~2s内加速度方向竖直向下
B. 无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C. 在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D. 在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
8. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物体N。另一端与斜面上物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N至细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
B. N受到的水平拉力的大小可能保持变小
C. M所受斜面的摩擦力大小可能不变
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
9. 如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转。今将一小物块(可视为质点)无初速度地轻放在A端。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度大小g=10m/s2。则小物块从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小物块在传送带上一直加速运动
B. 小物块从A运动到B的时间是1.5s
C. 小物块达到的最大速度是
D. 小物块与传送带间相对位移是2m
10. 物理必修一教材封面如图。由于相机存在固定曝光时间,照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状,而是成了一条条模糊的径迹,砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为零。忽略空气阻力,不计砂粒间的相互影响,设砂粒随时间均匀漏下,以下推断正确的是( )
A. 出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的倍
B. 出口下方4cm处的径迹长度约是2cm处的2倍
C. 出口下方0~2cm范围内砂粒数约与2~4cm范围砂粒数相等
D. 出口下方0~3cm范围内砂粒数约为3~9cm范围砂粒数的倍
第II卷(主观题54分)
二、实验题(每空3分,共21分)
11. 如图甲所示是“验证力的平行四边形定则”的实验装置,将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧测力计分别钩住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置。请回答下列问题:
(1)本实验用到的方法是_____:
A. 控制变量法 B. 数学演绎法 C. 等效替换法 D. 理想模型法
(2)实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_____;(填正确选项前的字母)
A. 橡皮条的伸长方向相同
B. 橡皮条沿同一方向伸长相同长度
C. 橡皮条的伸长量相同
D. 两个弹簧测力计拉力F1和F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小
(3)根据实验数据在白纸上作出如图乙所示的力的示意图,四个力中,一定沿方向的力是_____。(填上述字母)
12. 如图为孙华和刘刚两位同学设计一个实验装置,用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系。其中电源为50Hz的交流电,一质量为的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端,小车的质量为M,砂和砂桶的质量为m。
(1)此实验中正确的操作是______。
A. 实验需要用天平测出砂和砂桶的质量m
B. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C. 小车靠近打点计时器,应先释放小车,再接通电源
D. 为减小系统误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)孙华同学以小车的加速度a为纵坐标,力传感器的示数F为横坐标,画出的图线与横坐标的夹角为θ,且斜率为k,则小车的质量为______。
A. B. C. D.
(3)刘刚同学实验中测得,拉力传感器显示的示数为4N,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点未画出),其中,,,,,,,则小车的加速度______,此次实验中砂和砂桶的质量______kg。(重力加速度取,结果均保留2位有效数字)
三、解答题(第13题8分,第14题10分,第15题15分)
13. 如图所示,质量为2kg的金属块放在水平地面上,在大小为20N、方向与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,已知金属块与地面间的动摩擦因数µ=0.5,力F持续作用2s后撤去(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。求:
(1)在F作用下,金属块的加速度为多大?
(2)金属块在地面上总共滑行了多远?
14. 一辆长途客车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m处有一只狗,如图甲所示(t=0),长途客车的速度时间图像如图乙所示,图中0.5s为客车司机的反应时间。
(1)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(2)求长途客车制动时的加速度;
(3)若狗正以v1=4m/s的速度与长途客车同向奔跑,狗能否摆脱被撞的噩运?
15. 滑草场中某条滑道由如图甲所示两段倾斜滑道和一段水平减速缓冲滑道组成,AB段倾角为60°,BC段倾角为30°,对应的高度均为h=30m。载人滑草车从坡顶A点由静止开始滑下,最终停在水平滑道上。已知滑草车与三段滑道间的动摩擦因数均相同,忽略滑草车经过B、C两点的能量损失。滑草车从A点由静止开始下滑直到最后停下过程中,其v-t简图如图乙所示,g=10m/s2,求:
(1)滑草车与滑道间的动摩擦因数;
(2)滑草车经过C点时的速度大小;
(3)若由于场地限制,CD段没有足够的长度,此时为了安全,在D处设置了缓冲墙,但滑草车到达D点的速度不能超过10m/s。求在此要求下CD段的最小长度x及滑草车从A点静止开始运动到D点的时间t的最小值。
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