精品解析:山东省淄博市第七中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷(平行班)
2025-03-18
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内容正文:
2024级高一物理阶段性检测试题(平行班专用)
(时间:90min 总分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,作出一个新的有向线段,表示速度的变化量v。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】速度是矢量,速度的变化量
用从矢量的箭头到矢量的箭头的有向线段表示,则由图可知,B、D两图表示的速度变化量是正确的,A、C两图表示的速度变化量是错误的;加速度的方向与速度变化量的方向相同,由图可知B表示加速运动,D表示减速运动。
故选D。
2. 在自然界中某量的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为,变化量与时间间隔的比值就是这个量的变化率,显然,变化率描述各种变化过程时起着非常重要的作用。在一场精彩的赛车比赛中,赛车的提速性能让人赞叹不已,下列关于变化率说法正确的是( )
A. 赛车加速度大时,其速度的变化率一定大,且加速度与速度的变化率都是矢量
B. 赛车速度大时,其加速度的变化率也一定大,且加速度变化率是标量
C. 赛车速度的变化率大时,其速度变化量一定大,且速度变化量是矢量
D. 赛车加速度大时,其速度一定大,加速度和速度都是矢量
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度就是速度的变化率,加速度和速度的变化率都是矢量,加速度大,速度的变化率一定大,故A正确;
B.速度大与加速度的变化率没有必然联系,且加速度变化率是矢量,故B错误;
C.速度的变化率大,时间不确定的情况下,速度变化量不一定大,速度变化量是矢量,故C错误;
D.加速度大说明速度变化快,但加速度大的物体,其速度不一定大,加速度和速度都是矢量,故D错误。
故选A。
3. 甲、乙两物体沿同一方向同时开始运动,它们的位移x与时间t的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙做曲线运动 B. 时刻,甲、乙两物体的速度相等
C. 至时间内,乙的速度一直比甲大 D. 至时间内,甲乙路程相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.图像只能表示直线运动,甲、乙均做直线运动,甲图像斜率不变,甲做匀速直线运动,故A错误;
BC.图线斜率表示速度,时刻甲图线的斜率大于乙图线的斜率,可知时刻甲速度大于乙速度,至时间内,乙的速度不是一直比甲大,故BC错误;
D.由图可知,甲乙均做单向直线运动,该时间内初末位置相同,故路程相等,故D正确。
故选D。
4. 一辆新型环保汽车以16m/s的速度沿宽阔的公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车(忽略反应时间)。汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动,则下面说法正确的是( )
A. 开始刹车后第1s内、第2s内、第3s内的位移比为
B. 开始刹车后第1s末、第2s末、第3s末的速度比为
C. 开始刹车后6s内的位移与开始刹车后2s内的位移比为
D. 汽车停止前最后一秒的位移为4m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.题中为匀减速直线运动,根据,可计算出汽车运动时间为4s,分析其逆向运动过程为初速度为零的匀加速直线运动。根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系,开始刹车后第1s内、第2s内、第3s内的位移比为,开始刹车后第1s末、第2s末、第3s末的速度比为,故AB错误;
C.汽车运动时间为4s,开始刹车后6s内的位移
开始刹车后2s内的位移
可得
故C正确;
D.根据逆向思维,汽车停止前最后一秒的位移为
故D错误。
故选C。
5. 一架无人机在操控者的控制下在竖直方向上进行运动,其速度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在时刻无人机的加速度为零
B. 在时间内无人机做加速运动
C. 在时间内无人机运动的平均速度小于
D. 在时刻无人机运动方向发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示加速度,时刻图像的斜率不为零,所以在时刻无人机的加速度不为零,故A错误;
B.由图可知在时间做减速运动,故B错误;
C.用直线连接与两时刻图像上的两点,则该运动图像的平均速度为,与原图像对比,在相同时间内,无人机运动的位移较小,所以无人机的平均速度小于,故C正确;
D.在时间内无人机速度一直为正值,时刻无人机运动方向不变,故D错误。
故选C。
6. 迎国庆,宁波老外滩街头有很多商家使用彩灯装饰,烘托节日氛围。如图所示有五个质量均为m的小彩灯,通过轻质细绳进行连接。连接天花板与彩灯1的轻质细绳与竖直方向的夹角=30°,连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为,彩灯5右侧通过水平恒定的拉力F固定。则下列说法错误的是( )
A. 连接天花板和彩灯1的细绳拉力大小为
B. 连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为=45°
C. 水平恒定拉力F的大小为
D. 若保持外力F的方向不变,使缓慢增大,则外力F持续增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.以五个彩灯为整体,受到重力G=5mg,天花板对彩灯1的细绳拉力,水平拉力F,根据平衡条件,在竖直方向
可以得
故A正确;
B.对彩灯1和彩灯2整体进行受力分析,受到重力2mg,细绳拉力,彩灯2与彩灯3之间细绳的拉力,根据平衡条件,在水平方向
在竖直方向
联立方程得
所以
故B错误;
C.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向
故C正确;
D.以五个彩灯为整体,根据平衡条件,在水平方向
在竖直方向
联立方程得
可以分析出缓慢增大,增大,外力F持续增大,故D正确。
故选B。
7. 在太空中物体处于完全失重的状态,因此往往采用动力学方法测量物体质量,其原理如图所示。若已知物体的质量为,物体AB整体在仅受推力的作用下由静止开始做匀加速直线运动,内运动了,已知推力的大小为,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为
B. 物体B的质量为
C. 物体B对物体A的作用力大小为
D. 若仅增大物体B的质量,则物体B对物体A的作用力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体AB整体的加速度大小
选项A错误;
B.对物体AB整体,由牛顿第二定律有
解得
选项B错误;
C.对物体受力分析有
解得
由牛顿第三定律可知物体B对物体A的作用力大小为,选项C正确;
D.结合前面的分析可得
故若仅增大物体B的质量,则物体A对物体B的作用力减小,根据牛顿第三定律可知,物体B对物体A的作用力减小,选项D错误。
故选C。
8. 质量为、的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角为的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,悬空,放在斜面底端,由静止释放后,从斜面底端运动到顶端的时间为。第二次,悬空,放在斜面底端,由静止释放后,从斜面底端运动到顶端的时间为。则与的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】第一次,悬空,在斜面底端,设斜面总长为,加速度大小相等为
对受力分析由牛顿第二定律可得
对受力分析由牛顿第二定律可得
由运动学可得
第二次,悬空,在斜面底端,设斜面总长为,加速度大小相等为
对受力分析由牛顿第二定律可得
对受力分析由牛顿第二定律可得
由运动学知识得
联立解得
故选A。
二、多项选择题: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,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 滑沙运动是继滑冰、滑雪、滑草之后的另一项新兴运动。如图所示,若某滑沙者沿一坡度相同的沙坡从顶端A由静止下滑时,经过两段长度相等、动摩擦因数不同的沙面AB和BC,滑到坡底C时速度恰减为零,则下列说法正确的是( )
A. 滑沙者经过AB和BC运动的时间相等
B. 滑沙者在AB间运动时速度变化与他在BC间运动时的速度变化相同
C. 滑沙者在AB上运动时的加速度大小等于他在BC上运动时的加速度大小
D. 滑沙者与AB间的动摩擦因数大于他与BC间的动摩擦因数
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.设滑沙者经过B点时的速度大小为vB,则有
解得
故AC正确;
B.设滑沙者在B点的速度为v,则他在两段速度变化分别为
可知速度变化量大小相等,方向相反,故B错误。
D.设沙坡的倾角为α,滑沙者在AB段加速,表明,在BC段减速,表明,即,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在竖直面内,甲、乙两个完全相同的三角形物体叠放在一起,推力F竖直向上垂直作用在物体甲上,使甲、乙处于静止状态。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是
A. 甲、乙之间无相对运动趋势
B. 增大推力F,两物体之间的压力和摩擦力都增大
C. 增大推力F到某一值时,甲、乙会发生相对滑动
D. 若撤去推力F,则撤去的瞬间甲、乙之间的弹力突变为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对乙受力分析如图
乙受沿斜面向上的静摩擦力,故乙有相对甲向下运动的趋势,故A错误;
BC.增大推力F,则两物体向上做匀加速运动,对木块乙可知,
则当F增大时两物体之间的压力和摩擦力均增大,但是最大静摩擦力随压力按比例也增加,则静摩擦力总小于最大静摩擦力,甲、乙不会发生相对滑动,选项B正确C错误;
D.若撤去推力F,则撤去的瞬间甲、乙的加速度均变为g,则均处于失重状态,甲、乙之间的弹力突变为零,故D正确。
故选BD。
11. 《墨经》中记载古代建造房屋过程中,通过静止在地面上的斜面提升重物,如图所示,若斜面体上表面光滑,则在缓慢拉升重物的过程中( )
A. 水平力F逐渐增大 B. 重物受到的支持力减小
C. 斜面受到地面的支持力不变 D. 斜面对地面的压力减小
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.对重物受力分析,如图所示
缓慢拉升重物的过程中,重物所受重力大小方向不变,支持力的方向不变,而绳拉力的方向不断变化,根据图解法可知,重物所受支持力N不断减小,绳拉力F不断增大,故AB正确;
CD.设连接重物的绳与水平面的夹角为α,对重物和斜面整体,在竖直方向有
重物缓慢沿斜面向上移动过程中,F不断增大,α不断增大,sinα增大,所以FN不断减小,由牛顿第三定律知斜面对地面的压力减小,故C错误,D正确。
故选ABD。
12. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,若绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的有( )
A. 绳子突然断裂后,物体做自由落体运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为45m
C. 和时,物体距离地面的高度都为40m
D. 物体从随气球开始运动到刚落地总共用时6.5s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物体从随气球开始运动到绳子断裂前加速度向上,大小为,绳子断裂时物体已有一定的速度,从绳子断裂到物体刚落地过程,物体的加速度为重力加速度,方向向下,物体做竖直上抛运动,故A错误;
B.绳子断裂时,物体离地面的高度为
此时物体的速度为
绳子断裂后,物体继续上升的高度为
则物体运动过程中距离地面最大高度为
故B正确;
C.时物体的速度为
物体距离地面的高度为
时,物体的速度为
物体距离地面的高度为
可知和时,物体距离地面的高度相等,都是40m,故C正确;
D.绳子断裂后,物体继续上升阶段的所用时间为
物体从最高点落回地面所用时间为
则物体从随气球开始运动到刚落地总共用时
故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共4小题,共60分。
13. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律,装置如图所示。已知滑块的总质量为M,钩码的质量为m,重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d,光电门A、B之间的距离为L,遮光条通过光电门A、B的时间分别为、。
(1)滑块通过光电门B时的速度大小___________(用相关物理量的符号表示)。
(2)由运动学公式可知,滑块的加速度大小___________(用d、、、L表示)。
(3)要验证牛顿第二定律,需要得到滑块的加速度大小a和___________在误差范围内相等(用M、m、g表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块通过光电门B时的速度大小
【小问2详解】
滑块通过光电门A时的速度大小
由速度位移公式,滑块的加速度大小为
解得
【小问3详解】
对钩码和滑块整体,根据牛顿第二定律
解得
14. 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
15. 某同学研究斜面上物体的受力。他把一个质量为kg的物块,放在倾角为的斜面上,物块处于静止状态。物块与斜面间的动摩擦因数μ为0.6,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。(计算结果可用根式表示)
(1)求物块受到的摩擦力大小;
(2)斜面对物块的支持力大小;
(3)若该同学把斜面倾角增大为,同时对物块施加一个沿斜面向上的拉力F,物体恰能静止在斜面上,求拉力F的取值范围?(已知,)。
【答案】(1)20N (2)
(3)17.6≤F≤46.4N
【解析】
【小问1详解】
由平衡条件
mgsin-f1=0
得
f1=mgsin=
【小问2详解】
由正交分解,沿斜面方向
【小问3详解】
当θ=53°,在一个沿斜面向上的拉力作用下,若恰好要向下滑动时,向上的拉力最小,为
F1+f=mgsin53°
f=μmgcos53°
代入数据得
在一个沿斜面向上的拉力作用下,若恰好要向上滑动时,向上的拉力最大,为
得
推力取值范围是17.6≤F≤46.4N。
16. 在当今科技飞速发展的时代,我国快递行业正以前所未有的速度蓬勃发展。为了应对日益增长的快递包裹数量以及不断提高快递配送的效率和准确性,智能快递分拣机器人应运而生。这些智能快递分拣机器人宛如一群勤劳的小精灵,通过强大的算法和数据分析能力,机器人可以在瞬间判断出每个包裹的最佳寄送路径。如图所示,分拣机器人在直线运动,的长度为,的长度为。机器人从A点由静止启动,在段做加速度大小为的匀加速直线运动。在段,先以加速度大小为的加速度做匀加速直线运动。当运动到离C点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动,恰好停在C点。求:
(1)机器人到达B点时的速度;
(2)机器人达到的最大速度;
(3)机器人从A点运动到C点的平均速度大小v。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由匀变速直线运动的速度与位移关系
解得
【小问2详解】
设段的最大速度为,有
解得
【小问3详解】
汽车在段的加速时间
段的加速时间
段的减速时间
故总时间为
平均速度大小
17. 近日来自广西的11位“小砂糖橘”勇闯哈尔滨游学的新闻和视频霸占了各大网站和平台的头条。他们在东北玩过的某小型滑雪滑道由一个斜面和一段水平面平滑连接组成,斜面的倾角,B为连接点,如图所示。若儿童坐在汽车轮胎上从A点静止自由下滑,经B点后最终停在水平滑道上的C点。已知A、B间的距离,B、C两点的水平距离,轮胎与斜面滑道间的动摩擦因数,。求:
(1)到达B点时的速度的大小;
(2)轮胎与水平滑道间的动摩擦因数;
(3)从A滑到C所经历的总时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对人和轮胎在从A滑到B的过程中由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
,
(2)对人和轮胎从B到C的过程中由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
(3)设人和轮胎从A滑到B的时间为,从B滑到C的时间为,则
全程总时间为
代入数据,解得
18. 如图,水平传送带顺时针传动,小车上固定一薄板CD,薄板与传送带等高,薄板左端点C与传送带右侧最高点B恰好接触,方便物块顺利滑上小车。传送带始终保持v=2.0m/s的恒定速率运行,物块与传送带之间的摩擦因数,,物块与薄板之间的摩擦因数,其他摩擦均不计。传送带AB间距离,物块质量,小车与薄板总质量。在传送带A点无初速释放物块,通过传送带传送至C点,恰好没有在小车上滑落。重力加速度g取10m/s2(计算结果可用分数表示)。求:
(1)物块在传送带上运动的时间t;
(2)物块在传送带上留下划痕的长度s;
(3)薄板CD的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
物块在传送带上做匀加速运动过程中,当速度加速至v时物块的位移
可知,之后物块与传送带保持相对静止向右做匀速直线运动,全程时间为
【小问2详解】
物块在传送带上加速时会留下划痕,加速段时间
划痕长度为
【小问3详解】
物块刚滑上小车时,根据牛顿第二定律有
解得
对小车进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
根据题意可知,物块滑至D点恰好与小车共速,则有
解得
则物块滑离传送带后的位移
物块滑离传送带时小车的位移
则薄板CD的长度
解得
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2024级高一物理阶段性检测试题(平行班专用)
(时间:90min 总分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 汽车的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,为了在图中表示加速度a,作出一个新的有向线段,表示速度的变化量v。则下图中能正确表示汽车做减速运动的是( )
A. B.
C. D.
2. 在自然界中某量的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为,变化量与时间间隔的比值就是这个量的变化率,显然,变化率描述各种变化过程时起着非常重要的作用。在一场精彩的赛车比赛中,赛车的提速性能让人赞叹不已,下列关于变化率说法正确的是( )
A. 赛车加速度大时,其速度的变化率一定大,且加速度与速度的变化率都是矢量
B. 赛车速度大时,其加速度的变化率也一定大,且加速度变化率是标量
C. 赛车速度的变化率大时,其速度变化量一定大,且速度变化量是矢量
D. 赛车加速度大时,其速度一定大,加速度和速度都是矢量
3. 甲、乙两物体沿同一方向同时开始运动,它们的位移x与时间t的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲做匀速直线运动,乙做曲线运动 B. 时刻,甲、乙两物体的速度相等
C. 至时间内,乙的速度一直比甲大 D. 至时间内,甲乙路程相等
4. 一辆新型环保汽车以16m/s的速度沿宽阔的公路匀速行驶,突然发现前方有障碍物,立即刹车(忽略反应时间)。汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动,则下面说法正确的是( )
A. 开始刹车后第1s内、第2s内、第3s内的位移比为
B. 开始刹车后第1s末、第2s末、第3s末的速度比为
C. 开始刹车后6s内的位移与开始刹车后2s内的位移比为
D. 汽车停止前最后一秒的位移为4m
5. 一架无人机在操控者的控制下在竖直方向上进行运动,其速度随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在时刻无人机的加速度为零
B. 在时间内无人机做加速运动
C. 在时间内无人机运动的平均速度小于
D. 在时刻无人机运动方向发生变化
6. 迎国庆,宁波老外滩街头有很多商家使用彩灯装饰,烘托节日氛围。如图所示有五个质量均为m的小彩灯,通过轻质细绳进行连接。连接天花板与彩灯1的轻质细绳与竖直方向的夹角=30°,连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为,彩灯5右侧通过水平恒定的拉力F固定。则下列说法错误的是( )
A. 连接天花板和彩灯1的细绳拉力大小为
B. 连接彩灯2、3的细绳与水平方向的夹角为=45°
C. 水平恒定拉力F的大小为
D. 若保持外力F的方向不变,使缓慢增大,则外力F持续增大
7. 在太空中物体处于完全失重的状态,因此往往采用动力学方法测量物体质量,其原理如图所示。若已知物体的质量为,物体AB整体在仅受推力的作用下由静止开始做匀加速直线运动,内运动了,已知推力的大小为,则下列说法正确的是( )
A. 物体A的加速度大小为
B. 物体B的质量为
C. 物体B对物体A的作用力大小为
D. 若仅增大物体B的质量,则物体B对物体A的作用力增大
8. 质量为、的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角为的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,悬空,放在斜面底端,由静止释放后,从斜面底端运动到顶端的时间为。第二次,悬空,放在斜面底端,由静止释放后,从斜面底端运动到顶端的时间为。则与的比值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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,有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 滑沙运动是继滑冰、滑雪、滑草之后的另一项新兴运动。如图所示,若某滑沙者沿一坡度相同的沙坡从顶端A由静止下滑时,经过两段长度相等、动摩擦因数不同的沙面AB和BC,滑到坡底C时速度恰减为零,则下列说法正确的是( )
A. 滑沙者经过AB和BC运动的时间相等
B. 滑沙者在AB间运动时速度变化与他在BC间运动时的速度变化相同
C. 滑沙者在AB上运动时的加速度大小等于他在BC上运动时的加速度大小
D. 滑沙者与AB间的动摩擦因数大于他与BC间的动摩擦因数
10. 如图所示,在竖直面内,甲、乙两个完全相同的三角形物体叠放在一起,推力F竖直向上垂直作用在物体甲上,使甲、乙处于静止状态。空气阻力忽略不计。下列说法正确的是
A. 甲、乙之间无相对运动趋势
B. 增大推力F,两物体之间的压力和摩擦力都增大
C. 增大推力F到某一值时,甲、乙会发生相对滑动
D. 若撤去推力F,则撤去的瞬间甲、乙之间的弹力突变为零
11. 《墨经》中记载古代建造房屋过程中,通过静止在地面上的斜面提升重物,如图所示,若斜面体上表面光滑,则在缓慢拉升重物的过程中( )
A. 水平力F逐渐增大 B. 重物受到的支持力减小
C. 斜面受到地面的支持力不变 D. 斜面对地面的压力减小
12. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,以加速度匀加速上升,时绳子突然断裂,若绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的有( )
A. 绳子突然断裂后,物体做自由落体运动
B. 物体运动过程中距离地面最大高度为45m
C. 和时,物体距离地面的高度都为40m
D. 物体从随气球开始运动到刚落地总共用时6.5s
三、非选择题:本题共4小题,共60分。
13. 某同学利用水平放置的气垫导轨和光电门验证牛顿第二定律,装置如图所示。已知滑块的总质量为M,钩码的质量为m,重力加速度大小为g。测得遮光条的宽度为d,光电门A、B之间的距离为L,遮光条通过光电门A、B的时间分别为、。
(1)滑块通过光电门B时的速度大小___________(用相关物理量的符号表示)。
(2)由运动学公式可知,滑块的加速度大小___________(用d、、、L表示)。
(3)要验证牛顿第二定律,需要得到滑块的加速度大小a和___________在误差范围内相等(用M、m、g表示)。
14. 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)。
15. 某同学研究斜面上物体的受力。他把一个质量为kg的物块,放在倾角为的斜面上,物块处于静止状态。物块与斜面间的动摩擦因数μ为0.6,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。(计算结果可用根式表示)
(1)求物块受到的摩擦力大小;
(2)斜面对物块的支持力大小;
(3)若该同学把斜面倾角增大为,同时对物块施加一个沿斜面向上的拉力F,物体恰能静止在斜面上,求拉力F的取值范围?(已知,)。
16. 在当今科技飞速发展的时代,我国快递行业正以前所未有的速度蓬勃发展。为了应对日益增长的快递包裹数量以及不断提高快递配送的效率和准确性,智能快递分拣机器人应运而生。这些智能快递分拣机器人宛如一群勤劳的小精灵,通过强大的算法和数据分析能力,机器人可以在瞬间判断出每个包裹的最佳寄送路径。如图所示,分拣机器人在直线运动,的长度为,的长度为。机器人从A点由静止启动,在段做加速度大小为的匀加速直线运动。在段,先以加速度大小为的加速度做匀加速直线运动。当运动到离C点适当距离处再以大小为的加速度做匀减速直线运动,恰好停在C点。求:
(1)机器人到达B点时的速度;
(2)机器人达到的最大速度;
(3)机器人从A点运动到C点的平均速度大小v。
17. 近日来自广西的11位“小砂糖橘”勇闯哈尔滨游学的新闻和视频霸占了各大网站和平台的头条。他们在东北玩过的某小型滑雪滑道由一个斜面和一段水平面平滑连接组成,斜面的倾角,B为连接点,如图所示。若儿童坐在汽车轮胎上从A点静止自由下滑,经B点后最终停在水平滑道上的C点。已知A、B间的距离,B、C两点的水平距离,轮胎与斜面滑道间的动摩擦因数,。求:
(1)到达B点时的速度的大小;
(2)轮胎与水平滑道间的动摩擦因数;
(3)从A滑到C所经历的总时间。
18. 如图,水平传送带顺时针传动,小车上固定一薄板CD,薄板与传送带等高,薄板左端点C与传送带右侧最高点B恰好接触,方便物块顺利滑上小车。传送带始终保持v=2.0m/s的恒定速率运行,物块与传送带之间的摩擦因数,,物块与薄板之间的摩擦因数,其他摩擦均不计。传送带AB间距离,物块质量,小车与薄板总质量。在传送带A点无初速释放物块,通过传送带传送至C点,恰好没有在小车上滑落。重力加速度g取10m/s2(计算结果可用分数表示)。求:
(1)物块在传送带上运动的时间t;
(2)物块在传送带上留下划痕的长度s;
(3)薄板CD的长度。
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