内容正文:
哈田中(哈73中)2023-2024学年度上学期高一学年 期中考试
物 理
考试时间: 75 分钟 卷面分值:100 分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
第Ⅰ卷 选择题(共62分)
一、单选题(本题含8小题,每题4分,共32分。每题只有一个选项符合题意)
1. 物理学发展历程中,科学家们总结了许多物理学研究的思想和方法。下列说法错误的是( )
A. 加速度定义式,采用的是比值定义法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫极限法
C. 伽利略研究自由落体运动时,采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法。
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,采用了微元法
2. 下列说法正确的是( )
A. 列车员说:“8时40分到站,停车3分钟”,其中的8时40分指时间间隔,停车3分钟指时刻
B. 运动员200米决赛中的位移的大小等于路程
C. 高速公路标牌上展示小型汽车限速120km/h,这个数值指的是瞬时速率
D. 运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动轨迹,在研究运动员踢出的“香蕉球”时,可以把足球当成质点
3. 如图所示,一根弹性杆一端固定在倾角为的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A. 大小为2N,方向平行于斜面向上 B. 大小为2N,方向垂直于斜面向上
C. 大小为2N,方向竖直向上 D. 大小为1N,方向沿杆的切线方向
4. 近年来电梯安全问题备受人们关注,如图是商场的自动扶梯,台阶面水平,扶手是成一定倾角的斜面.某顾客乘坐扶梯,随手将一小物体放在了倾斜的扶手上,人、物体随梯一起匀速运动.匀速上行时,人受摩擦力为,扶手上物体受摩擦力为,匀速下行时,人受摩擦力为,扶手上物体受摩擦力为,下列说法正确的是( )
A. 、、、均沿扶手向上
B. 、沿扶手向上,、均沿扶手向下
C. 、均零,沿扶手向上,均沿扶手向下
D. 、均为零,、均沿扶手向上
5. 我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A. 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B. 只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C. 当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D. 无论匀速还是加速拉过去,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。
6. 一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2/3的路程,接着又以速度v2=20km/h行驶完其余1/3的路程,如果汽车对全程的平均速度为28km/h,那么汽车在前2/3路程上速度的大小是( )
A. 25 km/h
B. 35 km/h
C. 34 km/h
D. 38 km/h
7. 小明走到斑马线处左右张望没有发现附近有车辆经过,准备通过斑马线,突然远处某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。设汽车做匀减速运动的加速度大小为2。下列判断正确的是( )
A. 汽车刹车6s后速度的大小2m/s
B. 汽车刹车6s内的位移是25m
C. 汽车刹车3s内的位移大小是20m
D. 为了安全起见汽车刹车时离斑马线的距离不能小于22m
8. 某同学从一塔顶上每隔0.4 s由静止释放一个小球,若刚要释放第8个小球时第1个小球恰好落地,不计空气阻力,小球均可视为质点,重力加速度,则下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时的速度为32 m/s
B. 塔顶距地面的高度为51.2 m
C. 第1个小球恰好落地时,第8、7小球与第7、6小球的间距之比为11∶13
D. 第1个小球恰好落地时,第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为7∶6∶3
二、多选题(本题含5小题,每题6分,共30分。有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对单不全得3分,有错选得0分。)
9. 有关弹力,下列说法正确的是( )
A. 木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
B. 拿一根细竹杆拨动水中木头,木头受到竹杆的弹力,是由于木头发生形变而产生的
C. 绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的
10. 一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第内位移比前内的位移多,则下列说法正确的是( )
A. 小球加速度为 B. 小球前内的平均速度为
C. 小球第的初速度为 D. 第内的平均速度为
11. 如图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上。D物体悬挂在竖直线下端,且与斜面接触,若接触面均光滑,下列说法中正确的是( )
A. C对地面的压力大小等于C的重力
B. B对A的弹力方向水平向左
C. D只受到两个力作用
D. D对斜面没有压力作用
12. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲做曲线运动,乙做直线运动
B. 甲在3s末回到出发点,乙在6s末回到出发点
C. 6s内甲的路程为16m,乙的路程为12m
D. 甲、乙的平均速度不相同
13. 几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A. 子弹穿过每个水球的时间比为
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为
C. 子弹在每个水球中的速度变化量不同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
第Ⅱ卷 非选择题(共38分)
三、实验题
14. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
(1)甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为5.73cm,图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量为________cm;
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是________;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是____________。
15. 某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器,请回答下面的问题:图乙是 _______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是______(填“交流电8V ”、“交流220V ”或“六节干电池”);
(2)安装好实验装置后,按照正确的实验操作,纸带被打出一系列点,其中一段如图所示,可知纸带的______(选填“左”或“右”)端与小车相连;
(3)打点计时器所用电源的频率为 50Hz,如图中 O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有 4 个点未画出,则小车运动的加速度大小为_____m/s2 。打下E点时小车的瞬时速度大小为_______m/s;(结果均保留3位有效数字)
四、计算题
16. 如图所示,在水平面上,一个轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的静止的物体。物体与地面间的动摩擦因数为0.4,物体所受最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等。求:
(1)当弹簧的伸长量为2cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
17. 在某路口,有按倒计时显示的时间显示灯,有一辆汽车在平直路面上正以36km/h的速度朝该路口停车线匀速前行,在车头前端离停车线70m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”,交通规则规定:绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。
(1)若不考虑该路段的限速,司机的反应时间为1s,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线,则汽车的加速度至少为多大?
(2)若该路段限速60km/h,司机的反应时间为1s,司机反应过来后汽车先以2m/s2的加速度沿直线加速3s,为了防止超速,司机在加速结束时立即踩刹车使汽车匀减速直行,结果车头前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度的大小。(结果保留两位有效数字)
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哈田中(哈73中)2023-2024学年度上学期高一学年 期中考试
物 理
考试时间: 75 分钟 卷面分值:100 分
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
第Ⅰ卷 选择题(共62分)
一、单选题(本题含8小题,每题4分,共32分。每题只有一个选项符合题意)
1. 物理学发展历程中,科学家们总结了许多物理学研究的思想和方法。下列说法错误的是( )
A. 加速度定义式,采用的是比值定义法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫极限法
C. 伽利略研究自由落体运动时,采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法。
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,采用了微元法
【答案】B
【解析】
【详解】A.加速度定义式
采用的是比值定义法,故A正确,不符合题意;
B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了理想化的物理模型的思想,故B错误,符合题意;
C.伽利略对自由落体运动的研究,设计了理想斜面实验,最后利用逻辑推理得出结论。即应用了将实验和逻辑推理相结合的方法,故C正确,不符合题意;
D..在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加求整个过程的位移,采用了微元法,故D正确,不符合题意。
本题选错误的,故选B。
2. 下列说法正确是( )
A. 列车员说:“8时40分到站,停车3分钟”,其中的8时40分指时间间隔,停车3分钟指时刻
B. 运动员200米决赛中的位移的大小等于路程
C. 高速公路标牌上展示小型汽车限速120km/h,这个数值指的是瞬时速率
D. 运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动轨迹,在研究运动员踢出的“香蕉球”时,可以把足球当成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.时间间隔是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,列车员说:“8时40分到站,停车3分钟”,其中的8时40分指时刻,停车3分钟指时间间隔,故A错误;
B.200m跑过程有弯道,所以200m决赛中的位移大小小于路程,故B错误;
C.某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速率,故C正确;
D.运动员踢足球的不同部位,会使球产生不同的运动轨迹时,足球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A. 大小为2N,方向平行于斜面向上 B. 大小为2N,方向垂直于斜面向上
C. 大小为2N,方向竖直向上 D. 大小为1N,方向沿杆的切线方向
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】要注意活动杆的弹力一定沿着杆,而固定杆的弹力可以沿任意方向。对小球受力分析,小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F,由于小球处于静止状态,弹力与重力平衡,故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上,大小为
F=G=2N
故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 近年来电梯安全问题备受人们关注,如图是商场的自动扶梯,台阶面水平,扶手是成一定倾角的斜面.某顾客乘坐扶梯,随手将一小物体放在了倾斜的扶手上,人、物体随梯一起匀速运动.匀速上行时,人受摩擦力为,扶手上物体受摩擦力为,匀速下行时,人受摩擦力为,扶手上物体受摩擦力为,下列说法正确的是( )
A. 、、、均沿扶手向上
B. 、沿扶手向上,、均沿扶手向下
C. 、均为零,沿扶手向上,均沿扶手向下
D. 、均为零,、均沿扶手向上
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】当电梯匀速上行时,人受重力、支持力的作用,若电梯对人有摩擦力,则人不可能做匀速直线运动,故不受摩擦力;同理可知,当电梯匀速下行时,人也不受摩擦力;人受到的重力与支持力大小相等,方向相反,ABC错误,D正确。
故选D。
考点:考查了摩擦力的判断。
5. 我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A. 甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜
B. 只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C. 当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D. 无论匀速还是加速拉过去,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小。
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲获胜是因为地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力,乙受的拉力大于最大静摩擦力,故A错误;
BCD.由牛顿第三定律可知,甲对乙的拉力与乙对甲的拉力大小相等方向相反,与运动状态无关,故BC错误,D正确。
故选D。
6. 一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2/3的路程,接着又以速度v2=20km/h行驶完其余1/3的路程,如果汽车对全程的平均速度为28km/h,那么汽车在前2/3路程上速度的大小是( )
A. 25 km/h
B. 35 km/h
C. 34 km/h
D. 38 km/h
【答案】B
【解析】
【详解】设全程的位移为3x,则汽车以速度v1行驶了前2x的位移.以速度v2=20km/h行驶了后x的位移,则汽车通过前位移的时间为:,汽车通过后位移的时间为:,全程平均速度;代入解得v1=35km/h.故选B.
【点睛】本题根据平均速度的定义公式 去求解,区别匀变速直线运动适用的公式.
7. 小明走到斑马线处左右张望没有发现附近有车辆经过,准备通过斑马线,突然远处某司机开车以10m/s速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人。设汽车做匀减速运动的加速度大小为2。下列判断正确的是( )
A. 汽车刹车6s后速度的大小2m/s
B. 汽车刹车6s内的位移是25m
C. 汽车刹车3s内的位移大小是20m
D. 为了安全起见汽车刹车时离斑马线的距离不能小于22m
【答案】B
【解析】
【详解】D.汽车减速到零所需时间为
刹车通过的总位移为
因此为了安全起见汽车刹车时离斑马线的距离不能小于25m,故D错误;
AB.汽车刹车5s后已停止运动,故刹车6s后的速度为零,刹车6s后的位移即为刹车5s内的位移,为25m,故A错误,B正确;
C.汽车刹车3s内的位移大小为
故C错误。
故选B。
8. 某同学从一塔顶上每隔0.4 s由静止释放一个小球,若刚要释放第8个小球时第1个小球恰好落地,不计空气阻力,小球均可视为质点,重力加速度,则下列说法中正确的是( )
A. 小球落地时的速度为32 m/s
B. 塔顶距地面的高度为51.2 m
C. 第1个小球恰好落地时,第8、7小球与第7、6小球的间距之比为11∶13
D. 第1个小球恰好落地时,第1个、第2个和第5个小球的速度大小之比为7∶6∶3
【答案】D
【解析】
【详解】AB.刚要释放第8个小球时第1个小球恰好落地,则小球落地时的速度
塔顶距地面的高度为
故AB错误;
C.当第1个小球刚落地时,第8、7小球间距为
第8、6小球间距为
则第8、7和7、6小球间距之比为,故C错误;
D.第1个小球恰好落地时,第1个、第2个和第5个小球的速度大小分别为
,,
则有
故D正确。
故选D。
二、多选题(本题含5小题,每题6分,共30分。有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对单不全得3分,有错选得0分。)
9. 有关弹力,下列说法正确的是( )
A. 木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于木块发生微小形变而产生的
B. 拿一根细竹杆拨动水中木头,木头受到竹杆的弹力,是由于木头发生形变而产生的
C. 绳对物体的拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向
D. 挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小形变而产生的
【答案】CD
【解析】
【详解】A.木块放在桌面上要受到一个向上的弹力,是由于桌面发生向下的微小形变而产生的,故A错误;
B.木头受到竹杆的弹力,是由于竹杆发生形变而产生的,不是木头发生形变产生的,故B错误;
C.绳对物体的拉力是绳子发生微小的拉伸形变,由于弹性绳子要收缩而对物体产生拉力,绳拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,故C正确;
D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线受到电灯的作用而向下发生微小的拉伸形变,电线由于收缩要恢复原状而对电灯产生了拉力,故D正确。
故选CD。
10. 一小球从静止开始做匀加速直线运动,在第内的位移比前内的位移多,则下列说法正确的是( )
A. 小球加速度为 B. 小球前内的平均速度为
C. 小球第初速度为 D. 第内的平均速度为
【答案】AB
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动推论求解加速度,根据速度时间公式求出14s初、14s末、15s末的速度,根据求解平均速度.
【详解】A.根据匀变速直线运动的推论得:,故A正确;
B.小球末的速度,则小球前内的平均速度,故B正确;
C.小球第的初速度等于末的速度,则,故C错误;
D.小球第末的速度,则第15s内的平均速度为,故D错误.
故选AB.
【点睛】题主要考查了匀变速直线运动的推论以及平均速度公式
的直接应用,知道小球第14s的初速度等于13s末的速度,难度适中.
11. 如图所示,A、B两物体并排放在水平桌面上,C物体叠放在A、B上。D物体悬挂在竖直线下端,且与斜面接触,若接触面均光滑,下列说法中正确的是( )
A. C对地面的压力大小等于C的重力
B. B对A的弹力方向水平向左
C. D只受到两个力的作用
D. D对斜面没有压力作用
【答案】CD
【解析】
【详解】A.C与桌面间无压力作用,因为它们之间没有直接接触,故A错误;
B.由平衡条件可判断B与A之间没有弹力作用,因为若有弹力,则AB在水平方向受力不平衡,故B错误;
CD.由D物体受力平衡,可知斜面对D物体无弹力作用,因为若斜面对D若有弹力,则必然垂直斜面斜向上,此时小球水平方向受力不平衡,则斜面对小球无弹力作用,根据牛顿第三定律,可知D对斜面没有压力作用,故D只受到两个力的作用,即重力和轻绳的拉力作用,故CD正确。
故选CD。
12. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 甲做曲线运动,乙做直线运动
B. 甲在3s末回到出发点,乙在6s末回到出发点
C. 6s内甲的路程为16m,乙的路程为12m
D. 甲、乙平均速度不相同
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲、乙均做直线运动,故A错误;
B.由图甲可知,甲在3s末回到的位置,即回到出发点,由图像面积表位移可知,乙在6s内的位移为0,即乙在6s末回到出发点,故B正确;
C.由图甲可知,6s内甲的路程为
由图乙可知,6s内乙的路程为
故C正确。
D.由图甲可知,内,甲的平均速度为
由图乙可知,时,乙的速度为,且内,乙做初速度为0的匀加速运动,则内,乙的平均速度为
则甲、乙的平均速度相同,故D错误。
故选BC。
13. 几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A. 子弹穿过每个水球的时间比为
B. 子弹依次进入四个水球的初速度之比为
C. 子弹在每个水球中的速度变化量不同
D. 子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.设水球的宽度为d,子弹运动的过程为末速度为零的匀减速直线运动,我们可以应用逆过程,相当于子弹做初速度为零的匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据
可知时间之比为,子弹依次穿过4个水球的时间之比为,故A错误;
B.根据
可知
故B正确;
C.子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,由可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同,故C正确;
D.由前面的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第4个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷 非选择题(共38分)
三、实验题
14. 某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。
(1)甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,其示数为5.73cm,图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度,此时弹簧的伸长量为________cm;
(2)本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力,关于此操作,下列选项中规范的做法是________;(填选项前的字母)
A.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
B.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
(3)图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量Δl与弹力F的关系图线,图线的AB段明显偏离直线OA,造成这种现象的主要原因是____________。
【答案】 ①. 7.93 ②. A ③. 钩码总重力超过弹簧弹力范围
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]乙的读数为13.66cm,则弹簧的伸长量
(2)[2]为了更好地找出弹力与形变量之间的规律,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重。
故选A。
(3)[3]弹簧超出了弹性限度,弹簧被损坏,弹簧的伸长量 与弹力F不成正比。
15. 某同学用如图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律。
(1)图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的实验仪器,请回答下面的问题:图乙是 _______(填“电磁”或“电火花”)打点计时器,电源采用的是______(填“交流电8V ”、“交流220V ”或“六节干电池”);
(2)安装好实验装置后,按照正确的实验操作,纸带被打出一系列点,其中一段如图所示,可知纸带的______(选填“左”或“右”)端与小车相连;
(3)打点计时器所用电源的频率为 50Hz,如图中 O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻两计数点间还有 4 个点未画出,则小车运动的加速度大小为_____m/s2 。打下E点时小车的瞬时速度大小为_______m/s;(结果均保留3位有效数字)
【答案】(1) ①. 电火花 ②. 交流220V
(2)左 (3) ①. 2.00 ②. 1.10
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图甲为电磁打点计时器,而图乙为电火花计时器,采用交流220V电源;
【小问2详解】
由纸带上的点迹分布可知,从左到右相邻相等时间内的点间距逐渐增加,可知纸带的左端与小车相连。
【小问3详解】
[1]因为相邻两计数点间还有4个点未画出,可知T=0.1s,则小车运动的加速度大小为
[2]打下点时小车瞬时速度大小为
四、计算题
16. 如图所示,在水平面上,一个轻质弹簧的劲度系数为20N/cm,用其拉着一个重200N的静止的物体。物体与地面间的动摩擦因数为0.4,物体所受最大静摩擦力可认为和滑动摩擦力相等。求:
(1)当弹簧的伸长量为2cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
(2)当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
【答案】(1)40N,40N
(2)120N,80N
【解析】
【小问1详解】
当弹簧的伸长量为2cm时,根据胡克定律,可知物体受到的水平拉力为
由题知,物体所受最大静摩擦力为
因
故物体静止不动,其所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡条件有
【小问2详解】
当弹簧的伸长量为6cm时,根据胡克定律,可知物体受到的水平拉力为
因
故物体会向右滑动,其所受摩擦力为滑动摩擦力,则有
17. 在某路口,有按倒计时显示的时间显示灯,有一辆汽车在平直路面上正以36km/h的速度朝该路口停车线匀速前行,在车头前端离停车线70m处司机看到前方绿灯刚好显示“5”,交通规则规定:绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。
(1)若不考虑该路段的限速,司机的反应时间为1s,司机想在剩余时间内使汽车做匀加速直线运动以通过停车线,则汽车的加速度至少为多大?
(2)若该路段限速60km/h,司机的反应时间为1s,司机反应过来后汽车先以2m/s2的加速度沿直线加速3s,为了防止超速,司机在加速结束时立即踩刹车使汽车匀减速直行,结果车头前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车后汽车加速度的大小。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)2.5m/s2;(2)6.1m/s2
【解析】
【详解】(1)司机反应时间内做匀速直线运动的位移是
加速过程
代入数据解得
(2)汽车加速结束时通过的位移
此时离停车线间距为
此时速度为
匀减速过程
带入数据解得
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