内容正文:
高一学业水平阶段性检测(一)
物理试题
(总分100分。考试时间90分钟。)
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. 关于运动和力的观点,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等著名科学家都曾致力于该领域的研究,为科学进步做出了巨大贡献。下列说法正确的是( )
A. 伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第三定律表明作用力和反作用力大小相等方向相反,所以该两力合力为零
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
【答案】A
【解析】
【详解】A.伽利略通过斜面实验(减缓下落速度)结合逻辑推理(外推到斜面倾角为90°的情况),得出自由落体运动的规律,A正确。
B.笛卡尔提出“若无外界作用,运动物体将保持匀速直线运动”,牛顿第一定律继承并完善了这一观点,B错误。
C.牛顿第三定律中,作用力与反作用力分别作用在两个物体上,不能求合力,C错误。
D.亚里士多德根据生活经验提出,轻的物体比重的物体下落慢,D错误。
故选A。
2. 北京时间7月30日晚9时30分,中国组合王楚钦/孙颖莎用时52分钟夺得巴黎奥运会乒乓球混合双打的冠军,这是中国乒乓球队在奥运参赛历史上的首枚混双金牌。比赛中王楚钦及时判定对方打过来的旋球特点,毫不犹豫,准确挥拍,反击成功。下列说法正确的是( )
A. 题中“9时30分”是指一段时间
B. 题中“52分钟”是指某个时刻
C. 王楚钦在研究对方打过来的旋球时,不能把乒乓球当做质点
D. 王楚钦挥拍击球时拍对球的作用力大于球对拍的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.题中“9时30分”是北京奥运会某场比赛开始的具体时间点,属于时刻,而非“一段时间”,故A 错误;
B.“52分钟”是比赛从开始到结束的持续时长,属于两个时刻的间隔,即时间间隔;而“某个时刻”是单一的时间点,如题中“9时30分”。 因此“52分钟”不是“某个时刻”,故B 错误;
C.质点是有质量而没有大小和形状的点,它是一个理想化模型。当研究对象的大小和形状对研究问题没有影响时,就可以把研究对象抽象为质点,但当研究对象的大小、形状对研究问题有影响时,就不能视为质点。本题中在研究“对方打过来的旋球”时,乒乓球的旋转特性与自身的大小、形状密切相关,若视为质点,旋转这一特性将无法研究。因此不能把乒乓球当作质点,故C 正确;
D.球拍击球时,“球拍对球的作用力”与“球对球拍的作用力”是一对作用力与反作用力。根据牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。因此这两个力大小必然相等,故D 错误。
故选C。
3. 下列关于重力、摩擦力的说法正确的是( )
A. 因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B. 滑动摩擦力阻碍物体的运动,一定与运动方向相反
C. 物体间的静摩擦力大小与物体间的正压力成正比
D. 两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在弹力
【答案】D
【解析】
【详解】A.重力的施力物体是地球,物体所受重力来源于地球的吸引,故A错误;
B.滑动摩擦力方向与物体的相对运动方向相反,而非绝对运动方向。例如,物体在运动的传送带上滑动时,摩擦力可能与物体运动方向相同,故B错误;
C.静摩擦力的大小由物体受力状态决定,与正压力无关,只有最大静摩擦力与正压力成正比,故C错误;
D.摩擦力的产生以弹力(正压力)的存在为前提,有摩擦力必有弹力,故D正确。
故选D。
4. 如图所示是汽车在某段时间内的位移—时间(x—t)图像,则在该段时间内关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度一定先减小后增大 B. 一定是曲线运动
C. 一定是匀变速直线运动 D. 物体的加速度一定不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.x—t图像斜率表示速度,由图可知,物体的速度一定先减小后反向增大,故A正确;
B.x—t图像只能表示直线运动,故B错误;
CD.由图像无法判定物体的加速度,所以无法判定是否做匀变速直线运动,故CD错误。
故选A。
5. 如图,长100m的列车匀加速通过长800m的平直隧道,车头刚进隧道时速度是14m/s,车尾刚出隧道时速度是16m/s,则列车通过隧道所用的时间是( )
A. 46.7s B. 53.3s C. 60.0s D. 66.7s
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,列车的位移大小为
列车的平均速度大小为
则列车通过隧道所用的时间为
故选C。
6. 如图所示等边三角形ABC,边长为a。如果作矢量AB、AC、BC,分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小为( )
A. 3a B. 2a C. a D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】根据三角形定则可知,AB、BC的合力等于AC,所以AB、AC、BC三个力的合力等于2倍的AC,则合力大小为2a,故选B。
7. 北京冬奥会让人们感受了冰壶运动的魅力。某同学用频闪照相的方法研究水平面上推出的冰壶做匀减速直线运动的规律。某次实验中连续拍得的5张照片对应冰壶的位置如图所示,从第一张照片起,相邻两张照片对应冰壶的位置间距依次x1=5.0m,x2没有测量,x3=2.0m。已知每次拍照时间间隔均为1s,冰壶可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 第2张照片和第3张照片之间的距离为3.0m
B. 第2张照片和第3张照片之间的距离为4.0m
C. 冰壶的加速度大小等于1.5m/s2
D. 冰壶的加速度大小等于1.0m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据相邻相等时间位移差为恒量,可得
解得,故AB错误;
CD.根据位移差公式
解得,故C正确,D错误。
故选C。
8. 皮球从高处被竖直下抛,与地面接触过程中有能量损失,第一次反弹后恰好能回到抛出点。皮球与地面的碰撞时间和空气阻力均不计,取地面为原点,速度方向向下为正方向,下列反映皮球的速度、皮球离地面高度关于时间的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.忽略空气阻力,篮球在下落与上升的过程中,加速度大小均为g,而v-t图像中的斜率表示加速度,即两段图线应相互平行,由于与地面接触过程中有能量损失,所以碰后速度大小会减小,故A正确,B错误;
CD.h-t图像的斜率表示篮球的速度,下落过程速度越来越大,斜率越来越大,反弹过程速度越来越小,斜率越来越小,且反弹后高度变高,应该为正值,故CD错误。
故选A。
二、多选题: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,有多个选项是符合题目要求的。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. 木块A、B质量分别为8kg和5kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm,系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上,如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数为500N/m,g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
B. 力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
C. 力F作用后木块B开始运动,所受摩擦力的大小为10N
D. 力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.弹簧的弹力为,力F作用前对A分析由平衡可知,木块A所受摩擦力与弹力等大反向,可知A受摩擦力的大小为10N,方向水平向左;同理木块B所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右,选项A错误,B正确;
CD.根据,AB与地面间的最大静摩擦力分别为16N和10N;力F作用后,假设A不动,则根据平衡可知
解得与地面间的静摩擦力为f = 4N < fmA = 16N
则假设成立,即木块A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左;因A不动,则木块B也不动,所受摩擦力的大小仍为10N,选项C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图质量为M的桌子静止在水平面上,质量为m的花盆在桌子上被水平力F匀速拖动。已知花盆与桌面间动摩擦因数为,桌子与水平地面间动摩擦因数为,,此时桌子受到地面的摩擦力大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】花盆匀速运动,以花盆为对象,根据平衡条件可得,花盆与桌面间的滑动摩擦力大小为
桌子处于静止状态,以桌子为对象,根据平衡条件可得,桌子受到地面的静摩擦力大小为
故选AB。
11. 一名宇航员在月球上完成自由落体运动实验,让一个金属小球从某高度自由下落,测得在第3s内的位移是4m,则下列说法正确的是( )
A. 物体自由下落的加速度是1.6m/s2
B. 物体在3s内的平均速度是1.33m/s
C. 物体在第2s内的位移是2.4m
D. 物体在2s末的速度是3m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.第3s内的位移是4m,则
解得物体自由下落的加速度是g=1.6m/s2,选项A正确;
B.物体在3s内的平均速度是,选项B错误;
C.物体在第2s内的位移是,选项C正确;
D.物体在2s末的速度是,选项D错误。
故选AC。
12. 2024年青岛市工业和信息化局出台并修订了《青岛市低速无人驾驶车辆道路测试与商业示范管理实施细则》。不久的将来青岛会开启无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发做匀变速直线运动,两车位移和时间的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为2m/s2
B. 3s末两车速度相同
C. 乙车速度为8m/s时,甲车速度为12m/s
D. 甲车追上乙车前,两车间最远距离为12m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据
可得
可知乙车的初速度v20=12m/s,加速度大小
可得a2=2m/s2,选项A正确;
B.同理甲的加速度为a1=6m/s2,初速度v10=0;两车速度相等时
解得t=1.5s,选项B错误;
C.乙车速度为8m/s时用时间
甲车速度为v甲=a1t1=12m/s,选项C正确;
D.当两车共速时相距最远,则甲车追上乙车前,两车间最远距离为,选项D错误。
故选AC。
三、非选择题,共6小题,共60分。
13. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
(1)弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线在结点O挂一只杯子M,测力计示数如图所示,杯子的重力为_______N;
(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左水平拉,使结点O静止在某位置。此时弹簧测力计B的示数F1恰好等于杯子的重力,在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置,此时弹簧测力计A示数F2 = _______N。(保留三位有效数字)
(3)若在细线下端结点O再挂上一只相同的杯子,图中水平拉力F1的方向保持不变,改变F2,可使该系统再次达到平衡。下面说法可能正确的是________。
A. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角不变,F1、F2均增大
B. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变小,F1变大,F2不变
C. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变小,F1不变,F2变大
D. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变大,F1变大,F2不变
【答案】(1)3.99##4.00
(2)5.66 (3)AC
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计读数,每1N被分成5格,则1格就等于0.2N。图指针落在4.0N处,所以读数为4.00N。
【小问2详解】
在O点受力分析有
且此时弹簧测力计B的示数F1恰好等于杯子的重力,根据共点力的平衡
【小问3详解】
若在细线下端结点O再挂上一只相同的杯子,图中水平拉力F1的方向保持不变,改变F2,可使该系统再次达到平衡,若弹簧测力计A与竖直方向的夹角不变时有
可知F1、F2均增大;
若弹簧测力计A与竖直方向的夹角变小时有
可知F1可能变大、不变或变小,但F2一定变大;
若弹簧测力计A与竖直方向的夹角变大时有
可知F1、F2均增大。
故选AC。
14. 某学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器有两种:__________和__________,从打点原理来看,哪种打点计时器对纸带的阻力更小?__________。
(2)实验中,为获得理想的实验结果,下列方法中正确的是
A. 选择尽可能光滑的轨道,可以减小误差
B. 多挂重物使小车运动的加速度尽量大些
C. 舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的部分进行测量计算
D. 实验过程中先接通电源再释放小车
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为_________s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=_________m/s(结果保留2位有效数字)。
②该同学分别算出各点的速度:vA=0.22m/s,vB=0.24m/s,vC=0.29m/s,vE=0.30m/s,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像_______。根据图像得到的加速度为___________,小车速度随时间变化的数学关系式:_____________(均使用国际单位)。
【答案】(1) ①. 电磁打点计时器 ②. 电火花打点计时器 ③. 电火花打点计时器
(2)CD (3) ①. 0.10 ②. 0.28 ③. ④. 0.20m/s2 ⑤. v=0.20+0.20t
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3] 常见的打点计时器有两种,分别为电磁打点计时器与电火花打点计时器;其中电火花打点计时器对纸带的阻力最小。
【小问2详解】
AB.本实验的目的是通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验结果的理想程度与轨道光滑程度无关,并不是小车加速度越大,实验结果越理想,故AB错误;
C.为了方便测量,纸带上点密集部分与模糊部分需要舍掉,选择点迹清晰、点间间隔适当的纸带进行测量计算,故C正确;
D.为了充分利用纸带的长度,实验过程中先接通电源再释放小车以获得更多实验数据,故D正确;
故选CD。
【小问3详解】
[1][2][3][4][5] 每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz,所以相邻两计数点的时间间隔为0.10s,打D点时小车的速度为,描点连线可得如下图
v-t图像的斜率表示物体的加速度,即
小车速度随时间变化的数学关系式为v=0.20+0.20t
15. 某司机驾车以14m/s的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。看到车头前方40m处人行横道上有行人,立即深踩刹车做匀减速运动,在停车前的最后1s内发生的位移为1.5m。求:
(1)汽车做匀减速运动的加速度大小;
(2)通过运算说明,司机能否做到“停车礼让斑马线”。
【答案】(1)
(2)能够做到礼让斑马线行人
【解析】
【详解】(1)汽车刹车做匀减速直线运动,最后停止,可以反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,则根据
解得
(2)汽车减速的整个过程有
解得
所以司机能够做到礼让斑马线行人。
16. 如图所示,轻绳OA与水平方向成θ=37°角,轻绳OB水平,轻绳OC系住一个质量为m的物体使其处于平衡状态,重力加速度大小为g,轻绳OA最大承受力为120N,轻绳OB最大承受力为80N。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求悬挂物体质量的最大值。
【答案】
【解析】
【详解】设OA绳首先达到最大弹力,对结点O根据共点力的平衡条件
解得
所以OB绳首先达到最大弹力。当OB绳达到最大弹力时,对结点O受力分析,根据共点力的平衡条件,
解得
17. 2024年8月6日,全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,以总分425.60分的成绩勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时,其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。(已知重力加速度为g)(结果均保留2位有效数字)求:
(1)当地的自由落体加速度大小;
(2)全红婵起跳后重心升高的最大高度;
(3)全红婵从起跳到双手触水重心发生的位移大小。
(4)简单说明图像中全红婵的运动过程。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)全红婵首先以2m/s的初速度竖直向上跳起,重心升高0.20m后下落,从开始起跳到双手触水用时1.65s,双手触水再经2s速度为零。
【解析】
【小问1详解】
根据图像可得
【小问2详解】
全红婵匀减速上升过程
解得
【小问3详解】
全红婵从起跳到双手触水过程
解得
【小问4详解】
略。
18. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块1、2、3,质量均为M=1kg,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为m=4kg的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,物块2受到水平向右的拉力F=15N,整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块2受到的摩擦力;
(2)绳子上的拉力大小和小球对圆弧面的弹力;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数μ的最小值。
【答案】(1),方向水平向左
(2)20N,,方向沿小球与圆心的连线指向圆心
(3)0.17
【解析】
【小问1详解】
物块1静止水平方向不受力,所以物块1与2之间摩擦力为零,对物块1与2整体,水平方向二力平衡,则物块3对2的静摩擦力
方向水平向左。
【小问2详解】
对小球受力分析,根据共点力的平衡条件有,
解得,
根据牛顿第三定律,小球对圆弧面的弹力大小为,方向沿小球与圆心的连线指向圆心。
【小问3详解】
设物块3恰好不滑动,对物块1、2、3组成的整体,在水平方向,根据平衡条件有,
解得
则物块3与桌面间的动摩擦因数的最小值为0.17。
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物理试题
(总分100分。考试时间90分钟。)
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. 关于运动和力的观点,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等著名科学家都曾致力于该领域的研究,为科学进步做出了巨大贡献。下列说法正确的是( )
A. 伽利略对自由落体运动的研究运用了实验加逻辑推理的方法
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第三定律表明作用力和反作用力大小相等方向相反,所以该两力合力为零
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
2. 北京时间7月30日晚9时30分,中国组合王楚钦/孙颖莎用时52分钟夺得巴黎奥运会乒乓球混合双打的冠军,这是中国乒乓球队在奥运参赛历史上的首枚混双金牌。比赛中王楚钦及时判定对方打过来的旋球特点,毫不犹豫,准确挥拍,反击成功。下列说法正确的是( )
A. 题中“9时30分”是指一段时间
B. 题中“52分钟”是指某个时刻
C. 王楚钦在研究对方打过来的旋球时,不能把乒乓球当做质点
D. 王楚钦挥拍击球时拍对球的作用力大于球对拍的作用力
3. 下列关于重力、摩擦力的说法正确的是( )
A. 因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体
B. 滑动摩擦力阻碍物体的运动,一定与运动方向相反
C. 物体间的静摩擦力大小与物体间的正压力成正比
D. 两物体间如果有相互作用的摩擦力,就一定存在弹力
4. 如图所示是汽车在某段时间内的位移—时间(x—t)图像,则在该段时间内关于汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度一定先减小后增大 B. 一定是曲线运动
C. 一定是匀变速直线运动 D. 物体的加速度一定不变
5. 如图,长100m的列车匀加速通过长800m的平直隧道,车头刚进隧道时速度是14m/s,车尾刚出隧道时速度是16m/s,则列车通过隧道所用的时间是( )
A. 46.7s B. 53.3s C. 60.0s D. 66.7s
6. 如图所示等边三角形ABC,边长为a。如果作矢量AB、AC、BC,分别表示三个力,三个力的方向如图中箭头所示,则这三个力的合力大小为( )
A. 3a B. 2a C. a D. 0
7. 北京冬奥会让人们感受了冰壶运动的魅力。某同学用频闪照相的方法研究水平面上推出的冰壶做匀减速直线运动的规律。某次实验中连续拍得的5张照片对应冰壶的位置如图所示,从第一张照片起,相邻两张照片对应冰壶的位置间距依次x1=5.0m,x2没有测量,x3=2.0m。已知每次拍照时间间隔均为1s,冰壶可视为质点,则下列说法正确的是( )
A. 第2张照片和第3张照片之间的距离为3.0m
B. 第2张照片和第3张照片之间的距离为4.0m
C. 冰壶的加速度大小等于1.5m/s2
D. 冰壶的加速度大小等于1.0m/s2
8. 皮球从高处被竖直下抛,与地面接触过程中有能量损失,第一次反弹后恰好能回到抛出点。皮球与地面的碰撞时间和空气阻力均不计,取地面为原点,速度方向向下为正方向,下列反映皮球的速度、皮球离地面高度关于时间的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题: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,有多个选项是符合题目要求的。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. 木块A、B质量分别为8kg和5kg,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2,夹在A、B之间的轻弹簧被拉伸了2cm,系统置于水平地面上静止不动。现用F=6N的水平拉力作用在木块A上,如图所示。已知接触面上的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧的劲度系数为500N/m,g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 力F作用前木块A所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
B. 力F作用前木块B所受摩擦力的大小为10N,方向水平向右
C. 力F作用后木块B开始运动,所受摩擦力的大小为10N
D. 力F作用后木块A所受摩擦力的大小为4N,方向水平向左
10. 如图质量为M的桌子静止在水平面上,质量为m的花盆在桌子上被水平力F匀速拖动。已知花盆与桌面间动摩擦因数为,桌子与水平地面间动摩擦因数为,,此时桌子受到地面的摩擦力大小为(已知重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
11. 一名宇航员在月球上完成自由落体运动实验,让一个金属小球从某高度自由下落,测得在第3s内的位移是4m,则下列说法正确的是( )
A. 物体自由下落的加速度是1.6m/s2
B. 物体在3s内的平均速度是1.33m/s
C. 物体在第2s内的位移是2.4m
D. 物体在2s末的速度是3m/s
12. 2024年青岛市工业和信息化局出台并修订了《青岛市低速无人驾驶车辆道路测试与商业示范管理实施细则》。不久的将来青岛会开启无人驾驶网约车,给市民出行带来方便。甲、乙两辆无人驾驶汽车在平直公路上从同一地点同时出发做匀变速直线运动,两车位移和时间的比值与时间t之间的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 乙车的加速度大小为2m/s2
B. 3s末两车速度相同
C. 乙车速度为8m/s时,甲车速度为12m/s
D. 甲车追上乙车前,两车间最远距离为12m
三、非选择题,共6小题,共60分。
13. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”。
(1)弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线在结点O挂一只杯子M,测力计示数如图所示,杯子的重力为_______N;
(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左水平拉,使结点O静止在某位置。此时弹簧测力计B的示数F1恰好等于杯子的重力,在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置,此时弹簧测力计A示数F2 = _______N。(保留三位有效数字)
(3)若在细线下端结点O再挂上一只相同的杯子,图中水平拉力F1的方向保持不变,改变F2,可使该系统再次达到平衡。下面说法可能正确的是________。
A. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角不变,F1、F2均增大
B. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变小,F1变大,F2不变
C. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变小,F1不变,F2变大
D. 弹簧测力计A与竖直方向的夹角变大,F1变大,F2不变
14. 某学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)常见的打点计时器有两种:__________和__________,从打点原理来看,哪种打点计时器对纸带的阻力更小?__________。
(2)实验中,为获得理想的实验结果,下列方法中正确的是
A. 选择尽可能光滑的轨道,可以减小误差
B. 多挂重物使小车运动的加速度尽量大些
C. 舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的部分进行测量计算
D. 实验过程中先接通电源再释放小车
(3)该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标上O、A、B、C、D、E和F,每相邻的两个计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为_________s,如果测得C、D两点间距x4=2.70cm,D、E两点间距x5=2.90cm,则打D点时小车的速度vD=_________m/s(结果保留2位有效数字)。
②该同学分别算出各点的速度:vA=0.22m/s,vB=0.24m/s,vC=0.29m/s,vE=0.30m/s,请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像_______。根据图像得到的加速度为___________,小车速度随时间变化的数学关系式:_____________(均使用国际单位)。
15. 某司机驾车以14m/s的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。看到车头前方40m处人行横道上有行人,立即深踩刹车做匀减速运动,在停车前的最后1s内发生的位移为1.5m。求:
(1)汽车做匀减速运动的加速度大小;
(2)通过运算说明,司机能否做到“停车礼让斑马线”。
16. 如图所示,轻绳OA与水平方向成θ=37°角,轻绳OB水平,轻绳OC系住一个质量为m的物体使其处于平衡状态,重力加速度大小为g,轻绳OA最大承受力为120N,轻绳OB最大承受力为80N。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求悬挂物体质量的最大值。
17. 2024年8月6日,全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台跳水决赛中,以总分425.60分的成绩勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时,其重心的v-t图像如图所示。不计空气阻力,运动轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。(已知重力加速度为g)(结果均保留2位有效数字)求:
(1)当地的自由落体加速度大小;
(2)全红婵起跳后重心升高的最大高度;
(3)全红婵从起跳到双手触水重心发生的位移大小。
(4)简单说明图像中全红婵的运动过程。
18. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块1、2、3,质量均为M=1kg,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为m=4kg的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,物块2受到水平向右的拉力F=15N,整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块2受到的摩擦力;
(2)绳子上的拉力大小和小球对圆弧面的弹力;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数μ的最小值。
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