专题02 自由落体运动 相互作用(期中专项训练)高一物理上学期沪科版
2025-11-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二章 匀变速直线运动,第三章 相互作用与力的平衡 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 相互作用,自由落体运动 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.86 MB |
| 发布时间 | 2025-11-03 |
| 更新时间 | 2025-11-03 |
| 作者 | 上海物理试卷答案与解析公众号 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54039785.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理知识清单系统覆盖高一年级第一学期核心内容,包含匀变速直线运动规律、自由落体运动,以及重力、弹力、摩擦力等三种常见力和力的合成与分解,搭建从概念理解到规律应用再到综合问题解决的递进式学习支架。
清单通过基础填空、情境计算、实验分析等多元题型构建知识体系,如用二次函数拟合位移时间图像求加速度培养科学推理能力,结合伽利略斜面实验外推渗透科学思维,设计货车避险等实际问题强化物理观念。分层题目设计满足不同学生需求,教师可精准把握重难点,助力高效教学与自主学习。
内容正文:
上海市2025-2026学年度高一年级第一学期
物理期中考试专题02(解析版)
匀变速直线运动的规律;自由落体运动
1.在物理学的研究中科学家们创造出了许多物理学思想方法。在研究变速直线运动快慢时引入“平均速度”的概念运用了 的思想方法;将匀速直线运动中图像与t轴包围的“面积”表示位移的结论推广到变速直线运动中运用了 的思想方法。(均选填“比值定义”、“控制变量”、“等效替代”和“无限分割与逼近”)
【答案】比值定义 ;无限分割与逼近
【知识点】平均速度、v-t图象面积的物理意义、利用v-t图象求位移
【详解】[1][2] 在研究变速直线运动快慢时引入“平均速度”的概念运用了比值定义法;将匀速直线运动中图像与t轴包围的“面积”表示位移的结论推广到变速直线运动中运用了无限分割与逼近法。
2.小球A在水平面上匀速直线运动,速度为4m/s,经过时间t位移x。小球B以10m/s的初速度在水平面上做匀变速直线运动,经过时间t位移也为x,则小球B运动的平均速度为 m/s;小球B在t秒末时的速度为 m/s。
【答案】4 ;-2
【知识点】中间时刻的瞬时速度
【详解】[1][2]根据题意
所以
又
所以
3.一列火车以的加速度从静止状态由车站开出做直线运动,经过5min后改为沿行进方向继续做匀速直线运动,再经过5min的时间,此时列车离车站的距离大小为 ,整个过程中速度最大值为 。
【答案】13500m ;
【知识点】匀变速直线运动位移与时间的关系、匀变速直线运动速度与时间的关系
【详解】[1][2]依题意,列车先做初速度为零的匀加速直线运动,经过5min后速度达到最大,为
之后做匀速直线运动,则10min后列车离车站的距离大小为
4.选取一段时间内小车沿倾斜轨道向下滑动的位移时间图像,如图所示。对测量点用二次函数y=ax2+bx+c进行拟合,得到函数对应的常数:a=0.236,b=0.203,c=0.0424(物理量所用单位均为国际单位制基本单位),则小车在该段时间内运动的加速度为 m/s2。
【答案】0.472
【知识点】匀变速直线运动位移与时间的关系
【详解】根据位移时间关系,结合题意可得,所以
5.钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴,当水滴落下,留下了很薄的一点方解石圈,接下来的水滴继续留下新的方解石圈,最终这些方解石圈形成非常细(0.5毫米)的中空的管子,俗称“苏打管”。如图所示为一水滴自由下落时的部分频闪照片示意图,A、B之间的实际距离为36cm,B、C之间的实际距离为46cm,重力加速度g=10m/s2,则闪光的时间间为 s,水滴做自由落体运动的起点在A点正上方 cm处。
【答案】0.1;48.05
【知识点】自由落体运动的三个基本公式、自由落体运动的重要推论Δh=gT²
【详解】[1]根据
可得
[2]设水滴做自由落体运动的起点在A点正上方处,有
解得
6.汽车以20m/s的速度匀速运动,发现前方有障碍物立即以大小为5m/s2的加速度刹车,则汽车刹车后第2s内的位移大小为 m,刹车后5s内的位移大小为 m。
【答案】;
【知识点】计算停车时间和位移、逆向思维求解匀变速直线运动
【详解】①汽车刹车后做匀减速直线运动,初速度大小,加速度大小,从刹车开始到停止所用的时间为
刹车后1s内的位移大小为
刹车后2s内的位移大小为
刹车后第2s内的位移大小为
②刹车后5s内的位移大小为
7.长为5m的警车在公路上以36km/h匀速行驶进行巡视,某时刻,一辆长20m的大货车以72km/h的速度从警车旁边匀速驶过,在货车车尾距警车车头25m时,警员发现货车有违章行为,于是立刻踩动油门进行追赶。为了安全,警车先加速后减速,需行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处,和货车同速行驶,才能进行示意停车。已知警车加速、减速时的最大加速度大小均为2m/s2,整个过程货车一直匀速行驶。求:
(1)当警车以最大加速度行驶,在超过货车之前,车头距货车车尾最远距离;
(2)警车至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶;期间达到的最大速度。
【答案】(1)50m (2)21s;36m/s
【知识点】匀变速直线运动速度与位移的关系、变速物体追匀速物体
【详解】(1)警车和货车同速时,警车加速的时间
加速的距离
当警车和货车同速时,警车和货车间距最大,最大距离
(2)警车行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处时,此时警车的车头超过货车车尾
∆x2=53m+5m+20m=78m
此时警车和货车的速度相等,设此期间警车的最大速度为vm,加速的时间为t1,减速的时间为t2,则由
根据速度时间关系有
联立解得
t1=13s,t2=8s,vm=36m/s
则
t= t1+ t2=21s
8.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推( )
A.力不是维持物体运动的原因
B.力是使物体产生加速度的原因
C.自由落体运动是一种匀变速直线运动
D.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
【答案】C
【知识点】伽利略对自由落体运动的探究
【详解】铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,倾角最大的情况就是90°时,由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。故选C。
9.“自由落体”演示实验装置如图所示,当玻璃管未被抽成真空,将其迅速倒置,管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.时间相同,加速度相同 B.时间相同,加速度不同
C.时间不同,加速度相同 D.时间不同,加速度不同
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律的简单应用、自由落体运动的特征
【详解】轻重不同的物体在未被抽成真空的管中,所受阻力不同,不能看做自由落体运动,所以加速度不同,高度相同,根据知运动时间不同。故选D。
10.如图所示,某高楼距地面高的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动(花盆可视为质点)。现有一辆长、高的货车,正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时,货车车头距花盆的水平距离为,由于道路限制,货车只能直行通过阳台的正下方的通道,货车加速或减速的最大加速度为,g取。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到?
(2)若司机发现花盆开始掉落,司机反应时间为,则司机应采取加速通过还是立即刹车的方式进行避险?说明理由。
【答案】(1)见解析(2)见解析
【知识点】避免相撞类问题、自由落体运动的三个基本公式
【详解】(1)花盆从高处落下,到达离地高h的车顶过程中,根据自由落体公式有
解得
3s内货车位移为
故货车会被花盆砸到;
(2)若司机采取刹车方式,货车运动的位移为
由于可知,花盆不会砸到货车上;
若司机采取加速方式,货车运动的位移为
由于
可知,花盆会砸到货车上,所以司机应采取刹车的方式进行避险。
11.如图所示,有一空心上下光底的弹性圆筒,它的下端距水平地面的高度为H(已知量),筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球,现让小球和圆筒同时由静止自由落下,它们与地面的碰撞时间都极短,可看作瞬间反弹,运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹的最大高度为,后再次落下,它的底端与小球同时到达地面(在此之前小球未碰过地),此时立即锁住圆筒让它停止运动,小球则继续多次弹跳,小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)圆筒第一次、第二次与地面碰撞前的速率之比;
(2)圆筒的长度L;
(3)小球通过圆筒的中间位置的次数n。
【答案】(1)(2)(3)
【知识点】自由落体运动的三个基本公式、竖直上抛运动的高度、速度与时间的计算
【详解】(1)圆筒下落过程中做自由落体运动,有
解得
(2)圆筒先做自由落体运动,再竖直上抛,再自由落体
运动时间为
小球第一次下落的高度为,圆筒长度为
(3)小球自由落体运动,第一次下落的高度为
小球下落速度为,有
第一次弹起的高度为
第二次弹起的高度为
第三次弹起的高度为
所以小球通过圆筒的中间位置的次数为
三种常见的力:重力、弹力、摩擦力;胡克定律
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受到重力
B.只有在空中运动的物体才受到重力
C.在空中运动的物体离开了地球,它不受重力
D.在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关
【答案】D
【知识点】重力的概念、大小和方向
【详解】在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关,与物体的运动状态无关。故选D。
2.关于地球对物体的重力,以下说法正确的是( )
A.重力就是万有引力
B.重力的作用点在重心上,物体的其它部分不受重力的作用
C.同一个物体在地球上不同的地区所受的重力都相同
D.物体所受重力的大小为,方向竖直向下
【答案】D
【知识点】重力的概念、大小和方向
【详解】A.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但重力不是地球对物体的吸引力即万有引力,而是吸引力的一个分量,重力的方向是竖直向下的,故A错误;
B.重心是重力的等效作用点,不是只有重心才受重力,故B错误;
C.同一个物体在地球上不同的地区所受的重力可能不相同,因为不同地区的重力加速度可能不同,故C错误;
D.物体所受重力的大小为,方向竖直向下,故D正确。故选D。
3.如图所示,一铅球静止在蹦床上面。下列分析正确的是( )
A.蹦床受到的压力,就是铅球的重力
B.铅球没有发生形变,所以蹦床不受弹力
C.蹦床受到向下的压力,是因为蹦床发生了弹性形变
D.铅球受到向上的支持力,是因为蹦床发生了弹性形变
【答案】D
【知识点】弹力定义及产生条件
【详解】A.压力和重力是不同性质的力,只能说蹦床受到的压力大小等于铅球的重力大小,选项A错误;
B.铅球也发生形变,蹦床也受铅球的弹力,选项B错误;
C.蹦床受到向下的压力,是因为铅球发生了弹性形变,选项C错误;
D.铅球受到向上的支持力,是因为蹦床发生了弹性形变,选项D正确。故选D。
4.关于弹力产生的原因,下列说法中正确的是( )
A.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小的形变而产生的
B.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于桌面发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于物体发生微小形变而产生的
【答案】B
【知识点】弹力定义及产生条件
【详解】AB.根据弹力产生的条件可知木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的,故B正确,A错误;
CD.根据弹力产生的条件可知挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于悬线发生微小形变而产生的,故CD错误。故选B。
5.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了弹性形变
【答案】C
【知识点】弹力定义及产生条件
【详解】A.桥面受向下的弹力,是因为汽车发生了弹性形变要恢复原状,故A错误;
B.汽车与桥面接触且相互挤压,都发生了弹性形变,故B错误;
CD.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变要恢复原状,故C正确,D错误。
故选C。
6.S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体,ma>mb,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A.S1在上,a在上 B.S2在上,a在上
C.S1在上,b在上 D.S2在上,b在上
【答案】D
【知识点】整体法与隔离法结合处理物体平衡问题、胡克定律及其应用
【详解】先对下面的物体受力分析,受重力和下面的弹簧的拉力而平衡,即下面的弹簧的弹力等于下面弹簧的拉力,有 ①
再对两个物体的整体受力分析,受到总重力和上面弹簧的拉力,根据共点力平衡条件,有
②
弹簧总长度为
要使总长度最大,k上要取最小值k2,下要取最大值,k下要取最大值k1,故S2在上,b在上。故选D。
7.如图所示,把一重力为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系图是选项中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向
【详解】当墙壁对物体的摩擦力f小于重力G时,物体加速下滑;当f增大到等于G时(即加速度为零时),物体速度达到最大,物体继续下滑;当f>G时,物体减速下滑。上述过程中摩擦力
f=μF=μkt
即f-t图像是一条过原点的斜向上的线段。当物体速度减到零后,物体静止,物体受到的滑动摩擦力突变为静摩擦力,由平衡条件知
f=G
此时图像为一条水平线。故选B。
8.如图所示,在水平地面上叠放着质量均为m的三个长方形木块A、B、C,在水平推力F的作用下,以共同的速度沿桌面做匀速滑动。在这一滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.木块B作用于木块A的摩擦力大小为F
B.木块B作用于木块C的摩擦力大小为2F
C.木块C作用于桌面的摩擦力大小为2F
D.木块C与桌面间的滑动摩擦系数为
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力的大小与方向、整体法与隔离法结合处理物体平衡问题
【详解】A.以A为对象,根据受力平衡可知,木块B作用于木块A的摩擦力为0,故A错误;
B.以AB为整体,根据受力平衡可知,木块C作用于木块B的摩擦力为F,则木块B作用于木块C的摩擦力大小为F,故B错误;
CD.以ABC为整体,根据受力平衡可知,木块C受到的滑动摩擦力大小为
可知木块C作用于桌面的摩擦力大小为F,又
可得木块C与桌面间的滑动摩擦系数为
故C错误,D正确。故选D。
9.将一物体置于一块粗糙的木板上,当木板与水平面的夹角为θ时,物体恰能匀速下滑,若增大θ角,则( )
A.物体与木板间的滑动摩擦力增大 B.物体与木板间的滑动摩擦力减小
C.物体与木板间的滑动摩擦系数增大 D.物体与木板间的滑动摩擦系数减小
【答案】B
【知识点】正交分解法解共点力平衡、滑动摩擦力的大小与方向
【详解】物体恰能匀速下滑,受力平衡,物体受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,如图所示
根据共点力平衡,运用平行四边形定则得
若增大角,支持力逐渐减小,物体与木板间的滑动摩擦系数不变,则减小。
故选B。
10.利用图甲所示的装置可研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。t=0时刻,细线处于直的状态,水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.木板必须在桌面上沿力的方向做匀速直线运动
B.在1.0~1.2s时间内,物块与木板之间存在滑动摩擦力
C.物块受到的摩擦力方向始终水平向左
D.由图乙的信息可以得出该实验滑动摩擦力与压力成正比的结论
【答案】C
【知识点】利用力的平衡测量动摩擦因数、滑动摩擦力的大小与方向
【详解】A.木板和物块发生相对运动后,物块受到的是滑动摩擦力,木板不一定要做匀速直线运动,故A错误;
B.由图乙可知,在1.0~1.2s时间内,摩擦力随外力变化而变化,则摩擦力为静摩擦力,故B错误;
C.物块始终处于静止状态,水平方向受水平向右的拉力与水平向左的摩擦力,且方向始终不变,故C正确;
D.由图乙的信息可以得出滑动摩擦力比最大静摩擦力小,且木板与物块间的滑动摩擦力保持不变,不能得出滑动摩擦力与压力成正比的结论,故D错误。故选C。
力的合成与分解
1.如图所示,三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知F1=F2=F,则这三个力的合力大小等于( )
A.3F B.4F C.5F D.6F
【答案】A
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【详解】F1、F2的夹角为120°,根据几何知识可知
根据平行四边形定则可知F1、F2的合力为F,且方向与F3共线同向,所以F1、F2、F3的合力大小为3F。故选A。
2.如右图所示AB是半圆的直径,O为圆心P点是圆上的一点。在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为( )
A.F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2
【答案】C
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【详解】根据平行四边形定则,先将F1、F3合成,如图所示
可知合力恰好沿直径PO方向,方向与力F2方向相同,大小可以用直径长度表示,即三个力的合力大小为3F2。 故选C。
3.(多选)下列各组共点的三个力,合力可能是零的有( )
A.3N、6N、9N B.3N、4N、5N
C.1N、3N、8N D.5N、5N、5N
【答案】ABD
【知识点】三角形法则及多边形法则
【详解】A.当、这两个力的方向相同,并与这个力的方向相反时,合力为零,A正确;
B.当第三个力的大小落在前两个力的合力范围之内,可使三个力的合力为零,如、这两个力的合力介于1N到7N之间,当其合力取得5N时,并与第三个力()的方向相反时,合力为零,B正确;
CD.同理可知,、、这三个力的合力不可能为零,、、这三个力的合力可能为零,C错误,D正确;故选ABD。
4.(多选)如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动。设乙对挡板的压力大小为F1,甲对斜面的压力大小为F2,在此过程中下列说法错误的是( )
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变
【答案】ABC
【知识点】整体法与隔离法结合处理物体平衡问题、动态平衡问题
【详解】对乙球受力分析,受重力、甲对乙的支持力和挡板的支持力,如图所示
乙球的重力不变,挡板的支持力方向不变,根据平行四边形定则可知甲对乙的支持力先减小后增大,挡板的支持力逐渐减小,即F1缓慢减小,再对甲与乙整体受力分析,受到推力、重力、斜面的支持力和挡板的支持力,如图所示
设斜面的倾角为,根据共点力平衡有
故斜面对甲的支持力不变,根据牛顿第三定律,可知F2保持不变。
本题选错误的,故选ABC。
5.如图所示,有一辆货车陷入了泥沼无法脱身。司机用钢索将车A与大树B连接,拉紧;再将一根绳子绕过钢索中央的O点,沿着垂直于钢索的方向拉绳,仅需一两人之力,就能让车前进一些,这里主要利用了( )
A.力的平衡 B.力的相互作用
C.力的分解 D.力的合成
【答案】C
【知识点】力的分解及应用
【详解】将一根绳子绕过钢索中央的O点,沿着垂直于钢索的方向拉绳,仅需一两人之力,就能让车前进一些,这里主要利用了力的分解,将小力分解为较大的力。故选C。
6.用与竖直方向成θ(θ<45°)的倾斜绳a和水平绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1,现在保持小球的原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角后固定,绳b的拉力变为F2,再转过θ角,绳b的拉力为F3,则( )
A.F1=F2<F3 B.F1=F3>F2
C.F1<F2<F3 D.Fa增大
【答案】B
【知识点】动态平衡问题
【详解】对小球受力分析,受到重力和两个拉力,三力平衡,如图
根据几何关系可知,力F2垂直与倾斜绳a,由图可知
且Fa不断减小。故选B。
7.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。测得弹簧自然长度为,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如表:
代表符号
数值/cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
(1)测量弹簧自然长度时,弹簧应 放置;
(2)实验中为保证所测弹力大小等于所挂物的总重力,具体步骤为:手托砝码盘 ,直到 。
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(选填代表符号中的一项);
(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m:通过图和表可知砝码盘的质量为 g(结果均保留两位有效数字,g取。
【答案】水平;使弹簧保持在竖直方向并轻放砝码;托盘和砝码稳定静止后再测量;;;
【知识点】探究弹力和弹簧伸长量的关系的数据处理与误差分析、探究弹力和弹簧伸长量的关系的原理、器材与实验步骤、胡克定律及其应用
【详解】(1)[1]测量弹簧自然长度时,若竖直放置受弹簧自身重力的影响,弹簧会发生形变,所以应水平放置。
(2)[2][3]实验中为保证所测弹力大小等于所挂物的总重力,实验中应手托砝码盘使弹簧保持在竖直方向并轻放砝码,直到托盘和砝码稳定静止后再测量。
(3)[4]根据图像可得当不放砝码时横轴值为零,所以可得横轴是弹簧长度与弹簧下端挂上砝码盘时即的差值。
(4)[5]根据胡克定律可得弹簧的劲度系数为
[6]根据表中数据对砝码盘的质量有即。
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上海市2025-2026学年度高一年级第一学期
物理期中考试专题02
匀变速直线运动的规律;自由落体运动
1.在物理学的研究中科学家们创造出了许多物理学思想方法。在研究变速直线运动快慢时引入“平均速度”的概念运用了 的思想方法;将匀速直线运动中图像与t轴包围的“面积”表示位移的结论推广到变速直线运动中运用了 的思想方法。(均选填“比值定义”、“控制变量”、“等效替代”和“无限分割与逼近”)
2.小球A在水平面上匀速直线运动,速度为4m/s,经过时间t位移x。小球B以10m/s的初速度在水平面上做匀变速直线运动,经过时间t位移也为x,则小球B运动的平均速度为 m/s;小球B在t秒末时的速度为 m/s。
3.一列火车以的加速度从静止状态由车站开出做直线运动,经过5min后改为沿行进方向继续做匀速直线运动,再经过5min的时间,此时列车离车站的距离大小为 ,整个过程中速度最大值为 。
4.选取一段时间内小车沿倾斜轨道向下滑动的位移时间图像,如图所示。对测量点用二次函数y=ax2+bx+c进行拟合,得到函数对应的常数:a=0.236,b=0.203,c=0.0424(物理量所用单位均为国际单位制基本单位),则小车在该段时间内运动的加速度为 m/s2。
5.钟乳石的形成往往需要上万年或几十万年时间。每一个钟乳石开始于一滴载有矿物的水滴,当水滴落下,留下了很薄的一点方解石圈,接下来的水滴继续留下新的方解石圈,最终这些方解石圈形成非常细(0.5毫米)的中空的管子,俗称“苏打管”。如图所示为一水滴自由下落时的部分频闪照片示意图,A、B之间的实际距离为36cm,B、C之间的实际距离为46cm,重力加速度g=10m/s2,则闪光的时间间为 s,水滴做自由落体运动的起点在A点正上方 cm处。
6.汽车以20m/s的速度匀速运动,发现前方有障碍物立即以大小为5m/s2的加速度刹车,则汽车刹车后第2s内的位移大小为 m,刹车后5s内的位移大小为 m。
7.长为5m的警车在公路上以36km/h匀速行驶进行巡视,某时刻,一辆长20m的大货车以72km/h的速度从警车旁边匀速驶过,在货车车尾距警车车头25m时,警员发现货车有违章行为,于是立刻踩动油门进行追赶。为了安全,警车先加速后减速,需行驶到车尾距货车车头前53m安全距离处,和货车同速行驶,才能进行示意停车。已知警车加速、减速时的最大加速度大小均为2m/s2,整个过程货车一直匀速行驶。求:
(1)当警车以最大加速度行驶,在超过货车之前,车头距货车车尾最远距离;
(2)警车至少经过多长时间才能到达题中安全距离处同速行驶;期间达到的最大速度。
8.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推( )
A.力不是维持物体运动的原因
B.力是使物体产生加速度的原因
C.自由落体运动是一种匀变速直线运动
D.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性
9.“自由落体”演示实验装置如图所示,当玻璃管未被抽成真空,将其迅速倒置,管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.时间相同,加速度相同 B.时间相同,加速度不同
C.时间不同,加速度相同 D.时间不同,加速度不同
10.如图所示,某高楼距地面高的阳台上的花盆因受扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动(花盆可视为质点)。现有一辆长、高的货车,正以的速度驶向阳台正下方的通道。花盆刚开始掉落时,货车车头距花盆的水平距离为,由于道路限制,货车只能直行通过阳台的正下方的通道,货车加速或减速的最大加速度为,g取。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持的速度匀速直行,通过计算说明货车是否会被花盆砸到?
(2)若司机发现花盆开始掉落,司机反应时间为,则司机应采取加速通过还是立即刹车的方式进行避险?说明理由。
11.如图所示,有一空心上下光底的弹性圆筒,它的下端距水平地面的高度为H(已知量),筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球,现让小球和圆筒同时由静止自由落下,它们与地面的碰撞时间都极短,可看作瞬间反弹,运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次反弹的最大高度为,后再次落下,它的底端与小球同时到达地面(在此之前小球未碰过地),此时立即锁住圆筒让它停止运动,小球则继续多次弹跳,小球每次碰地后的反弹速率为落地速率的,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)圆筒第一次、第二次与地面碰撞前的速率之比;
(2)圆筒的长度L;
(3)小球通过圆筒的中间位置的次数n。
三种常见的力:重力、弹力、摩擦力;胡克定律
1.关于重力,下列说法中正确的是( )
A.只有静止的物体才受到重力
B.只有在空中运动的物体才受到重力
C.在空中运动的物体离开了地球,它不受重力
D.在地球上的任何物体均受重力,与物体和地球是否接触无关
2.关于地球对物体的重力,以下说法正确的是( )
A.重力就是万有引力
B.重力的作用点在重心上,物体的其它部分不受重力的作用
C.同一个物体在地球上不同的地区所受的重力都相同
D.物体所受重力的大小为,方向竖直向下
3.如图所示,一铅球静止在蹦床上面。下列分析正确的是( )
A.蹦床受到的压力,就是铅球的重力
B.铅球没有发生形变,所以蹦床不受弹力
C.蹦床受到向下的压力,是因为蹦床发生了弹性形变
D.铅球受到向上的支持力,是因为蹦床发生了弹性形变
4.关于弹力产生的原因,下列说法中正确的是( )
A.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于木块发生微小的形变而产生的
B.木块在桌面上受到向上的弹力,是由于桌面发生微小的形变而产生的
C.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于桌面发生微小形变而产生的
D.挂在悬线下的物体受到向上拉力,是由于物体发生微小形变而产生的
5.玩具汽车停在模型桥面上,如图所示,下列说法正确的是( )
A.桥面受向下的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力
C.汽车受向上的弹力,是因为桥面发生了弹性形变
D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了弹性形变
6.S1和S2表示劲度系数分别为k1和k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体,ma>mb,将弹簧与物块按图示方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最大,则应使( )
A.S1在上,a在上 B.S2在上,a在上
C.S1在上,b在上 D.S2在上,b在上
7.如图所示,把一重力为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系图是选项中的( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,在水平地面上叠放着质量均为m的三个长方形木块A、B、C,在水平推力F的作用下,以共同的速度沿桌面做匀速滑动。在这一滑动过程中,下列判断正确的是( )
A.木块B作用于木块A的摩擦力大小为F
B.木块B作用于木块C的摩擦力大小为2F
C.木块C作用于桌面的摩擦力大小为2F
D.木块C与桌面间的滑动摩擦系数为
9.将一物体置于一块粗糙的木板上,当木板与水平面的夹角为θ时,物体恰能匀速下滑,若增大θ角,则( )
A.物体与木板间的滑动摩擦力增大 B.物体与木板间的滑动摩擦力减小
C.物体与木板间的滑动摩擦系数增大 D.物体与木板间的滑动摩擦系数减小
10.利用图甲所示的装置可研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器,传感器用细线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。t=0时刻,细线处于直的状态,水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.木板必须在桌面上沿力的方向做匀速直线运动
B.在1.0~1.2s时间内,物块与木板之间存在滑动摩擦力
C.物块受到的摩擦力方向始终水平向左
D.由图乙的信息可以得出该实验滑动摩擦力与压力成正比的结论
力的合成与分解
1.如图所示,三个力同时作用在质点P上,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知F1=F2=F,则这三个力的合力大小等于( )
A.3F B.4F C.5F D.6F
2.如右图所示AB是半圆的直径,O为圆心P点是圆上的一点。在P点作用了三个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为( )
A.F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2
3.(多选)下列各组共点的三个力,合力可能是零的有( )
A.3N、6N、9N B.3N、4N、5N
C.1N、3N、8N D.5N、5N、5N
4.(多选)如图所示,斜面上固定有一与斜面垂直的挡板,另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上,半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动。设乙对挡板的压力大小为F1,甲对斜面的压力大小为F2,在此过程中下列说法错误的是( )
A.F1缓慢增大,F2缓慢增大 B.F1缓慢增大,F2缓慢减小
C.F1缓慢减小,F2缓慢增大 D.F1缓慢减小,F2保持不变
5.如图所示,有一辆货车陷入了泥沼无法脱身。司机用钢索将车A与大树B连接,拉紧;再将一根绳子绕过钢索中央的O点,沿着垂直于钢索的方向拉绳,仅需一两人之力,就能让车前进一些,这里主要利用了( )
A.力的平衡 B.力的相互作用
C.力的分解 D.力的合成
6.用与竖直方向成θ(θ<45°)的倾斜绳a和水平绳b共同固定一个小球,这时绳b的拉力为F1,现在保持小球的原位置不动,使绳b在原竖直平面内逆时针转过θ角后固定,绳b的拉力变为F2,再转过θ角,绳b的拉力为F3,则( )
A.F1=F2<F3 B.F1=F3>F2
C.F1<F2<F3 D.Fa增大
7.某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。测得弹簧自然长度为,弹簧下端挂上砝码盘时,长度记为;在砝码盘中每次增加10g砝码,弹簧长度依次记为至,数据如表:
代表符号
数值/cm
25.35
27.35
29.35
31.30
33.4
35.35
37.40
39.30
(1)测量弹簧自然长度时,弹簧应 放置;
(2)实验中为保证所测弹力大小等于所挂物的总重力,具体步骤为:手托砝码盘 ,直到 。
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与 的差值(选填代表符号中的一项);
(4)由图可知弹簧的劲度系数为 N/m:通过图和表可知砝码盘的质量为 g(结果均保留两位有效数字,g取。
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