内容正文:
高一物理第二次阶段性质量监测
一、单选题
1. 有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
②点火后即将升空的火箭
③火车由静止加速到40km/h需要20秒;轿车由静止加速到100 km/h需要55秒
④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
A. ①轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B. ②因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C. ③轿车速度变化大,所以轿车加速度大
D. ④高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度是速度的变化率,故轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大,故A正确;
B.火箭的速度虽然为零,但是加速度却是很大的,故B错误;
C.根据加速度的定义式可知
可知轿车的加速度较小,故C错误;
D.加速度等于速度的变化率,故速度很大的物体加速度不一定很大,故D错误;
故选A。
2. 如图所示,左图为甲、乙两质点的v﹣t图象,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图象.下列说法中正确的是( )
A. 质点甲、乙的速度相同
B. 不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
C. 丙的出发点在丁前面S0处
D. 丙的运动速率大于丁的运动速率
【答案】C
【解析】
【详解】由图读出,甲乙两物体的速度大小都是2m/s,甲的速度沿正方向,乙的速度沿负方向,说明两物体速度方向相反,而速度是矢量,则质点甲、乙的速度不同.故A错误.由于甲乙出发点的位置关系未知,无法判断它们之间的距离如何变化.故B错误.由图看出丙距原点正方向上S0处出发沿正方向做匀速直线运动,丁从原点出发沿同一方向做匀速直线运动,所以丙的出发点在丁前面S0处.故C正确.丙图线的斜率小于丁图线的斜率,则丙的运动速率小于丁的运动速率.故D错误.故选C.
点睛:本题既要能理解两种运动图象的物理意义,更抓住它们之间的区别:速度图象不能读出物体出发点的位置,而位移图象能读出物体出发点的位置.
3. 下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A. 小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
C. 小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力
D. 小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对球有弹力
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,小球受到的重力和小车底部对小球的支持力平衡,车厢左壁对小球无弹力,A错误;
B.小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,假设轻绳对小球没有弹力,去掉轻绳,小球会沿斜面下滑,假设不成立,即轻绳对小球有弹力,B正确;
C.小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则小球的重力和a绳的拉力平衡,故b绳对小球一定没有拉力,C错误;
D.小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,小球的重力和三角槽底部对小球的支持力平衡,倾斜面对小球一定无弹力,D错误。
故选B。
4. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】D
【解析】
【详解】第1s内的位移只需将t=1代入即可求出x=6m,A错误;前2s内的平均速度为,B错;由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2,C错;由加速的定义可知D选项正确
5. 一物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离均为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是
A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2
【答案】C
【解析】
【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两个中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体的加速度。
【详解】第一段时间内的平均速度为:
第二段时间内的平均速度为:
两个中间时刻的时间为:
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则加速度为:
故选C。
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
6. 一气球以1.25m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,8s末从它上面掉出一重物,重物从气球上掉出后到落到地面的时间为(不计空气阻力,取g=10m/s2)
A. 4s B. 1s C. 3s D. 2s
【答案】A
【解析】
【详解】8s末气球的速度:
v=at=10m/s
8s末气球的位移
从气球上面掉出一重物以v0=10m/s的初速度做竖直上抛运动,位移大小是40m,方向竖直向下,所以
代入数据解得(另一根动舍去)
A. 4s与计算结果相符,故A符合题意;
B. 1s与计算结果不相符,故B不符合题意;
C. 3s与计算结果不相符,故C不符合题意;
D. 2s与计算结果不相符,故D不符合题意.
二、多选题
7. 如图所示为一款家用免打孔单杠,安装非常方便,无需打孔,只要通过调节单杠两端的卡槽,增加卡槽与墙面间的弹力就可以将单杠牢牢固定在两竖直墙面之间。某同学挂在单杠上进行训练时,下列说法正确的是( )
A. 只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力增大
B. 只增大卡槽与墙面间的弹力,墙面对单杠的摩擦力不变
C. 墙面对单杠的摩擦力沿墙面竖直向上
D. 单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠的摩擦力大于单杠和该同学的总重力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由受力平衡可知,墙面对单杠的摩擦力等于该同学和单杠的总重力,则只增大墙面的粗糙程度或只增大卡槽与墙面间的弹力,墙面对单杠的摩擦力不变,故A错误,B正确;
C.墙面对单杠的摩擦力与该同学和单杠的总重力等大反向,则墙面对单杠的摩擦力沿墙面竖直向上,故C正确;
D.该同学挂在单杠上,单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠的最大静摩擦力不小于单杠和该同学的总重力,故D错误。
故选BC。
8. 两个共点力之间夹角为θ,它们的合力为F,下列说法正确的是( )
A. 合力F的大小不一定大于的大小
B. 和F同时作用于同一物体上
C. 若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越大
D. 若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.合力与分力是等效关系,合力F的范围为
可知合力不一定大于任一分力,也有可能小于某一分力。故A正确;
B.合力和分力在作用效果上相等,不是同时作用在物体上的力。故B错误;
CD.由力的合成法则可知,与大小不变,合力F的大小随F1、F2间夹角增大而减小,随F1、F2间夹角减小而增大。故C错误;D正确。
故选AD。
9. 如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止状态,且F≠0。则下列描述正确的是( )
A. A对B的压力和B对A的支持力是一对平衡力
B. A不可能只受到3个力作用
C. B可能受到4个力作用
D. 斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律,A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力与反作用力。故A错误;
B.对木块A受力分析,受推力、重力、支持力和静摩擦力,A受到4个力作用。故B正确;
C.对木块B受力分析,受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直向上的支持力,斜面对B有可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零),故B受4个力或5个力。故C正确;
D.当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时,斜面对木块B的静摩擦力为零;当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时,B有上滑的趋势,斜面对木块B的静摩擦力方向沿斜面向下;当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向的分力小于重力沿斜面向下的分力时,B有下滑的趋势,斜面对木块B的静摩擦力方向沿斜面向上。故D错误。
故选BC。
10. 如右图所示,质量为的木块 P在质量为的长木板 ab上向右滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若木块P与长木板 ab间的动摩擦因数为 μ,长木板 ab 与地面间的动摩擦因数为,则长木板 ab受到地面的摩擦力大小为( )
A. 方向水平向右 B. 方向水平向左
C. 大小为 D. 大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.木块P向右滑行时,对长木板ab施加向右的滑动摩擦力,因长木板静止,地面需施加向左的静摩擦力与之平衡,故方向水平向左,A错误、B正确;
CD.木块P与木板间的滑动摩擦力
因木板静止,地面静摩擦力与平衡,大小为,C错误、D正确;
故选BD。
三、实验题
11.
(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(a)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________。
(b)本实验采用的科学方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为___________cm;该弹簧的劲度系数为___________N/m。
【答案】(1) ①. F′ ②. B
(2) ①. 10 ②. 50
【解析】
【小问1详解】
[1]由图乙可知,F是通过平行四边形定则得到的合力理论值,则F′是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,方向一定沿AO方向的是F′。
[2]本实验中用两根弹簧同时拉橡皮筋和用一根弹簧单独拉橡皮筋时,结点拉到同一位置,合力的作用效果与分力的作用效果相同,所以本实验采用了等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据图像可知,拉力为零时,弹簧长度为原长,即与交点坐标,所以该弹簧的自然长度为10cm。
[2]弹簧的劲度系数为图像的斜率,即该弹簧的劲度系数为
12. 如图所示是某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器所接电源的频率为,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据,推测F点在刻度尺上的位置,其读数应记为______cm。
(2)计算出打F点时小车的速度大小为______,小车的加速度______。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)5.00
(2) ①. 0.70 ②. 5.0
【解析】
【小问1详解】
由图可知,,,,,可知连续相等时间内的位移之差
可知
则F点读数应记为。
【小问2详解】
[1][2]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度,可得打F点时小车的速度大小为
由匀变速直线运动的推论
可得
四、解答题
13. 一小石块从空中自由下落5 m后掉入淤泥,落到淤泥底时速度恰好为零,全过程用时1.2 s,假设石块在淤泥中的加速度恒定,空气阻力忽略不计,取。求:
(1)石块在淤泥里下落的时间;
(2)石块在淤泥中运动的加速度大小;
(3)石块陷入淤泥的深度。
【答案】(1)0.2s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
石块落入淤泥后做减速运动,设石块自由落体时间为,则有
解得
则石块在淤泥里下落的时间
【小问2详解】
由自由落体运动公式,石块落入淤泥时的速度为
由运动学公式
解得,石块在淤泥中运动的加速度大小为
【小问3详解】
石块落到淤泥底时速度恰好为零,则陷入淤泥的深度为
14. 如图所示,某一轻质弹簧的劲度系数k=10N/cm,用它拉一个质量m=5kg的物体,第一次弹簧的伸长量时物体静止不动;第二次弹簧的伸长量时物体恰好能在粗糙水平面上做匀速直线运动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。
(1)求第一次物体静止不动时受到的摩擦力;
(2)求物体与水平面间的动摩擦因数;
(3)若再将弹簧伸长量增大为时,求物体受到的水平拉力F大小及摩擦力f大小。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)静止时由平衡条件及胡克定律有
解得,第一次物体静止不动时受到的摩擦力为
(2)物体恰在水平面上做匀速直线运动,则根据平衡条件有
根据胡克定律有
又
解得,物体与水平面间的动摩擦因数为
(3)当弹簧伸长量时,根据胡克定律可得,物体受到的水平拉力为
因为,则物体受到的摩擦力依然是滑动摩擦力,即
15. 如图甲所示,小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动,规定沿斜面向下为正方向,小球在时刻运动到点与挡板发生碰撞(碰撞时间忽略不计),然后沿着斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动,在时刻到达点,此时速度正好为0,接着从点向下运动到点,到达点的时刻为,以上过程的图像如图乙所示,已知与时间的图像平行,与大小的差值为。计算结果可保留根式,求:
(1)小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小;
(2)时刻小球的速度大小;
(3)时间内小球的平均速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由加速度的定义可得
,
由题意可知
解得
小球与挡板碰撞过程的速度变化量
解得
即小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小为。
(2)设时间内,小球的加速度大小为,又与时间内的图像平行,则有
由加速度的定义有
分析可知时间内,小球由点运动到点再回到点,则此过程小球的位移为0
图像与时间轴围成的面积表示小球的位移,则有
解得
,
(3)时间内小球的位移为0,则时间内小球的位移等于时间内小球的位移,则有
时间内,小球的平均速度大小
解得
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高一物理第二次阶段性质量监测
一、单选题
1. 有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )
①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
②点火后即将升空的火箭
③火车由静止加速到40km/h需要20秒;轿车由静止加速到100 km/h需要55秒
④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
A. ①轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B. ②因火箭还没运动,所以加速度一定为零
C. ③轿车速度变化大,所以轿车加速度大
D. ④高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大
2. 如图所示,左图为甲、乙两质点的v﹣t图象,右图是在同一直线上运动的物体丙、丁的位移图象.下列说法中正确的是( )
A. 质点甲、乙的速度相同
B. 不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大
C. 丙的出发点在丁前面S0处
D. 丙的运动速率大于丁的运动速率
3. 下列对图中弹力有无的判断,正确的是( )
A. 小球随车厢(底部光滑)一起向右做匀速直线运动,则车厢左壁对小球有弹力
B. 小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上,则绳对小球有弹力
C. 小球被a、b两轻绳悬挂而静止,其中a绳处于竖直方向,则b绳对小球有拉力
D. 小球静止在光滑的三角槽中,三角槽底面水平,倾斜面对球有弹力
4. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是2m/s
5. 一物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离均为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是
A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2
6. 一气球以1.25m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,8s末从它上面掉出一重物,重物从气球上掉出后到落到地面的时间为(不计空气阻力,取g=10m/s2)
A. 4s B. 1s C. 3s D. 2s
二、多选题
7. 如图所示为一款家用免打孔单杠,安装非常方便,无需打孔,只要通过调节单杠两端的卡槽,增加卡槽与墙面间的弹力就可以将单杠牢牢固定在两竖直墙面之间。某同学挂在单杠上进行训练时,下列说法正确的是( )
A. 只增大墙面的粗糙程度,墙面对单杠的摩擦力增大
B. 只增大卡槽与墙面间的弹力,墙面对单杠的摩擦力不变
C. 墙面对单杠的摩擦力沿墙面竖直向上
D. 单杠没有沿墙面下滑,是因为墙面对单杠的摩擦力大于单杠和该同学的总重力
8. 两个共点力之间夹角为θ,它们的合力为F,下列说法正确的是( )
A. 合力F的大小不一定大于的大小
B. 和F同时作用于同一物体上
C. 若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越大
D. 若与大小不变,夹角θ越大,则合力F就越小
9. 如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止状态,且F≠0。则下列描述正确的是( )
A. A对B的压力和B对A的支持力是一对平衡力
B. A不可能只受到3个力作用
C. B可能受到4个力作用
D. 斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下
10. 如右图所示,质量为的木块 P在质量为的长木板 ab上向右滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若木块P与长木板 ab间的动摩擦因数为 μ,长木板 ab 与地面间的动摩擦因数为,则长木板 ab受到地面的摩擦力大小为( )
A. 方向水平向右 B. 方向水平向左
C. 大小为 D. 大小为
三、实验题
11.
(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(a)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________。
(b)本实验采用的科学方法是( )
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为___________cm;该弹簧的劲度系数为___________N/m。
12. 如图所示是某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器所接电源的频率为,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,F点由于不清晰而未画出。试根据纸带上的数据,推测F点在刻度尺上的位置,其读数应记为______cm。
(2)计算出打F点时小车的速度大小为______,小车的加速度______。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题
13. 一小石块从空中自由下落5 m后掉入淤泥,落到淤泥底时速度恰好为零,全过程用时1.2 s,假设石块在淤泥中的加速度恒定,空气阻力忽略不计,取。求:
(1)石块在淤泥里下落的时间;
(2)石块在淤泥中运动的加速度大小;
(3)石块陷入淤泥的深度。
14. 如图所示,某一轻质弹簧的劲度系数k=10N/cm,用它拉一个质量m=5kg的物体,第一次弹簧的伸长量时物体静止不动;第二次弹簧的伸长量时物体恰好能在粗糙水平面上做匀速直线运动。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。
(1)求第一次物体静止不动时受到的摩擦力;
(2)求物体与水平面间的动摩擦因数;
(3)若再将弹簧伸长量增大为时,求物体受到的水平拉力F大小及摩擦力f大小。
15. 如图甲所示,小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的匀加速直线运动,规定沿斜面向下为正方向,小球在时刻运动到点与挡板发生碰撞(碰撞时间忽略不计),然后沿着斜面向上做加速度大小为的匀减速直线运动,在时刻到达点,此时速度正好为0,接着从点向下运动到点,到达点的时刻为,以上过程的图像如图乙所示,已知与时间的图像平行,与大小的差值为。计算结果可保留根式,求:
(1)小球与挡板碰撞过程的速度变化量大小;
(2)时刻小球的速度大小;
(3)时间内小球的平均速度大小。
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