专题06 运动和力的关系(期末真题汇编,云南专用)高一物理上学期
2025-12-31
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2份
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43页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第四章 运动和力的关系 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 牛顿运动定律 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.68 MB |
| 发布时间 | 2025-12-31 |
| 更新时间 | 2025-12-31 |
| 作者 | 物理小妖 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54858111.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题06 运动和力的关系
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(24-25高一上·云南昭通·期末)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力,则运动员( )
A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后
B.在空中水平方向先加速后减速
C.越过杆后落在滑板的后方
D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
2.(24-25高一上·云南·期末)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.动车高速行驶时的惯性比静止时大
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D.我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
3.(24-25高一下·云南昭通·期末)在光滑水平面上,一个质量为4kg的物体受到大小分别为2N、4N和5N的三个水平面上的共点力作用静止,现在撤去其中4N的力,其余力不变,则物体的加速度大小为( )
A.1m/s² B.3m/s² C.5m/s² D.7m/s²
4.(24-25高一下·云南昭通·期末)2024年11月12日—17日,第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海举行。装上国产发动机的空军歼-35A、歼-20两款隐身战机惊艳亮相,上午11:00~11:05歼-35A进行空中飞行表演5分钟。下列说法正确的是( )
A.11:00、11:05均为时间间隔
B.分析歼-35A飞行姿势时,可将其看作质点
C.歼-35A飞行速度越大,则其惯性越大
D.在飞行表演过程中,以歼-35A为参考系,战机上的飞行员是静止的
5.(24-25高一上·云南曲靖·期末)小南在学习了超重失重后,到科学馆做实验,站在压力传感器上连续做了2次下蹲——起立”的动作,屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·云南昆明·期末)《环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序,中国占据前三甲,其中上海中心大厦的电梯最高速度达,位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.内,电梯的平均速度大小为
B.内,电梯对乘客的支持力逐渐增大
C.内,电梯对乘客的支持力小于乘客的重力
D.末和末,电梯的速度大小相等,方向相反
7.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)在升降电梯内地板上放一体重计,某同学站在体重计上,电梯静止时体重计示数为;电梯运动过程中,某一段时间内该同学发现体重计示数为,,则在这段时间内( )
A.该同学所受重力变小了 B.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
C.电梯一定在竖直向下运动 D.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
8.(24-25高一上·云南昭通·期末)2024年7月17日,中俄“海上联合—2024”联合演习落下帷幕。052D型导弹驱逐舰是我国海军目前建造数量最多的导弹驱逐舰之一,其中昆明舰是服役的首艘052D驱逐舰。昆明舰满载排水量7500吨,长155米,宽18米,最大速度30节。下列说法正确的是( )
A.昆明舰长155米,长度是国际单位制中的基本单位
B.昆明舰满载排水量7500吨,单位“吨”是国际单位制中的导出单位
C.物理量要注明单位,所有物理量都有单位
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
9.(25-26高一上·云南玉溪·期末)巴黎奥运会上,我国运动员取得了优异成绩。下列关于图中运动员的描述,正确的是( )
A.图甲中蹦床运动员离开蹦床向上运动的过程中处于失重状态
B.图乙中举重运动员举着杠铃保持不动时处于超重状态
C.图丙中跳高运动员腾空过杆过程中处于超重状态
D.图丁中单杠运动员双手抓杆向上减速运动过程中处于失重状态
10.(24-25高一下·云南·期末)蹦极是一项极限体育项目。运动员从高处跳下,当弹性绳被拉直后,在弹性绳的缓冲作用下,运动员下降速度先增大再减小直至为零。下列描述正确的是( )
A.运动员加速下降阶段处于超重状态
B.运动员加速下降阶段处于失重状态
C.运动员减速下降阶段所受绳的拉力大于自身重力
D.运动员减速下降阶段所受绳的拉力小于自身重力
11.(24-25高一下·云南玉溪·期末)某同学在一高楼观光时,乘坐电梯下楼,以竖直向下为正方向,测得电梯运动过程中速度v随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.OA段该同学处于超重状态 B.OA段该同学处于失重状态
C.BC段该同学处于超重状态 D.BC段该同学处于失重状态
12.(24-25高一上·云南丽江·期末)如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出,以10 m/s的速度滑过坡道底端的O点,经过1.0 s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2 m/s。该坡道为直道,足够长且倾角θ=37°,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.小海豚上滑的加速度大小为3.2 m/s2
B.小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1
C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑约0.75 m
D.小海豚下滑回到O点时速度大小为10 m/s
13.(24-25高一上·云南·期末)用如图甲所示的装置做“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验,回答下列问题:
(1)本实验采用的研究方法是___________(填字母代号)。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法
(2)补偿阻力后,保证小车的质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,测得不同拉力作用下小车的加速度,作出如图乙所示的图像。由图可知,小车的质量 。
14.(24-25高一下·云南·期末)如图所示,质量均为的物块A、B用轻弹簧相连,放在粗糙水平地面上,物块A紧靠竖直墙壁。用大小、方向水平向左的力作用在物块B上,物块B保持静止时弹簧的长度。已知弹簧的原长,劲度系数,弹簧始终处于弹性限度内且保持水平,物块与地面间的动摩擦因数,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)物块受到的摩擦力方向和大小;
(2)撤去的瞬间,物块的加速度大小。
15.(24-25高一上·云南·期末)如图所示,某同学受冰壶运动的启发,自制一质量的“冰壶”,模仿运动员把冰壶沿水平冰面投出,“冰壶”离手前内的运动视为初速度为0的匀加速直线运动,所受力的合力。求:
(1)“冰壶”加速度的大小;
(2)时“冰壶”速度的大小。
1.(24-25高一上·云南曲靖·期末)物理学的发展史同物理学的成就一样是全人类的宝藏春秋末年齐国人的著作《考工记》记载马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记录,下列有关说法正确的是( )
A.只有在马拉车时,车才具有惯性 B.撤去拉力后,车的速度减小,惯性减小
C.车经过的道路两旁的一切物体,都有惯性 D.惯性无法比较大小
2.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,用频闪照相对小球上升和下降过程进行拍照,甲图是小球上升时的照片,乙图是小球下降时的照片,O是运动的最高点。假设小球所受阻力大小不变,重力加速度为g,据此估算小球受到的阻力大小为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·云南昆明·期末)下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
B.伽利略通过“理想斜面实验”论证了力不是维持物体运动的原因
C.笛卡儿首先提出了力的概念,并指出力是改变物体运动状态的原因
D.牛顿巧妙“冲淡”重力,合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
4.(24-25高一上·云南昭通·期末)工厂有一台地磅,一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时,与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度,下列说法正确的是( )
A.时间内工人的加速度为0
B.时间内工人处于超重状态
C.时间内工人处于超重状态
D.时刻工人的加速度大小为
5.(24-25高一上·云南昭通·期末)如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于
B.弹簧的弹力大小等于
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
6.(24-25高一下·云南·阶段练习)如图甲所示,水平地面上竖直固定一个轻弹簧,一质量的小球,从弹簧上端某高度自由下落,从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量之间的函数图像如图乙所示,其中A为曲线的最高点。g取,下列说法正确的是( )
A.小球刚接触弹簧时加速度大小为g
B.小球刚接触弹簧时速度最大
C.该弹簧的劲度系数为20N/m
D.从接触弹簧到压缩至最低点的过程中,小球加速度逐渐增大
7.(24-25高一上·云南·期末)如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯静止时,弹簧秤的示数为,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为。关于电梯的运动,下列说法正确的是取( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为
8.(24-25高一上·云南昆明·期末)质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,物块A受到一根轻弹簧施加的的水平拉力而保持静止,物块与木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。现让木箱在竖直方向上运动,要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。木箱的加速度大小和方向可能是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向下 D.,方向向下
9.(24-25高一上·云南曲靖·期末)如图甲所示,物块受水平向右的力作用,紧靠竖直墙壁,随时间均匀增大,其具体变化规律如图乙所示。已知物块质量为,时物块速度为0,物块与墙壁间动摩擦因数为,重力加速度为,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A.在时刻物块加速度为
B.在时刻物块的加速度为零
C.在时刻物块的速度减为零
D.全过程物块的最大速度为
10.(24-25高一上·云南昭通·期末)为探究加速度与物体质量以及物体受力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。图中带光滑的轻质滑轮的长木板放置在水平桌面上,力传感器与滑轮间的轻绳与长木板平行,打点计时器接频率为的交流电源。
(1)下列实验步骤中,实验时一定要进行的步骤是_________(填正确答案标号)。
A.释放小车时小车应靠近打点计时器
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.先释放小车,后接通打点计时器的电源
D.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
(2)该同学在验证加速度与力的关系时,在改变小车所受合力的操作中,正确的做法是改变钩码的质量,同时长木板的倾角 (填“不变”或“改变”)。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,已知、,则小车的加速度大小 (结果保留三位有效数字)。
(4)正确完成实验操作后,改变砝码的质量得到多组拉力传感器示数F和对应的小车加速度太小a,以F为横轴、a为纵轴作出图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则小车的质量为 ,图线未过原点的原因是 。
11.(24-25高一上·云南昭通·期末)用如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系,把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码,通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。
(1)下列实验操作中正确的有______(填选项前的序号)
A.先释放小车后接通电源
B.调整定滑轮使细线与长木板平行
C.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力
D.实验中不需要满足托盘和砝码的质量远小于小车的质量
(2)实验时选取纸带的一段进行测量,测得长度如图乙所示。已知打点计时器打点周期为T,则小车的加速度的表达式是 。(用题中字母表示)
(3)改变砝码盘中砝码的质量多次测量,根据纸带计算出小车的加速度,以砝码盘和砝码总重力F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,描点得到如图丙所示的斜率为k的拟合直线,图像不过原点的原因是 ;若小车的总质量 ,就验证了牛顿第二定律。
12.(24-25高一上·云南曲靖·期末)某物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时,小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小,所有滑轮的质量以及滑轮与转轴间的摩擦忽略不计,实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。
(1)实验中正确且必要的做法有__________(填正确答案标号)。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再打开打点计时器的电源
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)某次实验中,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为,则小车的加速度大小 (结果保留2位有效数字)。
(3)某同学按照正确的实验步骤操作,得出多组数据,以力传感器的示数为横轴,加速度为纵轴,画出了图,其中正确的是_________(填正确答案标号)
A. B. C.
(4)通过在砂桶中增加砂的方式,可以改变力传感器的读数,当砂和砂桶的总质量远远大于小车质量时,小车的加速度近似等于 ,绳子的拉力近似等于 。(结果用表示)
13.(24-25高一上·云南昆明·期末)2024年12月1日,四川航空的一架飞机发生事故,成功实施了紧急迫降。飞机着陆后,打开紧急出口,气囊自动充气生成一条连接出口与地面的斜面。乘客可沿此斜面从静止开始滑下,如图所示。气囊构成的斜面长度,斜面与水平地面的夹角,若质量为的乘客与斜面的动摩擦因数,重力加速度g取,,,求:
(1)乘客到达斜面底端时的时间;
(2)乘客到达斜面底端时的速度大小。
14.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,质量为的长方体形刚性盒子在水平拉力的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,此时盒子内一个质量为的物块紧靠左侧内壁保持静止。当木箱的速度为时撤去拉力F,物块恰好不会与盒子右侧内壁相撞。已知物块与盒子内壁间的动摩擦因数为,盒子与水平面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块可视为质点,重力加速度。求:
(1)撤去F前,盒子左侧内壁对物块的作用力大小;
(2)盒子左侧内壁和右侧内壁之间的距离L。
15.(24-25高一上·云南昭通·期末)在升降电梯的水平地板上放一电子秤,如图甲所示,某同学站在电子秤上,电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降,时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示,重力加速度,求:
(1)内该同学速度的最大值;
(2)内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小;
(3)内电梯运动的距离。
1.(24-25高一上·云南·期末)某同学在回家乘电梯上行时,用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度随时间的变化如图所示。取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A.内该同学的惯性增大
B.电梯处于静止状态
C.内电梯向下加速运动
D.内该同学处于超重状态
2.(24-25高一上·云南昆明·期末)质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,物块A受到一根轻弹簧施加的的水平拉力而保持静止,物块与木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。现让木箱在竖直方向上运动,要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。木箱的加速度大小和方向可能是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向下 D.,方向向下
3.(24-25高一上·云南昭通·期末)某同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书,快递员将书置于箱子上放在家门口。为了将包裹拖进房间,该同学需要从零开始逐渐增大拉力F,如图甲所示。书籍与纸巾箱子间的摩擦力、箱子与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。书的质量,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.当时,箱子与书籍保持静止
B.当时,箱子与书籍发生相对运动
C.箱子与地面间的动摩擦因数为0.1
D.书籍与箱子间的动摩擦因数为0.1
4.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,重力加速度取g
主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离L;
②调整轻滑轮,使细线与木板水平;
③在绳子右侧依次加n(n取1、2、3)个质量为m的钩码,让小车从光电门A的左侧开始运动,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和,依次算出小车的加速度;
④利用所得数据作出图像如图乙所示。
回答下列问题:
(1)小车通过光电门A时的速度大小为 ,小车的加速度大小为 (用d、L、和表示);
(2)为了让所得图线过坐标原点,应该将长木板右端 (选填“垫高”或“降低”);
(3)若所得图线直线部分的斜率为k,则小车和遮光片的总质量为 (用m、g和k表示);
(4)图像中图线尾部是曲线的原因是 ,在图乙中,随着加速度a的增加,加速度a的理论趋近值为 。
5.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,同学们在课间做游戏:在水平桌面上放置一个薄笔记本,笔记本中心处放置一粉笔盒,通过细线用力将笔记本从粉笔盒下水平抽出,粉笔盒未滑出桌面且距离桌面边缘更近者可以获胜。测量得知粉笔盒的质量,笔记本的质量、长度,各接触面间的动摩擦因数均为。若用的水平恒力拉动笔记本,粉笔盒恰好停在桌面边缘处。粉笔盒可视为质点,运动过程中不翻转,重力加速度g取,求:
(1)刚施加力F作用时,粉笔盒和笔记本各自的加速度大小;
(2)笔记本刚从粉笔盒下抽出时,粉笔盒的速度大小;
(3)粉笔盒放置的初始位置距桌面边缘的距离。
试卷第1页,共3页
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专题06 运动和力的关系
核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破
1.(24-25高一上·云南昭通·期末)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前滑行,在横杆前相对于滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从横杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力,则运动员( )
A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后
B.在空中水平方向先加速后减速
C.越过杆后落在滑板的后方
D.越过杆后仍落在滑板上起跳的位置
【答案】D
【详解】由于运动员相对于滑板竖直向上起跳,与滑板在水平方向无力的作用,故二者水平方向速度始终相同,故运动员越过杆后仍落在滑板上起跳的位置。
故选D。
2.(24-25高一上·云南·期末)关于惯性,下列说法正确的是( )
A.动车高速行驶时的惯性比静止时大
B.跳远运动员助跑起跳,是为了增大惯性
C.货车满载时质量比空载时质量大,故满载时惯性大
D.我国航天员在地球上的惯性比在天宫二号空间站里的大
【答案】C
【详解】A.惯性是物体保持原有运动状态的属性,其大小仅由质量决定,惯性大小与速度无关,动车质量不变,惯性始终相同,故A错误;
B.助跑不会改变运动员的质量,惯性不变,故B错误;
C.货车满载时质量更大,惯性增大,故C正确;
D.惯性仅由质量决定,航天员质量不变,惯性始终相同,故D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·云南昭通·期末)在光滑水平面上,一个质量为4kg的物体受到大小分别为2N、4N和5N的三个水平面上的共点力作用静止,现在撤去其中4N的力,其余力不变,则物体的加速度大小为( )
A.1m/s² B.3m/s² C.5m/s² D.7m/s²
【答案】A
【详解】物体初始静止,说明原三力合力为零。撤去4N的力后,剩余2N和5N的合力与原4N的力等大反向,即合力大小为4N。根据牛顿第二定律,加速度为
故选A。
4.(24-25高一下·云南昭通·期末)2024年11月12日—17日,第十五届中国国际航空航天博览会在广东珠海举行。装上国产发动机的空军歼-35A、歼-20两款隐身战机惊艳亮相,上午11:00~11:05歼-35A进行空中飞行表演5分钟。下列说法正确的是( )
A.11:00、11:05均为时间间隔
B.分析歼-35A飞行姿势时,可将其看作质点
C.歼-35A飞行速度越大,则其惯性越大
D.在飞行表演过程中,以歼-35A为参考系,战机上的飞行员是静止的
【答案】D
【详解】A.11:00和11:05是具体的时刻,而非时间间隔。时间间隔指两个时刻之间的时长(如5分钟),故A错误;
B.分析飞行姿势需关注飞机的姿态和细节,其形状大小不可忽略,因此不能视为质点,故B错误;
C.惯性仅由质量决定,与速度无关。歼-35A质量不变时惯性不变,故C错误;
D.以歼-35A为参考系,飞行员与战机无相对运动,故飞行员静止,D正确。
故选D。
5.(24-25高一上·云南曲靖·期末)小南在学习了超重失重后,到科学馆做实验,站在压力传感器上连续做了2次下蹲——起立”的动作,屏幕上压力随时间变化的图线大致呈现为下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,对应压力先减小后增大,起立时对应先超重再失重,则压力先增大后减小。
故选D。
6.(24-25高一上·云南昆明·期末)《环球建筑》依据世界高层建筑与都市人居学会数据,对当今世界最高十大摩天楼电梯最快运行速度做了排序,中国占据前三甲,其中上海中心大厦的电梯最高速度达,位列排行榜第一名。该电梯某次向上运行过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.内,电梯的平均速度大小为
B.内,电梯对乘客的支持力逐渐增大
C.内,电梯对乘客的支持力小于乘客的重力
D.末和末,电梯的速度大小相等,方向相反
【答案】C
【详解】A.根据v-t图像的面积表示位移可知,0~60s内电梯的位移大小为
则平均速度大小为
故A错误;
B.根据v-t图像的斜率表示加速度可知,0~20s内图线的斜率不变,即电梯的加速度不变,根据牛顿第二定律可知,电梯对乘客的支持力不变,故B错误;
C.根据v-t图像的斜率表示加速度可知,40~60s内图线的斜率为负,即电梯的加速度为负,即加速度竖直向下,乘客失重,即电梯对乘客的支持力小于乘客的重力,故C正确;
D.由图可知,10s末和50s末,电梯的速度大小相等,方向相同,故D错误。
故选C。
7.(24-25高一上·云南西双版纳·期末)在升降电梯内地板上放一体重计,某同学站在体重计上,电梯静止时体重计示数为;电梯运动过程中,某一段时间内该同学发现体重计示数为,,则在这段时间内( )
A.该同学所受重力变小了 B.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
C.电梯一定在竖直向下运动 D.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力
【答案】B
【详解】ABC.电梯静止时体重计示数为;电梯运动过程中,某一段时间内该同学发现体重计示数为,在这段时间内该同学所受重力保持不变,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
加速度方向竖直向下;但电梯可能向上运动,也可能向下运动,故AC错误,B正确;
D.该同学对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对相互作用力,大小总是相等,故D错误。
故选B。
8.(24-25高一上·云南昭通·期末)2024年7月17日,中俄“海上联合—2024”联合演习落下帷幕。052D型导弹驱逐舰是我国海军目前建造数量最多的导弹驱逐舰之一,其中昆明舰是服役的首艘052D驱逐舰。昆明舰满载排水量7500吨,长155米,宽18米,最大速度30节。下列说法正确的是( )
A.昆明舰长155米,长度是国际单位制中的基本单位
B.昆明舰满载排水量7500吨,单位“吨”是国际单位制中的导出单位
C.物理量要注明单位,所有物理量都有单位
D.在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的
【答案】D
【详解】A.昆明舰长155米,长度是国际单位制中的基本量,米为基本单位,故A错误;
B.“吨”是质量的一个单位,但不是国际单位制中的导出单位,故B错误;
C.物理量要注明单位,并不是所有物理量都有单位,例如动摩擦因数没有单位,故C错误;
D.在国际单位制中,力的单位为牛顿,是根据牛顿第二定律定义的,一牛顿的力能使质量为一千克的物体产生一米每二次方秒的加速度,故D正确。
故选D。
9.(25-26高一上·云南玉溪·期末)巴黎奥运会上,我国运动员取得了优异成绩。下列关于图中运动员的描述,正确的是( )
A.图甲中蹦床运动员离开蹦床向上运动的过程中处于失重状态
B.图乙中举重运动员举着杠铃保持不动时处于超重状态
C.图丙中跳高运动员腾空过杆过程中处于超重状态
D.图丁中单杠运动员双手抓杆向上减速运动过程中处于失重状态
【答案】AD
【详解】A.图甲中蹦床运动员离开蹦床向上运动的过程中,加速度方向向下,则运动员处于失重状态,故A正确;
B.图乙中举重运动员举着杠铃保持不动时,运动员处于静止平衡状态,加速度为0,既不超重,又不失重,故B错误;
C.图丙中跳高运动员腾空过杆过程中,加速度方向向下,运动员处于失重状态,故C错误;
D.图丁中单杠运动员双手抓杆向上减速运动过程中,加速度方向向下,则运动员处于失重状态,故D正确。
故选AD。
10.(24-25高一下·云南·期末)蹦极是一项极限体育项目。运动员从高处跳下,当弹性绳被拉直后,在弹性绳的缓冲作用下,运动员下降速度先增大再减小直至为零。下列描述正确的是( )
A.运动员加速下降阶段处于超重状态
B.运动员加速下降阶段处于失重状态
C.运动员减速下降阶段所受绳的拉力大于自身重力
D.运动员减速下降阶段所受绳的拉力小于自身重力
【答案】BC
【详解】AB.运动员加速下降阶段,加速度向下,处于失重状态,选项A错误,B正确;
CD.运动员减速下降阶段加速度向上,合力向上,所受绳的拉力大于自身重力,选项C正确,D错误。
故选BC。
11.(24-25高一下·云南玉溪·期末)某同学在一高楼观光时,乘坐电梯下楼,以竖直向下为正方向,测得电梯运动过程中速度v随时间t变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.OA段该同学处于超重状态 B.OA段该同学处于失重状态
C.BC段该同学处于超重状态 D.BC段该同学处于失重状态
【答案】BC
【详解】AB.由图可知OA段该同学向下加速,加速度向下,处于失重状态,故A错误,B正确;
CD.由图可知BC段该同学向下减速,加速度向上,处于超重状态,故C正确,D错误。
故选BC。
12.(24-25高一上·云南丽江·期末)如图所示是某游乐场的海豚表演。小海豚从水池冲出,以10 m/s的速度滑过坡道底端的O点,经过1.0 s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2 m/s。该坡道为直道,足够长且倾角θ=37°,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.小海豚上滑的加速度大小为3.2 m/s2
B.小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1
C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑约0.75 m
D.小海豚下滑回到O点时速度大小为10 m/s
【答案】BC
【详解】A.设海豚向上滑行的加速度大小为a,则,故A错误;
B.设海豚与坡道间的动摩擦因数为μ,海豚的质量为m,根据牛顿第二定律可得mgsin θ+Ff=ma,Ff=μFN,FN=mgcos θ
解得μ=0.1,故B正确;
C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑的距离为,故C正确;
D.海豚上滑的最大距离为
海豚沿坡道下滑的加速度大小为a′,则mgsin θ-Ff=ma′
则海豚重新回到O点的速度为v′2=2a′x′
解得v′≈8.7 m/s,故D错误。
故选BC。
13.(24-25高一上·云南·期末)用如图甲所示的装置做“探究小车加速度与力、质量的关系”的实验,回答下列问题:
(1)本实验采用的研究方法是___________(填字母代号)。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想实验法
(2)补偿阻力后,保证小车的质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,测得不同拉力作用下小车的加速度,作出如图乙所示的图像。由图可知,小车的质量 。
【答案】(1)A
(2)0.2
【详解】(1)本实验采用的研究方法是控制变量法,故选A;
(2)根据
由图像可知
解得m=0.2kg
14.(24-25高一下·云南·期末)如图所示,质量均为的物块A、B用轻弹簧相连,放在粗糙水平地面上,物块A紧靠竖直墙壁。用大小、方向水平向左的力作用在物块B上,物块B保持静止时弹簧的长度。已知弹簧的原长,劲度系数,弹簧始终处于弹性限度内且保持水平,物块与地面间的动摩擦因数,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小。求:
(1)物块受到的摩擦力方向和大小;
(2)撤去的瞬间,物块的加速度大小。
【答案】(1)水平向右,2N
(2)3m/s2
【详解】(1)根据胡克定律有
解得
对物块进行受力分析,由于,可知物块受到的摩擦力方向水平向右,根据
解得
(2)物块与水平地面间的最大静摩擦力
撤去的瞬间,由于,可知物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,则有
解得
15.(24-25高一上·云南·期末)如图所示,某同学受冰壶运动的启发,自制一质量的“冰壶”,模仿运动员把冰壶沿水平冰面投出,“冰壶”离手前内的运动视为初速度为0的匀加速直线运动,所受力的合力。求:
(1)“冰壶”加速度的大小;
(2)时“冰壶”速度的大小。
【答案】(1)2m/s2
(2)4m/s
【详解】(1)根据牛顿第二定律可知,“冰壶”加速度大小
(2)时“冰壶”速度的大小v=at=4m/s
1.(24-25高一上·云南曲靖·期末)物理学的发展史同物理学的成就一样是全人类的宝藏春秋末年齐国人的著作《考工记》记载马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动,这是关于惯性最早的记录,下列有关说法正确的是( )
A.只有在马拉车时,车才具有惯性 B.撤去拉力后,车的速度减小,惯性减小
C.车经过的道路两旁的一切物体,都有惯性 D.惯性无法比较大小
【答案】C
【详解】惯性只与物体的质量有关,质量大的物体惯性大,任何物体在任何时候都有惯性,与物体的速度无关,与是否受力无关。
故选C。
2.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,用频闪照相对小球上升和下降过程进行拍照,甲图是小球上升时的照片,乙图是小球下降时的照片,O是运动的最高点。假设小球所受阻力大小不变,重力加速度为g,据此估算小球受到的阻力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设每块砖的厚度是d,向上运动:9d-3d=aT2
向下运动时:3d-d=a'T2
联立得:
根据牛顿第二定律,向上运动时:mg+f=ma
向下运动时:mg-f=ma'
联立得:f=mg
故选B。
3.(24-25高一上·云南昆明·期末)下列说法符合历史事实的是( )
A.亚里士多德认为力是改变物体运动状态的原因
B.伽利略通过“理想斜面实验”论证了力不是维持物体运动的原因
C.笛卡儿首先提出了力的概念,并指出力是改变物体运动状态的原因
D.牛顿巧妙“冲淡”重力,合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】B
【详解】A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,故A错误;
B.伽利略通过“理想斜面实验”论证了力不是维持物体运动的原因,故B正确;
C.“力”的概念是由牛顿提出的,并指出力是改变物体运动状态的原因,故C错误。
D.伽利略巧妙“冲淡”重力,合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动,故D错误。
故选B。
4.(24-25高一上·云南昭通·期末)工厂有一台地磅,一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时,与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度,下列说法正确的是( )
A.时间内工人的加速度为0
B.时间内工人处于超重状态
C.时间内工人处于超重状态
D.时刻工人的加速度大小为
【答案】C
【详解】A.时间内工人在空中运动,则加速度为g,选项A错误;
B.时间内工人先失重后超重,选项B错误;
C.时间内支持力大于重力,则工人处于超重状态,选项C正确;
D.时刻工人的加速度大小为
选项D错误。
故选C。
5.(24-25高一上·云南昭通·期末)如图所示,质量分别为1kg和2kg的物块A、B用轻质弹簧相连放在光滑水平面上,用大小为的力作用在A上使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹力大小等于
B.弹簧的弹力大小等于
C.突然撤去F瞬间,A的加速度大小为0
D.突然撤去F瞬间,B的加速度大小为
【答案】D
【详解】AB.设弹簧弹力为,对AB整体和B物体分别用牛顿第二定律有,
代入数值解得a=6m/s2,
故A、B错误。
C.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则A的加速度大小为
故C错误。
D.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则B的加速度不变,故D正确。
故选D。
6.(24-25高一下·云南·阶段练习)如图甲所示,水平地面上竖直固定一个轻弹簧,一质量的小球,从弹簧上端某高度自由下落,从它接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量之间的函数图像如图乙所示,其中A为曲线的最高点。g取,下列说法正确的是( )
A.小球刚接触弹簧时加速度大小为g
B.小球刚接触弹簧时速度最大
C.该弹簧的劲度系数为20N/m
D.从接触弹簧到压缩至最低点的过程中,小球加速度逐渐增大
【答案】A
【详解】AB.小球刚接触弹簧时只受重力作用,则此时小球有方向向下的加速度,大小为g,此时小球的速度不是最大,选项A正确,B错误;
C.由图像可知,弹簧被压缩0.05m时,小球速度最大,此时重力等于弹力,即
解得该弹簧的劲度系数为k=40N/m
选项C错误;
D.开始阶段重力大于弹力,则加速度向下,随着弹力变大,加速度减小,当弹力等于重力时加速度为零;以后阶段重力小于弹力,加速度向上,随弹力增加,加速度变大,则从接触弹簧到压缩至最低点的过程中,小球加速度先减小后逐渐增大,选项D错误。
故选A。
7.(24-25高一上·云南·期末)如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯静止时,弹簧秤的示数为,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为。关于电梯的运动,下列说法正确的是取( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为
【答案】D
【详解】电梯静止时,弹簧秤示数等于重物重力
由
得
弹簧秤示数变为,拉力
重物处于超重状态,加速度方向向上。
对重物,由牛顿第二定律
解得
加速度向上时,电梯可能向上加速运动,也可能向下减速运动。
故选D。
8.(24-25高一上·云南昆明·期末)质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,物块A受到一根轻弹簧施加的的水平拉力而保持静止,物块与木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。现让木箱在竖直方向上运动,要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。木箱的加速度大小和方向可能是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向下 D.,方向向下
【答案】BD
【详解】若木箱在水平方向运动,规定向左为正方向,若物块A相对木箱底面向右移动,由牛顿第二定律有
代入题中数据,解得
若木箱在竖直方向运动,规定向下为正方向,若物块A相对木箱底面向右移动,由牛顿第二定律有
且
代入题中数据,联立解得
综合以上可知,BD符合题意,
故选BD。
9.(24-25高一上·云南曲靖·期末)如图甲所示,物块受水平向右的力作用,紧靠竖直墙壁,随时间均匀增大,其具体变化规律如图乙所示。已知物块质量为,时物块速度为0,物块与墙壁间动摩擦因数为,重力加速度为,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A.在时刻物块加速度为
B.在时刻物块的加速度为零
C.在时刻物块的速度减为零
D.全过程物块的最大速度为
【答案】BCD
【详解】A.根据图像可知
对物块进行分析,则墙壁与物块之间的弹力大小
则有
则滑动摩擦力
开始滑动摩擦力小于重力,物块向下加速运动,当滑动摩擦力大小等于重力时,加速度为0,物块速度达到最大值,此时有
解得
可知,在时刻,物块受到的是滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有
解得
故A错误;
B.结合上述可知,在时刻物块的加速度为零,速度达到最大值,故B正确;
C.对物块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
作出图像如图所示
根据加速度的定义式有
则有
可知,图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量,由于物块初速度为0,则面积能够间接表示物块的速度,结合图形可知,在时刻物块的速度减为零,故C正确;
D.结合上述,物块在时刻的速度达到最大值,则有
故D正确。
故选BCD。
10.(24-25高一上·云南昭通·期末)为探究加速度与物体质量以及物体受力的关系,某同学设计了如图甲所示的实验装置。图中带光滑的轻质滑轮的长木板放置在水平桌面上,力传感器与滑轮间的轻绳与长木板平行,打点计时器接频率为的交流电源。
(1)下列实验步骤中,实验时一定要进行的步骤是_________(填正确答案标号)。
A.释放小车时小车应靠近打点计时器
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.先释放小车,后接通打点计时器的电源
D.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
(2)该同学在验证加速度与力的关系时,在改变小车所受合力的操作中,正确的做法是改变钩码的质量,同时长木板的倾角 (填“不变”或“改变”)。
(3)实验中打出的一条纸带如图乙所示,图乙中相邻两个计数点之间还有4个点未画出,已知、,则小车的加速度大小 (结果保留三位有效数字)。
(4)正确完成实验操作后,改变砝码的质量得到多组拉力传感器示数F和对应的小车加速度太小a,以F为横轴、a为纵轴作出图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则小车的质量为 ,图线未过原点的原因是 。
【答案】(1)AB
(2)不变
(3)1.65
(4) 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【详解】(1)A.释放小车时小车应靠近打点计时器,以充分利用纸带,选项A正确;
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力,选项B正确;
C.先接通打点计时器的电源,后释放小车,选项C错误;
D.因有力传感器测量小车受的拉力,则实验中不需要保证钩码的质量远小于小车的质量,选项D错误。
故选AB。
(2)改变钩码的质量时不需要重新平衡摩擦力,即长木板的倾角不变。
(3)相邻两个计数点之间还有4个点未画出,可知T=0.1s;小车的加速度
(4)[1]根据
可得
可知
解得
[2]图像没过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。
11.(24-25高一上·云南昭通·期末)用如图甲所示的装置探究加速度与质量的关系,把右端带有滑轮的长木板放在实验桌上,小车的左端连接穿过打点计时器的纸带,右端连接细线,细线绕过定滑轮挂有托盘和砝码,通过垫块调节木板左端高度平衡摩擦力。
(1)下列实验操作中正确的有______(填选项前的序号)
A.先释放小车后接通电源
B.调整定滑轮使细线与长木板平行
C.每次改变小车的质量时,都需要重新平衡摩擦力
D.实验中不需要满足托盘和砝码的质量远小于小车的质量
(2)实验时选取纸带的一段进行测量,测得长度如图乙所示。已知打点计时器打点周期为T,则小车的加速度的表达式是 。(用题中字母表示)
(3)改变砝码盘中砝码的质量多次测量,根据纸带计算出小车的加速度,以砝码盘和砝码总重力F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,描点得到如图丙所示的斜率为k的拟合直线,图像不过原点的原因是 ;若小车的总质量 ,就验证了牛顿第二定律。
【答案】(1)B
(2)
(3) 平衡摩擦力不足
【详解】(1)A.为了提高纸带的使用率,实验时应先接通电源后释放小车,故A错误;
B.为了使细线的拉力等于小车所受外力的合力,实验中需要调整定滑轮使细线与长木板平行,故B正确;
C.该实验只需实验前平衡一次摩擦力,之后再改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力。故C错误;
D.为了使细线拉力近似等于托盘和砝码的总重力,在实验中,应使托盘和砝码的质量远小于小车的质量,故D错误。
故选B。
(2)根据逐差法可得,车的加速度的表达式是
(3)[1]由图丙可知,细线产生拉力时,小车还没有运动。因此图像不过原点的原因是平衡摩擦力不足。
[2]由牛顿第二定律可得
整理得
图像的斜率为,可得
因此若小车的总质量,就验证了牛顿第二定律。
12.(24-25高一上·云南曲靖·期末)某物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时,小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小,所有滑轮的质量以及滑轮与转轴间的摩擦忽略不计,实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。
(1)实验中正确且必要的做法有__________(填正确答案标号)。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再打开打点计时器的电源
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)某次实验中,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为,则小车的加速度大小 (结果保留2位有效数字)。
(3)某同学按照正确的实验步骤操作,得出多组数据,以力传感器的示数为横轴,加速度为纵轴,画出了图,其中正确的是_________(填正确答案标号)
A. B. C.
(4)通过在砂桶中增加砂的方式,可以改变力传感器的读数,当砂和砂桶的总质量远远大于小车质量时,小车的加速度近似等于 ,绳子的拉力近似等于 。(结果用表示)
【答案】(1)B
(2)0.93
(3)A
(4) 0.5g 0.25Mg
【详解】(1)AD.因有力传感器测量小车受到的拉力,则不需要砂和砂桶的质量m需远小于小车的质量M,也不需要用天平测出砂和砂桶的质量,故AD错误;
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力,选项B正确;
C.小车靠近打点计时器,先打开打点计时器的电源,再释放小车,选项C错误。
故选B。
(2)每两点时间间隔T=0.02×5s=0.1s
由逐差法可知小车的加速度大小
(3)按照正确的实验步骤操作,由牛顿第二定律2F=Ma
解得
则若以a为纵轴,以为F横轴,应该可得到过原点的线性图像,故选A。
(4)[1][2]由牛顿第二定律得mg-T=m∙2a,2T=Ma
小车的加速度
则当砂和砂桶的总质量远远大于小车质量时,小车的加速度近似等于0.5g,绳子的拉力
即近似等于0.25Mg。
13.(24-25高一上·云南昆明·期末)2024年12月1日,四川航空的一架飞机发生事故,成功实施了紧急迫降。飞机着陆后,打开紧急出口,气囊自动充气生成一条连接出口与地面的斜面。乘客可沿此斜面从静止开始滑下,如图所示。气囊构成的斜面长度,斜面与水平地面的夹角,若质量为的乘客与斜面的动摩擦因数,重力加速度g取,,,求:
(1)乘客到达斜面底端时的时间;
(2)乘客到达斜面底端时的速度大小。
【答案】(1)1.5s
(2)6m/s
【详解】(1)对乘客受力分析,由牛顿第二定律得
代入数据解得
乘客做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式得
代入数据解得
(2)乘客到达斜面底端时的速度大小,由速度公式解得
14.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,质量为的长方体形刚性盒子在水平拉力的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,此时盒子内一个质量为的物块紧靠左侧内壁保持静止。当木箱的速度为时撤去拉力F,物块恰好不会与盒子右侧内壁相撞。已知物块与盒子内壁间的动摩擦因数为,盒子与水平面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块可视为质点,重力加速度。求:
(1)撤去F前,盒子左侧内壁对物块的作用力大小;
(2)盒子左侧内壁和右侧内壁之间的距离L。
【答案】(1)2N
(2)0.75m
【详解】(1)对物块利用牛顿第二定律 FN+μ1mg=ma
对整体利用牛顿第二定律 F-μ2(M+m)g=(M+m)a
解得 FN=2N
(2)因为μ2>μ1,所以物块与盒子不能一起减速,物块 μ1mg=ma1
盒子 μ2(M+m)g-μ1mg=Ma2
设盒子经过时间t停止运动 v0=a2t
盒子发生的位移
设盒子停止时物块发生的位移为x1,速度为v1,则,
盒子停止后,木块继续运动的位移为x2,
盒子的左侧内壁和右侧内壁之间的距离 L=x1+x2-x盒子
联立解得 L=0.75m
15.(24-25高一上·云南昭通·期末)在升降电梯的水平地板上放一电子秤,如图甲所示,某同学站在电子秤上,电梯静止时电子秤的示数为。时刻电梯由静止开始下降,时间内电子秤示数随时间的变化图像如图乙所示,重力加速度,求:
(1)内该同学速度的最大值;
(2)内加速下降的位移大小和匀速下降的位移大小;
(3)内电梯运动的距离。
【答案】(1)1.25m/s
(2)0.625m,2.5m
(3)3.75m
【详解】(1)内对该同学由牛顿第二定律
解得加速度大小
1s末的速度
内匀速下降;内减速下降,加速度大小
则4s末速度为
则该同学速度的最大值1.25m/s。
(2)内加速下降的位移大小
匀速下降的位移大小
(3)电梯减速运动的位移
可得内电梯运动的距离
1.(24-25高一上·云南·期末)某同学在回家乘电梯上行时,用手机内置传感器测得某段时间内电梯的加速度随时间的变化如图所示。取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A.内该同学的惯性增大
B.电梯处于静止状态
C.内电梯向下加速运动
D.内该同学处于超重状态
【答案】D
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关,内该同学处于超重状态,但质量不变,惯性不变,A错误;
B.内,加速度向上,电梯处于加速上升阶段,B错误;
C.内电梯向上减速运动,C错误;
D.内电梯加速度向上,该同学处于超重状态,D正确。
故选D。
2.(24-25高一上·云南昆明·期末)质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,物块A受到一根轻弹簧施加的的水平拉力而保持静止,物块与木箱水平底面间的动摩擦因数为0.3。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。现让木箱在竖直方向上运动,要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。木箱的加速度大小和方向可能是( )
A.,方向向右 B.,方向向左
C.,方向向下 D.,方向向下
【答案】BD
【详解】若木箱在水平方向运动,规定向左为正方向,若物块A相对木箱底面向右移动,由牛顿第二定律有
代入题中数据,解得
若木箱在竖直方向运动,规定向下为正方向,若物块A相对木箱底面向右移动,由牛顿第二定律有
且
代入题中数据,联立解得
综合以上可知,BD符合题意,
故选BD。
3.(24-25高一上·云南昭通·期末)某同学在网上购买了一箱纸巾和一摞捆好的书,快递员将书置于箱子上放在家门口。为了将包裹拖进房间,该同学需要从零开始逐渐增大拉力F,如图甲所示。书籍与纸巾箱子间的摩擦力、箱子与地面间的摩擦力随水平拉力F变化的情况如图乙所示。书的质量,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A.当时,箱子与书籍保持静止
B.当时,箱子与书籍发生相对运动
C.箱子与地面间的动摩擦因数为0.1
D.书籍与箱子间的动摩擦因数为0.1
【答案】AC
【详解】A.当0<F<15N时,箱子与书籍间没有摩擦力作用,因此箱子与书籍保持静止,故A正确;
B.当15N<F<45N时,由图乙可知,箱子与地面间的摩擦力是滑动摩擦力,而箱子与书籍间是静摩擦力,因此箱子在地面上滑动,而箱子与书籍保持相对静止,故B错误;
CD.当拉力时,箱子与书籍恰好将发生相对滑动,此时两者加速度相等,对书籍,根据牛顿第二定律可得
将箱子、书籍作为一个整体,根据牛顿第二定律可得
代入题中数据,联立解得M=5kg
由于发生相对滑动时,
可得,
故C正确,D错误。
故选AC。
4.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图甲所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,重力加速度取g
主要实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d,用刻度尺测量两光电门之间的距离L;
②调整轻滑轮,使细线与木板水平;
③在绳子右侧依次加n(n取1、2、3)个质量为m的钩码,让小车从光电门A的左侧开始运动,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和,依次算出小车的加速度;
④利用所得数据作出图像如图乙所示。
回答下列问题:
(1)小车通过光电门A时的速度大小为 ,小车的加速度大小为 (用d、L、和表示);
(2)为了让所得图线过坐标原点,应该将长木板右端 (选填“垫高”或“降低”);
(3)若所得图线直线部分的斜率为k,则小车和遮光片的总质量为 (用m、g和k表示);
(4)图像中图线尾部是曲线的原因是 ,在图乙中,随着加速度a的增加,加速度a的理论趋近值为 。
【答案】(1)
(2)降低
(3)
(4) 所挂钩码的质量不满足远小于小车的质量 g
【详解】(1)小车通过光电门A时的速度为
小车经过光电门B的速度为
根据速度—位移公式有
解得
(2)要让所得图线经过坐标原点,需要满足小车所受细线的拉力即为小车受到的合力,所以需要平衡摩擦力,应该将长木板右端降低;
(3)设小车和遮光片的总质量为M,对小车和遮光片根据牛顿第二定律有m0g+nmg=Ma
整理可得
则
解得
(4)[1]a-n图像中图线尾部是曲线的原因是所挂钩码的质量不满足远小于小车的质量。
[2]把小车和钩码看成一个整体,因平衡摩擦力后,根据牛顿第二定律有nmg=(M+nm)a
整理得
所以加速度a的理论趋近值为g。
5.(24-25高一上·云南昆明·期末)如图所示,同学们在课间做游戏:在水平桌面上放置一个薄笔记本,笔记本中心处放置一粉笔盒,通过细线用力将笔记本从粉笔盒下水平抽出,粉笔盒未滑出桌面且距离桌面边缘更近者可以获胜。测量得知粉笔盒的质量,笔记本的质量、长度,各接触面间的动摩擦因数均为。若用的水平恒力拉动笔记本,粉笔盒恰好停在桌面边缘处。粉笔盒可视为质点,运动过程中不翻转,重力加速度g取,求:
(1)刚施加力F作用时,粉笔盒和笔记本各自的加速度大小;
(2)笔记本刚从粉笔盒下抽出时,粉笔盒的速度大小;
(3)粉笔盒放置的初始位置距桌面边缘的距离。
【答案】(1)、
(2)
(3)
【详解】(1)设粉笔盒的加速度为a,笔记本的加速度为,对粉笔盒根据牛顿第二定律有
对笔记本根据牛顿第二定律有
代入数据解得
(2)设粉笔盒经时间t从笔记本上滑下,则
则笔记本刚从粉笔盒下抽出时,粉笔盒的速度大小为
代入数据解得
(3)粉笔盒从笔记本上滑下后,继续在桌面上滑行的加速度和在笔记本上的加速度大小相等,则继续在桌面上的滑行距离为
所以粉笔盒放置的初始位置距桌面边缘的距离为
代入数据解得
试卷第1页,共3页
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