山东省青岛第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试物理试题
2025-12-09
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内容正文:
2025-2026学年山东省青岛一中高一(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.下列选项中,两个物理量均为矢量的是( )
A. 路程 时间 B. 位移 力 C. 加速度 温度 D. 速度 速率
2.小巧美观的冰箱贴利用磁性贴在冰箱的竖直表面上。静止不动时,下列说法正确的是( )
A. 冰箱贴共受三个力作用
B. 冰箱贴对冰箱的压力大小等于其所受重力的大小
C. .冰箱贴的磁性越强,冰箱贴所受的摩擦力越大
D. .减小冰箱贴的质量,冰箱贴所受的摩擦力减小
3.如图所示,某同学沿半径r为10m的半圆由a点运动到b点,则这一过程中他通过的位移和路程分别是( )
A. 0;0 B. 20m,向东;
C. 10m,向东; D. 20m,向东;20m
4.伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图所示的斜面实验.下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
A. 用秒表计时
B. 用打点计时器打出纸带进行数据分析
C. 改变斜面倾角,比较各种倾角得到的x与t的平方成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
D. 改变斜面倾角,比较各种倾角得到的v与t成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
5.如图,在天花板上吊有一台电风扇,当电风扇静止时,挂钩受到的拉力大小为。当通电后叶片平稳转动时,挂钩受到的拉力大小为。关于和的大小,下列说法正确的是( )
A. 可能大于
B. 可能小于
C. 一定大于
D. 一定小于
6.平直的公路上有A、B两站台相距800m,每个站台公交车需要停车。公交车做匀加速和匀减速运动的加速度大小均为,最大速度为。要使公交车最快从A站台到B站台,则该公交车全程运动的时间为( )
A. 40s B. 50s C. 60s D. 70s
7.长方体木块A、B叠在一起,放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用,两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若A、B在桌面上静止不动,A受到向右的摩擦力
B. 若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力
C. 若A、B一起向右加速运动,B受到5个力
D. 无论A、B一起向右匀速还是加速运动,B受到的摩擦力都相同
8.如图所示是某物体做直线运动的速度一时间图像,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为 B. 与的加速度方向相反
C. 时物体开始向反方向运动 D. 物体做减速运动
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.如图所示,人重500N,木块重300N,人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为,现该人用力拉绳,使他与木块一起向右匀速运动,则( )
A. 人拉绳的力是100N B. 人拉绳的力是80N
C. 人脚与木块间的摩擦力为100N D. 人脚对木块的摩擦力向右
10.一辆汽车正在以的速度匀速行驶在乡间笔直的公路上,司机发现前方公路上有几只小动物排成直线横穿公路,小动物对行驶的汽车视而不见。司机经过的反应时间后开始刹车,刹车后汽车做匀减速运动,加速度大小为,汽车恰好在小动物前方停下,下列说法正确的是( )
A. 刹车后经过1s,汽车的瞬时速度大小为
B. 刹车后,汽车4s内的位移是20m
C. 刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小为
D. 司机发现小动物时,汽车前端到小动物的距离为30m
11.在药物使用时应用到很多物理知识。如图甲、乙分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力,现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则( )
A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的
B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大
C. 若F一定,增大,直侧面推力减小
D. 若一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大
12.有甲、乙两个物体在同一条公路上做匀变速直线运动,在时刻,二者相距10m,甲在前,乙在后,它们运动的速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,乙物体刚好赶上甲物体
B. 甲物体与乙物体相遇两次
C. 甲、乙两物体之间距离先增大后减小
D. 乙物体的加速度大小小于甲物体的加速度大小
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
13.“探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
某次实验操作中,与细绳OC相连的弹簧测力计示数如图丙所示,则读数为______ N;
实验中,下列说法正确的有______;
A.本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法
B.作力的图示时,各力所用的比例标度必须相同
C.图乙中的F是力与的合力的理论值,是力与的合力的实际测量值
D.重复实验再次进行验证时,结点O的位置必须与前一次相同
在问中保持结点O的位置不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角,则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将______选填“增大”或“减小”。
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,图甲是某同学通过实验得到的一条点迹清晰的纸带,在其上取1、2、3、4、5、6、7共7个计数点每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,交变电源的频率为50Hz。
该同学经过测量并计算得到打点计时器在打1、2、3、4、5、6各点时小车的瞬时速度如表,则打下计数点6时小车的速度______结果保留2位有效数字。
对应点
1
2
3
4
5
6
速度
根据表中的数据,在图乙所示坐标系中作出图像。以打点计时器打下0点为计时起点
利用该图像求得小车的加速度______结果保留2位有效数字。
如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,则加速度的测量值与实际值相比______;如果当时电网中交变电流的频率是,则加速度的测量值与实际值相比______。均选填“偏大”“偏小”或“不变”
四、计算题:本大题共4小题,共44分。
15.每当学校放假时候,住宿的同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园。由于行李箱很沉重,有位女同学用与水平方向成、大小的拉力拉一个质量的箱子,使其在水平地面上匀速前进。重力加速度,,。求:箱子与水平地面间的动摩擦因数。
16.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示,有一企鹅在倾斜冰面上,先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”匀加速6s后,突然卧倒以加速度大小为肚皮贴着冰面匀减速向前滑行,直到最高点,不再下滑。求:
企鹅向上“奔跑”加速的位移大小?8s末的速度为多少?
企鹅在冰面向上运动的最大位移。
17.如图所示,在游客身上系降落伞,疾驰的快艇通过轻绳拉着游客在空中飞行。某段时间内快艇在水中匀速直线运动,游客与快艇相对静止,已知伞下游客和装备总质量忽略伞和绳的重力,空气对伞的作用力大小为,方向与竖直方向成角斜向左上方,空气对游客的作用力可忽略。快艇受到与运动方向相反的恒定阻力,已知重力加速度g取,,,求该时间段内:
绳上拉力T的大小,以及绳子与水平面夹角;
快艇牵引力的大小。
18.青岛一中某高一同学,在国庆假期对自己家住小区单元电梯运行进行多次观察记录。发现:该电梯,启动时匀加速上升加速度为,制动时匀减速上升加速度大小为,中间阶段电梯可匀速运行。从小区物管处了解到该电梯运行的楼层高48m。分析:
如果电梯先加速上升,然后以匀速上升,最后减速上升,到达最高楼层速度刚好为零,全程共用时间为多少?
若电梯运行时最大限速为,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
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2025-2026学年山东省青岛一中高一(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共24分。
1.下列选项中,两个物理量均为矢量的是( )
A. 路程 时间 B. 位移 力 C. 加速度 温度 D. 速度 速率
【答案】B
【解析】解:A、路程和时间只有大小、没有方向,都是标量,故A错误;
B、位移和力都是既有大小又有方向的矢量,故B正确;
C、加速度既有大小又有方向,是矢量。温度只有大小,没有方向,是标量。故C错误;
D、速度是矢量。速率是标量。故D错误;
故选:B。
既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量。
本题是一个基础题目,关键要正确理解矢量和标量的概念。要注意矢量的运算遵循平行四边形定则。
2.小巧美观的冰箱贴利用磁性贴在冰箱的竖直表面上。静止不动时,下列说法正确的是( )
A. 冰箱贴共受三个力作用
B. 冰箱贴对冰箱的压力大小等于其所受重力的大小
C. .冰箱贴的磁性越强,冰箱贴所受的摩擦力越大
D. .减小冰箱贴的质量,冰箱贴所受的摩擦力减小
【答案】D
【解析】解:冰箱贴受到重力、冰箱面的吸引力、支持力和静摩擦力,共四个力,故A错误;
B.冰箱贴对冰箱的压力与冰箱面的支持力是平衡力,与重力无关,故B错误;
C.对冰箱贴受力分析,竖直方向上重力和摩擦力等大反向,所以摩擦力与磁性强弱无关,故C错误;
D.由于重力和摩擦力等大反向,所以减小冰箱贴的质量,冰箱贴所受的摩擦力减小,故D正确。
故选:D。
A.对冰箱贴受力分析;
B.对冰箱贴受力分析;
C.对冰箱贴受力分析,根据平衡条件分析;
D.对冰箱贴受力分析,根据平衡条件分析。
考查了受力分析,平衡条件的应用,摩擦力的分析方法,熟练掌握受力分析和利用平衡条件分析力的方法。
3.如图所示,某同学沿半径r为10m的半圆由a点运动到b点,则这一过程中他通过的位移和路程分别是( )
A. 0;0 B. 20m,向东;
C. 10m,向东; D. 20m,向东;20m
【答案】B
【解析】解:位移大小为
方向由初位置指向末位置,即向东。
路程为轨迹的长度,即半圆的弧长
故ACD错误,B正确。
故选:B。
首先,位移是从初位置到末位置的有向线段,由a到b的位移大小为直径,方向向东;路程是实际走过的轨迹长度,为半圆的弧长。
这道题是位移与路程概念的基础辨析题,难度极低,侧重对矢量、标量基本概念的区分,适合作为运动学入门阶段的概念检测题,帮助学生建立位移与路程的认知差异。
4.伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图所示的斜面实验.下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
A. 用秒表计时
B. 用打点计时器打出纸带进行数据分析
C. 改变斜面倾角,比较各种倾角得到的x与t的平方成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
D. 改变斜面倾角,比较各种倾角得到的v与t成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
【答案】C
【解析】解:A、在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此采用的是用水钟计时,故A错误;
B、在伽利略时代还没有发明打点计时器,故B错误;
C、在伽利略时代,技术不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以不可能直接得到速度的变化规律,但是伽利略通过数学运算得出结论:如果物体的初速度为零,而且x与t平方的成正比,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,故C正确,D错误。
故选:C。
本题考查了伽利略对自由落体运动的研究,只要了解其研究过程、采用的方法以及其科学的思维即可正确解答本题
伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论,他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法
5.如图,在天花板上吊有一台电风扇,当电风扇静止时,挂钩受到的拉力大小为。当通电后叶片平稳转动时,挂钩受到的拉力大小为。关于和的大小,下列说法正确的是( )
A. 可能大于
B. 可能小于
C. 一定大于
D. 一定小于
【答案】C
【解析】解:当电风扇静止时,挂钩所受的拉力大小等于电风扇的重力G的大小,当通电后叶片平稳转动时,电风扇受到三个力,电扇的重力、挂钩对电扇的拉力和空气对电扇叶片向上的作用力,所以的大小小于电风扇的重力G的大小,则一定大于,故C正确,ABD错误。
故选:C。
根据平衡条件进行分析解答。
考查物体的受力分析,关键是利用平衡条件的理解和把握,难度较低。
6.平直的公路上有A、B两站台相距800m,每个站台公交车需要停车。公交车做匀加速和匀减速运动的加速度大小均为,最大速度为。要使公交车最快从A站台到B站台,则该公交车全程运动的时间为( )
A. 40s B. 50s C. 60s D. 70s
【答案】B
【解析】解:公交车从A到B的最短时间需考虑加速、匀速、减速三个阶段。
加速阶段的时间
加速阶段的位移
减速阶段的时间
减速阶段的位移
匀速阶段位移
匀速阶段的时间
总时间
故ACD错误,B正确。
故选:B。
首先分析公交车的运动阶段:先匀加速到最大速度,再匀速行驶若需要,最后匀减速到停止。先计算匀加速到最大速度的时间和位移,再计算匀减速到停止的时间和位移,然后看这两段位移之和与总距离的关系,确定是否有匀速阶段;若两段位移之和小于总距离,算出剩余距离的匀速时间,最后将加速、匀速、减速的时间相加得到总时间。
这道题是匀变速+匀速多阶段运动的典型计算题,既需要分析“加速-匀速-减速”的运动阶段,又要结合位移、速度的限制条件最大速度来判断运动过程,能考查对多阶段运动的过程拆分、阶段衔接的分析能力,同时涉及公式的综合运算,难度适中,是匀变速直线运动综合应用的常见题型,适合锻炼复杂运动过程的分析思维。
7.长方体木块A、B叠在一起,放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用,两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是( )
A. 若A、B在桌面上静止不动,A受到向右的摩擦力
B. 若A、B一起向右加速运动,A受到向右的摩擦力
C. 若A、B一起向右加速运动,B受到5个力
D. 无论A、B一起向右匀速还是加速运动,B受到的摩擦力都相同
【答案】B
【解析】解:A、若A、B在桌面上静止不动,假设A受到一个向右的摩擦力,则找不到和这个摩擦力平衡的力,所以假设不成立,即A不受摩擦力的作用,故A错误;
BC、若A、B一起向右加速运动,对A来说是靠B对它的摩擦力提供的加速度,即A受到重力、B对A向上的支持力和向右的摩擦力三个力的作用,故B正确,C错误;
D、若A、B一起向右匀速运动,则A不受摩擦力的作用,即A对B也没有摩擦力的作用,B受桌面对它的向左的摩擦力;若A、B一起向右加速运动,则B受到A对它的向左的摩擦力,且B受到桌面的摩擦力保持不变,所以这两种情况下B所受摩擦力不同,故D错误。
故选:B。
用假设法分析;A靠B对它的摩擦力提供的加速度,对A正确受力分析即可;分别分析A、B在一起匀速运动和加速运动时AB之间的摩擦力情况,然后比较即可。
知道在A、B一起匀速运动时,或者A、B在桌面上静止不动时A、B之间没有摩擦力是解题的关键。
8.如图所示是某物体做直线运动的速度一时间图像,下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度大小为 B. 与的加速度方向相反
C. 时物体开始向反方向运动 D. 物体做减速运动
【答案】A
【解析】解:A、根据图像的斜率表示加速度,由图可知,物体的加速度大小为,故A正确;
B、图像的斜率代表加速度,所以与的加速度方向相同,故B错误;
C、由图可知,物体的速度为正,则物体向正方向运动,故C错误;
D、由图可知,内速度方向与加速度方向相同,物体做加速运动,故D错误。
故选:A。
根据图像的斜率表示加速度,求解加速度大小,确定加速度方向;速度正负表示运动方向;根据图像与时间轴所围的面积表示位移,求出物体的位移,再求物体的平均速度。
本题考查速度-时间图像,要知道图像与时间轴所围的面积表示位移,图像的斜率表示加速度,速度正负表示速度方向。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
9.如图所示,人重500N,木块重300N,人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为,现该人用力拉绳,使他与木块一起向右匀速运动,则( )
A. 人拉绳的力是100N B. 人拉绳的力是80N
C. 人脚与木块间的摩擦力为100N D. 人脚对木块的摩擦力向右
【答案】BD
【解析】解:AB、人和木块看成整体,整体匀速运动,受力平衡
水平方向有
竖直方向有
联立解得绳子拉力,故A错误,B正确;
CD、对人受力分析可知,人受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力
根据牛顿第三定律可知,人脚对木块的摩擦力向右,故C错误,D正确。
故选:BD。
首先,把人和木块看成整体,分析整体受到的摩擦力:整体对地面的压力是人和木块的总重力,结合动摩擦因数算出整体受到的地面摩擦力。因为是匀速运动,整体合力为零,而绳子是动滑轮,拉力会被放大,所以人拉绳的力是地面摩擦力的一半,由此确定拉绳的力大小。再分析人的受力:人随木块匀速运动,水平方向需受力平衡,绳子对人的拉力向左,所以木块对人的摩擦力要向右,大小等于绳子拉力,进而判断人脚与木块间摩擦力的方向和大小。
这道题是“受力分析+动滑轮省力特点+摩擦力方向判断”的基础综合题,属于中等偏易的基础题,核心是“整体法分析外力”+“隔离法分析内力”的思路,既考查对受力分析方法的掌握,也检验动滑轮的应用逻辑。
10.一辆汽车正在以的速度匀速行驶在乡间笔直的公路上,司机发现前方公路上有几只小动物排成直线横穿公路,小动物对行驶的汽车视而不见。司机经过的反应时间后开始刹车,刹车后汽车做匀减速运动,加速度大小为,汽车恰好在小动物前方停下,下列说法正确的是( )
A. 刹车后经过1s,汽车的瞬时速度大小为
B. 刹车后,汽车4s内的位移是20m
C. 刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小为
D. 司机发现小动物时,汽车前端到小动物的距离为30m
【答案】ACD
【解析】解:A、根据题意分析可知,车初速度大小,加速度大小
刹车后经过,汽车的瞬时速度大小为,代入数据解得,故A正确;
B、根据题意分析可知,汽车刹车后,匀减速到停下来用时,解得
则刹车后,汽车4s内的位移,解得,故B错误;
C、根据题意分析可知,刹车后汽车做匀减速运动过程中的平均速度大小,解得,故C正确;
D、根据题意分析可知,司机反应时间汽车位移
司机发现小动物时,汽车前端到小动物的距离为
代入数据解得,故D正确。
故选:ACD。
反应时间内汽车匀速,刹车后匀减速至停止,利用速度公式、位移公式、平均速度公式判断各选项。
本题关键是区分“反应时间内的匀速运动”与“刹车后的匀减速运动”,熟练运用匀变速直线运动的速度、位移、平均速度公式。注意刹车时间需先判断是否在给定时间内停止,避免计算错误。
11.在药物使用时应用到很多物理知识。如图甲、乙分别是用注射器取药的情景和针尖刺入瓶塞的示意图。针尖的顶角很小,医生沿着注射器施加一个较小的力F,针尖会对瓶塞产生很大的推力,现只分析图乙的针尖倾斜侧面与直侧面对瓶塞产生的两个推力,则( )
A. 针尖在两个侧面上对瓶塞的两个推力是等大的
B. 针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大
C. 若F一定,增大,直侧面推力减小
D. 若一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比增大
【答案】BC
【解析】解:将力F按照产生的作用效果进行分解,如图所示
则
若一定,增大F,直侧面与倾斜侧面推力之比不变,解得
即针尖在倾斜侧面上对瓶塞的推力比直侧面的推力大,故AD错误,B正确;
C.分析可知
解得
若F一定,增大,减小,故C正确。
故选:BC。
根据题意画出F的分解效果图,找出相应的几何关系,根据表达式判断各力的大小以及变化情况。
本题考查力的分解问题,关键是搞清楚作用效果的方向和找出相应的几何关系,会根据题意进行准确分析解答。
12.有甲、乙两个物体在同一条公路上做匀变速直线运动,在时刻,二者相距10m,甲在前,乙在后,它们运动的速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻,乙物体刚好赶上甲物体
B. 甲物体与乙物体相遇两次
C. 甲、乙两物体之间距离先增大后减小
D. 乙物体的加速度大小小于甲物体的加速度大小
【答案】CD
【解析】解:A、根据图像面积表示位移,时甲的位移比乙多,解得:。初始时刻甲在前乙在后,相距10m,故时甲位于乙前方25m处,故A错误;
B、由图像面积分析,时甲乙位移相同,此时甲已停止运动,两者仍相距10m,因此甲乙仅能相遇一次,故B错误;
C、初始阶段甲速度,两者间距增大;当时两者速度相等,间距达到最大值;此后,间距逐渐减小,故C正确;
D、图像斜率表示加速度,比较可得,故D正确。
故选:CD。
分析题目时需结合速度-时间图像的特性。通过图像斜率比较两物体的加速度大小,甲物体加速度较大。初始时刻甲在前乙在后,甲的速度大于乙,两者距离逐渐增大;当两者速度相等时距离达到最大;之后乙的速度超过甲,距离开始减小。根据图像面积计算位移,可以判断两者在特定时刻的位置关系,确定相遇次数。最终结论是两者距离先增大后减小,乙的加速度小于甲。
本题通过速度-时间图像考查匀变速直线运动的综合应用,涉及位移计算、相遇条件、相对运动分析等核心知识点。题目计算量适中,要求学生准确理解图像斜率与面积的物理意义,并灵活运用速度关系分析距离变化。解题关键在于把握速度相等时距离极值这一临界条件,同时需注意甲物体在4秒后停止运动的隐含条件。选项C对距离变化过程的动态分析较为深入,能有效考查学生的图像转换能力和运动过程建模能力。题目整体难度中等偏上,通过多选项组合全面检验学生对运动学图像的综合掌握程度。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
13.“探究力的平行四边形定则”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细线的结点,OB和OC为细绳。图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
某次实验操作中,与细绳OC相连的弹簧测力计示数如图丙所示,则读数为______ N;
实验中,下列说法正确的有______;
A.本实验采用了“控制变量法”的科学研究方法
B.作力的图示时,各力所用的比例标度必须相同
C.图乙中的F是力与的合力的理论值,是力与的合力的实际测量值
D.重复实验再次进行验证时,结点O的位置必须与前一次相同
在问中保持结点O的位置不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角,则与细绳OC相连的弹簧测力计示数将______选填“增大”或“减小”。
【答案】 BC 增大
【解析】解:弹簧测力计的分度值为,读数为;
本实验采用了“等效替代法”的科学研究方法,故A错误;
B.作力的图示时,要先确定一个标度,各力所用的比例标度必须相同,故B正确;
C.图乙中的F是通过平行四边形定则作出的合力,为与的合力的理论值;力是单独用一个弹簧测力计测出的,为与的合力的实际测量值,故C正确;
D.同一次实验,结点O的位置必须相同,重复实验再次进行验证时,结点O的位置不需要必须与前一次相同,故D错误。
故选:BC。
保持结点O的位置不变,OA与OB的夹角也不变,逐渐增大OA与OC的夹角,根据作图法,如图所示:
因此与细绳OC相连的弹簧测力计示数将增大。
故答案为:;;增大。
弹簧测力计的分度值为,根据弹簧测力计的读数规则读数;
根据实验原理、正确操作和注意事项分析作答;
根据动态平衡的作图法分析作答。
本题主要考查了“探究力的平行四边形定则”实验,要明确实验原理,掌握作图法分析动态平衡问题。
14.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,图甲是某同学通过实验得到的一条点迹清晰的纸带,在其上取1、2、3、4、5、6、7共7个计数点每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,交变电源的频率为50Hz。
该同学经过测量并计算得到打点计时器在打1、2、3、4、5、6各点时小车的瞬时速度如表,则打下计数点6时小车的速度______结果保留2位有效数字。
对应点
1
2
3
4
5
6
速度
根据表中的数据,在图乙所示坐标系中作出图像。以打点计时器打下0点为计时起点
利用该图像求得小车的加速度______结果保留2位有效数字。
如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,则加速度的测量值与实际值相比______;如果当时电网中交变电流的频率是,则加速度的测量值与实际值相比______。均选填“偏大”“偏小”或“不变”
【答案】
不变;偏小
【解析】解:相邻两个计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,打下计数点6时小车的速度
根据描点法,所作图像如图所示:
图像的斜率表示加速度,得小车的加速度
如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,由于交流电的频率不变,则打点周期仍不变,那么加速度的测量值与实际值相比不变。
如果当时电网中交变电流的频率是,则相邻计数点之间的时间间隔小于,而做实验的同学并不知道,则实验时相邻计数点之间的时间间隔偏大,那么加速度的测量值与实际值相比偏小。
故答案为:;
;
;
不变;偏小。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度1求解打下计数点6时小车的速度;
根据描点法作图;
根据图像斜率的含义求解加速度;
交流电的频率不变,相邻点迹的时间间隔不变,结合加速度的求解分析作答;根据交流电的频率变化,打点周期的变化,分析加速度的变化。
本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律”实验中,要明确实验原理,掌握根据纸带求解瞬时速度的方法,掌握图像法处理实验数据的方法。
四、计算题:本大题共4小题,共44分。
15.每当学校放假时候,住宿的同学们都会带着自己的行李箱依依不舍地离开美丽的校园。由于行李箱很沉重,有位女同学用与水平方向成、大小的拉力拉一个质量的箱子,使其在水平地面上匀速前进。重力加速度,,。求:箱子与水平地面间的动摩擦因数。
【答案】箱子与水平地面间的动摩擦因数为。
【解析】解:对箱子受力分析如图所示:
将力正交分解,有:,,又,代入数据可得:。
答:箱子与水平地面间的动摩擦因数为。
对箱子受力分析,根据平衡条件分析。
考查了受力分析正交分解的方法,熟练掌握正交分解和矢量三角形等常用分析方法。
16.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示,有一企鹅在倾斜冰面上,先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”匀加速6s后,突然卧倒以加速度大小为肚皮贴着冰面匀减速向前滑行,直到最高点,不再下滑。求:
企鹅向上“奔跑”加速的位移大小?8s末的速度为多少?
企鹅在冰面向上运动的最大位移。
【答案】企鹅向上“奔跑”加速的位移大小为9m,8s末的速度为 企鹅在冰面向上运动的最大位移为
【解析】解:企鹅前6s向上奔跑加速的位移大小为
6s末的速度为
之后企鹅做减速运动到停下所用时间为
可知企鹅在速度减为0,则8s末的速度为0。
企鹅向上做减速运动的位移大小为
则企鹅在冰面向上运动的最大位移为
答:企鹅向上“奔跑”加速的位移大小为9m,8s末的速度为;
企鹅在冰面向上运动的最大位移为。
先利用匀加速直线运动的位移公式,结合初速度、加速度和加速时间,计算“奔跑”阶段的位移;先算出加速6s末的速度,再以这个速度为初速度,结合减速的加速度和减速时间,用速度公式计算8s末的速度。
先求出加速阶段的末速度,再以该速度为初速度,结合减速的加速度,用速度-位移公式计算减速阶段的位移,最后将加速阶段的位移与减速阶段的位移相加,得到最大位移。
这道题是多阶段匀变速运动的综合题,将匀加速和匀减速过程结合,既考查了单一阶段的位移、速度计算,也需要衔接两个阶段的速度前一阶段末速度为后一阶段初速度,还涉及最大位移的分析减速到速度为0时的位移,考点更综合,能锻炼学生对多阶段运动的衔接分析能力,难度比单一阶段的基础题稍高,适合巩固匀变速直线运动的过程分析与公式综合应用。
17.如图所示,在游客身上系降落伞,疾驰的快艇通过轻绳拉着游客在空中飞行。某段时间内快艇在水中匀速直线运动,游客与快艇相对静止,已知伞下游客和装备总质量忽略伞和绳的重力,空气对伞的作用力大小为,方向与竖直方向成角斜向左上方,空气对游客的作用力可忽略。快艇受到与运动方向相反的恒定阻力,已知重力加速度g取,,,求该时间段内:
绳上拉力T的大小,以及绳子与水平面夹角;
快艇牵引力的大小。
【答案】绳上拉力T的大小为,绳子与水平面夹角为;
快艇牵引力的大小为3000N
【解析】对游客受力分析,如图所示:
由平衡条件可知:,,代入数据可得:,;
对游艇受力分析,水平方向受力平衡,有:,代入数据可得:。
答:绳上拉力T的大小为,绳子与水平面夹角为;
快艇牵引力的大小为3000N。
对游客受力分析,正交分解,根据平衡条件求解;
对游艇受力分析,水平方向受力平衡。
考查了受力分析和正交分解的方法,熟练掌握正交分解列方程及常用三角函数。
18.青岛一中某高一同学,在国庆假期对自己家住小区单元电梯运行进行多次观察记录。发现:该电梯,启动时匀加速上升加速度为,制动时匀减速上升加速度大小为,中间阶段电梯可匀速运行。从小区物管处了解到该电梯运行的楼层高48m。分析:
如果电梯先加速上升,然后以匀速上升,最后减速上升,到达最高楼层速度刚好为零,全程共用时间为多少?
若电梯运行时最大限速为,电梯升到楼顶的最短时间是多少?
【答案】全程公用时间15s 电梯升到楼顶的最短时间是12s
【解析】解:设电梯加速时间为,减速时间为,由加速度定义式及位移-时间关系式可得加速的时间为,减速的时间为
所以加速过程的位移为,减速过程的位移为
匀速运动的位移为
匀速运动的时间为
电梯上升的时间为。
当电梯上升的过程只有加速和减速过程,而没有匀速过程时,要想所用时间最短。设最大速度为,由位移-速度关系式可得
代入数据解得
因为,符合题意
加速的时间为
减速的时间为
运动的最短时间为。
答:全程公用时间15s。
电梯升到楼顶的最短时间是12s。
将电梯运动拆分为加速、匀速、减速三个阶段,分别利用匀变速直线运动的速度公式、位移公式计算各阶段的时间与位移,再将各阶段时间相加得到全程时间;
明确最短时间对应“仅加速+减速无匀速”的运动方式,先通过总位移公式求出加速的最大速度需验证不超过限速,再利用速度公式计算加速、减速的时间,相加得到最短时间。
本题考查匀变速直线运动的规律应用,具体涉及加速、匀速、减速阶段的时间与位移计算,同时考查了“最短时间运动”的优化分析通过加速+减速无匀速阶段实现,重点考查对多阶段运动过程的拆分与公式速度公式、位移公式的综合运用能力。
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