精品解析:广东省深圳市福田区红岭中学2024-2025学年高一上学期期末物理试卷
2025-12-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.75 MB |
| 发布时间 | 2025-12-09 |
| 更新时间 | 2025-12-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55347397.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年广东省深圳市红岭中学高一(上)期末
物理试卷
一、单项选择题(本大题共7小题,每题5分,共35分,每小题的4个逸项申仅有一个选项是正确的,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上)
1. 体育课上,同学们在老师的指导下跳跃摸高,下列说法正确的是( )
A. 起跳时,人对地的压力大于地对人的支持力
B. 起跳时,人对地的压力等于地对人的支持力
C. 图片中起跳后,人受到重力、向上的冲力
D. 地对人的支持力是人的脚形变产生的
2. 如图所示,两位同学利用自由落体运动测量反应时间,A同学用手捏住直尺上端,当A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻去捏直尺,捏住了刻度20cm处,则B同学的反应时间约为( )
A. 0.5s B. 0.2s C. 0.1s D. 0.05s
3. 如图所示,名将汪顺游泳时,某时刻手掌对水的作用力大小为80N,若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向的分力大小为( )
A. B. 40N C. D. 80N
4. 如图所示,配有调节倾角的简易支架放在水平桌面上,上语文课时,若字典与支架斜面间的动摩擦因数为0.75,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 倾角θ增大,字典受到的摩擦力减小
B. 倾角θ增大,字典受到的支持力增大
C. 若字典始终处于静止状态,支架倾角最大值θ′=30°
D. 若字典始终处于静止状态,支架对字典的作用力不变
5. 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像,驾驶员的反应时间为1s( )
A. 从t=0到停下,汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度
B. 从t=1s到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C. 从t=0到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多12m
D. 从t=1s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
6. 如图所示,用一根细线穿过光滑的杯柄,两手握住细线两端,提起水杯,保持静止状态,下列说法正确的是( )
A. 细线之间的夹角变大时,细线的张力大小一定大于杯子的重力大小
B. 逐渐减小细线之间夹角θ,细线的张力将逐渐变大
C. 当细线之间的夹角为60°时,细线的张力大小等于杯子的重力大小
D. 换力更大的同学进行操作,也不可能将细线拉至水平
7. 如图所示,某同学抱着箱子做蹲下起立的动作研究超重和失重现象,在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2kg的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学双手水平抱着箱子静止时,顶部的压力传感器示数为F1=10N,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则( )
A. 箱子静止时,底部压力传感器示数为F2=20N
B. 当F1=8N时,箱子处于失重状态,人可能抱着箱子下蹲
C. 当F1=20N时,箱子处于超重状态,人可能抱着箱子向上站起
D. 若箱子保持竖直从高处自由释放,运动中两个压力传感器的示数均为30N
二、多项选择题(本大题共3小题,每题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上)
8. 某高铁站的安全检查仪的水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 始终受三个力的作用
B. 先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 用时2.25s
D. 相对传送带运动了0.5m
9. 小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。如图所示,小明将弹性绳拆下,悬挂一支钢笔时弹性绳的长度为30cm,悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为40cm;悬挂一把圆规时,弹性绳的长度为35cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内( )
A. 弹性绳的原长为20cm
B. 弹性绳的劲度系数为30N/m
C. 一把圆规的重力是一支钢笔重力的1.5倍
D. 将一支钢笔和一把圆规一起挂在弹性绳下端时,弹性绳长45cm
10. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N至细绳与竖直方向成45°,若M始终保持静止( )
A. N受到的水平拉力的大小一直变小
B. M所受细绳的拉力大小一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小不变
D. M所受斜面摩擦力大小可能先减小后增加
三、实验题(本题共2小题,共18分。)
11. 某实验小组用铁架台、木板、一根弹簧和两个相同的弹簧测力计等器材验证“力的平行四边形定则”,实验的主要过程如下:
①将弹簧一端固定在铁架台上,在弹簧的下端悬挂两个绳套;在木板上固定一张白纸;
②两位同学合作,先同时通过绳套用两个弹簧测力计将弹簧的下端拉到某一点O,如图1所示,记录F1和F2的大小及方向;再用一个弹簧测力计,将弹簧的下端拉到同一位置O;
③取下白纸,过O点,按统一标度作出力F1、F2和F′的图示,如图2所示;
④以F1、F2这两个力为邻边作出平行四边形,其对角线为如图2所示的F。
(1)下列说法正确的是( )
A. 两细绳套之间的夹角最好为90°
B. 弹簧测力计拉弹簧时,拉力方向必须与木板平行
C. 拉弹簧的细绳套要适当长一些,标记拉力方向的点要离O点远一些
D. 为使实验结果更具普遍性,则做下一组实验时仍应使结点拉到O点
(2)图2中,F1、F2合力的理论值是______,实际测量值是______(均选填“F′”或“F”)。
(3)该实验小组通过多次实验得到多组实验数据,肯定有误的是( )
A F1=2.10N,F2=1.90N,F′=2.90N
B. F1=2.10N,F2=2.60N,F′=5.50N
C. F1=2.10N,F2=3.80N,F'=1.10N
D. F1=2.10N,F2=2.10N,F′=1.10N
12. 学习小组进行“探究小车加速度a与质量M、受力F的关系”的实验,实验装置如图甲所示:
(1)关于平衡摩擦力的观点,下列说法正确的是______;
A. 小车放在倾斜长木板上,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹
B. 在每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力
C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小
D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小
(2)若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随______的变化图像(选填“M”或“”);
(3)图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带,实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s,每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,小车的加速度______m/s2(结果保留三位有效数字);
(4)某同学在做“保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比”的实验时,根据测得的数据作出如图丙所示的a—F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是______;
(5)该小组又对实验方案进行了改进,来研究小车加速度a与F关系,装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,并缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚好能匀速运动为止,记下小车匀速运动时传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1,释放小车,实时记录小车运动时传感器的示数F2,改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的______(单选)。
A. F1 B. F2
C. D.
四、解答题(本大题共2小题,共29分。)
13. 如图,建筑工地上某人正在用图示装置拉住一个质量为m的重物,此时OA绳与竖直方向夹角为θ,此人不存在翻转可能,可将他视为质点,重力加速度为g,求:
(1)OA绳和OB绳的拉力大小;
(2)地面受到的摩擦力;
(3)人与地面之间的动摩擦因数μ的最小值。
14. 如图所示,一只长方体空铁箱在水平拉力F=120N作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数。铁箱内一个质量为m=1kg的木块(可视为质点)恰好能相对铁箱左侧壁静止。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,且处处相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)铁箱对木块的支持力大小;
(2)空铁箱质量M的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,之后当铁箱的速度为4m/s时撤去拉力F,若铁箱左右两侧壁间的距离为1m,判断木块能否与铁箱的右侧壁相撞?若相撞,计算相撞时木块和铁箱各自的速度大小;若不会相撞,计算木块最终离铁箱右侧壁的距离。
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2024-2025学年广东省深圳市红岭中学高一(上)期末
物理试卷
一、单项选择题(本大题共7小题,每题5分,共35分,每小题的4个逸项申仅有一个选项是正确的,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上)
1. 体育课上,同学们在老师的指导下跳跃摸高,下列说法正确的是( )
A. 起跳时,人对地的压力大于地对人的支持力
B. 起跳时,人对地的压力等于地对人的支持力
C. 图片中起跳后,人受到重力、向上的冲力
D. 地对人的支持力是人的脚形变产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A B.根据牛顿第三定律可知,起跳时,人对地的压力等于地对人的支持力,故A错误,B正确;
C.起跳后,人只受到重力,故C错误;
D.地对人的支持力是地形变产生的,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,两位同学利用自由落体运动测量反应时间,A同学用手捏住直尺上端,当A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻去捏直尺,捏住了刻度20cm处,则B同学的反应时间约为( )
A. 0.5s B. 0.2s C. 0.1s D. 0.05s
【答案】B
【解析】
【详解】根据自由落体公式
代入题中数据解得
故选B。
3. 如图所示,名将汪顺游泳时,某时刻手掌对水的作用力大小为80N,若把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向的分力大小为( )
A. B. 40N C. D. 80N
【答案】A
【解析】
【详解】把该力分解为水平向左和竖直向下的两个力,则水平方向的分力大小为。
故选A。
4. 如图所示,配有调节倾角的简易支架放在水平桌面上,上语文课时,若字典与支架斜面间的动摩擦因数为0.75,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 倾角θ增大,字典受到的摩擦力减小
B. 倾角θ增大,字典受到的支持力增大
C. 若字典始终处于静止状态,支架倾角的最大值θ′=30°
D. 若字典始终处于静止状态,支架对字典的作用力不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.以字典为研究对象,根据平衡条件可得、
可知倾角θ增大,字典受到的摩擦力增大,字典受到的支持力减小,故AB错误;
C.若字典始终处于静止状态,字典恰好要滑动时,则有、
又有
联立可得
解得,故C错误;
D.若字典始终处于静止状态,支架对字典的作用力与字典的重力大小相等,所以支架对字典的作用力保持不变。
故选D。
5. 雨雪天气时路面湿滑,汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-t图像,驾驶员的反应时间为1s( )
A. 从t=0到停下,汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度
B. 从t=1s到停下,汽车在湿滑路面的平均速度大于在干燥路面的平均速度
C. 从t=0到停下,汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多12m
D. 从t=1s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移可知,汽车在湿滑路面通过的位移为
所以平均速度为
汽车在干燥路面通过的位移为
平均速度为
则从t=0到停下,汽车在湿滑路面的平均速度小于在干燥路面的平均速度,故A错误;
C.从t=0到停下,有
即汽车在湿滑路面的行驶距离比在干燥路面的行驶距离多15m,故C错误;
B.从t=1s到停下,有
即汽车在湿滑路面的平均速度等于在干燥路面的平均速度,故B错误;
D.根据v-t图像斜率表示加速度可得汽车在湿滑路面的加速度大小为
汽车在干燥路面的加速度大小为
则
则从t=1s到停下,汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,用一根细线穿过光滑的杯柄,两手握住细线两端,提起水杯,保持静止状态,下列说法正确的是( )
A. 细线之间的夹角变大时,细线的张力大小一定大于杯子的重力大小
B. 逐渐减小细线之间的夹角θ,细线的张力将逐渐变大
C. 当细线之间的夹角为60°时,细线的张力大小等于杯子的重力大小
D. 换力更大的同学进行操作,也不可能将细线拉至水平
【答案】D
【解析】
【详解】A.设细线之间的夹角为θ,根据水杯受力平衡,有
解得
只有当细线之间的夹角θ大于120°时,细线的张力大小才大于杯子的重力大小,故A错误;
B.逐渐减小细线之间的夹角θ,则逐渐增大,细线的张力将逐渐变小,故B错误;
C.当细线之间的夹角θ为60°时,细线的张力大小为,故C错误;
D.无论人的力气多大,细线的拉力在竖直方向总有分量,即细线不可能被拉至水平,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,某同学抱着箱子做蹲下起立的动作研究超重和失重现象,在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2kg的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学双手水平抱着箱子静止时,顶部的压力传感器示数为F1=10N,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则( )
A. 箱子静止时,底部压力传感器示数为F2=20N
B. 当F1=8N时,箱子处于失重状态,人可能抱着箱子下蹲
C 当F1=20N时,箱子处于超重状态,人可能抱着箱子向上站起
D. 若箱子保持竖直从高处自由释放,运动中两个压力传感器的示数均为30N
【答案】D
【解析】
【详解】A.设两个物块的质量均为m,当箱子静止时有
解得底部压力传感器示数为
对上面物块有
解得,故A错误;
B.当F1=8N时,对上面物体有
所以加速度方向向上,箱子处于超重状态,故B错误;
C.当F1=20N时,对上面物体有
所以加速度方向向下,箱子处于失重状态,故C错误;
D.当箱子自由下落时处于完全失重状态,两个物体所受合力均为mg,则,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本大题共3小题,每题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上)
8. 某高铁站的安全检查仪的水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 始终受三个力的作用
B. 先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 用时2.25s
D. 相对传送带运动了0.5m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.行李相对传送带滑动过程受重力,支持力和向左的滑动摩擦力,当行李与传送带共速后只受重力与支持力,不受摩擦力,故A错误,B正确;
C.行李刚放在传送带上时做匀加速直线运动,加速度大小为
匀加速阶段位移
行李加速到与传送带速度相等需要的时间
共速后行李做匀速直线运动,匀速运动的时间为
所以行李运动的总时间为,故C正确;
D.行李相对传送带滑动的距离为,故D错误。
故选BC。
9. 小明对口罩两边的弹性轻绳展开研究。如图所示,小明将弹性绳拆下,悬挂一支钢笔时弹性绳的长度为30cm,悬挂两支相同的钢笔时,弹性绳的长度为40cm;悬挂一把圆规时,弹性绳的长度为35cm。若弹性绳满足胡克定律,且弹性绳始终在弹性限度内( )
A. 弹性绳的原长为20cm
B. 弹性绳的劲度系数为30N/m
C. 一把圆规的重力是一支钢笔重力的1.5倍
D. 将一支钢笔和一把圆规一起挂在弹性绳下端时,弹性绳长45cm
【答案】ACD
【解析】
【详解】ABC.设弹性绳原长为l0,弹性系数为k,钢笔重力为G1,圆规的重力为G2,由胡克定律可知,,
联立解得,
但无法计算k,故AC正确,B错误;
D.将一支钢笔和一支圆规一起挂在弹性绳下端时,有
解得,故D正确。
故选ACD。
10. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N至细绳与竖直方向成45°,若M始终保持静止( )
A. N受到的水平拉力的大小一直变小
B. M所受细绳的拉力大小一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小不变
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设物块N的质量为m1,对物块N受力分析,如图所示
由于N处于缓慢运动状态,水平拉力F方向不变,但θ不断增大,F不断增大,绳拉力T不断增大,故M所受细绳的拉力逐渐增加,故A错误,B正确;
CD.设M的质量为m2,斜面倾角α,若刚开始绳拉力大于重力沿斜面向下的分力,物块M有上滑趋势,由平衡条件可得
由此可知,随着T增大,则M所受斜面的摩擦力增大;若刚开始绳拉力小于重力沿斜面向下的分力,物块M有下滑趋势,由平衡条件可得
随着T增大,M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后反向增加,故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,共18分。)
11. 某实验小组用铁架台、木板、一根弹簧和两个相同的弹簧测力计等器材验证“力的平行四边形定则”,实验的主要过程如下:
①将弹簧一端固定在铁架台上,在弹簧的下端悬挂两个绳套;在木板上固定一张白纸;
②两位同学合作,先同时通过绳套用两个弹簧测力计将弹簧的下端拉到某一点O,如图1所示,记录F1和F2的大小及方向;再用一个弹簧测力计,将弹簧的下端拉到同一位置O;
③取下白纸,过O点,按统一标度作出力F1、F2和F′的图示,如图2所示;
④以F1、F2这两个力为邻边作出平行四边形,其对角线为如图2所示F。
(1)下列说法正确的是( )
A. 两细绳套之间的夹角最好为90°
B. 弹簧测力计拉弹簧时,拉力方向必须与木板平行
C. 拉弹簧的细绳套要适当长一些,标记拉力方向的点要离O点远一些
D. 为使实验结果更具普遍性,则做下一组实验时仍应使结点拉到O点
(2)图2中,F1、F2合力的理论值是______,实际测量值是______(均选填“F′”或“F”)。
(3)该实验小组通过多次实验得到多组实验数据,肯定有误的是( )
A. F1=2.10N,F2=1.90N,F′=2.90N
B. F1=2.10N,F2=2.60N,F′=5.50N
C. F1=2.10N,F2=3.80N,F'=1.10N
D. F1=2.10N,F2=2.10N,F′=1.10N
【答案】(1)BC (2) ①. F ②. F′ (3)BC
【解析】
【小问1详解】
A.实验时,两细绳套之间的夹角要适当,故A错误;
B.为了保证合力的方向与分力的方向在同一平面内,弹簧测力计拉弹簧时,拉力方向必须与木板平行,故B正确;
C.为了减小确定拉力方向的误差,拉弹簧的细绳套要适当长一些,故C正确;
D.根据实验原理,同一次实验,做下一组实验时不需要使结点拉到同一位置O点,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
根据平行四边形定则作出的合力为理论值,由于实验误差的存在,单独用一个弹簧测力计测出的合力为实际值,因此合力的理论值是F,实际测量值是F′。
【小问3详解】
A.根据三力平衡条件,任意两个力的合力满足
两个分力的合力范围为0.20N≤F≤4.00N,而F′=2.90N,故A正确,不符合题意;
B.两个分力的合力范围为0.50N≤F≤4.70N,而F′=5.50N,故B错误,符合题意;
C.两个分力的合力范围为1.70N≤F≤5.90N,而F′=1.10N,故C错误,符合题意;
D.两个分力的合力范围为0N≤F≤4.20N,而F′=1.10N,故D正确,不符合题意。
故选BC。
12. 学习小组进行“探究小车加速度a与质量M、受力F的关系”的实验,实验装置如图甲所示:
(1)关于平衡摩擦力的观点,下列说法正确的是______;
A. 小车放在倾斜长木板上,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车使其能在纸带上打出均匀点迹
B. 每次改变小车质量之后需要重新平衡摩擦力
C. 平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小
D. 平衡摩擦力的目的是使细绳拉力的大小等于砝码盘和砝码总重力的大小
(2)若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随______的变化图像(选填“M”或“”);
(3)图乙是按正确的实验步骤得到一条纸带,实验中打点计时器连接的电源周期为0.02s,每两个相邻计数点之间还有4个点没有画出,小车的加速度______m/s2(结果保留三位有效数字);
(4)某同学在做“保持小车质量不变,验证小车的加速度与其合外力成正比”的实验时,根据测得的数据作出如图丙所示的a—F图线,所得的图线既不过原点,又不是直线,原因可能是______;
(5)该小组又对实验方案进行了改进,来研究小车加速度a与F的关系,装置如图丁所示。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,并缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚好能匀速运动为止,记下小车匀速运动时传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1,释放小车,实时记录小车运动时传感器的示数F2,改变小桶中砂的重力,多次重复实验,获得多组数据描绘小车加速度a与F的关系如图戊所示。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的______(单选)。
A. F1 B. F2
C. D.
【答案】(1)AC (2)
(3)6.22 (4)见解析 (5)D
【解析】
【小问1详解】
A.在平衡摩擦力时,在不挂砝码和砝码盘的情况下,轻推小车,若小车能匀速运动,即能在纸带上打出均匀点迹说明小车已经平衡摩擦力了,A正确;
B.设木板的倾角为θ,小车质量为M,根据平衡条件有,所以与小车的质量无关,故B错误;
CD.平衡摩擦力的目的是使小车所受合外力的大小等于细绳拉力的大小,故C正确。D错误。
故选AC。
【小问2详解】
根据
整理得
可知a与成正比,若用图像法验证小车加速度a与质量M的反比关系,则应作出a随的变化图像;
【小问3详解】
两个相邻计数点之间都有4个点没有画出,则计数点时间间隔
由逐差法可得加速度
代入图中数据,解得
【小问4详解】
由图可知,当合外力较小时,小车的加速度为零,说明平衡摩擦力不足,木板右端所垫物体较低,木板的倾角偏小;图线不是直线,是由于随着砝码和砝码盘的总质量的增大,不满足远小于小车质量,绳子拉力不能近似等于砝码和砝码盘的重力。
【小问5详解】
图像是过原点的一条直线,已经平衡摩擦力,则F为小车受到的合外力,即
故选D。
四、解答题(本大题共2小题,共29分。)
13. 如图,建筑工地上某人正在用图示装置拉住一个质量为m的重物,此时OA绳与竖直方向夹角为θ,此人不存在翻转可能,可将他视为质点,重力加速度为g,求:
(1)OA绳和OB绳的拉力大小;
(2)地面受到的摩擦力;
(3)人与地面之间的动摩擦因数μ的最小值。
【答案】(1)mgcosθ,mgsinθ
(2)mgsinθcosθ,方向向左
(3)
【解析】
【小问1详解】
对O点进行受力分析,如下图所示
由平衡条件可知,、的合力与重力等大反向,则得、
【小问2详解】
OB绳对人的拉力
对人进行受力分析,如下图所示
由平衡条件得,方向向右;
根据牛顿第三定律可得地面受到的摩擦力为,方向向左;
【小问3详解】
人在竖直方向的合力为零,则
所以人与的地面之间的动摩擦因数的μ最小值为
14. 如图所示,一只长方体空铁箱在水平拉力F=120N作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数。铁箱内一个质量为m=1kg的木块(可视为质点)恰好能相对铁箱左侧壁静止。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,且处处相同。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)铁箱对木块的支持力大小;
(2)空铁箱质量M的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,之后当铁箱的速度为4m/s时撤去拉力F,若铁箱左右两侧壁间的距离为1m,判断木块能否与铁箱的右侧壁相撞?若相撞,计算相撞时木块和铁箱各自的速度大小;若不会相撞,计算木块最终离铁箱右侧壁的距离。
【答案】(1)
(2)M=3kg (3)不相撞,d=0.5m
【解析】
【小问1详解】
木块在竖直方向
又因
解得
【小问2详解】
在水平方向上,由牛顿第二定律可知
以整体为对象,水平方向上由牛顿第二定律可知
解得
M=3kg
【小问3详解】
木块沿铁箱左侧壁落到底部后,对铁箱,根据牛顿第二定律
铁箱的加速度为
对木块,根据牛顿第二定律
木块的加速度为
铁箱停下时,铁箱与木块的位移差为
解得
故木块不能与铁箱的右侧壁相撞,木块与铁箱的右侧壁距离为
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