内容正文:
重庆市南开中学2025-2026学年高一(上)物理周测(13)
一、单选题
1.一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A.桌面受到的压力与篮球的重力是同一种性质的力
B.桌面受到的压力大小与篮球重力大小相等
C.桌面对篮球的支持力是由于篮球形变而产生的
D.篮球的重心在篮球与桌面的接触点上
2.小明的爷爷退休生活充实有趣,养鸟是他的众多爱好之一。他在阳台顶上竖直挂三根一样的轻质橡皮条,橡皮条下面均匀地连接在质量m1=0.6kg的水平托盘的边缘上(如图所示)让小鸟休憩。现有一只质量m2=0.3kg的小鸟静止在托盘中央,此时每根橡皮条均由原来的20cm伸长到25cm。设橡皮条受力与形变量关系满足胡克定律,g取10N/kg,则每根橡皮条的劲度系数为( )
A.0.6N/m B.1.8N/m C.60N/m D.180N/m
3.物体在同一平面内受F1、F2、F3三个共点力的作用处于平衡状态,当把F3的方向在同平面内旋转90°时(F3大小不变,F1、F2大小方向都不变)。则三力的合力大小为( )
A.0 B. C.2F3 D.
4.如图所示,质量为的小球A和质量为的物块B用跨过光滑定滑轮的细线连接,物块B放在倾角为的斜面体C上,C置于水平地面上,现用水平外力将A小球从最低点沿圆弧缓慢拉至细线与竖直方向夹角,该过程物块B和斜面C始终静止不动(已知,)。则下列说法正确的是( )
A.水平外力逐渐减小
B.物块B和斜面体C之间的摩擦力先减小后增大
C.斜面体C对地面的摩擦力先增大后减小
D.斜面体C对地面的压力逐渐增大
5.如图所示,某同学拉着拉杆箱沿水平地面匀速运动,其施加的拉力沿拉杆的方向,且与地面的夹角为。当改变角时,为了维持匀速运动需改变拉力的大小。已知地面对箱子的阻力是箱子对地面压力的倍,则下列说法正确的是( )
A.拉力是维持箱子运动的原因
B.箱子受到5个力的作用
C.角大一些时,值更小
D.时,拉力最小
6.如图所示,轻绳1穿过一轻质光滑小环O,两端分别固定在M、N两点(N点在M点右上方),质量为m的物块P通过轻绳2悬挂在环的下方,处于静止状态。现用一水平向右的力F缓慢拉动物块,直到轻绳2与MN连线垂直。下列说法正确的是( )
A.轻绳2的张力先增大后减小
B.轻绳2的张力一直减小
C.轻绳1的张力先增大后减小
D.轻绳1的张力一直增大
7.如图所示,完全相同的三条轮胎整齐叠放在墙角,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在中间轮胎上,一小段时间后三条轮胎的位置可能是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.下列说法正确的是( )
A.跳高运动员起跳时,地对运动员的支持力大于运动员对地的压力
B.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力
C.鸡蛋撞击石头,蛋碎石全,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力
D.汽车拉着拖车前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力
9.如图所示为位于水平面上的小车,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为,在斜杆的下端固定有质量为m的小球。重力加速度为g。现使小车以加速度大小为a向右做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A.杆对小球的弹力一定竖直向上
B.杆对小球的弹力不沿杆向上
C.杆对小球的弹力大小为
D.杆对小球的弹力大小为mg
10.如图,斜面放在粗糙水平地面上,斜面上放一物块,处于静止状态。今用一竖直向下的力作用于物块,则( )
A.斜面对物块的弹力增大 B.物块所受合力变大
C.物块所受摩擦力增大 D.当力增大到一定程度时,物体会运动
三、实验题
11.某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验
(1)图(c)是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm。
(2)实验装置如图(a)所示,以下操作规范的是______。
A.实验前,为避免弹簧自身重力的影响,应先把弹簧水平放置测量其原长
B.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
D.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力
(3)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度L的关系图线,由此图线可得该弹簧的劲度系数k= 。
12.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上间距为的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出)。小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。
(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图)d= mm(已知>>d),光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;
(2)用米尺测量两光电门的间距为l,则小车的加速度表达式a= (各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)某位同学通过测量,把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F,作出 a-F图线。如图中的实线所示。试分析:图像未过坐标原点的原因是 。
四、解答题
13.如图所示,质量为M的人通过定滑轮将质量为m的重物拉住,人保持静止。若绳与竖直方向夹角为θ,求:
(1)绳子对重物的拉力多大?
(2)地面对人的摩擦力多大?
14.质量为m =60kg的解放军战士在参加某次军事演习中进行低空跳伞演练。按训练要求,战士离开悬停的直升机,经过时间后,恰好进入打开降落伞的安全区域,此时设备显示他的速度大小为。假设战士在进入安全区域前所受阻力恒定,沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动。在战士做匀加速直线运动过程中,取,求:
(1)战士加速度的大小;
(2)战士下降的高度;
(3)战士所受阻力的大小。
15.如图所示,质量m=6kg的物块,在倾角为37°的斜坡顶端A处从静止开始匀加速下滑4m到达坡底B(B处为一光滑小圆弧),用时2s,在水平地面继续滑行一段时间后停在C处。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.25,不计空气阻力。(sin37°=0.6 ,g取10m/s2)求:
(1)物块下滑过程中的加速度大小;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数;
(3)物块在水平地面滑行的距离。
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参考答案
1.B
【详解】AB.桌面受到的压力大小等于篮球重力的大小,但桌面受到的压力不是篮球的重力,故A错误,B正确;
C.桌面对篮球的支持力的施力物体是桌面,则由于桌面形变而产生的,故C错误;
D.篮球的重心在篮球的几何中心上,也就是球心,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】三根橡皮条的拉力之和与托盘与鸟的重力之和平衡,则
解得
故选C。
3.B
【详解】根据共点力平衡条件可知,F1、F2的合力与F3等大方向,当把F3的方向在同平面内旋转90°时,就相当于计算两个等大的夹角为90°的两个力的合力,根据平行四边形定则,可求出此时合力为,故ACD错误,B正确。
故选B。
4.B
【详解】A.当连接A的细线与竖直方向的夹角为时,对A进行受力分析,受重力、细线拉力、水平外力,如图所示
根据平衡条件可得
向右水平力F缓慢拉动小球A,增大,根据数学知识可知增大,则F增大。故A错误;
B.B的重力沿斜面向下的分力大小为
开始小球对细线的拉力等于mg,此时C对B的静摩擦力方向沿斜面向上,有
用水平力F将A小球缓慢拉动的过程中,细线的拉力
T逐渐增大,则B受到的摩擦力先减小,当
时,静摩擦力为零,竖着β增大,细线拉力开始大于2mgsinθ,B受沿斜面向下的静摩擦力且随拉力增大而增大,故B受C的摩擦力先减小后增大。故B正确;
CD.以B和C整体为研究对象,受重力、支持力、摩擦力、细线的拉力,受力情况如图所示
竖直方向根据平衡条件可得
由于T增大、则地面对C的支持力减小,根据牛顿第三定律可得斜面体C对地面的压力逐渐减小,水平方向根据平衡条件可知斜面体C对地面的摩擦力
由于T增大,则f增大,根据牛顿第三定律可知斜面体C对地面的摩擦力逐渐增大。故CD错误。
故选B。
5.D
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,力不是维持物体运动的原因,根据A错误;
B.箱子受到重力、拉力、地面的支持力与摩擦力,即箱子受到4个力的作用,故B错误;
C.由于摩擦力是滑动摩擦力,则有
即等于动摩擦因数,可知,大小与角无关,故C错误;
D.对箱子进行分析有
,
解得
当时有
此时
则有
故D正确。
故选D。
6.D
【详解】AB.物块P在缓慢移动过程中,轻绳2与竖直方向的夹角θ逐渐增大,以物块P为对象,根据受力平衡可得
可知
可知轻绳2的张力越来越大,故AB错误;
CD.物块P在缓慢移动过程中,由于M、N之间的轻绳1长度不变,M、N为椭圆的两个焦点;当轻绳2与MN连线方向垂直时,小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上,根据椭圆知识可知此时最大,则此过程逐渐增大,以小环O为对象,根据受力平衡可得
可得
可知此过程经绳1的张力一直增大,故C错误,D正确。
故选D。
7.A
【详解】第三条轮胎与地面之间的最大静摩擦力
第二条轮胎与第三条轮胎之间的最大静摩擦力
由此可发现,第三条轮胎不可能对地发生位移,当拉力足够大时,第二条轮胎可以带动第一条轮胎运动,同时与第一条轮胎发生相对位移。
故选A。
8.BD
【详解】A.运动员对地的压力和地对运动员的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以A错误;
B.火箭加速上升时,火箭的合力方向向上,即火箭的重力与火箭发动机的推力的合力方向向上,且大于零,所以火箭发动机的推力大于火箭的重力,所以B正确;
C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以C错误;
D.汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力,所以D正确。
故选BD。
9.BC
【详解】
ABD.小车以加速度大小为a向右做匀减速直线运动,则小球的加速度向左,合外力水平向左,对小球受力分析如图所示。
可知杆对球的弹力斜向左上方,不沿杆向上,由三角形中斜边大于直角边可知F>mg,选项AD错误,B正确;
C.杆对小球的弹力大小为
选项C正确。
故选BC。
10.AC
【详解】A.在斜劈上放一重为G的物块,物块静止在斜劈上,应有物块与斜劈间的最大静摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力。用一竖直向下的力F作用于物块上,物块对斜劈的压力增大,则斜劈对物块的弹力增大,A正确;
B.受力分析可得,物体处于平衡状态,故物块所受的合力不变,B错误;
C.实际静摩擦力等于(G+F)沿斜面向下的分力,物块受到的摩擦力增大,C正确;
D.此时物块与斜劈间的最大静摩擦力仍大于或等于(G+F)沿斜面向下的分力,物块不可能运动,D错误;
故选AC。
11.(1)16.00
(2)BD
(3)50N/m
【详解】(1)由图可知刻度尺最小分度为0.1cm,则该同学某次测量的弹簧长度是16.00cm;
(2)A.由于弹簧自身有重力,实验前,应该把弹簧竖直放置测量其原长,故A错误;
B.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数,防止钩码摆动过程影响示数,故B正确;
CD.实验过程中应该逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重力,故C错误、D正确。
故选BD。
(3)由图像的斜率可得劲度系数为
12. 5.15 平衡摩擦力时木板倾角太大
【详解】(1)[1]20分度游标卡尺的精度为0.05mm,从主尺上能读出5mm,从游标上看第三格与主尺上对准,则读数为5mm+30.05mm=5.15mm
(2)[2]小车通过光电门1时的速度
v1=
通过光电门2时的速度
v2=
由
v22-v12=2al
可解得小车的加速度表达式
(3)[3]由图可知,开始小车所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角太大;
13.(1)T=mg;(2)f=mgsinθ
【详解】(1)对物体根据平衡条件得
(2)对人进行受力分析,受拉力、重力、支持力和摩擦力,如图所示
水平方向根据共点力平衡条件,有
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由加速度的定义式可知战士加速度的大小为
(2)由运动学公式可得,战士下降的高度为
(3)由牛顿第二定律
代入数据可知,战士所受阻力的大小为
15.(1);(2)0.5;(3)
【详解】(1)依题意,物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,可得
解得
(2)在斜面上对物块受力分析,由牛顿第二定律可得
解得
(3)设物块滑到坡底B处的速度为v,由运动学公式可得
物块在水平面运动,其加速度为
则物块在水平地面滑行的距离为
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