精品解析:云南省昆明市第一中学西山学校2025-2026学年高一上学期12月月考物理试卷
2025-12-20
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内容正文:
昆一中西山学校2025-2026学年上学期12月月考试卷高一物理
本卷满分:100分 时间:90分钟
一、选择题(1-8题为单选,每题4分,9-12题为多选,全对得5分,选对但不全得3分,共52分)
1. 如图所示, 、 、 、 、 五个共点力的合力为零。现保持其他力不变,下列操作正确的是( )
A. 如果将 减半,则这五个力的合力大小将变为
B. 如果将 逆时针旋转 ,则这五个力的合力大小将变为
C. 通过平移, 这五个力一定可以构成一个闭合的五边形
D. 的合力与 的合力可能相同
2. 某大型超市为研究货梯(在竖直方向上运行)运行规律,在检修期间进行测试。一质量为m=30kg的物体静置于货梯内的压力传感器上。电梯由静止开始向上运行,计算机记录下了压力传感器示数F随时间t的变化关系,如图所示,其中0~2s为第一阶段,2~5s为第二阶段.5~7s为第三阶段。已知重力加速度g=10m/s2。下列分析正确的是( )
A. 第一阶段电梯匀加速上升 B. 第二阶段电梯处于静止状态
C. 第三阶段电梯匀减速上升 D. 0~7s电梯的速度方向始终向上
3. 声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是( )
A. v=k B. v=
C. v= D. v=
4. 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A. 此同学无法取出羽毛球 B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来 D. 羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力
5. 关于物体的速度、加速度、速度变化量,下列说法正确的是( )
A. 做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小
B. 物体的加速度大,则速度一定变化得多
C. 一个物体的速度变化量越大,加速度越大
D. 当加速度与速度方向相反且又增大时,物体做减速运动
6. 从地面以初速度竖直上抛一小球A,与此同时在该小球上抛能达到的最高处有另外一小球B以初速度竖直向下抛出,忽略空气阻力,则A、B两球相遇时速度大小之比为( )
A. 5:13 B. 1:1 C. 5:8 D. 1
7. 下面是描述物体做直线运动的相关图像,对图像的解释正确的是( )
A. 甲图中,A、B两物体在和两个时刻相遇两次
B. 乙图中,物体一定在做往复运动
C. 丙图中,A、B两物体在到内的平均速度大小相等
D. 丁图中,图像的斜率等于物体的加速度
8. 如图,电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小,一物块以初速度从左向右滑上传送带长度的传送带,最终滑离传送带。已知物块与传送带接触面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,物块可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 小物块会从右侧滑离传送带
B. 整个过程中小物块速度变化量的大小为8m/s
C. 小物块从滑上传送带到离开传送带共经历的时间为4.5s
D. 整个过程中小物块相对于传送带的位移为8m
9. 如图所示,截面为直角三角形的物体a在竖直向上的恒力F作用下保持静止,则下面对物体受力情况分析正确的是( )
A. 物体a与墙壁间一定存在弹力
B. 物体a与墙壁间可能存在静摩擦力
C. 物体a与墙壁间一定不存在静摩擦力
D. 物体a一定受两个力作用
10. 为增强学生体质,本校在高一年级举行了精彩的拔河比赛。物理老师借此机会引导同学们思考比赛中的力学原理。假设绳子质量不计,且比赛过程中绳子处于水平拉直状态(如右图)。关于比赛中力的分析,下列说法正确的是( )
A. 僵持过程中,甲受到的重力与地面对甲的支持力是一对平衡力
B. 如果甲获胜,则说明甲对绳子的拉力大于乙对绳子的拉力
C. 绳对乙的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,大小始终相等
D. 僵持过程中,甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力
11. 如图所示,一质量为的光滑小球静止在挡板A与斜面B之间,斜面B的倾角为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 挡板A对小球的弹力大小为
B. 小球对斜面B的压力大小为
C. 若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对斜面B的压力将逐渐减小
D. 若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对挡板A的压力将逐渐减小
12. 一光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为30°,斜面底端固定一挡板,一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在挡板上,另一端固定在物块A上,物块A、B并排放置于斜面上,一轻绳一端连接在物块B上,另一端绕过定滑轮后连接一物块C,物块A、B、C完全相同,质量均为m,初始时用手托住物块C使轻绳恰好处于伸直状态但无弹力,物块A、B处于静止状态,如果突然放开托住物块C的手,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 放手瞬间物块C的加速度大小为
B. 放手瞬间物块A的加速度大小为0
C. 放手瞬间物块A、B之间的弹力大小为
D. 放手后物块 B沿斜面移动的距离为 时物块A、B恰好分离
二、实验题(13题7分,14题8分,共15分)
13. 宁大附中的某同学用图示装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是________;
A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 D. 等效替代法
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在________(选填“挂”或“不挂”)槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是________;
(3)下列实验操作正确的是________(多选);
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B. 实验中必须满足槽码的质量远大于小车的质量
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(4)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
14. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)该实验运用的思想方法是______;
A. 等效替代法 B. 控制变量法
(2)按照正常实验操作,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其最小分度为:______N,其读数为______N;
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是______(填入相应的字母);
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(5)该小组的同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图。其中对于提高实验精度最有利的是______。
A. B. C. D.
三、解答题(15题8分,16题8分,17题17分,共33分)
15. 如图1所示是公路上的一处避险车道,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险.某次一辆重型货车避险过程可以简化为如图2所示的模型,货车在公路上行驶到点时的速度,货车行驶到避险车道底端点时的速度,已知货车从点开始直至在避险车道上点停止运动的总路程为85m,下坡时为匀加速直线运动,上坡时为匀减速直线运动,货车在下坡车道从运动到的时间为5s,假设货车从下坡车道进入避险车道时的速度大小不变,求:
(1)货车在下坡车道段运动的平均速度大小;
(2)货车在避险车道从点运动到点的时间.
16. 一质量为的滑块在倾角的足够长的固定斜面上,在无外力F的情况下以加速度匀加速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于滑块,如图所示,使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动,在时间内沿斜面运动的位移(g取)。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数;
(2)恒力F的大小。
17. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块和木板的加速度分别是多大;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
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昆一中西山学校2025-2026学年上学期12月月考试卷高一物理
本卷满分:100分 时间:90分钟
一、选择题(1-8题为单选,每题4分,9-12题为多选,全对得5分,选对但不全得3分,共52分)
1. 如图所示, 、 、 、 、 五个共点力的合力为零。现保持其他力不变,下列操作正确的是( )
A. 如果将 减半,则这五个力的合力大小将变为
B. 如果将 逆时针旋转 ,则这五个力的合力大小将变为
C. 通过平移, 这五个力一定可以构成一个闭合的五边形
D. 的合力与 的合力可能相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.五个力合力为零,说明 与 、 、 、 的合力大小相等、方向相反。若将 减半,其余力的合力不变(仍与原 等大反向),则新的合力大小为,而不是 ,A错误;
B.其它力不变,如果将 逆时针旋转,则这五个力的合力大小将变为 ,B错误;
C.共点力合力为零时,其矢量可以通过平移构成闭合的多边形(矢量和为零的几何体现)。因此这五个力通过平移一定能构成一个闭合的五边形,C正确;
D. 的合力是向左上方的,而 的合力方向是向下,两者不可能相同,D错误。
故选 C。
2. 某大型超市为研究货梯(在竖直方向上运行)运行规律,在检修期间进行测试。一质量为m=30kg的物体静置于货梯内的压力传感器上。电梯由静止开始向上运行,计算机记录下了压力传感器示数F随时间t的变化关系,如图所示,其中0~2s为第一阶段,2~5s为第二阶段.5~7s为第三阶段。已知重力加速度g=10m/s2。下列分析正确的是( )
A. 第一阶段电梯匀加速上升 B. 第二阶段电梯处于静止状态
C. 第三阶段电梯匀减速上升 D. 0~7s电梯的速度方向始终向上
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.根据图像可知在第一阶段压力传感器示数大于重力且逐渐减小,所以货物做加速度减小的加速运动,第二阶段压力传感器示数保持不变且等于重力,货物做匀速运动,第三阶段压力传感器示数小于重力且逐渐减小,所以货物做加速度增大的减速运动,故ABC错误;
D.在0-7s对物体根据动量定理,有
即
解得
结合上述分析可知各阶段速度方向始终向上。
故选D。
3. 声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ、压强p有关。下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中正确的是( )
A. v=k B. v=
C. v= D. v=
【答案】B
【解析】
【详解】A.表达式为,其单位为,与速度单位不符,故A错误;
B.表达式为,其单位为,与速度单位一致,故B正确;
C.表达式为,其单位为,与速度单位不符,故C错误;
D.表达式为,其单位为,故D错误。
故选B。
4. 某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另一手用力击打羽毛球筒的上端,则( )
A. 此同学无法取出羽毛球 B. 羽毛球会从筒的上端出来
C. 羽毛球会从筒的下端出来 D. 羽毛球筒向下运动过程中,羽毛球受到向上的摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.用力击打羽毛球筒的上端时,羽毛球筒向下运动一小段距离,羽毛球由于惯性保持静止,所以羽毛球相对球筒向上运动,最终羽毛球从筒的上端出来,故AC错误,B正确;
D.羽毛球筒向下运动过程中,与羽毛球发生相对运动,羽毛球受到向下的摩擦力作用,故D错误。
故选B。
5. 关于物体的速度、加速度、速度变化量,下列说法正确的是( )
A. 做直线运动的物体,加速度减小,速度也一定减小
B. 物体的加速度大,则速度一定变化得多
C. 一个物体的速度变化量越大,加速度越大
D. 当加速度与速度方向相反且又增大时,物体做减速运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若物体做加速直线运动,加速度方向和速度方向相同,当加速度减小,速度是增大的,故A错误;
BC.加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大,速度变化快,速度变化量不一定大,或速度变化量越大,加速度不一定越大。
故BC错误;
D.当加速度与速度方向相反,物体做减速运动,加速度增大,速度减小得更快,故D正确。
故选D。
6. 从地面以初速度竖直上抛一小球A,与此同时在该小球上抛能达到的最高处有另外一小球B以初速度竖直向下抛出,忽略空气阻力,则A、B两球相遇时速度大小之比为( )
A. 5:13 B. 1:1 C. 5:8 D. 1
【答案】A
【解析】
【详解】小球A竖直上抛的最大高度为
相遇时,A的高度为
B的高度为
相遇时满足
联立解得
两球相遇时A的速度
B的速度
速度之比
故选A。
7. 下面是描述物体做直线运动的相关图像,对图像的解释正确的是( )
A. 甲图中,A、B两物体在和两个时刻相遇两次
B. 乙图中,物体一定在做往复运动
C. 丙图中,A、B两物体在到内的平均速度大小相等
D. 丁图中,图像的斜率等于物体的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.图像中,图像的交点表示两物体相遇,即A、B两物体在和两个时刻相遇两次,故A正确;
B.若物体的初速度为0,根据图乙可知,物体开始沿正方向做匀加速直线运动,1s后沿正方向做匀减速直线运动,2s时速度恰好减为0,之后,沿正方向重复上述运动,可知乙图中,物体一直向正方向运动,故B错误;
C.图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移,根据图丙可知,到内A的位移大于B的位移,则到内A的平均速度大于B的平均速度,故C错误;
D.根据速度与位移的关系有
变形有
则
可知丁图中,图像的斜率等于物体加速度的两倍,故D错误。
故选A。
8. 如图,电动机带动传送带逆时针匀速运动的速度大小,一物块以初速度从左向右滑上传送带长度的传送带,最终滑离传送带。已知物块与传送带接触面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,物块可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 小物块会从右侧滑离传送带
B. 整个过程中小物块速度变化量的大小为8m/s
C. 小物块从滑上传送带到离开传送带共经历的时间为4.5s
D. 整个过程中小物块相对于传送带的位移为8m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小物块先向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
当速度减为0时,位移为
因为传送带长度大于4m,由题分析可知,小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,然后再反向做匀加速直线运动,因,故小物块返回左端时的速度为
整个过程,小物块速度变化量的大小,故AB错误;
CD.由题分析,小物块先向右做匀减速直线运动,直到速度为零,则运动的时间为
此过程中传送带的位移为,故小物块相对传送带的位移为
当小物块反向做匀加速直线运动,直到速度为时,加速度不变,则运动的时间为
此过程小物块的位移为
此过程中传送带的位移为
故小物块相对传送带的位移为
故整个过程小物块相对传送带的位移
小物块匀速运动的时间,总时间,故C正确,D错误。
故选C。
9. 如图所示,截面为直角三角形的物体a在竖直向上的恒力F作用下保持静止,则下面对物体受力情况分析正确的是( )
A. 物体a与墙壁间一定存在弹力
B. 物体a与墙壁间可能存在静摩擦力
C. 物体a与墙壁间一定不存在静摩擦力
D. 物体a一定受两个力作用
【答案】CD
【解析】
【详解】ABC.物体静止,根据受力平衡,水平方向上物体不受外力,可知墙壁对a没有弹力,没有弹力也就没有摩擦力,故AB错误,C正确;
D.竖直方向有F=G,所以物体a只受到重力和恒力F,2个力的作用,故D正确;
故选CD。
10. 为增强学生体质,本校在高一年级举行了精彩的拔河比赛。物理老师借此机会引导同学们思考比赛中的力学原理。假设绳子质量不计,且比赛过程中绳子处于水平拉直状态(如右图)。关于比赛中力的分析,下列说法正确的是( )
A. 僵持过程中,甲受到的重力与地面对甲的支持力是一对平衡力
B. 如果甲获胜,则说明甲对绳子的拉力大于乙对绳子的拉力
C. 绳对乙的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,大小始终相等
D. 僵持过程中,甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲受到的重力与地面对甲的支持力合力为零,是一对平衡力,故A正确;
B.绳子质量不计,甲对绳的拉力与乙对绳的拉力大小相等,故B错误;
C.绳对乙的拉力与绳对甲的拉力涉及到三个物体,不是一对作用力与反作用力,故C错误;
D.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故D正确。
故选AD。
11. 如图所示,一质量为的光滑小球静止在挡板A与斜面B之间,斜面B的倾角为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 挡板A对小球的弹力大小为
B. 小球对斜面B的压力大小为
C. 若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对斜面B的压力将逐渐减小
D. 若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,则小球对挡板A的压力将逐渐减小
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.对小球受力分析如图所受
根据平衡条件可得,
可知挡板A对小球的弹力大小为,小球对斜面B的压力大小为,故A正确,B错误;
CD.若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平,画出小球A受力的力矢量三角形如图所示
由图可知,斜面B对小球的支持力将逐渐减小,挡板A对小球的弹力将先减小后增大,根据牛顿第三定律可知小球对斜面B的压力将逐渐减小,小球对挡板A的压力将先减小后增大,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 一光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为30°,斜面底端固定一挡板,一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在挡板上,另一端固定在物块A上,物块A、B并排放置于斜面上,一轻绳一端连接在物块B上,另一端绕过定滑轮后连接一物块C,物块A、B、C完全相同,质量均为m,初始时用手托住物块C使轻绳恰好处于伸直状态但无弹力,物块A、B处于静止状态,如果突然放开托住物块C的手,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 放手瞬间物块C的加速度大小为
B. 放手瞬间物块A的加速度大小为0
C. 放手瞬间物块A、B之间的弹力大小为
D. 放手后物块 B沿斜面移动的距离为 时物块A、B恰好分离
【答案】AD
【解析】
【详解】ABC.开始时,细线的张力为零;以AB整体为研究对象,根据受力平衡可知,此时弹簧的弹力大小为
刚释放C时,设A、B间的弹力大小为N,细线拉力大小为T,此时的加速度为a,以C为研究对象,根据牛顿第二定律得
以B为研究对象,根据牛顿第二定律得
以A为研究对象,根据牛顿第二定律得
联立解得,,,故A正确,BC错误;
D.A、B分离瞬间,它们具有共同沿斜面向上的加速度,合外力沿斜面向上,初始时弹簧的压缩量为
释放物块C后,三个物块一起做加速运动,当物块A、B分离瞬间,根据牛顿第二定律,对整体有
对物块B、C整体分析有
联立得到此时弹簧的压缩量为
故放手后物块A、B恰好分离时,物块 B沿斜面移动的距离为,故D正确。
故选AD。
二、实验题(13题7分,14题8分,共15分)
13. 宁大附中的某同学用图示装置探究加速度与力和质量的关系。
(1)该实验中同时研究三个物理量间的关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是________;
A. 放大法 B. 控制变量法 C. 补偿法 D. 等效替代法
(2)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在________(选填“挂”或“不挂”)槽码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是________;
(3)下列实验操作正确的是________(多选);
A. 改变小车总质量,需要重新补偿阻力
B. 实验中必须满足槽码的质量远大于小车的质量
C. 调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行
D. 小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车
(4)某次实验得到一条纸带,部分计数点如下图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得,,,。已知打点计时器所接交流电源频率为,则小车的加速度________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2) ①. 不挂 ②. B (3)CD
(4)
【解析】
【小问1详解】
实验“探究加速度与力、质量的关系”,在研究其中两个物理量的关系时,需要确保第三个物理量一定,可知,实验采用的研究方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
[1]补偿阻力时不挂槽码,将长木板有打点计时器的一端适当垫高,轻推小车,让小车能够在木板上匀速运动。
[2]因为打点计时器打点周期不变,可知此时打出的纸带点迹应间隔均匀。
故选B。
【小问3详解】
A.补偿阻力时不挂槽码,将长木板有打点计时器的一端适当垫高,轻推小车,让小车能够在木板上匀速运动,此时小车重力沿斜面的分力大小与小车所受阻力大小相等,可知,改变小车总质量时,不需要重新补偿阻力,故A错误;
B.对槽码,有
对小车有
可得
当时,有,因此槽码的质量应远小于小车的质量,故B错误;
C.为了使细线的拉力等于小车所受外力的合力,补偿阻力后,需要调节滑轮高度,使牵引小车的细线跟长木板保持平行,故C正确;
D.为了避免纸带上出现大量的空白段落,小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后释放小车,故D正确;
故选CD。
【小问4详解】
由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法可知
14. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)该实验运用的思想方法是______;
A. 等效替代法 B. 控制变量法
(2)按照正常实验操作,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是______;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其最小分度为:______N,其读数为______N;
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是______(填入相应的字母);
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
(5)该小组的同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有结点位置O,力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点,如图。其中对于提高实验精度最有利的是______。
A. B. C. D.
【答案】(1)A (2)
(3) ①. 0.1 ②. 2.00 (4)DE (5)B
【解析】
【小问1详解】
该实验用一个弹簧测力计达到的效果,等效替代了以及达到的效果,用了等效替代法。
故选A。
【小问2详解】
由于F表示用平行四边形定则作出的与的合力,则F必定沿平行四边形的对角线,表示用一只弹簧测力计拉橡皮筋时的力,则必定沿橡皮条拉伸的方向,故方向一定沿AO方向的是。
【小问3详解】
[1][2]该弹簧秤的分度值为0.1N,根据读数规则可得读数为2.00N。
【小问4详解】
A.通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋时,并非要求两细绳等长,故A错误;
BC.拉橡皮筋的力不一定相等,故橡皮筋不一定与两绳夹角的平分线在同一直线上,故BC错误;
D.测量力的实验要求尽量准确,操作中要求弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应贴近木板且与木板面平行,故D正确;
E.为了保证作用效果相同,同一次实验用两把弹簧测力计和用一把弹簧测力计拉时应将橡皮筋结点拉至同一位置,但重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同,故E正确。
故选DE。
【小问5详解】
AD.做力的图示时选取的标度要大小适当,AD图中选择的标度过大,故AD错误;
BC.同时两个分力的夹角大小要适当,且不超过弹簧弹性限度的情况下,分力越大,误差越小,则B精确度更高,故C错误,B正确。
故选B。
三、解答题(15题8分,16题8分,17题17分,共33分)
15. 如图1所示是公路上的一处避险车道,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵的情况下避险.某次一辆重型货车避险过程可以简化为如图2所示的模型,货车在公路上行驶到点时的速度,货车行驶到避险车道底端点时的速度,已知货车从点开始直至在避险车道上点停止运动的总路程为85m,下坡时为匀加速直线运动,上坡时为匀减速直线运动,货车在下坡车道从运动到的时间为5s,假设货车从下坡车道进入避险车道时的速度大小不变,求:
(1)货车在下坡车道段运动的平均速度大小;
(2)货车在避险车道从点运动到点的时间.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据匀变速直线运动的规律得
【小问2详解】
货车做匀加速运动的位移为
则BC段的位移为
且
代入数据解得
16. 一质量为的滑块在倾角的足够长的固定斜面上,在无外力F的情况下以加速度匀加速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于滑块,如图所示,使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速运动,在时间内沿斜面运动的位移(g取)。求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数;
(2)恒力F的大小。
【答案】(1)0.25
(2)40N
【解析】
【小问1详解】
滑块下滑过程只受重力、支持力、摩擦力作用,由牛顿第二定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma
可得a=gsinθ-μgcosθ
可得μ=0.25
【小问2详解】
物体在恒力作用下沿斜面向上做匀加速运动,则由牛顿第二定律Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ+mgcosθ)=m a′
方向沿斜面向上;匀加速直线运动公式
可得加速度a'=5m/s2
解得F=40N
17. 如图甲,足够长、质量的木板Q静止在水平面上,质量的小滑块P(可视为质点)静止在木板左端,滑块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。从零时刻起,对滑块施加水平向右的恒定外力,此时滑块相对木板滑动,经过时间撤去此力。取,则:
(1)撤去外力前,滑块和木板的加速度分别是多大;
(2)木板的最大速度;
(3)如图乙,若零时刻起,对滑块施加的恒定外力,方向变为与水平面成斜向右上方,经过时间撤去此力,已知,,求木板运动的最大速度。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
撤去外力前,对滑块P,根据牛顿第二定律
解得
对木板Q,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
时滑块P速度为
木板Q速度为
撤去外力后,木板Q以加速度继续加速,滑块P以加速度减速,对P根据牛顿第二定律有
解得
设经过后滑块P和木板Q共速,则有
解得
则木板的最大速度为
【小问3详解】
滑块在拉力作用下做加速运动,设其加速度为,木板与滑块的摩擦力为,根据牛顿第二定律,对滑块P有
其中
代入数据解得
此过程中,木板与水平面间的摩擦力为
由于,所以木板不动;撤去拉力时,滑块的速度达到最大,为
撤去拉力后,滑块减速的加速度为
撤去拉力后对木板根据牛顿第二定律有
解得
设再经过时间滑块与木板速度相同,则有
解得
此时木板速度达到最大,为
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