精品解析:黑龙江省哈尔滨市第九中学校2024-2025学年高一上学期1月期末物理试题
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内容正文:
哈九中2024级高一学年上学期期末考试物理试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
I卷(选择题,14小题,共47分)
一、单项选择题(本题共9小题,每题3分,共27分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下面对教材中的插图理解正确的是( )
A. 甲图中重力的施力物体是斜面
B. 乙图桌面上的装置可以用来观察桌面粗糙程度
C. 丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是指平均速率
D. 丁图中汽车作匀变速直线运动速度由v1变到v2,该段时间内加速度方向与Δv方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中重力的施力物体是地球,故A错误;
B.图乙中所示的实验是用来观察桌面微小形变,其利用了光线照射后将形变“放大”,采用了放大的思想,故B错误;
C.丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是瞬时速度,故C错误;
D.丁图中汽车作匀变速直线运动速度由v1变到v2,根据加速度的定义式有
可知,该段时间内加速度方向与Δv方向相同,故D正确。
故选D。
2. 关于安全驾驶,下列说法正确的是( )
A. 超速会使车辆的惯性增大
B. 超载会使车辆的制动距离减小
C. 疲劳驾驶会使驾驶员的反应时间变长
D. 紧急刹车时,安全带对人的作用力大于人对安全带的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.惯性与质量有关,超速不会使车辆的惯性增大,故A错误;
B.根据动能定理有
则
可知,超载不会使车辆的制动距离减小,故B错误;
C.疲劳驾驶会使驾驶员的反应时间变长,故C正确;
D.安全带对人的作用力和人对安全带的作用力是相互作用力,大小相等,故D错误;
故选C。
3. 下列关于圆周运动的说法正确的是( )
A. 做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B. 做匀速圆周运动的物体的线速度不变
C. 做匀速圆周运动的物体向心加速度方向始终指向圆心
D. 做匀速圆周运动的物体的合力可以为恒力
【答案】C
【解析】
【详解】A.做匀速圆周运动的物体受到的合力一定指向圆心,做变速圆周运动的物体所受合力不指向圆心,故A错误;
B.做匀速圆周运动的物体的线速度的大小不变,线速度的方向时刻在改变,故B错误;
C.做匀速圆周运动的物体向心加速度始终指向圆心,故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体的合力始终指向圆心,大小不变,方向时刻在变化,故D错误。
故选C。
4. 课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题,将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连,然后从某高度静止释放。如图,连接A、B的是一般细绳(刚性绳),连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中,小球在释放后的短暂时间(橡皮筋还未第一次恢复原长)后,下列图中符合ABCD实际排列情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】BD.连接A、B的是一般细绳(刚性绳),释放小球前,细绳的形变量十分微小,小球在释放后的短暂时间,细绳立即恢复原长,伸直而无拉力,两个小球的加速度均等于重力加速度g,一起做自由落体运动,所以细绳不能是弯曲的,BD错误;
AC.连接C、D的是橡皮筋,释放小球前,橡皮筋的形变量很大,根据平衡条件,其弹力为
小球在释放后的短暂时间,橡皮筋不能立即恢复原长,其弹力保持不变,根据牛顿第二定律得
解得
方向竖直向下
释放后很短的时间内,小球D向下运动的位移比C大得多,两个小球的距离减小,橡皮筋恢复原长前不弯曲,A错误,C正确。
故选C。
5. 某同学站在水平放置的压力传感器上,进行多次“下蹲”、“站起”运动,压力传感器显示0~8s内该同学对压力传感器的压力F随时间t的变化情况如图所示,图中有a、b两段曲线,重力加速度g取,则下列判断正确的是( )
A. 曲线a反映的是该同学先“下蹲”后“站起”的过程
B. “下蹲”过程中,该同学先“超重”后“失重”
C. “站起”过程中,该同学的加速度方向一直竖直向上
D. 0~8s内,该同学运动的最大加速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线a中压力先小于重力后大于重力,说明先向下加速后向下减速,反映的是该同学“下蹲”过程,A错误;
B.“下蹲”过程中,先向下加速后向下减速,因此该同学先“失重”后“超重”,B错误;
C.“站起”过程中,该同学在向上减速运动过程失重,加速度方向竖直向下,C错误;
D.该同学的质量为50kg,0~8s内,该同学运动的最大加速度为
D正确。
故选D。
6. 如图所示,将一可视为质点的小球从倾角为α的斜面顶端A点以不同速度水平抛出,第一次落在B点;第二次落在斜面底端C点,已知AB∶BC = 1∶3,则关于两次小球运动情况,下列说法正确的是( )
A. 两次小球在空中的时间之比为
B. 两次小球水平抛出的初速度之比为
C. 两次小球击中斜面时速度与斜面夹角之比为
D. 两次小球击中斜面时速度与斜面夹角之比为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.已知
根据几何关系可知竖直位移之比
水平位移之比为
根据
可得小球做平抛运动的时间之比为
根据
可得初速度大小之比为
故A正确,B错误;
CD.小球击中斜面时速度与水平方向的夹角
则
所以
根据几何关系可知此时速度与斜面的夹角
两次小球击中斜面时速度与斜面夹角之比为1∶1,故CD错误。
故选A。
7. 如图,用细线将一小球悬挂于O点,用水平拉力F将其拉至细线与竖直方向成角,现将F沿逆时针方向缓慢转过90°,在这过程中小球的位置保持不变,则( )
A. 细线的拉力先减小后增大 B. 细线的拉力先增大后减小
C. 拉力F先减小后增大 D. 拉力F不断增大
【答案】C
【解析】
【详解】对小球受力分析,由矢量三角形图解法可知
拉力F先减小后增大,细线的拉力一直减小,故C正确,ABD错误。
故选C。
8. 如图所示三个装置,(a)中桌面光滑,(b)、(c)中桌面粗糙程度相同,(c)用大小为F=Mg(g为重力加速度〉的力替代重物M进行牵引,其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦,都由静止释放,m在三个装置移动相同距离的过程中,下列分析中正确的是( )
A. 装置(a)中m的速度增加量大于(b)中m的速度增加量
B. 装置(a)中物块m的加速度大小
C. 装置(b)、(c)中物块m的速度增加量相同
D. 装置(b)中绳上的拉力大小T等于装置(c)中绳上的拉力大小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.装置(a)中的加速度
装置(b)中的加速度
因a1>a2
根据
可知装置(a)中m的速度增加量大于(b)中m的速度增加量,选项A正确,B错误;
C.装置(c)中的加速度
根据
可知装置(b)、(c)中物块m的速度增加量不相同,选项C错误;
D.装置(b)中绳上的拉力大小
装置(c)中绳上的拉力大小
可知两者不相等,选项D错误。
故选A。
9. 如图所示,一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴O上,另一端固定在质量为m的小球上,在O点的正上方有一光滑定滑轮,细绳通过滑轮与小球连接,在细绳的另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状态。若缓慢拉动细线(始终保持小球平衡)直到小球刚到滑轮的正下方过程中,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力大小不变
B. 细绳的拉力大小先变大后变小
C. 弹簧形变量不变
D. 弹簧形变量先变小后变大
【答案】C
【解析】
【详解】对小球受力分析,小球受到三个力,重力、弹簧的弹力和细绳的拉力,如图所示
将这三个力进行适当平移可构成一个首尾相接的矢量三角形,如图所示
这个力的三角形与△OAB相似,设,,,则
由于、不变,变小,所以变小;
设弹簧的原长为,劲度系数为,压缩量为,则
根据胡克定律
故
因不变,故弹簧压缩量为不变。
故选C。
二、不定项选择题〈本题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选不全的得2分,有选错的得0分)
10. 一船在静水中的速度是10 m/s,要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.则下列说法中正确的是( )
A. 此船过河的最短时间是24s
B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s
C. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸
D. 此船不可能垂直到达正对岸
【答案】AB
【解析】
【详解】A.合运动和分运动之间具有等时性,所以当船速垂直河岸时用时最少,有
故A正确;
CD.因为,则船头指向斜上游方向,可以使河岸方向的速度为零,合速度垂直河岸从而垂直过河,设船头的指向与上游河岸的夹角为θ,有
可得
即
故CD错误;
B.垂直过河时,有
故B正确。
故选AB。
11. 如图所示,矩形盒内用两根不可伸长的轻线固定一个质量为的匀质小球,a线与水平方向成37°角,b线水平。两根轻线所能承受的最大拉力都是,已知,,取,则( )
A. 系统静止时,a线所受的拉力大小12N
B. 系统静止时,b线所受的拉力大小8N
C. 当系统沿竖直方向匀加速上升时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为5m/s2
D. 当系统沿水平方向向右匀加速时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为10m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球受力如图所示
系统静止时,竖直方向有
水平方向有
解得
故B正确,A错误;
C.系统竖直向上匀加速运动时,小球受力如图所示
当a线拉力为15N时,由牛顿第二定律得,竖直方向有
水平方向有
解得
此时加速度有最大值
故C正确;
D.系统水平向右匀加速运动时,由牛顿第二定律得,竖直方向有
水平方向有
解得
当时,加速度最大为
故D错误。
故选BC。
12. 雨滴在空中下落时,由于空气阻力的影响,最终会以恒定的速度匀速下降,我们把这个速度叫做收尾速度。在无风的天气条件下,某个质量为m(保持不变)的雨滴从静止开始下落,空气对下落雨滴的阻力大小与雨滴速率的平方成正比,即(k为已知常数)。已知重力加速度为g,则雨滴下落过程中( )
A. 雨滴达到收尾速度前做变加速曲线运动
B. 雨滴的收尾速度为
C. 雨滴速度达到收尾速度一半时的加速度等于
D. 如果雨滴由开始经过时间达到收尾速度,则0~时间内雨滴的平均速度等于
【答案】BC
【解析】
【详解】A.雨滴下落的加速度为
可知随速度v增加,雨滴加速度减小,即雨滴达到收尾速度前做变加速直线运动,选项A错误;
B.当a=0时可得雨滴的收尾速度为,选项B正确;
C.雨滴速度达到收尾速度一半时的加速度,选项C正确;
D.如果雨滴由开始经过时间达到收尾速度,因雨滴做加速度减小的变加速运动,则0~时间内雨滴的平均速度,选项D错误。
故选BC。
13. 如图所示,有一条沿顺时针方向转动的传送带,传送带速度恒定v=4m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块无初速度地轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=12N。已知传送带从底端到顶端的距离L=5.8m,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 小物块刚放在传送带上时的加速度大小为10m/s2
B. 小物块刚放在传送带上时的加速度大小为2m/s2
C. 小物块从传送带底端运动到顶端的时间1.4s
D. 小物块从传送带底端运动到顶端的时间s
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.小物块刚放在传送带上时,传送带对物块的摩擦力沿斜面向上,则物块的加速度大小为,选项A正确,B错误;
CD.当物块与传送带共速时
解得t1=0.4s
此时物块向上的位移
以后物块的加速度
到达顶端时
解得t2=1s
物块从传送带底端运动到顶端的时间t=t1+t2=1.4s,选项C正确,D错误。
故选AC。
14. 风洞,被称为“飞行器的摇篮”,它看似高深莫测,却事关国家战略安全,与社会生活息息相关。从导弹、飞船、火箭到汽车、高铁、跨海大桥,只要与空气互相作用,都要在风洞里开展空气动力的试验研究,我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示,某次风洞实验中,风力大小和方向均恒定,一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点,其中在a点的速度大小为,方向与ab连线成角;在b点的速度大小为,方向与ab连线成角。已知ab连线长为d,小球只受风力的作用小球(小球不计重力),,。下列说法中正确的是( )
A. 风力方向与ab连线夹角为
B. 风力大小为
C. 从a点运动到b点所用的时间为
D. 小球的最小速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.小球只受风力作用,则垂直风力方向的速度不变,设风力方向与夹角为,如图
则
解得
故A正确;
C.从a点运动到b点沿ab方向的平均速度
所用的时间为
故C错误;
B.从a点运动到b点加速度
则风力大小为
故B错误;
D.当小球沿风力方向的速度最小时,小球的速度最小,此时小球的最小速度为
故D正确。
故选AD。
II卷(非选择题,5小题,共53分)
三、实验题(本题共2小题,共15分。)
15. 在做“研究平抛物体的运动”实验时,有如下实验要求与实验操作:
(1)实验中,下列说法正确的是( )
A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道末端的切线要水平
(2)在分组《研究平抛运动》实验中,用一张印有小方格的纸记录小球运动轨迹,小方格边长L=2.5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示,取g=10m/s2,平抛的初速度大小为_______m/s,在B位置时的速度大小为___________m/s(计算均保留三位有效数字)。
【答案】(1)AC (2) ①. 1.00 ②. 1.25
【解析】
【小问1详解】
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下,以保证到达底端时的速度相同,选项A正确;
B.斜槽轨道是否光滑对实验无影响,选项B错误;
C.斜槽轨道末端的切线要水平,以保证小球做平抛运动,选项C正确。
故选AC。
【小问2详解】
[1][2]竖直方向,根据
可得
平抛的初速度大小为
在B位置时的竖直速度
在B点的速度大小为
16. 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A. 释放纸带的同时,接通电源
B. 先接通电源打点,后释放纸带运动
C. 先释放纸带运动,后接通电源打点
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)某同学在实验中使用频率为50Hz的交流电源获得的纸带如图所示,其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下F点时小车的速度为_________m/s,小车的加速度大小为_________m/s2(计算均保留三位有效数字)。
【答案】(1)BD (2) ①. 0.752 ②. 0.827
【解析】
【小问1详解】
ABC.为了充分利用纸带,实验时应先接通电源打点,后释放纸带运动,故AC错误,B正确;
D.由于打点的时间间隔是确定的,因此纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]实验中使用频率为50Hz的交流电源,两个计数点之间还有4个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为
打点计时器在打下F点时小车的速度为
[2]由逐差法可得,小车的加速度大小为
四、解答题(本题共3小题,共38分。)
17. 甲车以加速度由静止开始做匀加速直线运动,乙车在同地点同时以的速度做匀建直线运动,两车的运动方向相同,求:
(1)两车多长时间相遇?
(2)相遇前何时相距最远,最远距离是多少?
【答案】(1)4s (2)2s;6m
【解析】
【小问1详解】
设经时间t相遇,甲车位移为
乙车位移为
相遇则位移相等,有
解得
t=4s
【小问2详解】
设两车经过时间速度相等,此时距离最远,则有
解得
s
相距
m
18. 如图所示,物体A叠放在物体B上,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg,A用轻绳系在墙壁上,轻绳与水平方向成角,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5,若用水平力F把B匀速向右拉(A未掉下),g取,,。求:
(1)A对B的压力;
(2)力F的大小。
【答案】(1),方向竖直向下;(2)
【解析】
【详解】(1)A处于平衡状态,对A受力分析,正交分解可得
又
联立解得,绳的拉力和B对A的支持力分别为
,
由牛顿第三定律可知,A对B的压力为6N,方向竖直向下。
(2)A物体所受的摩擦力大小为
B处于平衡状态,水平方向满足
由牛顿第三定律可知
而
联立解得
19. 如图所示,一块质量为M=2kg、长为L=3m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上,在木板的左端静止摆放着质量为m=1kg的小木块(可视为质点〉,薄木板和小木块之间的动摩擦因数为=0.1,薄木板与地面之间的动摩擦因数为=0.2。初始时在木板左端施加一水平向左恒定的拉力F=12N,g取10m/s2。则:
(1)拉力F刚作用在木板上时,木板的加速度大小是多少?
(2)如果F一直作用在木板上,那么经多长时间木块将离开木板?
(3)如果恒定的拉力F作用1s后撤去,则在两物体运动的全过程中,木块相对木板的路程是多少?(计算可保留分数)
【答案】(1)2.5m/s2
(2)2s (3)
【解析】
【小问1详解】
设木板的加速度大小为,拉力F刚作用在木板上时,由牛顿第二定律可知
解得=2.5m/s2
【小问2详解】
设小木块的加速度大小为,小木块离开木板的时间为,由牛顿第二定律,对小木块研究可得
解得=1m/s2
则小木块运动的位移为
木板运动位移大小为
小木块离开木板时,相对木板的位移大小为
解得=2s
【小问3详解】
t=1s末小木块的速度为=1m/s
木板的速度为=2.5m/s
1s后小木块仍以的加速度大小做匀加速运动,木板将以的加速度大小做匀减速运动,
且
在经过后二者速度相等,则
解得s
则此时二者速度相等,大小为m/s
在小木块和木板各自向左匀加速阶段,二者的相对位移大小为=0.75m
在小木块向左匀加速,木板向左匀减速阶段,二者的相对位移大小为=0.25m
在小木块、木板各自向左匀减速阶段,小木块仍然以的加速度大小做匀减速直线运动,设此阶段木板的加速度大小为,则对木板,根据牛顿第二定律由
到最后都停止运动的过程,又发生的相对位移大小为m
全过程中,木块相对木板的路程为m
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哈九中2024级高一学年上学期期末考试物理试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
I卷(选择题,14小题,共47分)
一、单项选择题(本题共9小题,每题3分,共27分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 下面对教材中的插图理解正确的是( )
A. 甲图中重力的施力物体是斜面
B. 乙图桌面上的装置可以用来观察桌面粗糙程度
C. 丙图高铁车厢里的电子屏上“126km/h”是指平均速率
D. 丁图中汽车作匀变速直线运动速度由v1变到v2,该段时间内加速度方向与Δv方向相同
2. 关于安全驾驶,下列说法正确的是( )
A. 超速会使车辆的惯性增大
B. 超载会使车辆的制动距离减小
C. 疲劳驾驶会使驾驶员的反应时间变长
D. 紧急刹车时,安全带对人的作用力大于人对安全带的作用力
3. 下列关于圆周运动的说法正确的是( )
A. 做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心
B. 做匀速圆周运动的物体的线速度不变
C. 做匀速圆周运动的物体向心加速度方向始终指向圆心
D. 做匀速圆周运动的物体的合力可以为恒力
4. 课外兴趣小组为了研究瞬时加速度问题,将两个相同的小球分别和相同长度的弹性绳和刚性绳相连,然后从某高度静止释放。如图,连接A、B的是一般细绳(刚性绳),连接C、D的是橡皮筋。那么在实验过程中,小球在释放后的短暂时间(橡皮筋还未第一次恢复原长)后,下列图中符合ABCD实际排列情况的是( )
A. B.
C. D.
5. 某同学站在水平放置的压力传感器上,进行多次“下蹲”、“站起”运动,压力传感器显示0~8s内该同学对压力传感器的压力F随时间t的变化情况如图所示,图中有a、b两段曲线,重力加速度g取,则下列判断正确的是( )
A. 曲线a反映的是该同学先“下蹲”后“站起”的过程
B. “下蹲”过程中,该同学先“超重”后“失重”
C. “站起”过程中,该同学的加速度方向一直竖直向上
D. 0~8s内,该同学运动的最大加速度为
6. 如图所示,将一可视为质点的小球从倾角为α的斜面顶端A点以不同速度水平抛出,第一次落在B点;第二次落在斜面底端C点,已知AB∶BC = 1∶3,则关于两次小球运动情况,下列说法正确的是( )
A. 两次小球在空中的时间之比为
B. 两次小球水平抛出的初速度之比为
C. 两次小球击中斜面时速度与斜面夹角之比为
D. 两次小球击中斜面时速度与斜面夹角之比为
7. 如图,用细线将一小球悬挂于O点,用水平拉力F将其拉至细线与竖直方向成角,现将F沿逆时针方向缓慢转过90°,在这过程中小球的位置保持不变,则( )
A. 细线的拉力先减小后增大 B. 细线的拉力先增大后减小
C. 拉力F先减小后增大 D. 拉力F不断增大
8. 如图所示三个装置,(a)中桌面光滑,(b)、(c)中桌面粗糙程度相同,(c)用大小为F=Mg(g为重力加速度〉的力替代重物M进行牵引,其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦,都由静止释放,m在三个装置移动相同距离的过程中,下列分析中正确的是( )
A. 装置(a)中m的速度增加量大于(b)中m的速度增加量
B. 装置(a)中物块m的加速度大小
C. 装置(b)、(c)中物块m的速度增加量相同
D. 装置(b)中绳上的拉力大小T等于装置(c)中绳上的拉力大小
9. 如图所示,一轻弹簧一端套在固定的光滑水平轴O上,另一端固定在质量为m的小球上,在O点的正上方有一光滑定滑轮,细绳通过滑轮与小球连接,在细绳的另一端用适当大小的力拉住,使小球处于静止状态。若缓慢拉动细线(始终保持小球平衡)直到小球刚到滑轮的正下方过程中,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力大小不变
B. 细绳的拉力大小先变大后变小
C. 弹簧形变量不变
D. 弹簧形变量先变小后变大
二、不定项选择题〈本题共5小题,每题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选不全的得2分,有选错的得0分)
10. 一船在静水中的速度是10 m/s,要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.则下列说法中正确的是( )
A. 此船过河的最短时间是24s
B. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/s
C. 船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸
D. 此船不可能垂直到达正对岸
11. 如图所示,矩形盒内用两根不可伸长的轻线固定一个质量为的匀质小球,a线与水平方向成37°角,b线水平。两根轻线所能承受的最大拉力都是,已知,,取,则( )
A. 系统静止时,a线所受的拉力大小12N
B. 系统静止时,b线所受的拉力大小8N
C. 当系统沿竖直方向匀加速上升时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为5m/s2
D. 当系统沿水平方向向右匀加速时,为保证轻线不被拉断,加速度最大为10m/s2
12. 雨滴在空中下落时,由于空气阻力的影响,最终会以恒定的速度匀速下降,我们把这个速度叫做收尾速度。在无风的天气条件下,某个质量为m(保持不变)的雨滴从静止开始下落,空气对下落雨滴的阻力大小与雨滴速率的平方成正比,即(k为已知常数)。已知重力加速度为g,则雨滴下落过程中( )
A. 雨滴达到收尾速度前做变加速曲线运动
B. 雨滴的收尾速度为
C. 雨滴速度达到收尾速度一半时的加速度等于
D. 如果雨滴由开始经过时间达到收尾速度,则0~时间内雨滴的平均速度等于
13. 如图所示,有一条沿顺时针方向转动的传送带,传送带速度恒定v=4m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块无初速度地轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=12N。已知传送带从底端到顶端的距离L=5.8m,物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 小物块刚放在传送带上时的加速度大小为10m/s2
B. 小物块刚放在传送带上时的加速度大小为2m/s2
C. 小物块从传送带底端运动到顶端的时间1.4s
D. 小物块从传送带底端运动到顶端的时间s
14. 风洞,被称为“飞行器的摇篮”,它看似高深莫测,却事关国家战略安全,与社会生活息息相关。从导弹、飞船、火箭到汽车、高铁、跨海大桥,只要与空气互相作用,都要在风洞里开展空气动力的试验研究,我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示,某次风洞实验中,风力大小和方向均恒定,一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点,其中在a点的速度大小为,方向与ab连线成角;在b点的速度大小为,方向与ab连线成角。已知ab连线长为d,小球只受风力的作用小球(小球不计重力),,。下列说法中正确的是( )
A. 风力方向与ab连线夹角为
B. 风力大小为
C. 从a点运动到b点所用的时间为
D. 小球的最小速度为
II卷(非选择题,5小题,共53分)
三、实验题(本题共2小题,共15分。)
15. 在做“研究平抛物体的运动”实验时,有如下实验要求与实验操作:
(1)实验中,下列说法正确的是( )
A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 斜槽轨道末端的切线要水平
(2)在分组《研究平抛运动》实验中,用一张印有小方格的纸记录小球运动轨迹,小方格边长L=2.5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示,取g=10m/s2,平抛的初速度大小为_______m/s,在B位置时的速度大小为___________m/s(计算均保留三位有效数字)。
16. 某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律,实验装置如图所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A. 释放纸带的同时,接通电源
B. 先接通电源打点,后释放纸带运动
C. 先释放纸带运动,后接通电源打点
D. 纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小
(2)某同学在实验中使用频率为50Hz的交流电源获得的纸带如图所示,其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,根据纸带可以求得打点计时器在打下F点时小车的速度为_________m/s,小车的加速度大小为_________m/s2(计算均保留三位有效数字)。
四、解答题(本题共3小题,共38分。)
17. 甲车以加速度由静止开始做匀加速直线运动,乙车在同地点同时以的速度做匀建直线运动,两车的运动方向相同,求:
(1)两车多长时间相遇?
(2)相遇前何时相距最远,最远距离是多少?
18. 如图所示,物体A叠放在物体B上,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg,A用轻绳系在墙壁上,轻绳与水平方向成角,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.5,若用水平力F把B匀速向右拉(A未掉下),g取,,。求:
(1)A对B的压力;
(2)力F的大小。
19. 如图所示,一块质量为M=2kg、长为L=3m的匀质薄木板静止在足够长的水平桌面上,在木板的左端静止摆放着质量为m=1kg的小木块(可视为质点〉,薄木板和小木块之间的动摩擦因数为=0.1,薄木板与地面之间的动摩擦因数为=0.2。初始时在木板左端施加一水平向左恒定的拉力F=12N,g取10m/s2。则:
(1)拉力F刚作用在木板上时,木板的加速度大小是多少?
(2)如果F一直作用在木板上,那么经多长时间木块将离开木板?
(3)如果恒定的拉力F作用1s后撤去,则在两物体运动的全过程中,木块相对木板的路程是多少?(计算可保留分数)
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