精品解析:山东省泰安第一中学2025-2026学年高一上学期期中物理试卷
2026-01-08
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 泰安市 |
| 地区(区县) | 泰山区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 35.29 MB |
| 发布时间 | 2026-01-08 |
| 更新时间 | 2026-01-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55851889.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
泰安一中新校区2025-2026学年2025级高一上学期期中考试
物理试题
一、(1-8选择题小题为单选题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意.9-12题为多选题,每小题4分,共16分,每小题有多个选项符合题意,选对但不全得2分,有选错不得分)
1. 如图所示,2024年8月巴黎奥运会羽毛球混双项目中,衢州运动健儿黄雅琼与郑思维组合获得金牌。以下说法正确的是( )
A. 羽毛球的重心在羽毛球的几何中心
B. 球拍对羽毛球的弹力,是因为羽毛球发生弹性形变而产生的
C. 羽毛球的速度越大,惯性越大
D. 羽毛球撞击球拍时,球拍对羽毛球的力等于羽毛球对球拍的力
2. 产自肇庆端州的“端砚”是中国四大名砚之一,制作端砚时需要经过选料、制坯、设计、磨光等过程。如图,在磨光过程中,砚台始终静止在水平桌面上,用磨石均匀用力打磨砚台,当磨石水平向右运动时( )
A. 磨石对砚台摩擦力方向水平向左
B. 桌面对砚台摩擦力方向水平向左
C. 砚台质量越大,桌面对砚台的摩擦力就越大
D. 磨石对砚台的摩擦力和砚台对桌面的摩擦力是一对相互作用力
3. 甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图象如图所示,下列表述正确的是( )
A. 0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B. 0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C. 0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D. 0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
4. 如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2木块,两木块中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ。现将一与水平方向成θ角的力F作用在m2上,使两木块一起沿地面向右匀速运动(弹簧形变在弹性限度内),一直重力加速度大小为g,则两木块之间的距离为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,用一根轻质细绳将重为10N的画框对称悬挂在竖直墙上,画框上两个挂钉间的距离为0.5m。若绳能承受的最大拉力为10N,要使绳不会被拉断,绳子的最短长度为( )
A. B. 0.5m C. D. 1.0m
6. 如图所示是一种磁吸式的手机支架,将支架静置于水平桌面上,再将手机放上支架便会被牢牢吸住不动。关于手机的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 手机受到3个力的作用
B. 手机受到4个力的作用
C. 若手持支架使整个装置竖直向上匀速运动,手机所受摩擦力方向竖直向下
D. 若手持支架使整个装置竖直向下匀速运动,手机可能不受摩擦力
7. 两个质量均为m的小球放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上(斜面固定在地面上不动),如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间( )
A. aA=0,aB=g
B. aA=g,aB=0
C. aA=g,aB=g
D. aA=g,aB=g
8. 如图所示,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只油桶C,摆放在油桶A、B之间,没有用绳索固定。货车沿平直公路向前做匀加速直线运动,已知重力加速度大小为g,若油桶C与油桶A、B未发生相对运动,则货车的最大加速度为( )
A. B. C. D.
9. 如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,根据图线可以确定( )
A. 弹簧的原长为10 cm
B. 弹簧的劲度系数为200 N/m
C. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N
D. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N
10. 甲、乙两物体自同一地点同时同向出发做直线运动,两物体运动过程中的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲加速度大小是乙加速度大小的0.5倍
B. 甲物体在处的速度大小为
C. 甲、乙两物体在处相遇
D. 在乙停止运动前,经过,甲乙之间的距离最远
11. 在一次学校的升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示。设风力水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程中( )
A. 风力在逐渐增大
B. 上端的绳子的拉力先减小后增大
C. 上端的绳子的拉力在逐渐增大
D. 国旗受到合力增大
12. 如图,拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具,忽略拖杆的质量,只考虑拖把头的质量,拖把头与地板间有摩擦且动摩擦因数不变。在水平地板上拖地时,拖杆与竖直方向有一定的夹角。无论沿着拖杆斜向下施加推力,还是沿着拖杆斜向上施加拉力,拖把头均可在地面上做匀加速直线运动。若沿着拖杆施加推力,拖把头的加速度大小为,则( )
A. 施加推力,加速度等于 B. 施加推力,加速度大于
C. 施加拉力,加速度小于 D. 施加拉力,加速度大于
第II卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共14分。
13. 某同学在家中用一根轻弹簧、水瓶、细绳、图钉和贴在墙上的白纸等物品,验证了力的平行四边形定则.实验步骤如下;
①先用图钉将弹簧一端固定在白纸上,弹簧另一端通过细绳悬挂一瓶矿泉水(与墙、纸无摩擦),如图甲所示;
②将另一细绳拴于细绳与弹簧连接处的点,并将细绳水平拉直后用图钉固定在白纸上,记下A、B、O的位置,如图乙所示;
③在保证O点位置不变的情况下,交换弹簧与细绳的位置,使其方向与步骤②中对应方向平行,如图丙所示;
④按照上述方法改变弹簧与细绳的夹角多次测量.
(1)对于本实验,下列说法或操作正确的是________;(填选项前的字母)
A. 需要知道弹簧的劲度系数
B. 不需要测量弹簧的原长,只需要测量甲、乙、丙三图中弹簧的长度
C. 步骤④中每次重复实验时,O点位置不需要与第一次实验记录的位置一致
(2)图乙中细绳的拉力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)图丙中弹簧的弹力大小;
(3)该同学在进行步骤③时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许,但弹簧和细绳的方向都与步骤②中平行,O点位置也与步骤②中重合,这一操作________(填“会”或“不会”)造成误差.
14. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)(多选)为使小车的合外力等于细绳拉力,必要的操作是______(选填选项前的字母);
A. 未挂槽码时,将木板的左端垫高以平衡摩擦力
B. 已挂槽码后,将木板的左端垫高以平衡摩擦力
C. 调节木板右端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D. 若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力
(2)通过实验得到乙图所示的纸带,纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺量出相邻点之间的距离是,,,,,此实验测得的小车在D点的速度大小为______m/s(保留三位有效数字),小车的加速度大小a为______(保留三位有效数字)。
(3)在保持槽码质量(远小于小车和砝码总质量)不变的情况下,多次改变小车上砝码的质量,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出图像如图丙所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为p,若满足牛顿第二定律,则小车的质量为______(用p、k字母表示)。
三、计算题:本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体,以喷射优美的水姿,供人们观赏的水景;它是一种水景艺术,体现了动、静结合,形成明朗活泼的气氛,给人以美的享受,其中有的喷泉形成高高的水柱,试建立物理模型对柱形喷泉进行分析,如图所示,喷泉水柱由无数的水珠构成,如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力和水珠之间的相互作用,且水珠仅受重力作用,可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动,已知某一水柱高8.45m,重力加速度大小为,求∶
(1)这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小;
(2)该水珠在空中停留的时间。
16. 如图,质量为的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角为,球恰好能在杆上匀速向下滑动。若球受一大小为的水平推力作用,可使小球沿杆向上匀加速滑动,求:(g取10m/s2,)
(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小;
(2)小球沿杆向上匀加速滑动时的加速度大小。
17. 某电动汽车可通过电机进行驱动和制动,其制动模式有两种:一种是“动力回馈”模式,由车轮带动电机内线圈转动,向动力电池反向充电,该模式下汽车的加速度大小为;第二种模式为“刹车制动”模式,该模式下不进行“动力回馈”,汽车电脑控制汽车减速的加速度大小恒为。在某段直线行驶过程中,该电动汽车(可视为质点)正以的速度匀速行驶,毫米波雷达发现正前方处有初速度为的汽车(可视为质点)在以大小为的加速度刹车。
(1)若该电动汽车的辅助驾驶系统在发现前方汽车刹车瞬间立即以“刹车制动”模式制动,且维持该模式不变,求电动汽车从开始制动内的位移大小;
(2)在第(1)问的情况下,求电动汽车与前方汽车最近的距离。
18. 如图所示,质量的杂技演员利用动滑轮(图中未画出)悬挂在细绳上以完成各种杂技表演。绳子一端固定在竖直杆上的点,另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量物体连接。当杂技演员静止不动时,定滑轮两侧细绳与水平方向的夹角分别为,,细绳不可伸长,不计绳子质量、动滑轮质量以及滑轮与细绳间的摩擦,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,,。求:
(1)杂技演员静止在最低点时,绳子张力的大小;
(2)杂技演员静止在最低点时,水平地面对物体的支持力大小和摩擦力大小。
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泰安一中新校区2025-2026学年2025级高一上学期期中考试
物理试题
一、(1-8选择题小题为单选题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意.9-12题为多选题,每小题4分,共16分,每小题有多个选项符合题意,选对但不全得2分,有选错不得分)
1. 如图所示,2024年8月巴黎奥运会羽毛球混双项目中,衢州运动健儿黄雅琼与郑思维组合获得金牌。以下说法正确的是( )
A. 羽毛球的重心在羽毛球的几何中心
B. 球拍对羽毛球的弹力,是因为羽毛球发生弹性形变而产生的
C. 羽毛球的速度越大,惯性越大
D. 羽毛球撞击球拍时,球拍对羽毛球的力等于羽毛球对球拍的力
【答案】D
【解析】
【详解】A.羽毛球不是质量分布均匀的物体,则其重心不在羽毛球的几何中心,选项A错误;
B.球拍对羽毛球的弹力,是因为球拍发生弹性形变而产生的,选项B错误;
C.羽毛球的惯性只与质量有关,与速度无关,选项C错误;
D.羽毛球撞击球拍时,球拍对羽毛球的力与羽毛球对球拍的力是相互作用力,总是等大反向,选项D正确。
故选D。
2. 产自肇庆端州的“端砚”是中国四大名砚之一,制作端砚时需要经过选料、制坯、设计、磨光等过程。如图,在磨光过程中,砚台始终静止在水平桌面上,用磨石均匀用力打磨砚台,当磨石水平向右运动时( )
A. 磨石对砚台的摩擦力方向水平向左
B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左
C. 砚台质量越大,桌面对砚台的摩擦力就越大
D. 磨石对砚台的摩擦力和砚台对桌面的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A.当磨石相对砚台向右运动时,磨石给砚台的摩擦力水平向右,A错误;
B.砚台相对桌面有向右运动的趋势,故砚台受到桌面的摩擦力水平向左,B正确;
C.静摩擦力与正压力无关,C错误;
D.磨石对砚台的摩擦力和砚台对桌面的摩擦力是三个物体间的相互作用,不是相互作用力,D错误。
故选B。
3. 甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移—时间图象如图所示,下列表述正确的是( )
A. 0.2~0.5小时内,甲的加速度比乙的大
B. 0.2~0.5小时内,甲的速度比乙的大
C. 0.6~0.8小时内,甲的位移比乙的小
D. 0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动,加速度均为零,故A错误;
B.图象的斜率表示速度,甲的斜率大,则甲的速度比乙的大,故B正确;
C.物体的位移等于s的变化量,则知0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的大,故C错误;
D.0-0.6小时内,甲的位移比乙的大,0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的大,所以0.8小时内,甲的路程比乙的大,故D错误。
故选B。
【点睛】该题考查了对位移--时间图象的理解和应用,要掌握:在位移-时间图象中,图象的斜率表示质点运动的速度的大小,纵坐标的变化量表示位移.
4. 如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块,两木块中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ。现将一与水平方向成θ角的力F作用在m2上,使两木块一起沿地面向右匀速运动(弹簧形变在弹性限度内),一直重力加速度大小为g,则两木块之间的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】设弹簧伸长量为x,隔离m2,由平衡条件可得
解得
则两木块间的距离为
隔离m1,由平衡条件可得
解得
则两木块间的距离为
故选A。
5. 如图所示,用一根轻质细绳将重为10N的画框对称悬挂在竖直墙上,画框上两个挂钉间的距离为0.5m。若绳能承受的最大拉力为10N,要使绳不会被拉断,绳子的最短长度为( )
A. B. 0.5m C. D. 1.0m
【答案】C
【解析】
【详解】对画进行受力分析如图
受到重力mg和两个大小相等的细绳拉力F1、F2的作用而处于静止状态,当
时,对应于细绳不被拉断的最小长度为L,设此时F1和F2与竖直方向的夹角都为,由平衡条件知
解得
设画框上两个挂钉间的距离为的d,绳子的最小长度为
故选C。
6. 如图所示是一种磁吸式的手机支架,将支架静置于水平桌面上,再将手机放上支架便会被牢牢吸住不动。关于手机的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 手机受到3个力的作用
B. 手机受到4个力的作用
C. 若手持支架使整个装置竖直向上匀速运动,手机所受摩擦力方向竖直向下
D. 若手持支架使整个装置竖直向下匀速运动,手机可能不受摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.手机处于静止状态,受力平衡,手机受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力,共受到四个力的作用,故A错误,B正确;
CD.无论竖直向上还是竖直向下匀速运动,手机都处于平衡状态,根据平衡条件可知,手机所受摩擦力与重力沿支架平面向下的分力平衡,则摩擦力方向始终沿支架平面向上,故CD错误。
故选B。
7. 两个质量均为m的小球放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上(斜面固定在地面上不动),如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间( )
A. aA=0,aB=g
B. aA=g,aB=0
C. aA=g,aB=g
D. aA=g,aB=g
【答案】C
【解析】
【详解】细线被烧断前,以A、B两球为整体,根据受力平衡可得弹簧弹力大小为
在细线被烧断的瞬间,弹簧弹力保持不变,以A球为对象,根据牛顿第二定律可得
以B球为对象,根据牛顿第二定律可得
故选C。
8. 如图所示,一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只油桶C,摆放在油桶A、B之间,没有用绳索固定。货车沿平直公路向前做匀加速直线运动,已知重力加速度大小为g,若油桶C与油桶A、B未发生相对运动,则货车的最大加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】货车沿平直公路向前做匀加速直线运动,若油桶C与油桶A、B未发生相对运动,当A对C支持力刚好为0时,货车的加速度最大,以油桶C为对象,其受力如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得货车的最大加速度为
故选D。
9. 如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线,根据图线可以确定( )
A. 弹簧的原长为10 cm
B. 弹簧的劲度系数为200 N/m
C. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为10 N
D. 弹簧伸长15 cm时弹力大小为30 N
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】A.当弹力为零时,弹簧处于原长,则原长为10 cm,A正确;
B.当弹簧的长度为5 cm时,弹力为10 N,此时弹簧压缩量
根据胡克定律
得
B正确;
CD.当弹簧伸长量
根据胡克定律得
C错误D正确。
故选ABD。
10. 甲、乙两物体自同一地点同时同向出发做直线运动,两物体运动过程中的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲的加速度大小是乙加速度大小的0.5倍
B. 甲物体在处的速度大小为
C. 甲、乙两物体在处相遇
D. 在乙停止运动前,经过,甲乙之间的距离最远
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据初速度为零的匀变速直线运动规律
可知,图像斜率为定值的表示的是匀变速直线运动,甲的图像斜率为2a,即甲的加速度
将乙的末速度为零的匀减速直线运动视为初速度为零的匀加速直线运动,可知乙的加速度
可知甲的加速度大小是乙加速度大小的0.5倍,故A正确;
B.甲物体在处的速度大小满足
解得
故B错误;
C.由图可知乙做初速度为6m/s的匀减速直线运动,当乙停下时
当甲乙相遇时满足
解得
此时,乙已经静止,故甲乙相遇时应满足
解得
此时离出发点的位移为
故C错误;
D.在乙停止运动前,甲乙速度相等时相距最远,满足
解得
故D正确。
故选AD。
11. 在一次学校升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示。设风力水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程中( )
A. 风力在逐渐增大
B. 上端的绳子的拉力先减小后增大
C. 上端的绳子的拉力在逐渐增大
D. 国旗受到的合力增大
【答案】AC
【解析】
【详解】由题知下端的绳子几乎是松弛的,则该段绳子没有拉力,将国旗看作质点对其做受力分析有
随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,根据图解法有
由上图可看出随着上端的绳子与旗杆的夹角在变大,风力F风也逐渐增大、上端绳子的拉力FT也逐渐增大,国旗受到的合力0。
故选AC。
12. 如图,拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具,忽略拖杆的质量,只考虑拖把头的质量,拖把头与地板间有摩擦且动摩擦因数不变。在水平地板上拖地时,拖杆与竖直方向有一定的夹角。无论沿着拖杆斜向下施加推力,还是沿着拖杆斜向上施加拉力,拖把头均可在地面上做匀加速直线运动。若沿着拖杆施加推力,拖把头的加速度大小为,则( )
A. 施加推力,加速度等于 B. 施加推力,加速度大于
C. 施加拉力,加速度小于 D. 施加拉力,加速度大于
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.施加推力时,受力分析如图
根据牛顿第二定律,有
可得加速度为
当推力变为时,加速度大于,A错误,B正确;
CD.当施加拉力时,受力分析如图
根据牛顿第二定律得
解得加速度为
当施加拉力时,加速度大于,C错误,D正确。
故选BD。
第II卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共14分。
13. 某同学在家中用一根轻弹簧、水瓶、细绳、图钉和贴在墙上白纸等物品,验证了力的平行四边形定则.实验步骤如下;
①先用图钉将弹簧一端固定在白纸上,弹簧另一端通过细绳悬挂一瓶矿泉水(与墙、纸无摩擦),如图甲所示;
②将另一细绳拴于细绳与弹簧连接处的点,并将细绳水平拉直后用图钉固定在白纸上,记下A、B、O的位置,如图乙所示;
③在保证O点位置不变的情况下,交换弹簧与细绳的位置,使其方向与步骤②中对应方向平行,如图丙所示;
④按照上述方法改变弹簧与细绳的夹角多次测量.
(1)对于本实验,下列说法或操作正确的是________;(填选项前的字母)
A. 需要知道弹簧的劲度系数
B. 不需要测量弹簧的原长,只需要测量甲、乙、丙三图中弹簧的长度
C. 步骤④中每次重复实验时,O点位置不需要与第一次实验记录的位置一致
(2)图乙中细绳的拉力大小________(填“大于”“等于”或“小于”)图丙中弹簧的弹力大小;
(3)该同学在进行步骤③时由于粗心将水瓶中的水洒落了少许,但弹簧和细绳的方向都与步骤②中平行,O点位置也与步骤②中重合,这一操作________(填“会”或“不会”)造成误差.
【答案】(1)C (2)等于
(3)会
【解析】
【小问1详解】
AB.根据实验原理可知,图甲可测量合力,乙、丙两图测量分力,结合胡克定律可知,需要测量弹簧的原长以及图甲、乙、丙中弹簧的长度,以便测量三个力的大小,三个力的大小均与劲度系数成正比,则形变量大小可以表示力的大小关系,故AB错误;
C.步骤④中每次重复实验时,不需要保证O点位置与第一次实验记录的位置一致,从而使实验更具有普遍性,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
根据实验原理可知,图甲测量合力,乙、丙两图测量分力,所以图乙中细绳的拉力大小等于图丙中弹簧的弹力大小。
【小问3详解】
水瓶中的水洒落了少许,即合力减小,虽然弹簧和细绳的方向都与步骤②中平行,O点位置也与步骤②中重合,但弹簧弹力会变小,从而造成实验误差。
14. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)(多选)为使小车合外力等于细绳拉力,必要的操作是______(选填选项前的字母);
A. 未挂槽码时,将木板的左端垫高以平衡摩擦力
B. 已挂槽码后,将木板的左端垫高以平衡摩擦力
C. 调节木板右端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D. 若增大小车质量,需要重新平衡摩擦力
(2)通过实验得到乙图所示的纸带,纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺量出相邻点之间的距离是,,,,,此实验测得的小车在D点的速度大小为______m/s(保留三位有效数字),小车的加速度大小a为______(保留三位有效数字)。
(3)在保持槽码质量(远小于小车和砝码总质量)不变的情况下,多次改变小车上砝码的质量,测得多组加速度a及对应小车上砝码的质量m,作出图像如图丙所示,若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为p,若满足牛顿第二定律,则小车的质量为______(用p、k字母表示)。
【答案】(1)AC (2) ①. 0.857 ②. 0.986
(3)
【解析】
【小问1详解】
小车下滑时受到重力、细绳的拉力、支持力和摩擦力;要使小车的合外力等于细绳拉力,未挂槽码时,应将木板的左端垫高以平衡摩擦力,选项A正确,B错误;
调节木板右端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,选项C正确;
摩擦力平衡到位后,由于小车重力的分力等于滑动摩擦力,即
增加小车质量无需再次平衡摩擦力,选项D错误。
故选AC。
【小问2详解】
[1]此实验测得的小车在D点的速度大小为
[2]根据逐差法测得小车的加速度大小为
【小问3详解】
设细绳拉力为F,小车质量为M,根据牛顿第二定律有
可得
可知图像的斜率为
纵轴上的截距为
联立解得小车的质量为
三、计算题:本题共4小题,共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15. 喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体,以喷射优美的水姿,供人们观赏的水景;它是一种水景艺术,体现了动、静结合,形成明朗活泼的气氛,给人以美的享受,其中有的喷泉形成高高的水柱,试建立物理模型对柱形喷泉进行分析,如图所示,喷泉水柱由无数的水珠构成,如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力和水珠之间的相互作用,且水珠仅受重力作用,可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动,已知某一水柱高8.45m,重力加速度大小为,求∶
(1)这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小;
(2)该水珠在空中停留的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动,由
得最大初速度大小为:
(2)喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动,由
可得
由竖直上抛运动的对称性知水珠在空中运动的时间为
16. 如图,质量为的小球穿在斜杆上,斜杆与水平方向的夹角为,球恰好能在杆上匀速向下滑动。若球受一大小为的水平推力作用,可使小球沿杆向上匀加速滑动,求:(g取10m/s2,)
(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小;
(2)小球沿杆向上匀加速滑动时的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球,由平衡条件:平行于杆方向
垂直于杆方向
解得
【小问2详解】
水平推力作用后,对小球由牛顿第二定律:平行于杆方向
垂直于杆方向
解得
17. 某电动汽车可通过电机进行驱动和制动,其制动模式有两种:一种是“动力回馈”模式,由车轮带动电机内线圈转动,向动力电池反向充电,该模式下汽车的加速度大小为;第二种模式为“刹车制动”模式,该模式下不进行“动力回馈”,汽车电脑控制汽车减速的加速度大小恒为。在某段直线行驶过程中,该电动汽车(可视为质点)正以的速度匀速行驶,毫米波雷达发现正前方处有初速度为的汽车(可视为质点)在以大小为的加速度刹车。
(1)若该电动汽车的辅助驾驶系统在发现前方汽车刹车瞬间立即以“刹车制动”模式制动,且维持该模式不变,求电动汽车从开始制动内的位移大小;
(2)在第(1)问的情况下,求电动汽车与前方汽车最近的距离。
【答案】(1)
56.25 m (2)
36 m
【解析】
【分析】
【小问1详解】
电动汽车的初速度为
刹车时间为
电动汽车从开始制动内的位移等于刹车时间t的位移,大小为
解得
【小问2详解】
当两车速度相等时距离最近,汽车初速度为,加速度为,设经时间t1两车速度相等,则有
解得
两车的最近距离为
解得
【点睛】
18. 如图所示,质量的杂技演员利用动滑轮(图中未画出)悬挂在细绳上以完成各种杂技表演。绳子一端固定在竖直杆上的点,另一端通过定滑轮与静止在粗糙水平地面上质量物体连接。当杂技演员静止不动时,定滑轮两侧细绳与水平方向的夹角分别为,,细绳不可伸长,不计绳子质量、动滑轮质量以及滑轮与细绳间的摩擦,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知,,。求:
(1)杂技演员静止在最低点时,绳子张力的大小;
(2)杂技演员静止在最低点时,水平地面对物体的支持力大小和摩擦力大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
对动滑轮分析,如图所示
根据受力平衡可得
解得
【小问2详解】
对物体分析,如图所示
由受力平衡可得,
解得,
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