精品解析:山东省济南外国语学校2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题
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内容正文:
2025-2026学年度第一学期12月份月考(多语项目课程)
高一物理试题
考试时间90分钟满分100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单选题(共10个小题,每题3分)
1. 认识海洋、保护海洋,深海科考及载人潜水器的技术必不可少。专家预计,至2024年底,“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次。在某次海试中,潜水器先匀加速下潜、再匀减速下潜直至速度为零,则( )
A. 潜水器加速下潜过程,加速度的方向与运动方向相反
B. 潜水器加速下潜过程,加速度增大,速度均匀增加
C. 潜水器减速下潜过程,加速度减小,速度均匀减小
D. 潜水器减速下潜过程,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变
2. 关于下列四幅图片的说法,不正确的是( )
A. 甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的
B. 乙图中重力的分力就是物块对斜面的压力
C. 丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力大小相等,方向相反
D. 丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
3. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为(重力加速度为g)
A. B. C. D.
4. 如图为一位于墙角的光滑斜面,其倾角为45°,劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上,另一端固定在墙上,弹簧水平放置,小球在斜面上静止,则弹簧的形变量大小为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,一物体受到恒力F1作用,同时受到从0开始增大的F2作用,两力之间的夹角θ不变,则随着F2从0开始增大,物体受到的合力( )
A. 逐渐增大 B. 先减小后增大
C. 始终大于F1 D. 始终小于F1
6. 小熊想推动家里的衣橱,但使出了全力也推不动。他便想了如图所示的办法,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站。下列说法中正确的是( )
A. 这是不可能的,因为小熊根本没有用力去推衣橱
B. 这有可能的,A板对衣橱的推力有可能大于小熊的重力
C. 如果没有推动衣橱,可以把A、B板的夹角适当减小
D. 这是不可能的,A板对衣橱的推力不可能大于小熊的重力
7. A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位移-时间图象如图所示,其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分,乙是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做初速度为零、加速度为3 m/s2的匀加速直线运动
B. 质点B以4 m/s的速度做匀速直线运动
C. 在前3 s内,质点A比B向前多前进了9 m
D. 在3 s前某时刻质点A、B速度相等
8. 杂技演员表演抛球游戏,他一共有4个球,每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球(不计一切阻力,小球间互不影响),若每个球上升的最大高度都是米,忽略每个球在手中的停留的时间,重力加速度取,则杂技演员刚抛出第4个球时,第1个球和第2个球之间的距离与第3个球和第4个球之间的距离之比为( )
A. B. C. D.
9. 汽车甲、乙沿同一平直的公路行驶,通过计算机描绘了两汽车的图像,如图所示,开始计时时,两汽车处在同一位置。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲的初速度大小为
B. 汽车甲、乙的加速度大小之比为
C. 时两汽车的速度相同
D. 时两汽车再次相遇
10. 班上同学在进行班级文化墙的布置时,用一根长为L的轻质细绳将一幅质量为m的班级相框对称地悬挂在墙壁上,如图所示。已知绳能承受的最大张力为相框重力的1.5倍,为使绳不断裂,相框上两个挂钉间的间距最大为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共5个小题,每题4分。错选0分,漏选得2分)
11. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法,极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了放大法
B. 在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中,用到了等效替代法
D. 某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度,是类比思想
12. 一物体受三个共点力的作用,可能使物体做匀速直线运动的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
13. 在把一个力F分解为两个分力F1和F2中,已知合力F=40N,分力F1的方向与合力F的方向夹角为300,若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2的取值不可以的是( )
A. 15N B. 20N C. 25N D. 30N
14. 如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且。则下列描述正确的是( )
A. B可能受到3个或4个力作用
B. 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C. A对B的摩擦力可能为0
D. A、B整体可能受三个力作用
15. 如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A. B与水平面间的摩擦力变大
B. A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变
D. 绳子对B的拉力不变
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
三、实验题(12分,每空2分)
16. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
(1)根据某次实验记录数据作图,A、B两幅图中______(选填“A”或“B”)是该同学实验后的正确作图结果;
(2)下列操作合理的是_______(多选)
A. 应保证橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B. 两个分力、的方向必须垂直
C. 应尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D. 拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
E. 两次拉动橡皮条时点的位置一定要相同
(3)同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置点,这使用了___________的科学研究方法。
(4)上图2是测量中弹簧测力计的示数,读出该力大小为________。
(5)在实验中,两弹簧测力计拉力的图示如图3,若图中每个小方格的边长表示,是橡皮筋的一个端点,请通过规范作图找出合力,按照作图法可得到合力的大小为________(保留两位有效数字)。
(6)实验中与的夹角为(),保持的方向不变、增大角的过程中,为保证结点位置不变,的大小将______。
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
四、解答题
17. 汽车正以v0=10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,突然发现正前方有一辆自行车以v=4m/s的速度做同方向的匀速直线运动.此时司机立即关闭油门,使汽车做加速度大小为a=3m/s2的匀减速直线运动,恰好没碰上自行车.那么司机关门油门时,汽车与自行车相距多远?
18. 如图所示,三段不可伸长细绳、、共同悬挂质量为的重物,其中是水平的,绳与竖直方向的夹角为()。求:
(1),两绳的拉力大小;
(2)若、绳所能承受的最大拉力均为,绳所能承受的拉力无限大。求:绳下端最多能悬挂多重的物体?
19. 如图甲所示,重力为G的木块,恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑。求解:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着斜面方向必须加多大的推力?
(3)如图丙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着水平方向必须加多大的推力?
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2025-2026学年度第一学期12月份月考(多语项目课程)
高一物理试题
考试时间90分钟满分100分
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单选题(共10个小题,每题3分)
1. 认识海洋、保护海洋,深海科考及载人潜水器的技术必不可少。专家预计,至2024年底,“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台载人潜水器累计下潜次数或将逾千次。在某次海试中,潜水器先匀加速下潜、再匀减速下潜直至速度为零,则( )
A. 潜水器加速下潜过程,加速度的方向与运动方向相反
B. 潜水器加速下潜过程,加速度增大,速度均匀增加
C. 潜水器减速下潜过程,加速度减小,速度均匀减小
D. 潜水器减速下潜过程,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.潜水器加速下潜过程,加速度的方向与速度方向相同,即加速度的方向与运动方向相同,故A错误;
B.根据
知潜水器加速下潜过程,因为匀加速下潜,加速度不变,速度均匀增加,故B错误;
C.潜水器减速下潜过程,因为匀减速下潜,加速度不变,速度均匀减小,故C错误;
D.根据
潜水器减速下潜过程,因为匀减速下潜,加速度不变,每经历相等的时间,潜水器速度的减少量不变,故D正确。
故选D。
2. 关于下列四幅图片的说法,不正确的是( )
A. 甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的
B. 乙图中重力的分力就是物块对斜面的压力
C. 丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力大小相等,方向相反
D. 丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中足球对球网的作用力是足球发生形变产生的,故A正确,不符合题意;
B.乙图中重力的分力的大小等于物块对斜面的压力大小,但不是压力,两力性质不一样,故B错误,符合题意;
C.丙图中桌面对书的支持力与书对桌子的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故C正确,不符合题意;
D.丁图中轮胎上的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,故D正确,不符合题意。
本题选错误的,故选B。
3. 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成角,则每根支架中承受的压力大小为(重力加速度为g)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以相机为研究对象,对相机受力分析,先将各支架的作用力沿着水平和竖直方向正交分解,由共点力的平衡条件可得出各支架的受力.
【详解】对照相机受力分析,受重力、和三个支架的支持力,根据平衡条件,三根支架的支持力的合力应等于重力,即:,解得,D正确;
【点睛】本题因是立体图,无法将所有力画出,因三根支架受力相等,故可以由一根支架的受力得出所有支架的合力.
4. 如图为一位于墙角的光滑斜面,其倾角为45°,劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上,另一端固定在墙上,弹簧水平放置,小球在斜面上静止,则弹簧的形变量大小为(重力加速度为g)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力如图所示,受到重力mg、斜面的支持力FN和弹簧的弹力F作用下处于平衡状态,故斜面的支持力FN和弹簧的弹力F的合力与mg等大、反向,则得
F=mgtan45°=mg;由胡克定律得 kx=F;解得弹簧的形变量大小,故选A.
5. 如图所示,一物体受到恒力F1作用,同时受到从0开始增大的F2作用,两力之间的夹角θ不变,则随着F2从0开始增大,物体受到的合力( )
A. 逐渐增大 B. 先减小后增大
C. 始终大于F1 D. 始终小于F1
【答案】B
【解析】
【详解】根据平行四边形定则,作出与的合力,如图所示
由图可知,随着从0开始增大,物体受到的合力先减小后增大,一开始合力小于,之后合力大于。
故选B。
6. 小熊想推动家里的衣橱,但使出了全力也推不动。他便想了如图所示的办法,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站。下列说法中正确的是( )
A. 这是不可能的,因为小熊根本没有用力去推衣橱
B. 这有可能的,A板对衣橱的推力有可能大于小熊的重力
C. 如果没有推动衣橱,可以把A、B板的夹角适当减小
D. 这是不可能的,A板对衣橱的推力不可能大于小熊的重力
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.开始推不动衣橱,说明推力小于最大静摩擦力;站在人字形架时,重力产生两个效果,分别向左右两侧推墙壁和衣橱,如图所示
重力可以分解成沿A、B两个方向的力,由于底角较小,所以A、B方向的力会很大,A对衣橱的力可分解成水平方向和竖直方向的力,而水平方向的力会远大于小明的重力,可能大于最大静摩擦力,故AD错误,B正确;
C.根据力的平行四边形定则,可知重力一定的情况下,A、B夹角越大,沿A、B方向的力会很大,A对衣橱水平方向的分力越大,越容易推动衣橱,所以如果没有推动衣橱,可以把A、B板的夹角适当增大,故C错误。
故选B。
7. A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位移-时间图象如图所示,其中甲是顶点过原点的抛物线的一部分,乙是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法正确的是( )
A. 质点A做初速度为零、加速度为3 m/s2的匀加速直线运动
B. 质点B以4 m/s的速度做匀速直线运动
C. 在前3 s内,质点A比B向前多前进了9 m
D. 在3 s前某时刻质点A、B速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.质点A的运动方程为,则初速度为零,加速度,A错误;
B.乙直线的斜率表示速度,质点B做匀速直线运动,质点B的速度为
B错误;
C.在前3 s内,质点B的位移为6 m,质点A的位移为9 m,质点A比B向前多前进了3 m,C错误;
D.t=1 s时刻,质点A的速度为
质点B以v=2 m/s的速度做匀速直线运动,D正确。
故选D。
8. 杂技演员表演抛球游戏,他一共有4个球,每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球(不计一切阻力,小球间互不影响),若每个球上升的最大高度都是米,忽略每个球在手中的停留的时间,重力加速度取,则杂技演员刚抛出第4个球时,第1个球和第2个球之间的距离与第3个球和第4个球之间的距离之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】每个球上升的最大高度都是1.8米,由自由落体过程公式,可得
代入数据解得
设每隔相等时间竖直向上抛出一个小球,当第4个小球抛出后,再经过相等时间,第1个小球落回手里并抛出,则有
可得抛出相邻两球的时间间隔为
根据上升与下降过程的对称性,第四个小球离开手瞬间,第1个小球与第3个小球在同一高度,第2个小球位于最高点速度为0,则此时第1个球和第2个球之间的距离为
此时第1个球距离抛出点的高度为
由于此时第1个小球与第3个小球在同一高度,则第3个球和第4个球之间的距离为
则第1个球和第2个球之间的距离与第3个球和第4个球之间的距离之比为
故选C。
9. 汽车甲、乙沿同一平直的公路行驶,通过计算机描绘了两汽车的图像,如图所示,开始计时时,两汽车处在同一位置。则下列说法正确的是( )
A. 汽车甲的初速度大小为
B. 汽车甲、乙的加速度大小之比为
C. 时两汽车的速度相同
D. 时两汽车再次相遇
【答案】A
【解析】
【详解】A.由位移公式
整理得
则汽车甲的初速度为,A正确;
B.汽车乙的初速度为0,由图像得
则汽车甲的加速度为
加速度大小之比为,B错误;
C.设经时间t两汽车共速,则有
解得,C错误;
D.汽车甲减速到停止的时间为
设经时间两汽车再次相遇,则有
解得,不成立,因此汽车甲停止运动后,两汽车相遇,汽车甲减速的位移为,对汽车乙有
解得,D错误。
故选A。
10. 班上同学在进行班级文化墙的布置时,用一根长为L的轻质细绳将一幅质量为m的班级相框对称地悬挂在墙壁上,如图所示。已知绳能承受的最大张力为相框重力的1.5倍,为使绳不断裂,相框上两个挂钉间的间距最大为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示
根据受力平衡可得
可得
可得
设相框上两个挂钉间的间距为,根据几何关系可得
故选A。
二、多选题(共5个小题,每题4分。错选0分,漏选得2分)
11. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多思想方法,极大地推动了自然科学的发展。以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是( )
A. 借助激光笔及平面镜观察桌面的微小形变的实验中,用到了放大法
B. 在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法
C. 在验证力的平行四边形定则的实验中,用到了等效替代法
D. 某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度,是类比思想
【答案】AC
【解析】
【详解】A.借助激光笔及平面镜观察桌面微小形变的实验,用到的是微小量放大法,故A正确;
B.在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,不是假设法,故B错误;
C.在验证力的平行四边形定则的实验中,用一个合力等效替代两个分力的合力,用到了等效替代法,故C正确;
D.某时刻的速度认为等于该时刻前后极短时间内的平均速度,是极限思想,不是类比思想,故D错误。
故选AC。
12. 一物体受三个共点力的作用,可能使物体做匀速直线运动的是( )
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】CD
【解析】
【详解】A.一物体受三个共点力的作用,若合力为零,则物体做匀速直线运动,、,可知二者合力的最大值为,小于,故这三个力合力不可能为零,故A错误;
B.、的合力最大值为,小于,故这三个力合力不可能为零,故B错误;
C.、的合力范围为4N~18N,在此范围内,合力可能为零,故C正确;
D.、的合力范围为0N~20N,在此范围内,合力可能为零,故D正确。
故选CD。
13. 在把一个力F分解为两个分力F1和F2中,已知合力F=40N,分力F1的方向与合力F的方向夹角为300,若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2的取值不可以的是( )
A. 15N B. 20N C. 25N D. 30N
【答案】AB
【解析】
【详解】如图所示,当
F2=Fsin30°=20N
时,F2、F1有惟一确定的值。当
F2>20N
时,如图中AD=AC表示力F2的大小,则F1必有两解,即OC和OD分别为F1的对应值;当F2增大到
F2≥F
时,则F1只有一解,所以F2的取值范围是
20N<F2<40N
本题选不可能的,故选AB。
14. 如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且。则下列描述正确的是( )
A. B可能受到3个或4个力作用
B. 斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下
C. A对B的摩擦力可能为0
D. A、B整体可能受三个力作用
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对物块B受力分析,受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直向上的支持力,斜面对B有可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零),故B受4个力或者5个力,故A错误;
B.当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时,B物体有上滑的趋势,故受到平行于斜面向下的静摩擦力,故B正确;
C.对A受力分析,受推力、重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,B对A的静摩擦力与推力F平衡,根据牛顿第三定律,A对B的摩擦力水平向左,大小为F,故C错误;
D.对AB整体受力分析,受重力、支持力、推力,有可能有静摩擦力(当推力平行斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零),故D正确。
故选BD。
15. 如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A. B与水平面间的摩擦力变大
B. A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
C. 悬于墙上的绳所受拉力大小不变
D. 绳子对B的拉力不变
【答案】ABD
【解析】
【详解】AD. B向右移动到C位置后,绳与地面的夹角减小,而A、B均处于静止状态,故绳子的拉力等于A的重力;绳子对B的拉力也保持不变,等于A的重力;对B分析,绳子拉力的水平分量增大,而水平方向B受力平衡,摩擦力增大,故AD正确.
B.对滑轮分析,由于A一直竖直,故绳子与墙平行,故;因拉A的绳子与拉B的绳子力相等,而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等,故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上,故、、三角始终相等,故B正确.
C.向右移动时,两绳间夹角增大,而两拉力不变,故悬于绳上的绳子的拉力将减小,故C错误.
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
三、实验题(12分,每空2分)
16. 某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。其中为橡皮条与细绳的结点,实验中,第一次用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条。
(1)根据某次实验记录数据作图,A、B两幅图中______(选填“A”或“B”)是该同学实验后的正确作图结果;
(2)下列操作合理的是_______(多选)
A. 应保证橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上
B. 两个分力、的方向必须垂直
C. 应尽量减少弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦
D. 拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
E. 两次拉动橡皮条时点的位置一定要相同
(3)同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置点,这使用了___________的科学研究方法。
(4)上图2是测量中弹簧测力计的示数,读出该力大小为________。
(5)在实验中,两弹簧测力计拉力的图示如图3,若图中每个小方格的边长表示,是橡皮筋的一个端点,请通过规范作图找出合力,按照作图法可得到合力的大小为________(保留两位有效数字)。
(6)实验中与的夹角为(),保持的方向不变、增大角的过程中,为保证结点位置不变,的大小将______。
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】(1)A (2)DE
(3)等效替代 (4)2.80
(5)7.0 (6)A
【解析】
【小问1详解】
图中F是两个分力合力的理论值,而是两个分力的合力的实验值,其方向一定与橡皮条的方向重合,可知A图是该同学实验后的正确作图结果。
【小问2详解】
A.实验时不一定要橡皮条与两绳套夹角的平分线在同一直线上,故A错误;
B.两个分力、的方向夹角适当即可,不一定必须垂直,故B错误;
C.弹簧测力计外壳与桌面间的摩擦对实验无影响,故C错误;
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些,这样可减小记录力的方向时产生的误差,故D正确;
E.两次拉动橡皮条时O点的位置一定要相同,以保证等效性,故E正确。
故选DE。
【小问3详解】
“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,同一次实验过程中,弹簧末端都要拉到同一位置O点,采用了“等效替代”的科学研究方法。
【小问4详解】
弹簧测力计的分度值为0.1N,弹簧测力读数为2.80N
【小问5详解】
图中每个小方格的边长表示,根据平行四边形定则作图,如图所示
可得合力的大小F=7.0N
【小问6详解】
保持的方向不变、增大角的过程中,为保证结点位置不变,即与的合力不变,由力三角形法作图如下
可知的大小一直在变大。
故选A。
四、解答题
17. 汽车正以v0=10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,突然发现正前方有一辆自行车以v=4m/s的速度做同方向的匀速直线运动.此时司机立即关闭油门,使汽车做加速度大小为a=3m/s2的匀减速直线运动,恰好没碰上自行车.那么司机关门油门时,汽车与自行车相距多远?
【答案】6m
【解析】
【详解】汽车关闭油门后做匀减速直线运动,当汽车追上自行车时,如果速度恰好与自行车速度相等,这是汽车恰好不碰上自行车的条件.
设这一过程的时间为t,则有:
v=v0-at
代入数值解得:t=2s.
这段时间内汽车的位移为
=14m
自行车的位移为
s2=vt=8m
故司机关门油门时,汽车与自行车相距
△s=s1-s2=6m.
故答案是:6m
点睛:本题是追赶问题,关键是明确汽车和自行车的运动性质,然后结合运动学公式列式求解.
18. 如图所示,三段不可伸长细绳、、共同悬挂质量为的重物,其中是水平的,绳与竖直方向的夹角为()。求:
(1),两绳的拉力大小;
(2)若、绳所能承受的最大拉力均为,绳所能承受的拉力无限大。求:绳下端最多能悬挂多重的物体?
【答案】(1)25N,15N;(2)80N
【解析】
【详解】(1)对物体受力分析可求得:绳OC的拉力
对节点O受力分析如图所示:令OA绳的拉力为F2,OB绳的拉力为F1
建立直角坐标系如图有
联立解得
故OA绳中的拉力为25N,OB绳中的拉力为15N;
(2)若OA、OB绳所能承受的最大拉力均为100N,当OB达到100N时,由OA绳中的拉力大于OB绳的拉力可知此时OA绳的拉力超过100N,OA绳已经断,因此应先让OA绳的拉力到达100N,此时OB绳没断;则此时所挂物体的重力为
所以悬挂物体的重力的最大值为
19. 如图甲所示,重力为G的木块,恰好能沿倾角为的固定斜面匀速下滑。求解:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着斜面方向必须加多大的推力?
(3)如图丙所示,要将木块沿斜面匀速向上推,沿着水平方向必须加多大的推力?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
匀速下滑时,木块受力分析如图所示
沿斜面方向上
垂直斜面方向上
又
联立解得
【小问2详解】
匀速向上运动时,受力分析如图
沿斜面方向
垂直斜面方向
又
解得
【小问3详解】
匀速向上运动时,受力分析如图
沿斜面方向
垂直斜面方向
又
解得
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