精品解析:湖北省荆州市沙市中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题
2026-01-18
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 荆州市 |
| 地区(区县) | 沙市区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.19 MB |
| 发布时间 | 2026-01-18 |
| 更新时间 | 2026-04-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56011054.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025—2026学年度上学期2025级
12月月考物理试卷
一、选择题(共10小题,每题4分,总40分,其中1-6题只有一个正确选项,7-10题有多个选项,全对4分,漏选得2分,错选0分)
1. 以竖直向上为正方向,某同学乘电梯开始下楼的加速度a随时间t变化的图线如图所示,则该同学( )
A. 0~4s内处于超重状态
B. 7~10s内处于失重状态
C. t =4s时速度最大
D. 4~7s内处于静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.以竖直向上为正方向,0~4s内加速度为负,可知加速度方向向下,物体处于失重状态,故A错误;
B.7~10s内加速度为正,可知加速度方向向上,故物体处于超重状态,故B错误;
CD.根据题意,该同学初速度为零,由AB选项的分析,该同学0~4s内经历失重,即向下做加速运动,4~7s内加速度为零,做匀速直线运动,7~10s内经历超重,即向下做减速运动,可知t =4s时速度最大,故C正确,D错误。
故选C。
2. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知>,则( )
A. 时刻,小物块离A处的距离达到最大
B. 时刻,小物块相对传送带滑动距离达到最大
C. 0~时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0~时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动,t1时刻小物块向左速度减为零,此时离A处的距离达到最大,故A错误;
B.t2时刻前小物块相对传送带向左运动,之后小物块相对传送带静止,时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故B正确;
C.0~t2时间内小物块先减速,后反向加速,小物块受到大小不变,方向始终向右的摩擦力作用,故C错误;
D.时刻小物块向右速度增加到与皮带相等,时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动,摩擦力消失,故D错误。
故选B。
3. 一个小球(其密度小于水的密度)从较高的位置落下,落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力,则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】BC.小球未落入水中时,小球受重力和空气阻力的作用,而空气阻力的大小随小球速度的增大而增大,方向为竖直向上,即小球所受的合力为竖直向下且会随小球速度增大而减小的力,则根据F=ma可得小球刚开始运动时的加速度最大,随小球速度的增大,加速度会逐渐减小,又因为空气阻力最大时,阻力的大小等于重力的大小,则加速度最小为零,故BC错误;
AD.小球落入水中后,受到水的阻力、浮力以及重力的作用,由题可知,小球受到的浮力大于小球的重力,而水的阻力也是竖直向上的,故小球受到的合力为竖直向上,小球做减速运动,而水对小球的阻力随小球速度的减小而减小,即小球所受合力会随小球速度的减小而减小,则根据F=ma可得小球会做加速度减小的减速运动,又因为水对小球的阻力最小为零时,小球所受合力依然竖直向上且大于零,则小球的加速度不会减小到零,故D错误,A正确。
故选A。
4. 如图甲所示,物块A、B静止叠放在水平地面上,B受到大小从0开始逐渐增大的水平拉力的作用。A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量,取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 当时,A、B一起向右运动
B. 当时,A、B发生相对运动
C. 当时,A的加速度随的增大而增大
D. A、B两物块间的动摩擦因数为0.2
【答案】D
【解析】
【详解】A.当时,由图像可知B与地面的摩擦力逐渐增大,A、B间的摩擦力始终为零,A、B都没被拉动,A、B保持静止,故A错误;
B.当时,A、B间的摩擦力开始逐渐变大,B与地面间的摩擦力保持不变,B已经被拉动了,A、B间保持相对静止,故B错误;
C.当时,A、B间的摩擦力大小保持不变,A、B发生了相对滑动,A由滑动摩擦力提供加速度,所以加速度保持不变,故C错误;
D.当时,A、B间发生相对滑动,两者间的静摩擦力最大值为
解得,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(A、B球所受的水平风力等大),则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设A球与悬点间丝线与竖直方向夹角为θ,以A、B为研究对象,水平向右风力大小为2F,则有
以B为研究对象,水平向右风力大小为F,设A、B间丝线与竖直方向夹角为α,则有
比较可知θ<α。
故选B。
6. 甲、乙、丙三个物块(视为质点)用不可伸长的轻绳a、b通过轻滑轮连接,轻滑轮通过轻绳c悬挂于天花板,甲与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接,弹簧处于伸长状态,乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为l。已知乙、丙的质量均为m,甲的质量大于m。物块在运动过程中不会与滑轮相碰,且不计一切阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 剪断轻绳a瞬间,乙的加速度大小为2g
B. 剪断轻绳a后,乙落地的速度大小为
C. 剪断轻绳b瞬间,轻绳c对轻滑轮的拉力大小为4mg
D. 剪断轻绳b后,甲下降时速度最大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.剪断轻绳a瞬间,轻绳b上的弹力突变为零,乙只受重力,加速度大小为g,乙落地的速度大小为,故AB错误;
C.剪断轻绳b之前,轻绳a上的拉力大小为,此时轻绳c对轻滑轮的拉力大小为4mg,剪断轻绳b瞬间,甲有向下的加速度,轻绳a上的拉力会变小,轻绳c对轻滑轮的拉力大小小于4mg,故C错误;
D.设甲的质量为M,剪断轻绳b前,弹簧的弹力大小为,则
剪断轻绳b后甲的速度最大时加速度为零,因甲的质量大于乙,因此弹簧处于压缩状态,设此时弹簧的弹力大小为,则
弹簧的弹力大小为时与弹簧的弹力大小为时,两力的方向相反,故剪断轻绳b后直到甲的速度最大过程中,甲下降的高度为
联立求得
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,倾斜传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,传送带的倾角θ=37°,一个物块以初速度v0从传送带的下端冲上传送带,当v0=4m/s时,物块刚好能到达传送带的上端,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2,物块大小不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 传送带上、下两端间距离为1.2m
B. 当v0=4m/s时,物块在传送带上向上运动的时间为1.2s
C. 当v0=3m/s时,物块在传送带上运动时有三种不同的加速度
D. 当v0=3m/s时,物块离开传送带的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.物块上滑的第一个减速过程的加速度
第二个减速过程的加速度
则传送带上、下两端间距离为
运动的时间,A错误,B正确;
C.当时,物块在传送带上运动时,只有两种加速度,即第一过程先向上的减速的加速度a1,第二过程减速的加速度a2和第三过程反向加速的加速度a2,C错误;
D.当时,物块沿传送带向上运动的最大位移
然后向下加速,加速度为a2,物块离开传送带时的速度大小,D正确。
故选BD。
8. 如图所示,质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。现若使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。下列说法正确的是( )
A. 木箱向上做加速度大小为的匀加速直线运动
B. 木箱向上做加速度大小为的匀减速直线运动
C. 木箱向左做加速度大小为的匀加速直线运动
D. 木箱向右做加速度大小为的匀减速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动,物块A受到的木箱对它的最大静摩擦力要小于弹簧对它的拉力,即
由
解得
所以要使A处于失重状态,即A的加速度要向下,大小为
所以要让木箱在竖直方向向下加速或者向上减速运动,加速度大小,故A错误,B正确;
CD.如果让木箱在水平方向运动,要使弹簧能拉动物块A相对木箱地面向右运动,则物块的加速度要向左,由牛顿第二定律得,
,
代入数据解得
所以木箱要以加速度大小大于向左加速运动或以加速度大小大于向右减速运动,故D正确,C错误;
故选BD。
9. 粗糙水平地面上有一质量为、倾角为的粗糙楔形物体,斜面上有一个质量为的物块,与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为的小球,右上方有一拉力,初始夹角,如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 、间的摩擦力一直减小
B. 绳上拉力先减小再增大
C. 地面对物体的支持力先减小再增大
D. 物体对地面的摩擦力方向水平向右
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.对结点处受力分析,α角大小不变,可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况,如图所示
通过分析可得FT先增大再减小,F一直减小,初始状态,对A分析可得绳子拉力为FT=mg,
对B分析,有FT=2mgsin30°=mg
即一开始B与C间的静摩擦力为零,故当绳子拉力FT从mg先增大再减小到mg,B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小,故AB错误;
C.将B、C看成整体,竖直方向有N地+FTsin30°=(2m+M)g
由于FT先增大再减小,BC总重力不变,故N地先减小再增大,故C正确;
D.由于绳的拉力,B和C有整体向右移的趋势,因此地面对物体C的摩擦力水平向左,根据牛顿第三定律,物体C对地面的摩擦力方向水平向右,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B拴接,物块A紧挨着物块B,两物块相对斜面静止。现对A施加沿斜面向上的拉力,使A、B一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。A、B的质量分别为、m,重力加速度为g,,下列说法正确的是( )
A. 施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C. 整个过程中拉力先增大后不变
D. 拉力F的最大值为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.施加拉力之前,A、B整体受力平衡,根据平衡条件有
施加拉力瞬间A、B开始向上一起做加速度大小为的匀加速直线运动,对A、B整体,根据牛顿第二定律有
解得
对A,根据牛顿第二定律有
解得A、B间的弹力大小为
故A正确;
BD.分离时,A、B间作用力为0,F最大,对A根据牛顿第二定律得
解得
对B根据牛顿第二定律有
解得A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
故B正确,D错误。
C.根据以上分析可知整个过程中拉力F一直增大,故C错误。
故选AB。
二、实验题(共2小题,每空2分,共16分。)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学将木板放在水平桌面上,在木板上铺上白纸,用以记录力的大小和方向。该同学进行实验的主要步骤如甲、乙、丙、丁所示:
(1)该实验采用的科学方法是
A. 控制变量法 B. 理想实验法
C. 等效替代法 D. 理想模型法
(2)关于实验操作,下列说法正确的是 。
A. 图乙中拉圆环的两根细绳必须等长
B. 图乙和图丙中,细线短一些更有利于减小实验误差
C. 图乙对应的操作过程中,仅需记录“O点位置”和“F1、F2的大小”
D. 图乙中的O点和图丙中的O'必须是同一点
E. 在不超过量程的条件下,F1、F2适当大一些,有利于减小实验误差
(3)在步骤乙的操作中,若F1与F2的夹角小于90°,保持O点位置以及拉力F2方向不变,稍微减小F1与F2的夹角,两弹簧测力计示数大小的变化情况为 。
A. F1增大 B. F1减小 C. F2增大 D. F2减小
【答案】(1)C (2)DE (3)AD
【解析】
【小问1详解】
合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
【小问2详解】
AB.图乙中拉圆环两根细绳长度不宜过长,过长不好操作;不宜过短,过短记录力的方向误差大,也不必等长,故AB错误;
C.图乙对应的操作过程中,需记录“O点位置”和“F1、F2的大小和方向”,故C错误;
D.为了保证两次力的作用效果相同,则图丙中的圆环也必须拉到O点,故D正确;
E.在不超过量程的条件下,F1、F2适当大一些,有利于减小实验测量误差,故E正确。
故选DE。
【小问3详解】
保持O点位置不变,则F1与F2的合力F合不变,根据平行四边形定则,可得F1与F2和F合的关系如下图所示
由图可知,若F1与F2的夹角小于90°,保持O点位置以及拉力F2方向不变,稍微减小F1与F2的夹角,则F1增大,F2减小,故选AD。
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
(1)某同学正确操作后,截取一段清晰纸带。如图2所示,建立以计数点0为坐标原点的轴,每5个连续打出的点取一个计数点,分别读出各计数点的位置坐标,再算出相邻相等时间内位移,、、、、、,已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度_______(此空结果保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____
A. 调节滑轮高度使细线与轨道平行
B. 实验时应先启动电源再释放小车
C. 细线下端悬挂槽码的质量应大于小车的质量
D. 每次改变小车的质量时,均需要重新平衡阻力
(3)甲、乙、丙三组同学在“探究质量一定时,加速度与力关系”实验中,将测得的数据在同一个坐标系内描点拟合,作出图像,如图3所示。通过图像可以判断______(填“甲”“乙”“丙”)组小车质量大。
(4)丁组同学在“探究力一定时,加速度与质量关系”实验中,保持槽码质量一定,多次改变小车质量重复此实验,将所得数据绘制在坐标纸上作出图像P(如图4),但由于操作过程某些步骤不正确,图像P没有通过原点,请分析原因:____________________。丁组同学可以根据图像求出槽码质量_____(用字母、、重力加速度表示)。
【答案】(1)1.16
(2)AB (3)丙
(4) ①. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角偏小 ②.
【解析】
【小问1详解】
题意可知相邻计数点时间间隔T=0.1s,根据逐差法可知加速度为
代入数据解得
小问2详解】
A.为使细线对小车的拉力等于小车的合力,调节滑轮高度使细线与轨道平行,故A正确;
B.为充分利用纸带,实验时应先启动电源再释放小车,故B正确;
C.为了使得槽码的重力近似等于小车的牵引力,则细线下端悬挂槽码的质量应远小于小车的质量,故C错误;
D.因平衡摩擦力时满足,两边消去M,可知每次改变小车的质量时,不需要重新平衡阻力,故D错误。
故选AB。
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
可得
可知,图线的斜率为,由图3可知,丙的斜率最小,质量最大。
【小问4详解】
[1]对小车,根据牛顿第二定律
可得
由图可知,当时,加速度为零,说明未平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角偏小。
[2]设小车运动时受到的阻力大小为
则对小车,根据牛顿第二定律
可得
则图线的斜率为
解得
三、解答题(3小题,共44分)
13. 如图所示,水平面AB与斜面BC平滑连接,斜面倾角为37°。质量m=11kg的物体在拉力F1作用下沿水平面向右匀速运动,F1=50 N,方向与水平方向夹角也为37°。滑上斜面后,立即改用拉力F2,使物体沿斜面继续匀速上行。设物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同,已知sin37° =0.6,cos37° =0.8,重力加速度大小g取10 m/s2,物块自B点冲上斜面瞬间速率不变,求:
(1)动摩擦因数μ的大小;
(2)若F2水平向右,要使物体静止在斜面上,F2的大小范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】(1)0.5 (2)
【解析】
【小问1详解】
物体做匀速直线运动,受到的合外力为0
由平衡有关系可知,,又
联立解得
【小问2详解】
水平向右,当最大时,物体有沿斜面向上运动的趋势,摩擦力沿斜面向下。
由平衡关系可得,,又
联立解得
当最小时,物体有沿斜面向下运动的趋势,摩擦力沿斜面向上
由平衡关系可得, ,又
联立解得
故力的范围为
14. 物体在流体中运动时,流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。雨滴在空气中下落,下落过程中可将雨滴看作球体。雨滴速度越来越大,所受空气阻力也越来越大。学校兴趣小组同学为了进一步探究雨滴下落时的阻力情况,查阅资料得到如下信息:
(1)雨滴极小时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,为雨滴半径,为雨滴下落的速度,为流体的黏滞系数。求重力为的极小雨滴匀速下落时的速度大小;
(2)雨滴较大时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,表示流体密度,表示横截面积,为雨滴下落的速度,是阻力系数。
(i)请推导判断阻力系数有无单位,若有请写出它的单位;
(ii)请通过理论推导说明较大雨滴从静止开始下落的运动情况,并做出图像。(要求列式说明,推导过程中所用到的物理量请自行设定)
【答案】(1)
(2)(i) 无单位 (ii)
【解析】
【小问1详解】
当阻力增加到跟雨滴所受的重力相等时,二力平衡,雨滴匀速下落,则极小雨滴匀速下落时,有
又有
联立解得
【小问2详解】
(i)根据,可得
其中ρ表示流体密度,单位是;f表示阻力,单位为N;表示横截面积,单位是;v表示雨滴速度,单位是m/s,则单位为,其中,根据
可知
可得的单位为
可知是一个无单位的量。
(ii)设较大雨滴质量为m,加速度为a,速度为v,重力加速度为g,空气阻力为根据牛顿第二定律可得
解得
雨滴开始运动时,速度为零,阻力为零,加速度为重力加速度g,随着速度的增大,阻力增大,则合力减小,加速度减小,则雨滴做加速度减小的变加速运动,当阻力等于重力时,雨滴速度达到最大,以最大速度做匀速运动。做出图像如图所示
15. 如图甲所示,在粗糙的水平面上放置长为L,质量m=1.0kg的木板B;在B的左端放置小物块A,A的质量m=1.0kg,二者均处于静止状态。给B施加水平向右的恒力F,作用一段时间撤掉F,A恰好不从B上掉下来。自施加F开始计时至AB均停止运动过程A和B的速度时间v-t图像如图乙所示。重力加速度为g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求木板B的长度L;
(2)求恒力F的大小以及A和B之间、B和地面之间的动摩擦因数;
(3)如果A放置在B的最右端,给B施加水平向右的恒力F=8N,为使A不从B上掉下来,求F作用时间应满足的条件。
【答案】(1)3m (2)6N,0.1,0.2
(3)
【解析】
【小问1详解】
整个过程中A、B始终同向运动,A恰好不从B上掉下来,说明木板长度即为0~6s内A、B的相对位移大小,根据v-t图像可得
【小问2详解】
设A和B之间动摩擦因数为μ1,B和地面之间的动摩擦因数为μ2,根据图像可知,0~3s时间内A和B运动状态相同,则加速度为
对A和B整体分析,根据牛顿第二定律
撤掉外力F后,根据图像A的速度大于B的速度,A受到的滑动摩擦力向左,根据牛顿第二定律,
解得
对B分析,根据牛顿第二定律,
解得,
【小问3详解】
当F=8N时,假设A和B一起运动,根据牛顿第二定律可得整体加速度为
此时A的摩擦力超过了最大静摩擦力,假设不成立,则A的加速度
B的加速度
设作用时间为t1,为使A不从B上掉下来,应满足
撤去F后至共速,A继续受向右的滑动摩擦力,加速度不变,B减速,加速度为
经过t2时间AB共速,则
解得
共速时的速度
该过程A的位移
B的位移
该过程相对位移
向左总相对位移
共速到二者均停止运动,A的加速度
A的位移
B的加速度
B的位移
二者相对位移
A不掉下来的临界条件为向左相对位移应大于等于向右相对位移,且向左相对位移小于板长,综上有
解得
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2025—2026学年度上学期2025级
12月月考物理试卷
一、选择题(共10小题,每题4分,总40分,其中1-6题只有一个正确选项,7-10题有多个选项,全对4分,漏选得2分,错选0分)
1. 以竖直向上为正方向,某同学乘电梯开始下楼的加速度a随时间t变化的图线如图所示,则该同学( )
A. 0~4s内处于超重状态
B. 7~10s内处于失重状态
C. t =4s时速度最大
D. 4~7s内处于静止状态
2. 如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知>,则( )
A. 时刻,小物块离A处的距离达到最大
B. 时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C. 0~时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D. 0~时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
3. 一个小球(其密度小于水的密度)从较高的位置落下,落入足够深的水池中。已知在空气中和水中小球会分别受到与速度大小成正比的阻力,则在小球从静止下落、直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图甲所示,物块A、B静止叠放在水平地面上,B受到大小从0开始逐渐增大的水平拉力的作用。A、B间的摩擦力、B与地面间的摩擦力随水平拉力变化的情况如图乙所示。已知物块A的质量,取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 当时,A、B一起向右运动
B. 当时,A、B发生相对运动
C. 当时,A的加速度随的增大而增大
D. A、B两物块间的动摩擦因数为0.2
5. 如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的风力影响(A、B球所受的水平风力等大),则两球达到平衡后的位置可能是( )
A. B.
C. D.
6. 甲、乙、丙三个物块(视为质点)用不可伸长的轻绳a、b通过轻滑轮连接,轻滑轮通过轻绳c悬挂于天花板,甲与地面用劲度系数为k的轻弹簧连接,弹簧处于伸长状态,乙与丙之间的距离和丙到地面的距离相等均为l。已知乙、丙的质量均为m,甲的质量大于m。物块在运动过程中不会与滑轮相碰,且不计一切阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 剪断轻绳a瞬间,乙的加速度大小为2g
B. 剪断轻绳a后,乙落地的速度大小为
C. 剪断轻绳b瞬间,轻绳c对轻滑轮的拉力大小为4mg
D. 剪断轻绳b后,甲下降时速度最大
7. 如图所示,倾斜传送带以v=2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,传送带的倾角θ=37°,一个物块以初速度v0从传送带的下端冲上传送带,当v0=4m/s时,物块刚好能到达传送带的上端,物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g取10m/s2,物块大小不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列说法正确的是( )
A. 传送带上、下两端间距离为1.2m
B. 当v0=4m/s时,物块在传送带上向上运动的时间为1.2s
C. 当v0=3m/s时,物块在传送带上运动时有三种不同的加速度
D. 当v0=3m/s时,物块离开传送带的速度大小为
8. 如图所示,质量为0.5kg的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内,A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3。A的右边被一根轻弹簧用1.2N的水平拉力向右拉着而保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。现若使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动。下列说法正确的是( )
A. 木箱向上做加速度大小为的匀加速直线运动
B. 木箱向上做加速度大小为匀减速直线运动
C. 木箱向左做加速度大小为的匀加速直线运动
D. 木箱向右做加速度大小为的匀减速直线运动
9. 粗糙水平地面上有一质量为、倾角为粗糙楔形物体,斜面上有一个质量为的物块,与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为的小球,右上方有一拉力,初始夹角,如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 、间的摩擦力一直减小
B. 绳上拉力先减小再增大
C. 地面对物体的支持力先减小再增大
D. 物体对地面的摩擦力方向水平向右
10. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平面上,轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B拴接,物块A紧挨着物块B,两物块相对斜面静止。现对A施加沿斜面向上的拉力,使A、B一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。A、B的质量分别为、m,重力加速度为g,,下列说法正确的是( )
A. 施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B. A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
C. 整个过程中拉力先增大后不变
D. 拉力F的最大值为
二、实验题(共2小题,每空2分,共16分。)
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学将木板放在水平桌面上,在木板上铺上白纸,用以记录力的大小和方向。该同学进行实验的主要步骤如甲、乙、丙、丁所示:
(1)该实验采用的科学方法是
A. 控制变量法 B. 理想实验法
C. 等效替代法 D. 理想模型法
(2)关于实验操作,下列说法正确的是 。
A. 图乙中拉圆环的两根细绳必须等长
B. 图乙和图丙中,细线短一些更有利于减小实验误差
C. 图乙对应的操作过程中,仅需记录“O点位置”和“F1、F2的大小”
D. 图乙中的O点和图丙中的O'必须是同一点
E. 在不超过量程条件下,F1、F2适当大一些,有利于减小实验误差
(3)在步骤乙的操作中,若F1与F2的夹角小于90°,保持O点位置以及拉力F2方向不变,稍微减小F1与F2的夹角,两弹簧测力计示数大小的变化情况为 。
A. F1增大 B. F1减小 C. F2增大 D. F2减小
12. “探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图1所示。
(1)某同学正确操作后,截取一段清晰纸带。如图2所示,建立以计数点0为坐标原点的轴,每5个连续打出的点取一个计数点,分别读出各计数点的位置坐标,再算出相邻相等时间内位移,、、、、、,已知打点计时器的打点周期为,则小车加速度_______(此空结果保留三位有效数字)。
(2)下列说法正确的是_____
A. 调节滑轮高度使细线与轨道平行
B. 实验时应先启动电源再释放小车
C. 细线下端悬挂槽码的质量应大于小车的质量
D. 每次改变小车的质量时,均需要重新平衡阻力
(3)甲、乙、丙三组同学在“探究质量一定时,加速度与力关系”实验中,将测得的数据在同一个坐标系内描点拟合,作出图像,如图3所示。通过图像可以判断______(填“甲”“乙”“丙”)组小车质量大。
(4)丁组同学在“探究力一定时,加速度与质量关系”实验中,保持槽码质量一定,多次改变小车质量重复此实验,将所得数据绘制在坐标纸上作出图像P(如图4),但由于操作过程某些步骤不正确,图像P没有通过原点,请分析原因:____________________。丁组同学可以根据图像求出槽码质量_____(用字母、、重力加速度表示)。
三、解答题(3小题,共44分)
13. 如图所示,水平面AB与斜面BC平滑连接,斜面倾角为37°。质量m=11kg的物体在拉力F1作用下沿水平面向右匀速运动,F1=50 N,方向与水平方向夹角也为37°。滑上斜面后,立即改用拉力F2,使物体沿斜面继续匀速上行。设物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同,已知sin37° =0.6,cos37° =0.8,重力加速度大小g取10 m/s2,物块自B点冲上斜面瞬间速率不变,求:
(1)动摩擦因数μ大小;
(2)若F2水平向右,要使物体静止在斜面上,F2大小范围。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
14. 物体在流体中运动时,流体的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大。雨滴在空气中下落,下落过程中可将雨滴看作球体。雨滴速度越来越大,所受空气阻力也越来越大。学校兴趣小组同学为了进一步探究雨滴下落时的阻力情况,查阅资料得到如下信息:
(1)雨滴极小时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,为雨滴半径,为雨滴下落的速度,为流体的黏滞系数。求重力为的极小雨滴匀速下落时的速度大小;
(2)雨滴较大时,下落过程中受到的阻力可以表示为:,表示流体密度,表示横截面积,为雨滴下落的速度,是阻力系数。
(i)请推导判断阻力系数有无单位,若有请写出它的单位;
(ii)请通过理论推导说明较大雨滴从静止开始下落的运动情况,并做出图像。(要求列式说明,推导过程中所用到的物理量请自行设定)
15. 如图甲所示,在粗糙的水平面上放置长为L,质量m=1.0kg的木板B;在B的左端放置小物块A,A的质量m=1.0kg,二者均处于静止状态。给B施加水平向右的恒力F,作用一段时间撤掉F,A恰好不从B上掉下来。自施加F开始计时至AB均停止运动过程A和B的速度时间v-t图像如图乙所示。重力加速度为g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求木板B的长度L;
(2)求恒力F的大小以及A和B之间、B和地面之间的动摩擦因数;
(3)如果A放置在B的最右端,给B施加水平向右的恒力F=8N,为使A不从B上掉下来,求F作用时间应满足的条件。
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