精品解析:四川省成都市树德中学2025-2026学年高一上学期期末模拟考试物理试卷
2026-01-22
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内容正文:
四川省树德中学2025级高一上期末模拟考试
一、单选题
1. 力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
【答案】A
【解析】
【详解】A.伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因,选项A正确;
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,故B错误;
C.牛顿第一定律是逻辑思维的产物,不能通过现代实验手段直接验证,选项C错误;
D.亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落的快;伽利略提出在只有重力作用时,轻的物体和重的物体下落一样快,故D错误。
故选A。
2. 某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时,传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示:纵坐标为压力,横坐标为时间,由图线可知,该同学的体重为647N,除此以外,还可以得到以下信息( )
A. 1s时人在下蹲的最低点 B. 2s时人已处于起立静止状态
C. 该同学做了2次下蹲-起立的动作 D. 起立过程中人先超重后失重
【答案】D
【解析】
【详解】A.1s时人失重,加速度向下,即人向下加速,人不在下蹲的最低点,A错误;
B.2s时人下蹲结束,已处于下蹲到最低点的静止状态,B错误;
C.该同学下蹲时先失重后超重,站立时先超重后失重,则该同学做了一次下蹲—起立的动作,C错误;
D.起立过程中人先向上先加速后减速,则先超重后失重,D正确。
故选D。
3. 如图所示,一条两岸平直的小河,宽,河水流速的大小处处相等,一人驾驶小船由渡口A驶向渡口B,船头始终垂直于河岸,已知船在静水中航速恒定,且船在静水中的速度与河水的流速之比为1∶2,若该船到达对岸需要50s。以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 河水流速大小为2m/s
B. 船的合速度大小为2m/s
C. 船的位移大小为
D. 船渡河的轨迹是一条直线,且与河岸的夹角等于
【答案】C
【解析】
【详解】船在静水中的速度大小为
船在静水中的速度与河水的流速之比为1∶2,则河水流速大小为
船的合速度大小为
船的位移大小为
船渡河的轨迹是一条直线,设与河岸的夹角为,则有
可得
故选C。
4. 某大桥如图甲所示,图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索,每两根吊索之间距离相等,若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下,汽车通过吊索D时的瞬时速度为,通过DE段的时间为t,则( )
A. 汽车通过吊索A时的速度大小为
B. 汽车减速的时间等于4t
C. 汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
【答案】D
【解析】
【详解】AB.设汽车做减速运动的加速度大小为,每两根吊索之间的距离为,减速运动所用的时间为,将汽车的匀减速直线运动逆向看成初速度为0的匀加速直线运动,则根据题已知可得从E到D有
,
从E到A有
解得
,
则由速度与时间的关系可得
故AB错误;
C.由逆向思维,从E到C有
解得
AE段的平均速度
显然
故C错误;
D.汽车减速运动的总时间为2t,通过DE段的时间为t,则通过AD段的时间也为t,由此可得汽车通过AD段的平均速度
汽车通过DE段平均速度
可得
故D正确。
故选D。
5. 如图所示,一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上,通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降。在下降过程中,工人腿部与竖直玻璃墙的夹角,且保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向,小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角,连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角,且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量,小木板的质量可忽略不计,。假设工人姿势保持不变,下列说法正确的是( )
A. 此时,玻璃墙对脚的作用力大小为
B. 此时,AB、AC绳上的张力大小均为400N
C. 从该时刻起,工人缓慢下降过程中,玻璃墙对脚的作用力逐渐减小
D. 从该时刻起,工人缓慢下降过程中,OA绳上的张力逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.对工人受力分析如图所示
此时,玻璃墙对脚的作用力大小为
故A错误;
B.此时OA绳上的张力大小为
由于AB、AC具有对称性,且AB、AC绳上张力的合力大小与OA绳上的张力大小相等方向相反、合力为零,则可得
,
解得
故B错误;
CD.从该时刻起,工人缓慢下降过程中,作出力的矢量三角形,如图所示
随着工人缓慢下降,绳OA与竖直方向的夹角逐渐减小,根据动态变化过程可知,玻璃墙对脚的作用力逐渐减小,OA绳上的张力逐渐增大,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示,某同学将一质量为m的象棋子放在静置于水平课桌上的物理课本中央,课本质量为M。用水平恒力F作用于课本,将其从象棋子下方抽出。假设课桌足够长,象棋子与课本、课本与桌面的动摩擦系数均为μ,象棋子离开课本所需时间为t,离开课本时速度为v。象棋子可视为质点,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 其他条件不变,m越大,t越长,v越大
B. 其他条件不变,M越大,t越短,v越小
C. 其他条件不变,F越大,t越短,v越小
D. 其他条件不变,μ越大,t越长,v越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.对象棋子由牛顿第二定律有
解得
由速度与时间的关系可得
对课本由牛顿第二定律有
解得
设象棋子与课本的相对位移为,则有
解得
其中
可知,其他条件不变,m越大,则越小,时间t越长,而象棋子得速度
可知越大,故A正确,不符合题意;
B.其他条件不变,M越大,则越小,时间t越长,而象棋子的速度v越大,故B错误,符合题意;
C.其他条件不变,F越大,则越大,时间t越短,则象棋子的速度v越小,故C正确,不符合题意;
D.其他条件不变,μ越大,则越小,时间t越长,则象棋子的速度v越大,故D正确,不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,光滑斜面体ABC固定在水平面上,倾角,顶角,物块a和长木板b分别放在斜面BC和AB上,细线绕过固定在斜面顶点的轻质光滑定滑轮,两端分别与物块a和长木板b相连,滑轮两侧的细线分别与两侧的斜面平行,长木板b上放置一质量为m的物块c,b与c间的动摩擦系数为μ,长木板b质量为2m,物块a质量为(大小可调节),开始时,a、b、c的初速度均为零。重力加速度,,,下列判断正确的是( )
A. 剪断绳子的瞬间,a的加速度为,b的加速度为,c的加速度为0
B. 当,时,b、c的加速度均为,方向沿斜面向下
C. 当,时,b、c的加速度均为,方向沿斜面向上
D. 当,时,b与c将相对滑动
【答案】D
【解析】
【详解】A.剪断绳子的瞬间,对a分析,根据牛顿第二定律有
解得
当b与c间的动摩擦系数足够大时,b与c将保持相对静止向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
即此时,b、c的加速度均为,故A错误;
B.假设b与c能够保持相对静止,对a、b、c整体有
解得
物块b能够获得的最大加速度为
物块c加速度不可能大于物块b,可知,假设成立,b、c的加速度均为,方向沿斜面向下,故B错误;
C.假设b与c能够保持相对静止,对a、b、c整体有
解得
方向沿斜面向上,由于,可知,物块c能够获得沿斜面向上的最大加速度为
可知,假设成立,b、c将保持相对静止,加速度均为,方向沿斜面向下,故C错误;
D.假设b与c能够保持相对静止,对a、b、c整体有
由于,解得
方向沿斜面向上,由于,可知,物块c能够获得沿斜面向上的最大加速度为
可知,假设不成立,b与c将相对滑动,故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 如图为某同学记录的A、B两物体的运动图像,横轴为时间t,纵轴忘记标记。已知A、B两物体同时从同一位置出发,已知图中两阴影部分面积相等,B物体运动图像为一条直线。则下列说法正确的是( )
A. 若纵轴为位置x,则A物体一定做曲线运动
B. 若纵轴为位置x,则A、B在过程中平均速度相同
C. 若纵轴为速度v,则A、B在时相遇
D. 若纵轴为速度v,则A、B在时相遇
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若纵轴为位置x,图象只能描述直线运动,则A物体一定做直线运动,故A错误;
B.若纵轴为位置x,则A、B在过程中位移相同,所用时间相同,平均速度相同,故B正确;
C.若纵轴为速度v,图象与坐标轴围成的面积表示位移,在末,A、B两物体图象与坐标轴围成的面积相等,则位移相等,A、B两物体同时从同一位置出发,则A、B在时相遇,故C正确;
D.若纵轴为速度v,在末,A物体图象与坐标轴围成的面积大于A物体图象与坐标轴围成的面积,则A的位移大于B的位移,故在时,A、B未相遇,故D错误。
故选BC。
9. 某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 行李始终受三个力的作用
B. 行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 行李0.5s时与传送带相对静止
D. 行李相对传送带发生了0.5m的位移
【答案】BC
【解析】
【详解】C.行李无初速度地放在传送带上,行李相对于传送带向右运动,行李所受滑动摩擦力方向向左,行李开始向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
其中
解得
令经历时间,行李与传送带达到相等速度,则有
解得
此过程行李的位移
可知,行李0.5s时与传送带相对静止,故C正确;
A.结合上述可知,行李开始向左做匀加速直线运动,此过程受重力、支持力与向左的滑动摩擦力三个力作用,随后行李又以与传送带相等的速度向左做匀速直线运动,此过程行李受重力与支持力二个力作用,该过程行李不受摩擦力作用,故A错误;
B.结合上述可知,行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力,故B正确;
D.结合上述可知,历时0.5s行李与传送带达到共同速度,此过程传送带匀速运动位移
此过程行李相对传送带发生的位移
匀速过程没有发生相对运动,即行李相对传送带发生了0.25m的位移,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在倾角为的带有挡板的光滑斜面体的底端,另一端和质量的小物块A相连,质量为(未知)的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动,稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下,稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度,。下列说法正确的是( )
A. 若换用劲度系数更大的弹簧,的值会变大
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据图乙可知,加速度为时,弹簧处于原长,此时A、B恰要分离,且此时A、B整体所受合外力为斜面对整体的支持力与重力的合力,受力分析如图所示
则有
解得
显然,的值与弹簧的劲度系数无关,无论弹簧劲度系数多大,当弹簧恢复原长时,A、B整体所受合外力始终是其整体重力与斜面支持力的合力,合力不变则加速度不变,即的值不变,故A错误,B正确;
CD.根据图乙可知,当加速度为0时,即整个系统处于静止状态时,此时弹簧被压缩,弹簧的形变量为
对A、B整体由平衡条件有
而由于A与弹簧连接,当时,图乙中另一纵轴截距的意义为
其中
联立解得
,
故C错误,D正确。
故选BD。
三、实验题
11. “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)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)本实验采用的科学方法是_______________________。
(3)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图丙所示,读数为________N。
(4)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中正确的是 。
A. 拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B. 拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C. 橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要尽可能大些
D. 拉力F1和F2的夹角越大越好
【答案】(1)F′ (2)等效替代
(3)4.00 (4)B
【解析】
【小问1详解】
F1与F2合力的实验值是指通过实验得到值,即用一个弹簧拉绳套时测得的力的大小和方向,而理论值(实际值)是指通过平行四边形得出的值,故F′是力F1与F2合力的实验值,其方向一定沿AO方向。
【小问2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”的科学方法。
【小问3详解】
结合图乙可知,弹簧测力计最小刻度为0.1N,则读数为4.00N;
【小问4详解】
A.拉橡皮条的细绳要长一些,但不一定必须等长,选项A错误;
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行,选项B正确;
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力大小要适当,选项C错误;
D.拉力F1和F2的夹角大小要适当,并非越大越好,选项D错误。
故选B。
12. 某物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时,小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小,所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计,实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。
(1)实验中正确的做法是______________(填正确答案标号)。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)某次实验中,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小____________(结果保留2位有效数字)。
(3)某同学按照正确的实验步骤操作,得出多组数据,以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出了图,其中正确的是______________(填正确答案标号)
A. B. C.
(4)另一同学在使用同一装置做实验时,发现力传感器损坏,无法读出轻绳拉力的示数,但是仍然利用上述实验装置进行了新的探究,步骤如下:
①测出砂和砂桶的总质量m,并记录对应的小车运动时的加速度a;
②改变m,重复步骤①,得到多组m、a的数据;
③以a为纵轴,m为横轴作出的a-m图像,发现图像为曲线,为了得到两者的线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴,以为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b,斜率为k,则还可以求得实验中所用小车质量为______________。(均用题中所给的字母表示)
【答案】 ①. BC##CB ②. 0.93 ③. A ④.
【解析】
【详解】(1)[1]AD.绳子的拉力可由力传感器测得,不需要用天平测出砂和砂桶的总质量,不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M,故AD错误;
B.平衡阻力时,应将带滑轮的长木板另一侧的垫高,故将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力,故B正确;
C.为打点稳定,小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,故C正确。
故选BC。
(2)[2]相邻两计数点的时间间隔为
根据逐差法求出小车的加速度大小为
(3)[3]根据牛顿第二定律有
整理得
可知正确的图为图A。
故选A。
(4)[4]根据牛顿第二定律有
整理得
线性图像的纵截距为
斜率为
小车质量为
四、解答题
13. 女排世联赛2023赛季首秀,中国女排与去年世锦赛亚军巴西女排激战5局,惊险取得开门红。中国女排主攻手李盈莹在距离地面高处将排球击出,排球以大小为的初速度水平飞出:巴西队员在离地处将排球垫起,垫起前后的速度大小相等,方向相反。取重力加速度,不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起后瞬间的速度大小及方向。
【答案】(1)4.8m;(2)10m/s,方向与水平方向夹角为37°向上
【解析】
【详解】(1)设排球被垫起前在空中飞行的时间为t,则
解得
则排球被垫起前在空中飞行的水平距离为
(2)排球被垫起前瞬间在竖直方向速度的大小为
根据速度的合成可得
设v的方向与水平方向夹角为,如图所示,根据几何关系有
被垫起后瞬间速度大小相等,方向相反,所以速度大小为10m/s,方向与水平方向夹角为37°向上。
14. 滑索装置可以简化成如下模型,倾角为的轨道上套一个质量为m的圆环P,质量为3m的座椅和圆环P之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时,工人对座椅施加一个拉力F,使座椅从圆环正下方的A点缓慢移动,直到轻绳水平,座椅到达B点,此时,拉力与轻绳的夹角为,整个过程圆环P保持静止,重力加速度为g,求:
(1)座椅静止在A点时,轨道对圆环P的摩擦力
(2)座椅到达B点时,轨道对圆环P的摩擦力;
【答案】(1),沿斜面向上;(2)mg,沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)座椅静止在A点时,将座椅和圆环看成整体,根据平衡条件可得
方向沿斜面向上。
(2)绳套到达B点时,设轻绳上的拉力为F,对质量为3m的座椅,受力分析如图a所示。由平衡条件可得
设轨道对滑轮的摩擦力大小为f,弹力大小为N,对滑轮受力分析如图b所示,由平衡条件可得
解得
方向沿斜面向下。
15. 如图所示,离地面足够高处有一竖直空管,管长为,M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度向下做匀速直线运动,同时在距空管N端面正下方处有一小球开始做自由落体运动。已知重力加速度的大小,求:
(1)若经过,小球与N端面等高,求空管的速度大小;
(2)若小球运动中恰好未穿过M端面,求空管的速度大小,及小球在空管中运动的时间。
【答案】(1)2m/s;(2)2m/s,0.2s
【解析】
【详解】(1)根据题意可得
代入数据解得
(2)若小球运动中恰好未穿过M端面,则可知当小球到达M端面时恰好与空管达到共速,则有
联立解得
,
根据(1)中可知,时小球恰好到达N端面,在可知小球从N端面到达M端面所用的时间为0.1s,小球与空管在M端面达到共速后设在经过时间小球离开空管,则有
解得
由此可得小球在空管中运动的时间
16. 如图甲所示,质量为的木板静止在光滑水平面上,质量为的物块以初速度滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)分析可知,恒力F较小时,则物块会从木板的右端滑下,求木板的长度(不用写出具体计算过程,根据图像分析即可)。
(2)当恒力时,物块在木板上运动的时间多长?物块从木板上滑离时的速度有多大?
(3)图乙中BC、DE均为直线段,求这两段恒力F的取值范围及函数关系式。
【答案】(1)1m (2),
(3)当时;当时
【解析】
【小问1详解】
在AB段,拉力F较小,物体在木板上相对于木板滑动的路程保持不变,说明物块会从板右侧滑离木板,则有
【小问2详解】
以初速度为正方向,物块的加速度大小为
对木板由牛顿第二定律得
解得木板的加速度大小为
由(1)知板长;滑块相对木板的路程为
联立解得
或
当时,滑块的速度为2m/s,木板的速度为4m/s,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,应舍弃,故所求时间为。物块滑离木板时有
解得物块从木板上滑离时的速度大小为
【小问3详解】
当F较小时,物块将从木板右端滑下,当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v,历时,由牛顿第二定律得
由速度关系得
由位移关系得
联立解得
由图乙知,相对路程,代入解得
即当时,物块刚好不会从长木板右端滑下,对应点B的坐标为(,)。
当F继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度:当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,由牛顿第二定律得
,
由于静摩擦力存在最大值,所以
联立解得
则BC段函数关系式是
()
当时,对应乙中的DE段,当两都速度相等后,物块相对于木板向左滑动,木板上相对于木板滑动的路程为
当两者具有共同速度v,历时t,根据速度时间关系可得
根据位移关系得
联立解得,DE段函数关系式
()
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四川省树德中学2025级高一上期末模拟考试
一、单选题
1. 力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A. 伽利略通过理想实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
B. 笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C. 牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
D. 亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
2. 某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时,传感器记录的压力随时间变化的图线如图所示:纵坐标为压力,横坐标为时间,由图线可知,该同学的体重为647N,除此以外,还可以得到以下信息( )
A. 1s时人在下蹲的最低点 B. 2s时人已处于起立静止状态
C. 该同学做了2次下蹲-起立的动作 D. 起立过程中人先超重后失重
3. 如图所示,一条两岸平直的小河,宽,河水流速的大小处处相等,一人驾驶小船由渡口A驶向渡口B,船头始终垂直于河岸,已知船在静水中航速恒定,且船在静水中的速度与河水的流速之比为1∶2,若该船到达对岸需要50s。以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 河水流速大小为2m/s
B. 船的合速度大小为2m/s
C. 船的位移大小为
D. 船渡河的轨迹是一条直线,且与河岸的夹角等于
4. 某大桥如图甲所示,图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索,每两根吊索之间距离相等,若汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动,刚好在吊索E处停下,汽车通过吊索D时的瞬时速度为,通过DE段的时间为t,则( )
A. 汽车通过吊索A时的速度大小为
B. 汽车减速的时间等于4t
C. 汽车通过吊索C时的瞬时速度等于通过AE段的平均速度
D. 汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
5. 如图所示,一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上,通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降。在下降过程中,工人腿部与竖直玻璃墙的夹角,且保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向,小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角,连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角,且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量,小木板的质量可忽略不计,。假设工人姿势保持不变,下列说法正确的是( )
A. 此时,玻璃墙对脚的作用力大小为
B. 此时,AB、AC绳上的张力大小均为400N
C. 从该时刻起,工人缓慢下降过程中,玻璃墙对脚的作用力逐渐减小
D. 从该时刻起,工人缓慢下降过程中,OA绳上的张力逐渐减小
6. 如图所示,某同学将一质量为m的象棋子放在静置于水平课桌上的物理课本中央,课本质量为M。用水平恒力F作用于课本,将其从象棋子下方抽出。假设课桌足够长,象棋子与课本、课本与桌面的动摩擦系数均为μ,象棋子离开课本所需时间为t,离开课本时速度为v。象棋子可视为质点,不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 其他条件不变,m越大,t越长,v越大
B. 其他条件不变,M越大,t越短,v越小
C. 其他条件不变,F越大,t越短,v越小
D. 其他条件不变,μ越大,t越长,v越大
7. 如图所示,光滑斜面体ABC固定在水平面上,倾角,顶角,物块a和长木板b分别放在斜面BC和AB上,细线绕过固定在斜面顶点的轻质光滑定滑轮,两端分别与物块a和长木板b相连,滑轮两侧的细线分别与两侧的斜面平行,长木板b上放置一质量为m的物块c,b与c间的动摩擦系数为μ,长木板b质量为2m,物块a质量为(大小可调节),开始时,a、b、c的初速度均为零。重力加速度,,,下列判断正确的是( )
A. 剪断绳子的瞬间,a的加速度为,b的加速度为,c的加速度为0
B. 当,时,b、c的加速度均为,方向沿斜面向下
C. 当,时,b、c的加速度均为,方向沿斜面向上
D. 当,时,b与c将相对滑动
二、多选题
8. 如图为某同学记录的A、B两物体的运动图像,横轴为时间t,纵轴忘记标记。已知A、B两物体同时从同一位置出发,已知图中两阴影部分面积相等,B物体运动图像为一条直线。则下列说法正确的是( )
A. 若纵轴为位置x,则A物体一定做曲线运动
B. 若纵轴为位置x,则A、B在过程中平均速度相同
C. 若纵轴为速度v,则A、B在时相遇
D. 若纵轴为速度v,则A、B在时相遇
9. 某高铁站的安全检查仪用于对乘客的行李进行安全检查。其水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 行李始终受三个力的作用
B. 行李先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 行李0.5s时与传送带相对静止
D. 行李相对传送带发生了0.5m的位移
10. 如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在倾角为的带有挡板的光滑斜面体的底端,另一端和质量的小物块A相连,质量为(未知)的物块B紧靠A一起静止。现用水平推力使斜面体以加速度a向左匀加速运动,稳定后弹簧的形变量大小为x。在不同推力作用下,稳定时形变量大小x随加速度a的变化如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度,。下列说法正确的是( )
A. 若换用劲度系数更大的弹簧,的值会变大
B.
C.
D.
三、实验题
11. “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)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是_____。
(2)本实验采用的科学方法是_______________________。
(3)某次实验中,一弹簧测力计的指针位置如图丙所示,读数为________N。
(4)某同学在做该实验时有下面的一些想法,其中正确的是 。
A. 拉橡皮条的细绳要长一些,且必须等长
B. 拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应与木板平行
C. 橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要尽可能大些
D. 拉力F1和F2的夹角越大越好
12. 某物理兴趣小组的同学设计了如图甲所示的实验装置来探究“当小车质量不变时,小车加速度和合力之间的关系”。装置中质量不计的力传感器可以测出与之连接的轻绳拉力的大小,所有滑轮的质量以及与转轴间的摩擦忽略不计,实验过程中木板上方的轻绳始终保持与木板平行。
(1)实验中正确的做法是______________(填正确答案标号)。
A.用天平测出砂和砂桶的总质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡阻力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的质量M
(2)某次实验中,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出,测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小____________(结果保留2位有效数字)。
(3)某同学按照正确的实验步骤操作,得出多组数据,以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出了图,其中正确的是______________(填正确答案标号)
A. B. C.
(4)另一同学在使用同一装置做实验时,发现力传感器损坏,无法读出轻绳拉力的示数,但是仍然利用上述实验装置进行了新的探究,步骤如下:
①测出砂和砂桶的总质量m,并记录对应的小车运动时的加速度a;
②改变m,重复步骤①,得到多组m、a的数据;
③以a为纵轴,m为横轴作出的a-m图像,发现图像为曲线,为了得到两者的线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴,以为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的纵截距为b,斜率为k,则还可以求得实验中所用小车质量为______________。(均用题中所给的字母表示)
四、解答题
13. 女排世联赛2023赛季首秀,中国女排与去年世锦赛亚军巴西女排激战5局,惊险取得开门红。中国女排主攻手李盈莹在距离地面高处将排球击出,排球以大小为的初速度水平飞出:巴西队员在离地处将排球垫起,垫起前后的速度大小相等,方向相反。取重力加速度,不计空气阻力。求:
(1)排球被垫起前在水平方向飞行的距离x;
(2)排球被垫起后瞬间的速度大小及方向。
14. 滑索装置可以简化成如下模型,倾角为的轨道上套一个质量为m的圆环P,质量为3m的座椅和圆环P之间用不可伸长的轻绳相连。某次检修时,工人对座椅施加一个拉力F,使座椅从圆环正下方的A点缓慢移动,直到轻绳水平,座椅到达B点,此时,拉力与轻绳的夹角为,整个过程圆环P保持静止,重力加速度为g,求:
(1)座椅静止在A点时,轨道对圆环P的摩擦力
(2)座椅到达B点时,轨道对圆环P的摩擦力;
15. 如图所示,离地面足够高处有一竖直空管,管长为,M、N为空管的上、下两端面。空管以恒定的速度向下做匀速直线运动,同时在距空管N端面正下方处有一小球开始做自由落体运动。已知重力加速度的大小,求:
(1)若经过,小球与N端面等高,求空管的速度大小;
(2)若小球运动中恰好未穿过M端面,求空管的速度大小,及小球在空管中运动的时间。
16. 如图甲所示,质量为的木板静止在光滑水平面上,质量为的物块以初速度滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)分析可知,恒力F较小时,则物块会从木板的右端滑下,求木板的长度(不用写出具体计算过程,根据图像分析即可)。
(2)当恒力时,物块在木板上运动的时间多长?物块从木板上滑离时的速度有多大?
(3)图乙中BC、DE均为直线段,求这两段恒力F的取值范围及函数关系式。
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