内容正文:
第三部分 综合检测卷 答案
1.C 13 052千米是列车运动的轨迹长度,是路程,不是位移大小,A错误;加速度a=是比值定义法,加速度大小与Δv和Δt均无关,B错误;用质点代替列车,忽略列车的大小和形状等次要因素,突出质量这一主要因素,这种方法叫理想模型法,C正确;列车过弯道时,超速会使所需向心力增大,铁轨对列车的弹力变化,会加剧对弯道外轨的磨损,不是内轨,D错误。
2.D 由Δx=aT2,得a==0.5 m/s2,x3-x2=x4-x3,所以第2 s内的位移x2=1.5 m,A、C错误,D正确;第3 s末的瞬时速度等于2~4 s内的平均速度,所以v3==2.25 m/s,B错误。
3.C 小球自由下落满足h=gt2,得下落时间为t0= =1 s。若小球恰好落入小车最左端,则由L+s=at,得小车运动时间t左=6 s,对应时间t2=t左-t0=5 s,故选C。
4.B 对小球受力分析,如图所示根据平衡条件可得2FNsin θ=mg,解得每根筷子对小球的支持力大小为FN=,故选B。
5.D 物体的质量是惯性大小的唯一量度,质量不变惯性大小不变,因此骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性不变,A错误;在手的握力一定时,把手的花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,B错误;在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力大小不相等,不是一对平衡力,C错误;由牛顿第一定律可知,骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动,D正确。
6.C v-t图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得x=(74-25+94)×20×m=1430 m,故选C。
7.D 根据照片显示的信息,可知a球从A点开始在竖直方向与b球自B点开始在竖直方向具有相同的运动情景,而b球做自由落体运动,故可以确定a球是从A点水平抛出,且a球沿竖直方向的运动是自由落体运动,故A、B错误;根据照片显示的信息,可知在相同时间内a球在水平方向通过对位移相同,则a球沿水平方向的运动是匀速直线运动,故C错误;根据照片显示的信息,a球与b球在竖直方向的距离保持不变,故当a球与b球处于同一竖直线时,a球与b球在水平方向的距离为0, a球与b球之间的距离最小,此时a球与b球运动了0.2 s,故D正确。
8.C 汽车在拱形桥最高点有mg-N=m,该限速标志所示速度约v=20 m/s=72 km/h≈70 km/h,故选C。
9.AD 设汽车经过A路标时速度为v,又由于汽车在AB段速度增加量为Δv=2 m/s,故通过B时速度为v+2 m/s,同理通过C时速度为v+6 m/s,根据匀变速直线运动的速度与位移关系(v+2 m/s)2-v2=2a·AB,(v+6 m/s)2-(v+2 m/s)2=2a·BC,联立解得v=2 m/s,a=2 m/s2,故C错误,D正确;汽车在AB段的平均速度大小==m/s=3 m/s,故A正确;汽车在BC段的平均速度大小为′= m/s=6 m/s,汽车从B处运动到C处的时间为t==2 s,故B错误。
10.AC 牛顿第三定律适用于物体任何状态,作用力和反作用力的方向总是相反的,故A正确;有摩擦力必有弹力,有弹力不一定有摩擦力,没有弹力也没有摩擦力,故B错误;物体间发生相对滑动时,物体间的摩擦力才是滑动摩擦力,所以相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时,才受滑动摩擦力,故C正确;静摩擦力和滑动摩擦力可以是阻力,也可以是动力,故D错误。
11.ABC 当F>20 N时,根据牛顿第二定律F-f=ma,a=- ,由题图得k==,可得物体的质量为5 kg。将F=20 N时,a=1 m/s2,代入F-f=ma,得物体受到的摩擦力f=15 N,由f=μFN=μmg,可得物体的动摩擦因数μ,故A、B、C正确;因为题图只给出作用力与加速度的对应关系,且物体做加速度逐渐增大的加速运动,因没有时间,故无法算得物体的加速度为2 m/s2时物体的速度,故D错误。
12.BD 绳子对物体的拉力为0时的最大角速度ω0,此时由最大静摩擦力提供向心力,有μmg=mrω,ω0= 。当ω> 时,绳子上的拉力和最大静摩擦力提供向心力,随着角速度的增大,拉力增大,静摩擦力为最大静摩擦力,保持不变。故B正确,C错误;当ω≤ 时,静摩擦力提供向心力,绳子的拉力为零。物体角速度达到 之后,角速度继续增大,绳子拉力从零开始逐渐增大。故A错误,D正确。
13.解析 (1)根据v=可知,滑块经过两个光电门时的速度大小分别为v1==0.1 m/s,v2==0.3 m/s。
(2)据v-v=2aL可知,滑块的加速度大小为a==5×10-2 m/s2。
(3)遮光板的宽度越小,瞬时速度的测量误差越小;两光电门的间距越大,测量L的相对误差越小,故选BC。
答案 (1)0.1 0.3 (2)5×10-2 (3)BC
14.解析 (1)题图1中弹簧测力计最小分度值为0.1 N,所以弹簧测力计读数为2.10 N。
(2)用一只弹簧测力计拉结点时F′与橡皮条一定在同一直线上,故甲同学的实验结果比较符合实验事实。
(3)根据胡克定律有Fx=k·Δx,k== N/m=40.0 N/m。
答案 (1)2.10 (2)甲 (3)40.0
15.解析 (1)由位移时间公式x0=a1t2,解得加速度的大小a1=2 m/s2。
(2)由牛顿第二定律可得F-μmg=ma1
解得动摩擦因数的大小μ=0.1。
(3)2 s后物块的速度v1=a1t=2×2 m/s=4 m/s
外力F撤去后,由牛顿第二定律可得-μmg=ma2
解得加速度a2=-1 m/s2
由速度位移关系公式v2-v=2ax,可得位移大小x== m=8 m。
答案 (1)2 m/s2 (2)0.1 (3)8 m
16.解析 (1)轿车的位移为从初位置A指向末位置B的有向线段,其长度l=r=×60 m≈85 m。
(2)路程等于弧长s=rθ=60× m≈94.2 m。
(3)由公式an=得an= m/s2=15 m/s2。
答案 (1)85 m (2)94.2 m (3)15 m/s2
17.解析 由题意可知石子接触水面前的运动可理想化为平抛运动,从距水面高度为h处水平抛出扁平石子,落到水面时其竖直方向的速度为vy=
要使扁平石子落水时的速度方向与水面的夹角不大于θ,则≤tan θ,解得v0≥,即抛出速度的最小值为vmin=。
答案
18.解析 (1)若弹力方向向上,则F1sin θ+FN1=mg,F1cos θ-μFN1=ma,解得拉力F1=6 N。
(2)因拉力的竖直分力大于重力,弹力方向向下,则F2sin θ-FN2=mg,F2cos θ-μFN2=ma,解得环的加速度a=8 m/s2,根据x=at2,t=2 s,解得x=16 m。
答案 (1)6 N (2)16 m
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第三部分 综合检测卷
第三部分 综合提升
综合检测卷
(本卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求,不选、多选、错选均不得分)
1.(2025·湖北荆州高一期末)一辆列车从A市出发,跨越13 052千米抵达B市。关于这趟列车,下列说法正确的是( )
A.13 052千米是指列车完成的位移大小
B.关于列车的加速度,由a=知,Δv越大,加速度就越大
C.用质点代替列车,研究列车运动的方法叫理想模型法
D.列车过弯道时超速,将会加剧对弯道内轨的磨损
2.一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,以下说法正确的是( )
A.第2 s内的位移是2.5 m
B.第3 s末的瞬时速度是2 m/s
C.质点的加速度是0.125 m/s2
D.质点的加速度是0.5 m/s2
3.距小车右端L=8 m处的水平地面的A点正上方B点有一个小球,如图所示。某时刻使小车以加速度a=0.5 m/s2从静止开始向右运动,经时间t后由静止释放小球,A、B间高度差为h=5 m,小车长为s=1 m,忽略小车高度,重力加速度g取10 m/s2,要使小球落入小车,t最大取( )
A.1 s B.3 s
C.5 s D.6 s
4.(2025·云南昆明期末)筷子是我国常用的饮食工具,也是中华饮食文化的标志之一。如图所示,用一双筷子夹住质量为m的光滑小球不动。两根筷子与球心O在同一竖直平面内,且两根筷子与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,则每根筷子对小球的支持力大小为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,骑自行车是一种既健身又低碳的出行方式,自行车的结构和使用应用到多个物理知识。下列对其描述正确的是( )
A.骑自行车下坡时,人和自行车受到的惯性越来越大
B.把手的花纹是为了增大接触面积,从而增大摩擦力
C.在水平地面匀速骑行时,车受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力
D.骑行过程中,若一切外力消失,自行车将做匀速直线运动
6.(2024·甘肃卷)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”站到“兰州大学”站的vt图像如图所示,此两站间的距离约为( )
A.980 m B.1230 m
C.1430 m D.1880 m
7.用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示,拍摄时,光源的频闪频率为10 Hz,a球从A点水平抛出的同时,b球自B点开始下落,背景的小方格为相同的正方形。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。根据照片显示的信息,下列说法中正确的是( )
A.不能确定a球是否从A点水平抛出
B.不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C.不能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D.当a球与b球运动了0.2 s时它们之间的距离最小
8.为了美观和经济,许多桥面建成拱形,如图所示。汽车通过桥顶时,对桥面的压力会减小,行驶速度过大的汽车将失去控制、无法转向,造成安全隐患,故拱形桥上都会有限速标志。设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时,其速度就是限速标志对应的速度,桥顶圆弧对应的半径为100 m,取g=10 m/s2。则该限速标志所示速度约为( )
A.40 km/h B.50 km/h
C.70 km/h D.100 km/h
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错的不得分)
9.若AB=3 m、BC=12 m,如图所示。已知质点在A、B间的速度增加量为Δv=2 m/s,在B、C间的速度增加量为Δv′=4 m/s,则下列说法中正确的是( )
A.质点在A、B间的平均速度大小为3 m/s
B.质点从B点运动到C点的时间为3 s
C.质点经过A点时的速度大小为3 m/s
D.质点的加速度大小为2 m/s2
10.关于弹力、摩擦力、牛顿第三定律,下列说法正确的是( )
A.牛顿第三定律适用于物体任何状态,作用力和反作用力的方向总是相反的
B.两物体间有弹力就一定有摩擦力,弹力消失时摩擦力仍可能存在
C.相互紧压的粗糙物体之间有相对滑动时才受滑动摩擦力
D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力
11.静止在水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,在F从20 N开始逐渐增大到40 N 的过程中,加速度a随拉力F变化的图像如图所示,由此可以计算出(g=10 m/s2)( )
A.物体的质量
B.物体与水平面间的动摩擦因数
C.物体与水平面间的滑动摩擦力大小
D.加速度为2 m/s2时物体的速度
12.如图所示,水平转盘上放有质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,转盘表面动摩擦因数为μ,当转动的角速度逐渐增大,则( )
A.物体所需要的向心力可以全部由绳子拉力来提供
B.当ω>,静摩擦力不再改变
C.随着角速度的增大,静摩擦力一直增大
D.物体角速度达到一定值之后,绳子拉力从零开始逐渐增大
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s。
(1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为v1=________m/s,滑块经过第二个光电门时的速度大小为v2=________m/s。
(2)若已知两光电门之间的距离L=80.0 cm,则滑块的加速度大小为a=________m/s2。
A.增大遮光板的宽度
B.减小遮光板的宽度
C.增大两光电门的间距
D.减小两光电门的间距
14.(8分)用木板、白纸、图钉、橡皮条,细绳套、弹簧测力计、三角板和刻度尺等器材进行“互成角度二力合成”的探究实验。
(1)在某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图1所示,其读数为________N。
(2)图2是甲、乙两位同学对各自实验数据进行处理的示意图,图中F是用平行四边形作出的合力,F′表示用一只弹簧测力计拉橡皮条时的拉力,其中________同学的实验结果比较符合实验事实。
(3)用刻度尺测出所用弹簧秤的标为“0”刻度线到标为“2”刻度线的距离为5.00 cm,则该弹簧秤的劲度系数为________N/m。(保留3位有效数字)
(1)物块做匀加速运动加速度a的大小;
(2)物块与地面间的动摩擦因数μ的大小;
(3)2 s后去掉F,物块还能通过的位移大小。
16.(10分)一轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆弧形公路行驶,当轿车从A运动到B时,轿车和圆心的连线转过的角度为90°,求:
(1)此过程中轿车的位移大小;
(2)此过程中轿车通过的路程;
(3)轿车运动的向心加速度大小。
17. (12分)(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果,石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”,一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,抛出速度的最小值为多少?(不计石子在空中飞行时的空气阻力,重力加速度大小为g)
18.(14分)(2025·安徽合肥期末)如图,将质量m=1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.5。对环施加一个与杆夹角θ=53°位于竖直平面内斜向上的拉力F,使圆环从静止开始匀加速沿杆运动。(取:sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)
(1)若环以a=1 m/s2的加速度加速运动,环受到杆的弹力方向竖直向上,求拉力F1的大小;
(2)若开始时拉力F2=15 N,求环2 s内的位移的大小。
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