湖南长沙市怡海中学2025-2026学年高一上学期学业水平考试物理试题
2026-02-03
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内容正文:
绝密★启用前
长沙市怡海中学高一学业水平考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共18小题,共54分。
1.在距水平地面不同高度处以不同的水平初速度分别抛出甲、乙两物体,若两物体抛出时速度大小之比为,由抛出点到落地点的水平距离之比是:,则甲、乙两物体抛出点距地面的高度之比为:( )
A. : B. : C. : D. :
2.小明同学利用测量手机运动过程的加速度手机由静止向上运动,其图像如图所示,则( )
A. 时刻,手机速度最大
B. 时刻,手机速度为
C. 时间内,手机向上运动
D. 时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态
3.如图所示,一个物体受到、、、四个力作用而处于平衡。现保持、、三个力的方向和大小不变,而将的力绕点顺时针旋转,此时作用在物体上的合力大小为( )
A. B. C. D.
4.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是
A. 在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B. 后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C. 和是等价的
D. “秒”“克”“米”都属于国际单位制中的力学基本单位
5.如图所示,轻绳的一端系在质量为的物体上,另一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆上,现用水平力拉绳上一点,使物体处在图中实线位置.然后改变的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力、环与横杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是:( )
A. 逐渐增大,保持不变,逐渐增大 B. 逐渐增大,逐渐增大,保持不变
C. 逐渐减小,逐渐增大,逐渐减小 D. 逐渐减小,逐渐减小,保持不变
6.下列说法中正确的是:( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 作用力和反作用力大小相等、方向相反、合力为零
C. 蹦床运动员在空中上升阶段处于超重状态而下落阶段处于失重状态
D. 物体静止时惯性大,运动时惯性小
7.如图所示,用平行于斜面体的轻弹簧将物块拴接在挡板上,在物块上施加沿斜面向上的推力,整个系统处于静止状态.下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面之间一定存在摩擦力 B. 弹簧的弹力一定沿斜面向下
C. 地面对斜面体的摩擦力水平向左 D. 若增大推力,则弹簧弹力一定减小
8.如图所示,一位同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线跑动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为。设球拍和球质量分别为、,重力加速度为,不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,则( )
A. 球拍对球的支持力大小为 B. 乒乓球的加速度大小为
C. 乒乓球的加速度大小为 D. 该同学对球拍的作用力大小为
9.下列关于质点和参考系的说法中正确的是( )
A. 质点是理想化的物理模型,质量和体积都很小的物体一定可以看作质点
B. 研究地球的公转时不可以视将地球为质点
C. 研究物体运动时可以选择任意其它的物体当参考系
D. 研究物体运动时必须选择地面或相对地面静止的物体当参考系
10.关于力和运动的关系,下列说法中不正确的是( )
A. 做曲线运动的物体的所受合力一定是变化的
B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
C. 物体做曲线运动,其速度大小不一定改变
D. 抛体运动的物体在相等的时间内速度变化一定相同
11.下列关于力的说法正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用,所以发生力的作用必须相互接触
B. 物体受到的重力是地球施加的,物体只在重心处受到重力作用
C. 弹力是发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中对与它接触的物体所发生的作用
D. 静摩擦力是静止的物体受到的,滑动摩擦力是运动的物体受到的
12.如图所示,,两质点同时同地沿同一直线运动,下列说法正确的是( )
A. 质点沿正方向做匀加速运动
B. 质点沿正方向先减速后加速
C. 经过,质点的位移小于质点的位移
D. 内,两质点间的距离先增大后减小
13.如图,固定斜面,段光滑,段粗糙,、两物体叠放在一起从点由静止下滑,下滑过程中、保持相对静止,则( )
A. 在段时,受三个力作用
B. 在段时,可能受三个力作用
C. 在段时,受摩擦力方向一定沿斜面向上
D. 整个下滑过程中,、均处于失重状态
14.下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的合外力越大,加速度越大 B. 物体受到的合外力越大,速度越大
C. 物体的加速度越大,速度也越大 D. 物体的加速度一定,速度也一定
15.下列说法正确的是( )
A. 体积小的一定能看成质点
B. 路程总是大于位移的大小
C. 天宫一号发射升空是在年月日时分整,这是时刻
D. 速率是矢量
16.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物块速度与时间的关系如图所示。取重力加速度。由此两图线可以求得物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
17.如图所示,将一个的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力的方向与成角,则下列说法正确的是( )
A. 另一分力的方向可能与平行
B. 另一分力的大小可能小于
C. 的大小不可能小于
D. 另一分力的方向与的方向垂直时,最小
18.如图用货车在平直道路上运输水泥板,水泥板与车厢间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度为,为保证水泥板与车厢不发生相对运动,货车行驶的最大加速度为
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共3小题,共16分。
19.某同学利用如图装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
他通过实验得到如图所示的弹力大小与弹簧长度的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长______,劲度系数______.
20.用如图所示的实验装置做探究加速度与力和质量关系的实验。
某同学将实验装置放在水平台面上,没有平衡摩擦力就直接做实验,描绘出的小车的加速度和小车所受拉力的图像可能是________。填正确答案标号
该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________选填“大于”“小于”或“等于”砝码和盘的总重力,为了便于探究、减小误差,应使小车质量与砝码和盘的总质量满足________的条件。
21.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,与为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
关于此实验,以下说法正确的是( )
A.应平行于木板拉弹簧测力计,且两个测力计都不能超过最大刻度
B.只需记录两个弹簧秤的示数
C.应保证、相互垂直
D.改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,只需保证橡皮条方向与原来一致
如果没有操作失误,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是_________。
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22.如图所示,传送带与水平成,传送带、间距,传送带始终以速度顺时针转动,将一小物体轻轻释放在处,小物体与传送带间动摩擦因数为取试求:
刚释放时,小物体加速度的大小?
小物体从运动到所需时间?
23.如图所示的四旋翼无人机是一种能够垂直升降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用。一架质量的无人机,其动力系统所能提供的最大升力。在运动过程中,其所受空气阻力大小恒为。重力加速度。
无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞。求时,无人机离地面的高度。
当无人机悬停在距离地面高度处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度。
24.如图所示,是一轻杆,可绕点转动,是一连接在墙壁和杆上的轻绳,在杆的点悬挂一个定滑轮,人用它匀速地提起重物,重物质量为,人的质量为,求:
此时人对地面的压力是多大?
轻杆、水平绳所受的力各是多大?绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦及杆的质量均忽略不计,取
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绝密★启用前
长沙市怡海中学高一学业水平考试物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共18小题,共54分。
1.在距水平地面不同高度处以不同的水平初速度分别抛出甲、乙两物体,若两物体抛出时速度大小之比为,由抛出点到落地点的水平距离之比是:,则甲、乙两物体抛出点距地面的高度之比为:( )
A. : B. : C. : D. :
【答案】B
【解析】【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平位移之比和初速度之比求出运动的时间之比,从而得出抛出点与地面的高度之比。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式进行解答。
【解答】
根据知,
已知水平距离之比为,
初速度之比为:,则由上式解得时间之比为,
根据知,抛出点与地面的高度之比为:。
故选B。
2.小明同学利用测量手机运动过程的加速度手机由静止向上运动,其图像如图所示,则( )
A. 时刻,手机速度最大
B. 时刻,手机速度为
C. 时间内,手机向上运动
D. 时间内,手机先处于失重状态后处于超重状态
【答案】C
【解析】【分析】
根据加速度与速度的方向关系分析运动性质,确定速度最大的时刻,根据加速度的方向分析超失重状态。
本题考查了图像、超重和失重,明确加速度向上为超重状态,加速度向下为失重状态。
【解答】
由图可知时刻加速度最大,后续到仍然在加速,所以手机在时刻速度最大,故AB错误;
C.到时间内加速度为负,手机向上做减速运动,故C正确;
D.到加速度为正向上,处于超重状态,到加速度为负向下,处于失重状态,故D错误。
3.如图所示,一个物体受到、、、四个力作用而处于平衡。现保持、、三个力的方向和大小不变,而将的力绕点顺时针旋转,此时作用在物体上的合力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】物体受多力平衡,则多力的合力为零;则、、三个力的合力与大小相等方向相反;则将转动后,其他三力的合力不变,则变成了转后的与其他三力的合力的合成,则由平行四边形定则可求得合力。
本题中应用了力的合成中的一个结论:当多力合成其合力为零时,任一力与其他各力的合力大小相等,方向相反。
【解答】由题意可知,四力的合力为零,则可知、、三个力的合力为;与大小相等方向相反;则的力绕点旋转,其他三力的合力不变,那么现在变为的两个力,其夹角成,因此这两个力的合力大小为,故ABD错误,C正确。
故选:。
4.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是
A. 在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量
B. 后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位
C. 和是等价的
D. “秒”“克”“米”都属于国际单位制中的力学基本单位
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查国际单位制的内容,难度不大;国际单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的单位叫做导出单位。要注意基本单位和基本物理量的区别,不能搞混。
【解答】
A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本物理量,故A错误;
B.米、千克、秒三个单位被选作力学的国际单位的基本单位,牛顿是国际单位制中的一个导出单位,故B错误;
C.和都是加速度的国际单位,是等价的,故C正确;
D.“秒”“千克”“米”都属于国际单位制中的力学基本单位,“克”不属于基本单位,故D错误。
故选C。
5.如图所示,轻绳的一端系在质量为的物体上,另一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆上,现用水平力拉绳上一点,使物体处在图中实线位置.然后改变的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力、环与横杆的摩擦力和环对杆的压力的变化情况是:( )
A. 逐渐增大,保持不变,逐渐增大 B. 逐渐增大,逐渐增大,保持不变
C. 逐渐减小,逐渐增大,逐渐减小 D. 逐渐减小,逐渐减小,保持不变
【答案】D
【解析】【分析】
由题,圆环的位置不动,物体缓慢下降,两个物体都处于平衡状态,先以重物为研究对象,分析受力情况,由平衡条件分析如何变化;再以两物体整体为研究对象,分析受力情况,再根据平衡条件分析杆对环的摩擦力和支持力的变化情况。
本题的解题关键是灵活选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合求解,是比较简单方便的。
【解答】
以重物为研究对象,分析受力情况:重力、水平力和绳子的拉力,如图所示,
由平衡条件得:,当减小时,逐渐减小;再以两物体整体为研究对象,分析重力、水平力,杆的摩擦力和支持力,如图所示,则有,保持不变,,逐渐减小,故D正确,ABC错误。
故选D。
6.下列说法中正确的是:( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 作用力和反作用力大小相等、方向相反、合力为零
C. 蹦床运动员在空中上升阶段处于超重状态而下落阶段处于失重状态
D. 物体静止时惯性大,运动时惯性小
【答案】A
【解析】【分析】
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来静止的物体保持原来的静止状态;原来运动的物体保持原来的运动状态。一切物体都有惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,当加速度方向向上时,物体处于超重,加速度方向向下时,物体处于失重。
正确理解惯性的概念,惯性是物体本身固有的一种属性,一切物体都有惯性,注意作用力与反作用力不能合成,难度不大,属于基础题。【解答】
A.曲线运动的速度方向一定变化,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,不能合成,故B错误;
C.蹦床运动员在空中只受重力,加速下降或减速上升,处于完全失重状态,故C错误;
D.惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,一切物体都有惯性,并且惯性的大小只与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的惯性越大,与运动的速度无关,故D错误。
故选A。
7.如图所示,用平行于斜面体的轻弹簧将物块拴接在挡板上,在物块上施加沿斜面向上的推力,整个系统处于静止状态.下列说法正确的是( )
A. 物块与斜面之间一定存在摩擦力 B. 弹簧的弹力一定沿斜面向下
C. 地面对斜面体的摩擦力水平向左 D. 若增大推力,则弹簧弹力一定减小
【答案】C
【解析】A、对物体受力分析,受重力、弹簧的弹力可能有、推力和静摩擦力可能有,讨论:
如果推力、重力的下滑分力和弹簧的弹力三力平衡,则没有静摩擦力;
如果推力、重力的下滑分力和弹簧的弹力三力不平衡,则有静摩擦力;
故A错误;
B、弹簧的弹力不一定沿斜面向下,有可能沿斜面向上;故B错误;
D、如果弹簧的弹力沿斜面向下,有:;若增大推力,则弹簧弹力增加;故D错误;
C、对整体受力分析,受重力、支持力、推力和地面的静摩擦力,根据平衡条件,地面的静摩擦力与推力的水平分力平衡,水平向左,故C正确;
故选C.
8.如图所示,一位同学手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速直线跑动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为。设球拍和球质量分别为、,重力加速度为,不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,则( )
A. 球拍对球的支持力大小为 B. 乒乓球的加速度大小为
C. 乒乓球的加速度大小为 D. 该同学对球拍的作用力大小为
【答案】B
【解析】【分析】
球、球拍和人具有相同的加速度,对球分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,结合平行四边形定则求出球拍对球的支持力的大小。对球、球拍整体分析,根据平行四边形法则求人对球拍的作用力。
该题主要考查了对整体法和隔离法的应用,明确知道在求解外力时需要先隔离求解加速度,再整体求解整体受到的外力作用。
【解答】
球和运动员具有相同的加速度,对小球分析如图所示,则,
根据牛顿第二定律得,解得,故AC错误,B正确;
D.对球拍和球整体分析,整体的加速度与球的加速度相同,根据平行四边形定则知,运动员对球拍的作用力为,故D错误。
故选B。
9.下列关于质点和参考系的说法中正确的是( )
A. 质点是理想化的物理模型,质量和体积都很小的物体一定可以看作质点
B. 研究地球的公转时不可以视将地球为质点
C. 研究物体运动时可以选择任意其它的物体当参考系
D. 研究物体运动时必须选择地面或相对地面静止的物体当参考系
【答案】C
【解析】【分析】
一个物体能否看成质点,不是看物体的大小,而是看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略。参考系是选作当成不动的物体,可以选择任意物体。
解决本题的关键知道参考系是选作当成不动的物体,不需要一定选择静止的物体,以及知道物体能看成质点的条件。
【解答】
物体能否看成质点,不是看物体的大小,而是看物体的大小和形状在所研究的问题中能否忽略。比如地球很大,在研究地球公转时,地球可以看成质点,故AB错误;
参考系是选作当成不动的物体,研究物体运动时可以选择任意其它的物体当参考系,不需要一定选择静止的物体,故C正确,D错误;
故选C。
10.关于力和运动的关系,下列说法中不正确的是( )
A. 做曲线运动的物体的所受合力一定是变化的
B. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
C. 物体做曲线运动,其速度大小不一定改变
D. 抛体运动的物体在相等的时间内速度变化一定相同
【答案】A
【解析】解:、做曲线运动的物体的合力不一定变化,可能不变,比如平抛运动,合力等于重力,保持不变,故A错误
B、当两个匀变速直线运动的合运动的加速度方向与合速度方向在同一条直线上,合运动为直线运动,若不在同一条直线上,则合运动为曲线运动,故B正确
C、物体做曲线运动,速度的方向一定改变,而速度大小不一定改变,比如匀速圆周运动,故C正确
D、平抛运动的加速度不变,在相等时间内的速度变化相同,故D正确.
本题选择错误的,故选:。
当物体所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动,合力不一定变化;曲线运动的速度方向一定改变;平抛运动的加速度不变,相等时间内速度变化量相同。
解决本题的关键知道平抛运动的特点,以及知道物体做直线运动还是曲线运动的条件,关键看加速度的方向与速度方向是否在同一条直线上。
11.下列关于力的说法正确的是( )
A. 力是物体对物体的作用,所以发生力的作用必须相互接触
B. 物体受到的重力是地球施加的,物体只在重心处受到重力作用
C. 弹力是发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中对与它接触的物体所发生的作用
D. 静摩擦力是静止的物体受到的,滑动摩擦力是运动的物体受到的
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了力的概念,正确理解力是物体对物体的作用。物体不接触可以产生力的作用,接触不一定有力的作用。弹力产生的条件是接触且发生弹性形变,运动的物体可以受到静摩擦力,静止的物体可以受到滑动摩擦力。力是物体对物体的作用,力的概念只有简单的几个字,但是其中包含了很多的内容,要仔细理解,掌握重力与重心,理解静摩擦力与滑动摩擦力的区别.
【解答】
A. 力是物体对物体的相互作用,物体不接触可以产生力的作用,接触不一定有力的作用,故A错误;
B. 物体受到的重力是地球施加的,但物体各部分均受到重力作用,而重心所受重力的集中点,故B错误;
C. 根据弹力产生的条件,可知:弹力是发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体所产生的力的作用,故C正确;
D. 运动的物体可以受到静摩擦力,比如:正在斜向上运动的传送带上的物体;而静止的物体可以受到滑动摩擦力,在地面上滑行的物体,地面却受到是滑动摩擦力,故D错误;
故选C。
12.如图所示,,两质点同时同地沿同一直线运动,下列说法正确的是( )
A. 质点沿正方向做匀加速运动
B. 质点沿正方向先减速后加速
C. 经过,质点的位移小于质点的位移
D. 内,两质点间的距离先增大后减小
【答案】D
【解析】【分析】
位移时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向。
理解位移时间图象点和斜率的物理意义的同时,还要理解好好速度时间图象的点、线、面的物理意义,关键要知道位移时间图象的斜率表示速度。
【解答】
A.位移时间图象斜率表示该时刻的速度,则知,质点的速度不变,做匀速直线运动,故A错误;
B.由位移时间图象的斜率表示速度,由图象可知,的速度先为正,后为负,所以质点先沿正方向做减速直线运动,后沿负方向做加速直线运动,故B错误;
C.在时,、两质点的图象相交,到达同一位置而相遇,初位置相同,所以位移相同,故C错误;
D.时在同一点,在时相遇,所以内两质点间的距离先增大后减小,故D正确。
故选D。
13.如图,固定斜面,段光滑,段粗糙,、两物体叠放在一起从点由静止下滑,下滑过程中、保持相对静止,则( )
A. 在段时,受三个力作用
B. 在段时,可能受三个力作用
C. 在段时,受摩擦力方向一定沿斜面向上
D. 整个下滑过程中,、均处于失重状态
【答案】C
【解析】【分析】
根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对分析,判断对是否有摩擦力。
本题考查了物体的受力分析,、保持相对静止,之间有无摩擦力是解决本题的突破口,本题通过整体隔离分析,运用牛顿第二定律求解。
【解答】
A.在段,整体的加速度为:,隔离对分析,有:,解得:,可知受重力和支持力两个力作用,故A错误;
设段物块与斜面间的动摩擦因数为,在段,
整体的加速度为:
隔离对分析,有:,解得:,方向沿斜面向上
若匀速运动,受到静摩擦力也是沿斜面向上,所以一定受三个力,故B错误,C正确;
D.整体下滑的过程中,段加速度沿斜面向下,、均处于失重状态;在段,可能做匀速直线运动,不处于失重状态,故D错误。
故选:。
14.下列说法中正确的是( )
A. 物体受到的合外力越大,加速度越大 B. 物体受到的合外力越大,速度越大
C. 物体的加速度越大,速度也越大 D. 物体的加速度一定,速度也一定
【答案】A
【解析】解:、根据牛顿第二定律:知:物体受到的合外力越大,加速度越大,A正确;
B、物体受到的合外力越大,加速度越大,但物体的速度不一定大,比如刚要启动的汽车或飞机,故B错误C错误;
D、根据匀变速直线运动的速度时间公式:,加速度一定,则速度均匀变化,故D错误;
故选:.
15.下列说法正确的是( )
A. 体积小的一定能看成质点
B. 路程总是大于位移的大小
C. 天宫一号发射升空是在年月日时分整,这是时刻
D. 速率是矢量
【答案】C
【解析】【分析】
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,位移为矢量,有大小和方向;而路程是标量没有方向;时间是指一段时间间隔,对应一段过程;而时刻是指时间轴上的一个点,对应一个瞬间,速率是标量。
考查学生对质点、位移和路程、时间和时刻、速度和速率等概念的理解,知道物体能看成质点的条件,明确位移与路程的定义,知道路程是描述物体的运动轨迹的长度,而位移是描述物体位置的变化;时间和时刻的意义不同,在学习时要注意明确,时间是过程量,与一段事情过程相对应,而时刻是状态量,对应一个瞬间;速率是标量,即可顺利解题。
【解答】
A.体积小的物体不一定能看成质点,故A错误;
B.在单向直线运动中路程等于位移的大小,故B错误;
C.天宫一号发射升空是在年月日时分整,这是时刻,故C正确;
D.速率是标量,故D错误。
故选C。
16.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力的作用,的大小与时间的关系和物块速度与时间的关系如图所示。取重力加速度。由此两图线可以求得物块的质量和物块与地面之间的动摩擦因数分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】【分析】
根据速度时间图线得出匀加速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出物体的质量和物体与地面间的动摩擦因数。
本题考查了牛顿第二定律和图线的综合,关键理清物体的运动规律,结合牛顿第二定律进行求解,知道速度时间图线的斜率表示加速度。
【解答】
当时,物块做匀速运动,则,物块做匀加速直线运动的加速度,根据牛顿第二定律得,,解得,则动摩擦因数,故D正确,ABC错误。
故选 D。
17.如图所示,将一个的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零的分力的方向与成角,则下列说法正确的是( )
A. 另一分力的方向可能与平行
B. 另一分力的大小可能小于
C. 的大小不可能小于
D. 另一分力的方向与的方向垂直时,最小
【答案】D
【解析】本题考查了力的分解。大小方向不变,方向不变,利用矢量三角形来解题是本题的关键
根据矢量三角形法则,如图所示:
A、、、,三个力构成一个三角形,如图所示,的方向不可能与平行,故A错误
,的大小不可能小于;故B错误;
,的大小可能小于,故C错误;
,当的方向与垂直时最小,最小值为:,故D正确;
故选:。
18.如图用货车在平直道路上运输水泥板,水泥板与车厢间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度为,为保证水泥板与车厢不发生相对运动,货车行驶的最大加速度为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】
【分析】
本题考查牛顿运动定律的应用,涉及到受力分析,整体法和隔离法及临界,难度不大。解题的关键是要知道水泥板与车厢不发生相对运动的临界条件是它们之间的静摩擦力达到最大。
【解答】
【解答】
对水泥板,货车加速运动时,水泥板与车厢不发生相对运动,水泥板受到自身的重力及车厢对它的支持力及静摩擦力作用,故有:,故水泥板的最大加速度等于。
水泥板与车厢不发生相对运动,可视为一整体,故货车的最大加速度为,故A正确,均错误;
故选A。
二、实验题:本大题共3小题,共16分。
19.某同学利用如图装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
他通过实验得到如图所示的弹力大小与弹簧长度的关系图线.由此图线可得该弹簧的原长______,劲度系数______.
【答案】;
【解析】解:弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为;弹簧弹力为时,弹簧的长度为,伸长量为;
根据胡克定律,有:.
故答案为:;.
弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律求解劲度系数.
本题关键是明确实验原理,然后根据胡克定律并结合图象列式求解,不难.
20.用如图所示的实验装置做探究加速度与力和质量关系的实验。
某同学将实验装置放在水平台面上,没有平衡摩擦力就直接做实验,描绘出的小车的加速度和小车所受拉力的图像可能是________。填正确答案标号
该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力________选填“大于”“小于”或“等于”砝码和盘的总重力,为了便于探究、减小误差,应使小车质量与砝码和盘的总质量满足________的条件。
【答案】
小于
【解析】【分析】
没有平衡摩擦力,当拉力大小没有达到小车所受的最大静摩擦力大小时,拉不动小车,小车没有加速度。
根据实验装置分析小车所受拉力与砝码和砝码盘重力间的关系;平衡摩擦力后当小车质量远大于砝码和砝码盘质量时可以近似认为小车所受拉力等于砝码和砝码盘的重力;
本题考查了实验注意事项与实验数据处理,实验前要平衡摩擦力;掌握基础知识是解题的前提与关键,应用基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累。
【解答】
没有平衡摩擦力,当拉力大小没有达到小车所受的最大静摩擦力大小时,拉不动小车,小车没有加速度,故选C。
对整体分析,根据牛顿第二定律得,解得,则轻绳的拉力,所以小车受到轻绳的拉力小于砝码和盘的总重力。只有当时,砝码和盘的总重力在数值上才近似等于小车运动时受到的拉力,所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量与砝码和盘的总质量满足的条件。
故答案为:
小于
21.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,与为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
关于此实验,以下说法正确的是( )
A.应平行于木板拉弹簧测力计,且两个测力计都不能超过最大刻度
B.只需记录两个弹簧秤的示数
C.应保证、相互垂直
D.改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,只需保证橡皮条方向与原来一致
如果没有操作失误,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是_________。
【答案】;。
【解析】【分析】
本题考查“验证力的平行四边形定则”的实验。在实验中和分别由平行四边形定则及实验得出,明确理论值和实验值的区别即可正确解答;本实验中采用了两个力合力与一个力效果相同来验证的平行四边形定则,需要记录两个力时的大小和方向以及一个力时的大小和方向,注意该实验方法的应用;同时明确实验原理,从而确定实验中的误差情况并掌握应注意事项。
【解答】
A.应平行于木板拉弹簧测力计,这样作图误差较小,且两个测力计都不能超过最大刻度,故A正确;
B.需要记录两个弹簧秤的示数和方向,故B错误;
C.应保证、夹角不太大也不太小,合适即可,不需要必须垂直,故C错误;
D.改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,也需将结点拉至两根测力计拉的位置,D错误。
故选A;
实验中是由平行四边形得出的,而是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,由于实验过程不可避免的存在误差,因此理论值和实验值存在一定的偏差,故F一定沿方向。
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22.如图所示,传送带与水平成,传送带、间距,传送带始终以速度顺时针转动,将一小物体轻轻释放在处,小物体与传送带间动摩擦因数为取试求:
刚释放时,小物体加速度的大小?
小物体从运动到所需时间?
【答案】解:对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律可知:
解得
物块加速到 的位移,
运动的时间
又因,故物块加速到与传送带共速后仍将继续向下加速,由牛顿第二定律知:
第二阶段加速通过的位移为
,
根据位移时间公式可知,
解得:或舍
经历的总时间为
答:刚释放时,小物体加速度的大小为;
小物体从运动到所需时间为。
【解析】物体放在传送带上后,开始阶段,传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿斜面向下的滑动摩擦力,物体由静止开始加速下滑,当物体加速至与传送带速度相等时,由于,物体在重力作用下将继续加速,此后物体的速度大于传送带的速度,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力沿传送带向下,物体继续加速下滑,综上可知,滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。
从上述例题可以总结出,皮带传送物体所受摩擦力可能发生突变,不论是其大小的突变,还是其方向的突变,都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻。
23.如图所示的四旋翼无人机是一种能够垂直升降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用。一架质量的无人机,其动力系统所能提供的最大升力。在运动过程中,其所受空气阻力大小恒为。重力加速度。
无人机在地面上从静止开始以最大升力竖直向上起飞。求时,无人机离地面的高度。
当无人机悬停在距离地面高度处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度。
【答案】解:设无人机上升时的加速度为,由牛顿第二定律,有:,
解得:,
由:,
解得:;
设无人机坠落过程中的加速度为,由牛顿第二定律,有:,
解得:,
由:,
解得:。
【解析】根据牛顿第二定律求出上升的加速度,结合位移时间公式求出上升的位移;
根据牛顿第二定律求出下降的加速度大小,结合速度位移公式求出坠落地面时的速度大小。
本题的关键是对无人机的受力分析以及运动情况的分析,结合牛顿第二定律和运动学基本公式求解;对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
24.如图所示,是一轻杆,可绕点转动,是一连接在墙壁和杆上的轻绳,在杆的点悬挂一个定滑轮,人用它匀速地提起重物,重物质量为,人的质量为,求:
此时人对地面的压力是多大?
轻杆、水平绳所受的力各是多大?绳子和滑轮的质量、绳子和滑轮的摩擦及杆的质量均忽略不计,取
【答案】解:
由平衡条件得:
据牛顿第三定律,地面对人的支持力大小等于人对地面的压力大小,则人对地面的压力为
正确画出受力分析图:
杆受力:
水平绳所受的拉力:
【解析】本题关键是明确各个物体的受力情况,结合平衡条件列式分析。
先以人为研究对象,求人受的支持力,再由牛顿第三定律得人对地的压力;
先求点受的绳的拉力,再用力作用效果把绳的拉力分解为对的压力,对拉力。
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