内容正文:
2025-2026学年第一学期末考试
高一物理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是( )
A. 甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,运用了极限思想
B. 乙图中,研究红蜡块的运动时,主要运用了等效替代的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了理想化模型的思想
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,B逐渐靠近A,运用了极限思想,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,研究红蜡块的运动时,将蜡块的运动分解为两个方向的分运动,两个分运动的实际效果与合运动相同,主要运用了等效替代的思想,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时,在研究两个物理量的关系时,需要确保其它物理量不变,可知,运用了控制变量法,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,卡文迪什测定引力常量的实验中,利用扭秤实验,运用了放大法测微小量,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 下列关于开普勒行星运动规律的认识正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C. 对同一中心天体,所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D. 所有行星的公转周期与行星的轨道半径成反比
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上,故A正确,B错误;
C.开普勒第三定律指出,对同一中心天体,所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期平方的比值相同(即),故C错误;
D.由可知,公转周期与半长轴的次方成正比(),而非与轨道半径成反比,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,物块B套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略),今使物块B沿杆由M点匀速下滑到N点,运动中连接A、B轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块A的速率先变大后变小 B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于失重状态 D. 物块A先处于失重状态,后处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】AB.将物体B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,如图,
根据平行四边形定则,沿绳子方向的速度为
可知θ在增大到90°的过程中,物体A的速度方向向下,且逐渐减小;由图可知,当物体B到达P点时,物体B与滑轮之间的距离最短,绳子长度最小,此时
此后物体A向上运动,且速度增大;所以在物体B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中,物体A的速度先向下减小,然后向上增大,故A错误,B正确;
CD.物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中,加速度的方向都向上,所以物体A始终处于超重状态.故CD错误。
故选B。
4. 城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥。如图所示,桥面是半径为R圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上,一辆质量为m的小汽车,从A端以不变的速率驶过该立交桥,小汽车速度大小为,则( )
A. 小汽车通过桥顶时受重力、支持力、向心力
B. 小汽车通过桥顶时车速越快,对桥面压力越大
C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为
D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.小汽车通过桥顶时竖直方向受重力、支持力作用,其中重力和支持力的合力提供向心力,A错误;
BC.小汽车通过桥顶时,竖直方向
可知小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为
则车速越快,对桥面压力越小,B错误,C正确;
D.小汽车到达桥顶时,为保证安全,则,可得,D错误。
故选C。
5. 如图所示,一物块仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动,其中F1斜向右上方,F2竖直向下,F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力,其他力的大小和方向不变,一段时间后恢复该力,则下列说法不正确的是( )
A. 如果撤去的是F1,则物块先做匀变速曲线运动,恢复该力之后将做直线运动
B. 如果撤去的是F1,恢复F1时物块的速度大小可能为v0
C. 如果撤去的是F3,物块将向右做匀加速直线运动,恢复该力之后做匀速直线运动
D. 如果撤去的是F2,在恢复该力之前的时间内,因物块做曲线运动,故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果撤去的是F1,则F2、F3的合力与v0不在一同一直线上,所以物块先做匀变速曲线运动,恢复该力之后,三力合力为零,物块继续做匀速直线运动,故A正确,不符合题意;
B.如果撤去的是F1,物块在F3方向做匀减速运动,在F2方向上做匀加速运动,经过一段时间恢复F1,物块的速度大小可能为v0,故B正确,不符合题意;
C.如果撤去的是F3,F1,F2的合力可能沿v0方向,所以物块向右做匀加速直线运动,恢复该力之后三力合力为零,物块做匀速直线运动,故C正确,不符合题意;
D.如果撤去的是F2,F1,F3的合力恒定,即物块加速度恒定,所以在相等时间间隔内其速度的变化量的方向不变,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 一轻质弹簧自然长度为0.4m,当其一端固定而另一端竖直悬挂一物块时伸长0.1m。如果将该弹簧一端固定,另一端系相同物块,物块在光滑水平面上以的线速度做匀速圆周运动,如图所示。弹簧处在弹性限度内,取重力加速度大小g=10m/s2。则物块运动时该弹簧的长度为( )
A. 0.5m B. 0.6m
C. 0.7m D. 0.8m
【答案】D
【解析】
【详解】弹簧一端竖直悬挂一物块时,有
物块做匀速圆周运动时,有
解得
故选D。
7. 排球比赛中,某次运动员将飞来的排球从a点水平击出,球击中b点;另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出,也击中b点,且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高,且两轨迹交点恰好为排球网上边缘某点e。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两个过程中,排球运动到b点的速度大小可能相等
B. b点与c点到球网平面的水平距离之比为3:1
C. a、c两点高度差与e、c两点高度差之比为9:8
D. 运动员两次击球后,排球获得的速度不可能相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.第二次排球运动的最高点d与a点等高,故比较第一次排球从a到b的过程和第二次排球从d到b的过程,这两个过程都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,下落高度相同,则排球从a到b的时间与从d到b的时间相等,根据可知,排球从a到b的水平位移等于从d到b的水平位移的2倍,所以第一次水平速度等于第二次水平速度的2倍,但由于时间相等,竖直速度相等,根据可知,排球第一次运动到b点的速度较大,故A错误;
B.比较第一次排球从a到e过程和第二次排球从e到d过程,根据可逆性,把第二次排球从e到d过程看成是从d到e过程的平抛运动,这两个过程竖直方向做自由落体运动,下落高度相同,则运动时间相等,第一次水平速度等于第二次水平速度的2倍,则a到e的水平位移等于d到e的水平位移的2倍,即b点与c点到球网平面的水平距离之比为2:1,故B错误;
C.根据以上分析可知
所以,
所以
根据可得
所以,故C正确;
D.运动员两次击球后,排球获得的速度大小为,
由此可知,v1和v2可能相等,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。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6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8. 如图所示,倾角为30°的倾斜圆盘绕垂直盘面的轴以角速度匀速转动,盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的小物体(可视为质点)随圆盘一起转动。PQ、MN是小物体轨迹圆互相垂直的两条直径,P、Q、M、N是圆周上的四个点,且P是轨迹圆上的最高点,Q是轨迹圆上的最低点,则( )
A. 小物体所受静摩擦力最大值为
B. 在最高点P处,小物体所受静摩擦力一定指向圆心
C. 小物体在Q点最容易发生滑动
D. 在M处,小物体所受静摩擦力大小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.物体在P点受重力和静摩擦力以及支持力,沿斜面方向的合力提供向心力,所以摩擦力可能背离圆心,也可能指向圆心,当摩擦力背离圆心时
解得
当摩擦力指向圆心时
解得
物体在Q点时合力提供向心力,所以摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
所以小物体所受静摩擦力最大值为,即小物体在Q点最容易发生滑动。故AC正确;B错误;
D.小物体在M点所受的合力提供向心力,所以
故D错误。
故选AC。
9. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为的物块B,B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m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持α角大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直减小
B. BC间的摩擦力先减小再增大
C. 物体C对地面的压力先减小再增大
D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.对题图右侧结点处受力分析,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
通过分析可得先增大再减小,F一直减小,A正确;
B.初始状态,对A分析可得绳子拉力,对B分析,可发现
即一开始B与C间的静摩擦力为零,故当绳子拉力从先增大再减小到,B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小,B错误;
CD.将B、C看成整体,竖直方向有
由于先增大再减小,故先减小再增大,故物体C对地面的压力先减小再增大,故C正确;
D.水平方向上有
当最大时,即此时F水平,对A分析可计算得
所以
故D错误。
故选AC。
10. 某游戏转盘装置如图所示,游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个物块A、B,物块A、B通过轻绳相连。开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使其角速度缓慢增大。整个过程中,物块A、B都相对于盘面静止,物块A、B到转轴的距离分别为2r、3r,A物块的质量为2m,B物块的质量为m,与转盘间的动摩擦因数均为,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 当时,物块B受到的摩擦力大小为
B. 当时,物块A受到的摩擦力逐渐增大
C. 当时,物块B受到的摩擦力逐渐减小
D. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止,转盘的角速度不能超过
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.假设轻绳无张力,对A由牛顿第二定律可得
解得
同理对B有
解得
由此可知B先达到最大静摩擦力,绳子开始出现张力,设角速度时,A达到最大静摩擦力,则有,
联立解得
当转盘角速度大小为时,物块B所需向心力大小为
由于
则此时物块B受到的摩擦力大小为,故A错误;
B.当时,则有,
联立解得
由此可知A受到摩擦力增大,故B正确;
C.当时,则有,
联立解得,由此可知B受到的摩擦力逐渐减小,故C正确;
D.由C分析知,B摩擦力最终反向至最大静摩擦力,设当角速度为、轻绳弹力为F时,物块A、B与盘面间的摩擦力均达到最大静摩擦力,则有,
联立解得
由此可知为了确保物块A、B都相对于转盘静止,转盘的角速度不能超过,故D正确。
故选BCD
三、实验题(每空2分,共14分。把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答)
11. 某实验小组利用图(a)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。
(1)安装纸带时,有图(d)中甲、乙两种穿法,正确的是______(选填“甲”或“乙”);
(2)通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度,图(b)是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度_____;(保留2位有效数字)
(3)若始终保持木板水平,砂桶和砂的总重力为F。根据测得数据作出小车加速度a随F变化的图线,如图(c)所示。由图中数据可知小车所受阻力大小为_____N;
(4)为了让细线对小车拉力等于小车所受的合外力,该小组用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡阻力;
(5)发现图线虽过坐标原点,但上端仍发生“弯曲”,其原因是将砂桶和砂的总重力F记为细线对小车的拉力存在误差。已知相对误差,设砂桶和砂的总质量为m,小车的质量为M,则相对误差与的关系图线应为_____。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 乙 ②. 0.34 ③. 1 ④. D
【解析】
【详解】(1)[1]安装纸带时,应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔,同时将复写纸套在定位轴上并压在纸带上,故乙正确。
(2)[2]使用的电源是频率的交变电流,相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,则相邻计数点间的时间间隔为
由逐差法有
(3)[3]根据题意,设小车的质量为,所受阻力为,由牛顿第二定律有
解得
结合图(c)有,
解得
(5)[4]根据题意,由牛顿第二定律有,
可得
则相对误差与的关系图线应为正比例函数。
故选D。
12. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)如图1所示,在探究平抛运动水平分运动的特点时,下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、方格纸和复写纸之外,还需要的有________。(选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”)
(2)实验中,下列说法正确的是________。
A. 斜槽轨道要尽量光滑
B. 每次小球要从斜槽上相同的位置静止开始运动
C. 斜槽轨道末端要保持水平
D. 记录点应适当多一些,把这些点用折线连接起来,这样可以更好地反映真实运动
(3)如图2所示,方格纸每小格的边长L,重力加速度为g,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为________。(用字母g和L表示)
【答案】(1)重锤线 (2)BC
(3)
【解析】
【小问1详解】
还需要的器材是重锤线,确保小球抛出是在竖直面内运动,能够在白纸上画出水平竖直方向的坐标系。
【小问2详解】
AC.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,故A错误,C正确;
B.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,保证抛出的初速度相同,故B正确;
D.记录点应适当多一些,把这些点用平滑的曲线连接起来,这样可以更好地反映真实运动,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
由乙图可知,,
根据平抛运动的规律,在竖直方向为匀加速直线运动,即连续相等的时间内位移之差为定值,则有
解得
在水平方向做匀速直线运动,即该小球做平抛运动的初速度为
四、计算题(共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,物体放置在光滑水平面上,相互接触但不黏合,物体的质量,物体的质量。从时刻开始,推力和拉力分别作用于物体、上,随时间的变化规律为。求:
(1)时刻,物体之间的弹力大小;
(2)物体何时分离及分离时的速度大小。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
由题可知,时,,
对AB整体分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
设A、B间的弹力大小为,对B受力分析可得
解得
【小问2详解】
A、B分离前,以共同的加速度运动,则有
刚分离时,A、B间的弹力为零,对B受力分析则有
联立可得
解得,
故分离时的速度大小为
14. 小明坐在倾角为的斜坡上将质量小球抛出,抛出点可近似认为贴近斜坡,并最终落在斜坡上,小球抛出瞬间的速度大小为,不计空气阻力,,,求:
(1)若小球抛出时速度沿水平方向,求落在斜坡上的时间t和小球的位移大小s。
(2)若小球抛出时速度沿水平方向,求小球距离斜面的最远距离H。
(3)若小球抛出时速度可沿任意方向,求小球运动的最长时间。
【答案】(1)1.5s,18.75m
(2)2.25m (3)2.5s
【解析】
【小问1详解】
若小球抛出时速度沿水平方向,则
解得t=1.5s
小球的位移大小
【小问2详解】
若小球抛出时速度沿水平方向,则垂直斜面的初速度,垂直斜面的加速度
可得小球距离斜面的最远距离
【小问3详解】
由于小球的初速度大小一定,且最终落在斜坡上,可知垂直于斜坡方向抛出时运动时间最长,垂直于斜坡方向加速度
解得小球运动的时间
15. 物流公司通过传送带对货物进行装卸,如图1所示,长度L=3.05m的传送带与水平方向成角,以的恒定速率顺时针转动。水平面上静置一质量、长度为L1的长木板,长木板左侧紧靠传送带底端的B点,且木板上表面与传送带底端B的高度齐平。一质量的货物(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,经传送带加速后运动至底端B点,随即滑上长木板。已知货物与传送带间的动摩擦因数,货物与长木板间的动摩擦因数,长木板与地面间动摩擦因数为,、,重力加速度取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且货物冲上长木板前后瞬间速度的大小保持不变,不计空气阻力。求:
(1)货物运动到传送带底端B点时速度的大小;
(2)为确保货物不会从长木板上滑落,在货物滑上长木板的瞬间,对长木板施加一个水平向右、大小为2N的恒力F,那么长木板的长度L1至少应为多少;
(3)为避免货物直接撞击地面,如图2所示,把原长木板替换成材质相同且紧密排列的4个木板。每个木板的质量均为,水平长度均为。则木板3运动的最远距离是多少?
【答案】(1)5m/s
(2)2.5m (3)
【解析】
【小问1详解】
第一阶段根据牛顿第二定律可得
解得
达到v通过x,则
解得
第二阶段根据牛顿第二定律可得
解得
根据
解得
【小问2详解】
滑上M1时,对m根据牛顿第二定律可得
解得
对根据牛顿第二定律可得
解得
m经t达到共速v恰好到达M1右侧,则:
其中
解得
【小问3详解】
m滑上1时,m加速度不变,对1、2、3、4物块:
解得
故不动,m滑上2时,对2、3、4物块:
故不动,m滑上3时的速度为v1:则
解得
对3、4物块:
解得
设m经t滑上4:根据
解得
此时
t内物块3向右位移
m滑上4后,3匀减速到速度为零,则
故木板3运动的最远距离
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2025-2026学年第一学期末考试
高一物理
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是( )
A. 甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,运用了极限思想
B. 乙图中,研究红蜡块的运动时,主要运用了等效替代的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了理想化模型的思想
2. 下列关于开普勒行星运动规律的认识正确的是( )
A. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
B. 所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
C. 对同一中心天体,所有行星的轨道的半长轴的二次方跟公转周期的三次方的比值都相同
D. 所有行星的公转周期与行星的轨道半径成反比
3. 如图所示,物块B套在倾斜杆上,并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连(定滑轮体积大小可忽略),今使物块B沿杆由M点匀速下滑到N点,运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态,在下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块A的速率先变大后变小 B. 物块A的速率先变小后变大
C. 物块A始终处于失重状态 D. 物块A先处于失重状态,后处于超重状态
4. 城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥。如图所示,桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上,一辆质量为m的小汽车,从A端以不变的速率驶过该立交桥,小汽车速度大小为,则( )
A. 小汽车通过桥顶时受重力、支持力、向心力
B. 小汽车通过桥顶时车速越快,对桥面压力越大
C. 小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为
D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于
5. 如图所示,一物块仅在三个共点恒力F1、F2、F3的作用下以速度v0水平向右做匀速直线运动,其中F1斜向右上方,F2竖直向下,F3水平向左。某时刻撤去其中的一个力,其他力的大小和方向不变,一段时间后恢复该力,则下列说法不正确的是( )
A. 如果撤去的是F1,则物块先做匀变速曲线运动,恢复该力之后将做直线运动
B. 如果撤去的是F1,恢复F1时物块的速度大小可能为v0
C. 如果撤去是F3,物块将向右做匀加速直线运动,恢复该力之后做匀速直线运动
D. 如果撤去的是F2,在恢复该力之前的时间内,因物块做曲线运动,故在相等时间间隔内其速度的变化量的方向时刻在改变
6. 一轻质弹簧自然长度为0.4m,当其一端固定而另一端竖直悬挂一物块时伸长0.1m。如果将该弹簧一端固定,另一端系相同物块,物块在光滑水平面上以的线速度做匀速圆周运动,如图所示。弹簧处在弹性限度内,取重力加速度大小g=10m/s2。则物块运动时该弹簧的长度为( )
A. 0.5m B. 0.6m
C. 0.7m D. 0.8m
7. 排球比赛中,某次运动员将飞来的排球从a点水平击出,球击中b点;另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出,也击中b点,且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高,且两轨迹交点恰好为排球网上边缘某点e。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两个过程中,排球运动到b点的速度大小可能相等
B. b点与c点到球网平面的水平距离之比为3:1
C. a、c两点高度差与e、c两点高度差之比为9:8
D. 运动员两次击球后,排球获得的速度不可能相等
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。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6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
8. 如图所示,倾角为30°的倾斜圆盘绕垂直盘面的轴以角速度匀速转动,盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的小物体(可视为质点)随圆盘一起转动。PQ、MN是小物体轨迹圆互相垂直的两条直径,P、Q、M、N是圆周上的四个点,且P是轨迹圆上的最高点,Q是轨迹圆上的最低点,则( )
A. 小物体所受静摩擦力最大值为
B. 在最高点P处,小物体所受静摩擦力一定指向圆心
C. 小物体在Q点最容易发生滑动
D. 在M处,小物体所受静摩擦力大小
9. 粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°粗糙楔形物体C,斜面上有一个质量为的物块B,B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m的小球A,右上方有一拉力F,初始夹角,如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持α角大小不变,转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 拉力F一直减小
B. BC间的摩擦力先减小再增大
C. 物体C对地面的压力先减小再增大
D. 物体C对地面的摩擦力的最大值为
10. 某游戏转盘装置如图所示,游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个物块A、B,物块A、B通过轻绳相连。开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使其角速度缓慢增大。整个过程中,物块A、B都相对于盘面静止,物块A、B到转轴的距离分别为2r、3r,A物块的质量为2m,B物块的质量为m,与转盘间的动摩擦因数均为,接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A. 当时,物块B受到的摩擦力大小为
B. 当时,物块A受到的摩擦力逐渐增大
C. 当时,物块B受到的摩擦力逐渐减小
D. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止,转盘的角速度不能超过
三、实验题(每空2分,共14分。把正确答案填写在题中的横线上,或按题目要求作答)
11. 某实验小组利用图(a)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系。
(1)安装纸带时,有图(d)中甲、乙两种穿法,正确的是______(选填“甲”或“乙”);
(2)通过对小车所牵引纸带测量,就能得出小车的加速度,图(b)是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度_____;(保留2位有效数字)
(3)若始终保持木板水平,砂桶和砂的总重力为F。根据测得数据作出小车加速度a随F变化的图线,如图(c)所示。由图中数据可知小车所受阻力大小为_____N;
(4)为了让细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,该小组用小木块将长木板无滑轮的一端垫高来平衡阻力;
(5)发现图线虽过坐标原点,但上端仍发生“弯曲”,其原因是将砂桶和砂的总重力F记为细线对小车的拉力存在误差。已知相对误差,设砂桶和砂的总质量为m,小车的质量为M,则相对误差与的关系图线应为_____。
A. B.
C. D.
12. 在“探究平抛运动的特点”实验中
(1)如图1所示,在探究平抛运动水平分运动的特点时,下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、方格纸和复写纸之外,还需要的有________。(选填“弹簧测力计”、“重锤线”或“天平”)
(2)实验中,下列说法正确是________。
A. 斜槽轨道要尽量光滑
B. 每次小球要从斜槽上相同的位置静止开始运动
C. 斜槽轨道末端要保持水平
D. 记录点应适当多一些,把这些点用折线连接起来,这样可以更好地反映真实运动
(3)如图2所示,方格纸每小格的边长L,重力加速度为g,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,则该小球做平抛运动的初速度为________。(用字母g和L表示)
四、计算题(共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,物体放置在光滑水平面上,相互接触但不黏合,物体质量,物体的质量。从时刻开始,推力和拉力分别作用于物体、上,随时间的变化规律为。求:
(1)时刻,物体之间的弹力大小;
(2)物体何时分离及分离时的速度大小。
14. 小明坐在倾角为的斜坡上将质量小球抛出,抛出点可近似认为贴近斜坡,并最终落在斜坡上,小球抛出瞬间的速度大小为,不计空气阻力,,,求:
(1)若小球抛出时速度沿水平方向,求落在斜坡上的时间t和小球的位移大小s。
(2)若小球抛出时速度沿水平方向,求小球距离斜面的最远距离H。
(3)若小球抛出时速度可沿任意方向,求小球运动的最长时间。
15. 物流公司通过传送带对货物进行装卸,如图1所示,长度L=3.05m的传送带与水平方向成角,以的恒定速率顺时针转动。水平面上静置一质量、长度为L1的长木板,长木板左侧紧靠传送带底端的B点,且木板上表面与传送带底端B的高度齐平。一质量的货物(可视为质点)从传送带的顶端A由静止释放,经传送带加速后运动至底端B点,随即滑上长木板。已知货物与传送带间的动摩擦因数,货物与长木板间的动摩擦因数,长木板与地面间动摩擦因数为,、,重力加速度取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且货物冲上长木板前后瞬间速度的大小保持不变,不计空气阻力。求:
(1)货物运动到传送带底端B点时速度的大小;
(2)为确保货物不会从长木板上滑落,在货物滑上长木板的瞬间,对长木板施加一个水平向右、大小为2N的恒力F,那么长木板的长度L1至少应为多少;
(3)为避免货物直接撞击地面,如图2所示,把原长木板替换成材质相同且紧密排列的4个木板。每个木板的质量均为,水平长度均为。则木板3运动的最远距离是多少?
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