内容正文:
绝密★启用前
专题一、力与直线运动阶段检测——浙江省二轮专题(培优)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选绝不给分)
1.质量为的物体静止于光滑水平桌面上。当该物体受到水平面内两个相互垂直、大小分别为和的力作用时,其加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,物体合力为
根据牛顿第二定律,可得
故选B。
2.某老师热爱自行车骑行,每次锻炼他都会用运动软件记录自己的运动路线,如图所示是他某次骑行过程中软件记录下来的数据,根据以上描述,下列说法中正确的是( )
A.以自行车为参考系,老师是运动的
B.若研究自行车骑行的路径时,可将老师看成质点
C.老师本次运动的位移是5.81km(公里)
D.根据图中所给数据可以求出老师骑行的平均速度
【答案】B
【详解】老师和自行车之间的位置没有发生变化,故两者是相对静止的,A错误;若研究自行车骑行的路径时,老师的形状和大小是次要因素,可以忽略,故可以看作质点,B正确;老师的轨迹为曲线,长度表示路程,C错误;由于只知道路程大小,不知道位移大小,所以不能求解平均速度,只能求解平均速率,D错误.
3.如图所示,水平地面上竖直固定一轻弹簧,弹簧上端固定着一个质量不计的小薄片,一小球从弹簧正上方自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩到最短,在该过程中,关于小球运动的v—t图象中分析正确的是(不计空气阻力)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】小球自由下落的过程中,做匀加速直线运动,合外力不变;小球接触弹簧后将弹簧压缩到最短的过程中,受到向下的重力和弹簧向上的弹力,由于弹簧的弹力与压缩量成正比,开始阶段,弹力小于重力,小球的合力向下,与速度方向相同,速度增大,随着弹力的增大,合力减小,加速度减小;后来弹力大于重力,合力向上,随着弹力的增大,合力增大,加速度增大,由于合力与速度方向相反,小球速度减小,故当弹力与重力相等时,速度最大,此时弹簧处于压缩状态;所以小球先做加速度减小的加速运动后做加速度增大的减速运动,故D正确,ABC错误。
故选D.
4.如图所示,水平传送带A、B两端相距S=4.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则下列说法中错误的是
A.若传送带不动,则vB=4m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于4m/s
C.若传送带顺时针匀速转动,vB可能等于3m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,vB可能大于4m/s
【答案】C
【详解】A.若传送带不动,工件的加速度:
m/s2
由:
得:
m/s
故A正确,不符合题意.
B.若传送带逆时针匀速转动,工件的受力情况不变,由牛顿第二定律得知,工件的加速度仍为,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则3m/s.故B正确,不符合题意.
CD.若传送带以小于3m/s的速度顺时针匀速转动,工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左,做匀减速运动,工件的加速度仍为,工件的运动情况跟传送带不动时的一样,则3m/s.若以大于3m/s的速度顺时针匀速转动,则开始时物体受到的摩擦力向右,物体做加速运动;可能大于3m/s;故C错误,符合题意.D正确,不符合题意.
5.一物体沿直线运动的位置坐标x随时间t变化的关系为(其中x和t的单位分别为m和s)。关于该物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体做匀速直线运动 B.物体初速度的大小为2m/s
C.物体的加速度大小为1m/s2 D.物体在t=2s时的速度为4m/s
【答案】B
【详解】ABC.根据位移时间关系
可得
所以
由此可知,物体做初速度大小为2m/s,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,故AC错误,B正确;
D.物体在t=2s时的速度为
故D错误。
故选B。
6.如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,该结构对称,其中手刹拉索受力时形变量均可以忽略不计。当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索就会被拉紧,拉索分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是( )
A.若两拉索夹角为60°,当向上拉动手刹拉杆时,三根拉索的拉力增加量均相等
B.拉动手刹拉杆时,拉索上的拉力总比拉索和上的任何一个拉力大
C.手刹一直处于上拉状态并不影响汽车正常加速行驶
D.汽车停在上坡路面时,手刹拉杆应向上拉至最高挡位
【答案】D
【详解】A.当两拉索夹角为时,三根拉索的拉力大小才相等,拉动手刹拉杆时,增加的拉力也相等,故A错误;
B.拉动手刹拉杆时,当两拉索夹角大于时,拉索上的拉力比拉索和上的任何一个拉力小,故B错误;
C.如果手刹一直处于上拉状态,车轮除了受到地面摩擦阻力外,还会受到手刹对车轮的摩擦阻力,汽车加速行驶会耗费更多的汽油,影响汽车正常加速行驶,故C错误;
D.汽车停在上坡路面时更容易下溜,手刹向上拉得越高,拉索产生的拉力越大,车轮越不易转动,故D正确。
故选D。
7.如图所示,5月28日央视新闻报道:格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”.网球A位于“小塔”顶层,下面各层均有3个网球,网球B位于“小塔”的第6层,已知每个网球质量均为m.下列说法正确的是( )
A.其他网球对B球的作用力大于B球的重力
B.将A球拿走后,“小塔”仍能保持直立平衡
C.第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3
D.最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3
【答案】D
【详解】A.以球为研究对象,受到重力和其他网球对球的作用力,根据二力平衡可知其他网球对球的作用力等于球的重力,故选项A错误;
B.拿走球后,每个小球的受力就将不均衡,合力不为零,故不能保持直立平衡,故选项B错误;
C. 球与第8层的三个网球的球心连线构成了正四面体,设球与第8层的三个网球的球心连线与水平面的夹角为,根据几何关系则有,以球为对象,根据力的平衡条件可知,则第8层的三个网球对球的支持力为,故C错误;
D.设地面对最底层的每个网球的支持力为,根据整体法则有,解得,故选项D正确.
8.一个做匀加速直线运动的质点,先后经过两个位置时的速度分别为和,从a到b的时间为,则下列判断中正确的是( )
A.经过中点的速度为
B.质点的加速度为
C.前时间内通过的位移比后时间内通过的位移少
D.通过前位移所需的时间是后位移所需时间的2倍
【答案】A
【详解】A.质点经过a、b中点的速度大小为
故A正确;
B.质点的加速度为
故B错误;
C.中间时刻的速度为
前时间内通过的位移比后时间内通过的位移少
故C错误;
D.设通过前位移所需的时间是后位移所需时间的n倍,并设一半位移为s,则
故D错误。
故选A。
9.如图所示,一轻杆竖直固定在水平天花板上,杆的另一端装一轻光滑滑轮;一根轻绳跨过滑轮一端挂质量为m的物体,另一端固定在天花板上A点,且绳与天花板的夹角为30°,绳与杆在同一竖直平面内.重力加速度为g.关于轻杆对滑轮的作用力F,下列说法正确的是( )
A.F大小为mg,方向斜向右上与杆夹角60°
B.F大小为,方向水平向右
C.仅将A点左移少许,F大小减小
D.仅将A点左移少许,F方向不变
【答案】A
【详解】AB.对m受力分析可知,物体受重力及绳子的拉力而静止,故绳子的拉力T=mg;绳子对滑轮的作用力应为两股绳拉力的合力,如图所示,
由几何关系可知,绳子对滑轮的作用力为mg,方向与AC夹120°角斜向下;滑轮受到绳子的力和轻杆的力二平衡,轻杆对滑轮的作用力F与两绳子对滑轮的合力等大反向,所以轻杆对滑轮的作用力F的大小为mg,,方向斜向右上与杆夹角60°.故A正确,B错误.
CD.仅将A点左移少许,两绳子的张力大小不变,夹角减小,所以两股绳拉力的合力大小变大,方向也改变.滑轮受到绳子的力和轻杆的力二平衡,轻杆对滑轮的作用力F与两绳子对滑轮的合力等大反向,所以轻杆对滑轮的作用力大小变大,方向改变.故C项错误,D项错误.
10.如图所示,一辆卡车在水平路面上行驶。初速度为54km/h。其车厢长度为10.0m,在车尾边缘处放有一个货箱,其长宽高皆为0.5m。卡车加速时的最大加速度为2.2m/s2,卡车刹车时的最大加速度为3m/s2。已知货箱和车厢之间的动摩擦数为0.24(最大静摩擦因数约等于动摩擦因数,g=10m/s2),则下列说法正确的是( )
A.若司机全力加速,货箱有可能掉出车厢
B.若司机全力刹车,货箱不可能碰到车头
C.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后5s到6s之间
D.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后6s到7s之间
【答案】B
【详解】卡车在水平路面上行驶。初速度为
货箱和车厢之间的最大静摩擦力为
A.若司机全力加速,假设若货箱与车厢相对静止,根据牛顿第二定律可知
所以假设成立,若司机全力加速,货箱与车厢相对静止,货箱不可能掉出车厢,故A错误;
BCD.若司机全力刹车时,假设若货箱与车厢相对静止,根据牛顿第二定律可知
所以假设不成立,若司机全力刹车时,货箱与车厢相对运动,此时车厢的停下的时间
车厢的位移
根据牛顿第二定律得,货箱的加速度
卡车停下时,货厢的位移
因为
所以卡车停下来时,货厢没有与车头相撞,此时货厢与车头之间的距离
卡车停下来时,货箱的速度
之后货箱停下来的位移
因为
所以若司机全力刹车,货箱不可能碰到车头,故B正确,CD错误;
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.在2017年匈牙利航海模型帆船项目世界锦标赛上,中国选手获得遥控帆船(F5-10)冠军。若a、b两个遥控帆船从同一位置向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.b船启动时,a船在其前方2m处
B.运动过程中,b船落后a船的最大距离为4m
C.b船启动3s后正好追上a船
D.b船超过a船后,两船不会再相遇
【答案】CD
【详解】A.根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移,可知b在t=2s时启动,此时a的位移为
即a在b前方1m处,故A错误;
B.两船的速度相等时相距最远,最大距离为
故B错误;
C.由于两船从同一地点沿同一方向沿直线运动,当位移相等时两船才相遇,由图可知,b船启动3s后位移等于a的位移,即刚好追上a,故C正确;
D.b船超过a船后,由于b的速度大,所以不可能再相遇,故D正确。
故选CD。
12.如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,由静止释放后,小环与小球保持相对静止并以相同的加速度a一起下滑,此时轻绳与竖直方向的夹角为β,则下列说法正确的是( )
A.
B.m1不变,则m2越大,β越小
C.,且与m1、m2无关
D.杆对小环的作用力大小大于
【答案】AC
【详解】AD.依题意,以整体为研究对象,受力分析如图所示
根据牛顿第二定律得
得
杆对小环的作用力大小
故A正确,D错误;
BC.对小球研究可知,其合力大小为
等于重力沿杆向下方向的分力,则细线与杆垂直,则由几何知识得
与环和小球的质量无关,故B错误,C正确。
故选AC。
【点睛】本题是牛顿第二定律的应用问题,关键是研究对象的选择,采用整体法和隔离法结合比较简单。
13.如图所示,为定滑轮,一根细绳跨过,一端系着物体,另一端系着一动滑轮,动滑轮两侧分别悬挂着A、两物体,已知物体的质量为,不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦,若物体的质量为,则关于物体的状态下列说法正确的是( )
A.当A的质量取值合适,物体有可能处于平衡状态
B.无论A物体的质量是多大,物体不可能平衡
C.当A的质量足够大时,物体不可能向上加速运动
D.当A的质量取值合适,物体可以向上加速也可以向下加速运动
【答案】AD
【详解】AB.首先取A、B连接体为研究对象,当A的质量远远小于B的质量,则B以接近重力加速度做向下的加速运动,B处于失重状态,细绳的最小拉力接近为零;当A的质量远远大于B的质量时,则B以接近重力加速度向上做加速运动,B处于超重状态,细绳的最大拉力接近B的重力的两倍,故此时细绳拉C的最大拉力为B的重力的4倍,故当A的质量取值合适,C的质量在大于零小于12kg之间都有可能处于平衡,故A正确,B错误;
CD.结合以上的分析,当细绳对C拉力小于C的重力时C产生向下的加速度,当细绳对C的拉力大于C的重力时C产生向上的加速度,故D正确,C错误。
故选AD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.某学校实验室提供的弹簧测力计的量程为5N,小李同学对其进行了如下研究:
(1)小李发现该弹簧测力计共有51条刻度线,则该测力计的测量精度为______N;
(2)小李用刻度尺测出该测力计的第1条与第51条刻度线之间的距离为10.00cm,则该测力计中弹簧的劲度系数为______N/m;
(3)小李在测力计下端挂不同重力的钩码时,每次先用手拖住钩码,使测力计示数为零,然后将钩码由静止释放,发现测力计的最大示数均为其重力的2倍,则该测力计使用时弹簧的最大弹性势能为______J.
【答案】 0.1 50 0.25
【详解】第一空.测力计总刻度数为51条,则精确度为=0.1N;
第二空.当弹簧测力计指针指在最大刻度时,根据胡克定律可知劲度系数k= N/m =50N/m
第三空.由题意知,测力计的弹簧拉伸到最长时,弹性势能最大,此时所挂物体重力为测力计读数的一半即2.5N,由能量守恒定律知弹簧的弹性势能为所挂物体重力势能的减少量即E=mg=2.5×0.1=0.25J
15.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1)实验操作过程中,下列哪些说法是正确的______(填字母代号)
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)0小组同学利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两个弹簧秤拉力的大小和方向,如图所示,图中每一小格长度均代表0.5N,则F1与F2的合力大小为__N(保留两位有效数字)
(3)实验过程中,保持橡皮条的结点位置O不动和弹簧秤的拉力F1的方向不变,使另一个弹簧秤从图示位置开始,沿顺时针方向缓慢转角,关于弹簧秤示数F2的变化,下列结论正确的是________(已知)
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】 BD/DB 2.5 D
【详解】(1)[1]AD.实验中的细绳只要相对长些,标记同一细绳方向的两点要远些,便于准确标出力的方向,并不一定要相等的长度,故A错误,D正确;
B.实验过程中,需要弹簧秤、细绳、橡皮条都与木板平行,故B正确;
C.两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数要大一些,并不是两者相差较大,故C错误。
故选BD。
(2)[2]根据平行四边形作图可知
(3)[3]在转动过程中合力大小不变,方向不变,根据矢量三角形可得,如图所示先减小后增大。
故选D。
16.一端有滑轮的平板与小车(滑块)是力学实验中的重要实验仪器,能完成多个实验。
(1)①图1是“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为小车所受的合外力,需要进行的必要选择或操作正确的是_____
A.调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行
B.当M改变时,需要重新平衡摩擦力
C.将长木板的一端垫起适当的高度,调节其大小,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是_____
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(2)某同学发现实验室中有拉力传感器,这一实验小组征求老师意见后,在图1基础上设计了图2进行实验。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。为了简便、准确地完成“验证牛顿第二定律”实验,需要的正确操作是_____
A.需要细线与木板平行
B.需要平衡摩擦力
C.需要满足m远小于M
D.需要测量砂和砂桶质量m
(3)该组同学意犹未尽,回到教室又设计了如下实验继续探究加速度与合外力的关系:
如图所示,弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t,计算木板的加速度a;改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是______
A. B.
C. D.
【答案】 A C AB C
【详解】(1)[1] A.调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行,使小车受到的拉力等于合外力,A正确;
B.当M改变时,不需要重新平衡摩擦力,B错误;
C.要取下沙桶,再将长木板的一端垫起适当的高度,调节其大小,观察判断小车是否做匀速运动,该步骤为平衡摩擦力的方法,C错误。
故选A。
[2]当时,即当沙桶和沙总质量远远小于和砝码的总质量,绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,因此最合理的一组是C选项,故选C。
(2)[3]A.需要细线与木板平行,才能保证细线的拉力与小车的合外力方向相同,细线的拉力才等于小车的合外力,A正确;
B.需要平衡摩擦力,细线的拉力才等于小车的合外力,B正确;
CD.由于不需要用沙桶的重力来表示合外力,合外力可以直接测量,所以不需要满足m远小于M,也不需要测量砂和砂桶质量m,CD错误。
故选AB。
(3)[4]根据
联立可得
又因为当 时,加速度有最大值,为
故选C。
17.为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
【答案】(1)8N,
(2),方向竖直向下
【详解】(1)以狗为对象,水平方向根据受力平衡可得
解得
竖直方向根据受力平衡可得
解得路面对狗的支持力大小为
(2)以人和狗的整体为研究对象,竖直方向上有
由牛顿第三定律知对路面的压力为
方向竖直向下。
18.汽车以的速度行驶,刹车时以的加速度减速,求末汽车的位移。
【答案】
【详解】设汽车经过时间停止,有
解得
汽车的位移为
解得
19.如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为M(且M=3m),长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块,金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段与CB段摩擦因数不同,现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个力,已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点),如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为μ1,与CB段间的动摩擦因数为μ2。
(1)若μ1=0.3,m=1kg,求水平恒力F的大小;
(2)求μ1与μ2的比值。
【答案】(1)21N;(2)4︰3
【详解】(1)由题意,小车向右匀加速,物块受摩擦力向右,也是匀加速,物块在段滑动过程中,对小金属块
对平板车
小金属块到达平板车中点时
平板车
联立得
(2)在BC端的运动,对小车匀减速
对小物块匀加速
则
假设二者最终的共同速度是则有
解得
CB阶段小车匀减速的位移与木块匀加速位移之差等于第一段即AC段二者位移之差,即
解得
20.如图所示,一质量为M=4kg,长为L=2m的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1,在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块,且视小铁块为质点,木板厚度不计;今对木板突然施加一个水平向右的拉力.
(1)若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力大小为6N,则小铁块经多长时间将离开木板?
(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2,铁块与地面间的动摩擦因数为0.1,要使小铁块对地的总位移不超过1.5m,则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件?(g=10m/s2)
【答案】.(1)4 s (2) F≥47 N
【详解】(1) 对木板受力分析,由牛顿第二定律得:
由运动学公式,得
解得:
(2)铁块先在木板上和木板发生相对运动,然后在地面上滑行.
铁块在木板上时,对铁块:、对木板:
铁块在地面上时,对铁块:
设铁块从木板上滑下时的速度为v1,铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2,当小铁块对地面的总位移恰为1.5 m时,有:
、且
设铁块在木板上滑行时间为t1,则对铁块有
在这段时间内木板对地面的位移
铁块和木板间位移满足
解得:
要使小铁块对地面的总位移不超过1.5 m,
试卷第16页,共20页
试卷第1页,共1页
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姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选绝不给分)
1.质量为的物体静止于光滑水平桌面上。当该物体受到水平面内两个相互垂直、大小分别为和的力作用时,其加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.某老师热爱自行车骑行,每次锻炼他都会用运动软件记录自己的运动路线,如图所示是他某次骑行过程中软件记录下来的数据,根据以上描述,下列说法中正确的是( )
A.以自行车为参考系,老师是运动的
B.若研究自行车骑行的路径时,可将老师看成质点
C.老师本次运动的位移是5.81km(公里)
D.根据图中所给数据可以求出老师骑行的平均速度
3.如图所示,水平地面上竖直固定一轻弹簧,弹簧上端固定着一个质量不计的小薄片,一小球从弹簧正上方自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩到最短,在该过程中,关于小球运动的v—t图象中分析正确的是(不计空气阻力)( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,水平传送带A、B两端相距S=4.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则下列说法中错误的是
A.若传送带不动,则vB=4m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,vB一定等于4m/s
C.若传送带顺时针匀速转动,vB可能等于3m/s
D.若传送带顺时针匀速转动,vB可能大于4m/s
5.一物体沿直线运动的位置坐标x随时间t变化的关系为(其中x和t的单位分别为m和s)。关于该物体的运动,下列说法正确的是( )
A.物体做匀速直线运动 B.物体初速度的大小为2m/s
C.物体的加速度大小为1m/s2 D.物体在t=2s时的速度为4m/s
6.如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,该结构对称,其中手刹拉索受力时形变量均可以忽略不计。当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索就会被拉紧,拉索分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是( )
A.若两拉索夹角为60°,当向上拉动手刹拉杆时,三根拉索的拉力增加量均相等
B.拉动手刹拉杆时,拉索上的拉力总比拉索和上的任何一个拉力大
C.手刹一直处于上拉状态并不影响汽车正常加速行驶
D.汽车停在上坡路面时,手刹拉杆应向上拉至最高挡位
7.如图所示,5月28日央视新闻报道:格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”.网球A位于“小塔”顶层,下面各层均有3个网球,网球B位于“小塔”的第6层,已知每个网球质量均为m.下列说法正确的是( )
A.其他网球对B球的作用力大于B球的重力
B.将A球拿走后,“小塔”仍能保持直立平衡
C.第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3
D.最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3
8.一个做匀加速直线运动的质点,先后经过两个位置时的速度分别为和,从a到b的时间为,则下列判断中正确的是( )
A.经过中点的速度为
B.质点的加速度为
C.前时间内通过的位移比后时间内通过的位移少
D.通过前位移所需的时间是后位移所需时间的2倍
9.如图所示,一轻杆竖直固定在水平天花板上,杆的另一端装一轻光滑滑轮;一根轻绳跨过滑轮一端挂质量为m的物体,另一端固定在天花板上A点,且绳与天花板的夹角为30°,绳与杆在同一竖直平面内.重力加速度为g.关于轻杆对滑轮的作用力F,下列说法正确的是( )
A.F大小为mg,方向斜向右上与杆夹角60°
B.F大小为,方向水平向右
C.仅将A点左移少许,F大小减小
D.仅将A点左移少许,F方向不变
10.如图所示,一辆卡车在水平路面上行驶。初速度为54km/h。其车厢长度为10.0m,在车尾边缘处放有一个货箱,其长宽高皆为0.5m。卡车加速时的最大加速度为2.2m/s2,卡车刹车时的最大加速度为3m/s2。已知货箱和车厢之间的动摩擦数为0.24(最大静摩擦因数约等于动摩擦因数,g=10m/s2),则下列说法正确的是( )
A.若司机全力加速,货箱有可能掉出车厢
B.若司机全力刹车,货箱不可能碰到车头
C.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后5s到6s之间
D.若司机全力刹车,货箱碰到车头的时间介于刹车后6s到7s之间
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.在2017年匈牙利航海模型帆船项目世界锦标赛上,中国选手获得遥控帆船(F5-10)冠军。若a、b两个遥控帆船从同一位置向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.b船启动时,a船在其前方2m处
B.运动过程中,b船落后a船的最大距离为4m
C.b船启动3s后正好追上a船
D.b船超过a船后,两船不会再相遇
12.如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球,由静止释放后,小环与小球保持相对静止并以相同的加速度a一起下滑,此时轻绳与竖直方向的夹角为β,则下列说法正确的是( )
A.
B.m1不变,则m2越大,β越小
C.,且与m1、m2无关
D.杆对小环的作用力大小大于
13.如图所示,为定滑轮,一根细绳跨过,一端系着物体,另一端系着一动滑轮,动滑轮两侧分别悬挂着A、两物体,已知物体的质量为,不计滑轮和绳的质量以及一切摩擦,若物体的质量为,则关于物体的状态下列说法正确的是( )
A.当A的质量取值合适,物体有可能处于平衡状态
B.无论A物体的质量是多大,物体不可能平衡
C.当A的质量足够大时,物体不可能向上加速运动
D.当A的质量取值合适,物体可以向上加速也可以向下加速运动
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.某学校实验室提供的弹簧测力计的量程为5N,小李同学对其进行了如下研究:
(1)小李发现该弹簧测力计共有51条刻度线,则该测力计的测量精度为______N;
(2)小李用刻度尺测出该测力计的第1条与第51条刻度线之间的距离为10.00cm,则该测力计中弹簧的劲度系数为______N/m;
(3)小李在测力计下端挂不同重力的钩码时,每次先用手拖住钩码,使测力计示数为零,然后将钩码由静止释放,发现测力计的最大示数均为其重力的2倍,则该测力计使用时弹簧的最大弹性势能为______J.
15.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
(1)实验操作过程中,下列哪些说法是正确的______(填字母代号)
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(2)0小组同学利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O以及两个弹簧秤拉力的大小和方向,如图所示,图中每一小格长度均代表0.5N,则F1与F2的合力大小为__N(保留两位有效数字)
(3)实验过程中,保持橡皮条的结点位置O不动和弹簧秤的拉力F1的方向不变,使另一个弹簧秤从图示位置开始,沿顺时针方向缓慢转角,关于弹簧秤示数F2的变化,下列结论正确的是________(已知)
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
16.一端有滑轮的平板与小车(滑块)是力学实验中的重要实验仪器,能完成多个实验。
(1)①图1是“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M,实验中用砂和砂桶总重力的大小作为小车所受的合外力,需要进行的必要选择或操作正确的是_____
A.调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行
B.当M改变时,需要重新平衡摩擦力
C.将长木板的一端垫起适当的高度,调节其大小,观察判断小车是否做匀速运动
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是_____
A.M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(2)某同学发现实验室中有拉力传感器,这一实验小组征求老师意见后,在图1基础上设计了图2进行实验。小车后面固定一条纸带,穿过电火花打点计时器,细线一端连着小车,另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与挂在竖直面内的拉力传感器相连,拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。为了简便、准确地完成“验证牛顿第二定律”实验,需要的正确操作是_____
A.需要细线与木板平行
B.需要平衡摩擦力
C.需要满足m远小于M
D.需要测量砂和砂桶质量m
(3)该组同学意犹未尽,回到教室又设计了如下实验继续探究加速度与合外力的关系:
如图所示,弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t,计算木板的加速度a;改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是______
A. B.
C. D.
17.为确保公共安全,市民遛狗时应牵绳。如图所示,在水平道路上,一人用手拉牵狗绳,人和狗一起向右做匀速直线运动。已知牵狗绳处于伸直状态与水平方向夹角,人的质量为,狗的质量为,绳子拉力大小为10N。狗可视为质点,牵狗绳的质量忽略不计,取、,重力加速度。求:
(1)路面对狗的摩擦力和支持力的大小;
(2)人和狗一起对路面的压力大小和方向。
18.汽车以的速度行驶,刹车时以的加速度减速,求末汽车的位移。
19.如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为M(且M=3m),长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块,金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段与CB段摩擦因数不同,现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个力,已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点),如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为μ1,与CB段间的动摩擦因数为μ2。
(1)若μ1=0.3,m=1kg,求水平恒力F的大小;
(2)求μ1与μ2的比值。
20.如图所示,一质量为M=4kg,长为L=2m的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1,在此木板的右端上还有一质量为m=1kg的铁块,且视小铁块为质点,木板厚度不计;今对木板突然施加一个水平向右的拉力.
(1)若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力大小为6N,则小铁块经多长时间将离开木板?
(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2,铁块与地面间的动摩擦因数为0.1,要使小铁块对地的总位移不超过1.5m,则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件?(g=10m/s2)
试卷第8页,共10页
试卷第1页,共1页
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