精品解析:福建省莆田第一中学2025-2026学年高一上学期1月月考物理试题
2026-03-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 莆田市 |
| 地区(区县) | 城厢区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.12 MB |
| 发布时间 | 2026-03-19 |
| 更新时间 | 2026-03-19 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56892305.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
莆田一中2025-2026学年度上学期1月月考考试试卷
高一物理必修一
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。考试结束后,只提交答题卡,写在试卷上的答案一律无效。
3.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,是不能直接用实验来验证的
【答案】B
【解析】
【详解】A.亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,这一观点符合历史事实,故A正确。
B.伽利略通过斜面实验和理想实验提出“力不是维持物体运动的原因”,而牛顿在此基础上总结出牛顿第一定律。牛顿并未通过多次实验直接得出此结论,故B错误。
C.惯性是物体的固有属性,与运动状态无关,任何情况下都存在,故C正确。
D.牛顿第一定律无法直接用实验验证(因需理想条件),属于合理外推的理想实验,故D正确。
本题选错误的,故选B。
2. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G被细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力大小为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C. 细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为1∶1
D. 细绳AC段拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为m1∶2m2
【答案】D
【解析】
【详解】A.题图甲中,两段绳的拉力大小都是m1g,互成120°角,因此合力大小是m1g,根据共点力平衡,BC杆对滑轮的作用力大小也是m1g(方向与竖直方向成60°角,斜向右上方),故A错误;
B.题图乙中,以G为研究对象,分析受力情况如图,由平衡条件得
THGtan30°=m2g
得
THG=m2g
即HG杆受到绳的作用力为,故B错误;
CD.题图甲中绳AC段的拉力
TAC=m1g
题图乙中由于
TEGsin30°=m2g
得
TEG=2m2g
解得
故C错误,D正确。
故选D。
3. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程,如图所示,绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮D上,另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制,身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处,绳一直处于伸直状态。兜篮、王进及携带的设备总质量为m,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g。从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳的拉力一直变小 B. 绳的拉力一直变大
C. 绳、拉力的合力大于 D. 绳与竖直方向的夹角为时,绳的拉力为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示
绳OD的拉力为F1,与竖直方向的夹角为,绳CD的拉力为F2,与竖直方向的夹角为,根据几何关系知
由正弦定理可得
增大,减小,则拉力F1增大,拉力F2减小,故AB错误;
C.王进处于平衡状态,两绳拉力的合力等于mg,故C错误;
D.当时,,则
解得
故D正确。
故选D
4. 在成都举行第31届世界大学生夏季运动会男子3米跳板决赛中,中国选手包揽冠亚军。从运动员离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的v-t图像如图所示,不计空气阻力,重力加速度取,运动员的轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A. 运动员在处于超重状态 B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在的位移大小为 D. 运动员在的平均速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A.竖直向下为正方向,由图像可知运动员在速度竖直向下且在减小,故加速度向上,处于超重状态,故A正确;
B.运动员在时在水中减速到零,并没有浮出水面,故B错误;
C.运动员在的位移大小为图像与坐标轴包围的面积,由图像可知面积
运动员在的位移大小小于,故C错误;
D.,图像斜率不变,为匀变速直线运动,运动员在的平均速度大小
,故D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题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,有选错的得0分。
5. 质量为50kg的跳伞运动员(含装备)从距地面300m高处的飞机上开始跳下,先做自由落体运动,经过4s后立即打开降落伞,降落伞打开后运动员做匀减速直线运动,跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s,重力加速度取10m/s²,则( )
A. 打开降落伞时运动员距地面的距离为220m
B. 打开降落伞后,运动员和降落伞受到的总空气阻力大小为860N
C. 整个下落过程中运动员的平均速度大小15m/s
D. 运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上
【答案】AD
【解析】
【详解】A.运动员做自由落体运动位移
打开降落伞时距地面的距离
故A正确;
B.运动员末速度
根据
解得
即匀减速运动阶段加速度大小为,方向竖直向上,由牛顿第二定律,对运动员有
打开降落伞后,运动员和降落伞受到的总空气阻力大小
故B错误;
C.根据
可得,匀减速运动时间
下落整个过程的时间为
则下落整个过程运动员的平均速度大小为
故C错误;
D.运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下,后加速度方向竖直向上,故D正确。
故选AD。
6. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于倾角为的斜面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连),弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧总共被压缩了x0,此时物体A、B静止。撤去F后,物体A、B开始向上运动,已知重力加速度为g,物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tan)。则( )
A. 施加力F前,弹簧被压缩了
B. 撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为
C. 撤去F后,物体A和B先做加速运动,再做减速运动
D. 若物体A、B向上运动要分离,则分离时向上运动距离为2x0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.施加力F前,把AB作为一个整体受力分析,在斜面方向上,重力的下滑分力与弹簧的弹力和摩擦力的合力平衡,即
根据胡克定律
联立得
故A错误;
B.撤去F瞬间,把AB作为一个整体受力分析有
又因为
解得
故B正确;
C.撤去F后,由于弹簧逐渐恢复原长,弹力不断减小,但加速度沿斜面向上,整体加速,当加速度减为0后,加速度沿斜面向下减速,所以物体A和B在分离之前先做加速度减小的加速运动,再做加速度反向增大的减速运动,故C正确;
D.分离问题要抓住两点:①分离时两物体间无弹力,②分离时两物体的加速度相同;运用这两个结论就可快速判断出A、B两物体会在弹簧达到原长时分离,故D错误。
故选BC
7. A.B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上. A、B 间 的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当时,A的加速度为
B. 当F<2μmg 时,A、B 都相对地面静止
C. 当F>3 μmg 时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.当时,A、B以共同的加速度开始运动,将A、B看作整体,由牛顿第二定律有
计算得出
所以A选项是正确的;
B.设B对A的摩擦力为,A对B的摩擦力为 ,地面对B的摩擦力为 ,由牛顿第三定律可以知道与大小相等,方向相反, 和的最大值均为 ,的最大值为
故当时,A、B均保持静止;继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动,故B错误;
C.设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′,加速度为a′,则对A,有
F′
对A、B整体,有
计算得出
故当 时,A相对于B静止,二者以共同的加速度开始运动;当 时,A相对于B滑动,C正确;
D.对B来说,其所受合力的最大值
即B的加速度不会超过 ,D正确。
故选ACD。
8. 如图甲所示,质量M=3kg的木板静止在水平地面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)静止在木板的右端,t=0时对木板施加水平向右的拉力F,一段时间后撤去F,木板的速度—时间图像如图乙所示,物块始终没有离开木板,取重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3
B. 木板与地面间的动摩擦因数为0.2
C. 从施加拉力F到木板停下的时间为8.25s
D. 拉力F的大小为16N
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像可知,内,拉力F拉木板运动,木板与物块之间相对滑动,时撤去拉力F,内,木板与物块之间仍有相对滑动,时,木板与物块达到共速,之后做匀减速直线运动直至停止。所以物块从静止开始加速,在时速度达到,则
根据牛顿第二定律有
解得物块与木板之间的动摩擦因数为,故A错误;
B.木板在内的加速度
又因为此时木板受到物块和地面的摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
解得木板与地面间的动摩擦因数为,故B正确;
C.由于,可知后,木板与物块仍发生相对滑动;以木板为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得
木板减速到停止的时间
则从施加拉力F到木板停下的时间为,故C正确;
D.在内,对木板受力分析,根据牛顿第二定律有
而
解得,故D错误。
故选BC。
三、填空题(本大题共3小题,共6分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上)
9. 如图所示,质量为的人站在质量为的木板上,人和木板之间的动摩擦因数为0.4,木板和水平地面间的动摩擦因数为0.2,今人用绕过定滑轮的绳子拉木板使木板和他自己一起向右做匀速直线运动,那么,木板一共受_______个力的作用;人和木板之间的摩擦力为________。
【答案】 ①. 6 ②. 90
【解析】
【详解】[1][2]系统做匀速直线运动,受力平衡,先整体后隔离。人、木板、滑轮整体共受四个力,如图甲所示
可知地面对系统的摩擦力等于定滑轮上的墙壁的拉力,即
所以每根绳子上的力
然后再分析木板的受力,如图乙所示
竖直方向上受到重力、人的压力和地面的支持力,水平方向上受到地面的摩擦力,绳子的拉力,以及人对木板的摩擦力,共6个力的作用,人对木板的摩擦力必定水平向右,大小为
10. 质量为的物体在水平力作用下沿着粗糙水平面做匀变速直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数,其位移随时间变化的关系式为(m),则物体的初速度大小是________m/s,水平力的大小为_______N。
【答案】 ①. 16##16.0##16.00 ②. 3##3.0##3.00
【解析】
【详解】[1][2]物体在水平力作用下沿着粗糙水平面做匀变速直线运动
其位移随时间变化的关系式为
(m)
对照得
得
根据牛顿第二定律
解得
即物体的初速度大小是16m/s,水平力的大小为3N。
11. 如图所示,,,和B紧靠着放在光滑水平面上,从时刻起,对B施加向右的水平恒力,同时对施加向右的水平变力,______s时、B将分离,此时B物体的加速度大小为______。
【答案】 ①. 0.6 ②. 2
【解析】
【详解】[1]力F1的表达式
A、B分离时二者没有相互作用力,但二者加速度大小相等,根据加速度相等可得
联立并代入数值可得
[2]当t=0.6s时
二者一起加速运动,取整体为研究对象,由牛顿第二定律可得
代入数值可得
四、实验题(本大题共2小题,共14分,按要求作,把正确案填写在题卡相应横线上。)
12. 小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像(如图丙所示),已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为0.1kg,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(4)将一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一钩码,静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断,再将上端连在一起并固定,下端连在一起,在下端悬挂同样的钩码,如图所示。若弹簧始终在弹性限度内,则静止时,每一段弹簧将伸长( )
A. B. C. l D. 2l
【答案】(1)14.60
(2)60或61或62或63
(3)相等 (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规则可知,该读数为
【小问2详解】
由胡克定律可知
整理得
由图可知
解得
【小问3详解】
由胡克定律可知,弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比,因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响,故劲度系数的测量 值与真实值相比相等。
【小问4详解】
设钩码质量为m,剪断前有
当轻弹簧从正中间剪断时,弹簧的劲度系数变为原来的两倍,剪断后,对每一段弹簧都有
解得,故选A。
13. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)实验得到的理想图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图乙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是( )
A. 图线①的产生原因是小车的质量太大
B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C. 图线③的产生原因是小车的质量太小
(2)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大,所以大胆创新,选用图丙所示器材进行实验,测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz,共5个槽码,每个槽码的质量均为。实验步骤如下:ⅰ.安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。ⅱ.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂4个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点测出加速度a:ⅲ.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ⅱ;ⅳ.以取下槽码的总个数n()的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小,请完成下列填空:
①写出随变化的关系式_______(m,g,M,a,n表示);
②测得关系图线的斜率为,则小车质量_______kg(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 0.19
【解析】
【小问1详解】
A.图线①的产生原因是,砝码盘和砝码的总质量增大到一定程度后不再满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车质量,即该原因是由于小车质量太小造成的,故A错误;
B.图线②说明时小车就有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大,故B正确;
C.设木板倾角为,平衡摩擦力时有
可知平衡摩擦力与小车质量无关,且图线③说明F增大到一定程度小车才开始有加速度,其产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角偏小或未平衡摩擦力,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
[1]对小车和槽码,根据牛顿第二定律分别有,
两式联立求得
[2]由的关系式可知,关系图线的斜率
即
五、计算题(本题共3小题,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,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
14. 如图所示,水平桌面上放置一倾角、质量的斜面体C,质量的物块B放在斜面体上,一根平行于斜面的轻绳一端连接B,另一端跨过轻质光滑定滑轮后与轻绳OP系于O点,在O点下方悬挂一质量为的物块A后,整个系统处于静止状态。此时,OP水平,OQ与竖直方向的夹角,重力加速度g取。求:
(1)轻绳OP上的拉力大小;
(2)斜面体对B的摩擦力大小;
(3)地面对斜面体的支持力大小。
【答案】(1)N
(2)2N (3)76N
【解析】
【小问1详解】
对绳结O受力分析,并将OQ绳上的拉力正交分解,如图
根据平衡条件可知竖直方向
水平方向
解得
,
【小问2详解】
B受到重力、绳子OQ的拉力、斜面的支持力以及摩擦力,选取沿斜面向上为正方向,设物体B受到的摩擦力的方向向上,则
解得
N
则摩擦力大小为2N,方向向下。
【小问3详解】
以A、B、C以及滑轮组成的整体为研究对象,整体受到三个重力、绳子OP的拉力、地面的支持力与摩擦力处于平衡状态,在竖直方向有
15. 传送带系统在提高生产效率、减少人力成本和安全性方面具有显著优势,是现代工业生产和物流管理中不可或缺的重要工具。如图所示,两端间距为的倾斜传送带与水平面间的夹角为,传送带顺时针匀速转动的速度大小为。现将一物块轻放在传送带的A端,物块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度g取,物块可看成质点,不计传送带转轮的大小。求:
(1)物块从A端运动到B端的时间为多少;
(2)若在物块运动一定时间时,传送带立刻停止运动,物块恰好到达B端。则该物块从A端到B端的过程中相对传送带的位移为多大(结果可用分式表示)。
【答案】(1)3s (2)
【解析】
【小问1详解】
设物体在传送带上初始时的加速度为a,由牛顿第二定律得
代入数值得
物块加速到和传送带共速行驶的位移为
代入数值得
加速到共速所用时间
代入数值得
传送带到达B端还需要匀速运动的时间为
代入数值得
故总时间为
【小问2详解】
传送带停止运动后,物块在传送带上匀减速的加速度大小为
代入数值得
物块恰好到B端说明到达B端时速度恰好为零,物块减速到零的位移为
代入数值得
结合(1)的分析可知该物块与传送带共速后匀速运动一段距离才做减速运动到达B端,物块在匀加速过程中相对传送带的位移为
代入(1)中和可得
则在物块从传送带A端到B端过程中,相对传送带的位移为
联立以上解得
16. 如图所示,倾角θ = 37°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L = 10.8 m、质量M = 2 kg的薄木板,木板的顶端叠放一质量m = 1 kg的物块(视为质点)。对木板施加沿斜面向上的恒力F(大小未知),使木板沿斜面向上由静止开始运动。已知物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,认为物块和木板分离前、后瞬间的速度均不变,取重力加速度大小g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。
(1)若物块未离开木板时始终处于静止状态,求物块与木板间的动摩擦因数μ;
(2)若物块与木板间的动摩擦因数μ′ = 0.8,求使物块不滑离木板时恒力F的范围;
(3)若μ′ = 0.8,F = 24 N,求物块运动至最高点时与木板底端的距离x。
【答案】(1)μ = 0.75
(2)18 N < F ≤ 19.2 N
(3)x = 1.68 m
【解析】
【小问1详解】
对物块受力分析,有
解得
【小问2详解】
以物块和木板整体为研究对象,由牛顿第二定律有
以物块为研究对象,由牛顿第二定律有
又
解得
18 N < F ≤ 19.2 N
故使物块不滑离木板时恒力F的范围18 N < F ≤ 19.2 N。
【小问3详解】
由题意知物块会滑离木板,设物块在木板上的加速度大小为a1,木板的加速度大小为a2,有
设物块在木板上运动的时间为t1,由几何关系有
解得
此后物块从木板上掉落,设物块的加速度大小为a3,木板的加速度大小为a4,有
设从物块刚掉落到物块速度减至零的时间为t2,有
解得
以物块与木板分离处为起始点,物块的位移大小
木板的位移大小
又
解得
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莆田一中2025-2026学年度上学期1月月考考试试卷
高一物理必修一
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。考试结束后,只提交答题卡,写在试卷上的答案一律无效。
3.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法中与物理学史实不符的是( )
A. 亚里士多德认为力是维持物体运动的原因
B. 牛顿通过多次实验发现力不是维持物体运动的原因
C. 惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性
D. 牛顿第一定律是在已有实验基础上进行合理外推而来的,属于理想实验,是不能直接用实验来验证的
2. 如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;如图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G被细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 图甲中BC对滑轮的作用力大小为
B. 图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g
C. 细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为1∶1
D. 细绳AC段的拉力TAC与细绳EG段的拉力TEG之比为m1∶2m2
3. 《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在的高压线上带电作业的过程,如图所示,绝缘轻绳一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮D上,另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制,身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处,绳一直处于伸直状态。兜篮、王进及携带的设备总质量为m,可看作质点,不计一切阻力,重力加速度大小为g。从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 绳的拉力一直变小 B. 绳的拉力一直变大
C. 绳、拉力的合力大于 D. 绳与竖直方向的夹角为时,绳的拉力为
4. 在成都举行第31届世界大学生夏季运动会男子3米跳板决赛中,中国选手包揽冠亚军。从运动员离开跳板开始计时,跳水过程中运动员重心的v-t图像如图所示,不计空气阻力,重力加速度取,运动员的轨迹视为直线,取竖直向下为正方向。下列说法正确的是( )
A. 运动员在处于超重状态 B. 运动员在时已浮出水面
C. 运动员在的位移大小为 D. 运动员在的平均速度大小为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题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,有选错的得0分。
5. 质量为50kg的跳伞运动员(含装备)从距地面300m高处的飞机上开始跳下,先做自由落体运动,经过4s后立即打开降落伞,降落伞打开后运动员做匀减速直线运动,跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s,重力加速度取10m/s²,则( )
A. 打开降落伞时运动员距地面的距离为220m
B. 打开降落伞后,运动员和降落伞受到总空气阻力大小为860N
C. 整个下落过程中运动员的平均速度大小15m/s
D. 运动员在整个下落过程中加速度方向先竖直向下后竖直向上
6. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于倾角为的斜面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连),弹簧与斜面平行且处于静止状态。现用沿斜面的力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧总共被压缩了x0,此时物体A、B静止。撤去F后,物体A、B开始向上运动,已知重力加速度为g,物体A、B与斜面间的动摩擦因数为μ(μ<tan)。则( )
A. 施加力F前,弹簧被压缩了
B. 撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为
C. 撤去F后,物体A和B先做加速运动,再做减速运动
D. 若物体A、B向上运动要分离,则分离时向上运动距离为2x0
7. A.B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上. A、B 间 的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当时,A的加速度为
B. 当F<2μmg 时,A、B 都相对地面静止
C. 当F>3 μmg 时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
8. 如图甲所示,质量M=3kg的木板静止在水平地面上,质量m=2kg的小物块(可视为质点)静止在木板的右端,t=0时对木板施加水平向右的拉力F,一段时间后撤去F,木板的速度—时间图像如图乙所示,物块始终没有离开木板,取重力加速度g=10m/s2,则( )
A. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.3
B. 木板与地面间的动摩擦因数为0.2
C. 从施加拉力F到木板停下的时间为8.25s
D. 拉力F大小为16N
三、填空题(本大题共3小题,共6分。按要求作答,把正确答案填写在答题卡相应横线上)
9. 如图所示,质量为的人站在质量为的木板上,人和木板之间的动摩擦因数为0.4,木板和水平地面间的动摩擦因数为0.2,今人用绕过定滑轮的绳子拉木板使木板和他自己一起向右做匀速直线运动,那么,木板一共受_______个力的作用;人和木板之间的摩擦力为________。
10. 质量为的物体在水平力作用下沿着粗糙水平面做匀变速直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数,其位移随时间变化的关系式为(m),则物体的初速度大小是________m/s,水平力的大小为_______N。
11. 如图所示,,,和B紧靠着放在光滑水平面上,从时刻起,对B施加向右水平恒力,同时对施加向右的水平变力,______s时、B将分离,此时B物体的加速度大小为______。
四、实验题(本大题共2小题,共14分,按要求作,把正确案填写在题卡相应横线上。)
12. 小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像(如图丙所示),已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为0.1kg,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(4)将一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一钩码,静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断,再将上端连在一起并固定,下端连在一起,在下端悬挂同样的钩码,如图所示。若弹簧始终在弹性限度内,则静止时,每一段弹簧将伸长( )
A. B. C. l D. 2l
13. 利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)实验得到的理想图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图乙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是( )
A. 图线①的产生原因是小车的质量太大
B. 图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C. 图线③的产生原因是小车的质量太小
(2)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大,所以大胆创新,选用图丙所示器材进行实验,测量小车质量M,所用交流电频率为50Hz,共5个槽码,每个槽码的质量均为。实验步骤如下:ⅰ.安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。ⅱ.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂4个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打的点测出加速度a:ⅲ.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ⅱ;ⅳ.以取下槽码的总个数n()的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小,请完成下列填空:
①写出随变化的关系式_______(m,g,M,a,n表示);
②测得关系图线的斜率为,则小车质量_______kg(计算结果保留两位有效数字)。
五、计算题(本题共3小题,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,只写最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)
14. 如图所示,水平桌面上放置一倾角、质量的斜面体C,质量的物块B放在斜面体上,一根平行于斜面的轻绳一端连接B,另一端跨过轻质光滑定滑轮后与轻绳OP系于O点,在O点下方悬挂一质量为的物块A后,整个系统处于静止状态。此时,OP水平,OQ与竖直方向的夹角,重力加速度g取。求:
(1)轻绳OP上的拉力大小;
(2)斜面体对B的摩擦力大小;
(3)地面对斜面体的支持力大小。
15. 传送带系统在提高生产效率、减少人力成本和安全性方面具有显著优势,是现代工业生产和物流管理中不可或缺的重要工具。如图所示,两端间距为的倾斜传送带与水平面间的夹角为,传送带顺时针匀速转动的速度大小为。现将一物块轻放在传送带的A端,物块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度g取,物块可看成质点,不计传送带转轮的大小。求:
(1)物块从A端运动到B端的时间为多少;
(2)若在物块运动一定时间时,传送带立刻停止运动,物块恰好到达B端。则该物块从A端到B端过程中相对传送带的位移为多大(结果可用分式表示)。
16. 如图所示,倾角θ = 37°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L = 10.8 m、质量M = 2 kg的薄木板,木板的顶端叠放一质量m = 1 kg的物块(视为质点)。对木板施加沿斜面向上的恒力F(大小未知),使木板沿斜面向上由静止开始运动。已知物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,认为物块和木板分离前、后瞬间的速度均不变,取重力加速度大小g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。
(1)若物块未离开木板时始终处于静止状态,求物块与木板间的动摩擦因数μ;
(2)若物块与木板间的动摩擦因数μ′ = 0.8,求使物块不滑离木板时恒力F的范围;
(3)若μ′ = 0.8,F = 24 N,求物块运动至最高点时与木板底端距离x。
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