精品解析:河北省文安县第一中学2025-2026学年高一上学期12月质检联考物理试卷
2026-05-02
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内容正文:
2025-2026学年河北高一12月质检
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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,用铅笔把答题卡上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,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 近日,彩虹-7高空高速隐身无人机(如图)成功首飞。下列关于无人机的说法正确的是( )
A. 无人机对地面的压力是由于地面形变产生的
B. 无人机起飞前瞬间,地面对它的支持力小于它对地面的压力
C. 无人机加速飞行时,它的惯性逐渐变大
D. 研究无人机飞行轨迹时,可以将它视为质点
2. 下列说法正确的是( )
A. “前3s”“第3s末”指的都是时间间隔
B. 位移是矢量、路程是标量、物体的位移大小不可能大于路程
C. 加速度是描述速度变化快慢的物理量,不可能出现速度大而加速度小的情况
D. 重心可以看作是物体所受重力的作用点,重心的位置只跟物体的形状有关
3. 高速避险车道是指在高速公路上设置的一种特殊车道,主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车,如图甲所示。图乙是高速避险车道简化图,为的四等分点。汽车从点冲进避险车道,经过时间到达,最远到达点并停下。汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动,汽车在段运动的时间为( )
A. B. C. D.
4. 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为。当汽车在晴天干燥沥青路面上以的速度匀速行驶时,安全距离。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的,若要求安全距离仍为,则汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图甲,同学用两个手指捏住直尺的顶端,同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在同学放开手指让直尺下落时,同学立即捏住直尺。读出同学捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,根据自由落体运动公式算出直尺下落的时间,就是同学的反应时间。若把直尺上的长度刻度直接标注为时间刻度,这把直尺就变为“反应时间测量尺”。取重力加速度,对于这把“反应时间测量尺”,下列说法中正确的是( )
A. “反应时间测量尺”的刻度均匀
B. 直尺刻度处对应“反应时间测量尺”示数为
C. 直尺没有保持竖直下落对测量结果没有影响
D. 若同学初始时误把手放在零刻度线以上的位置,则测得的反应时间偏大
6. 某人乘电梯上楼,在电梯竖直上升的过程中,其加速度随时间变化的图线如图所示,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 此人在内做减速运动 B. 此人在内处于超重状态
C. 此人在内处于失重状态 D. 此人在时所受支持力最大
7. 如图甲所示,质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上,A、B由劲度系数为4N/cm的轻弹簧相连,物块A套在竖直杆上,在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移,B运动之前,力F随上升高度h的变化关系如图乙所示,已知物块A、B处于水平面时距离为16cm,弹簧原长为18cm,物块A与杆间动摩擦因数,图中c点的高度cm,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则( )
A. A缓慢上移过程中,弹簧弹力逐渐变大 B. 的数值为28
C. 坐标a的数值为8 D. 坐标b的数值为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置一时间图像(其中时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. 时,机器人的速度大小为
B. 内,机器人做匀减速直线运动
C. 内,机器人的平均速度大小为
D. 内,机器人做曲线运动
9. 如图所示,用网兜把足球挂在光滑的竖直墙壁上静止,点为绳的固定点,点为球与墙壁的接触点,网兜的质量不计,绳子对足球的拉力大小为,墙壁对足球的支持力大小为。若将绳子变长,足球仍旧挂在竖直墙壁上静止,则( )
A. 变小 B. F变大 C. 变小 D. 变大
10. 如图所示,质量的长方体形铁箱在大小为的水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,质量的木块贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 铁箱加速度的大小为
B. 木块受到铁箱的作用力大小为
C. 木块受到铁箱的作用力方向与水平方向夹角为
D. 木块与铁箱后壁之间的动摩擦因数一定不小于0.4
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学实验的主要步骤是:步骤一:如图甲所示,橡皮条的一端连接轻质小圆环。另一端固定,橡皮条的长度为。步骤二:如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力的共同作用,处于点,橡皮条伸长的长度为。步骤三:撤去,用一个力单独拉住小圆环,使它处于点,如图丙所示。
(1)该实验采用的科学方法是________。
A. 理想模型法 B. 放大法 C. 等效替代法 D. 极限法
(2)下列实验操作合理的是________。
A. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两个弹簧测力计的示数都应该尽可能接近量程
B. 为了减小误差,连接弹簧测力计的两根细绳必须等长
C. 橡皮条必须与两根细绳夹角的平分线在同一直线上
D. 在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)某次实验时弹簧测力计的示数如图丁所示,则此时的示数为________N。
(4)某同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有小圆环的位置,力的标度分力和合力的大小及表示力的作用线的点,其中对于提高实验精度最有利的是________。
A. B.
C. D.
12. 用如图甲所示装置探究小车加速度与力、质量的关系。
(1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在不挂钩码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是_________。
A. B.
C. D.
(2)实验中设小车的质量为,钩码的质量为,要使小车下滑时受到的合力大小,更接近钩码受到的重力,进行质量和的选取,以下最合理的一组是_______。
A.
B.
C.
D.
(3)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得。已知打点计时器所接交流电源频率为。则小车的加速度大小为________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(4)探究小车的加速度与力的关系,得到加速度与力关系图像如图丙所示。图像不过原点的原因是木板倾斜角度过________(填“大”或“小”)。
(5)探究小车的加速度与质量的关系,某同学依据实验数据绘制的图像如图丁所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断与是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有________。(多选)
A. 图像 B. 图像
C. 图像 D. 图像
13. 木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.5,夹在之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动(如图所示),最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,弹簧始终在弹性限度内。
(1)若将大小为、水平向右的拉力作用在木块上,求木块所受摩擦力的大小;
(2)若将水平向右的拉力作用在木块上,两木块一起做匀速直线运动,求拉力的大小。
14. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。某次工作时,质量的建筑材料在大小为的拉力作用下,由静止开始先做匀加速直线运动,3s后达到最大速度,之后做匀减速直线运动直至速度为零。若建筑材料始终沿竖直方向运动,上升的最大高度。不计空气阻力,取重力加速度。
求:
(1)建筑材料最大速度的大小;
(2)建筑材料从静止到上升至最大高度所需的时间;
(3)建筑材料做匀减速直线运动时,所受拉力的大小。
15. 如图甲所示,在倾角为足够长的斜面上有一个质量为的物体(可视为质点),物体在沿斜面向上的拉力(未知)的作用下由静止开始运动,后撤去拉力,物体最终从底端滑下斜面。内,物体的速度随时间变化的图像如图乙所示,取,,求:
(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;
(2)拉力的大小;
(3)物体在斜面上运动的总时间。(结果可用根式表示)
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2025-2026学年河北高一12月质检
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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,用铅笔把答题卡上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,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 近日,彩虹-7高空高速隐身无人机(如图)成功首飞。下列关于无人机的说法正确的是( )
A. 无人机对地面的压力是由于地面形变产生的
B. 无人机起飞前瞬间,地面对它的支持力小于它对地面的压力
C. 无人机加速飞行时,它的惯性逐渐变大
D. 研究无人机飞行轨迹时,可以将它视为质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.无人机对地面的压力是由于无人机形变产生的,故A错误;
B.地面对无人机的支持力与无人机对地面的压力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,故B错误;
C.物体的惯性仅与物体的质量有关,无人机加速飞行时,它的惯性不变,故C错误;
D.研究无人机飞行轨迹时,无人机的形状和体积可以忽略,可以将它视为质点,故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. “前3s”“第3s末”指的都是时间间隔
B. 位移是矢量、路程是标量、物体的位移大小不可能大于路程
C. 加速度是描述速度变化快慢的物理量,不可能出现速度大而加速度小的情况
D. 重心可以看作是物体所受重力的作用点,重心的位置只跟物体的形状有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.“前3s”指从起始时刻到第3秒末的时间段,是时间间隔;“第3s末”指第3秒结束的瞬时,是时刻,而非时间间隔,故A错误;
B.位移是矢量(有大小和方向),路程是标量(只有大小)。位移大小等于初、末位置间直线距离,路程等于实际路径长度。根据几何关系,位移大小恒小于或等于路程(当物体沿直线单向运动时取等号),不可能大于路程,故B正确;
C.加速度描述速度变化快慢(定义式)。速度大小与加速度大小无必然联系,例如匀速直线运动(速度大、加速度为零),故C错误;
D.重心是物体所受重力的等效作用点,其位置取决于物体的形状和质量分布。若质量分布不均匀(如密度不均),重心位置会偏离几何中心,故D错误。
故选B。
3. 高速避险车道是指在高速公路上设置的一种特殊车道,主要用于在紧急情况下帮助失控车辆减速和安全停车,如图甲所示。图乙是高速避险车道简化图,为的四等分点。汽车从点冲进避险车道,经过时间到达,最远到达点并停下。汽车在斜面上的运动可视为匀减速直线运动,汽车在段运动的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】初速度为0的匀加速直线运动,经过连续相等的位移,所用时间之比为,把汽车匀减速到0的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,根据前面的结论有
解得,ABC错误,D正确。
故选D。
4. 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为。当汽车在晴天干燥沥青路面上以的速度匀速行驶时,安全距离。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的,若要求安全距离仍为,则汽车在雨天安全行驶的最大速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】速度
路面干燥时,刹车时汽车的加速度大小为,安全距离为s,反应时间为t,由运动学公式得
解得
设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为
安全行驶的最大速度为v2,由运动学公式得
联立并代入数据得
故选A。
5. 如图甲,同学用两个手指捏住直尺的顶端,同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在同学放开手指让直尺下落时,同学立即捏住直尺。读出同学捏住直尺的刻度,就是直尺下落的高度,根据自由落体运动公式算出直尺下落的时间,就是同学的反应时间。若把直尺上的长度刻度直接标注为时间刻度,这把直尺就变为“反应时间测量尺”。取重力加速度,对于这把“反应时间测量尺”,下列说法中正确的是( )
A. “反应时间测量尺”的刻度均匀
B. 直尺刻度处对应“反应时间测量尺”示数为
C. 直尺没有保持竖直下落对测量结果没有影响
D. 若同学初始时误把手放在零刻度线以上的位置,则测得的反应时间偏大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知在连续相等时间内,尺子下降的高度越大,故可得该尺子刻度下面(靠近甲图中的0)密、上面疏,故A错误;
B.根据
解得
即直尺刻度处对应“反应时间测量尺”示数为,故B错误;
C.直尺没有保持竖直下落,则得出的下落高度偏大,根据可知测量结果偏大,故C错误;
D.若同学初始时误把手放在零刻度线以上的位置,则得出的下落高度偏大,根据可知测量结果偏大,故D正确。
故选D。
6. 某人乘电梯上楼,在电梯竖直上升的过程中,其加速度随时间变化的图线如图所示,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A. 此人在内做减速运动 B. 此人在内处于超重状态
C. 此人在内处于失重状态 D. 此人在时所受支持力最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图像可知,内电梯加速度的方向向上,则电梯一直向上做加速运动,处于超重状态,故A错误,B正确;
C.内电梯加速度为零,则电梯既不超重也不失重,故C错误;
D.内电梯加速度的方向向下,处于失重状态,由于以竖直向上为正方向,根据
可知
由于时向下的加速度最大,所以此人所受支持力最小,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上,A、B由劲度系数为4N/cm的轻弹簧相连,物块A套在竖直杆上,在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移,B运动之前,力F随上升高度h的变化关系如图乙所示,已知物块A、B处于水平面时距离为16cm,弹簧原长为18cm,物块A与杆间动摩擦因数,图中c点的高度cm,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(取,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则( )
A. A缓慢上移过程中,弹簧弹力逐渐变大 B. 的数值为28
C. 坐标a的数值为8 D. 坐标b的数值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.开始弹簧处于压缩状态,A缓慢上移过程中,弹簧逐渐恢复原长后逐渐变长,则弹簧弹力先减小后增大,故A错误;
B.当A上升到C点时,此时弹簧长度
弹簧弹力
设此时弹簧与水平方向夹角为,对A受力分析得
又
联立得,故B错误;
D.A缓慢上升,视为平衡状态,弹簧弹力先减小再增大,因为存在F=mg=10N
此时弹簧处于原长初状态,有
则坐标b的数值为,故D错误;
C.坐标a点弹簧弹力斜向上,设弹簧弹力为T,弹簧与水平方向夹角为,则
解得
可得
则坐标a的数值为8,故C正确。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位置一时间图像(其中时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. 时,机器人的速度大小为
B. 内,机器人做匀减速直线运动
C. 内,机器人的平均速度大小为
D. 内,机器人做曲线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图像的斜率表示速度,则机器人在时的速度,故A正确;
B.10~20s内,机器人向负方向做匀速运动,故B错误;
C.内,机器人的位移大小为6m,内,机器人的平均速度大小为,故C正确;
D.图像只能描述直线运动,即内,物体做直线运动,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,用网兜把足球挂在光滑的竖直墙壁上静止,点为绳的固定点,点为球与墙壁的接触点,网兜的质量不计,绳子对足球的拉力大小为,墙壁对足球的支持力大小为。若将绳子变长,足球仍旧挂在竖直墙壁上静止,则( )
A. 变小 B. F变大 C. 变小 D. 变大
【答案】AC
【解析】
【详解】足球受重力、拉力和支持力平衡,受力分析如图所示。
运用合成法,根据几何知识,可得绳子对球的拉力为
墙壁对足球的支持力为
若将绳子变长,根据几何关系可知变小,则变小,变小。
故选AC。
10. 如图所示,质量的长方体形铁箱在大小为的水平拉力作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,质量的木块贴在铁箱后壁上与铁箱保持相对静止。已知铁箱与水平面间的动摩擦因数,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A. 铁箱加速度的大小为
B. 木块受到铁箱的作用力大小为
C. 木块受到铁箱的作用力方向与水平方向夹角为
D. 木块与铁箱后壁之间的动摩擦因数一定不小于0.4
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对铁箱及木块组成的系统,由牛顿第二定律得
解得,故A正确;
BC.由牛顿第二定律可得木块受到铁箱的支持力
由竖直方向受力平衡,可知木块受到铁箱的静摩擦力
木块受到铁箱的作用力大小为
设作用力方向与水平方向夹角为,满足
可见木块受到铁箱的作用力方向与水平方向夹角不为,故BC错误;
D.对木块,根据
可知,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学实验的主要步骤是:步骤一:如图甲所示,橡皮条的一端连接轻质小圆环。另一端固定,橡皮条的长度为。步骤二:如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环受到拉力的共同作用,处于点,橡皮条伸长的长度为。步骤三:撤去,用一个力单独拉住小圆环,使它处于点,如图丙所示。
(1)该实验采用的科学方法是________。
A. 理想模型法 B. 放大法 C. 等效替代法 D. 极限法
(2)下列实验操作合理的是________。
A. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时,两个弹簧测力计的示数都应该尽可能接近量程
B. 为了减小误差,连接弹簧测力计的两根细绳必须等长
C. 橡皮条必须与两根细绳夹角的平分线在同一直线上
D. 在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)某次实验时弹簧测力计的示数如图丁所示,则此时的示数为________N。
(4)某同学用同套器材做了四次实验,白纸上留下的标注信息有小圆环的位置,力的标度分力和合力的大小及表示力的作用线的点,其中对于提高实验精度最有利的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)C (2)D
(3)3.40 (4)A
【解析】
【小问1详解】
本实验使用一根弹簧测力计的拉力代替两根弹簧测力计的拉力,实验采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
【小问2详解】
A.用两个弹簧测力计拉橡皮条时,弹簧测力计的示数应适当,并非尽可能接近量程,若接近量程,合力可能超出测量范围或测量误差大,故A错误;
B.连接弹簧测力计的两根细绳长度适当即可,只要能准确记录力的方向即可,不一定要等长,故B错误;
C.橡皮条不一定与两根细绳夹角的平分线在同一直线上,合力的方向由平行四边形定则决定,故C错误;
D.在记录力的方向时,标记同一细绳方向的两点远些,这样能更准确地确定力的方向,减小误差,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
弹簧测力计的分度值为0.1N,读数需保留到百分位,根据指针位置,此时的示数为3.40N。
【小问4详解】
A.为提高实验精度,分力和合力的大小应适当大些,力的标度也应合适,这样能减小测量的相对误差,A选项符合,故A正确;
BD.选项BD标度太大,不利于作图,误差较大,故BD错误;
C.合力与分力差距不大,不利于作图,误差较大,故C错误。
故选A。
12. 用如图甲所示装置探究小车加速度与力、质量的关系。
(1)为补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,调节木板倾角,使小车在不挂钩码时运动,并打出纸带进行检验,下图中能表明补偿阻力恰当的是_________。
A. B.
C. D.
(2)实验中设小车的质量为,钩码的质量为,要使小车下滑时受到的合力大小,更接近钩码受到的重力,进行质量和的选取,以下最合理的一组是_______。
A.
B.
C.
D.
(3)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出),测得。已知打点计时器所接交流电源频率为。则小车的加速度大小为________(要求充分利用测量数据,结果保留两位有效数字)。
(4)探究小车的加速度与力的关系,得到加速度与力关系图像如图丙所示。图像不过原点的原因是木板倾斜角度过________(填“大”或“小”)。
(5)探究小车的加速度与质量的关系,某同学依据实验数据绘制的图像如图丁所示,很难直观看出图线是否为双曲线。如果采用作图法判断与是否成反比关系,以下选项可以直观判断的有________。(多选)
A. 图像 B. 图像
C. 图像 D. 图像
【答案】(1)B (2)D
(3)0.51 (4)大 (5)AC
【解析】
【小问1详解】
若补偿摩擦力恰当,则小车应该匀速运动,打出的纸带应该点迹均匀分布。
故选B。
【小问2详解】
以小车和钩码整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
以钩码为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立两式可得
只有小车质量远大于钩码质量时,才能将细线下端悬挂钩码的总重力作为绳中的张力。
故选D。
【小问3详解】
由于每相邻两个计数点间还有4个点未画出,可知相邻计数点间的时间间隔
由逐差法可知小车的加速度为
代入数据得
【小问4详解】
由图像可知,当外力F为零时小车就已经有了加速度,可知原因可能是木板的倾斜角度过大。
【小问5详解】
A.作出图像,可以将图像“化曲为直”,便于判断,a与m是否成反比关系,故A正确;
B.作出图像,无法体现a与m是否成反比关系,故B错误;
C.作出图像,若a与m是成反比关系,有为定值,则图像是一条平行于横轴的直线,可间接判断a与m是否成反比关系,故C正确;
D.作出图像,无法体现a与m是否成反比关系,故D错误。
故选AC。
13. 木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.5,夹在之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动(如图所示),最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,弹簧始终在弹性限度内。
(1)若将大小为、水平向右的拉力作用在木块上,求木块所受摩擦力的大小;
(2)若将水平向右的拉力作用在木块上,两木块一起做匀速直线运动,求拉力的大小。
【答案】(1)
(2)70N
【解析】
【小问1详解】
木块A、B与水平地面间的最大静摩擦力分别为,
弹簧的弹力
水平力作用于B后,由于
所以B未动,B所受摩擦力的大小为
【小问2详解】
若将水平向右的拉力作用在木块B上,两木块一起做匀速直线运动,则弹簧弹力
所施加的拉力大小为
14. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。某次工作时,质量的建筑材料在大小为的拉力作用下,由静止开始先做匀加速直线运动,3s后达到最大速度,之后做匀减速直线运动直至速度为零。若建筑材料始终沿竖直方向运动,上升的最大高度。不计空气阻力,取重力加速度。
求:
(1)建筑材料最大速度的大小;
(2)建筑材料从静止到上升至最大高度所需的时间;
(3)建筑材料做匀减速直线运动时,所受拉力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对建筑材料受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得,建筑材料加速度时的加速度大小为
则建筑材料的最大速度
【小问2详解】
根据上述分析可知,建筑材料加速时的位移
则建筑材料匀减速运动的位移大小为
又因为
解得
建筑材料从静止到上升至最大高度所需的时间
【小问3详解】
根据匀变速直线运动规律
可得,建筑材料减速运动时的加速度大小为
由牛顿第二定律可得
代入数据解得,建筑材料做匀减速直线运动时所受拉力的大小
15. 如图甲所示,在倾角为足够长的斜面上有一个质量为的物体(可视为质点),物体在沿斜面向上的拉力(未知)的作用下由静止开始运动,后撤去拉力,物体最终从底端滑下斜面。内,物体的速度随时间变化的图像如图乙所示,取,,求:
(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;
(2)拉力的大小;
(3)物体在斜面上运动的总时间。(结果可用根式表示)
【答案】(1)0.5 (2)15N
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据图乙可知,撤去拉力后,物体的加速度大小为
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
内,根据牛顿第二定律
根据图乙可得内物体的加速度大小
解得
【小问3详解】
根据题意可得物体沿斜面上滑的距离
物体沿斜面下滑过程,根据牛顿第二定律
解得
根据位移时间关系
解得
物体在斜面上运动的总时间
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