内容正文:
长沙市麓谷高级中学高一学业水平测试物理试题
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72分。
1. 将一小球以初速度v0=4m/s水平抛出,经0.6s落地,g取10m/s2,则小球在这段时间内的水平位移为( )
A. 大于3m B. 3m C. 2.4m D. 1.8m
【答案】C
【解析】
【详解】小球做平抛运动,水平方向做匀速运动,则在这段时间内的水平位移
故C正确;
故选C。
2. 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】
【详解】A.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,符合题意;
B.当两个匀变速直线运动的合运动的加速度方向与合初速度方向在同一条直线上,则合运动为直线运动,故B正确,不符合题意;
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,故C正确,不符合题意;
D.抛体运动只受重力,加速度不变,在相等时间内速度变化相同,故D正确,不符合题意。
故选A。
3. 如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )
A. 0 B. g C. g D. g
【答案】B
【解析】
【详解】木板撤去前,小球处于平衡态,受重力、支持力和弹簧的拉力,如图,根据共点力平衡条件,有
解得
,
木板AB突然撤去后,支持力消失,重力和拉力不变,合力等于支持力N,方向与N反向,故加速度为
故选B。
4. 如图所示,在光滑水平地面上与竖直墙壁平行放置一个截面为四分之一圆的光滑柱状物体A,A与竖直墙壁之间悬放一个光滑圆球B,为使整个装置处于静止状态,需对A右侧竖直面施加一水平向左的推力现将A向左移动一段较小的距离使整个装置仍保持静止状态,关于移动前后两个静止状态受力情况的比较,下列说法正确的是
A. 推力F变小
B. 地面受到的压力变小
C. 墙壁对B的弹力变大
D. A对B的弹力变大
【答案】A
【解析】
【详解】ACD.对B研究可得,B受到竖直向下的重力,水平向右的弹力,和斜向左上的A给的弹力,三力平衡,当现将A向左移动一段较小的距离,则B受到A给的弹力与水平方向上的夹角变大,根据矢量三角形法则可得,B受到A给的弹力减小,墙给的弹力减小,则F的大小减小,故CD错误;
B.对整体分析可得整体受到水平方向的推力,墙给的水平向右的弹力,重力和地面的支持力,四力平衡,所以重力等于支持力,故地面受到的压力大小不变,B错误。
故选A。
5. 一条小河宽90 m,水流速度8 m/s,一艘快艇在静水中的速度为6 m/s,用该快艇将人员送往对岸,则该快艇( )
A. 以最短位移渡河,位移大小为90 m
B. 渡河时间随河水流速加大而增长
C. 渡河的时间可能少于15 s
D. 以最短时间渡河,沿水流方向位移大小为120 m
【答案】D
【解析】
【详解】由于水流速度大于船的静水速度,可知小船不能垂直河岸渡河,则最小位移不是90m,选项A错误;小船渡河的时间与水流速度无关,选项B错误;当船头方向垂直河岸方向时,小船过河时间最短,,则小船渡河的时间不能小于15s,选项C错误;以最短时间渡河,沿水流方向位移大小为,故D正确;
6. 如图所示,在水平地面上,弹簧左端固定,右端自由伸长到O处并系住物体,现将弹簧压缩到A处,然后静止释放,物体一直可以运动到B处,如果物体受到的摩擦力恒定,则( )
A. 物体从A到O先加速后减速 B. 物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C. 物体运动到O处时所受合力为零 D. 物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.从A到O,弹力先大于阻力,此时加速度向右,后来弹力小于阻力,加速度向左,即加速度方向先向右后向左,因此从A到O物体先加速后减速,故A正确,B错误;
C.物体运动到O点时合力等于滑动摩擦力,方向水平向左,故C错误;
D.在A点合力水平向右,在O点合力水平向左,因此从A到O存在一个转折点加速度为零,从A到O加速度大小先变小后变大,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,在建筑工地,工人兄弟用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起。其中A的质量为m,B的质量为2m,水平作用力为F,A、B之间的动摩擦因数为μ。在此过程中,A、B间的摩擦力为( )
A. μF B. m(g+a)
C. m(g+a) D. m(g+a)
【答案】B
【解析】
【详解】对A、B整体分析,根据牛顿第二定律,有
2Ff-(m+2m)g=(m+2m)a
再隔离A分析,根据牛顿第二定律,有
Ff-mg-FfBA=ma
联立解得
FfBA=m(g+a)
ACD错误,选项B正确。
故选B。
8. 在水平地面固定倾角为θ的斜面体,质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上,如图所示.重力加速度大小为g.该物体受到的摩擦力大小为( )
A. F
B. F+mg
C. F+mgsinθ
D.
【答案】D
【解析】
【详解】对物体受力分析可知,物体受重力、支持力、拉力以及摩擦力的作用而处于平衡状态;将重力分解为垂直于斜面和沿斜面上的两个分力,则可知,在沿斜面方向上,重力的分力mgsinθ与拉力F以及摩擦力的合力为零;根据则可知,摩擦力等于拉力与重力的分力的合力,由几何关系可知,摩擦力为.
A.F与分析结论不符,故A错误.
B.F+mg与分析结论不符,故B错误.
C.F+mgsinθ与分析结论不符,故C错误.
D.与分析结论相符,故D正确.
9. 如图所示,建筑工地常用吊车将建筑材料从地面吊起,建筑材料被吊车竖直向上吊起过程的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 前的平均速度是
B. 整个过程上升高度是30m
C. 材料处于超重状态
D. 材料处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,由图像中面积表位移,由图像可得,前的位移
则前的平均速度是
整个过程上升高度是
故AB错误;
C.由图可知,材料减速上升,加速度向下,处于失重状态,故C错误;
D.由图可知,材料加速上升,加速度向上,处于超重状态,故D正确。
故选D。
10. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验,他让铜球在阻力很小的斜面上从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间。关于伽利略的“斜面实验”,下列说法正确的是( )
A. 在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使时间测量更容易
B. 伽利略通过对自由落体运动的研究,进行合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
C. 若斜面倾角一定,不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢不同
D. 若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A.在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,铜球沿斜面运动较慢,使测量时间更容易,故A正确;
B.伽利略通过小球在斜面做匀变速运动,进行合理外推得出自由落体运动是匀变速运动,故B错误;
C.若斜面倾角一定,不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢相同,故C错误;
D.若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比,故D错误。
故选A。
11. 如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B. 质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C. 质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D. 质点所受摩擦力大小为mgcosθ
【答案】D
【解析】
【详解】A.以质点与半球体为系统,系统处于平衡状态,因无水平外力,所以地面对半球体的摩擦力为零,A错误;
BCD.质点所受的重力可分解为沿半径方向与切线方向两分量,由质点平衡知质点所受的摩擦力为
Ff=mgcosθ
对半球体的压力为
FN=mgsinθ
B、C错误,D正确。
故选D。
12. 平直公路旁有A、B、C、D、E五个石墩,一汽车在石墩A处由静止开始匀加速行驶,途经B、C、D、E四个石墩,如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等(但时间未知),BC间距离为,DE间距离为,根据以上信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出汽车的加速度大小
B. 可以求出经过C处的速度大小
C. 可以求出AB之间的距离
D. 可以求出AE之间的运动时间
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的规律可知
得
因T未知,无法求a,A错误;
B.因为
所以有
而匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故有
因T未知,无法求出,B错误;
C.对A到C过程,有
有
C正确;
D.根据以上分析,可知对于运动时间只能求出与T的比值,D错误。
故选C。
13. 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】
【详解】A. 根据牛顿第二定律:F=ma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:v=v0+at,加速度一定,则速度均匀变化,故D错误;
故选A.
14. 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】
【详解】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;
BC.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C。
15. 如图所示,弹性绳(满足胡克定律)穿过固定在点的光滑小环,一端系于点,另一端系于物块上,物块初始时刻静止在斜面上的点,斜面粗糙均匀;间距离刚好等于弹性绳的原长,垂直于斜面,。在沿斜面向下的外力图中未画出)的作用下物块从点缓慢运动到点,在运动过程中( )
A. 弹性绳上的弹力减小 B. 力先增大后减小
C. 斜面对物块的支持力先增大后减小 D. 物块受到斜面的摩擦力不变
【答案】D
【解析】
【详解】设弹性绳的劲度系数为,将弹力分解到沿着斜面和垂直于斜面,在点时
而
可得
因此在运动的过程中,虽然弹性绳的弹力先减小后增大,但弹力在垂直于斜面的方向上的分力保持不变,对物体进行受力分析可知,垂直斜面方向有
故斜面对物块的支持力保持不变,物块受到的滑动摩擦力大小保持不变;沿斜面方向,弹力沿斜面方向的分力先减小后反向增加,因为一直处于平衡状态,故F一直增大。
故选D。
16. 在两条相邻平行的直公路上,分别有一辆自行车与汽车同向行驶,自行车在前,汽车在后,相距10米时汽车开始刹车,它们的位移随时间变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后汽车做匀减速直线运动,初速度为,加速度为
B. 汽车追不上自行车
C. 刹车后汽车和自行车第一次相遇时,汽车的速度为
D. 刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是和
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由公式
可得,汽车初速度为,加速度大小为,A错误;
B.当汽车与自行车速度相等时,是能否相遇的临界条件,故汽车与自行车的速度相等所需要的时间为
代入数据,可得
3s内汽车的位移为
3s内自行车的位移为
因为
所以汽车能追上自行车,B错误;
CD.当汽车追上自行时,满足
即有
解得
,
汽车停止运动的时间为
说明5s时汽车早已停止运动,汽车停止运动的位移为
因此第二次相遇时间为
可得汽车与自行车可以相遇两次,当汽车与自行车第一次相遇时,则有
C正确D错误。
故选C。
17. 钓鱼岛自古就是我国的领土,它到温州的直线距离为 若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了,历时时分到达钓鱼岛。下列说法中不正确的是( )
A. 点分是指时刻
B. 时分是指时间间隔
C. 该海监船位移大小为 ,路程为
D. 尽管海监船比较大,但还可以将它看成质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.早上点分从温州出发,其中点分指的是一个时间点,因此为时刻,故A正确;
B.历时时分,用了一段时间,为时间间隔,故B正确;
C.位移是从初位置到末位置的有向线段,位移大小为 ;路程为轨迹的实际长度,为,故C错误;
D.该海监船在海上航行时,确定位置时其大小可以忽略不计,故可以将该海监船看成质点,故D正确。
选不正确的,故选C。
18. 图象法可以形象直观地描述物体的运动情况。某质点运动的位移一时间图象如图所示,下列说法正确的是
A. 质点在0~1 s内做匀速直线运动,在1 s~3 s内质点做匀减速直线运动
B. 质点在0~1 s内处于静止状态,在1 s~3 s内质点沿x轴负方向做匀速运动
C. 质点在1 s~3s内的加速度大小为1 m/s2
D. 质点在3 s内的位移为零
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.图像斜率表示速度,由图可知,质点在0~1s内,质点处于静止状态,在1s~3s内质点沿x轴负方向做匀速运动,故AC错误,B正确;
D.由图可知,质点在3s内的位移为-2m,故D错误。
故选B。
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共3小题,共27分。
19. 利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电频率为50Hz,实验步骤如下:
①按图甲所示安装实验装置,其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向;
②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动;
③挂上砝码盘,接通电源后再释放小车,由纸带求出小车的加速度;
④改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤③,求得小车在不同外力作用下的加速度。
根据以上实验过程,回答下列问题:
(1)对于上述实验,下列说法中正确的是__________。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)某次实验打下一条纸带如图乙,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,其中x1=13.43cm、x2=19.44cm、x3=25.46cm、x4=31.47cm、x5=37.50cm、x6=43.52cm,由纸带可知小车运动的加速度为_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)以弹簧测力计示数F为横坐标,小车加速度a为纵坐标,画出a-F图像是一条直线,如丙图所示,已知图线与横坐标的夹角为,图线的斜率为k,则小车的质量为________。
A. B. C. D.
【答案】 ①. B ②. 6.02 ③. D
【解析】
【详解】(1)[1]A.根据动滑轮自由端与滑轮的位移关系可知小车的加速度大小是砝码盘加速度大小的2倍,故A错误;
B.根据动滑轮力学特点可知弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小,故B正确;
C.实验过程中砝码向下做匀加速运动,处于失重状态,故C错误;
D.本实验中小车所受合外力大小可以通过弹簧测力计的读数直接获得,不需要用砝码和砝码盘的总重力去近似替代,因此砝码和砝码盘的总质量不需要远小于小车的质量,故D错误。
故选B。
(2)[2]根据逐差法可得小车运动的加速度为
(3)[3]设小车的质量为M,根据牛顿第二定律有
解得
故选D。
20. 在利用如图所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验中:
①以下提供的器材中不需要的是_____,还需要的器材是_____;
打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线、天平
②若图中立柱的高度是木板长度的一半,接通电源,得到如图所示的纸带,则木块下滑的加速度为_____m/s2,木块与长木板间的动摩擦因数为_____ 。(g取10m/s2,所有计算结果均保留两位有效数字),由于存在系统误差,动摩擦因数的测量值比真实值_____(填偏大或偏小)。
【答案】 ①. 天平 ②. 刻度尺 ③. 2.0 ④. 0.35 ⑤. 偏大
【解析】
【详解】①[1][2]设斜面的倾角是θ,由题意知
,
对木块,由牛顿第二定律得
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得
要测动摩擦因数,需要测出:斜面的高度h、斜面长度L、木块的加速度a,测斜面高度与长度需要刻度尺,测加速度需要:打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线,因此不需要的器材是:天平,还需要的器材是:刻度尺;
②[3][4][5]由图乙所示纸带可知,计数点间的时间间隔
T=0.02s×2=0.04s
由匀变速运动的推论△x=aT2可得,加速度
由题意知,立柱的高度是木板长度的一半,即
L=2h
则动摩擦因数
木块运动时,由于纸带与打点计时器间存在摩擦,所测加速度偏小,动摩擦因数的测量值大于真实值;
【点睛】熟练掌握匀变速运动的推论:△x=at2是正确求解加速度的关键;对木块正确受力分析,应用牛顿第二定律即可求出动摩擦因数。
21. 图(a)装置可以研究物体质量一定时,其加速度与合外力的关系。实验时,气垫导轨水平放置,右侧适当位置的上方固定光电门,调整定滑轮的高度,使滑块与滑轮间的细绳水平。
(1)测量前,力传感器________________调零(选填“需要”、“不需要”)。
(2)在右侧吊篮中放入砝码,将滑块由静止释放,力传感器测得细绳中的拉力,光电门测得宽度为的挡光片的挡光时间。保持滑块质量不变,逐渐增加吊篮中砝码的个数,再将滑块由静止释放,测得多组拉力和对应的挡光时间。建立图(b)所示的坐标系,若希望从图像方便而又准确地得出加速度与合外力的关系,则每次滑块________________(选填“必须”、“不必”)从相同位置释放,挡光片宽度________________改变(选填“可以”、“不可以”)。
(3)某同学依据采集的数据绘出图(b)所示的图线,并得出图线的斜率,从轨道标尺上读出滑块释放位置与光电门之间的距离,则滑块与挡光片的总质量________________(用、、表示)。
(4)为了提高实验的准确度,可以采取的措施有__________________________。(不少于2条措施)
【答案】 ①. 需要 ②. 必须 ③. 不可以 ④. ⑤. 选择宽度较小的挡光片,适当增大滑块释放位置与光电门之间的距离x
【解析】
【详解】(1)[1]测量前,力传感器需要调零。
(2)[2][3]设每次滑块释放位置与光电门的距离为,滑块的质量为,根据牛顿第二定律可得
滑块经过光电门的速度为
根据运动学公式可得
联立可得
为了使图像的斜率保持不变,则每次滑块必须从相同位置释放,挡光片宽度不可以改变。
(3)[4]根据
可知图像的斜率为
解得滑块与挡光片的总质量为
(4)[5]为了提高实验的准确度,可以采取的措施有:选择宽度较小的挡光片,适当增大滑块释放位置与光电门之间的距离。
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22. 如图所示,斜面放置在水平面上,斜面高度为,底部长度为,在点正上方且与点等高。现将一小球从点以某速度向右水平抛出,落在斜面上,并且该过程小球的位移取得最小值,不计空气阻力,重力加速度为。求:
(1)小球在空中运动的时间;
(2)落点与底部的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设,满足:,
从点到落在上对该过程分析:
水平方向
竖直方向
并且,
解得
【小问2详解】
竖直位移
得到
落点与底部的距离
23. 一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。如图所示,某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力而向前滑行,其作用时间为,撤除水平推力后经过,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为已知该运动员连同装备的总质量为,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为,求:
(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小;
(2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
运动员第一次受推力作用时,根据牛顿第二定律,合力产生加速度
代入,,,解得加速度
运动员初速度为0,作用时间,由匀变速直线运动速度公式得末速度
【小问2详解】
第一次撤除推力后,到第二次推之前,撤除推力后,运动员仅受滑动摩擦力,减速的加速度大小为
经过后的速度
第二次推力作用过程,推力再次作用,加速度仍为,作用后末速度
第二次撤除推力后减速到停止,撤除推力后减速到速度为0时,滑行距离最大,由匀变速直线运动公式
得
24. 如图所示,一个质量为的小物体(可视为质点)以的初速度由底端冲上倾角为的斜面,经过速度减小到,然后物体下滑,整个过程斜面始终静止在粗糙的水平地面上。已知物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,斜面体的质量。(
(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;
(2)物体返回到斜面底端时的速度大小;
(3)物体下滑过程中地面对斜面体的支持力和摩擦力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物体沿斜面向上做匀减速运动,由速度公式
得加速度大小(方向沿斜面向下)
物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
设物体沿斜面向上运动距离时速度减为零,根据运动学公式
物体从最高点回到斜面底端的过程
代入数据得
物体返回到斜面底端时的速度
【小问3详解】
以物体和斜面体组成的系统为研究对象,则竖直方向
代入数据解得
水平方向
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长沙市麓谷高级中学高一学业水平测试物理试题
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72分。
1. 将一小球以初速度v0=4m/s水平抛出,经0.6s落地,g取10m/s2,则小球在这段时间内的水平位移为( )
A. 大于3m B. 3m C. 2.4m D. 1.8m
2. 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
3. 如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角为的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )
A. 0 B. g C. g D. g
4. 如图所示,在光滑水平地面上与竖直墙壁平行放置一个截面为四分之一圆的光滑柱状物体A,A与竖直墙壁之间悬放一个光滑圆球B,为使整个装置处于静止状态,需对A右侧竖直面施加一水平向左的推力现将A向左移动一段较小的距离使整个装置仍保持静止状态,关于移动前后两个静止状态受力情况的比较,下列说法正确的是
A. 推力F变小
B. 地面受到的压力变小
C. 墙壁对B的弹力变大
D. A对B的弹力变大
5. 一条小河宽90 m,水流速度8 m/s,一艘快艇在静水中的速度为6 m/s,用该快艇将人员送往对岸,则该快艇( )
A. 以最短位移渡河,位移大小为90 m
B. 渡河时间随河水流速加大而增长
C. 渡河的时间可能少于15 s
D. 以最短时间渡河,沿水流方向位移大小为120 m
6. 如图所示,在水平地面上,弹簧左端固定,右端自由伸长到O处并系住物体,现将弹簧压缩到A处,然后静止释放,物体一直可以运动到B处,如果物体受到的摩擦力恒定,则( )
A. 物体从A到O先加速后减速 B. 物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C. 物体运动到O处时所受合力为零 D. 物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小
7. 如图所示,在建筑工地,工人兄弟用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起。其中A的质量为m,B的质量为2m,水平作用力为F,A、B之间的动摩擦因数为μ。在此过程中,A、B间的摩擦力为( )
A. μF B. m(g+a)
C. m(g+a) D. m(g+a)
8. 在水平地面固定倾角为θ的斜面体,质量为m的物体在平行于底边、大小为F的水平力作用下静止于斜面上,如图所示.重力加速度大小为g.该物体受到的摩擦力大小为( )
A. F
B. F+mg
C. F+mgsinθ
D.
9. 如图所示,建筑工地常用吊车将建筑材料从地面吊起,建筑材料被吊车竖直向上吊起过程的图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 前的平均速度是
B. 整个过程上升高度是30m
C. 材料处于超重状态
D. 材料处于超重状态
10. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验,他让铜球在阻力很小的斜面上从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间。关于伽利略的“斜面实验”,下列说法正确的是( )
A. 在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力的作用,使时间测量更容易
B. 伽利略通过对自由落体运动的研究,进行合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
C. 若斜面倾角一定,不同质量的铜球在斜面上运动时速度变化的快慢不同
D. 若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间成正比
11. 如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦因数为μ,质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A. 地面对半球体的摩擦力方向水平向左
B. 质点对半球体的压力大小为mgcosθ
C. 质点所受摩擦力大小为mgsinθ
D. 质点所受摩擦力大小为mgcosθ
12. 平直公路旁有A、B、C、D、E五个石墩,一汽车在石墩A处由静止开始匀加速行驶,途经B、C、D、E四个石墩,如图所示。已知B到C、C到D、D到E的时间相等(但时间未知),BC间距离为,DE间距离为,根据以上信息,以下说法正确的是( )
A. 可以求出汽车的加速度大小
B. 可以求出经过C处的速度大小
C. 可以求出AB之间的距离
D. 可以求出AE之间的运动时间
13. 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
14. 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
15. 如图所示,弹性绳(满足胡克定律)穿过固定在点的光滑小环,一端系于点,另一端系于物块上,物块初始时刻静止在斜面上的点,斜面粗糙均匀;间距离刚好等于弹性绳的原长,垂直于斜面,。在沿斜面向下的外力图中未画出)的作用下物块从点缓慢运动到点,在运动过程中( )
A. 弹性绳上的弹力减小 B. 力先增大后减小
C. 斜面对物块的支持力先增大后减小 D. 物块受到斜面的摩擦力不变
16. 在两条相邻平行的直公路上,分别有一辆自行车与汽车同向行驶,自行车在前,汽车在后,相距10米时汽车开始刹车,它们的位移随时间变化的规律为:汽车为,自行车为,则下列说法正确的是( )
A. 刹车后汽车做匀减速直线运动,初速度为,加速度为
B. 汽车追不上自行车
C. 刹车后汽车和自行车第一次相遇时,汽车的速度为
D. 刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是和
17. 钓鱼岛自古就是我国的领土,它到温州的直线距离为 若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上点分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了,历时时分到达钓鱼岛。下列说法中不正确的是( )
A. 点分是指时刻
B. 时分是指时间间隔
C. 该海监船位移大小为 ,路程为
D. 尽管海监船比较大,但还可以将它看成质点
18. 图象法可以形象直观地描述物体的运动情况。某质点运动的位移一时间图象如图所示,下列说法正确的是
A. 质点在0~1 s内做匀速直线运动,在1 s~3 s内质点做匀减速直线运动
B. 质点在0~1 s内处于静止状态,在1 s~3 s内质点沿x轴负方向做匀速运动
C. 质点在1 s~3s内的加速度大小为1 m/s2
D. 质点在3 s内的位移为零
第II卷(非选择题)
二、实验题:本大题共3小题,共27分。
19. 利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码和砝码盘的总质量为m,打点计时器所接的交流电频率为50Hz,实验步骤如下:
①按图甲所示安装实验装置,其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向;
②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车(未连细线)能沿长木板向下匀速运动;
③挂上砝码盘,接通电源后再释放小车,由纸带求出小车的加速度;
④改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤③,求得小车在不同外力作用下的加速度。
根据以上实验过程,回答下列问题:
(1)对于上述实验,下列说法中正确的是__________。
A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等
B.弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小
C.实验过程中砝码处于超重状态
D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量
(2)某次实验打下一条纸带如图乙,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,其中x1=13.43cm、x2=19.44cm、x3=25.46cm、x4=31.47cm、x5=37.50cm、x6=43.52cm,由纸带可知小车运动的加速度为_______m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)以弹簧测力计示数F为横坐标,小车加速度a为纵坐标,画出a-F图像是一条直线,如丙图所示,已知图线与横坐标的夹角为,图线的斜率为k,则小车的质量为________。
A. B. C. D.
20. 在利用如图所示的装置测量木块与长木板间的动摩擦因数的实验中:
①以下提供的器材中不需要的是_____,还需要的器材是_____;
打点计时器、纸带、复写纸、木块、长木板、立柱、50Hz低压交流电源、导线、天平
②若图中立柱的高度是木板长度的一半,接通电源,得到如图所示的纸带,则木块下滑的加速度为_____m/s2,木块与长木板间的动摩擦因数为_____ 。(g取10m/s2,所有计算结果均保留两位有效数字),由于存在系统误差,动摩擦因数的测量值比真实值_____(填偏大或偏小)。
21. 图(a)装置可以研究物体质量一定时,其加速度与合外力的关系。实验时,气垫导轨水平放置,右侧适当位置的上方固定光电门,调整定滑轮的高度,使滑块与滑轮间的细绳水平。
(1)测量前,力传感器________________调零(选填“需要”、“不需要”)。
(2)在右侧吊篮中放入砝码,将滑块由静止释放,力传感器测得细绳中的拉力,光电门测得宽度为的挡光片的挡光时间。保持滑块质量不变,逐渐增加吊篮中砝码的个数,再将滑块由静止释放,测得多组拉力和对应的挡光时间。建立图(b)所示的坐标系,若希望从图像方便而又准确地得出加速度与合外力的关系,则每次滑块________________(选填“必须”、“不必”)从相同位置释放,挡光片宽度________________改变(选填“可以”、“不可以”)。
(3)某同学依据采集的数据绘出图(b)所示的图线,并得出图线的斜率,从轨道标尺上读出滑块释放位置与光电门之间的距离,则滑块与挡光片的总质量________________(用、、表示)。
(4)为了提高实验的准确度,可以采取的措施有__________________________。(不少于2条措施)
三、计算题:本大题共3小题,共30分。
22. 如图所示,斜面放置在水平面上,斜面高度为,底部长度为,在点正上方且与点等高。现将一小球从点以某速度向右水平抛出,落在斜面上,并且该过程小球的位移取得最小值,不计空气阻力,重力加速度为。求:
(1)小球在空中运动的时间;
(2)落点与底部的距离。
23. 一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。如图所示,某次训练中,他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力而向前滑行,其作用时间为,撤除水平推力后经过,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为已知该运动员连同装备的总质量为,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为,求:
(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小;
(2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。
24. 如图所示,一个质量为的小物体(可视为质点)以的初速度由底端冲上倾角为的斜面,经过速度减小到,然后物体下滑,整个过程斜面始终静止在粗糙的水平地面上。已知物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,斜面体的质量。(
(1)物体与斜面之间的动摩擦因数;
(2)物体返回到斜面底端时的速度大小;
(3)物体下滑过程中地面对斜面体的支持力和摩擦力大小。
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