内容正文:
2027届高二年级物理限时训练
一、单项选择题(共7小题,每小题4分,共28分)
1.某同学在乘坐高铁列车时,利用手机软件记录了列车沿平直轨道运动的速度v随时间t的变化关系如图所示,下列能大致反映列车位移x随时间变化规律的图像是( )
A. B. C. D.
2.抖空竹是具有河南地方特色的文体娱乐活动,在民间深受欢迎。如图,一位老者在抖空竹时,从某一点将空竹竖直向上抛起,经过时间t后,在同一位置将空竹接住。不计空气阻力,重力加速度为g,取竖直向上为正方向,空竹从抛出到再被接住的过程中,下列说法正确的是( )
A.空竹上升的最大距离为 B.空竹抛出时的速度大小为
C.空竹速度的变化量为gt D.空竹的平均速率为
3.图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识,下列说法正确的是( )
A.球静止在水平地面上时,受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力
B.球被踢中时,脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等
C.球撞击地面时,球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的
D.球在地面上减速运动时,惯性不断减小
4.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体m,且M、m相对静止,此时小车受力个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
5.如图甲所示,一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上,直梯下端放在粗糙的水平地面上。一位工人站上直梯,从侧面观察时,可画成如图乙所示的图形。工人和直梯始终处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.工人越重,直梯所受合力越大
B.墙壁对直梯的弹力方向垂直于直梯所在平面并且指向斜上方
C.地面对梯子的作用力不沿竖直方向
D.地面对直梯的摩擦力大于墙壁对直梯的弹力
6.一种倾斜放置的装取台球的圆筒如图所示。每个台球的质量均为m、半径均为R,圆筒直径略大于台球的直径,圆筒底部有一劲度系数为k的轻质弹簧。当将圆筒口处的台球缓慢取走后,又会冒出一个台球,刚好到达被取走台球的位置。忽略台球与圆筒壁间的摩擦力,重力加速度为g,则圆筒与水平面之间的夹角θ应满足( )
A. B. C. D.
7.某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型,并将其静置在光滑水平桌面上,如图所示。质量均为m的四个相同小球a,b,c,d通过轻杆连接在小球O周围,形成正四面体结构,已知小球O质量为M,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.轻杆1对小球d的作用力大小为Mg
B.桌面对小球a的弹力大小为
C.小球O受到四根轻杆的合力大小为mg+Mg
D.轻杆2对小球b的作用力大小为
二、多项选择题(共3小题,每小题6分,共18分,少选但正确得3分,有错选0分)
8.如图所示模型,设航母表面为一平面,阻拦索两端固定,并始终与航母平面平行,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索为弹性装置,刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态,下列说法正确的是( )
A.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,阻拦索对舰载机的弹力在变大
B.舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中,舰载机所受摩擦力一直在变大
C.当阻拦索被拉至夹角为60°时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的拉力大小为
D.当阻拦索被拉至夹角为120°时,设阻拦索的张力为F,则阻拦索对舰载机的拉力大小为F
9.如图所示,小李同学将厚纸板铺在水平桌面上,纸板的一部分伸出桌边,在纸板上放一本书,厚纸板、书受到的重力大小分别为G、5G。现用水平拉力F将纸板从书底下向右抽出(书未从桌面滑落),已知所有接触面间的动摩擦因数均为μ,则在纸板从书底下被抽出的过程中( )
A.纸板对书的摩擦力方向向右
B.纸板对桌面的摩擦力大小为5μG
C.纸板受到的两个摩擦力的合力大小为11μG
D.纸板被抽出的速度越大,书与纸板间的摩擦力越大
10.如图所示,在水平地面上放置着一半圆柱状物体A,上表面光滑,与地面接触的下表面粗糙。在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体B,系统初始时处于静止状态。施加外力使柱体A缓慢向左移动少许,撤掉外力后系统仍静止。最终静止状态与初始状态相比,下列说法正确的是( )
A.圆柱物体A对球体B的弹力变大 B.墙壁对球体B的弹力变小
C.地面对柱体A的支持力不变 D.地面对柱体A的摩擦力不变
三、实验题(共2小题,共16分)
11.某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示,F′为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与F′两方中,方向一定沿AO方向的是____________。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是____________。
A.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同
B.实验时橡皮筋要沿同一方向拉伸相同长度,并测出橡皮筋的伸长量
C.两分力的夹角应取90°较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则
D.拉力方向应与木板平面平行,且两个分力的值要适当大些
(3)同学接着进行了如图3所示的实验,一竖直木板上固定白纸,白纸上附有角度刻度线,弹簧测力计a和b连接细线系于O点,其下端用细线挂一重物Q,使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为____________N;接下来该同学将弹簧测力计a绕O点顺时针缓慢转动,弹簧测力计b始终保持水平向左的方向拉细线,且保持结点O的位置不变,直到弹簧测力计a方向转动到30°刻度处,此过程中弹簧测力计b的示数将____________(填“变大”、“不变”、“变小”)。
12.某探究小组的同学分组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。
(1)一组同学实验时,将弹簧的上端固定在竖直放置的铁架台上,在弹簧的旁边沿弹簧长度方向竖直固定一刻度尺,弹簧上端与刻度尺的0刻度线对齐。在弹簧下端挂上一个小钢球,指针在直尺上指示的刻度如图甲所示,此时弹簧的长度x=____________m。
(2)二组同学实验时,实验装置如图乙所示。将刻度尺和弹簧左端固定在水平实验台上,刻度尺0刻度与弹簧左端竖直对齐,弹簧右端与细绳相连,细绳跨过实验台右侧固定的光滑定滑轮悬挂钩码。依次将n个完全相同的钩码逐个挂在绳子的下端,待钩码静止时,在刻度尺上分别读出每次相应的弹簧的总长度L。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。根据记录的数据,利用坐标纸作出弹簧的总长度L与悬挂钩码个数n的图像(L-n图像)如图丙所示,则弹簧劲度系数为____________N/m;弹簧原长为____________cm(结果均保留小数点后1位小数);二组同学与一组同学相比较,把弹簧水平放置与悬挂放置的优点是____________。(已知单个钩码的质量m=20 g,取重力加速度g=10 m/s2)
四、解答题(共3小题,共38分)
13.(10分)某型号的舰载机质量为M=2×104 kg,在航空母舰的平直跑道上加速时,舰载机发动机产生的最大推力为F=1×105 N,所受到的阻力大小恒为f=1×104 N,方向与运动方向相反。已知平直跑道L=100 m,舰载机所需的最小起飞速度为v1=50 m/s。
(1)若航母不动,舰载机从静止开始启动,则其到达跑道末端的最大速度v2为多大;
(2)航母上一般安装有弹射系统,其中一种为蒸汽弹射器,如图所示,其作用相当于给舰载机一个沿运动方向上的推力。若航母以速度v3=10 m/s航行,假定蒸汽弹射器和舰载机上的发动机在100 m加速全过程中都施以恒力,则蒸汽弹射器至少需要提供多大的力F1来帮助舰载机起飞。
14.(12分)如图所示,质量为m的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为M的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。求:(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)轻绳OA的弹力TA大小和轻绳OB的弹力TB大小;
(2)人受到的摩擦力;
(3)若人的质量M=63 kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.25,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m最大不能超过多少。
15.(16分)如图所示,长为L=3.2 m的直杆AB沿竖直方向,直杆下侧的C点有一可视为质点的小球,小球到直杆下端的距离为h=1.8 m,小球距离地面足够高。假设在下列运动过程中小球和直杆不会发生碰撞,忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)若小球不动,直杆由静止释放,直杆通过小球的时间;
(2)若直杆不动,小球以初速度竖直向上抛出,小球向上运动通过直杆的时间;
(3)若直杆自由释放的同时,小球以初速度v2竖直向上抛出,欲使小球在竖直下落过程中(到达C点及C点之前)与直杆的下端相遇,则v2满足的条件。
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