内容正文:
银川唐徕中学2025-2026-Ⅰ学期12月月考试题
高一物理
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共19小题,满分100分,考试时间100分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共18个小题,53分;1~7小题为单项选择题,每小题4分;8~13小题为多项选择题,每小题全选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的
B. 同一物体在地球上和月球上的惯性相同
C. 速度大的物体惯性大
D. 牛顿第一定律说明了物体在不受外力时只能保持静止状态
2. 某餐厅工作人员给顾客送餐情景如图所示。假设餐盘保持水平,盘中的物品四周都留有一定的空间,并与餐盘保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 匀速向前行走时,盘对苹果的作用力水平向前
B. 减速向前行走时,苹果受到4个力的作用
C. 苹果对餐盘的压力和餐盘对苹果的支持力是一对平衡力
D. 若餐盘稍微倾斜,但盘和苹果仍静止,则苹果受盘的作用力方向竖直向上
3. 如图所示,升降机以加速度竖直向下做匀加速运动,升降机内有质量之比为2∶1的物体,重力加速度为间用轻弹簧相连并通过轻绳悬挂在升降机顶上,剪断轻绳的瞬间,的加速度大小分别为( )
A. 1.5g、a B.
C. D. 0,2a
4. “反向蹦极”是一种比蹦极更刺激的运动(图甲),“反向蹦极”运动简化示意图如图乙所示。假设弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者身上,并通过扣环和地面固定,打开扣环,将人从A点释放,并使其沿竖直方向经B点上升到最高位置C点,B点时速度最大。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 人在弹性轻绳松弛前先处于超重状态后处于失重状态
B. B点为弹性轻绳处于原长的位置
C. 从A点到C点过程中,人的加速度一直减小
D. 人运动到最高点C时,速度为零且处于平衡状态
5. 如图甲所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在光滑水平面上,A、B的质量分别为2kg和3kg。从时刻开始,水平推力和水平拉力分别作用于A、B上,、随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 分离前物体A一直做变加速直线运动 B. 时刻,A、B所受的合力相同
C. 时刻,A、B恰好分离 D. 时刻,B的加速度大小为
6. 质量为0.6kg的物体在水平面上运动。如图所示的图中两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力时的图像,则( )
A. 斜线①一定是物体受水平拉力时的图像 B. 斜线②一定是物体受水平拉力时的图像
C. 水平拉力一定等于0.2N D. 物体所受的摩擦力可能等于0.6N
7. 如图所示,质量为的球置于斜面上,被一竖直挡板挡住。现用一个水平向右的力拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度为的匀加速直线运动。忽略一切摩擦。则以下说法正确的是( )
A. 若增大,斜面对球的弹力仍然保持不变
B. 若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
C. 若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零
D. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于
8. 质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N作用在A上,使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于8N
B. 弹簧的弹力大小等于12N
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为6m/s2
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为6m/s2
9. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A. 匀速阶段,顾客不受摩擦力的作用
B. 加速阶段,顾客受到的摩擦力方向水平向左
C. 加速阶段,顾客受到的扶梯的支持力等于重力
D. 加速阶段,顾客受到的合力方向如图中箭头所示方向
10. 我国高铁技术迅猛发展,取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,滑块向右加速运动,下列分析判断正确的是( )
A. 若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力变小
B. 若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大
C. 滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1:3
D. 滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2:3
11. 2024年7月,安徽省寄递物流无人化应用场景试点工作正式启动。某次测试无人机寄快递时,无人机下方固定有质量为2kg的快递,无人机沿竖直方向运动,无人机运动的位移时间(x-t)图像如图所示,竖直向上为正方向,0~4s和4s~12s段图线均为抛物线的一部分且均在t=4s处斜率为0,已知重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 快递在t=2s时处于失重状态
B. 0~4s内快递的加速度大小为2m/s2
C. 快递在t=8s时受到的合力大小为2N
D. 快递在t=2s时、t=8s时的加速度大小之比为2:1
12. 雨滴从高空落下,会砸死人吗?答案是否定的。因为雨滴在空气中竖直下落的速度较大时,受到的空气阻力f与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例系数,当阻力增大到跟雨滴的重力平衡时,雨滴匀速下落。已知水的密度为ρ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 比例系数k的单位是kg/m2
B. 比例系数k的单位是kg/m3
C. 雨滴越大匀速下落时的速度也越大
D. 半径为r的雨滴匀速下落的速度大小为
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共10分)
13. 用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)关于本实验,下列做法正确的是______。(选填选项前的字母)
A. 打点计时器接在交流电源上
B. 实验时先释放小车再接通电源
C. 细线可以与木板不平行
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,、、为依次选取的三个计数点,相邻计数点间的时间间隔为,则小车的加速度______。
14. 某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”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。
(1)下列说法中正确的是________
A. 调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B. 打点计时器应使用工作电压为的直流电源
C. 实验前,把木板的一端抬高,以平衡小车与纸带受到的阻力
D. 实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
(2)该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图2所示,图像不过原点的原因是________
(3)乙同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的图线是一条直线,如图2所示,图线与横坐标的夹角为c,图线的斜率为k,则小车的质量________。
A. B. C. k D.
三、计算题(本题共4小题,共37分。解答要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
15. 如图所示,质量为m1=5kg的滑块静置于一粗糙的斜面上,现用一平行于斜面的力F=30N推滑块,使滑块沿斜面向上匀速运动,已知斜面体质量为m2=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求:
(1)滑块与斜面之间的摩擦力大小;
(2)滑块与斜面之间的动摩擦因数;
(3)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。
16. 某滑雪爱好者在练习滑雪。钢架雪车所经过的一段赛道如图所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为30°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为6m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时6.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,重力加速度g取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
17. 如图所示,质量、长度的长木板放在水平地面上,它与水平地面间的动摩擦因数。质量可视为质点的滑块从长木板的右端以初速度向左滑上长木板,长木板刚开始运动时的加速度大小,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。求:
(1)滑块与长木板间的动摩擦因数;
(2)滑块刚开始运动时的加速度大小;
(3)要使滑块不滑出长木板且恰好运动到长木板的左端,求滑块初速度大小。
18. 如图所示,以的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带,左端与倾角的粗糙斜面体在B点平滑对接,一小炭块(可以看作质点)从斜面体上高处的A点由静止开始下滑,炭块与斜面的动摩擦因数,与传送带的动摩擦因数,传送带BC之间的距离,已知,,重力加速度。求
(1)炭块到达B点时的速度大小;
(2)炭块在传送带上留下的划痕长度;
(3)炭块从B点运动到C点的时间。
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银川唐徕中学2025-2026-Ⅰ学期12月月考试题
高一物理
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共19小题,满分100分,考试时间100分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共18个小题,53分;1~7小题为单项选择题,每小题4分;8~13小题为多项选择题,每小题全选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 伽利略的理想斜面实验是完全凭空想象的
B. 同一物体在地球上和月球上的惯性相同
C. 速度大的物体惯性大
D. 牛顿第一定律说明了物体在不受外力时只能保持静止状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.伽利略的理想实验基于实际实验的合理外推(如逐渐减小斜面摩擦并观察现象),并非完全凭空想象,故A错误。
B.惯性由物体质量决定,质量是物体的固有属性,不随位置改变,故B正确。
C.惯性仅与质量有关,与速度无关,故C错误。
D.牛顿第一定律指出,物体不受外力时将保持静止或匀速直线运动状态,故D错误。
故选B。
2. 某餐厅工作人员给顾客送餐情景如图所示。假设餐盘保持水平,盘中的物品四周都留有一定的空间,并与餐盘保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A. 匀速向前行走时,盘对苹果的作用力水平向前
B. 减速向前行走时,苹果受到4个力的作用
C. 苹果对餐盘的压力和餐盘对苹果的支持力是一对平衡力
D. 若餐盘稍微倾斜,但盘和苹果仍静止,则苹果受盘的作用力方向竖直向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.匀速向前行走时,水果处于平衡状态,则盘对水果的作用力竖直向上,故A错误;
B.减速行走时,水果受到重力、水果盘对水果的支持力和摩擦力,共3个力的作用,故B错误;
C.苹果对餐盘的压力和餐盘对苹果的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D.若餐盘稍微倾斜,但盘和水果仍静止,则水果受盘的作用力与重力等大反向,即竖直向上,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,升降机以加速度竖直向下做匀加速运动,升降机内有质量之比为2∶1的物体,重力加速度为间用轻弹簧相连并通过轻绳悬挂在升降机顶上,剪断轻绳的瞬间,的加速度大小分别为( )
A. 1.5g、a B.
C. D. 0,2a
【答案】B
【解析】
【详解】设B的质量为m,剪断轻绳前,弹簧弹力大小为F,绳子拉力大小为T,将A、B及弹簧视为整体,根据牛顿第二定律有
解得
以B为研究对象,根据牛顿第二定律有
解得
剪断轻绳后,绳中拉力T消失,弹簧弹力F不变,所以B受力不变,加速度大小仍为a,而A所受力发生变化,根据牛顿第二定律有
解得
故选B。
4. “反向蹦极”是一种比蹦极更刺激的运动(图甲),“反向蹦极”运动简化示意图如图乙所示。假设弹性轻绳的上端固定在O点,拉长后将下端固定在体验者身上,并通过扣环和地面固定,打开扣环,将人从A点释放,并使其沿竖直方向经B点上升到最高位置C点,B点时速度最大。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 人在弹性轻绳松弛前先处于超重状态后处于失重状态
B. B点为弹性轻绳处于原长的位置
C. 从A点到C点过程中,人的加速度一直减小
D. 人运动到最高点C时,速度为零且处于平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.人在从A到B过程先加速向上运动,处于超重状态;从B到C向上减速,处于失重状态,选项A正确;
B.B点时速度最大,加速度为零,弹力赠与重力,则此为止弹性轻绳处于拉伸位置,选项B错误;
C.从A点到C点过程中,弹力先大于重力,加速度向上,随弹力减小,则加速度减小;在B位置加速度减为零;以后弹力小于重力,加速度向下,随弹力减小,加速度向下增加,则人的加速度先减小后增加,选项C错误;
D.人运动到最高点C时,速度为零,但有向下的加速度,不是处于平衡状态,选项D错误。
故选A。
5. 如图甲所示,A、B两个物体相互接触,但并不黏合,放置在光滑水平面上,A、B的质量分别为2kg和3kg。从时刻开始,水平推力和水平拉力分别作用于A、B上,、随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 分离前物体A一直做变加速直线运动 B. 时刻,A、B所受的合力相同
C. 时刻,A、B恰好分离 D. 时刻,B的加速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.分离前对整体有
则为恒力,故分离前A、B一起做匀加速直线运动,故A错误;
BC.设时刻A、B恰好分离,由牛顿第二定律可知,,由图乙可知,
联立解得,
则时,A、B加速度相同,质量不同,由牛顿第二定律可知,A、B所受合力不同,故B错误,C正确;
D.由图乙可知,时,
由牛顿第二定律可知
故D错误。
故选C。
6. 质量为0.6kg的物体在水平面上运动。如图所示的图中两条斜线分别是物体受水平拉力和不受水平拉力时的图像,则( )
A. 斜线①一定是物体受水平拉力时的图像 B. 斜线②一定是物体受水平拉力时的图像
C. 水平拉力一定等于0.2N D. 物体所受的摩擦力可能等于0.6N
【答案】C
【解析】
【详解】图线①对应的加速度大小为
图线②对应的加速度大小为
设有拉力时的加速度为,无拉力时的加速度为,则(1)若拉力的方向与运动方向相反,根据牛顿第二定律得,
代入数据联立解得,
此时图线①为无拉力时的图像,图线②为有拉力时的图像;
(2)若拉力的方向与运动方向相同,则,,
代入数据联立解得,
此时图线②为无拉力时的图像,图①为有拉力时的图像。
故选C。
7. 如图所示,质量为的球置于斜面上,被一竖直挡板挡住。现用一个水平向右的力拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度为的匀加速直线运动。忽略一切摩擦。则以下说法正确的是( )
A. 若增大,斜面对球的弹力仍然保持不变
B. 若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
C. 若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零
D. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于
【答案】A
【解析】
【详解】AC.以小球为研究对象,设斜面的倾角为,分析受力情况,如图所示
小球受重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1,设斜面的加速度大小为a,水平方向,根据牛顿第二定律得
竖直方向,根据平衡条件
由竖直方向分析可知,斜面对球的弹力F1大小不变,与加速度无关,且不可能为零,故A正确,C错误;
B.由水平方向分析看出,若加速度足够小时,
即使加速度足够小,由于,,故B错误;
D.根据牛顿第二定律可知,重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力才等于ma,故D错误。
故选A。
8. 质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今用大小为F=20N作用在A上,使AB相对静止一起向前匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A. 弹簧的弹力大小等于8N
B. 弹簧的弹力大小等于12N
C. 突然撤去F瞬间,A的加速度大小为6m/s2
D. 突然撤去F瞬间,B的加速度大小为6m/s2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设弹簧弹力为F1,对AB整体和B物体分别运用牛顿第二定律可知
代入数据,解得
故A错误,B正确;
C.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则A的加速度大小为
方向水平向右,故C正确;
D.突然撤去F瞬间,弹簧的弹力仍保持不变,则B的加速度大小为
方向水平向左,故D错误。
故选BC。
9. 为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
A. 匀速阶段,顾客不受摩擦力的作用
B. 加速阶段,顾客受到的摩擦力方向水平向左
C. 加速阶段,顾客受到的扶梯的支持力等于重力
D. 加速阶段,顾客受到的合力方向如图中箭头所示方向
【答案】AD
【解析】
【详解】A.匀速阶段,对顾客进行分析,顾客受到重力与竖直向上的支持力,根据平衡条件可知,顾客相对于电梯没有相对运动的趋势,即顾客不受摩擦力的作用,故A正确;
B.加速阶段,顾客受到竖直向下的重力与竖直向上的支持力,由于顾客的加速度方向沿电梯斜向右上方,则顾客受到的摩擦力方向一定水平向右,故B错误;
C.结合上述可知,加速阶段,顾客受到重力、竖直向上的支持力与水平向右的摩擦力,由于顾客的加速度方向沿电梯斜向右上方,即顾客的合力方向沿电梯斜向右上方,则顾客受到的扶梯的支持力大于重力,故C错误;
D.结合上述可知,顾客的合力方向沿电梯斜向右上方,即顾客受到的合力方向如图中箭头所示方向,故D正确。
故选AD。
10. 我国高铁技术迅猛发展,取得举世瞩目的成就。学校物理兴趣小组为研究高铁车厢间的相互作用力,用8个完全相同的滑块放在水平地面上模拟高铁车厢,滑块与地面间动摩擦因数都相同,滑块间用轻杆连接,如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,滑块向右加速运动,下列分析判断正确的是( )
A. 若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力变小
B. 若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大
C. 滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为1:3
D. 滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为2:3
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对所有滑块,根据牛顿第二定律有
对第8个滑块,有
所以
由此可知,若减小滑块与地面间的动摩擦因数,则滑块7、8间杆的拉力不变,若增大水平拉力F,滑块7、8间杆的拉力变大,故A错误,B正确;
CD.对6、7、8三个滑块,根据牛顿第二定律有
所以
则滑块7、8间杆的拉力与滑块5、6间杆的拉力大小之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
11. 2024年7月,安徽省寄递物流无人化应用场景试点工作正式启动。某次测试无人机寄快递时,无人机下方固定有质量为2kg的快递,无人机沿竖直方向运动,无人机运动的位移时间(x-t)图像如图所示,竖直向上为正方向,0~4s和4s~12s段图线均为抛物线的一部分且均在t=4s处斜率为0,已知重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 快递在t=2s时处于失重状态
B. 0~4s内快递的加速度大小为2m/s2
C. 快递在t=8s时受到的合力大小为2N
D. 快递在t=2s时、t=8s时的加速度大小之比为2:1
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图像的斜率对应速度大小,可知0~4s内无人机竖直向上做匀减速直线运动,相对无人机静止的快递在t=2s时加速度方向竖直向下,处于失重状态,故A正确;
B.利用逆向思维结合,可得,故B错误;
CD.由位移公式,解得
对快递,根据牛顿第二定律有N
快递在t=2s时、t=8s时的加速度大小之比为,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 雨滴从高空落下,会砸死人吗?答案是否定的。因为雨滴在空气中竖直下落的速度较大时,受到的空气阻力f与雨滴(可看成球形)的横截面积S成正比,与下落速度v的平方成正比,即f=kSv2,其中k为比例系数,当阻力增大到跟雨滴的重力平衡时,雨滴匀速下落。已知水的密度为ρ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 比例系数k的单位是kg/m2
B. 比例系数k的单位是kg/m3
C. 雨滴越大匀速下落时的速度也越大
D. 半径为r的雨滴匀速下落的速度大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.根据题意可得
由于f的单位为kg·m/s2,S的单位为m2,v的单位为m/s,所以比例系数k的单位为
故A错误,B正确;
CD.半径为r的雨滴匀速下落,则
解得
由此可知,雨滴越大,即r越大,匀速下落时的速度v也越大,故CD正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,每空2分,共10分)
13. 用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)关于本实验,下列做法正确的是______。(选填选项前的字母)
A. 打点计时器接在交流电源上
B. 实验时先释放小车再接通电源
C. 细线可以与木板不平行
(2)实验中打出的一条纸带如图所示,、、为依次选取的三个计数点,相邻计数点间的时间间隔为,则小车的加速度______。
【答案】(1)A (2)
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器接在交流电源上,A正确;
B.实验时先接通电源再释放小车,B错误;
C.细线必须要与木板平行,C错误;
故选A。
【小问2详解】
根据
可得小车的加速度
14. 某同学用如图1所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”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。
(1)下列说法中正确的是________
A. 调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B. 打点计时器应使用工作电压为的直流电源
C. 实验前,把木板的一端抬高,以平衡小车与纸带受到的阻力
D. 实验条件必须满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量
(2)该同学根据实验数据作出了小车的加速度a与拉力传感器示数F的关系图像如图2所示,图像不过原点的原因是________
(3)乙同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的图线是一条直线,如图2所示,图线与横坐标的夹角为c,图线的斜率为k,则小车的质量________。
A. B. C. k D.
【答案】(1)AC (2)平衡摩擦力过度(或者长木板倾角过大) (3)D
【解析】
【小问1详解】
A.为了使小车受到的合外力等于细线的拉力,应调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,故A正确;
B.电火花打点计时器应使用工作电压为220V的交流电源,故B错误;
C.实验前,把木板的一端抬高,以平衡小车与纸带受到的阻力,故C正确;
D.实验中力传感器可以直接测量出细线的拉力,不需要满足钩码与动滑轮的总质量远小于小车的质量,故D错误。
故选AC。
【小问2详解】
由题图可知,当时,小车具有一定的加速度,所以图像不过原点的原因是平衡摩擦力过度;
【小问3详解】
图2中图线在纵轴上的截距为,直线斜率为k,对小车受力分析由牛顿第二定律可得
可得
则图像斜率为
解得小车的质量为
故选D。
三、计算题(本题共4小题,共37分。解答要写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。)
15. 如图所示,质量为m1=5kg的滑块静置于一粗糙的斜面上,现用一平行于斜面的力F=30N推滑块,使滑块沿斜面向上匀速运动,已知斜面体质量为m2=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求:
(1)滑块与斜面之间的摩擦力大小;
(2)滑块与斜面之间的动摩擦因数;
(3)地面对斜面体的摩擦力和支持力的大小。
【答案】(1)5N (2)
(3),135N
【解析】
【小问1详解】
以滑块为研究对象,分析受力情况如图
滑块向上匀速运动时,则有 则得
【小问2详解】
得
【小问3详解】
以整体为研究对象,整体的合力为零,分析受力情况如图
根据平衡条件得 ,
解得,
16. 某滑雪爱好者在练习滑雪。钢架雪车所经过的一段赛道如图所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为30°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为6m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时6.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,重力加速度g取,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设雪车在直道AB段加速度大小为,根据位移速度公式可得
解得
【小问2详解】
在AB上运动时间为
从B点到C点,根据匀变速直线运动位移时间公式可得
其中
联立解得
过C点的速度大小为
【小问3详解】
设斜道BC上运动时受到的阻力大小为,根据牛顿第二定律可得
解得
17. 如图所示,质量、长度的长木板放在水平地面上,它与水平地面间的动摩擦因数。质量可视为质点的滑块从长木板的右端以初速度向左滑上长木板,长木板刚开始运动时的加速度大小,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。求:
(1)滑块与长木板间的动摩擦因数;
(2)滑块刚开始运动时的加速度大小;
(3)要使滑块不滑出长木板且恰好运动到长木板的左端,求滑块初速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对长木板进行受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得滑块与长木板间的动摩擦因数为
【小问2详解】
对滑块,根据牛顿第二定律可得
解得滑块刚开始运动时的加速度大小为
【小问3详解】
当滑块恰好运动到长木板的左端时两者速度相等,满足题意,设经过的时间为,则有
根据位移关系得
代入数据解得,
18. 如图所示,以的速度顺时针匀速转动的浅色水平传送带,左端与倾角的粗糙斜面体在B点平滑对接,一小炭块(可以看作质点)从斜面体上高处的A点由静止开始下滑,炭块与斜面的动摩擦因数,与传送带的动摩擦因数,传送带BC之间的距离,已知,,重力加速度。求
(1)炭块到达B点时的速度大小;
(2)炭块在传送带上留下的划痕长度;
(3)炭块从B点运动到C点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
炭块在倾斜轨道上匀加速运动,由牛顿第二定律可得
炭块从A点到B点,有
联立解得
【小问2详解】
炭块在传送带上先做匀减速运动,由牛顿第二定律得
炭块与传送带共速时,有
此时炭块的位移
传送带的位移为
共速后,两者保持相对静止,炭块在传送带上留下的划痕长度为
【小问3详解】
共速后炭块与传送带一起匀速运动到C点,则
炭块从B点运动到C点的时间
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