精品解析:江苏省南通市如皋市2025-2026学年高一上学期期中考试物理试题
2026-08-01
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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-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 南通市 |
| 地区(区县) | 如皋市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.04 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59044094.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年江苏省南通市如皋市高三(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 背越式跳高的世界纪录达到,如图为运动员采用背越式跳高时的情景,下列说法中正确的是( )
A. 研究运动员跳高动作时,运动员可看成质点
B. “背越式”掌握的好的运动员过横杆时重心可以低于横杆
C. 运动员起跳时对地面的作用力大于地面对运动员的作用力
D. 运动员下落过程中惯性大于上升过程中的惯性
2. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法中正确的是( )
A. 两测力计之间的夹角越大越好 B. 两测力计的拉力越小越好
C. 的方向与AO方向相同 D. F的方向与AO方向相同
3. 如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上向前匀速运动,由于前方事故紧急刹车,刹车过程中货车加速度大小为a,关于货箱中质量为m的石块B的受力说法正确的是( )
A. 石块B受到的合力大小为ma
B. 石块B受到的合力方向为左上方
C. 石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向为右上方
D. 石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向为竖直向上
4. 如图所示,用直尺制作一把“反应时间测量尺”,标上等时间间隔的刻度,A同学用两个手指捏住一把长50cm的直尺的顶端,B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A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,可以算出B同学的反应时间,g取10m/s2,则( )
A. B同学捏住直尺时的位置越靠近上端说明“反应时间”越短
B. 若B同学捏住直尺20cm处,则反应时间约为0.4s
C. 该“反应时间测量尺”刻度均匀
D. 该“反应时间测量尺”刻度下密上疏
5. 如图所示,轻弹簧甲、乙上端固定在天花板上,下端悬挂相同的小球,小球静止时甲、乙的长度相同,弹簧均处在弹性限度内。已知甲的原长比乙的大,则( )
A. 甲、乙的形变量相同
B. 甲的形变量比乙的大
C. 甲的劲度系数比乙的小
D. 甲的劲度系数比乙的大
6. 如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过光电门1、2,数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,遮光条的宽度为d,则( )
A.
B. 通过光电门1的速度为
C. 滑块的加速度为
D. 光电门1、2的距离为
7. 如图所示,弹簧左端固定,右端与小球相连,小球套在光滑细杆上且在A、B点间往复运动,O点是A、B的中点。已知弹簧的劲度系数为k,A、O点间的距离为,小球的质量为m,通过单位可以判断小球从A点运动到B点的时间为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,可视为质点的子弹以初速度垂直射入固定的叠在一起的相同木板,子弹经过时间t穿过前3块木板,且速度减为一半。已知子弹在运动中受到恒定的阻力,则( )
A. 子弹一共能穿过4块木板 B. 子弹一共能穿过6块木板
C. 子弹穿过每块木板的时间相同 D. 子弹在木板中运动的总时间3t
9. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在地面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与球A相连,球A、B间由一轻质细线连接,弹簧与细线均平行于斜面,A、B均处于静止状态。已知A、B的质量分别为m、2m,重力加速度为g。则烧断细线的瞬间( )
A. 球A的加速度为0 B. 球A的加速度为
C. 球B的加速度为0 D. 球B的加速度为
10. 如图所示,一质量均匀分布的长方形木板放置在水平桌面上,右端位于桌面上的O点,O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙。用水平力将木板向右推至稍伸出桌面,则该过程中木板受到的摩擦力( )
A. 一直不变 B. 先增大后不变
C. 先不变后变小 D. 先增大后不变再变小
11. 如图甲所示,某质量为M的人借助瑜伽球锻炼身体,她屈膝静蹲,背部倚靠在质量为m的瑜伽球上,球紧靠竖直墙面。假设瑜伽球光滑且视为均匀球体,整体可简化成图乙,人的背部与水平面夹角为,重力加速度为g。则( )
A. 人静止不动时,人受到地面的摩擦力向左
B. 人静止不动时,人对地面的压力大于()
C. 当人缓慢竖直站立(逐渐变大)的过程中,人受到地面的摩擦力变大
D. 当人缓慢竖直站立(逐渐变大)的过程中,瑜伽球对墙的压力变小
12. 在平直公路上,一辆超载的大卡车正以速度匀速行驶,经过停在路边的警车时,警车立即匀加速追上卡车并示意其靠边停车,随即卡车匀减速运动,最后两车同时停在同一位置,则该过程中两车的速度图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
13. 某时刻,小球a从光滑斜面上足够高的位置以初速度沿斜面向上运动,同时在a球上方某位置静止释放小球b,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. a球相对于b球做匀加速直线运动
B. 大于某一值,a、b两球才会相遇
C. 无论为何值,a、b两球都会相遇
D. a、b两球相遇的位置不可能在a球初始位置的下方
14. 如图所示,倾角为的斜面上固定一挡板,一轻弹簧下端固定在挡板上,上端自然伸长到O点。一物块从O点上方某一位置以初速度沿斜面下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终处于弹性限度内,则物块( )
A. 初速度小于某一值时将不能到达O点 B. 经O点后先加速后减速
C. 压缩弹簧的过程中加速度一直增大 D. 到达最低点后一定能返回
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
15. 某班实验小组“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)一小组用如图甲所示的装置“探究加速度与物体质量的关系”,两小车放在平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两细线按在桌上小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。实验中小车的质量要___________(选填“相同”或“不同”),测出两小车的___________之比就可以得出加速度之比。
(2)另一小组用如图乙所示装置“探究加速度与物体所受合外力关系”,实验中所用小车的质量为M,沙和沙桶的质量为m,实验时改变沙和沙桶的质量,记下力传感器对应的读数F。
①该实验___________(选填“需要”或“不需要”)平衡阻力。
②实验过程中得到如图丙所示的纸带,已知所用交流电的周期为T。其中A、B、C、D、E为五个计数点,相邻两个计数点之间还有1个点没有标出,根据纸带提供的物理量,小车加速度的表达式为___________;(用题中的物理量表示)
③实验中,以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的图线是一条直线。小明认为随着沙和沙桶质量的增加,不再满足m远小于M,图线的末端会弯曲。你是否同意小明的观点,并简要说明理由_________。
三、计算题:本大题共5小题,共43分。
16. 如图所示,一根细线上端固定在天花板上,下端系着质量为m的小球。小球在水平拉力作用下静止,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。
(1)求水平拉力的大小;
(2)改变拉力的大小和方向,小球仍静止在图示位置,求拉力的最小值。
17. 一辆汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,若汽车先以的加速度匀加速5s后,再以的加速度匀减速刹车,以汽车开始加速为计时起点,求:
(1)汽车运动的最大速度大小;
(2)经过12s,汽车的位移大小x。
18. 如图所示,倾角为37°的细杆两端固定,质量为的小球穿在杆上,小球恰能静止。小球受到水平向右的拉力作用后,沿杆向上加速运动,加速度大小为0.1g。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球与杆间的动摩擦因数;
(2)水平拉力的大小F。(以上两问需先受力分析再求解)
19. 如图所示,无人机下方悬挂一重物,两者同时由静止从地面以加速度匀加速上升,达到速度后匀速上升,当到达离地高度时,悬挂重物的绳子突然断裂,无人机继续以速度v匀速上升。忽略空气阻力,不计悬挂重物的绳长,重力加速度g取。求:
(1)重物由静止加速到的时间t;
(2)重物落地时的速度大小;
(3)重物落地时与无人机之间的距离H。
20. 如图所示,倾角为、质量为M的斜面A放置在水平面上,A的上表面光滑,下表面粗糙。细线一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与质量为m的物块B相连,滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行,A、B均处于静止状态。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)求细线拉力的大小F;
(2)求A与地面间动摩擦因数的最小值;
(3)剪断细线同时水平向右推A,使A、B保持相对静止,经过时间t,求B的位移大小。
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2025-2026学年江苏省南通市如皋市高三(上)期中物理试卷
一、单选题:本大题共14小题,共42分。
1. 背越式跳高的世界纪录达到,如图为运动员采用背越式跳高时的情景,下列说法中正确的是( )
A. 研究运动员跳高动作时,运动员可看成质点
B. “背越式”掌握的好的运动员过横杆时重心可以低于横杆
C. 运动员起跳时对地面的作用力大于地面对运动员的作用力
D. 运动员下落过程中惯性大于上升过程中的惯性
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究运动员背越式跳高的动作时,需要考察运动员身体各部分的姿态,不能将运动员视为质点,故A错误;
B.采用背越式越过横杆时,运动员可通过改变身体姿态,使身体各部分依次越过横杆,而重心可能低于横杆,故B正确;
C.运动员起跳时对地面的作用力与地面对运动员的作用力是一对作用力与反作用力,二者大小相等、方向相反,故C错误;
D.惯性是物体保持原来运动状态的性质,惯性大小只与物体的质量有关。运动员质量不变,上升过程和下落过程中的惯性相同,故D错误。
故选B。
2. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验装置如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,关于此实验,下列说法中正确的是( )
A. 两测力计之间的夹角越大越好 B. 两测力计的拉力越小越好
C. 的方向与AO方向相同 D. F的方向与AO方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,两测力计之间的夹角大小合适即可,既不能过大也不能过小,一般在到之间比较好;两测力计的拉力大小合适即可,在不超过测力计量程的前提下,两测力计的拉力适当大一些比较好,故AB错误;
CD.由图可知,是根据平行四边形定则得到的理论值,与实际的拉力大小和方向上存在一定的差别,而是对橡皮筋的实际拉力,所以的方向一定与AO方向相同,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上向前匀速运动,由于前方事故紧急刹车,刹车过程中货车加速度大小为a,关于货箱中质量为m的石块B的受力说法正确的是( )
A. 石块B受到的合力大小为ma
B. 石块B受到的合力方向为左上方
C. 石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向为右上方
D. 石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向为竖直向上
【答案】A
【解析】
【详解】AB.石块B受重力及周围与它接触的物体对石块B的作用力,两者的合力提供加速度,大小为ma,故A正确,B错误;
CD.货车做减速运动,加速度方向向后,所以此时石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力方向指向左上方,故CD错误。
故选A。
4. 如图所示,用直尺制作一把“反应时间测量尺”,标上等时间间隔的刻度,A同学用两个手指捏住一把长50cm的直尺的顶端,B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A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的刻度,可以算出B同学的反应时间,g取10m/s2,则( )
A. B同学捏住直尺时的位置越靠近上端说明“反应时间”越短
B. 若B同学捏住直尺20cm处,则反应时间约为0.4s
C. 该“反应时间测量尺”刻度均匀
D. 该“反应时间测量尺”刻度下密上疏
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据可知B同学捏住的位置越向上,刻度尺下落的高度越大,则反应时间越长,故A错误;
B.若B同学捏住直尺20cm处,则
解得反应时间约为,故B错误;
CD.刻度尺自由下落,做自由落体运动,根据运动学推论,初速度为零的匀加速直线运动,在相同时间内的相邻位移比值可知“时间”刻度下密上疏,不均匀,故C错误,D正确;
故选D。
5. 如图所示,轻弹簧甲、乙上端固定在天花板上,下端悬挂相同的小球,小球静止时甲、乙的长度相同,弹簧均处在弹性限度内。已知甲的原长比乙的大,则( )
A. 甲、乙的形变量相同
B. 甲的形变量比乙的大
C. 甲的劲度系数比乙的小
D. 甲的劲度系数比乙的大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据弹簧长度公式,已知两弹簧现长相同,甲的原长比乙的原长大,故甲的形变量小于乙的形变量,故AB错误;
CD.根据胡克定律,两弹簧下端悬挂相同小球,小球静止时,弹簧弹力等于小球重力,故两弹簧弹力相同,甲的形变量小于乙的形变量,故甲的劲度系数大于乙的劲度系数,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过光电门1、2,数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,遮光条的宽度为d,则( )
A.
B. 通过光电门1的速度为
C. 滑块的加速度为
D. 光电门1、2的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为滑块做的是加速运动,所以滑块经过光电门时的挡光时间是越来越短的,即,故A错误;
B.滑块经过光电门1、2时的速度分别为,,故B错误;
C.滑块的加速度为,故C错误;
D.光电门1、2之间的距离为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,弹簧左端固定,右端与小球相连,小球套在光滑细杆上且在A、B点间往复运动,O点是A、B的中点。已知弹簧的劲度系数为k,A、O点间的距离为,小球的质量为m,通过单位可以判断小球从A点运动到B点的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知质量的单位为,劲度系数的单位为(即),则表达式的单位为
时间单位为,故A正确;
B.距离的单位为,则表达式的单位为,故B错误;
C.表达式的单位为,故C错误;
D.表达式的单位为,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,可视为质点的子弹以初速度垂直射入固定的叠在一起的相同木板,子弹经过时间t穿过前3块木板,且速度减为一半。已知子弹在运动中受到恒定的阻力,则( )
A. 子弹一共能穿过4块木板 B. 子弹一共能穿过6块木板
C. 子弹穿过每块木板的时间相同 D. 子弹在木板中运动的总时间3t
【答案】A
【解析】
【详解】AB.子弹在木板中做匀减速直线运动,设每块木板的厚度为d,加速度为a。
根据运动学规律可知
设子弹一共能穿过n块木板,则子弹最终速度为0,对整个过程有
解得n=4
所以子弹一共能穿过4块木板,故A正确,B错误;
C.子弹做匀减速运动,速度越来越小,穿过相同厚度的木板所用的时间越来越长,故C错误;
D.子弹穿过前3块木板的过程,根据速度—时间公式
整个过程,设总时间为,末速度为0,根据速度—时间公式
解得,故D错误。
故选A。
9. 如图所示,倾角为的光滑斜面固定在地面上,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与球A相连,球A、B间由一轻质细线连接,弹簧与细线均平行于斜面,A、B均处于静止状态。已知A、B的质量分别为m、2m,重力加速度为g。则烧断细线的瞬间( )
A. 球A的加速度为0 B. 球A的加速度为
C. 球B的加速度为0 D. 球B的加速度为
【答案】B
【解析】
【详解】系统处于静止状态,A、B受力平衡。 将A、B看作一个整体,沿斜面方向受力平衡,则有
弹簧的形变不能突变,因此在烧断细线的瞬间,弹簧的弹力大小和方向保持不变,对A有
解得
对B有
解得
故选B。
10. 如图所示,一质量均匀分布的长方形木板放置在水平桌面上,右端位于桌面上的O点,O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙。用水平力将木板向右推至稍伸出桌面,则该过程中木板受到的摩擦力( )
A. 一直不变 B. 先增大后不变
C. 先不变后变小 D. 先增大后不变再变小
【答案】B
【解析】
【详解】O点左侧的桌面光滑、右侧粗糙,将木板完全推到O点右侧之前,木板与O点右侧桌面的正压力一直增大,根据可知摩擦力一直增大;当木板完全推到O点右侧之后,木板与O点右侧桌面的正压力不变,根据可知摩擦力不变;木板向右推至稍伸出桌面后,木板与粗糙水平面之间的正压力不变,摩擦力不变,故摩擦力先增大后不变。
故选B。
11. 如图甲所示,某质量为M的人借助瑜伽球锻炼身体,她屈膝静蹲,背部倚靠在质量为m的瑜伽球上,球紧靠竖直墙面。假设瑜伽球光滑且视为均匀球体,整体可简化成图乙,人的背部与水平面夹角为,重力加速度为g。则( )
A. 人静止不动时,人受到地面的摩擦力向左
B. 人静止不动时,人对地面的压力大于()
C. 当人缓慢竖直站立(逐渐变大)的过程中,人受到地面的摩擦力变大
D. 当人缓慢竖直站立(逐渐变大)的过程中,瑜伽球对墙的压力变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对人和球整体受力分析,如图所示:
根据受力平衡可得:摩擦力方向向右,支持力等于重力,又根据相互作用力,可得压力大小等于重力大小,故AB错误;
C.对球受力分析,根据受力平衡可得,增大,所以增大,增大,根据整体法可得增大,故C正确;
D.根据相互作用力,瑜伽球对墙壁的压力大小等于,增大,故D错误。
故选C。
12. 在平直公路上,一辆超载的大卡车正以速度匀速行驶,经过停在路边的警车时,警车立即匀加速追上卡车并示意其靠边停车,随即卡车匀减速运动,最后两车同时停在同一位置,则该过程中两车的速度图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两车从同一位置出发,最终同时停在同一位置,在整个过程中,两车位移相等,根据在图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移,由图可知只有A图两车位移有可能相等,故A正确,BCD错误。
故选A。
13. 某时刻,小球a从光滑斜面上足够高的位置以初速度沿斜面向上运动,同时在a球上方某位置静止释放小球b,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. a球相对于b球做匀加速直线运动
B. 大于某一值,a、b两球才会相遇
C. 无论为何值,a、b两球都会相遇
D. a、b两球相遇的位置不可能在a球初始位置的下方
【答案】C
【解析】
【详解】A.设斜面倾角为,重力加速度为,根据牛顿第二定律
解得
以b球为参考系,两球加速度相同,相对加速度为零,a球相对b球速度(方向沿斜面向上),故a球相对b球做匀速直线运动,故A错误;
BC.设b球初始距离a球为L,取斜面向上为正方向,a球初始位置为坐标原点,a球位移
b球位移
相遇条件
解得。
因L、均为正,故t恒为正,两球必相遇,故B错误,C正确;
D.将t代入位移公式得
当时,,说明相遇位置可能在a球初始位置下方,故D错误。
故选C。
14. 如图所示,倾角为的斜面上固定一挡板,一轻弹簧下端固定在挡板上,上端自然伸长到O点。一物块从O点上方某一位置以初速度沿斜面下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终处于弹性限度内,则物块( )
A. 初速度小于某一值时将不能到达O点 B. 经O点后先加速后减速
C. 压缩弹簧的过程中加速度一直增大 D. 到达最低点后一定能返回
【答案】C
【解析】
【详解】A.对物块进行受力分析,沿斜面方向受重力分量
及滑动摩擦力
已知
代入得
即摩擦力与重力分量平衡。物块接触弹簧前合外力为零,保持匀速直线运动,初速度不影响匀速下滑至O点,故A错误;
BC.物块经过O点后压缩弹簧,受弹力
合外力
方向沿斜面向上,与运动方向相反,立即减速,由牛顿第二定律
随x增大a持续增大,故B错误,C正确;
D.设最低点压缩量为,由动能定理
返回条件需满足,若过小导致不足,物块将静止于最低点,故D错误。
故选C。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
15. 某班实验小组“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)一小组用如图甲所示的装置“探究加速度与物体质量的关系”,两小车放在平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两细线按在桌上小车静止。抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下。实验中小车的质量要___________(选填“相同”或“不同”),测出两小车的___________之比就可以得出加速度之比。
(2)另一小组用如图乙所示装置“探究加速度与物体所受合外力关系”,实验中所用小车的质量为M,沙和沙桶的质量为m,实验时改变沙和沙桶的质量,记下力传感器对应的读数F。
①该实验___________(选填“需要”或“不需要”)平衡阻力。
②实验过程中得到如图丙所示的纸带,已知所用交流电的周期为T。其中A、B、C、D、E为五个计数点,相邻两个计数点之间还有1个点没有标出,根据纸带提供的物理量,小车加速度的表达式为___________;(用题中的物理量表示)
③实验中,以力传感器的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的图线是一条直线。小明认为随着沙和沙桶质量的增加,不再满足m远小于M,图线的末端会弯曲。你是否同意小明的观点,并简要说明理由_________。
【答案】(1) ①. 不同 ②. 位移
(2) ①. 需要 ②. ③. 不同意,理由为:力传感器的读数就是小车受到的拉力,无需满足远小于的条件,图线斜率恒为,始终为直线,不会弯曲,因此小明的观点错误。
【解析】
【小问1详解】
[1]实验是探究加速度与物体质量的关系,应保持拉力不变,即需要保持钩码的质量不变,改变小车的质量,即小车的质量要不同;
[2]小车运动的时间相同,根据位移-时间关系可知位移与加速度成正比,所以在探究加速度与物体质量的关系时,测出两小车的位移之比就可以得出加速度之比。
【小问2详解】
[1]小车受到的合力等于拉力,需要平衡摩擦力;
[2]根据逐差法有
[3]不同意,理由为:力传感器的读数就是小车受到的拉力,无需满足远小于的条件,图线斜率恒为,始终为直线,不会弯曲,因此小明的观点错误。
三、计算题:本大题共5小题,共43分。
16. 如图所示,一根细线上端固定在天花板上,下端系着质量为m的小球。小球在水平拉力作用下静止,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度为g。
(1)求水平拉力的大小;
(2)改变拉力的大小和方向,小球仍静止在图示位置,求拉力的最小值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析,如图所示
根据几何关系有
代入数据可得
【小问2详解】
对小球受力分析构建矢量三角形,如图所示
由几何关系可知,当拉力方向垂直于绳子方向时,拉力最小,有
17. 一辆汽车以的速度在平直公路上匀速行驶,若汽车先以的加速度匀加速5s后,再以的加速度匀减速刹车,以汽车开始加速为计时起点,求:
(1)汽车运动的最大速度大小;
(2)经过12s,汽车的位移大小x。
【答案】(1)
(2)100m
【解析】
【小问1详解】
汽车以初速度做匀加速直线运动,当速度达到最大值时加速过程结束。根据速度公式
代入已知条件,解得:
【小问2详解】
加速阶段位移由
代入数据,解得:
减速阶段初速度为,加速度大小为。设减速至静止所需时间为,由运动学公式
解得:
从加速结束到12s末的时间间隔
由于,可判定汽车在12s末已停止运动。减速阶段位移通过
代入数据,解得:
总位移
18. 如图所示,倾角为37°的细杆两端固定,质量为的小球穿在杆上,小球恰能静止。小球受到水平向右的拉力作用后,沿杆向上加速运动,加速度大小为0.1g。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球与杆间的动摩擦因数;
(2)水平拉力的大小F。(以上两问需先受力分析再求解)
【答案】(1)受力分析如图
(2)受力分析如图
【解析】
【分析】
【小问1详解】
当小球恰能静止时,受力分析如图所示
由平衡条件可知
解得
【小问2详解】
在力作用下,沿杆向上加速运动,受力分析如图所示
沿杆方向有
垂直于杆方向有
摩擦力
联立解得
【点睛】
19. 如图所示,无人机下方悬挂一重物,两者同时由静止从地面以加速度匀加速上升,达到速度后匀速上升,当到达离地高度时,悬挂重物的绳子突然断裂,无人机继续以速度v匀速上升。忽略空气阻力,不计悬挂重物的绳长,重力加速度g取。求:
(1)重物由静止加速到的时间t;
(2)重物落地时的速度大小;
(3)重物落地时与无人机之间的距离H。
【答案】(1)5s (2)
(3)125m
【解析】
【小问1详解】
重物做匀加速直线运动,由匀变速速度公式
解得
【小问2详解】
绳子断裂时,重物的速度为(向上),位置为处绳子断裂后,重物做竖直上抛运动(加速度),落地时位移为(以地面为原点,向上为正),由匀变速速度-位移公式
解得
【小问3详解】
由匀变速速度公式(,向下为负)
解得
无人机在绳子断裂后匀速上升,内的位移
重物落地时的位置为地面位移),无人机的位置为
故两者距离
20. 如图所示,倾角为、质量为M的斜面A放置在水平面上,A的上表面光滑,下表面粗糙。细线一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与质量为m的物块B相连,滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行,A、B均处于静止状态。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)求细线拉力的大小F;
(2)求A与地面间动摩擦因数的最小值;
(3)剪断细线同时水平向右推A,使A、B保持相对静止,经过时间t,求B的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对B受力分析,如图所示:
沿斜面方向受力平衡,有:
【小问2详解】
A刚好要滑动时,A与地面间动摩擦因数有最小值,对整体受力分析,由平衡条件可知:,
又
代入数据可得:
【小问3详解】
B做匀加速直线运动,对B受力分析,如图所示:
由平行四边形法则可知,B受到的合力为
由牛顿第二定律可知,
由匀变速直线运动规律可知,B的位移大小为
代入数据可得:
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