内容正文:
2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一上期末热身考试
物理学科试题
注意事项:本试卷共16道客观题,3道主观题,选择题部分请用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写,考试结束后,将答题卡交回,试卷请自行妥善留存。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移时间(x-t)图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度时间(v-t)图像,由图可知( )
A. t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向均发生了改变
B. t1到t2时间内,b和d两个质点的速度一直减少
C. 若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇
D. 若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻c、d两质点第二次相遇
2. “五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质,测定时,受试者听到口令起跑,测试员同时开始计时,受试者从起点A全力跑向5 m处的B点并用手触摸折返线处后折返返回A点,然后依次到C点、D点最终返回A点,所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩,现测得某受试者成绩为7.50 s,该受试者在测试全过程中的平均速率和平均速度的大小分别为( )
A. 0,0 B. 4 m/s,0
C. 2 m/s,0 D. 30 m/s,3 m/s
3. 一辆汽车做匀加速直线运动,从A到B速度增量为,位移为,从B到C速度增量为,运动的位移为,若D点是汽车从B运动到C过程的中间时刻的位置(图中未标出),则汽车从B点运动到D点的位移为( )
A. B. C. D.
4. 某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过、、三点,最后恰好能到达最高点D,其中,,从点运动到点,从点运动到点两个过程运动时间均为2s,下列说法正确的是( )
A. 小球的加速度大小为
B. 小球到达点速度大小为
C. 、两点间的距离为
D. 小球从点运动到点的时间为
5. 质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动,力的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
6. 物体A左侧通过水平轻质弹簧与竖直墙面相连,右侧斜面与平放在粗糙水平地面上的物体B接触,如图所示,A与B之间的接触面光滑,其余接触面均粗糙,整个系统保持静止状态。下列说法正确的是( )
A. 物体B给物体A斜向右下方的弹力 B. 弹簧处于水平伸长状态
C. 物体B受到弹簧向右的推力 D. 地面给物体B水平向左的摩擦力
7. 如图所示,水平传送带AB间的距离为16m,质量分别为2kg、4kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平。当传送带以8m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止。重力加速度g=l0m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时,下列说法正确的是( )
A. Q与传送带间的动摩擦因数为0.6
B. Q从传送带左端运动到右端所用的时间为2.6s
C. Q在运动过程中所受摩擦力始终不变
D. Q从传送带左端运动到右端的过程中P处于失重状态
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
9. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
10. 如图所示,在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg,则( )
A. 物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B. 加速度
C. 以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D. 从F开始作用到B刚要离开C,A的位移为
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 小明在矿泉水瓶盖上钻一个小孔,向瓶中倒入大半瓶水,滴入黑色钢笔水,盖上瓶盖后将瓶子倒置,通过在瓶底钻的小孔的多少调节瓶盖上小孔滴水的时间间隔。小明从某滴水离开瓶盖开始计时,并计数为1,当他数到第20滴水离开瓶盖时,时间为15.2s。小明又把倒置的瓶子固定在电动自行车上,使瓶口离地面很近,他骑车在地面上行驶,水滴落在地面上。小明停车后用米尺测量地面上水滴点迹间的距离,测量结果如图所示。
(1)滴水的时间间隔为________;
(2)电动自行车经过B点时的速度大小为________;
(3)若瓶子中的水先滴落在A点,则电动自行车的行驶速度在逐渐________(选填“增大”或减小)。
12. 甲、乙两个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图甲所示装置进行实验,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力的示意图如图乙所示,为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是________。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是________。
A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处
B.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
C.两分力的夹角应取较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形
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)若实验中,两个分力的夹角为,合力为,与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围________。
(4)乙实验小组接着进行了如图12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,弹簧测力计和连接细线系于点,其下端用细线挂一重物,使结点静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计和的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计的示数为________;弹簧测力计、均绕点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计方向水平为止,此过程中弹簧测力计的示数会________,弹簧测力计的示数会________(后两空填“变大”“不变”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
四、计算题:本大题共3小题,共38分。(必须写出详细的解答过程,只有最后答案不得分)
13. 一个物体从离地面125m高的地方做自由落体运动至地面,g取,求:
(1)物体下落过程的时间;
(2)求物体落地速度大小;
(3)物体落地前最后1s的平均速度大小。
14. 如图所示,小球A通过小滑轮P用细线悬挂在空中,细线一端固定在M点,另一端跨过小滑轮O1连接一弹簧。弹簧下端与小球B连接,小球B置于粗糙水平面上的一个圆弧表面光滑的半圆柱体上,两小球及半圆柱体均处于静止状态。已知B球质量为m,小滑轮O1用轻杆固定在半圆柱体圆心O2的正上方,O1B与竖直方向成30°角,O1B长度与半圆柱体半径相等,O1P与竖直方向成60°角,细线、滑轮、弹簧质量、小球A和B以及滑轮的大小均可忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)A球的质量和杆对滑轮O1作用力大小;
(2)改变A球的质量,使O1P与竖直方向仍成60°角,O1B与半圆柱体相切,并保持两球及半圆柱体仍然处于静止状态,求此时A球的质量以及地面对半圆柱体的摩擦力。(以上结果均保留根号)
15. 如图所示,滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端,已知滑块A与木板B的质量均为m=1kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,t=0时刻滑块A以v0=3m/s的初速度向左运动,同时在木板右端加一个水平向右的外力F=9N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块A视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)t=0时刻滑块A和木板B的加速度大小;
(2)前1s内滑块A和木板B的位移大小;
(3)若t=1s时撤去外力F,要确保滑块不从木板上滑落,木板的最小长度是多少?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年度四川省彭州中学高2025级高一上期末热身考试
物理学科试题
注意事项:本试卷共16道客观题,3道主观题,选择题部分请用2B铅笔填涂,非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写,考试结束后,将答题卡交回,试卷请自行妥善留存。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移时间(x-t)图像,图乙为质点c和d做直线运动的速度时间(v-t)图像,由图可知( )
A. t1到t2时间内,b和d两个质点的运动方向均发生了改变
B. t1到t2时间内,b和d两个质点的速度一直减少
C. 若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇
D. 若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻c、d两质点第二次相遇
【答案】C
【解析】
【详解】A.x-t图线切线的斜率表示速度,由甲图可知,t1到t2时间内,b质点图线的斜率先负后正,即其速度先沿负方向后沿正方向,速度方向发生变化,由乙图可知,t1到t2时间内,d质点的速度始终为正值,即质点的运动方向沿正方向,没有改变,故A错误;
B.t1到t2时间内,b质点速度先减小后增大,d质点的速度先减少后增大,故B错误;
C.x-t图线的交点表示相遇,所以若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻a、b两质点第二次相遇,故C正确;
D.v-t图线的交点表示速度相同,图线与横轴所围区域的面积表示位移,若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t1到t2时间内,c质点的位移大于d质点的位移,所以t2时刻c质点在前d质点在后,故D错误。
故选C。
2. “五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质,测定时,受试者听到口令起跑,测试员同时开始计时,受试者从起点A全力跑向5 m处的B点并用手触摸折返线处后折返返回A点,然后依次到C点、D点最终返回A点,所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩,现测得某受试者成绩为7.50 s,该受试者在测试全过程中的平均速率和平均速度的大小分别为( )
A. 0,0 B. 4 m/s,0
C. 2 m/s,0 D. 30 m/s,3 m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】路程等于运动轨迹的长度,所以受试者的路程
s=(5+5)×3 m=30 m
平均速率
v= m/s=4 m/s
位移x=0,平均速度等于位移与时间的比值,则平均速度为零。
故选B。
3. 一辆汽车做匀加速直线运动,从A到B速度增量为,位移为,从B到C速度增量为,运动的位移为,若D点是汽车从B运动到C过程的中间时刻的位置(图中未标出),则汽车从B点运动到D点的位移为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由加速度的定义式
可知B到C的时间是A到B时间的2倍,设A到B的时间为t,则B到C的时间为2t,AB段中间时刻的速度
BC段中间时刻D点的速度
其中
联立解得
D到B的逆过程
联立解得
故ABD错误,C正确。
故选C。
4. 某斜面固定在水平地面上,一小球沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中小球依次经过、、三点,最后恰好能到达最高点D,其中,,从点运动到点,从点运动到点两个过程运动时间均为2s,下列说法正确的是( )
A. 小球的加速度大小为
B. 小球到达点速度大小为
C. 、两点间的距离为
D. 小球从点运动到点的时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动推论可得,小球的加速度大小为,故A错误;
B.小球到达点速度大小为,故B错误;
C.、两点间的距离为
则、两点间的距离为,故C正确;
D.、两点间所用时间为
则小球从点运动到点的时间为,故D错误。
故选C。
5. 质量为的凹槽静止在水平地面上,内壁为半圆柱面,截面如图所示,为半圆的最低点,为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触,内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动,力的方向始终沿圆弧的切线方向,在此过程中所有摩擦均可忽略,下列说法正确的是( )
A. 推力先增大后减小
B. 凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C. 墙面对凹槽的压力先增大后减小
D. 水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB .对滑块受力分析,由平衡条件有
滑块从A缓慢移动B点时,越来越大,则推力F越来越大,支持力N越来越小,所以AB错误;
C.对凹槽与滑块整体分析,有墙面对凹槽的压力为
则越来越大时,墙面对凹槽的压力先增大后减小,所以C正确;
D.水平地面对凹槽的支持力为
则越来越大时,水平地面对凹槽的支持力越来越小,所以D错误;
故选C。
6. 物体A左侧通过水平轻质弹簧与竖直墙面相连,右侧斜面与平放在粗糙水平地面上的物体B接触,如图所示,A与B之间的接触面光滑,其余接触面均粗糙,整个系统保持静止状态。下列说法正确的是( )
A. 物体B给物体A斜向右下方的弹力 B. 弹簧处于水平伸长状态
C. 物体B受到弹簧向右的推力 D. 地面给物体B水平向左的摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.物体A要在光滑的斜面上静止,弹簧一定压缩,对A受力分析可知,物体B对物体A的弹力斜向左上方,故AB错误;
C.物体A与弹簧连接,所以物体A受到弹簧向右的弹力,而物体B不受弹簧的弹力,故C错误;
D.将A和B作为一个整体,因为整体受到弹簧水平向右的弹力,地面一定给物体B一个向左的摩擦力,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,水平传送带AB间的距离为16m,质量分别为2kg、4kg的物块P、Q,通过绕在光滑定滑轮上的细线连接,Q在传送带的左端且连接物块Q的细线水平。当传送带以8m/s的速度逆时针转动时,Q恰好静止。重力加速度g=l0m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当传送带以8m/s的速度顺时针转动时,下列说法正确的是( )
A. Q与传送带间的动摩擦因数为0.6
B. Q从传送带左端运动到右端所用的时间为2.6s
C. Q在运动过程中所受摩擦力始终不变
D. Q从传送带左端运动到右端的过程中P处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.当传送带以逆时针转动时,Q恰好静止不动,对Q受力分析,则有
即
代入数据解得
故A错误;
B.当传送带突然以顺时针转动,物体Q做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
解得
当速度达到传送带速度即8m/s后,做匀速直线运动,根据速度时间公式有
代入数据解得匀加速的时间为s,匀加速的位移为
代入数据解得x=4.8m,则匀速运动的时间为
代入数据解得s,Q从传送带左端滑到右端所用的时间为
故B正确;
C.物体Q做匀加速直线运动时,摩擦力方向水平向右,匀速运动过程中,摩擦力方向水平向左,故Q在运动过程中所受摩擦力方向变化,故C错误;
D.由B的分析可知,Q做匀加速直线运动时,P加速下降,处于失重状态,Q匀速运动过程中,P匀速下降,处于平衡状态,故D错误。
故选B。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图所示,光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分,即AB=BC=CD,一小物体从A点由静止开始下滑,下列结论中正确的是( )
A. 物体到达各点的速率为vB:vC:vD:=1:2:3
B. 物体在AB段和BC段的平均速度之比为(-1):1
C. 物体通过B、C、D三点的速度满足
D. 物体通过B、C、D三点的速度满足
【答案】BC
【解析】
【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出位移和时间的关系,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得出通过相等位移所用的时间之比.根据速度位移公式求出C点和B、D两点的速度关系.
【详解】A、物体做初速度为零的匀加速直线运动,由位移速度关系,可得,则通过各店的速率之比为;故A错误.
B、根据平均速度的定义可知,;而两段相等位移的时间之比为,则;故B正确.
C、D、根据匀变速直线运动的速度位移关系可得,,联立得;故C正确,D错误.
故选BC.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
9. 如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N.另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A. 水平拉力的大小可能保持不变
B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】BD
【解析】
【详解】如图所示,以物块N为研究对象,它在水平向左拉力F作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中,水平拉力F逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;
对M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,则随着绳子拉力T的增加,则摩擦力f也逐渐增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,则随着绳子拉力T的增加,摩擦力f可能先减小后增加.故本题选BD.
10. 如图所示,在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动,当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg,则( )
A. 物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B. 加速度
C. 以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D. 从F开始作用到B刚要离开C,A的位移为
【答案】BD
【解析】
【分析】(1)当物块B刚要离开C时,对挡板的压力为零,根据平衡求出弹簧的弹力,结合胡克定律求出弹簧的形变量;
(2)根据A的运动状态,隔离对A分析,运用牛顿第二定律求出物体A的加速度;
(3)弹簧开始压缩,根据平衡求出压缩量的大小,抓住A的位移等于弹簧长度的形变量求出物块A的位移。
【详解】A.当物块B刚要离开C时,此时B对挡板的压力为零,加速度为零,故A错误;
B.由A分析可知B刚要离开C时重力的分力和弹簧的拉力二力平衡有
解得弹簧的形变量
对A分析根据牛顿第二定律得
解得
故B正确;
C.此时两物体的加速度不同,不能根据整体法求解,故C错误;
D.系统开始处于静止,弹簧处于压缩状态,根据平衡得
解得
A的位移等于弹簧长度的形变量
故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 小明在矿泉水瓶盖上钻一个小孔,向瓶中倒入大半瓶水,滴入黑色钢笔水,盖上瓶盖后将瓶子倒置,通过在瓶底钻的小孔的多少调节瓶盖上小孔滴水的时间间隔。小明从某滴水离开瓶盖开始计时,并计数为1,当他数到第20滴水离开瓶盖时,时间为15.2s。小明又把倒置的瓶子固定在电动自行车上,使瓶口离地面很近,他骑车在地面上行驶,水滴落在地面上。小明停车后用米尺测量地面上水滴点迹间的距离,测量结果如图所示。
(1)滴水的时间间隔为________;
(2)电动自行车经过B点时的速度大小为________;
(3)若瓶子中的水先滴落在A点,则电动自行车的行驶速度在逐渐________(选填“增大”或减小)。
【答案】 ①. 0.8s ②. 4m/s ③. 增大
【解析】
【详解】(1)[1]滴水的时间间隔为
(2)[2]电动自行车经过B点时的速度大小为
(3)[3]若瓶子中的水先滴落在A点,因相邻两点间距逐渐变大,则电动自行车的行驶速度在逐渐增大。
12. 甲、乙两个实验小组进行验证力的平行四边形定则的实验,甲实验小组用如图甲所示装置进行实验,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳。
(1)某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力的示意图如图乙所示,为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误,则图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是________。
(2)关于实验操作,下列步骤中必要的是________。
A.实验前要用力拉弹簧测力计挂钩,检查指针能否达到最大量程处
B.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
C.两分力的夹角应取较好,便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形
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)若实验中,两个分力的夹角为,合力为,与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变,则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围________。
(4)乙实验小组接着进行了如图12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,弹簧测力计和连接细线系于点,其下端用细线挂一重物,使结点静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计和的示数,并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计的示数为________;弹簧测力计、均绕点顺时针缓慢转动,且保持两弹簧测力计间的夹角不变,直到弹簧测力计方向水平为止,此过程中弹簧测力计的示数会________,弹簧测力计的示数会________(后两空填“变大”“不变”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)
【答案】 ①. ②. D ③. ④. 5.80 ⑤. 变小 ⑥. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]用一根弹簧秤拉皮筋时,拉力的方向与橡皮筋的方向在同一条直线上,即F与两个力中,方向一定沿AO方向的是。
(2)[2]
A.在使用弹之前不用将弹簧秤用力拉,看是否能达到最大量程,故A错误;
B.弹簧测力计使用前应该校零,即将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉,选择两个读数相同的测力计,竖直互拉会有重力的影响,故B错误;
C.两个分力夹角不宜过大,也不宜过小,不一定非要是,也不用勾股定理求解合力以验证平行四边形定则,故C错误;
D.本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,为了减小作图时画线的误差,弹簧秤的拉力适当大一些,故D正确。
故选D。
(3)[3]设两个力分别为、,且,由图3可知
联立解得
,
合力大小的变化范围
(4)[4]图中弹簧测力计的分度值为,由图可知弹簧测力计a的示数为5.80N。
[5] [6]由题意,根据几何关系可知,弹簧测力计a、b对O的拉力、以及Q对O的拉力G组成的矢量三角形内接于圆内,如图所示
可知在弹簧测力计a、b均绕O点顺时针缓慢转动直到弹簧测力计a方向水平的过程中,弹簧测力计a示数会变小,弹簧测力计b的示数会变大。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。(必须写出详细的解答过程,只有最后答案不得分)
13. 一个物体从离地面125m高的地方做自由落体运动至地面,g取,求:
(1)物体下落过程的时间;
(2)求物体落地速度大小;
(3)物体落地前最后1s的平均速度大小。
【答案】(1)5s (2)50m/s
(3)45m/s
【解析】
【小问1详解】
由,可得物体下落过程的时间
【小问2详解】
物体落地速度大小
【小问3详解】
物体下落第4s末的速度大小
物体落地前最后1s的平均速度大小
14. 如图所示,小球A通过小滑轮P用细线悬挂在空中,细线一端固定在M点,另一端跨过小滑轮O1连接一弹簧。弹簧下端与小球B连接,小球B置于粗糙水平面上的一个圆弧表面光滑的半圆柱体上,两小球及半圆柱体均处于静止状态。已知B球质量为m,小滑轮O1用轻杆固定在半圆柱体圆心O2的正上方,O1B与竖直方向成30°角,O1B长度与半圆柱体半径相等,O1P与竖直方向成60°角,细线、滑轮、弹簧质量、小球A和B以及滑轮的大小均可忽略不计,重力加速度为g。求:
(1)A球的质量和杆对滑轮O1作用力大小;
(2)改变A球的质量,使O1P与竖直方向仍成60°角,O1B与半圆柱体相切,并保持两球及半圆柱体仍然处于静止状态,求此时A球的质量以及地面对半圆柱体的摩擦力。(以上结果均保留根号)
【答案】(1);
(2);,方向水平向左
【解析】
【小问1详解】
设弹簧和细线的张力均为,半圆柱体对小球的支持力为。由及几何关系可知,支持力与张力关于竖直方向对称。小球水平方向平衡得,竖直方向平衡得
解得
对滑轮与小球组成的整体,两个张力的合力竖直向上,平衡条件为
代入张力得,作用在滑轮上的两个张力夹角为,其合力大小为
由滑轮平衡可知,杆对滑轮的作用力大小为
【小问2详解】
由初始几何关系有,当与半圆柱体相切时, ,由勾股定理得
设与竖直方向的夹角为,则
由关系式,设此时弹簧和细线的张力为,半圆柱体对小球的支持力为。小球水平方向和竖直方向的平衡条件分别为
和
联立上式得
对滑轮与小球组成的整体,有
解得,把小球和半圆柱体视为整体,弹簧张力的水平分力方向向右,因此地面对半圆柱体的摩擦力方向水平向左,其大小为
15. 如图所示,滑块A放在静止于水平地面上的木板B右端,已知滑块A与木板B的质量均为m=1kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,t=0时刻滑块A以v0=3m/s的初速度向左运动,同时在木板右端加一个水平向右的外力F=9N,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块A视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)t=0时刻滑块A和木板B的加速度大小;
(2)前1s内滑块A和木板B的位移大小;
(3)若t=1s时撤去外力F,要确保滑块不从木板上滑落,木板的最小长度是多少?
【答案】(1)2m/s2,5m/s2
(2)2m,2.5m (3)7.5m
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律得,对滑块有
对木板有
代入数据解得
,
【小问2详解】
t=1s时,滑块A的速度大小为
方向水平向左;此时木板的速度大小为
方向水平向右;滑块A的位移大小
木板B的位移大小
【小问3详解】
撤去外力后,滑块A做匀减速直线运动,木板B做匀加速直线运动直到两者共速,设经时间t2共速,对木板,由牛顿第二定律得
代入数据解得
以向右为正方向,两者共速时
代入数据解得
,
方向水平向右;共速过程滑块A的位移大小
木板的位移大小
代入数据解得
,
滑块A相当于木板B位移大小
代入数据解得
由于
滑块与木板共速后两者相对静止一起做匀减速直线运动,共速后两者位置保持不变,则木板的最小长度
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$