内容正文:
龙南中学2025级高一上学期12月阶段物理作业
一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的4个选项中,1~7小题只有一个选项是正确的,8~10小题有多个选项正确,每小题6分,全部选对得6分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1. 运动会中有100m、200m、400m比赛。如图所示,在200m、400m比赛中运动员从不同的起跑线出发,全程分道赛跑,比赛的最后阶段都经过跑道的直道部分,到达同一条终点线。下列选项正确的是( )
A. 在100m比赛中,运动员的位移大小相等
B. 在200m比赛中,不同跑道的运动员的位移相同
C. 在400m比赛中,外跑道的运动员的路程大
D. 在400m比赛中,不同跑道的运动员的位移相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.100m是直线运动,则运动员的位移大小相等,故A正确;
BD.在200m和400m比赛中,由于赛道不同,起点和终点不同,则位移不相同,故BD错误;
C.在400m比赛中,所有运动员的路程相同,故C错误。
故选A。
2. 如图所示,卡车车厢水平,油桶放在卡车上,卡车向左匀速运动时,油桶相对卡车保持静止。下列说法正确的是( )
A. 油桶受到的摩擦力方向水平向左
B. 油桶受到的摩擦力方向水平向右
C. 卡车对油桶的摩擦力和油桶向前的冲力是一对平衡力
D. 卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由题意可知,油桶处于平衡状态,设其所受重力为G、支持力为N,结合平衡条件,对油桶受力分析,可得下图:
若油桶与卡车间有摩擦力,则油桶不会处于平衡状态,所以油桶与卡车之间无摩擦力,在G、N两个力的作用下,处于平衡状态,故ABC错误;
D.由作用力与反作用力的特征可知,卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力,故D正确;
故选D。
3. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列判断正确的是( )
A. 木块受到的支持力大小是mgsinα
B. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα
C. 木块受到斜面体作用力的大小是mg
D. 地面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由平衡可知,木块受到的支持力大小是
FN=mgcosα
木块受到的摩擦力大小是
f=mgsinα
选项AB错误;
C. 木块受到的重力与斜面体对物块的作用力等大反向,则木块受到斜面体作用力的大小是mg,选项C正确;
D. 对整体受力分析,水平方向斜面体无运动趋势,则地面对斜面体的摩擦力大小是零,选项D错误。
故选C。
4. 水平面上一质量为2kg的物体在水平向右、大小为2N的恒定拉力作用下向左运动,物体与水平面间的摩擦因数为0.2。重力加速度取10m/s2,则该物体向左运动过程中的加速度为( )
A. 水平向左,lm/s2 B. 水平向左,3m/s2
C. 水平向右,lm/s2 D. 水平向右,3m/s2
【答案】D
【解析】
【详解】对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得
加速度方向水平向右。
故选D。
5. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至 5 m/s,然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以 15 m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至 5 m/s,减速过程的 v-t 图像如图所示,则( )
A. 0~ t1 时间内,甲车的位移等于乙车的位移
B. t1 时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
C. 0~ t1 时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D. t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车距感应识别区的距离
【答案】D
【解析】
【详解】AC.v-t 图像与t轴围成的面积表示位移,由图可知,0~ t1 时间内,甲车的位移大于乙车的位移,根据
由于时间相同,所以甲车的平均速度大于乙车的平均速度,故AC错误;
B.v-t 图像斜率表示加速度,由图可知,t1 时刻甲车的加速度大于乙车的加速度,故B错误;
D.汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s,从图像上可以看出从t1时刻到速度减到5m/s甲的位移小于乙的位移,表明t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车距感应识别区的距离,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,水平面上有两个质量分别为M和m的木块1和木块2,中间用一条水平轻绳连接。两木块与水平面间的动摩擦因数相同,现用水平力F向右拉木块2,当两木块一起向右运动时,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若两木块一起匀加速运动,则m越小绳的拉力越小
B. 若两木块一起匀速运动,绳的拉力大小与木块1的质量无关
C. 若木块和地面间的动摩擦因数为μ,则绳的拉力为
D. 无论水平面是光滑的还是粗糙的,绳的拉力大小均为
【答案】D
【解析】
【详解】A.若两木块一起匀加速运动,分别对整体和木块1,根据牛顿第二定律可得
联立可得
由此可知,m越小绳的拉力越大,故A错误;
BC.若两木块一起匀速运动,分别对整体和木块1,根据平衡条件可得
联立可得
故BC错误;
D.若水平面光滑,则
联立可得
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为,每根筷子对圆柱的压力大小为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
B. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
C. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
D. 若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.重物在竖直方向上由平衡条件可知
解得
俯视水平方向受力分析如图
,
解得
所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
故AC错误,B正确;
D.增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力竖直分量仍等于重力大小,摩擦力水平分量增大,摩擦力变大。故D错误。
故选B。
8. 给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀变速运动,加速度大小为a,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】以初速度方向为正方向,若末速度与初速度方向相同,则
求得
若末速度与初速度方向相反,有
求得
故选BC。
9. 如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A. 斜面对球的支持力逐渐增大
B. 斜面对球的支持力逐渐减小
C. 挡板对小球的弹力先减小后增大
D. 挡板对小球的弹力先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】对小球受力分析知,小球受到重力mg、斜面的支持力FN1和挡板的弹力FN2,如图所示
当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,小球所受的合力为零,根据平衡条件得知,FN1和FN2的合力与重力mg大小相等、方向相反,作出小球在三个不同位置力的受力分析图,由图看出,斜面对小球的支持力FN1逐渐减小,挡板对小球的弹力FN2先减小后增大,当FN1和FN2垂直时,弹力FN2最小。
故选BC。
10. 如图所示,一个质量为的小箱子放在台秤的托盘上,箱内有一质量为的物体,的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接,的下端用细线系在箱子的底部,细线绷紧,拉力大小为,整个系统处于静止状态,现将细线剪断,物体向上运动,不计轻弹簧和细线的质量,下列说法正确的是( )
A. 未剪断细线前,台秤读数为
B. 剪断细线的瞬间,台秤读数突然变大
C. 剪断细线的瞬间,物体的加速度为,方向竖直向上
D. 剪断细线后,物体向上运动至最高点的过程中,台秤读数先减小后增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.未剪断细线前,设台秤对箱子的支持力为N,由物体A和箱子整体受力平衡得N=mg+2mg=3mg
根据牛顿第三定律可知箱子对台秤的压力为3mg,即台秤读数为3mg,故A错误;
BC.未剪断细线前,设弹簧的拉力为F,细线的拉力为T,由物体A受力平衡得F=mg+T=mg+mg=2mg
剪断细线的瞬间,设物体A的加速度大小为a,根据牛顿第二定律得F-mg=ma
解得a=g,方向竖直向上。
可知物体A处于超重状态,那么物体A和箱子整体就处于超重状态,则台秤读数会突然大于物体A和箱子整体的重力,即大于3mg,故BC正确;
D.剪断细线后,物体A向上运动至最高点的过程中,物体A在竖直方向上先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,物体A的加速度方向先向上后向下,物体A和箱子整体先处于超重状态,后处于失重状态,可得台秤读数先增大后减小,故D错误。
故选BC。
二、非选择题(11.12题每空2分,13题9分,14题12分,15题19分,共54分。)
11. 探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中,木板竖直放置,橡皮筋一端固定,另一端拴有细绳套,如图a所示。先用两个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至A点,如图b所示。再改用一个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至B点,如图c所示。
(1)在实验中必须使B点位置与A点位置______。
(2)本实验采用的科学方法是______。
(3)若两个弹簧秤的读数分别为、,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为的弹簧秤测量出它们的合力。
【答案】(1)完全重合
(2)等效替代法 (3)不能
【解析】
【小问1详解】
A、两点完全重合,说明一个弹簧测力计单独作用与两个弹簧测力计共同作用的效果相同。
【小问2详解】
合力与分力作用效果相同,本实验采用的科学方法是等效替代法。
【小问3详解】
两个弹簧秤的读数分别为、,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,根据合成可知,合力大于5N,所以不能用一个量程为的弹簧秤测量出它们的合力。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。
(1)该同学通过实验得到如图乙所示的a-F图像,造成这一结果的原因是________。
(2)如图丙所示的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,_______cm,由此可算出小车的加速度大小为a=______(此空保留2位有效数字,已知打点计时器的电源频率为)。
(3)在探究加速度a和小车质量M的关系时,由于没有能够始终满足(m为小桶及砝码的总质量)的条件,结果得到的图像应该是如图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)平衡摩擦力过度
(2) ①. 1.80 ②. 5.0 (3)D
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,当时有加速度,说明平衡摩擦力过度。
【小问2详解】
[1][2]根据图像可知
根据逐差法可知,
解得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律有
解得
可知,的斜率为,当时,则在M较大(较小)时,图像近似为直线,当不满足时,随着的增大,斜率k减小,因此图像应向下弯曲偏离直线。
故选D。
13. 同学们都有过擦黑板的经历。如图所示,一黑板擦(可视为质点)的质量为,当手臂对黑板擦的作用力且F与黑板表面所成角度为53°时,黑板擦恰好沿黑板表面匀速竖直向上擦黑板。(重力加速度g取,,),求:
(1)黑板擦与黑板间的动摩擦因数;
(2)黑板擦与黑板间的摩擦力大小。
【答案】(1)0.5 (2)4N
【解析】
【小问1详解】
在黑板擦缓慢向上擦的过程中,以黑板擦为研究对象进行受力分析,则水平方向
竖直方向
其中
解得
【小问2详解】
根据(1)可知,摩擦力
14. 如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。小王驾驶汽车以的速度沿直线行驶。发现前方斑马线有行人,司机反应过来后开始制动(通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s),刹车的加速度大小为,停车等待10s后,又以加速度大小为做匀加速至原来的速度。求:
(1)汽车从司机发现行人开始8s内的位移大小x;
(2)汽车从司机发现行人到恢复原来的速度过程中的总时间。
【答案】(1)52.5m
(2)21s
【解析】
【小问1详解】
利用逆向思维,汽车减速至0的时间
人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s,则8s前汽车已经停止运动,则
解得
【小问2详解】
汽车发现行人到停止时间
停车等待时间
加速至原来速度的时间
则汽车从司机发现行人到恢复原来的速度过程中的总时间
解得
15. 甲图是一沙滩上的滑草项目,一小朋友正坐在滑板上游玩,其过程简化为乙图的物理模型,倾斜滑道长,倾角,水平滑道长为足够长的水平沙地,滑板与滑道间的动摩擦因数分别为,滑板经过和位置的速度大小变化忽略不计,求:
(1)人和滑板从位置静止开始下滑,到达倾斜滑道底端位置时的速度大小;
(2)人和滑板从位置静止开始下滑,停止位置与倾斜滑道底端位置的距离;
(3)若工作人员在倾斜滑道顶端位置推一下滑板,人和滑板以初速度开始下滑,人和滑板停止的位置与倾斜滑道底端位置的距离与的关系式。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
到B过程,对人和滑板,由牛顿第二定律得其加速度为
设到B点速度为,由速度位移关系
联立解得
【小问2详解】
B到C过程,对滑板,由牛顿第二定律得其加速度为
由速度位移关系
联立解得
此时人和滑板未进入沙地区域;
【小问3详解】
若人和滑板未过位置C,由速度位移系,AB上满足
BC上满足
联立解得
若人和滑板过位置C,由速度位移系,AB上满足
设到达C时速度为,则由速度位移系,BC上满足
之后再CD上速度减为0,人和滑板在CD上的加速度
由速度位移系,CD上满足
联立解得
(m)
故
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一、选择题(本大题共10小题,共46分。在每小题给出的4个选项中,1~7小题只有一个选项是正确的,8~10小题有多个选项正确,每小题6分,全部选对得6分,选不全的得3分,有选错或不选的得0分)
1. 运动会中有100m、200m、400m比赛。如图所示,在200m、400m比赛中运动员从不同的起跑线出发,全程分道赛跑,比赛的最后阶段都经过跑道的直道部分,到达同一条终点线。下列选项正确的是( )
A. 在100m比赛中,运动员的位移大小相等
B. 在200m比赛中,不同跑道的运动员的位移相同
C. 在400m比赛中,外跑道的运动员的路程大
D. 在400m比赛中,不同跑道的运动员的位移相同
2. 如图所示,卡车车厢水平,油桶放在卡车上,卡车向左匀速运动时,油桶相对卡车保持静止。下列说法正确的是( )
A. 油桶受到的摩擦力方向水平向左
B. 油桶受到的摩擦力方向水平向右
C. 卡车对油桶的摩擦力和油桶向前的冲力是一对平衡力
D. 卡车对油桶的支持力和油桶对卡车的压力是一对相互作用力
3. 倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平地面上,质量为m的木块静止在斜面体上。下列判断正确的是( )
A. 木块受到的支持力大小是mgsinα
B. 木块受到的摩擦力大小是mgcosα
C. 木块受到斜面体作用力的大小是mg
D. 地面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα
4. 水平面上一质量为2kg的物体在水平向右、大小为2N的恒定拉力作用下向左运动,物体与水平面间的摩擦因数为0.2。重力加速度取10m/s2,则该物体向左运动过程中的加速度为( )
A. 水平向左,lm/s2 B. 水平向左,3m/s2
C. 水平向右,lm/s2 D. 水平向右,3m/s2
5. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至 5 m/s,然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以 15 m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至 5 m/s,减速过程的 v-t 图像如图所示,则( )
A. 0~ t1 时间内,甲车的位移等于乙车的位移
B. t1 时刻甲车的加速度等于乙车的加速度
C. 0~ t1 时间内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度
D. t1时刻甲车距感应识别区的距离小于乙车距感应识别区的距离
6. 如图所示,水平面上有两个质量分别为M和m的木块1和木块2,中间用一条水平轻绳连接。两木块与水平面间的动摩擦因数相同,现用水平力F向右拉木块2,当两木块一起向右运动时,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 若两木块一起匀加速运动,则m越小绳的拉力越小
B. 若两木块一起匀速运动,绳的拉力大小与木块1的质量无关
C. 若木块和地面间的动摩擦因数为μ,则绳的拉力为
D. 无论水平面是光滑的还是粗糙的,绳的拉力大小均为
7. 如图所示,某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物,已知圆柱竖直、半径为r,筷子水平,交叉点到圆柱接触点的距离均为,每根筷子对圆柱的压力大小为,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
B. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
C. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为
D. 若增大筷子与圆柱间的压力,摩擦力大小不变
8. 给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀变速运动,加速度大小为a,当滑块速度大小变为时,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中( )
A. 斜面对球的支持力逐渐增大
B. 斜面对球的支持力逐渐减小
C. 挡板对小球的弹力先减小后增大
D. 挡板对小球的弹力先增大后减小
10. 如图所示,一个质量为的小箱子放在台秤的托盘上,箱内有一质量为的物体,的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接,的下端用细线系在箱子的底部,细线绷紧,拉力大小为,整个系统处于静止状态,现将细线剪断,物体向上运动,不计轻弹簧和细线的质量,下列说法正确的是( )
A. 未剪断细线前,台秤读数为
B. 剪断细线的瞬间,台秤读数突然变大
C. 剪断细线的瞬间,物体的加速度为,方向竖直向上
D. 剪断细线后,物体向上运动至最高点的过程中,台秤读数先减小后增大
二、非选择题(11.12题每空2分,13题9分,14题12分,15题19分,共54分。)
11. 探究“两个互成角度的力的合成规律”实验中,木板竖直放置,橡皮筋一端固定,另一端拴有细绳套,如图a所示。先用两个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至A点,如图b所示。再改用一个弹簧测力计把橡皮筋下端拉至B点,如图c所示。
(1)在实验中必须使B点位置与A点位置______。
(2)本实验采用的科学方法是______。
(3)若两个弹簧秤的读数分别为、,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则______(选填“能”或“不能”)用一个量程为的弹簧秤测量出它们的合力。
12. 某同学利用如图甲所示的装置探究物体的加速度a与所受合力F的关系。
(1)该同学通过实验得到如图乙所示的a-F图像,造成这一结果的原因是________。
(2)如图丙所示的纸带,A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点,_______cm,由此可算出小车的加速度大小为a=______(此空保留2位有效数字,已知打点计时器的电源频率为)。
(3)在探究加速度a和小车质量M的关系时,由于没有能够始终满足(m为小桶及砝码的总质量)的条件,结果得到的图像应该是如图中的( )
A. B.
C. D.
13. 同学们都有过擦黑板的经历。如图所示,一黑板擦(可视为质点)的质量为,当手臂对黑板擦的作用力且F与黑板表面所成角度为53°时,黑板擦恰好沿黑板表面匀速竖直向上擦黑板。(重力加速度g取,,),求:
(1)黑板擦与黑板间的动摩擦因数;
(2)黑板擦与黑板间的摩擦力大小。
14. 如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。小王驾驶汽车以的速度沿直线行驶。发现前方斑马线有行人,司机反应过来后开始制动(通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s),刹车的加速度大小为,停车等待10s后,又以加速度大小为做匀加速至原来的速度。求:
(1)汽车从司机发现行人开始8s内的位移大小x;
(2)汽车从司机发现行人到恢复原来的速度过程中的总时间。
15. 甲图是一沙滩上的滑草项目,一小朋友正坐在滑板上游玩,其过程简化为乙图的物理模型,倾斜滑道长,倾角,水平滑道长为足够长的水平沙地,滑板与滑道间的动摩擦因数分别为,滑板经过和位置的速度大小变化忽略不计,求:
(1)人和滑板从位置静止开始下滑,到达倾斜滑道底端位置时的速度大小;
(2)人和滑板从位置静止开始下滑,停止位置与倾斜滑道底端位置的距离;
(3)若工作人员在倾斜滑道顶端位置推一下滑板,人和滑板以初速度开始下滑,人和滑板停止的位置与倾斜滑道底端位置的距离与的关系式。
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