精品解析:广东省中山市东区中学2025-2026学年高一上学期第二次段考物理试题
2026-08-09
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 中山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.63 MB |
| 发布时间 | 2026-08-09 |
| 更新时间 | 2026-08-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59139009.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
中山市东区中学2025-2026学年第一学期高一第二次段考试题
物理学科
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A. 甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车,12:35是指动车运动时间
B. 乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C. 丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
D. 丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
2. 关于图中光滑球的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 甲球和斜斜面之间可能有弹力作用
B. 乙球和与其接触的小球间有弹力作用
C. 丙球和与其接触的小球间没有弹力作用
D. 倾斜的细绳对丁球没有拉力作用
3. 箩筐挑东西的简化图如图所示,箩筐口是半径为R的圆。箩筐由a、b、c三根长均为2R的绳吊起,且三根绳和箩筐连接点将箩筐口均分为三等份。箩筐及筐中物品的总质量为m,绳的重力不计,若人挑着箩筐静止不动时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 三根绳对箩筐的作用力为mg,方向竖直向下
B. 每条绳的拉力大小为
C. 改用更长的三根绳,每条绳上的拉力将不变
D. a、b两绳拉力的合力与c绳的拉力大小相等方向相反
4. 重力分别为50N和60N的木块A、B间连接有水平轻弹簧,A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.25,弹簧的劲度系数为400N/m,开始时弹簧处于原长,两木块均静止在水平面上,现用不断增大的水平向右力F拉B,某时刻弹簧被拉长了2cm,水平拉力,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此时木块A、B所受的摩擦力的大小分别是( )
A. 8N 15N B. 8N 8N C. 8N 13N D. 0 0
5. 一本质量为M的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计)( )
A. B. C. D.
6. 如图为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的杆,AB为栓接在A点的缆绳,杆与缆绳的重量均不计,当它们吊起相同重物时,杆OA在三图中受力Fa、Fb、Fc的关系是
A. Fa=Fb>Fc B. Fa>Fc=Fb
C. Fa>Fb>Fc D. Fa=Fb=Fc
7. 如图所示,半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上,静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m,半径为R,此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. Q受到的P的弹力为
B. Q受到的挡板MN的弹力为
C. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,P受到地面的摩擦力变大
D. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,Q受到P的弹力变小
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图,物块A、足够长的物块B叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知A和C的质量都是1 kg,B的质量是2 kg,A、B间的动摩擦因数是0.2,其他摩擦不计。由静止释放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g=10 m/s2),下列说法正确的是( )
A. A、B两物体发生相对滑动
B. A物体受到的摩擦力大小为2.5N
C. B物体的加速度大小是m/s2
D. 细绳的拉力大小等于10N
10. 如图所示,表面粗糙的斜面静置于水平地面上,斜面顶端安有滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),m悬于空中,M放在斜面上,均处于静止状态。当用沿斜面向上的恒力F推M时,在F缓慢增大时,M、m和斜面仍静止不动,则( )
A. M受到的摩擦力可能变大 B. 轻绳上的拉力一定不变
C. 物体M所受斜面体的作用力一定不变 D. 斜面体所受地面的支持力一定不变
三、实验题(每小题8分,共16分)
11. 李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时,利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小,如图甲所示.
(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)本实验采用的科学方法是________.
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)有关此实验,下列叙述正确的是( )
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B.橡皮条的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮条时,需将橡皮条结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变,只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可
(4)图乙所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)答:________.
(5)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).
A.两根细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时,两弹簧测力计示数应适当大一些
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
12. 疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
①把刻度尺竖直固定
②手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置
③打开手机摄像功能,开始摄像
④在墙上捏住小球,从刻度尺旁静止释放
(1)家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是_______。
(2)将小球顶部与刻度尺0刻度对齐,由静止释放,用手机连拍其下落过程:手机每隔0.1s拍摄一张照片,选取连续拍摄的3张照片如图乙所示,读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00cm、122.00cm,读得第三张照片中小球顶部对应的刻度为_______cm。拍第二张照片时小球的速度为_______m/s,计算得到当地的重力加速度_______(最后两空保留3位有效数字)。
(3)为了得到更精确的加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了图像,如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同,质量相同的小球下落的图像,由图像可知_______;
A. 图像的斜率表示小球下落的加速度
B. 小球P的体积大于小球Q的体积
C. 小球P的体积小于小球Q的体积
D. 由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度
四、解答题(13题9分,14题13分,15题16分,共38分)
13. 倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,其斜面光滑,底边粗糙,顶端安装一光滑轻滑轮,另有光滑圆环固定在竖直平面内,圆心在O点。一小球套在圆环上,通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下,小球静止Q点,OQ连线与水平方向成53°角,细线与环恰好相切,滑轮与小物块之间的细线与斜面平行,如图所示,斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg,小物块的质量M=2kg,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)拉力F的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)若突然撤去拉力F,小球将从Q点开始运动。求撤去的瞬间,小物块的加速度大小。
14. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶,乙车在甲车前方处做匀速直线运动,速度大小为,甲车此时速度为,做加速度大小为的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过时,甲乙车不能接受到彼此通讯信号。求:
(1)在甲车追上乙车之前,经过多长时间,甲、乙两车之间相距最远?
(2)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(3)在第(2)问条件下,当甲、乙两车距离最大时,乙车立即刹车,加速度大小为,甲车继续以加速度匀加速运动,求在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
15. 如图所示,倾角θ=30°的斜面体固定于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和OQ的结点О处,OQ与竖直方向的夹角α=53°、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量mB=2kg的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。改变物块A的质量,使A、B始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量mA=0.75kg时,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小和方向;
(3)物块A质量的范围。
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中山市东区中学2025-2026学年第一学期高一第二次段考试题
物理学科
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A. 甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车,12:35是指动车运动时间
B. 乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C. 丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
D. 丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.12:35是指动车由厦门北出发的时刻,故A错误;
B.a点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,位移为零,其平均速度为零,故B错误;
C.正在做精彩表演的芭蕾舞演员,不能忽略演员的形状和大小,不能看成质点,故C错误;
D.400m跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同,故D正确。
故选D。
2. 关于图中光滑球的受力情况,下列说法正确的是( )
A. 甲球和斜斜面之间可能有弹力作用
B. 乙球和与其接触的小球间有弹力作用
C. 丙球和与其接触的小球间没有弹力作用
D. 倾斜的细绳对丁球没有拉力作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲球受到重力和水平面的支持力,这两个力大小相等方向相反,是一对平衡力,若斜面对甲球有弹力的作用,因球光滑,没有其他的力与斜面给球的弹力平衡,因此甲球不能处于静止状态,与实际情况不符,因此斜面不可能对甲球有弹力的作用,故A错误;
B.乙球和与其接触的小球静止在水平面上,且两球均光滑,若两者之间有弹的作用,则没有其他力与弹力平衡,因此与之接触的球将不能处于静止状态,与实际情况不符,故B错误;
C.对丙球受力分析如图所示
丙球受重力,圆弧面的支持力以及与之接触的球对其弹力的作用而处于静止状态,故C错误;
D.丁球受重力与竖直细绳的拉力,在竖直方向平衡,若倾斜的细绳对丁球有拉力作用,则没有其他力与之平衡,因此小球就不能处于静止状态,与实际情况不符,则可知倾斜的细绳对丁球一定没有拉力得作用,故D正确。
故选D。
3. 箩筐挑东西的简化图如图所示,箩筐口是半径为R的圆。箩筐由a、b、c三根长均为2R的绳吊起,且三根绳和箩筐连接点将箩筐口均分为三等份。箩筐及筐中物品的总质量为m,绳的重力不计,若人挑着箩筐静止不动时,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 三根绳对箩筐的作用力为mg,方向竖直向下
B. 每条绳的拉力大小为
C. 改用更长的三根绳,每条绳上的拉力将不变
D. a、b两绳拉力的合力与c绳的拉力大小相等方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】A.箩筐及筐中物品处于静止状态,根据平衡条件,可知三根绳对箩筐的作用力与重力平衡,大小为,方向竖直向上,故A错误;
B.设每根绳与竖直方向的夹角为,根据几何关系可得
解得
对箩筐及筐中物品分析,在竖直方向上根据平衡条件有
解得,故B正确;
C.若改用更长的三根绳,即,根据几何关系有
可知减小,故减小,则增大,根据平衡条件有
可得
可知拉力减小,故C错误;
D.根据受力分析,可知 a、b两绳的拉力在水平方向的分力的合力与c绳的拉力在水平方向的分力大小相等方向相反,故D错误。
故选B。
4. 重力分别为50N和60N的木块A、B间连接有水平轻弹簧,A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.25,弹簧的劲度系数为400N/m,开始时弹簧处于原长,两木块均静止在水平面上,现用不断增大的水平向右力F拉B,某时刻弹簧被拉长了2cm,水平拉力,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则此时木块A、B所受的摩擦力的大小分别是( )
A. 8N 15N B. 8N 8N C. 8N 13N D. 0 0
【答案】A
【解析】
【详解】以木块B为研究对象,水平方向受到的最大静摩擦力大小
弹簧伸长后弹簧的弹力大小
由,可知此时B处于滑动状态,此时木块B所受的摩擦力为滑动摩擦力15N;以木块A为研究对象,水平方向受到的最大静摩擦力大小
故A此时处于平衡状态,受到的静摩擦力大小为8N。故选A。
5. 一本质量为M的书平放在水平桌面上,将一张A4纸夹在书页间,如图所示。A4纸与书页间的动摩擦因数为,书与桌面间的动摩擦因数为,。现用一水平向右的力F作用于A4纸上,若要使书与A4纸一同运动,则A4纸上面书页的质量m应满足(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A4纸的质量忽略不计)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】书与A4纸恰好运动
由于A4纸的上下两面均有摩擦力,要想A4纸不滑出,则
整理得
解得
故选B。
6. 如图为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的杆,AB为栓接在A点的缆绳,杆与缆绳的重量均不计,当它们吊起相同重物时,杆OA在三图中受力Fa、Fb、Fc的关系是
A. Fa=Fb>Fc B. Fa>Fc=Fb
C. Fa>Fb>Fc D. Fa=Fb=Fc
【答案】A
【解析】
【详解】分别对三种形式的节点进行受力分析,设杆受到的力分别为,各图中:
在图(a)中,
在图(b)中,
在图(c)中,
分析可知三个力的大小关系为:,故A正确,BCD错误.
7. 如图所示,半径为3R的半圆柱体P静止在水平地面上,静止于P上的光滑小圆柱体Q质量为m,半径为R,此时竖直挡板MN恰好与P、Q相切,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. Q受到的P的弹力为
B. Q受到的挡板MN的弹力为
C. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,P受到地面的摩擦力变大
D. 若挡板水平向右缓慢移动一小段距离且P仍静止时,Q受到P的弹力变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对圆柱体Q受力分析,受到重力mg、挡板MN的弹力N1和P对Q的弹力N2,如图
由几何关系得
所以
根据平衡条件得
,
故AB错误;
CD.对P、Q整体受力分析,受重力、地面支持力、MN挡板对其向左的弹力和地面对其向右的摩擦力,根据共点力平衡条件,有
MN保持竖直且缓慢地向右移动过程中,角不断变小,故f变大,N2变大,故C正确,D错误。
故选C。
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图线可知,在内物体以6m/s的速度匀速,在内物体做匀加速直线运动;根据图线的斜率表示速度,由图线可知,物体一直静止,故A错误;
B.由图线可知,在内物体以6m/s的速度匀速,在内物体做匀加速直线运动,且速度增加了4m/s;根据的面积表示速度变化量可知,物体在内匀速,在内物体的速度增加了4m/s,故B正确;
C.根据图线的斜率表示速度,由图线可知,物体在内静止,在内物体做速度为2.5m/s的匀速直线运动;由图线可知,在内物体静止,在内物体做速度为2m/s的匀速直线运动,故C错误;
D.根据图线的斜率表示速度,由图线可知,物体在内静止,在内物体做速度为2m/s的匀速直线运动;由图线可知,物体在内匀速,在内匀加速,故D错误。
故选B。
9. 如图,物块A、足够长的物块B叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知A和C的质量都是1 kg,B的质量是2 kg,A、B间的动摩擦因数是0.2,其他摩擦不计。由静止释放C,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮,g=10 m/s2),下列说法正确的是( )
A. A、B两物体发生相对滑动
B. A物体受到的摩擦力大小为2.5N
C. B物体的加速度大小是m/s2
D. 细绳的拉力大小等于10N
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.假设A、B不发生相对滑动,整体的加速度为
隔离对A分析
可知假设不成立,即A、B两物体发生相对滑动,A所受的滑动摩擦力大小为2N,故A正确,B错误;
C.对B、C整体,由牛顿第二定律得
解得B、C整体的加速度大小为
故C正确;
D.对C分析,设绳上拉力为T,根据牛顿第二定律得
解得
故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,表面粗糙的斜面静置于水平地面上,斜面顶端安有滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),m悬于空中,M放在斜面上,均处于静止状态。当用沿斜面向上的恒力F推M时,在F缓慢增大时,M、m和斜面仍静止不动,则( )
A. M受到的摩擦力可能变大 B. 轻绳上的拉力一定不变
C. 物体M所受斜面体的作用力一定不变 D. 斜面体所受地面的支持力一定不变
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.设M、m的质量分别为、,对m,根据平衡有,可知轻绳上的拉力一定不变。当时,物块M受到的摩擦力方向向上,当沿斜面向上的恒力F推M,有
在F缓慢增大时,静摩擦力会减小。
当时,物块M受到的摩擦力方向向下,当沿斜面向上的恒力F推M,有
在F缓慢增大时,静摩擦力会增大,故AB正确;
C.物体M受斜面体的作用力、重力、轻绳上的拉力和外力F,合力为零。轻绳上的拉力大小方向都不变,物体M的重力不变,可知轻绳上的拉力和物体M的重力的合力为恒力,又F缓慢增大,根据平衡条件可知物体M所受斜面体的作用力不是恒力,故C错误;
D.对整体进行受力分析,竖直方向有
其中是斜面倾角,可知
F缓慢增大,可知斜面体所受地面的支持力减小,故D错误。
故选AB。
三、实验题(每小题8分,共16分)
11. 李明同学在做《互成角度的两个力的合成》实验时,利用坐标纸记下了橡皮条的结点位置O点以及两个弹簧测力计拉力的大小,如图甲所示.
(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
(2)本实验采用的科学方法是________.
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(3)有关此实验,下列叙述正确的是( )
A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大
B.橡皮条的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮条时,需将橡皮条结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变,只需调整另一个弹簧测力计拉力的大小即可
(4)图乙所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一个弹簧测力计拉时的图示)答:________.
(5)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).
A.两根细绳必须等长
B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时,两弹簧测力计示数应适当大一些
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
【答案】 ①. ②. B ③. AC ④. 李明 ⑤. BCD
【解析】
【详解】(1)
(2)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B
(3)A:两弹簧测力计拉力的合力与橡皮条的拉力大小相等,分力可同时大于合力,两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮条的拉力大,故A正确;
B:两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零,橡皮条的拉力与两弹簧测力计的拉力间不是分力合力的关系;故B错误.
C:两次拉橡皮条时,需将橡皮条结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同;故C正确.
D:若只增大某一个弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮条结点位置不变,由三角形定则作图可知,另一力的方向必须发生变化.
(4)其中李明做的实验比较符合实验事实,原因是用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮条拉力一定在同一直线上.
(5)A:细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可准确确定拉力的方向;但两绳长度不要求一样.故A错误
B:弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行,这样所有力才在一个平面内.故B正确
C:用两弹簧测力计同时拉细绳时,两弹簧测力计示数应适当大一些,减小实验的相对误差.故C正确
D:细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,这样可准确确定拉力的方向;故D正确
综上选BCD
12. 疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如图甲所示。
①把刻度尺竖直固定
②手机固定在三脚架上,调整好手机镜头的位置
③打开手机摄像功能,开始摄像
④在墙上捏住小球,从刻度尺旁静止释放
(1)家中有等体积乒乓球、实心木球和实心钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是_______。
(2)将小球顶部与刻度尺0刻度对齐,由静止释放,用手机连拍其下落过程:手机每隔0.1s拍摄一张照片,选取连续拍摄的3张照片如图乙所示,读出第一张和第二张照片中小球顶部对应的刻度分别为78.00cm、122.00cm,读得第三张照片中小球顶部对应的刻度为_______cm。拍第二张照片时小球的速度为_______m/s,计算得到当地的重力加速度_______(最后两空保留3位有效数字)。
(3)为了得到更精确的加速度值,该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h,绘制了图像,如图丙所示。其中P、Q分别为两个体积不同,质量相同的小球下落的图像,由图像可知_______;
A. 图像的斜率表示小球下落的加速度
B. 小球P的体积大于小球Q的体积
C. 小球P的体积小于小球Q的体积
D. 由图像可知小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度
【答案】(1)实心钢球
(2) ①. 175.70##175.71##175.72 ②. 4.89 ③. 9.70##9.71##9.72 (3)CD
【解析】
【小问1详解】
为了减少下落过程中空气阻力对实验的影响,需要选体积小、质量大的物体,对比三个物体,应选择实心钢球作为实验对象。
【小问2详解】
[1]由图可知,第三张照片中小球顶部对应的刻度为。
[2]拍第二张照片时小球的瞬时速度等于小球从第一张照片位置运动到第三张照片位置之间的平均速度,即
[3]根据
可得
【小问3详解】
A.由速度位移公式可得
所以图像的斜率为,故A错误;
D.由于空气阻力的存在,实验中测得的加速度总是小于当地的重力加速度,斜率越大的图像越接近真实值,由图像可知,小球P对应图像斜率更大,小球P测出的加速度值更接近当地重力加速度,故D正确;
BC.质量相同的小球,体积越大,下落过程中受到空气阻力的影响越大,由图像可知,小球P对应图像斜率更大,所以小球P的体积小于小球Q的体积,故B错误,C正确。
故选CD。
四、解答题(13题9分,14题13分,15题16分,共38分)
13. 倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,其斜面光滑,底边粗糙,顶端安装一光滑轻滑轮,另有光滑圆环固定在竖直平面内,圆心在O点。一小球套在圆环上,通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下,小球静止Q点,OQ连线与水平方向成53°角,细线与环恰好相切,滑轮与小物块之间的细线与斜面平行,如图所示,斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg,小物块的质量M=2kg,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)拉力F的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)若突然撤去拉力F,小球将从Q点开始运动。求撤去的瞬间,小物块的加速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对小物块和小球分别受力分析,如下图所示,根据平衡条件可得到
对物块
对小球
与大小相等有
联立解得
(2)小物块与斜面体相对静止,可看作一整体,并对地面静止,因此细线上的张力在水平方向上的分力大小即为地面对斜面体的摩擦力大小
(3)设撤去的瞬间细线上的张力为,小物块的加速度为,根据牛顿第二定律得,对小物块、对小球分别为
联立解得
14. 如图所示,甲、乙两辆汽车在平直公路上行驶,乙车在甲车前方处做匀速直线运动,速度大小为,甲车此时速度为,做加速度大小为的匀加速直线运动。甲、乙车上安装有信号发射与接收装置,当甲乙两车距离超过时,甲乙车不能接受到彼此通讯信号。求:
(1)在甲车追上乙车之前,经过多长时间,甲、乙两车之间相距最远?
(2)在甲车追上乙车之前,甲、乙两车之间的最大距离为多少?
(3)在第(2)问条件下,当甲、乙两车距离最大时,乙车立即刹车,加速度大小为,甲车继续以加速度匀加速运动,求在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当甲乙车速度相等时,两车相距最远,设经过时间,两车共速,则有
解得
【小问2详解】
根据位移—时间公式有,
则最大距离为
【小问3详解】
在甲乙车共速之后,再经过时间,两车第二次相距,依题意有
解得
设再经过时间,甲车追上乙车,则有
解得
此时乙车速度未减至零,符合题意;
此阶段,两车能保持通信的时间为
故在甲车追上乙车之前两车能维持通信的时间为。
15. 如图所示,倾角θ=30°的斜面体固定于水平桌面上,物块A悬挂在水平绳OP和OQ的结点О处,OQ与竖直方向的夹角α=53°、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量mB=2kg的物块B相连。已知B与斜面体间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。改变物块A的质量,使A、B始终保持静止,求:
(1)当B与斜面体间的摩擦力恰好为零时,绳OP的拉力大小;
(2)当物块A的质量mA=0.75kg时,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小和方向;
(3)物块A质量的范围。
【答案】(1)8N (2)2.5N,方向沿斜面向上
(3)0.3kg≤mA≤0.9kg
【解析】
【小问1详解】
(1)设绳OQ的拉力大小为T,对物块B受力分析,有
对结点O受力分析,水平方向有
解得
(2)当物块A的质量mA=0.75kg时,由平衡条件可知,绳OQ的拉力大小
假设物块B受到的静摩擦力方向沿斜面向下,对物块B受力分析,有
解得
由牛顿第三定律可知,斜面体受到物块B给的静摩擦力大小为2.5N,方向沿斜面向上;
(3)当物块A的质量最大时,B受到的静摩擦力方向沿斜面向下且达到最大
对物块B受力分析,沿斜面方向有
对结点О受力分析,竖直方向有
解得
=0.9kg
当物块A的质量最小时,B受到的静摩擦力方向沿斜面向上且达到最大,有
解得
综合分析,可知物块A质量的范围为0.3kg≤mA≤0.9kg。
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