精品解析:广东省广州市第四中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷
2026-09-01
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内容正文:
广州市第四中学2024学年第一学期12月月考
高一物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京冬奥会,超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比,因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们,一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中,摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图,下列说法正确的是( )
A. 运动员做曲线运动,摄像机做直线运动
B. 摄像机做匀变速运动,运动员做变加速运动
C. 时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度
D. 时刻运动员的速度等于摄像机的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像只能表示直线运动的规律,则摄像机和运动员都在做直线运动,A错误;
B.运动员的图线斜率逐渐增大,速度增大,做加速运动,无法确定加速度是否变化。摄像机的图线是倾斜直线,斜率恒定,说明速度不变,做匀速直线运动,不是匀变速运动,故B错误;
C.时间内运动员的位移比摄像机的位移小,所用时间相同。根据,可知,运动员的平均速度小于摄像机的平均速度,故C正确;
D.由图像的斜率可知,时刻运动员的速度大于摄像机的速度,故D错误。
故选C。
2. 玻璃滑道中,一漂流艇(可视为质点)从玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下,在时间内通过的位移为,它在中间位置处的速度为,在中间时刻时的速度为,则下列关系错误的是( )
A. 当物体做匀加速直线运动时,
B. 当物体做匀加速直线运动时,
C. 当物体做匀减速直线运动时,
D. 当物体做匀速直线运动时,
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.物体做匀变速直线运动,设通过位移过程的初速度为,末速度为,加速度为,则根据匀变速直线运动速度与位移的关系式有,
解得中间位置处的瞬时速度为
又因为中间时刻瞬时速度等于该段过程的平均速度,则有
由于
所以有
由此可知,不管是匀加速直线运动,还是匀减速直线运动,始终满足,故AC正确,B错误;
D.当物体做匀速直线运动时,物体的速度保持不变,则有,故D正确。
由于本题选择错误的,故选B。
3. 据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减称之为“掉深”。如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~30s内潜艇竖直方向运动的图像如图乙所示。设竖直向下为正方向,则( )
A. 潜艇在时下沉到最低点
B. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的加速度大小之比为2:1
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的位移大小之比为2:1
【答案】B
【解析】
【详解】AC.在内潜艇竖直方向的图像可知,在向下做匀加速直线运动,向下做匀减速直线运动,则潜艇在时下沉到最低点;潜艇竖直向下的最大位移为
故AC错误;
B.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为
故B正确;
D.潜艇在“掉深”时做加速运动,自救时做减速运动,位移大小分别为
,
则位移大小之比为
故D错误。
故选B。
4. 我国元代《王祯农书》记载了戽(hù)斗,它是一种小型的人力提水灌田农具,形状像斗,两边有绳,靠两人拉绳牵斗取水。如图所示,忽略绳子质量,人拉绳子的作用点高度不变,绳子长度不变,戽斗装满水处于平衡状态时,两人站得越远,则( )
A. 绳子对人的拉力越小 B. 绳子对人的拉力越大
C. 绳子对戽斗的作用力越大 D. 绳子对戽斗的作用力越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.戽斗受重力和4个拉力,假设绳子与水平方向的夹角为,绳子的张力为T,根据平衡条件有
两人站得越远,角越小,则T越大,故A错误,B正确;
CD.戽斗处于平衡状态,故所有绳子给戽斗的作用力的合力要与重力等大反向,故两人站得远近,绳子对戽斗的作用力不变,故C、D错误。
故选B。
5. 如图,篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边,虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为( )
A. 3m/s B. 6m/s C. 11m/s D. 22m/s
【答案】C
【解析】
【详解】篮球运动员的身高约为,由题图可知水柱的高度约为人身高的4倍,则水柱的高度约为
则根据竖直上抛运动的规律有
解得水柱从地面喷出时的速度约为
故选C。
6. 海印大桥是广州第一座斜拉桥,是广州城区的主干道路之一,如图甲所示,斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上。对于每一对钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力、作用在同一点,它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力一样,如图丙所示。这样,塔柱便能稳固地伫立在桥墩上,不会因钢索的牵拉而发生倾斜,甚至倒下。如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图丁所示,两拉索与桥塔的夹角分别为、 ,要保持塔柱受的合力竖直向下,那么钢索 、 的拉力、应满足( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】要保持塔柱受的合力竖直向下,需要使AC、AB的拉力的水平分力等大反向,则需满足
解得,故D正确,ABC错误。
故选D。
7. 如图,用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 卡纸一共受到4个力的作用
B. 磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上
C. 黑板对卡纸的作用力方向与黑板面不垂直
D. 卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸的重力大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.卡纸受重力、黑板弹力、磁扣弹力、黑板摩擦力、磁扣摩擦力,共5个力,A错误;
B.磁扣所受摩擦力与重力平衡,方向竖直向上,根据牛顿第三定律,磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向下,B错误;
C.黑板对卡纸有垂直黑板的弹力和沿黑板向上的摩擦力,则黑板对卡纸的作用力方向斜向上,与黑板不垂直,C正确;
D.卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸和磁扣的总重力相等,D错误;
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学乘坐商场的自动扶梯从一楼到二楼,之后又乘坐另—侧的扶梯从二楼回到一楼。扶梯的侧视图如图所示,电梯的运行速度不变。对该同学向上和向下乘坐扶梯的两个过程,以下说法中正确的是( )
A. 向上运动的过程,电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
B. 向上运动的过程,人受2个力的作用
C. 该同学稳定地站在扶梯上后向上运动的支持力与向下运动的支持力相同
D. 该同学稳定地站在扶梯上后向上运动的摩擦力方向与向下运动的摩擦力方向相反
【答案】BC
【解析】
【详解】A.电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对相互作用力,则电梯对人的支持力大小等于人对电梯的压力,故A错误;
BD.电梯的运行速度不变,即该同学做匀速直线运动,根据平衡条件可知,合力为0,可知,人相对于电梯没有相对运动,电梯对人没有摩擦力作用,人受到支持力与重力2个力的作用,故B正确,D错误;
C.结合上述可知,人所受支持力与重力平衡,即该同学稳定地站在扶梯上后向上运动的支持力与向下运动的支持力相同,故C正确。
故选BC。
9. 如图所示,一辆轿车以20m/s的速度行驶在限速为100km/h的公路上。某时刻轿车司机看到前方60m有一辆正在匀速行驶的货车,3s后轿车司机踩油门加速准备超车,加速度大小为1m/s2,加速4s后发现无超车条件,立即以大小为2m/s2的加速度减速,经过3s减速后,恰好与前方货车同速行驶,两车始终在同一车道内行驶。在这10s内,下列说法正确的是( )
A. 该过程轿车出现了超速情况
B. 货车的速度大小为18m/s
C. 轿车与货车的最近距离约为31m
D. 轿车与货车的最近距离约为29m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.轿车运行过程中的最大速度为
可知,该过程轿车没有出现超速情况
货车的速度大小为,故A错误,B正确;
CD.由上述分析可知,在这内,轿车的速度始终大于或等于货车速度(仅在10s末相等),则当两车速度相等时,两车距离最近,在这内,轿车的位移
货车的位移
最近距离为
解得,故C错误,D正确;
故选BD。
10. 如图,甲和乙利用轻绳拉着相同的橡胶轮胎在同一场地上先后进行体能训练,训练时,甲、乙均可视为做匀加速直线运动,甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大,即α>β,两轮胎与地面始终接触且受到的支持力相等,则( )
A. 甲的轻绳拉力比乙的小 B. 两轮胎所受摩擦力大小相等
C. 甲所拉的轮胎加速度比乙的小 D. 甲轮胎所受合外力比乙的大
【答案】ABC
【解析】
【详解】B.两轮胎相同,同一场地,则两轮胎与地面动摩擦因数相同,与地面始终接触且受到的支持力相等,则两轮胎所受地面摩擦力大小相等,B正确;
ACD.对左右轮胎分别有
,
,
因为甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大,即,则
,
可得
,
两轮胎所受合外力大小
故AC正确,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“测量匀变速直线运动的加速度”实验得到纸带的一部分,打点计时器电源频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻两计数点的时间间隔为______s。则物体的加速度大小为______m/s2(保留2位有效数字)。
(2)图乙是“探究滑动摩擦力大小影响因素”实验方案。________(选填“要求”或“不要求”)匀速拉动木板B。若物块A的重力10N,则物块与木板之间的动摩擦因数________(保留2位有效数字)
(3)图丙是“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验所获得图线,求得弹簧的劲度系数为________N/m;(保留2位有效数字)图线AB段发生明显弯曲,造成这种现象的主要原因是______。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 0.80
(2) ①. 不要求 ②. 0.40
(3) ①. 16 ②. 弹簧的弹力超出了弹性限度
【解析】
【小问1详解】
[1]打点计时器电源频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻两计数点的时间间隔为0.1s;
[2]根据逐差法可知,小车的加速度大小为
【小问2详解】
[1]实验中A处于静止状态,则实验的过程中可以变速向右拉动木板B,即不要求匀速拉动木板B。
[2]弹簧测力计示数即物块A受的摩擦力为,则动摩擦因数
【小问3详解】
[1]由该图像的斜率表示弹簧的劲度系数,可得
[2]图线AB段发生明显弯曲,则说明弹簧超出了弹性限度。
12. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,将白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋的 端用图钉固定在木板上,端系上两根带有绳套的细绳。
(1)如图 ,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋,将橡皮筋的端拉至某点,记下点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小分别为________N和。
(2)如图 ,撤去(1)中的拉力,现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的端拉到点,这样做的目的是________;记下细绳的方向,并读出拉力的大小为。
(3)如图 ,某同学以点为作用点,用图示标度画出了力 的图示,请你画出力、的图示并按平行四边形定则画出它们的合力________。
(4)比较与________的关系,即可验证。
(5)在做完实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是________
A. 两根细绳套必须等长
B. 用两只弹簧测力计拉绳套时,两测力计的示数要相同
C. 若、方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向也不变,大小也增加1N
D. 用两只弹簧测力计拉时合力的图示与用一只弹簧测力计拉时图示 不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立
【答案】(1)1.80
(2)保证力单独作用的效果与、共同作用的效果相同
(3) (4)F (5)D
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计的最小刻度为,则读出拉力的大小为。
【小问2详解】
只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的端拉到点,这样做的目的是保证力单独作用的效果与、共同作用的效果相同;
【小问3详解】
画出力、的图示并按平行四边形定则画出它们的合力如图
【小问4详解】
比较与 的关系,即可验证。
【小问5详解】
A.两根细绳套不一定必须等长,故A错误;
B.用两只弹簧测力计拉绳套时,两测力计的示数大小要适当,不一定必须要相同,故B错误;
C.根据平行四边形定则,若、方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向可能改变,大小也不一定增加1N,故C错误;
D.用两只弹簧测力计拉时合力的图示与用一只弹簧测力计拉时图示不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立,故D正确。
故选D。
四、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分)
13. 2021年9月17日,神舟十二号返回舱载着三名出差太空长达3个月时间的宇航员,顺利着陆,落点精准,这是中国迈向航天强国的重要标志。设返回舱离地面高度H=4250m时打开减速降落伞,返回舱以初速度v0=200m/s、加速度大小a1=4m/s2竖直向下做匀减速直线运动,经t=25s后启动反推发动机,返回舱继续以大小为a2的加速度竖直向下做匀减速直线运动,最终以v=10m/s的速度实现安全着陆。求:
(1)启动反推发动机瞬间,返回舱的速度v1的大小;
(2)启动反推发动机瞬间,返回舱离地面的高度h;
(3)启动反推发动机后,返回舱的加速度a2的大小。
【答案】(1)100m/s
(2)500m (3)9.9m/s2
【解析】
【小问1详解】
启动反推发动机前返回舱做匀减速直线运动,有
解得
【小问2详解】
设启动反推发动机前运动位移为x1,有
返回舱离地面的高度
解得
【小问3详解】
启动反推发动机后返回舱做匀减速直线运动,有
解得
14. 如图所示,质量为 的物块E绕过滑轮A的细线所悬挂,滑轮A被一根轻杆连接于天花板上的铰链D,物块C放在粗糙的水平桌面上,细线 沿水平方向拉着物块C(质量未知),弹簧 拉着物块B(质量未知),细线与水平方向的夹角成,如图所示、不计细线、弹簧、滑轮的重力,不计细线与滑轮间的摩擦力,整个装置处于静止状态,当地的重力加速度为。求:
(1)细线 的拉力大小、细线 的拉力大小、弹簧 的拉力大小;
(2)桌面对物块C的摩擦力大小;
(3)若弹簧的劲度系数为,求弹簧的伸长量;
(4)轻杆 的弹力大小,并说明其方向。
【答案】(1) ,,
(2)
(3)
(4),方向沿轻杆 斜向上
【解析】
【小问1详解】
对,分析有
对进行受力分析,水平方向有
竖直方向有
【小问2详解】
物块C水平方向平衡,则有
【小问3详解】
根据胡克定律,有
可得弹簧的伸长量
【小问4详解】
对A,轻杆的弹力 与两端拉力平衡,根据平行四边形法则,可得轻杆的弹力
方向沿轻杆斜向上。
15. 智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。分拣机器人工作效率高,落袋准确率达。在供包台工作人员将包裹放在机器人的水平托盘上,智能扫码读取包裹目的地信息,经过大数据分析后生成最优路线,包裹自动送至方形分拣口。如图所示,当机器人抵达分拣口时,速度恰好减速为零,随后翻转托盘使托盘倾角缓慢增大,直至包裹滑下,而后无缝衔接至一倾角为 、长9 m的斜面 上,包裹最终停在足够长的水平面 上,某一可视为质点的包裹恰好被放在托盘的最右侧,已知包裹质量,与托盘的动摩擦因数 ,与斜面 和水平面 的动摩擦因数,视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,,,求:
(1)包裹刚开始下滑时托盘的倾角;
(2)包裹到达 点的速度 ;
(3)若距离 点3 m处有另一包裹 静止在水平面上,请判断两包裹是否会相撞。
【答案】(1)
(2)6 m/s (3)会相撞
【解析】
【小问1详解】
对于托盘上的物体受力分析,有,解得,则
【小问2详解】
从 到 ,根据动能定理有,解得
【小问3详解】
在 段,根据牛顿第二定律得包裹的加速度为
根据得到包裹停下来的位移为,因此会发生相撞
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广州市第四中学2024学年第一学期12月月考
高一物理
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 北京冬奥会,超高速4K轨道摄像机系统“猎豹”首次亮相就惊艳无比,因为它紧跟在400m跑道上风驰电掣般飞奔的运动员们,一举一动均逃不出“猎豹”的眼睛。某段比赛的过程中,摄像机和运动员的位移随时间变化的图像如图,下列说法正确的是( )
A. 运动员做曲线运动,摄像机做直线运动
B. 摄像机做匀变速运动,运动员做变加速运动
C. 时间内运动员的平均速度小于摄像机的平均速度
D. 时刻运动员的速度等于摄像机的速度
2. 玻璃滑道中,一漂流艇(可视为质点)从玻璃直滑道的斜面顶端由静止匀加速滑下,在时间内通过的位移为,它在中间位置处的速度为,在中间时刻时的速度为,则下列关系错误的是( )
A. 当物体做匀加速直线运动时,
B. 当物体做匀加速直线运动时,
C. 当物体做匀减速直线运动时,
D. 当物体做匀速直线运动时,
3. 据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减称之为“掉深”。如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~30s内潜艇竖直方向运动的图像如图乙所示。设竖直向下为正方向,则( )
A. 潜艇在时下沉到最低点
B. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的加速度大小之比为2:1
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在“掉深”和自救时竖直方向的位移大小之比为2:1
4. 我国元代《王祯农书》记载了戽(hù)斗,它是一种小型的人力提水灌田农具,形状像斗,两边有绳,靠两人拉绳牵斗取水。如图所示,忽略绳子质量,人拉绳子的作用点高度不变,绳子长度不变,戽斗装满水处于平衡状态时,两人站得越远,则( )
A. 绳子对人的拉力越小 B. 绳子对人的拉力越大
C. 绳子对戽斗的作用力越大 D. 绳子对戽斗的作用力越小
5. 如图,篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边,虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为( )
A. 3m/s B. 6m/s C. 11m/s D. 22m/s
6. 海印大桥是广州第一座斜拉桥,是广州城区的主干道路之一,如图甲所示,斜拉桥的塔柱两侧有许多钢索,它们的一端都系在塔柱上。对于每一对钢索,它们的上端可以看成系在一起,即两根钢索对塔柱的拉力、作用在同一点,它们合起来对塔柱的作用效果应该让塔柱好像受到一个竖直向下的力一样,如图丙所示。这样,塔柱便能稳固地伫立在桥墩上,不会因钢索的牵拉而发生倾斜,甚至倒下。如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布,如图丁所示,两拉索与桥塔的夹角分别为、 ,要保持塔柱受的合力竖直向下,那么钢索 、 的拉力、应满足( )
A. B.
C. D.
7. 如图,用磁扣将卡纸“吸”在黑板上并处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 卡纸一共受到4个力的作用
B. 磁扣对卡纸的摩擦力方向竖直向上
C. 黑板对卡纸的作用力方向与黑板面不垂直
D. 卡纸与黑板的摩擦力跟卡纸的重力大小相等
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某同学乘坐商场的自动扶梯从一楼到二楼,之后又乘坐另—侧的扶梯从二楼回到一楼。扶梯的侧视图如图所示,电梯的运行速度不变。对该同学向上和向下乘坐扶梯的两个过程,以下说法中正确的是( )
A. 向上运动的过程,电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
B. 向上运动的过程,人受2个力的作用
C. 该同学稳定地站在扶梯上后向上运动的支持力与向下运动的支持力相同
D. 该同学稳定地站在扶梯上后向上运动的摩擦力方向与向下运动的摩擦力方向相反
9. 如图所示,一辆轿车以20m/s的速度行驶在限速为100km/h的公路上。某时刻轿车司机看到前方60m有一辆正在匀速行驶的货车,3s后轿车司机踩油门加速准备超车,加速度大小为1m/s2,加速4s后发现无超车条件,立即以大小为2m/s2的加速度减速,经过3s减速后,恰好与前方货车同速行驶,两车始终在同一车道内行驶。在这10s内,下列说法正确的是( )
A. 该过程轿车出现了超速情况
B. 货车的速度大小为18m/s
C. 轿车与货车的最近距离约为31m
D. 轿车与货车的最近距离约为29m
10. 如图,甲和乙利用轻绳拉着相同的橡胶轮胎在同一场地上先后进行体能训练,训练时,甲、乙均可视为做匀加速直线运动,甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大,即α>β,两轮胎与地面始终接触且受到的支持力相等,则( )
A. 甲的轻绳拉力比乙的小 B. 两轮胎所受摩擦力大小相等
C. 甲所拉的轮胎加速度比乙的小 D. 甲轮胎所受合外力比乙的大
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“测量匀变速直线运动的加速度”实验得到纸带的一部分,打点计时器电源频率为50Hz,相邻两计数点间有四个点未画出,则相邻两计数点的时间间隔为______s。则物体的加速度大小为______m/s2(保留2位有效数字)。
(2)图乙是“探究滑动摩擦力大小影响因素”实验方案。________(选填“要求”或“不要求”)匀速拉动木板B。若物块A的重力10N,则物块与木板之间的动摩擦因数________(保留2位有效数字)
(3)图丙是“探究弹力与弹簧伸长的关系”实验所获得图线,求得弹簧的劲度系数为________N/m;(保留2位有效数字)图线AB段发生明显弯曲,造成这种现象的主要原因是______。
12. 某研究小组做“验证力的平行四边形定则”的实验,将白纸固定在水平放置的木板上,橡皮筋的 端用图钉固定在木板上,端系上两根带有绳套的细绳。
(1)如图 ,用两个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的不同方向同时拉橡皮筋,将橡皮筋的端拉至某点,记下点位置和两细绳的方向,并读出两个拉力的大小分别为________N和。
(2)如图 ,撤去(1)中的拉力,现只用一个弹簧测力计通过细绳沿平行木板的方向拉橡皮筋,要将橡皮筋的端拉到点,这样做的目的是________;记下细绳的方向,并读出拉力的大小为。
(3)如图 ,某同学以点为作用点,用图示标度画出了力 的图示,请你画出力、的图示并按平行四边形定则画出它们的合力________。
(4)比较与________的关系,即可验证。
(5)在做完实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是________
A. 两根细绳套必须等长
B. 用两只弹簧测力计拉绳套时,两测力计的示数要相同
C. 若、方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向也不变,大小也增加1N
D. 用两只弹簧测力计拉时合力的图示与用一只弹簧测力计拉时图示 不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力的平行四边形定则”成立
四、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分)
13. 2021年9月17日,神舟十二号返回舱载着三名出差太空长达3个月时间的宇航员,顺利着陆,落点精准,这是中国迈向航天强国的重要标志。设返回舱离地面高度H=4250m时打开减速降落伞,返回舱以初速度v0=200m/s、加速度大小a1=4m/s2竖直向下做匀减速直线运动,经t=25s后启动反推发动机,返回舱继续以大小为a2的加速度竖直向下做匀减速直线运动,最终以v=10m/s的速度实现安全着陆。求:
(1)启动反推发动机瞬间,返回舱的速度v1的大小;
(2)启动反推发动机瞬间,返回舱离地面的高度h;
(3)启动反推发动机后,返回舱的加速度a2的大小。
14. 如图所示,质量为 的物块E绕过滑轮A的细线所悬挂,滑轮A被一根轻杆连接于天花板上的铰链D,物块C放在粗糙的水平桌面上,细线 沿水平方向拉着物块C(质量未知),弹簧 拉着物块B(质量未知),细线与水平方向的夹角成,如图所示、不计细线、弹簧、滑轮的重力,不计细线与滑轮间的摩擦力,整个装置处于静止状态,当地的重力加速度为。求:
(1)细线 的拉力大小、细线 的拉力大小、弹簧 的拉力大小;
(2)桌面对物块C的摩擦力大小;
(3)若弹簧的劲度系数为,求弹簧的伸长量;
(4)轻杆 的弹力大小,并说明其方向。
15. 智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。分拣机器人工作效率高,落袋准确率达。在供包台工作人员将包裹放在机器人的水平托盘上,智能扫码读取包裹目的地信息,经过大数据分析后生成最优路线,包裹自动送至方形分拣口。如图所示,当机器人抵达分拣口时,速度恰好减速为零,随后翻转托盘使托盘倾角缓慢增大,直至包裹滑下,而后无缝衔接至一倾角为 、长9 m的斜面 上,包裹最终停在足够长的水平面 上,某一可视为质点的包裹恰好被放在托盘的最右侧,已知包裹质量,与托盘的动摩擦因数 ,与斜面 和水平面 的动摩擦因数,视最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度,,,求:
(1)包裹刚开始下滑时托盘的倾角;
(2)包裹到达 点的速度 ;
(3)若距离 点3 m处有另一包裹 静止在水平面上,请判断两包裹是否会相撞。
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