精品解析:山东省临沂市蒙阴县实验中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题
2026-09-02
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内容正文:
蒙阴县实验中学2025~2026学年上学期月考考试
高一物理试题
一、单项选择题:(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 蒙山云蒙景区位于山东省临沂市蒙阴县,是国家5A级旅游景区、国家森林公园。蒙山山脉呈西北东南走向,地处蒙阴县南部,东西雄列,绵延百余里,总面积1125平方公里,主峰海拔1156米,为山东省第二高峰,素称“亚岱”。这里森林覆盖率高达98%,空气中负氧离子含量丰富,被誉为“天然氧吧”,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )
A. 以对面的山为参考系,自己静止不动
B. 以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
C. 以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
D. 以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身前走去
2. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿是一个国际单位制基本单位,
B. 牛顿第一定律不可以通过实验验证
C. 伽利略在研究自由落体运动规律时应用了理想实验法
D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
3. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下列有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
B. 装入瓶中的水增多时,瓶的重心升高
C. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
D. 瓶所受重力方向始终垂直向下
4. 图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 一个物体受到三个共点力的作用,如果三个力的大小分别为300N、400N、500N,则关于这三个力的合力的最小值和最大值是( )
A. 0 1000N B. 0 1200N C. 200N 1000N D. 200N 1200N
6. 如图所示,用压力F将物体A、B紧压在竖直的墙壁上保持静止状态。下列说法错误的是( )
A. 物体A受力平衡
B. 压力F与墙壁对物体B的支持力不是一对平衡力
C. 物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力
D. 物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力是一对平衡力
7. 如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对小球的压力大小为N1,木板对小球的支持力大小为N2.以木板与墙连接点为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( )
A. N1始终减小,N2始终增大
B. N1始终减小,N2始终减小
C. N1先增大后减小,N2始终减小
D. N1先增大后减小,N2先减小后增大
8. 一农家小院里有一条轻质葫芦藤(视为轻绳),上面结了三只葫芦,轻质藤1绕在横梁上与竖直方向的夹角为θ=30°,轻质藤4水平缠绕在竖直立柱上,每个葫芦的质量均为m=0.4kg,重力加速度g取10m/s2,则轻质藤3和4的拉力大小分别为( )
A. 8N B. 8N 12N C. 6N 12N D. 6N
二、多项选择题:(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有错选或不答的得0分)
9. 小明同学学完摩擦力后有了以下看法,你认为其中正确的是( )
A. 摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
B. 静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,但滑动摩擦力一定是阻力
C. 受摩擦力作用的物体,一定受到弹力作用
D. 运动的物体也可能受静摩擦力的作用
10. 如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是( )
A. 在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变
B. 在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
C. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为
D. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
11. 如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A. 作用力为 B. 作用力为 C. 摩擦力为 D. 摩擦力为
12. 如图甲所示为市面上深受儿童喜欢的一款玩具——“冲天火箭”,模型火箭被安装在竖直发射支架上,当小朋友用力一踩旁边的气囊,模型火箭会受到一个较大的气体压力而瞬间被竖直发射出去,离开支架后的运动可看成直线运动,若运动过程所受阻力大小与速率成正比,以刚开始离开支架瞬间为计时起点,火箭的速度时间图像如图乙所示,则( )
A. 过程火箭的加速度先减小后增大 B. 时刻火箭的加速度大小等于重力加速度g
C. 火箭离开支架后上升的最大高度小于 D. 若时刻火箭回到起始位置,则
三、实验题(本题共2小题,共12分。)
13. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图
(1)该实验运用的思想方法是________;
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)按照正常实验操作,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是________;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是________(填入相应的字母)
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
14. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)电火花打点计时器工作时应使用________(选填“8V”或“220V”)交流电源;
(2)如图是实验中打出的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为连续选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车在E点的瞬时速度大小为________m/s,运动的加速度大小为________m/s2(计算结果均保留2位有效数字,所用电源频率f=50Hz);
(3)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,小华根据测得的数据作出a-F图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是( )
A. 平衡摩擦力过大,且满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
B. 平衡摩擦力过大,且不满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
C. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,且满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
D. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,且不满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
(4)本实验平衡摩擦力时________(选填“需要”或“不需要”)挂钩码;若在钩码与绳子之间安装传感器,则________(选填“需要”或“不需要”)满足小车质量远大于托盘和砝码的质量,________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
四、计算题(本题共4小题,共48分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是,求:
(1)汽车经3s时速度大小;
(2)从刹车开始经过8s,汽车通过的距离。
16. 如图所示,甲图中轻绳AD跨过固定在水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为m的物体,∠ACB=60°;乙图中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为m的物体。
(1)求BC杆对C端的支持力大小是多少?
(2)求HG杆对G端的支持力大小是多少?
17. 如图所示,将水平桌面上质量为6kg的物体A用细绳绕过光滑的定滑轮与质量为1kg的物体B相连,连接A的细绳与水平方向的夹角为θ=53°,此时系统处于静止状态。已知物体A与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8。求:
(1)物体A所受摩擦力和支持力的大小;
(2)若改变物体B的质量使系统刚好能保持静止,此时物体B的质量为多大。
18. 在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角的斜面,一名游客连同滑草装置总质量,他从静止开始匀加速下滑,在时间内沿斜面滑下的位移。(不计空气阻力,取)
(1)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数;
(2)设游客滑下后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离。(游客从斜坡转入水平草坪运动时速率不变,且滑草装置与草皮间的动摩擦因数处处相同)
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蒙阴县实验中学2025~2026学年上学期月考考试
高一物理试题
一、单项选择题:(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 蒙山云蒙景区位于山东省临沂市蒙阴县,是国家5A级旅游景区、国家森林公园。蒙山山脉呈西北东南走向,地处蒙阴县南部,东西雄列,绵延百余里,总面积1125平方公里,主峰海拔1156米,为山东省第二高峰,素称“亚岱”。这里森林覆盖率高达98%,空气中负氧离子含量丰富,被誉为“天然氧吧”,是生态旅游的好去处,乘坐索道缆车不仅可以观赏怡人的风景,还能感受悬挂在高空的刺激感。对于正在乘坐索道缆车观光的某游客来说,以下说法正确的是( )
A. 以对面的山为参考系,自己静止不动
B. 以自己为参考系,看到同一缆车里的人向对面的山不断靠近
C. 以自己为参考系,看到对面的山迎面走来
D. 以所乘坐的缆车为参考系,看到两边的青山绿树向身前走去
【答案】C
【解析】
【详解】A.以对面的山为参考系,游客随缆车向山靠近,相对位置不断变化,是运动的,故A错误;
B.以自己为参考系,同一缆车里的人与自己相对位置始终不变,是静止的,不会向山靠近,故B错误;
C.以自己为参考系,假定自己静止,对面的山相对于自己的距离不断减小,因此看起来山迎面走来,故C正确;
D.以所乘坐的缆车为参考系,缆车向山运动,静止的青山绿树相对缆车的运动方向与缆车运动方向相反,即向游客身后退,而非向身前走去,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿是一个国际单位制基本单位,
B. 牛顿第一定律不可以通过实验验证
C. 伽利略在研究自由落体运动规律时应用了理想实验法
D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 牛顿是国际单位制中的导出单位,而非基本单位。
根据牛顿第二定律 ,可得 ,A错误;
B. 牛顿第一定律描述的是物体在不受外力时的运动状态,但现实中无法完全消除外力,因此无法通过实验直接验证,只能通过逻辑推理和理想实验得出,B正确;
C. 伽利略研究自由落体运动时,通过斜面实验减缓下落速度,结合数学推理得出规律,属于实验与逻辑推理结合的方法,而非理想实验法。理想实验法更适用于无法实际操作的场景,C错误;
D. 惯性由质量决定,月壤质量不变,惯性不变;
重力 ,地球表面的重力加速度 g 比月球大,因此重力增大,D错误。
故选B。
3. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下列有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )
A. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点
B. 装入瓶中的水增多时,瓶的重心升高
C. 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
D. 瓶所受重力方向始终垂直向下
【答案】A
【解析】
【详解】A.瓶的各部分都受重力作用,瓶的重心是瓶的各部分所受重力的等效作用点,故A正确;
B.瓶中不断加入水时,瓶的重心先降低后升高,故B错误;
C.瓶所受重力是由于地球对瓶的吸引力产生的,但瓶所受的重力不是地球对瓶的吸引力,故C错误;
D.重力的方向始终竖直向下,故D错误。
故选A。
4. 图中各物体均处于静止状态。图中画出了小球A所受弹力的情况,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般来讲轻质杆对物体的弹力不一定沿着杆的方向,A中小球只受重力和杆的弹力且处于静止状态,由二力平衡可得小球受到的弹力应竖直向上,故A错误;
B.B中因为绳竖直向上,如果 左边的绳有拉力的话,竖直向上的那根绳就会发生倾斜,所以左边的绳没有拉力,故B错误;
D对于球与面接触的弹力方向,过接触点垂直于接触面(即在接触点与球心的连线上),即图中大半圆对小球的支持力 应是沿过小球与圆接接触点的半径,且指向圆心的弹力,故D错误;
C.球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),而指向受力物体,故C正确。
故选C。
5. 一个物体受到三个共点力的作用,如果三个力的大小分别为300N、400N、500N,则关于这三个力的合力的最小值和最大值是( )
A. 0 1000N B. 0 1200N C. 200N 1000N D. 200N 1200N
【答案】B
【解析】
【详解】共点力同向时合力最大,公式为
根据力的合成规律,两个较小力300N、400N的合力范围为
代入得
第三个力500N处于该合力范围内,因此可调整力的方向,让300N、400N的合力与500N大小相等、方向相反,总合力为0,即
故选B。
6. 如图所示,用压力F将物体A、B紧压在竖直的墙壁上保持静止状态。下列说法错误的是( )
A. 物体A受力平衡
B. 压力F与墙壁对物体B的支持力不是一对平衡力
C. 物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力
D. 物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A处于静止状态,所以受力平衡,A正确,不符合题意;
B.压力F与墙壁对物体B的支持力没有作用在一个物体上,不是一对平衡力,B正确,不符合题意;
C.物体A对物体B的压力与物体B对物体A的支持力是一对相互作用力,C正确,不符合题意;
D.物体B所受的重力等于 A对B的摩擦力与墙壁对物体B的摩擦力之和,所以物体B所受的重力与墙壁对物体B的摩擦力不是一对平衡力,D错误,符合题意。
故选D。
7. 如图所示,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对小球的压力大小为N1,木板对小球的支持力大小为N2.以木板与墙连接点为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( )
A. N1始终减小,N2始终增大
B. N1始终减小,N2始终减小
C. N1先增大后减小,N2始终减小
D. N1先增大后减小,N2先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】小球受重力G、墙面对球的压力N1、木板对小球的支持力N2而处于平衡状态。由平衡条件知N1、N2的合力与G等大反向,θ增大时,画出多个平行四边形,如图
由图可知在θ增大的过程中,N1始终减小,N2始终减小,B正确。
故选B。
8. 一农家小院里有一条轻质葫芦藤(视为轻绳),上面结了三只葫芦,轻质藤1绕在横梁上与竖直方向的夹角为θ=30°,轻质藤4水平缠绕在竖直立柱上,每个葫芦的质量均为m=0.4kg,重力加速度g取10m/s2,则轻质藤3和4的拉力大小分别为( )
A. 8N B. 8N 12N C. 6N 12N D. 6N
【答案】A
【解析】
【详解】对三个葫芦的整体分析可知,轻质藤4的拉力大小
对最下面的葫芦分析可知
故选A。
二、多项选择题:(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但选不全的得2分,有错选或不答的得0分)
9. 小明同学学完摩擦力后有了以下看法,你认为其中正确的是( )
A. 摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
B. 静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,但滑动摩擦力一定是阻力
C. 受摩擦力作用的物体,一定受到弹力作用
D. 运动的物体也可能受静摩擦力的作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.摩擦力的方向与物体相对运动或相对运动趋势方向相反,与物体的运动方向无关,可能相同也可能相反。例如,人走路时,地面给脚的静摩擦力方向与人的运动方向相同,A正确;
B.静摩擦力和滑动摩擦力都可以是动力或阻力。例如,物体静止放到有速度的传送带上时,物体受到传送带给物体的滑动摩擦力,为物体提供和传送带运动方向一致的动力,B错误;
C.摩擦力产生的条件包括接触面粗糙、存在弹力、有相对运动或相对运动趋势,因此受摩擦力作用的物体一定受到弹力,C正确;
D.运动的物体可能受静摩擦力作用。例如,手握住一只粉笔向上运动,同时保证粉笔和手相对静止,此时粉笔运动,粉笔同时受到手给粉笔的静摩擦力,D正确;
故选ACD。
10. 如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是( )
A. 在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变
B. 在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
C. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为
D. 在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsinθ
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AB.设小球静止时BC绳的拉力为F,AC橡皮筋的拉力为T,由平衡条件可得
Fcosθ=mg,Fsinθ=T
解得
F=,T=mgtanθ
在AC被突然剪断的瞬间,BC上的拉力F发生了突变,小球的加速度方向沿与BC垂直的方向且斜向下,大小为
a=gsinθ
B正确,A错误;
CD.在BC被突然剪断的瞬间,橡皮筋AC的拉力不变,小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC方向斜向下,故加速度
a=
C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A. 作用力为 B. 作用力为 C. 摩擦力为 D. 摩擦力为
【答案】BC
【解析】
【详解】A B.设斜杆的弹力大小为,以水平横杆和重物为整体,竖直方向根据受力平衡可得
解得
A错误,B正确;
C D.以其中一斜杆为研究对象,其受力如图所示
可知每根斜杆受到地面的作用力应与平衡,即大小为,每根斜杆受到地面的摩擦力为
C正确;D错误。
故选BC。
12. 如图甲所示为市面上深受儿童喜欢的一款玩具——“冲天火箭”,模型火箭被安装在竖直发射支架上,当小朋友用力一踩旁边的气囊,模型火箭会受到一个较大的气体压力而瞬间被竖直发射出去,离开支架后的运动可看成直线运动,若运动过程所受阻力大小与速率成正比,以刚开始离开支架瞬间为计时起点,火箭的速度时间图像如图乙所示,则( )
A. 过程火箭的加速度先减小后增大 B. 时刻火箭的加速度大小等于重力加速度g
C. 火箭离开支架后上升的最大高度小于 D. 若时刻火箭回到起始位置,则
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像斜率代表加速度,过程火箭图像的斜率一直在减小,所以火箭的加速度一直减小,故A错误;
B.设火箭运动过程所受阻力大小满足,为比例系数,为速率,时刻火箭速度为,阻力,合力等于重力,因此加速度大小等于重力加速度,故B正确;
C.过程曲线与时间轴围成的面积代表上升的高度,上升过程图像为向下凹的曲线,曲线位于连接与的直线下方,因此曲线与时间轴围成的面积小于三角形面积,即上升最大高度小于,故C正确;
D.上升过程平均加速度大于,下降过程平均加速度小于,上升与下落的位移大小相等,由可知,下落时间大于上升时间,因此总时间,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共12分。)
13. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图
(1)该实验运用的思想方法是________;
A. 等效替代法 B. 控制变量法 C. 理想模型法
(2)按照正常实验操作,图乙中的与两力中,方向一定沿方向的是________;
(3)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为________N
(4)某同学认为在此过程中必须注意以下几项,其中正确的是________(填入相应的字母)
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
D. 在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E. 在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置
【答案】(1)A (2)
(3)2.00 (4)DE
【解析】
【小问1详解】
本实验在操作过程中,要求每次拉橡皮筋时都要使结点达到同一位置O点,这样几个力的作用效果就和一个力的作用效果相同,所以本实验采用的是等效替代法,故选A。
【小问2详解】
图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧秤拉力合力的理论值,而是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力,是合力的实际值,所以一定沿AO方向的是。
【小问3详解】
弹簧测力计的最小分度值为0.1N,弹簧秤的读数为2.00N。
【小问4详解】
A.为减小力的方向的测量误差,两根细绳可以适当长些,但不需要等长,故A错误;
BC.只有当两个弹簧秤拉力大小相等时,橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上,而本实验中两个弹簧秤的拉力大小并不要求一定相等,故BC错误;
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行,从而减小力的测量误差,故D正确;
E.在用两个弹簧秤同时拉细绳时,必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置,从而确保两次力的作用效果相同,故E正确。
故选DE。
14. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)电火花打点计时器工作时应使用________(选填“8V”或“220V”)交流电源;
(2)如图是实验中打出的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为连续选取的7个计数点,相邻两计数点间还有4个点未画出,则小车在E点的瞬时速度大小为________m/s,运动的加速度大小为________m/s2(计算结果均保留2位有效数字,所用电源频率f=50Hz);
(3)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,小华根据测得的数据作出a-F图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是( )
A. 平衡摩擦力过大,且满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
B. 平衡摩擦力过大,且不满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
C. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,且满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
D. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,且不满足小车质量远大于托盘和砝码的质量
(4)本实验平衡摩擦力时________(选填“需要”或“不需要”)挂钩码;若在钩码与绳子之间安装传感器,则________(选填“需要”或“不需要”)满足小车质量远大于托盘和砝码的质量,________(选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。
【答案】(1)220V
(2) ①. 1.1 ②. 2.0 (3)D
(4) ①. 不需要 ②. 不需要 ③. 需要
【解析】
【小问1详解】
电火花打点计时器工作时应使用220V交流电源。
【小问2详解】
[1]相邻两计数点间还有4个点未画出,则相邻两计数点之间时间间隔;E点的瞬时速度大小等于之间的平均速度为
[2]根据逐差法可得加速度为
【小问3详解】
①图像不过原点,当力F增加到一定值时才有加速度,则可能原因是:未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足;②图像末端发生弯曲的可能原因是:砂和砂桶的质量过大,未保证小车质量远大于所挂砂和砂桶的总质量。
故选D。
【小问4详解】
[1]为平衡小车受到的阻力,需要调节木板倾角,使小车在不挂钩码时在木板上拖着纸带能做匀速运动,可知平衡摩擦力时,不需要挂钩码。
[2]若在钩码与绳子之间安装传感器,则绳子拉力可通过传感器测量得出,不需要用钩码重力近似代替绳子拉力,即不需要满足小车质量远大于所挂砂和砂桶的总质量。
[3]为了使小车所受合力为绳子拉力,仍然需要平衡摩擦力。
四、计算题(本题共4小题,共48分,解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)
15. 汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是,求:
(1)汽车经3s时速度大小;
(2)从刹车开始经过8s,汽车通过的距离。
【答案】(1)4m/s
(2)25m
【解析】
【小问1详解】
设汽车减速到零的时间为,则有
因,则汽车3s末仍在运动,故汽车经3s时速度大小为
【小问2详解】
因,即汽车8s内通过的距离等于汽车5s内通过的距离,则有
16. 如图所示,甲图中轻绳AD跨过固定在水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为m的物体,∠ACB=60°;乙图中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量也为m的物体。
(1)求BC杆对C端的支持力大小是多少?
(2)求HG杆对G端的支持力大小是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对甲图中的C点受力分析如图所示
甲图中,与的合力沿与的夹角的角平分线方向,与与的合力等大反向
故杆对C端的支持力大小是
【小问2详解】
对乙图中的G点受力分析如图所示
乙图中,杆提供的弹力沿杆水平向右,与的合力与等大反向,则有
解得
故HG杆对G端的支持力大小是
17. 如图所示,将水平桌面上质量为6kg的物体A用细绳绕过光滑的定滑轮与质量为1kg的物体B相连,连接A的细绳与水平方向的夹角为θ=53°,此时系统处于静止状态。已知物体A与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8。求:
(1)物体A所受摩擦力和支持力的大小;
(2)若改变物体B的质量使系统刚好能保持静止,此时物体B的质量为多大。
【答案】(1)6N,52N
(2)3kg
【解析】
【小问1详解】
对B,由平衡条件得细绳的拉力为
以A为研究对象,受力分析如图所示
根据平衡条件,在水平方向有
在竖直方向有
联立解得,
【小问2详解】
刚好能保持静止,此时物体A的摩擦力等于最大静摩擦力fmax,对A受力分析,在水平方向有
在竖直方向有
其中,
联立解得
18. 在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角的斜面,一名游客连同滑草装置总质量,他从静止开始匀加速下滑,在时间内沿斜面滑下的位移。(不计空气阻力,取)
(1)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数;
(2)设游客滑下后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离。(游客从斜坡转入水平草坪运动时速率不变,且滑草装置与草皮间的动摩擦因数处处相同)
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由运动学公式
代入数据解得
沿斜面方向,由牛顿第二定律得
联立代入数据解得
(2)取水平向右为正方向,下滑后的速度,由
可得
在水平面上
到游客停止时
代入数据解得
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