内容正文:
青铜峡市第一中学高一年级12月月考物理试卷(A卷)
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题,共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分。
1. 如图所示,对下列课本插图描述正确的是( )
A. 图甲屏幕上所显示的“127km/h”为动车行驶的平均速度大小
B. 由图乙可推出所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处
C. 图丙的实验可以证明,在真空中轻的物体和重的物体下落的一样快
D. 图丁中,汽车速度减小时,加速度方向与汽车运动方向相同
2. 两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出),从出发到相遇时,描述两人运动情况的物理量相同的是( )
A. 路程 B. 位移 C. 速度 D. 平均速率
3. ETC电子不停车收费系统大大缩短了车辆通过收费站的时间,下列描述汽车利用该系统通过收费站的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
5. 我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示,一架小型无人机运送物资开展应急救援,忽略空气阻力影响,无人机在空中匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的
B. 绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力
C. 绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力
D. 物资对绳子的拉力就是物资受到的重力
6. 如图所示,高三某班高考倒计时牌通过一根轻绳跨在教室墙壁的钉子上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,,倒计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦,则平衡时绳中的张力大小为( )
A. B. C. D. G
7. 如图所示,飞船与空间站对接后,在推力作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,已知飞船和空间站之间的相互作用力大小为F,则推力大小为( )
A. B. C. D.
8. 电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg,启动平衡车后,车由静止开始向前做直线运动,某时刻关闭动力,最后停下来,其图像如图所示.假设平衡车受到阻力恒为F,取,则( )
A. 平衡车受到地面阻力
B. 平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
C. 平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D. 平衡车在加速段的动力大小10.8N
9. 倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosa B. 木块对斜面体的压力大小是mg
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα D. 桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
10. 在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是( )
A. 升降机可能以0.8g的加速度加速上升
B. 升降机可能匀速度下降
C. 升降机可能以0.2g的加速度减速上升
D. 升降机可能以0.8g的加速度减速下降
11. 如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g。若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 ( )
A. aA=aB=0 B. aA=2g,aB=0
C. aA=g,aB=0 D. aA=2g,aB=0
12. 质量为m的小球系在轻绳的下端.若在小球上施加一个力F,使小球在如图所示的位置保持静止,悬线偏离竖直方向的夹角,则力F的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题,共12分(在每小题给出的四个选项中,有两个或者两个以上选项正确,选对得4分,少选得2分,选错或不答的得0分)
13. 如图所示,体育课同学们在练习排球。某同学在一次练习中用手把排球以5m/s的速度竖直向上垫起,然后排球落地。该同学垫球时,手距离地面的高度为1m,不计空气阻力,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 排球上升的时间为1.0s
B. 排球上升到最高点时距地面的高度为2.25m
C. 排球下落的时间为0.5s
D. 排球落地的速度大小为
14. 如图所示,两个光滑斜面在B处平滑连接,小球在A点获得大小为8m/s的速度沿斜面向上运动,到达B点时速度大小为6m/s,到达C点时速度减为0。已知AB=BC,下列说法正确的是( )
A. 小球在、段的加速度大小之比为:
B. 小球在、段运动时间之比为:
C. 小球经过中间位置时速度大小为
D. 小球由A运动到C平均速率为
15. 某高铁站的安全检查仪的水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 始终受三个力的作用
B. 先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 用时2.25s
D. 相对传送带运动了0.5m
三、实验题(16,17、题为实验题,每空2分,共 16分)
16. 如题图 1 所示, 在 “探究两个互成角度的力的合成规律” 实验中, 橡皮条的一端连接轻质小圆环, 另一端固定在纸板上的 点。某同学用两个弹簧测力计共同拉动小圆环,使小圆环在拉力 和 的作用下静止在 点,并记录了 点的位置及拉力 的大小和方向。随后只用一个弹簧测力计将小圆环拉到 点,并记录拉力 的大小和方向。最后,该同学以 和 为邻边作出平行四边形并画出其对角线 ,同时在该图上作出力 , 如图 2 所示。在该实验中, 和 共同的作用效果与力 单独的作用效果相同, 即为 和 的合力。
(1)本实验主要采用的科学方法是_____(填正确答案标号)。
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
(2)图 2 中的力 和 ,一定沿橡皮条 方向的是_____(选填 “ ” 或 “ ”)。
(3)在另一次实验中,该同学重新调整了弹簧测力计的方向(如图 3 所示),调整后发现小圆环的位置变了,但他想把小圆环拉回到 点。请问他是否可以保持拉力方向不变,仅通过调节弹簧测力计的拉力大小来实现上述目的 (已知弹簧测力计量程足够大)?_____ (选填 “可以” 或 “不可以”)。
17. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置:
(1)下列做法正确的是________
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B.将砝码桶用细线通过定滑轮拴在小车上,通过调节木板的倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力
C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度
(2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是钩码的质量要___________(填“等于”“远小于”或“远大于”)小车的质量;
(3)打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如下图乙所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图乙所示(单位:cm)。在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=______m/s,小车的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字);
(4)有一位同学通过实验测量作出了如图丙中的A图线。试分析:A图线不通过坐标原点的原因是_________。
四、计算题(19-21题共3道题 36分,解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,只写出最后答案不得分。有单位的数值,答案必须写出单位。)
18. 2023年春节前后,黑龙江“冰雪游”火热,冰上娱乐项目深受人们的喜爱。如图所示,小朋友坐在冰车上,大人用的水平恒力推冰车,使小朋友和冰车一起在水平冰面上从静止开始做匀加速直线运动。小朋友和冰车总质量,不计冰车和冰面之间的摩擦力。求:
(1)小朋友和冰车一起运动的加速度大小;
(2)经过时间,小朋友和冰车滑行的距离;
(3)在第末,小朋友和冰车的速度大小。
19. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
20. 如图所示,一位滑雪者从倾角θ=37°的斜坡上A处由静止开始自由下滑,经过4s滑至坡底B后进入水平雪道(B处有一光滑小圆弧与两雪道平滑连接),最终停在C处;已知滑雪板与斜坡雪地间的动摩擦因数μ1=0.25,BC的长度为64m,(不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑雪者在倾斜雪道上的加速度的大小a;
(2)滑雪者在倾斜雪道上的位移的大小x
(3)滑雪板与水平雪地间的动摩擦因数μ2。
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青铜峡市第一中学高一年级12月月考物理试卷(A卷)
总分:100分 考试时间:75分钟
一、单项选择题,共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得3分,选错或不答的得0分。
1. 如图所示,对下列课本插图描述正确的是( )
A. 图甲屏幕上所显示的“127km/h”为动车行驶的平均速度大小
B. 由图乙可推出所有形状规则的物体的重心均在其几何中心处
C. 图丙的实验可以证明,在真空中轻的物体和重的物体下落的一样快
D. 图丁中,汽车速度减小时,加速度方向与汽车运动方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.屏幕上所显示的“127km/h”为动车行驶的瞬时速度大小,故A错误;
B.只有质量分布均匀、形状规则的物体其重心才在其几何中心,故B错误;
C.真空中两物体只受重力,根据牛顿第二定律可知,加速度相同,则两物体下落的一样快,故C正确;
D.汽车速度减小时,加速度方向与汽车运动方向相反,故D错误。
故选C。
2. 两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出),从出发到相遇时,描述两人运动情况的物理量相同的是( )
A. 路程 B. 位移 C. 速度 D. 平均速率
【答案】B
【解析】
【详解】B.根据题意,两个人的初、末位置相同,则位移相同,故B正确;
AD.由于F点位置未知,则路程、平均速率不一定相同,故AD错误;
C.两人做曲线运动,速度方向一直在变化,则速度不相同,故C错误。
故选B。
3. ETC电子不停车收费系统大大缩短了车辆通过收费站的时间,下列描述汽车利用该系统通过收费站的图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车经过收费站时,先减速后加速,不停车经过收费站,则最小速度不为零,在x-t图像中图线的斜率先减小,后增大,但不为零,在v-t图像中速度先减小后增大,最小速度不为零。
故选C。
4. 甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动,甲的图像和乙的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 内,甲物体做曲线运动,在末回到出发点
B. 内,甲、乙两物体位移大小都为零
C. 第内甲、乙两物体速度方向相同
D. 第末到第末甲的位移大小为,乙的位移大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.0~6s内,甲物体做直线运动,在6s末回到出发点,故A错误;
B.0~6s内,甲的位移
x甲=0
根据v-t图像与时间轴围成的“面积”表示位移知0~6s内乙物体的位移为0,故B正确;
C.根据x-t图像的斜率表示速度,知第4 s内甲的速度为负;由v-t图像知第4s内乙物体速度为负,则第4秒内甲、乙两物体速度方向相同,故C正确;
D.由图像可知,2~4 s内甲的位移大小为8 m,乙的位移大小为零,故D错误。
故选BC。
5. 我国的无人机技术在民用领域取得了显著的进步和发展。如图所示,一架小型无人机运送物资开展应急救援,忽略空气阻力影响,无人机在空中匀速上升过程中,下列说法正确的是( )
A. 物资对绳子的拉力是由于绳子的形变产生的
B. 绳子对物资的拉力大于物资对绳子的拉力
C. 绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力
D. 物资对绳子的拉力就是物资受到的重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.物资对绳子的拉力是由于物资的形变产生的,A错误;
B.绳子对物资的拉力与物资对绳子的拉力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反,B错误;
C.物资受重力及绳子的拉力,在这两个力的作用下匀速上升,所以绳子对物资的拉力与物资受到的重力是一对平衡力,C正确;
D.物资对绳子的拉力属于弹力,物资受到的重力是由于地球的吸引产生的,二者不是同一性质的力,D错误。
故选C。
6. 如图所示,高三某班高考倒计时牌通过一根轻绳跨在教室墙壁的钉子上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,,倒计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦,则平衡时绳中的张力大小为( )
A. B. C. D. G
【答案】C
【解析】
【详解】因不计一切摩擦,则有
由于,则两绳子与竖直方向的夹角为,根据平衡条件可得
解得中的张力大小为
故选C。
7. 如图所示,飞船与空间站对接后,在推力作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M,已知飞船和空间站之间的相互作用力大小为F,则推力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设推力大小为,以飞船与空间站为整体,根据牛顿第二定律可得
以空间站为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得
故选C。
8. 电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg,启动平衡车后,车由静止开始向前做直线运动,某时刻关闭动力,最后停下来,其图像如图所示.假设平衡车受到阻力恒为F,取,则( )
A. 平衡车受到地面阻力
B. 平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
C. 平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D. 平衡车在加速段的动力大小10.8N
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,关闭动力时平衡车的加速度大小
则平衡车受到地面阻力为
故A错误;
B.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知平衡车整个运动过程中的位移大小为
则平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为
故B正确,C错误;
D.平衡车在加速段的加速度大小为
根据牛顿第二定律可知
解得平衡车在加速段的动力大小为
故D错误。
故选B。
9. 倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块静止在斜面体上,下列说法正确的是( )
A. 木块受到的摩擦力大小是mgcosa B. 木块对斜面体的压力大小是mg
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosα D. 桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g
【答案】D
【解析】
【详解】AB.先对木块受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,有
,
由牛顿第三定律可知,木块对斜面体的压力大小为
故AB错误;
CD.对和整体受力分析,受重力和支持力,二力平衡,故桌面对斜面体的支持力为,桌面对斜面体的静摩擦力为零,故C错误,D正确;
故选D。
10. 在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是( )
A. 升降机可能以0.8g的加速度加速上升
B. 升降机可能匀速度下降
C. 升降机可能以0.2g的加速度减速上升
D. 升降机可能以0.8g的加速度减速下降
【答案】C
【解析】
【详解】人站在磅秤上受重力和支持力,发现了自己的体重减少了20%,处于失重状态,具有向下的加速度,根据牛顿第二定律得出:
,方向向下
那么此时的运动可能是以0.2g的加速度减速上升,也可能是以0.2g的加速度加速下降。
A. 升降机可能以0.8g的加速度加速上升与分析不符,故A错误。
B. 升降机可能匀速度下降与分析不符,故B错误。
C. 升降机可能以0.2g的加速度减速上升与分析相符,故C正确。
D. 升降机可能以0.8g的加速度减速下降与分析不符,故D错误。
11. 如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g。若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 ( )
A. aA=aB=0 B. aA=2g,aB=0
C. aA=g,aB=0 D. aA=2g,aB=0
【答案】D
【解析】
【详解】设两个小球的质量都为m,以A、B两小球整体作为研究对象,A处于静止状态受力平衡,由平衡条件得细线拉力
剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化,A球受到的合力与原来细线的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得
B球的受力情况不变,则加速度仍为0。
故选D。
12. 质量为m的小球系在轻绳的下端.若在小球上施加一个力F,使小球在如图所示的位置保持静止,悬线偏离竖直方向的夹角,则力F的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
外力F和绳子拉力的合力与重力等值反向,从图上看出,合力一定,绳子拉力方向一定,当外力F与绳子拉力方向垂直时,外力F有最小值
F=mgsinθ
故选B。
二、多项选择题,共12分(在每小题给出的四个选项中,有两个或者两个以上选项正确,选对得4分,少选得2分,选错或不答的得0分)
13. 如图所示,体育课同学们在练习排球。某同学在一次练习中用手把排球以5m/s的速度竖直向上垫起,然后排球落地。该同学垫球时,手距离地面的高度为1m,不计空气阻力,重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 排球上升的时间为1.0s
B. 排球上升到最高点时距地面的高度为2.25m
C. 排球下落的时间为0.5s
D. 排球落地的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.排球上升的时间为,故A错误;
B.排球上升的高度为
则排球上升到最高点时距地面的高度为,故B正确;
CD.根据,可得排球下落的时间为
则排球落地的速度大小为,故C错误,D正确。
故选BD。
14. 如图所示,两个光滑斜面在B处平滑连接,小球在A点获得大小为8m/s的速度沿斜面向上运动,到达B点时速度大小为6m/s,到达C点时速度减为0。已知AB=BC,下列说法正确的是( )
A. 小球在、段的加速度大小之比为:
B. 小球在、段运动时间之比为:
C. 小球经过中间位置时速度大小为
D. 小球由A运动到C平均速率为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.对AB段,根据速度位移公式
解得
同理,BC段的加速度为
解得,故A错误;
B.根据平均速度的推论知,AB段有
解得
同理,BC段有
解得运动的时间
则,故B正确;
C.根据推论可知BC段中间位置时的速度大小,故C正确;
D.物体由A运动到C的平均速率为,故D正确。
故选BCD。
15. 某高铁站的安全检查仪的水平传送装置可简化为如图所示模型,紧绷的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率向左运行。乘客把可视为质点的行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带长度即A、B间的距离为2m,g取10m/s2,行李在被传送到B处过程中( )
A. 始终受三个力的作用
B. 先受向左的滑动摩擦力,后不受摩擦力
C. 用时2.25s
D. 相对传送带运动了0.5m
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.行李相对传送带滑动过程受重力,支持力和向左的滑动摩擦力,当行李与传送带共速后只受重力与支持力,不受摩擦力,故A错误,B正确;
C.行李刚放在传送带上时做匀加速直线运动,加速度大小为
匀加速阶段位移为
行李加速到与传送带速度相等需要的时间
共速后行李做匀速直线运动,匀速运动的时间为
所以行李运动的总时间为,故C正确;
D.行李相对传送带滑动的距离为,故D错误。
故选BC。
三、实验题(16,17、题为实验题,每空2分,共 16分)
16. 如题图 1 所示, 在 “探究两个互成角度的力的合成规律” 实验中, 橡皮条的一端连接轻质小圆环, 另一端固定在纸板上的 点。某同学用两个弹簧测力计共同拉动小圆环,使小圆环在拉力 和 的作用下静止在 点,并记录了 点的位置及拉力 的大小和方向。随后只用一个弹簧测力计将小圆环拉到 点,并记录拉力 的大小和方向。最后,该同学以 和 为邻边作出平行四边形并画出其对角线 ,同时在该图上作出力 , 如图 2 所示。在该实验中, 和 共同的作用效果与力 单独的作用效果相同, 即为 和 的合力。
(1)本实验主要采用的科学方法是_____(填正确答案标号)。
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
(2)图 2 中的力 和 ,一定沿橡皮条 方向的是_____(选填 “ ” 或 “ ”)。
(3)在另一次实验中,该同学重新调整了弹簧测力计的方向(如图 3 所示),调整后发现小圆环的位置变了,但他想把小圆环拉回到 点。请问他是否可以保持拉力方向不变,仅通过调节弹簧测力计的拉力大小来实现上述目的 (已知弹簧测力计量程足够大)?_____ (选填 “可以” 或 “不可以”)。
【答案】(1)B (2)F
(3)可以
【解析】
【小问1详解】
实验中采用的方法是,用两个弹簧共同作用的效果,代替另外一个弹簧单独作用的效果,属于等效替代法的应用。
故选B。
【小问2详解】
是合力的理论值 ,是合力的实际值,它一定在AO方向上。
【小问3详解】
可以保持拉力方向不变,仅通过调节弹簧测力计的拉力大小来实现把小圆环拉回到 点的目的。 小圆环拉回到 点,合力不变,倒过来想,一个力可以有N 多种分解方法。这样就容易理解了。
17. 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置:
(1)下列做法正确的是________
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行
B.将砝码桶用细线通过定滑轮拴在小车上,通过调节木板的倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力
C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度
(2)要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是钩码的质量要___________(填“等于”“远小于”或“远大于”)小车的质量;
(3)打点计时器所用的电源频率为50Hz,实验得到的一条纸带如下图乙所示,纸带上每相邻的两个计数点之间都有四个点未画出。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图乙所示(单位:cm)。在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为v1=______m/s,小车的加速度a=___________m/s2(保留两位有效数字);
(4)有一位同学通过实验测量作出了如图丙中的A图线。试分析:A图线不通过坐标原点的原因是_________。
【答案】 ①. AD##DA ②. 远小于 ③. 0.18 ④. 0.75 ⑤. 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【详解】(1)[1]A.在实验过程中调节滑轮的高度,使牵引小车的细线与长木板保持平行,A正确;
B.平衡摩擦力时不需要栓细线和砝码桶,B错误;
C.实验时,先接通打点计时器的电源再放开小车,C错误;
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板的倾斜度平衡摩擦,D正确;
故选AD;
(2)[2]根据牛顿第二定律,对小车有
对砝码桶内砝码有
联立可得
可知要使细线的拉力约等于钩码的总重力,应满足的条件是钩码的质量要远小于小车的质量;
(3)[3]在计数点1所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度为
[4] 小车的加速度为
(4)[5]丙图中有一定的作用力才产生加速度A图线不通过坐标原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。
四、计算题(19-21题共3道题 36分,解答应写出必要的文字说明、方程式或重要的演算步骤,只写出最后答案不得分。有单位的数值,答案必须写出单位。)
18. 2023年春节前后,黑龙江“冰雪游”火热,冰上娱乐项目深受人们的喜爱。如图所示,小朋友坐在冰车上,大人用的水平恒力推冰车,使小朋友和冰车一起在水平冰面上从静止开始做匀加速直线运动。小朋友和冰车总质量,不计冰车和冰面之间的摩擦力。求:
(1)小朋友和冰车一起运动的加速度大小;
(2)经过时间,小朋友和冰车滑行的距离;
(3)在第末,小朋友和冰车的速度大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)以小朋友和冰车为对象,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
(2)根据匀变速直线运动位移时间关系,经过时间,小朋友和冰车滑行的距离为
(3)根据匀变速直线运动速度时间关系,在第末,小朋友和冰车的速度大小
19. 如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
【答案】(1)10m/s;(2)20m;(3)3s
【解析】
【详解】(1)物体从地面上升15m的过程中,有
可得绳子断裂时,物体的速度大小为
(2)绳子断裂后,物体做竖直上抛运动,则有
绳子断裂后,物体上升的高度为
所以物体距离地面的最大高度为
(3)绳子断裂后,物体落地时间为t,有
即
解得
20. 如图所示,一位滑雪者从倾角θ=37°的斜坡上A处由静止开始自由下滑,经过4s滑至坡底B后进入水平雪道(B处有一光滑小圆弧与两雪道平滑连接),最终停在C处;已知滑雪板与斜坡雪地间的动摩擦因数μ1=0.25,BC的长度为64m,(不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑雪者在倾斜雪道上的加速度的大小a;
(2)滑雪者在倾斜雪道上的位移的大小x
(3)滑雪板与水平雪地间的动摩擦因数μ2。
【答案】(1)
(2)
(3)0.2
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律mgsin37°-f=ma1
又,
得
【小问2详解】
根据
解得
【小问3详解】
到B点的速度v=a1t=16m/s
设滑雪者在水平雪道上滑行得加速度大小a2,则
得a2=2m/s2
根据
可得μ2=0.2
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