精品解析:山东省菏泽市国花学校2025-2026学年高一上学期月考物理试题
2026-09-03
|
2份
|
24页
|
117人阅读
|
0人下载
内容正文:
菏泽国花学校2025-2026学年高一第一学期阶段性教学质量检测
物理试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列单位中,都属于国际单位制的基本单位的一组是( )
A. m m/s m/s2 B. m N s
C. cm m/s min D. kg m s
2. 下列关于力和运动的说法正确的是( )
A. 人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后,将落在车厢内的起跳点
B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明物体受的力越大,运动速度越大
C. 汽车刹车时,速度大难以刹停,速度小容易刹停,这说明物体的速度越大,惯性越大
D. 一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明运动需要力来维持
3. 如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是:( )
A. 从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程,
B. 从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C. 从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D. 速度达到最大时加速度也达到最大
4. 烟花爆竹从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动,2s后到达最高点并爆炸,已知爆炸点距地面的高度为30m,爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定,取重力加速度大小,则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小之比为( )
A. 1.25 B. 1 C. 0.5 D. 0.25
5. 如图所示,一车放在水平面上,车内放一质量为2kg的物块,物块与车厢的右侧壁间有一压缩的弹簧,弹簧压在右侧壁上的力传感器上,车静止时,力传感器的示数为10N。若车向右做匀加速运动,加速度大小为2m/s2时,物块与车之间刚好要滑动,则物块与车之间的最大静摩擦力大小为( )
A. 24N B. 20N
C. 14N D. 10N
6. 如图所示为某架货机起飞后在竖直方向的速度与时间图像,下列说法正确的是( )
A. 飞机在1200s时位置最高
B. 500s时飞行员对座椅的压力小于飞行员受到的重力
C. 1200s时飞机开始向下飞行
D. 1350s时飞行员处于失重状态
7. 灯笼起源于1800多年前的西汉时期。每年的元宵节前后,人们挂起象征团圆意义的春节灯笼来营造喜庆的氛围。现用三根等长的轻质细绳悬挂起两个质量均为m的灯笼,细绳CD水平,另外两根细绳与水平天花板所成的角均为θ,如图所示。设细绳AC上的拉力大小为,细绳CD上的拉力大小为。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 保持绳长不变,仅将结点A缓慢向右移动少许,将变大
D. 保持绳长不变,仅将结点A缓慢向右移动少许,将变大
8. 如图所示,物块a、b放在水平桌面上,一轻质弹簧水平放置,左端和右端分别与竖直墙面和a连接,a、b间用轻绳1连接,轻绳2跨过定滑轮与b和物块c连接,轻绳1和2桌面上的部分保持水平,整个系统处于静止状态。已知a的质量为2m、b和c的质量都为m,不计一切摩擦,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 轻绳1烧断后瞬间,物块a的加速度大小为g
B. 轻绳1烧断后瞬间,轻绳2上的拉力为mg
C. 轻绳2烧断后瞬间,物块a的加速度大小为
D. 轻绳2烧断后瞬间,轻绳1上的拉力为零
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 在加速度大小为a的匀减速下降的电梯中,有一个质量为m的人,下列说法正确的是( )
A. 此人对地球的吸引力大小为
B. 此人受到的重力为
C. 此人超重
D. 此人对电梯的压力大小为
10. 如图所示,质量分别为,的A、B两物块用轻细绳连接放在水平面上,用水平拉力F拉A,使它们一起匀加速运动,A、B与水平面的动摩擦因数均为,为了增大轻细绳上的拉力,可行的办法是( )
A. 减小A的质量 B. 减小B的质量
C. 增加拉力F D. 增大动摩擦因数
11. 中学生必须掌握足够的网络鉴别能力、信息素养和自我管理能力,形成科学合理的绿色上网习惯。某同学用单手通过手机查阅学习资料的情景如图所示,手机始终处于静止状态。下列说法错误的是( )
A. 手机受到的合力为零
B. 手对手机的力就是手机所受到的重力
C. 若大拇指加大力度则手机受到的合力变大
D. 大拇指向上滑动浏览信息时,大拇指受到的一定是滑动摩擦力
12. 热气球下面吊着一个箱子,在地面从静止开始竖直向上运动,一段时间后,悬吊箱子的绳子断开,箱子运动的v-t图象如图所示,运动过程中箱子受到的空气阻力恒定,g取10m/s2,则下列判断正确的是( )
A. t=3s时刻,箱子上升到最高点 B. 箱子上升的最大高度为24m
C. 空气阻力与箱子重力之比为1:4 D. 悬吊箱子的绳子张力与箱子重力之比为8:5
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13. 某同学用如图所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,橡皮条的一端固定在水平木板上的P点,另一端系有两个绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,将橡皮条拉至某一位置O。再只用一个弹簧测力计,通过绳套把橡皮条拉到与前面相同的位置O。
(1)为完成该实验,下述必须有的步骤是______(填正确选项前的字母)。
A. 测量细绳的长度
B. 测量橡皮条的原长
C. 记录弹簧测力计的示数
D. 记录结点O的位置
E. 通过细绳记录拉力的方向
(2)下列关于操作过程的说法正确的是______(填正确选项前的字母)。
A. 橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内
B. 两细绳之间的夹角一定要取90°,以便计算合力的大小
C. 拉橡皮条的细绳要短一些,标记同一细绳方向的两点要近一些
D. 弹簧测力计的示数适当大些有利于减小误差
E. 同一次实验中,用一只弹簧测力计拉橡皮条时,结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合
(3)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
14. 某同学用图示装置探究加速度与力的关系。
(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运动,并打出纸带进行检验,下图中的三条纸带能表明平衡阻力恰当的是( )
A.
B.
C.
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出),测得。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车的加速度a=______(结果保留两位有效数字)。
(3)将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上,实验中钩码的质量______(选填“需要”或“不需要”)满足远小于小车的质量。
(4)若实验时交变电流的频率f=46Hz,实验者仍按50Hz的频率计算,则测得的加速度数值______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
15. 如图,质量M=4kg的一只长方体形空箱子在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动,箱子与水平面间的动摩擦因数。这时箱子内一个质量m=1kg的物块恰好能静止在后壁上。物块与箱子内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。求:
(1)箱子对物块弹力的大小;
(2)水平拉力F的大小。
16. 一质量为m=2kg的滑块能在倾角为的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑。如图所示,若用一水平向右恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内沿斜面运动位移x=4m。取g=10m/s2,求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小。
17. 如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终以恒定的速率v=1m/s向右运行,一质量为m=4 kg的物体无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2.
(1)求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;
(2)求物体由A运动到B的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求使物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
18. 如图所示,质量为M=2kg的木板B静止在光滑水平面上,质量为m=1kg可视为质点的木块A以水平速度v0=2m/s从右端向左滑上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,此时有一水平向右的力F=10N作用在长木扳上,g取10m/s2.
⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小;
⑵若木板足够长,求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间;
⑶要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
菏泽国花学校2025-2026学年高一第一学期阶段性教学质量检测
物理试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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. 下列单位中,都属于国际单位制的基本单位的一组是( )
A. m m/s m/s2 B. m N s
C. cm m/s min D. kg m s
【答案】D
【解析】
【详解】A.是长度基本单位,是速度单位,由推导得到,属于导出单位,是加速度单位,由推导得到,属于导出单位,不全是基本单位,A错误;
B.是长度基本单位,是力的单位,由推导得到,,属于导出单位,是时间基本单位,不全是基本单位,B错误;
C.是长度单位但不属于国际单位制基本单位(国际基本长度单位为),是速度导出单位,是时间单位但不属于国际单位制基本单位(国际基本时间单位为),C错误;
D.是质量的国际基本单位,是长度的国际基本单位,是时间的国际基本单位,三者均为国际单位制基本单位,D正确。
故选D。
2. 下列关于力和运动的说法正确的是( )
A. 人在沿直线匀速前进的车厢内竖直向上跳起后,将落在车厢内的起跳点
B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明物体受的力越大,运动速度越大
C. 汽车刹车时,速度大难以刹停,速度小容易刹停,这说明物体的速度越大,惯性越大
D. 一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明运动需要力来维持
【答案】A
【解析】
【详解】A.人在竖直方向跳起后,由于惯性,水平方向仍保持与车厢相同的速度。车厢做匀速直线运动,所以人在空中与车厢的水平位移相同,将落回车厢内的起跳点,故A正确;
B.在质量相同的条件下,由牛顿第二定律
可知,合力越大,加速度越大
这只能说明速度变化较快;速度大小还与初速度和受力时间等有关,不能说明受力越大速度越大,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关,与速度大小无关。汽车速度大时难以刹停,是因为在制动力等条件相近时需要更长的制动过程,不能说明惯性更大,故C错误;
D.由牛顿第一定律可知,物体不受力时将保持静止状态或匀速直线运动状态。运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;实际运动物体逐渐停下是因为受到阻力,故D错误。
故选A。
3. 如图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,以下说法正确的是:( )
A. 从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程,
B. 从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C. 从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D. 速度达到最大时加速度也达到最大
【答案】A
【解析】
【详解】当弹簧的弹力等于小球的重力时,小球的加速度为零,此时速度最大;则从接触弹簧到速度最大的过程,小球的加速度向下,且加速度逐渐减小,是失重过程,选项A正确,CD错误;当小球到达最低点时小球的加速度最大,则从接触弹簧到加速度最大的过程中,加速度是先向下减小,失重,然后加速度是向上增加,超重,故选项B错误;故选A.
4. 烟花爆竹从地面起飞后在竖直方向上做匀减速直线运动,2s后到达最高点并爆炸,已知爆炸点距地面的高度为30m,爆竹爆炸前受到的空气阻力恒定,取重力加速度大小,则烟花爆竹上升过程中阻力与重力大小之比为( )
A. 1.25 B. 1 C. 0.5 D. 0.25
【答案】C
【解析】
【详解】逆向思维
解得
故选C。
5. 如图所示,一车放在水平面上,车内放一质量为2kg的物块,物块与车厢的右侧壁间有一压缩的弹簧,弹簧压在右侧壁上的力传感器上,车静止时,力传感器的示数为10N。若车向右做匀加速运动,加速度大小为2m/s2时,物块与车之间刚好要滑动,则物块与车之间的最大静摩擦力大小为( )
A. 24N B. 20N
C. 14N D. 10N
【答案】C
【解析】
【详解】当车向右做匀加速运动的加速度为2m/s2时,物块与车之间刚好要滑动,车厢对物块有最大静摩擦力,且
得
故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 如图所示为某架货机起飞后在竖直方向的速度与时间图像,下列说法正确的是( )
A. 飞机在1200s时位置最高
B. 500s时飞行员对座椅的压力小于飞行员受到的重力
C. 1200s时飞机开始向下飞行
D. 1350s时飞行员处于失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】AC.在内,图线位于时间轴上方,即竖直速度,飞机仍向上运动。因此时飞机既未处于最高位置,也未开始向下飞行,故AC错误。
B.在内,由图像斜率的物理意义得
设座椅对飞行员的支持力为,以竖直向上为正方向,由牛顿第二定律得
所以。由牛顿第三定律,飞行员对座椅的压力大小等于,大于飞行员受到的重力,故B错误;
D.在内,由图像斜率的物理意义得
仍以竖直向上为正方向,由牛顿第二定律得
所以,飞行员处于失重状态,故D正确。
故选D。
7. 灯笼起源于1800多年前的西汉时期。每年的元宵节前后,人们挂起象征团圆意义的春节灯笼来营造喜庆的氛围。现用三根等长的轻质细绳悬挂起两个质量均为m的灯笼,细绳CD水平,另外两根细绳与水平天花板所成的角均为θ,如图所示。设细绳AC上的拉力大小为,细绳CD上的拉力大小为。重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 保持绳长不变,仅将结点A缓慢向右移动少许,将变大
D. 保持绳长不变,仅将结点A缓慢向右移动少许,将变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB.取结点为研究对象,结点受到细绳的拉力、细绳的拉力和竖直细绳向下的拉力,其受力情况及点右移前后的几何关系如图所示。
在竖直和水平方向上分别根据共点力平衡条件得,
解得,,故A正确,B错误。
CD.两灯笼质量相等且三根细绳等长,缓慢移动后系统仍保持对称平衡,细绳仍水平,两侧斜绳与水平方向的夹角相等。设三根细绳的长度均为,移动前、后,两点间的水平距离分别为,,由几何关系得,
点向右移动后有,所以,即。由前述平衡方程知,在范围内,增大时和均增大,因此,均减小,故CD错误。
故选A。
8. 如图所示,物块a、b放在水平桌面上,一轻质弹簧水平放置,左端和右端分别与竖直墙面和a连接,a、b间用轻绳1连接,轻绳2跨过定滑轮与b和物块c连接,轻绳1和2桌面上的部分保持水平,整个系统处于静止状态。已知a的质量为2m、b和c的质量都为m,不计一切摩擦,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 轻绳1烧断后瞬间,物块a的加速度大小为g
B. 轻绳1烧断后瞬间,轻绳2上的拉力为mg
C. 轻绳2烧断后瞬间,物块a的加速度大小为
D. 轻绳2烧断后瞬间,轻绳1上的拉力为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.轻绳1烧断之前的拉力等于弹簧的弹力,即
则轻绳1烧断后瞬间,弹簧弹力不变,可知物块a的加速度大小为
选项A错误;
B.轻绳1烧断后瞬间,以bc为研究对象,可得
对b分析
即轻绳2上的拉力为0.5mg,选项B错误;
CD.轻绳2烧断之前的拉力等于弹簧的弹力,即F=T2=mg
轻绳2烧断后瞬间,弹簧弹力不变,物块ab的加速度大小为
此时对b分析可知
轻绳1上的拉力为,选项C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9. 在加速度大小为a的匀减速下降的电梯中,有一个质量为m的人,下列说法正确的是( )
A. 此人对地球的吸引力大小为
B. 此人受到的重力为
C. 此人超重
D. 此人对电梯的压力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.此人对地球的吸引力大小等于地球对人的吸引力,等于人的重力mg,故AB错误;
CD.人在加速度大小为a的匀减速下降的电梯中,根据牛顿第二定律有
解得电梯对人的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知,此人对电梯的压力大小为
即人处于超重状态,故CD正确。
故选CD。
10. 如图所示,质量分别为,的A、B两物块用轻细绳连接放在水平面上,用水平拉力F拉A,使它们一起匀加速运动,A、B与水平面的动摩擦因数均为,为了增大轻细绳上的拉力,可行的办法是( )
A. 减小A的质量 B. 减小B的质量
C. 增加拉力F D. 增大动摩擦因数
【答案】AC
【解析】
【详解】对整体受力分析有
设绳上的拉力大小为,对物体B受力分析有
联立解得绳子拉力大小为
可知减小A的质量,增加拉力F都可以增大绳上的拉力,而减小B的质量和增大动摩擦因数都不能增大拉力F,故AC正确,BD错误。
故选AC。
11. 中学生必须掌握足够的网络鉴别能力、信息素养和自我管理能力,形成科学合理的绿色上网习惯。某同学用单手通过手机查阅学习资料的情景如图所示,手机始终处于静止状态。下列说法错误的是( )
A. 手机受到的合力为零
B. 手对手机的力就是手机所受到的重力
C. 若大拇指加大力度则手机受到的合力变大
D. 大拇指向上滑动浏览信息时,大拇指受到的一定是滑动摩擦力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.手机处于静止状态,则手机受到的合力为零,选项A正确;
B.手对手机的力是弹力和摩擦力的合力,因弹力和摩擦力与重力是不同性质的力,只能说手对手机的力大小等于手机所受到的重力大小,选项B错误;
C.若大拇指加大力度手机仍静止,则手机受到的合力仍为零,选项C错误;
D.大拇指向上滑动浏览信息时,大拇指相对手机产生相对滑动,则受到的一定是滑动摩擦力,选项D正确。
此题选择错误的,故选BC。
12. 热气球下面吊着一个箱子,在地面从静止开始竖直向上运动,一段时间后,悬吊箱子的绳子断开,箱子运动的v-t图象如图所示,运动过程中箱子受到的空气阻力恒定,g取10m/s2,则下列判断正确的是( )
A. t=3s时刻,箱子上升到最高点 B. 箱子上升的最大高度为24m
C. 空气阻力与箱子重力之比为1:4 D. 悬吊箱子的绳子张力与箱子重力之比为8:5
【答案】BD
【解析】
【详解】A.t=4s时刻,箱子上升到最高点,故A错误;
B.箱子上升的最大高度为
故B正确;
C.绳断后
则
故C错误;
D.向上加速运动时
解得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13. 某同学用如图所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验,橡皮条的一端固定在水平木板上的P点,另一端系有两个绳套。实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,将橡皮条拉至某一位置O。再只用一个弹簧测力计,通过绳套把橡皮条拉到与前面相同的位置O。
(1)为完成该实验,下述必须有的步骤是______(填正确选项前的字母)。
A. 测量细绳的长度
B. 测量橡皮条的原长
C. 记录弹簧测力计的示数
D. 记录结点O的位置
E. 通过细绳记录拉力的方向
(2)下列关于操作过程的说法正确的是______(填正确选项前的字母)。
A. 橡皮条、弹簧测力计和细绳应位于与木板平行的同一平面内
B. 两细绳之间的夹角一定要取90°,以便计算合力的大小
C. 拉橡皮条的细绳要短一些,标记同一细绳方向的两点要近一些
D. 弹簧测力计的示数适当大些有利于减小误差
E. 同一次实验中,用一只弹簧测力计拉橡皮条时,结点的位置必须与用两只弹簧测力计拉时的位置重合
(3)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________。
【答案】(1)CDE (2)ADE
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.作力的图示只需确定力的大小和方向,细绳长度不参与作图,故A错误;
B.该实验利用两次拉伸效果相同来确定合力,不需要测量橡皮条的原长,故B错误;
C.为画出两个分力和单个拉力的大小,必须记录弹簧测力计的示数,故C正确;
D.记录结点的位置,才能使两次实验中橡皮条的形变量相同,故D正确;
E.力的图示还需要确定拉力的方向,所以必须通过细绳记录拉力方向,故E正确。
故选CDE。
【小问2详解】
A.橡皮条、弹簧测力计和细绳应与木板平行且位于同一平面内,以避免产生垂直木板方向的分力,故A正确;
B.两细绳之间的夹角应适当,但不必等于,故B错误;
C.细绳应适当长一些,使确定同一直线方向的两个标记点距离较大,从而减小方向误差,故C错误;
D.在不超过量程的前提下,弹簧测力计的示数适当大些可减小相对读数误差,故D正确;
E.单个拉力与两个拉力需产生相同的作用效果,所以两次实验均应将结点拉至相同的点,故E正确。
故选ADE。
【小问3详解】
只用一个弹簧测力计将结点拉到相同的点时,该弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力平衡。橡皮条的拉力沿方向,因此弹簧测力计的拉力一定沿方向,即图中的。由两个分力按平行四边形定则作出的受作图误差影响,不一定严格沿方向。
14. 某同学用图示装置探究加速度与力的关系。
(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运动,并打出纸带进行检验,下图中的三条纸带能表明平衡阻力恰当的是( )
A.
B.
C.
(2)某次实验得到一条纸带,部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出),测得。已知打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则小车的加速度a=______(结果保留两位有效数字)。
(3)将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上,实验中钩码的质量______(选填“需要”或“不需要”)满足远小于小车的质量。
(4)若实验时交变电流的频率f=46Hz,实验者仍按50Hz的频率计算,则测得的加速度数值______(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)B (2)0.51
(3)不需要 (4)大于
【解析】
【小问1详解】
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运动,使得小车能匀速运动,即打出的纸带应该点迹均匀,由图可知图中的三条纸带能表明平衡阻力恰当的是B。
【小问2详解】
每相邻两个计数点间还有4个计时点未画出,可知T=0.1s,则加速度
【小问3详解】
将一个可以直接测出绳子拉力的传感器安装在小车上,因传感器能测量小车受的拉力,则实验中钩码的质量不需要满足远小于小车的质量。
【小问4详解】
若实验时交变电流的频率f=46Hz,打点周期偏大,实验者仍按50Hz的频率计算,则测得的加速度数值大于真实值。
15. 如图,质量M=4kg的一只长方体形空箱子在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动,箱子与水平面间的动摩擦因数。这时箱子内一个质量m=1kg的物块恰好能静止在后壁上。物块与箱子内壁间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。求:
(1)箱子对物块弹力的大小;
(2)水平拉力F的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,物块恰不下滑,则由平衡条件可得
物块随箱子向右做匀加速运动,则可知物块与箱子的加速度相同,设为,箱子对物块的支持力为,则
解得,箱子对物块的支持力为
(2)对物块由牛顿第二定律可得
解得
对箱子,由牛顿第二定律可得
解得
16. 一质量为m=2kg的滑块能在倾角为的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑。如图所示,若用一水平向右恒力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内沿斜面运动位移x=4m。取g=10m/s2,求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小。
【答案】(1);(2)或
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律得
解得滑块和斜面之间的动摩擦因数为
(2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能。
由题意可知
解得
当加速度沿斜面向上时,根据牛顿第二定律得
解得
当加速度沿斜面向下时,根据牛顿第二定律得
解得
17. 如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终以恒定的速率v=1m/s向右运行,一质量为m=4 kg的物体无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2.
(1)求物体刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;
(2)求物体由A运动到B的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,求使物体从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
【答案】(1)4N,1 m/s2;(2)2.5s;(3)2s,2m/s
【解析】
【详解】(1)物体刚开始运动时所受滑动摩擦力
Ff1=μmg=0.1×4×10 N=4 N
加速度
(2)物体匀加速运动的时间
物体匀加速运动的位移
物体匀速运动的时间
则物体由A运动到B的时间
t=t1+t2=2.5 s
(3)物体一直做匀加速运动时从A处传送到B处的时间最短,加速度仍为a=1 m/s2,当物体到达B处时,有vmin2=2aL,得
vmin=2 m/s
所以传送带的最小运行速率为2 m/s。
设物体传送到B的最短时间为tmin,则
vmin=atmin
得
18. 如图所示,质量为M=2kg的木板B静止在光滑水平面上,质量为m=1kg可视为质点的木块A以水平速度v0=2m/s从右端向左滑上木板,木块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,此时有一水平向右的力F=10N作用在长木扳上,g取10m/s2.
⑴求开始时木块A和木板B各自的加速度大小;
⑵若木板足够长,求从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间;
⑶要使木块不从木板上滑落,求木板的最小长度.
【答案】 ⑴aA=5m/s2,aB=2.5m/s2;⑵t=0.8s;⑶Δx=0.8m.
【解析】
【详解】试题分析:⑴开始时,对木块A,受重力mg、木板的支持力NA和水平向右的滑动摩擦力fA作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:fA=maA ①
在竖直方向上有:NA-mg=0 ②
根据滑动摩擦定律有:fA=μNA ③
由①②③式联立解得:aA=μg=5m/s2
对木板B,受水平向右的力F、重力Mg、地面的支持力NB、木块的压力NA′和水平向左的滑动摩擦力fA′作用,根据牛顿第二定律可知,在水平方向上有:F-fA′=MaB ④
根据牛顿第三定律有:fA′=fA ⑤
由②③④⑤式联立解得:aB==2.5m/s2
⑵由⑴中分析可知,木块开始在木板上向左做匀减速直线运动,设经时间t1速度减为零,木板则向右做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,对A有:t1==0.4s ⑥
此时,木块在木板的摩擦力作用下,将开始向右做匀加速直线运动,设经过时间t2与木板具有了相同速度v,根据匀变速直线运动规律可知,对A有:v=aAt2 ⑦
从木块开始滑上木板到两者具有相同速度的过程中,木板B的运动状态不变,有:v=aB(t1+t2) ⑧
由⑥⑦⑧式联立解得从木块滑上木板到木块和木板速度相等所经历的时间为:t=t1+t2=0.8s
⑶由⑵中分析可知,在t1时间内,木块A向左运动的位移为:xA1==0.4m
在t2时间内,木块A向右运动的位移为:xA2==0.4m
在整个t时间内,木板B向右运动的位移为:xB==0.8m
在整个t时间内,木块A始终相对木板B向左运动,其相对位移为:Δx=xB+xA1-xA2=0.8m
因此要使木块不从木板上滑落,木板的最小长度为:Δx=0.8m
考点:本题主要考查了动力学中具有不同运动状态的连接体问题,属于中档偏高题.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。