精品解析:河北衡水市河北冀州中学2025-2026学年高一上学期2月期末物理试题
2026-09-07
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内容正文:
2025~2026学年度上学期高一期末质量检测
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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. 关于曲线运动,有下列说法,其中正确的是( )
A. 曲线运动一定是匀速运动
B. 曲线运动一定是变速运动
C. 在变力作用下,物体一定做曲线运动
D. 在恒力作用下,物体不可以做曲线运动
2. 司机小李驾驶汽车从那大前往洋浦,其导航软件显示有三种备选行驶方案,路线如图。以下说法正确的( )
A. 三种方案平均速度相同
B. “预计12:13到达”中“12:13”指时间间隔
C. 某段过程,小李驾驶汽车加速运动,则其惯性逐渐增大
D. 无论汽车以何状态行驶,地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力大小始终相等
3. 如图所示,飞镖在空中做曲线运动,其速度为,所受合力为,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 两同学在岸边向湖中水平投掷的甲、乙两枚小石子,落在水面同一位置,它们的运动轨迹如图所示。已知抛出点在同一竖直线上,不计空气阻力。关于两石子的运动,下列分析正确的是( )
A. 两石子的抛出速度一样大
B. 甲石子的抛出速度更大一些
C. 两石子在空中运动时间一样长
D. 甲石子在空中运动时间更长一些
5. 如图所示的彩虹滑道由一个倾斜直滑道和一个水平直滑道平滑连接而成,游客坐在橡胶滑圈内,从倾斜滑道顶端由静止匀加速滑下, 运动至水平滑道后,因受到摩擦力作用做匀减速运动直到停下。下列各 v-t 图象中,能反映游客运动过程的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块,滑块沿竖直杆上升,某一时刻,小车的速度大小v0=12m/s,拴在小车上的绳子与水平方向的夹角,拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角。则此时滑块竖直上升的速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,不可伸长的细绳的一端固定在竖直墙壁上的点,另一端系一个可视为质点的小球。表面光滑的半圆柱体置于墙壁上,小球静止在半圆柱体表面。若缓慢向下移动半圆柱体少许,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力减小,半圆柱体对小球的支持力减小
B. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力减小
C. 细绳的拉力不变,半圆柱体对小球的支持力不变
D. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力增大
8. 实验小组利用DIS系统,观察超重和失重现象,他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析可知下列说法中错误的是( )
A. 该图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B. 从时刻到,钩码处于失重状态,从时刻到,钩码处于超重状态
C. 电梯可能开始在15楼,先加速向下接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D. 电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼
9. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为θ,如图所示。不计空气阻力,求炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,采菠萝蜜时,假设菠萝蜜从树上3.35m高处坠落,树下有人用弹性网袋接住菠萝蜜,假设接住菠萝蜜时速度不变,之后菠萝蜜向下做匀减速运动的加速度大小为a=20m/s2。菠萝蜜落地时速度小于1m/s时才不会损坏。假设菠萝蜜可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则用弹性网袋接住菠萝蜜时菠萝蜜离地面的最小高度为( )
A. 1.05m B. 1.1m C. 1.35m D. 1.5m
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得4分,选不全的得2分,错选得0分。
11. 如图、小船船头垂直河岸从M点渡河,N点位于M点的正对岸,河水流速恒为。船在静水中的速度为,则小船( )
A. 将到达对岸N点
B. 将到达对岸N点下游某处
C. 渡河的实际速度为
D. 渡河的实际速度为
12. 如图甲所示,某起重机的悬臂保持不动,可沿悬臂行走的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为120kg的货物在x方向的位移时间图像和y方向的速度时间关系图像如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A. 货物在x方向的分速度的大小为3m/s
B. t=2s时,货物的合速度的大小为7m/s
C. 前2s时间内,货物在y方向的分位移的大小为4m
D. 货物所受的合力大小为240N
13. 过年了,到处都挂着喜庆的灯笼。一写有“新年快樂”的四个灯笼最上端用一橡皮筋悬挂在路旁的树枝上,灯笼质量都为m,四个灯笼间都用轻绳拴连,如图所示。突然,挂着“樂”字灯笼的绳子断了。重力加速度为g,在绳断的一瞬间,下列说法正确的是( )
A. “樂”字灯笼的加速度为0
B. “新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度大小为
C. 橡皮筋对“新”字灯笼的拉力大小为4mg
D. “新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力大小为2mg
14. 甲车正在平直的高速公路上匀速运动,突然发现前方75m处停着发生事故的乙车,甲车司机立即刹车,刹车后甲车做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是42m,第2个2s内的位移是26m,下列说法正确的是( )
A. 甲车会与乙车相撞
B. 刹车后甲车的加速度大小为3m/s2
C. 甲车刹车后第5s内的位移为9m
D. 甲车开始刹车时的速度大小为25m/s
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
15. 为验证力的平行四边形定则,某同学将环形橡皮筋挂在弹簧秤钩上,用力拉橡皮筋,使弹簧秤上的读数为2.00N时,将橡皮筋两端的位置画在白纸上,记为O、,选择合适的标度,作出橡皮筋拉力的大小和方向,记为,如图甲所示。接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许润滑油,用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形,使秤钩的下端仍到达O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB,如图乙所示。再将环形橡皮筋剪断,测得其所受的拉力F与长度l之间的关系,如图丙所示。完成下列问题:
(1)测得OA=6.10cm,OB=8.20cm,AB=10.70cm,则FOA的大小为_______N;
(2)选择相同的标度,下列按比例作出的FOA和FOB的合力F′的图示正确的是( )
A. B.
C. D.
(3)通过比较F′与( )的大小和方向,即可得出实验结论。
A. B. FOA C. FOB
16. 图甲为探究加速度与力、质量关系的实验装置。小车质量为M,砝码盘(连同砝码)质量为m,滑轮与小车间细线与木板平行,重力加速度为g。
(1)实验时应使m远小于M,关于此,正确的说法是( )
A. 如果m远小于M,实验时细线对小车的拉力就约等于小车所受的合力
B. 如果m远小于M,实验时细线对小车的拉力就约等于mg
C. 如果m远小于M,实验时小车所受的合力就约等于mg
(2)实验时应适当垫高木板左侧,让小车在木板上不受细线牵引时能自由向右做匀速运动,关于此,正确的说法是( )
A. 如以上垫高后,实验时细线对小车的拉力就约等于小车所受的合力
B. 如以上垫高后,实验时细线对小车的拉力就约等于mg
C. 如以上垫高后,实验时小车所受的合力就约等于mg
(3)图乙是探究质量相同物体加速度与外力的关系时,小李和小张同学根据实验数据在同一坐标系中作出的图像,对此正确的说法有( )
A. 小李实验的图线没有通过坐标O点,是因为木板左边垫的太高
B. 小李实验的图线没有通过坐标O点,是因为m没有远小于M
C. 小张实验中有一个数据偏离了直线,是操作或读数有错误
D. 小张实验中有一个数据偏离了直线,是这个数据不满足m远小于M的条件
(4)小李和小张又想利用该装置测量小车的质量M和当地的重力加速度g。在所有装置都正确调试完毕后,保持小车质量不变,改变砝码的质量m进行多次实验,打出对应的纸带,算出相应的加速度a,作出的图像如图丙所示。利用该图像可以得到小车质量M=_______,重力加速度g=_______。(均用图丙中字母b,c,d表示)
17. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车至停止,汽车将前进一段距离。要保证安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥、平直的路面上以速度行驶,若汽车刹车时可视为匀减速直线运动,晴天汽车刹车时的加速度大小为;雨天汽车刹车时的加速度大小为。试求:
(1)晴天汽车在刹车后做匀减速直线运动的距离x;
(2)若雨天与晴天的安全距离相同,则汽车在雨天安全行驶的最大速度。
18. 如图所示,粗糙水平地面上放置一重为G2=200N、倾角为θ=37°的斜面体,在斜面体上有一个重为G1=400N的光滑小球(可视为质点)被轻绳拴住悬挂在水平天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为α=45°,整个装置处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求斜面对小球支持力FN的大小和轻绳对小球的拉力F2大小;
(2)若在小球上施加一个外力F,让小球刚好脱离斜面,这个外力的最小值;
(3)地面与斜面体间的动摩擦因数μ至少多大?
19. 如图所示,倾斜滑轨AB长度为4m,与水平面成24°角,轨道底端B与水平传送带平滑衔接。传送带长度为L=4m,物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.2,将物块从轨道顶端A无初速度的释放。物块可视为质点(cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速度g取10m/s2)。
(1)若传送带静止不动,物块滑到传送带C点时速度恰好为零,则倾斜轨道与物块之间的动摩擦因数为多少?
(2)若传送带以v0=2m/s的速率顺时针运行,物块仍从A无初速度释放,求物块从B到C的时间。
(3)若物块与倾斜轨道之间的动摩擦因数为,传送带的速度可以任意调节。将物块无初速度的放在传送带的C点。通过计算判断能否使物块重新回到倾斜轨道的A点?
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2025~2026学年度上学期高一期末质量检测
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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. 关于曲线运动,有下列说法,其中正确的是( )
A. 曲线运动一定是匀速运动
B. 曲线运动一定是变速运动
C. 在变力作用下,物体一定做曲线运动
D. 在恒力作用下,物体不可以做曲线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线运动中速度方向时刻变化,速度是矢量,方向变化即速度变化,因此曲线运动不可能是匀速运动,故A错误;
B.曲线运动中速度方向时刻变化,速度矢量必然变化,因此曲线运动一定是变速运动,故B正确;
C.在变力作用下,物体不一定做曲线运动。例如,当变力方向始终与速度方向在同一直线上时(如变加速直线运动),物体做直线运动而非曲线运动,故C错误;
D.在恒力作用下,物体可以做曲线运动。当恒力方向与速度方向不在同一直线上时(如平抛运动中重力为恒力),物体做曲线运动,故D错误。
故选B。
2. 司机小李驾驶汽车从那大前往洋浦,其导航软件显示有三种备选行驶方案,路线如图。以下说法正确的( )
A. 三种方案平均速度相同
B. “预计12:13到达”中“12:13”指时间间隔
C. 某段过程,小李驾驶汽车加速运动,则其惯性逐渐增大
D. 无论汽车以何状态行驶,地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力大小始终相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.三种方案的位移相同,但时间不同,则平均速度不相同,A错误;
B.“预计12:13到达”中“12:13”指时刻,B错误;
C.惯性只与质量有关,与运动状态无关,则汽车加速运动时其惯性不变,C错误;
D.地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力是一对相互作用力,总是等大反向,即无论汽车以何状态行驶,地面对汽车的支持力与汽车对地面的压力大小始终相等,D正确。
故选D。
3. 如图所示,飞镖在空中做曲线运动,其速度为,所受合力为,下列图示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】飞镖的速度应沿轨迹的切线方向,所受合外力应指向运动轨迹的凹侧。
故选D。
4. 两同学在岸边向湖中水平投掷的甲、乙两枚小石子,落在水面同一位置,它们的运动轨迹如图所示。已知抛出点在同一竖直线上,不计空气阻力。关于两石子的运动,下列分析正确的是( )
A. 两石子的抛出速度一样大
B. 甲石子的抛出速度更大一些
C. 两石子在空中运动时间一样长
D. 甲石子在空中运动时间更长一些
【答案】D
【解析】
【详解】CD.根据题意可知,两石子做平抛运动,竖直方向上有
解得
由图可知,甲石子下落高度大于乙石子,则甲石子在空中运动时间更长一些,故C错误,D正确;
AB.水平方向上有
解得
由图可知,两石子水平位移相等,由于甲的运动时间长,甲的初速度较小,故AB错误。
故选D。
5. 如图所示的彩虹滑道由一个倾斜直滑道和一个水平直滑道平滑连接而成,游客坐在橡胶滑圈内,从倾斜滑道顶端由静止匀加速滑下, 运动至水平滑道后,因受到摩擦力作用做匀减速运动直到停下。下列各 v-t 图象中,能反映游客运动过程的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】匀加速阶段
速度与时间成正比,为过原点斜率为正的倾斜直线,匀减速阶段
是一个斜率为负的倾斜直线。
故选D。
6. 如图所示,用一沿水平面运动的小车通过轻绳提升一滑块,滑块沿竖直杆上升,某一时刻,小车的速度大小v0=12m/s,拴在小车上的绳子与水平方向的夹角,拴在滑块上的绳子与竖直方向的夹角。则此时滑块竖直上升的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】将小车和滑块的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直细绳方向的速度,则沿细绳方向的速度
解得
故选A。
7. 如图所示,不可伸长的细绳的一端固定在竖直墙壁上的点,另一端系一个可视为质点的小球。表面光滑的半圆柱体置于墙壁上,小球静止在半圆柱体表面。若缓慢向下移动半圆柱体少许,下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力减小,半圆柱体对小球的支持力减小
B. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力减小
C. 细绳的拉力不变,半圆柱体对小球的支持力不变
D. 细绳的拉力增大,半圆柱体对小球的支持力增大
【答案】A
【解析】
【详解】设细绳长度为,半圆柱体的半径为,点到半圆柱体球心的距离为,对小球进行受力分析,可知它受重力,柱体给它的支持力,细绳的拉力,如图所示
根据平衡条件和相似三角形原理可得
缓慢向下移动半圆柱体少许,增大,所以细绳的拉力减小、半圆柱体对小球的支持力减小。故选A。
8. 实验小组利用DIS系统,观察超重和失重现象,他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图线,根据图线分析可知下列说法中错误的是( )
A. 该图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B. 从时刻到,钩码处于失重状态,从时刻到,钩码处于超重状态
C. 电梯可能开始在15楼,先加速向下接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D. 电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.该F-t图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况,A正确;
B.从时刻到,拉力小于重力,钩码处于失重状态,从时刻到,拉力大于重力,钩码处于超重状态,B正确;
C.电梯可能开始在15楼,在到时间内,加速向下运动,在到时间内,匀速向下运动,在到时间内,减速向下运动,最后停在1楼,C正确;
D.若电梯开始在1楼,先加速向上,此时钩码处于超重状态,拉力大于重力,与图像不符,D错误。
故错误的选D。
9. 在某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹正好垂直击中山坡上的目标,山坡的倾角为θ,如图所示。不计空气阻力,求炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】炸弹正好垂直击中山坡上的目标,则有
则炸弹竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为
故选D。
10. 如图所示,采菠萝蜜时,假设菠萝蜜从树上3.35m高处坠落,树下有人用弹性网袋接住菠萝蜜,假设接住菠萝蜜时速度不变,之后菠萝蜜向下做匀减速运动的加速度大小为a=20m/s2。菠萝蜜落地时速度小于1m/s时才不会损坏。假设菠萝蜜可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则用弹性网袋接住菠萝蜜时菠萝蜜离地面的最小高度为( )
A. 1.05m B. 1.1m C. 1.35m D. 1.5m
【答案】B
【解析】
【详解】设用弹性网袋接住菠萝蜜时菠萝蜜离地面的最小高度为h,则弹性网袋接住菠萝蜜时的速度
减速运动时
代入数据解得h=1.1m。
故选B。
二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的。全选对的得4分,选不全的得2分,错选得0分。
11. 如图、小船船头垂直河岸从M点渡河,N点位于M点的正对岸,河水流速恒为。船在静水中的速度为,则小船( )
A. 将到达对岸N点
B. 将到达对岸N点下游某处
C. 渡河的实际速度为
D. 渡河的实际速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小船船头垂直河岸,则合速度方向指向对岸的下游,则小船将到达对岸N点下游某处,选项A错误,B正确;
CD.渡河的实际速度为,选项C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图甲所示,某起重机的悬臂保持不动,可沿悬臂行走的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为120kg的货物在x方向的位移时间图像和y方向的速度时间关系图像如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A. 货物在x方向的分速度的大小为3m/s
B. t=2s时,货物的合速度的大小为7m/s
C. 前2s时间内,货物在y方向的分位移的大小为4m
D. 货物所受的合力大小为240N
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据位移时间图像可知斜率代表水平方向的速度,即水平速度为,故A正确;
B.t=2s时,货物的水平速度为3m/s,竖直速度为4m/s,故货物的合速度的大小为,故B错误;
C.根据速度时间图像可知图线与坐标轴所围区域的面积表示位移,所以前2s内竖直方向的位移大小为,故C正确;
D.货物的加速度也就是竖直方向的加速度,则
所以货物所受的合力大小为,故D正确。
故选ACD。
13. 过年了,到处都挂着喜庆的灯笼。一写有“新年快樂”的四个灯笼最上端用一橡皮筋悬挂在路旁的树枝上,灯笼质量都为m,四个灯笼间都用轻绳拴连,如图所示。突然,挂着“樂”字灯笼的绳子断了。重力加速度为g,在绳断的一瞬间,下列说法正确的是( )
A. “樂”字灯笼的加速度为0
B. “新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度大小为
C. 橡皮筋对“新”字灯笼的拉力大小为4mg
D. “新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力大小为2mg
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在绳断的一瞬间,“樂”字灯笼只受重力作用,加速度为g,故A错误;
BC.绳未断前,对四个灯笼受力分析可得,橡皮筋的弹力为
在绳断的一瞬间,橡皮筋的弹力不发生突变,仍为4mg,根据牛顿第二定律可得
解得“新”、“年”、“快”三个灯笼的加速度为,故BC正确;
D.对“新”字灯笼受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得“新”字灯笼与“年”字灯笼间绳子的拉力为,故D错误。
故选BC。
14. 甲车正在平直的高速公路上匀速运动,突然发现前方75m处停着发生事故的乙车,甲车司机立即刹车,刹车后甲车做匀减速直线运动。已知甲车刹车后第1个2s内的位移是42m,第2个2s内的位移是26m,下列说法正确的是( )
A. 甲车会与乙车相撞
B. 刹车后甲车的加速度大小为3m/s2
C. 甲车刹车后第5s内的位移为9m
D. 甲车开始刹车时的速度大小为25m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】BD.设甲车开始刹车时的速度大小为,刹车后的加速度大小为,取,根据匀变速运动的规律有,
联立解得,,故B错误,D正确。
A.假设甲车不会与乙车相撞,则甲车刹车过程中通过的位移
所以假设错误,故A正确。
C.甲车刹车后5s内的位移
甲车刹车后4s内的位移为
故第5s内的位移为
因为,故C错误。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
15. 为验证力的平行四边形定则,某同学将环形橡皮筋挂在弹簧秤钩上,用力拉橡皮筋,使弹簧秤上的读数为2.00N时,将橡皮筋两端的位置画在白纸上,记为O、,选择合适的标度,作出橡皮筋拉力的大小和方向,记为,如图甲所示。接着他在秤钩和两支圆珠笔上涂抹少许润滑油,用两支圆珠笔和秤钩将环形橡皮筋拉成三角形,使秤钩的下端仍到达O点,将两笔尖的位置标记为A、B,橡皮筋OA段的拉力记为FOA,OB段的拉力记为FOB,如图乙所示。再将环形橡皮筋剪断,测得其所受的拉力F与长度l之间的关系,如图丙所示。完成下列问题:
(1)测得OA=6.10cm,OB=8.20cm,AB=10.70cm,则FOA的大小为_______N;
(2)选择相同的标度,下列按比例作出的FOA和FOB的合力F′的图示正确的是( )
A. B.
C. D.
(3)通过比较F′与( )的大小和方向,即可得出实验结论。
A. B. FOA C. FOB
【答案】(1)1.5 (2)C (3)A
【解析】
【小问1详解】
根据图丙可知,橡皮筋的原长l0=10cm=0.1m,劲度系数
根据乙图可知,橡皮筋现在的长度l=OA+OB+AB=6.10+8.20+10.70=25cm=0.25m
则
【小问2详解】
由于是同一根橡皮筋,所以OA与OB的力相等,以FOA和FOB的作出的平行四边形的对角线大致与OO′相同,故C正确;
故选C。
【小问3详解】
通过比较F′与FOO′的大小和方向,即可得出实验结论。故选A。
16. 图甲为探究加速度与力、质量关系的实验装置。小车质量为M,砝码盘(连同砝码)质量为m,滑轮与小车间细线与木板平行,重力加速度为g。
(1)实验时应使m远小于M,关于此,正确的说法是( )
A. 如果m远小于M,实验时细线对小车的拉力就约等于小车所受的合力
B. 如果m远小于M,实验时细线对小车的拉力就约等于mg
C. 如果m远小于M,实验时小车所受的合力就约等于mg
(2)实验时应适当垫高木板左侧,让小车在木板上不受细线牵引时能自由向右做匀速运动,关于此,正确的说法是( )
A. 如以上垫高后,实验时细线对小车的拉力就约等于小车所受的合力
B. 如以上垫高后,实验时细线对小车的拉力就约等于mg
C. 如以上垫高后,实验时小车所受的合力就约等于mg
(3)图乙是探究质量相同物体加速度与外力的关系时,小李和小张同学根据实验数据在同一坐标系中作出的图像,对此正确的说法有( )
A. 小李实验的图线没有通过坐标O点,是因为木板左边垫的太高
B. 小李实验的图线没有通过坐标O点,是因为m没有远小于M
C. 小张实验中有一个数据偏离了直线,是操作或读数有错误
D. 小张实验中有一个数据偏离了直线,是这个数据不满足m远小于M的条件
(4)小李和小张又想利用该装置测量小车的质量M和当地的重力加速度g。在所有装置都正确调试完毕后,保持小车质量不变,改变砝码的质量m进行多次实验,打出对应的纸带,算出相应的加速度a,作出的图像如图丙所示。利用该图像可以得到小车质量M=_______,重力加速度g=_______。(均用图丙中字母b,c,d表示)
【答案】(1)B (2)A (3)AC
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可得,
联立可得
由此可知,m远小于M时,实验时细线对小车的拉力就约等于mg。
故选B。
【小问2详解】
适当垫高木板左侧,让小车在木板上不受细线牵引时能自由向右做匀速运动,平衡摩擦力后,细线对小车的拉力就约等于小车所受的合力。
故选A。
【小问3详解】
AB.小李的实验图像可知,当拉力为零时,小车已经有加速度,说明该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的左端垫得过高,故A正确,B错误;
CD.由于
所以,当砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车的质量M时,砝码盘(连同砝码)的重力才近似等于小车受到的合外力,因此可知,小车的加速度a随合力F的变化图线上部出现了弯曲偏离了原来的直线,其主要原因是该小组做实验时不满足砝码盘(连同砝码)的质量m远小于小车质量M,但本题只有一个数据不在直线上,说明是操作以及读数问题造成的,故C正确,D错误。
故选AC。
【小问4详解】
[1][2]根据牛顿第二定律可得,
联立可得
结合图线可得,
联立解得,
17. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车至停止,汽车将前进一段距离。要保证安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速)。晴天汽车在干燥、平直的路面上以速度行驶,若汽车刹车时可视为匀减速直线运动,晴天汽车刹车时的加速度大小为;雨天汽车刹车时的加速度大小为。试求:
(1)晴天汽车在刹车后做匀减速直线运动的距离x;
(2)若雨天与晴天的安全距离相同,则汽车在雨天安全行驶的最大速度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
晴天时,根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得刹车距离为
【小问2详解】
根据题意可知反应时间为,则晴天汽车的安全距离为
雨天时,设最大速度为,则有
代入数据解得
18. 如图所示,粗糙水平地面上放置一重为G2=200N、倾角为θ=37°的斜面体,在斜面体上有一个重为G1=400N的光滑小球(可视为质点)被轻绳拴住悬挂在水平天花板上,已知绳子与竖直方向的夹角为α=45°,整个装置处于静止状态,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求斜面对小球支持力FN的大小和轻绳对小球的拉力F2大小;
(2)若在小球上施加一个外力F,让小球刚好脱离斜面,这个外力的最小值;
(3)地面与斜面体间的动摩擦因数μ至少多大?
【答案】(1),
(2)
(3)0.4
【解析】
【小问1详解】
对小球受力分析,如图所示
根据平衡条件可得,
解得,
【小问2详解】
若在小球上施加一个外力,让小球脱离斜面体,当外力垂直绳子斜向左上方时,拉力具有最小值,根据平衡条件可得
【小问3详解】
以斜面体和小球整体为研究对象,根据平衡条件可得,,
联立解得
19. 如图所示,倾斜滑轨AB长度为4m,与水平面成24°角,轨道底端B与水平传送带平滑衔接。传送带长度为L=4m,物块与传送带之间的动摩擦因数为=0.2,将物块从轨道顶端A无初速度的释放。物块可视为质点(cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速度g取10m/s2)。
(1)若传送带静止不动,物块滑到传送带C点时速度恰好为零,则倾斜轨道与物块之间的动摩擦因数为多少?
(2)若传送带以v0=2m/s的速率顺时针运行,物块仍从A无初速度释放,求物块从B到C的时间。
(3)若物块与倾斜轨道之间的动摩擦因数为,传送带的速度可以任意调节。将物块无初速度的放在传送带的C点。通过计算判断能否使物块重新回到倾斜轨道的A点?
【答案】(1)
(2) (3)不能
【解析】
【小问1详解】
对物块从A到C全程用动能定理,初末动能均为0:
代入,,,,
约去公因子得:
解得:
【小问2详解】
先求物块到达B点的速度,对A到B用动能定理:
代入得
大于传送带速度
物块先做匀减速运动,加速度大小
物块减速到与传送带共速的位移:
剩余位移
物块匀速运动,时间:
总时间:
【小问3详解】
物块从C点静止释放,传送带能给物块的最大速度为:物块在传送带上全程加速,到达B点的速度满足:
解得:
对物块冲上倾斜轨道过程用动能定理,设最大上滑距离为:
代入
得:
解得:
因此不能使物块重新回到A点。
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