精品解析:陕西省渭南市临渭区2025-2026学年高一第一学期期末教学质量调研物理试卷
2026-09-12
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期期末教学质量调研
高一物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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符合要求。
1. 9月8日,我国唯一全程肉眼可见的月全食在新疆上演,全程约3.5小时。月食是由于地球逐渐向月亮和太阳中间运行过程中逐渐挡住太阳照向月亮的光形成的。下列有关说法正确的是( )
A. 3.5小时指的是时刻
B. 以太阳为参考系,地球是运动的
C. 地球在运动过程中速度越大,惯性越大
D. 由于地球很大,任何情况下都不能把地球看成质点
2. 如图是渭南市临渭区出土的文物——三足罐,是陕西历史博物馆展出的最早的陶器之一。三足罐,呈高直筒形,大敞口,底部有三个矮的锥状足。下列说法正确的是( )
A. 三足罐的重心一定在罐身上
B. 力的单位是“牛顿”,“牛顿”属于基本单位
C. 三足罐对桌面的弹力是因为桌面发生了形变
D. 三足罐受到的重力源于地球对它的吸引力,方向竖直向下
3. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形,若飞机做曲线运动,则( )
A. 飞机所受合力为零
B. 飞机所受合力方向与加速度方向不同
C. 飞机的速度方向一定沿轨迹的切线方向
D. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上
4. 国产大型客机C919滑行2250m的距离时,可达到起飞速度75m/s。该过程可视为初速度为0的匀加速直线运动,已知客机C919的质量为45.7t,则该过程中客机C919所受合外力大小约为( )
A. B. C. D.
5. 结合课本和生活中出现的以下情景,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,当物块重力大于秤盘对物块的支持力时,物块处于超重状态
B. 如图乙,伽利略用实验直接验证了“物体的运动不需要力来维持”
C. 如图丙,A同学推动B同学时,A对B的作用力大于B对A的作用力
D. 如图丁,小船沿垂直河岸的虚线由河岸M驶向对岸N,则船在静水中的速度一定大于河水流速
6. 某同学操控无人机从地面出发沿竖直向上起飞。前5s内的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 无人机在0~3s内减速上升,在3~5s内加速下降
B. 无人机加速上升时的加速度大小为
C. 无人机上升的最大高度为12m
D. 无人机在5s末落回地面
7. 如图所示,光滑定滑轮固定在天花板上,轻绳绕过定滑轮,一端竖直悬挂质量为2m的小球P,另一端连接质量为m的圆环Q,圆环Q套在粗糙水平杆上。一水平向左的力F作用在圆环上,使轻绳和杆之间夹角为30°,整个系统保持静止状态。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B. 绳子拉力为mg
C. 杆与圆环Q间有挤压,圆环Q受静摩擦力
D. 定滑轮对轻绳的作用力大小为
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. 如图所示,从距墙L和2L的两点斜向上分别抛出A、B两小球,两球抛出点高度相同。两小球都垂直撞在竖直墙上,撞击点与抛出点的高度差分别为2L和L,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 从抛出到撞墙,A小球在空中的运动时间是B的倍
B. 两小球抛出时竖直方向上的分速度之比为
C. 两小球抛出时水平方向上的分速度之比为
D. 两小球抛出时的速度之比为
9. 某物体从静止开始运动的位移-时间图像如图所示,图像是抛物线。下列说法正确的是( )
A. 该物体做变加速直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体在时的速度大小为5m/s
D. 该物体在第5s内的位移为9m
10. 如图甲所示,质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成角,细线的拉力大小为。若用同样的力F水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动时,细线与竖直方向成角,如图乙所示,细线的拉力大小为,则( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,将轻质小圆环挂在橡皮条的一端,橡皮条的另一端固定在水平木板上的A点,圆环上有绳套,实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉圆环,将圆环拉至某一位置O,如图甲所示,再只用一个弹簧测力计通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。
(1)关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 橡皮条、弹簧测力计和绳套应位于与纸面平行的同一平面内
B. 实验中只需记录弹簧测力计的示数
C. 橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
D. 弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下,读数应适当大些
(2)图乙是根据实验数据在白纸上用同一标度画出的图示,如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是________;、、F、中,不需要用弹簧测力计测量的力是________;
(3)本实验中两次拉橡皮条的过程,主要体现了下列哪种科学方法( )
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
(4)某次拉动时让橡皮筋竖直伸长到稳定状态,结点位于O点,与的夹角为锐角,如果稍微减小拉力的大小,而保持的方向及O点位置不变,则拉力会________(选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
12. 小明在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,设计了两种实验装置:
①如图甲所示,细绳一端连接小车,另一端通过滑轮连接一个砂桶;小车在木板上运动,通过打点计时器记录其运动。
②如图乙所示,细绳一端连接小车和拉力传感器,另一端通过滑轮连接一个砂桶;小车在木板上运动,通过打点计时器记录其运动。
(1)上述两组装置中必须满足“小车的质量远大于砂和砂桶的质量”的是________,必须平衡摩擦力的是________;(均选填“甲”“乙”“甲和乙”或“都不需要”)
(2)小明选择了乙装置进行实验,实验中使用的是电磁打点计时器,应选用________(选填“约8V”或“220V”)交流电源;正确操作后,获得了一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点,如图丙所示,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz,则小车在C点的速度________m/s,加速度________;(结果保留两位有效数字)
(3)仅改变砂和砂桶的质量,以拉力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,绘制的图像如图丁(1)所示,由图像可知,在小车质量m一定时,小车加速度a与其所受合力F成________;仅改变小车质量,小明在分析小车加速度a与其质量m的关系时,得到如图丁(2)所示的图像,则他选取的横坐标是________(选填“m”或“”)。
13. 雨滴从距离地面高的楼顶由静止自由下落,打在某层楼窗檐上时速度大小为4m/s,忽略空气阻力,。求:
(1)雨滴从静止下落到打在窗檐上过程的位移x及所用时间t;
(2)若雨滴打在窗檐上被反弹后做斜抛运动,反弹前后速度大小不变,反弹后速度方向与水平面夹角为斜向上,求雨滴落在地面上的位置到反弹处的水平距离。
14. 小刚一家准备大扫除,需要把沙发挪开,假设质量为的沙发放置在水平地面上,用斜向下与水平成的力推沙发。已知沙发与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,空气阻力可以忽略不计,重力加速度,求:
(1)若,小刚是否能推动沙发?
(2)推力的大小为多少时,沙发恰好做匀速直线运动?
15. 如图所示,为某工厂卸货装置原理图,货物从货物架上无初速度由A点沿斜面滑下,进入传送带,之后滑上无动力静止在水平面的平板车,平板车将货物运输到卸货员位置处,最后完成卸货工作。已知货物质量为,平板车质量为,货物从斜面滑至B点时的速度大小,斜面倾角,货物与斜面间的动摩擦因数,传送带顺时针匀速转动的速度为,货物与传送带间的动摩擦因数,传送带长度为,货物与平板车间的动摩擦因数为,平板车与地面间的动摩擦因数为,假设平板车与地面间为滑动摩擦。(货物经过B、C两处时速度大小不发生变化,货物可视为质点,g取)
(1)A点到传送带的竖直高度h;
(2)货物在传送带上运动的时间;
(3)假设平板车足够长,那么货物和平板车共速时的速度是多少?
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2025~2026学年度第一学期期末教学质量调研
高一物理试题
注意事项:
1.本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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符合要求。
1. 9月8日,我国唯一全程肉眼可见的月全食在新疆上演,全程约3.5小时。月食是由于地球逐渐向月亮和太阳中间运行过程中逐渐挡住太阳照向月亮的光形成的。下列有关说法正确的是( )
A. 3.5小时指的是时刻
B. 以太阳为参考系,地球是运动的
C. 地球在运动过程中速度越大,惯性越大
D. 由于地球很大,任何情况下都不能把地球看成质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.3.5小时是月全食全程持续的时长,属于时间间隔,不是时刻,故A错误;
B.以太阳为参考系,地球相对太阳的位置不断发生变化,因此地球是运动的,故B正确;
C.惯性是物体的固有属性,惯性大小只和物体质量有关,和速度无关,故C错误;
D.物体能否看成质点由研究问题决定,研究地球绕太阳公转时,地球的大小形状可以忽略,能将地球看成质点,故D错误。
故选B。
2. 如图是渭南市临渭区出土的文物——三足罐,是陕西历史博物馆展出的最早的陶器之一。三足罐,呈高直筒形,大敞口,底部有三个矮的锥状足。下列说法正确的是( )
A. 三足罐的重心一定在罐身上
B. 力的单位是“牛顿”,“牛顿”属于基本单位
C. 三足罐对桌面的弹力是因为桌面发生了形变
D. 三足罐受到的重力源于地球对它的吸引力,方向竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】A.三足罐为空心容器,重心可能位于罐的空腔处,不一定在罐身上。A错误;
B.“牛顿”是导出单位,不属于基本单位。B错误;
C.三足罐对桌面的弹力是因为三足罐发生了形变,由于要恢复形变,所以对桌面施加了弹力。C错误;
D.重力源于地球对物体的吸引,方向始终竖直向下,D正确。
故选 D。
3. 如图为我国歼击机在大型航展上编队飞行时的情形,若飞机做曲线运动,则( )
A. 飞机所受合力为零
B. 飞机所受合力方向与加速度方向不同
C. 飞机的速度方向一定沿轨迹的切线方向
D. 飞机的加速度方向与速度方向在同一条直线上
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.飞机做曲线运动,飞机所受合力一定不为零,且合力方向与速度方向一定不在同一直线上;根据牛顿第二定律可知,飞机所受合力方向与加速度方向相同,所以飞机的加速度方向与速度方向不在同一条直线上,故ABD错误;
C.飞机做曲线运动,飞机的速度方向一定沿轨迹的切线方向,故C正确。
故选C。
4. 国产大型客机C919滑行2250m的距离时,可达到起飞速度75m/s。该过程可视为初速度为0的匀加速直线运动,已知客机C919的质量为45.7t,则该过程中客机C919所受合外力大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】客机做初速度为0的匀加速直线运动,由匀变速直线运动速度位移公式
解得
根据牛顿第二定律
解得
故选C。
5. 结合课本和生活中出现的以下情景,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,当物块重力大于秤盘对物块的支持力时,物块处于超重状态
B. 如图乙,伽利略用实验直接验证了“物体的运动不需要力来维持”
C. 如图丙,A同学推动B同学时,A对B的作用力大于B对A的作用力
D. 如图丁,小船沿垂直河岸的虚线由河岸M驶向对岸N,则船在静水中的速度一定大于河水流速
【答案】D
【解析】
【详解】A.当秤盘对物块的支持力大于物块重力时,物块加速度向上,处于超重状态,A错误;
B.伽利略的理想斜面实验,是通过思想实验加合理外推得出结论的,现实中无法消除摩擦力,不能直接验证“物体的运动不需要力来维持”,B错误;
C.A对B的作用力与B对A的作用力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,C错误;
D.小船要沿垂直河岸的虚线从M到N,合速度方向沿虚线方向;水速沿河岸方向,根据速度矢量合成规律,船在静水中的速度需要分解出逆着水流的分量抵消,因此一定大于,D正确。
故选D 。
6. 某同学操控无人机从地面出发沿竖直向上起飞。前5s内的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 无人机在0~3s内减速上升,在3~5s内加速下降
B. 无人机加速上升时的加速度大小为
C. 无人机上升的最大高度为12m
D. 无人机在5s末落回地面
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,在内速度随时间均匀增加,无人机做匀加速上升;
在内速度随时间均匀减小,无人机做匀减速上升;
在内速度反向均匀增加,无人机做匀加速下降;
在内速度反向均匀减小,无人机做匀减速下降。故A错误;
B.无人机在内,根据加速度定义式
可得加速度大小为 。故B正确;
C.无人机在时速度减为零,此时上升到最大高度。根据图像与时间轴围成的面积表示位移,可得最大高度。故C错误;
D.无人机在内上升的高度为,在内下降的高度大小为
无人机在末离地面的高度,未落回地面。故D错误。
故选B。
7. 如图所示,光滑定滑轮固定在天花板上,轻绳绕过定滑轮,一端竖直悬挂质量为2m的小球P,另一端连接质量为m的圆环Q,圆环Q套在粗糙水平杆上。一水平向左的力F作用在圆环上,使轻绳和杆之间夹角为30°,整个系统保持静止状态。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.
B. 绳子拉力为mg
C. 杆与圆环Q间有挤压,圆环Q受静摩擦力
D. 定滑轮对轻绳的作用力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】B.处于静止状态,所以绳子拉力等于的重力,即,故B错误;
AC.对Q竖直方向列平衡方程
解得
即杆对Q的弹力为零,所以圆环Q与杆之间没有摩擦力,所以
解得故AC错误;
D.轻绳对滑轮的作用力等于两段绳子的合力,由于两段绳子的夹角为,由力的合成知,轻绳对定滑轮的作用力大小为
方向与竖直方向成30°角斜向左下方,由牛顿第三定律知,定滑轮对轻绳作用力的方向与竖直方向成30°角斜向右上方,大小为,故D正确。
故选 D。
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. 如图所示,从距墙L和2L的两点斜向上分别抛出A、B两小球,两球抛出点高度相同。两小球都垂直撞在竖直墙上,撞击点与抛出点的高度差分别为2L和L,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 从抛出到撞墙,A小球在空中的运动时间是B的倍
B. 两小球抛出时竖直方向上的分速度之比为
C. 两小球抛出时水平方向上的分速度之比为
D. 两小球抛出时的速度之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.两小球都垂直撞在竖直墙上,根据逆向思维将两球看成逆向的平抛运动,竖直方向有,可得
可知两球在空中的运动时间之比为,故A正确;
B.根据,可知两小球抛出时竖直方向上的分速度之比为,故B错误;
C.水平方向,根据,可得
则小球抛出时水平方向上的分速度之比为,故C正确;
D.两小球抛出时的速度之比为,故D错误。
故选AC。
9. 某物体从静止开始运动的位移-时间图像如图所示,图像是抛物线。下列说法正确的是( )
A. 该物体做变加速直线运动
B. 该物体的加速度大小为
C. 该物体在时的速度大小为5m/s
D. 该物体在第5s内的位移为9m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动的位移时间公式
结合图像是抛物线可知物体做匀加速直线运动,故A错误;
B.物体从静止开始运动,位移公式写成
根据图像可知时,
解得,故B正确;
C.根据速度公式
可得物体在时的速度大小为,C错误;
D.该物体在前4s内的位移
该物体在前5s内的位移
该物体在第5s内的位移
解得,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成角,细线的拉力大小为。若用同样的力F水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度向左运动时,细线与竖直方向成角,如图乙所示,细线的拉力大小为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对甲图,小球和小车一起加速,水平面光滑,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律,整体总合力为,总质量为
因此,故A正确;
B.对乙图,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律
隔离小球分析,水平方向
竖直方向
解得,故B错误;
C.对甲图隔离小车分析,小车水平方向仅受细线拉力的水平分力,加速度为,因此,故C错误;
D.对甲图隔离小球分析,水平方向合力满足
又,乙图中
因此,故D正确。
故选AD 。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,将轻质小圆环挂在橡皮条的一端,橡皮条的另一端固定在水平木板上的A点,圆环上有绳套,实验中先用两个弹簧测力计分别勾住绳套,并互成角度地拉圆环,将圆环拉至某一位置O,如图甲所示,再只用一个弹簧测力计通过绳套把圆环拉到与前面相同的位置O。
(1)关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 橡皮条、弹簧测力计和绳套应位于与纸面平行的同一平面内
B. 实验中只需记录弹簧测力计的示数
C. 橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上
D. 弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下,读数应适当大些
(2)图乙是根据实验数据在白纸上用同一标度画出的图示,如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是________;、、F、中,不需要用弹簧测力计测量的力是________;
(3)本实验中两次拉橡皮条的过程,主要体现了下列哪种科学方法( )
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
(4)某次拉动时让橡皮筋竖直伸长到稳定状态,结点位于O点,与的夹角为锐角,如果稍微减小拉力的大小,而保持的方向及O点位置不变,则拉力会________(选填“增大”“减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)。
【答案】(1)AD (2) ①. ②. F (3)B
(4)增大
【解析】
【小问1详解】
A.为了减小误差,橡皮条、弹簧测力计和绳套应位于与纸面平行的同一平面内,故A正确;
B.实验中既需要记录弹簧测力计的示数,也需要记录弹力的方向,故B错误;
C.橡皮条在两绳套夹角之间即可,不一定要和两绳套夹角的角平分线在一条直线上,故C错误;
D.为了减小读数带来的误差,弹簧测力计在不超过弹性限度的前提下,读数应适当大些,故D正确。
故选AD。
【小问2详解】
[1]图乙中F是通过做平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,F的方向不一定沿AO方向;是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定沿AO方向;
[2]由于F是通过做平行四边形得到的合力理论值,所以、、F、中,不需要用弹簧测力计测量的力是F。
【小问3详解】
本实验中两次拉橡皮条的过程,将结点拉到同一位置,两次作用效果相同,主要体现了等效替代法。
故选B。
【小问4详解】
某次拉动时让橡皮筋竖直伸长到稳定状态,结点位于O点,与的夹角为锐角,如果稍微减小拉力的大小,而保持的方向及O点位置不变,可知与的合力保持不变,如图所示
由图可知拉力会增大。
12. 小明在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,设计了两种实验装置:
①如图甲所示,细绳一端连接小车,另一端通过滑轮连接一个砂桶;小车在木板上运动,通过打点计时器记录其运动。
②如图乙所示,细绳一端连接小车和拉力传感器,另一端通过滑轮连接一个砂桶;小车在木板上运动,通过打点计时器记录其运动。
(1)上述两组装置中必须满足“小车的质量远大于砂和砂桶的质量”的是________,必须平衡摩擦力的是________;(均选填“甲”“乙”“甲和乙”或“都不需要”)
(2)小明选择了乙装置进行实验,实验中使用的是电磁打点计时器,应选用________(选填“约8V”或“220V”)交流电源;正确操作后,获得了一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点,如图丙所示,相邻两个计数点之间还有四个点未画出,他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz,则小车在C点的速度________m/s,加速度________;(结果保留两位有效数字)
(3)仅改变砂和砂桶的质量,以拉力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,绘制的图像如图丁(1)所示,由图像可知,在小车质量m一定时,小车加速度a与其所受合力F成________;仅改变小车质量,小明在分析小车加速度a与其质量m的关系时,得到如图丁(2)所示的图像,则他选取的横坐标是________(选填“m”或“”)。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 甲和乙
(2) ①. 约8V ②. 0.21 ③. 0.50
(3) ①. 正比 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]甲装置中,我们近似认为砂和砂桶的重力等于小车受到的拉力,只有满足小车质量远大于砂和砂桶总质量时,拉力才成立,因此甲需要满足该条件;
乙装置有拉力传感器,可以直接读出细绳拉力,不需要满足该条件。
[2]本实验需要让细绳拉力等于小车的合外力,因此甲和乙都必须平衡摩擦力。
【小问2详解】
[1]电磁打点计时器使用约8V交流电源。
[2]交流电频率为50Hz,相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点时间间隔
根据匀变速直线运动中,中间时刻瞬时速度等于平均速度,得C点速度
[3]用逐差法计算加速度
【小问3详解】
[1]a−F是过原点的直线,说明小车质量一定时,加速度与合外力成正比。
[2]根据牛顿第二定律,探究与的关系时,与成正比
图像为过原点的直线,因此横坐标为。
13. 雨滴从距离地面高的楼顶由静止自由下落,打在某层楼窗檐上时速度大小为4m/s,忽略空气阻力,。求:
(1)雨滴从静止下落到打在窗檐上过程的位移x及所用时间t;
(2)若雨滴打在窗檐上被反弹后做斜抛运动,反弹前后速度大小不变,反弹后速度方向与水平面夹角为斜向上,求雨滴落在地面上的位置到反弹处的水平距离。
【答案】(1)
,
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动规律有
题意知雨滴打在某层楼窗檐上时速度大小为4m/s,则雨滴从静止下落到打在窗檐上所用时间
该过程雨滴位移
【小问2详解】
雨滴反弹后瞬间竖直方向速度大小
规定竖直向上为正方向,则竖直方向有
则水平方向位移
联立解得
14. 小刚一家准备大扫除,需要把沙发挪开,假设质量为的沙发放置在水平地面上,用斜向下与水平成的力推沙发。已知沙发与地面间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,空气阻力可以忽略不计,重力加速度,求:
(1)若,小刚是否能推动沙发?
(2)推力的大小为多少时,沙发恰好做匀速直线运动?
【答案】(1)小刚不能推动沙发 (2)100N
【解析】
【小问1详解】
竖直方向受力平衡,地面对沙发的支持力为
代入数据可得
最大静摩擦力等于滑动摩擦力
推力的水平分量
因为,因此小刚不能推动沙发。
【小问2详解】
沙发匀速运动时受力平衡,水平方向
竖直方向
联立整理得
代入题中数据可得
15. 如图所示,为某工厂卸货装置原理图,货物从货物架上无初速度由A点沿斜面滑下,进入传送带,之后滑上无动力静止在水平面的平板车,平板车将货物运输到卸货员位置处,最后完成卸货工作。已知货物质量为,平板车质量为,货物从斜面滑至B点时的速度大小,斜面倾角,货物与斜面间的动摩擦因数,传送带顺时针匀速转动的速度为,货物与传送带间的动摩擦因数,传送带长度为,货物与平板车间的动摩擦因数为,平板车与地面间的动摩擦因数为,假设平板车与地面间为滑动摩擦。(货物经过B、C两处时速度大小不发生变化,货物可视为质点,g取)
(1)A点到传送带的竖直高度h;
(2)货物在传送带上运动的时间;
(3)假设平板车足够长,那么货物和平板车共速时的速度是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对货物从到的过程应用动能定理
解得
【小问2详解】
货物在传送带上,根据牛顿第二定律
设经过时间,货物与传送带共速
此过程中,货物的位移
解得,
一起匀速的时间为,则
解得
货物在传送带上运动的时间
【小问3详解】
货物滑上平板车初速度
货物减速时,根据牛顿第二定律
解得
对平板车,根据牛顿第二定律
解得
根据速度时间关系,
设经过时间,二者共速,共同速度为,则
联立可得
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