内容正文:
物理(四)牛顿运动定律、超失重、
实验:探究加速度与物体受力、物体质量的关系
(建议用时40分钟,满分100分)
一、选择题(本题共8小题,共52分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目
要求,每小题6分;第7~8题有多项符合题目要求,每小题8分,全部选对的得8分,选对但不
全的得4分,有选错的得0分)
1.如图所示,奥运会上蹦床运动员从最高点由静止下落,到接触床面,直至下降到最低点的过程
中,忽略空气阻力,则下列说法正确的是
人
中国家捆
女子销速体理
A.运动员接触床面时速度最大
B.运动员下落到床面后,做减速运动直到最低点速度为零
C.在运动员接触床面后向下运动的过程中,运动员先处于失重状态后处于超重状态
D.在运动员接触床面后向下运动的过程中,其受到的弹力先增大后减小
2.如图所示,要将卡在球筒中的羽毛球取出,可以有多种方案,方案一:一只手拿着球筒的中部,另
一只手用力击打球筒的上端;方案二:手持球筒,使羽毛球与球简一起下落敲击水平面,假设球
筒与水平面碰后速度立即变为0,下列说法正确的是
羽毛球筒
羽毛球筒
羽毛球
羽毛球
77777777777777
方案
方案二
A.方案一利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来
B.方案一利用球筒的惯性,使羽毛球从下端出来
C.方案二利用羽毛球受到的重力,使其从下端出来
D.方案二中球筒与水平面碰后速度立即变为0,其惯性随之消失
3.如图所示,一箱苹果沿倾角为0的斜面以加速度a=gsin0(g为重力加速度)匀加速下滑,在箱
子的中央有一只质量为的苹果,关于它受到周围苹果的作用力的合力,下列说法正确的是
A.大小为mgsin0
B.大小为mg
C.方向竖直向上
D.方向垂直斜面向上
物理(四)第1页(共4页)
4.航天员王亚平在太空授课时,通过向水膜注水形成了一个小水球,视频中可以清晰地看到小水
球在不断地进行周期性振动(即小水球的形状在不断发生周期性变化),研究表明小水球振动的
频率f=k
/,其中表面张力系数。的单位为“牛顿每米(N/m)”,m为小水球的质量,下列关于
k的说法正确的是
A.k是无单位的物理量
B.k与时间的单位相同
C.k与频率的单位相同
D.k与表面张力系数的单位相同
5.如图所示,在倾角0=30°的光滑斜面上,物块A、B的质量分别为m和2m,物块A静止在轻弹簧
上面,物块B用细线与斜面顶端相连,物块A、B紧靠在一起,且物块A、B之间无弹力,已知重
力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,某时刻将细线剪断,则剪断细线的瞬间,下列说法正
确的是
A.物块A的加速度大小为等
B
B.物块B的加速度大小为号
000子
C.物块A、B之间的弹力大小为
2
D.弹簧的弹力大小为8
3
6.某同学想用如图所示的装置验证机械能守恒定律,P、Q为记录重物A运动情况的两个光电门。
重物A、B用跨过定滑轮的细线连接,其中mA=2kg,mB>mA,细线、滑轮质量以及摩擦均不计,
实验中重物A、B始终均未落地。重力加速度g=10m/s2,为了保证无论重物B的质量多大,实
验都能顺利进行,应选用抗拉能力至少为多大的绳索L来悬挂定滑轮
A.150N
B.80N
C.40N
B
D.20N
40-0
7.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度沿顺时针方向运动,一物体从光滑水平
面以水平速率2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回水平面,此时速率为2',则下
列说法正确的是
V2
77777
A.若U1<2,则v2=v1
B.若v1>2,则2'=v2
C.不管v2多大,总有2'=2
D.只有1=v2时,才有2'=2
物理(四)第2页(共4页)
40分钟·Y
8.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系图像
如图甲所示,物块的速度v与时间t的关系图像如图乙所示。重力加速度g=10m/s2,则物块
的质量m、物块与地面间的动摩擦因数4分别为
v/(m's-1)
46810ts
0246810/s
甲
A.m=0.5 kg
B.m=1.5 kg
C.=0.2
D.4=0.4
班级
姓名
分数
题号
2
4
5
6
7
P
答案
二、非选择题(本题共3小题,共48分。请按要求完成下列各题)
9.(12分)某同学设计了如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系,砂和砂桶的质量为,滑
块的质量为M,滑轮的质量均不计。
弹簧测力器
打点计时器
04
D
5.00°7.049.0911.189
13.27
15.32
单位:cm
(1)实验时,一定要进行的操作是
。(填正确答案标号)
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.改变砂和砂桶的质量,并打出几条纸带
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于滑块的质量M
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带,两计数点间还有两个点未画出,已知打点计时
器采用的是频率为50Hz的交流电,根据图乙可求出滑块的加速度大小为
m/s2。(结
果保留两位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,滑块的加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,
图线的斜率为k,则滑块的质量为
。(用k表示)
(4)如果当时交变电流的实际频率f=51Hz,而该同学并不知道,则加速度的测量值与实际值
相比
。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
物理(四)第3页(共4页)】
10.(16分)如图所示,一个质量=10kg的物体放在水平地面上。对物体施加一个大小F=50N
与水平方向成0=37°角的拉力,使物体从t=0时开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知
物体与水平地面间的动摩擦因数=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
(1)求物体运动的加速度大小;
(2)求物体在2s末的瞬时速率;
(3)若在2s末时撤去拉力,求此后物体沿地面滑行的最大距离。
7777777777777
11.(20分)如图甲所示,倾角为0的传送带以速度1沿顺时针方向匀速转动,煤块从t=0时开始
以初速度v=12m/s从传送带底端A点沿传送带方向冲上传送带,经过4.8s恰好到达传送
带顶端B点,煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度g=10/s2,求:
(1)A、B两点间的距离;
(2)煤块在传送带上留下的痕迹长度;
(3)传送带与水平地面间的夹角以及煤块与传送带间的动摩擦因数。
v/(ms-1)
0.8
0
4.8
物理(四)第4页(共4页)】
40分钟·Y40分钟·Y
·物理·
物理(四)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.理解能力Ⅱ.推理论证能力
Ⅲ,模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力
2.学科素养:
①物理观念
②科学思维③科学探究
④科学态度与责任
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
分
值
(主题内容)
I
ⅡⅢ
①
②③④
档次
系数
1
选择题
6
超失重
易
0.86
2
选择题
6
惯性
易
0.80
3
选择题
6
斜面问题
易
0.80
4
选择题
6
单位制和量纲分析
V
中
0.65
选择题
6
弹簧问题
0.65
6
选择题
6
临界问题
中
0.60
7
选择题
8
水平传送带问题
中
0.70
力学图像和运动学图像综合
8
选择题
8
难
0.50
分析
9
非选择题
12
探究加速度和力的关系
分
0.75
10
非选择题
16
水平面上斜拉力问题
中
0.65
非选择题
20
倾斜传送带问题
0.50
香考答案及解析
一、选择题
运动,利用羽毛球的惯性,使其从球筒上端出来,A项
1.C【解析】运动员接触床面后,根据牛顿第二定律可
正确,B项错误:方案二中羽毛球与球筒一起下落敲
得4=mg一虹,运动员会先向下加速,当弹力等于重
击水平面,球筒与水平面碰后速度立即变为0,利用
m
羽毛球的惯性,使其从下端出来,C项错误;惯性是物
力时速度最大,然后减速运动直到最低点速度减为
体本身的属性,与速度无关,D项错误。
零,因此运动员是先处于失重状态后处于超重状态,
3.D【解析】对一箱苹果整体分析,受重力和支持力,
A、B项错误,C项正确;在运动员接触床面后向下运
整体的加速度a=gsin0,可知质量为m的苹果的加
动的过程中,床面的形变量一直在增大,床面的弹力
速度为gsin0,该苹果受重力、周围苹果的作用力,两
一直在增大,D项错误。
个力的合力等于ngsin8,即为重力沿斜面向下的分
2.A【解析】方案一中用力击打球筒的上端,球筒向下
力,该苹果在垂直于斜面方向上受力平衡,所以周围
·13·
·物理·
参考答案及解析
苹果对该苹果的作用力等于mgcos0,方向垂直斜面
二、非选择题
向上,A、B、C项错误,D项正确。
9.(1)BC(3分)
4.A【解析】已知频率的单位为s1,表面张力系数的
(2)5.8(3分)
单位为NWm,则k的单位为√kg·贯,力的单位
28分)
为g:m,整理有
kg·m.s=1,A项正确。
(4)偏小(3分)
s2
sVkg·m
【解析】(1)拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天
5.A【解析】剪断细线前,弹簧的弹力F=mgsin30
平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使砂和砂桶的质
=2mg,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,D项错
量m远小于滑块的质量M,A、D项错误;用弹簧测力
误;剪断细线的瞬间,对物块A、B组成的系统,由牛
计测出拉力,从而表示滑块受到的合外力,需要将带
滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,B项正确:改
顿第二定律有3 ngsin30°-F#=3ma,解得a=3g,
1
变砂和砂桶的质量,即改变拉力的大小,并打出几条
A项正确,B项错误;对物块B,由牛顿第二定律有
纸带,研究加速度随拉力的变化关系,C项正确。
2 ngsin30°-V=2ma,解得N=子mg,C项错误。
(2)由于两计数点间还有两个点未画出,所以相邻两
计数点间的时间间隔T=0.06s,根据逐差法可得a
6.B【解析】对重物A由牛顿第二定律有F-mAg=
mAa,对重物B由牛顿第二定律有mBg一F=mua,解
=(s1十s十s)-(s十0十s)≈5.8m/S。
(3T)
得a=-n一2
2干·F二2”g若重物B的质量很大
(3)弹簧测力计的示数F-号对。~F图线来说,由
则F=”加8<40N,若重物B的质量略大于2k8:
于。-导-品F=下,图线的斜率长=品,故滑块的
2
则E2m8>20N,绳索L上的拉力T=2F,范围
质量M=2
为40N<T<80N,B项正确。
(4)如果当时交变电流的实际频率f=51Hz>
7.AB【解析】物体向左做匀减速运动和向右做匀加
50Hz,则实际打点周期变小,根据运动学公式△x=
速运动的加速度大小均为Q=g,若<,则物体
aT可得测量的加速度值与实际值相比偏小。
先向左匀减速到0,位移为5,再向右匀加速到时,
10.【解析】(1)设物体受到的摩擦力为f,支持力为N,
位移小于s,最后以速率做匀速运动返回水平面,
则f=aN
(2分)
A项正确;若≥2,则物体先向左匀减速到0,位移
根据牛顿第二定律可知
为5,再一直向右匀加速返回到水平面时,位移也为
水平方向有Fcos9-f=ma
(2分)
s,速度为2,B项正确,C、D项错误。
竖直方向有N十Fsin9=mg
(2分)
8.AD【解析】当水平推力F1=1N时,物块仍静止,
解得a=0.5m/s
(2分)
当水平推力F2=3N时,物块做匀加速运动,由)-t
(2)根据运动学公式有u=at=1m/s
(2分)
图像可得加速度a=是=2m/。,由牛顿第二定律
(3)设撤去拉力后滑行的最大距离为x
有,F2一amg=ma,当水平推力F=2N时,物块做
根据牛顿第二定律有mg=ma
(2分)
匀速直线运动,有F,=mg,联立解得m=0.5kg,u
根据运动学规律有0一=-2a'x
(2分)
=0.4,A、D项正确。
解得x=0.1m
(2分)
·14
40分钟·Y
·物理
11.【解析】(1)根据图乙可知,煤块在0~0.8s内的位
会覆盖0~0,8s内在传送带上留下的痕迹,因此煤
移大小西=马”4=6.8m
(2分)
块在传送带上留下的痕迹长度△x=△x2=10m
(2分)
煤块在0.8~4.8s内的位移大小=号4:=10m
(3)根据图乙可知,煤块在0~0.8s内的加速度大
(2分)
小a1=6二w=35
4
m/s
(2分)
煤块的位移大小即为A、B两点间的距离x=十
对煤块受力分析,由牛顿第二定律有ngsin日十
x2=16.8m
(2分)
umgcos =ma
(1分)
(2)煤块会有不同的加速度是因为煤块受到的摩擦
根据图乙可知,煤块在0.8一4.8s内的加速度大小
力发生了改变,由图乙可知传送带的速度大小=
5 m/s
a2=4=5
专4m/s2
(2分)
煤块在0~0.8s内在传送带上留下的痕迹长度△x
对煤块受力分析,由牛顿第二定律有ngsin0
=x1-t=2.8m
(2分)
mgcos日=ma2
(1分)
煤块在0.8~4.8s内在传送带上留下的痕迹长度
联立解得0=30以-
(2分)
4
△x2=1t2-x2=10m
(2分)
由于煤块在0.8~4.8s内在传送带上留下的痕迹
·15