精品解析:山东威海市第二实验高级中学2025-2026学年高一上学期期中物理试卷
2026-09-25
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内容正文:
威海二中模块考试物理试题
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 物体做直线运动时位移的大小一定等于路程
B. 载重汽车重心的位置与装货多少和货物放置位置有关
C. 用GPS确定远洋巨轮在大海中的位置,不可以把远洋巨轮看成质点
D. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比
2. 火箭是世界上最先进的运载工具之一,它是利用喷射燃烧的气体获得动力的。若不计空气阻力,在火箭竖直加速升空时,下列叙述正确的是( )
A. 喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力和反作用力
B. 喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力是一对作用力与反作用力
C. 喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的推力
D. 喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力都作用在火箭上
3. 一物体受到三个力的作用,其中物体受力平衡的是( )
A. B.
C. D.
4. 汽车以10m/s的速度行驶,司机发现正前方12.5m处的斑马线上有行人准备通过,便立即刹车礼让行人,车到斑马线前恰好停止。假设汽车刹车过程可视为匀变速运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车后前3s内的位移大小为12m
B. 汽车刹车后第2s内的位移大小为8m
C. 汽车刹车后第1s内的位移大小与第3s内的位移大小之比为
D. 汽车刹车后第2s初的速度大小为2m/s
5. 如图,质量均为1kg的物体A、B通过一劲度系数为100N/m的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,现通过细绳将A缓慢向上拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度内,g取10N/Kg,则( )
A. L=0.1m B. L=0.2m
C. L=0.3m D. L=0.4m
6. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,在水平向左的恒力作用下处于静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A. 物体A一定受到4个力
B. 物体B一定受到3个力
C. 物体A对竖直墙壁的压力与墙壁对物体A的弹力是一对平衡力
D. 物体A、B间可能有摩擦力
7. 如图所示,质量为 m 的木块,被水平力 F 紧压在倾角为θ=60°的 墙角上静止。则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦 力的合力),重力加速度为 g,下列说法不正确的是( )
A. 墙面对木块一定有压力
B. 墙面对木块一定有摩擦力
C. 墙面对木块的作用力大小为
D. 墙面对木块的作用力大小为
8. 如图所示,质量为M的正三棱柱横放在两根固定的处于同一水平面的平行光滑杆上,下列判断正确的是( )
A. 每根杆对棱柱的弹力为
B. 两根杆对棱柱的总的作用力为
C. 若稍微减小两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都将增大
D. 若稍微增大两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都不变
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,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像如图所示,其中乙的图像为抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲、乙两车相距越来越远
B. 出发后甲、乙两车可相遇两次
C. 时刻两车的速度刚好相等
D. 时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度。
10. 如图所示,水平地面上放置相同材料制成的质量不同的三个木块,物体所受的滑动摩擦力与其所受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个质量为4m的木块,使三个木块一起水平向右匀速运动,则( )
A. 质量为3m的木块与地面间的摩擦力为
B. 质量为m的木块受到轻绳的拉力为
C. 质量为m与4m的木块之间的摩擦力为
D. 质量为4m的木块与地面间的摩擦力为
11. 如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体对地面的摩擦力大小为Fcosθ
B. 斜面体对地面的压力为(M+m)g
C. 斜面体对物体的作用力竖直向上
D. 若仅增大拉力F,物体对斜面体的摩擦力不变
12. 如图所示,细线一端固定在横梁上,另一端系着一个小球。给小球施加一力F,小球平衡后细线与竖直方向的夹角为,现保持不变,将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 绳的拉力一直变大 B. F先变小后变大
C. F的最小值为 D. F的最小值为
第Ⅱ卷(共52分)
三、实验题(本题共2个题目,共16分。每空2分)
13. 实验:研究自由落体运动
(1)在学习完自由落体运动知识点后,同学们都已经知晓伽利略为人类认识自由落体运动做出了重大的贡献,关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法正确的是( )
A. 伽利略直接研究了自由落体运动,根据测出的实验数据认为自由落体运动也是匀加速直线运动
B. 伽利略通过多次研究小球在斜面上的运动,根据实验结果进行合理外推得出小球自由下落的位移与时间的平方成正比
(2)在学习完自由落体运动知识点后,某同学利用如图1所示的实验装置探究物体做自由落体时的重力加速度。已知打点计时器接频率为的交流电源,松开纸带上端夹子后,重锤带动纸带自由下落。
①关于该实验操作的描述,正确的是______。
A.先接通电源,待打点稳定后再松开纸带上端夹子
B.重锤静止时应离打点计时器尽量远
C.应保证纸带和重锤处于同一铅垂线上
D.为减小误差,可以直接从初始打点处开始计算重力加速度
②选取一条打点清晰的纸带如图2所示,在纸带适当的位置选取5个相邻的计数点,依次标为1、2、3、4、5,用刻度尺测出各计数点之间的距离并标在图2对应的位置。已知相邻两计数点之间还有一个计时点未画出,则根据图中数据可求得打点2时,重锤下落的速度大小______;(保留3位有效数字)
③实验测得的重力加速度大小______(保留3位有效数字)
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是______。
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)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(3)下列关于本实验的说法中,正确的有______。(多选)
A. 拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B. 拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C. 橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D. 在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(4)某次拉动时让细绳OB沿水平方向,细绳OC斜向下,如图丙所示。现使橡皮筋竖直伸长到稳定状态,结点位于O点,如果稍微增大拉力的大小,而保持的方向及O点位置不变,需要调节拉力的大小及方向,则______。
A. 拉力增大且顺时针转动
B. 拉力减小且顺时针转动
C. 拉力增大且逆时针转动
D. 拉力大小不变且逆时针转动
四、计算题(本题4小题,共36分,解答应画出受力分析图、写出方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 矿井里的升降机,从井底由静止开始匀加速上升,经过,速度达到后,又以这个速度匀速上升,然后匀减速上升,又经过恰好停在井口,以向上为正方向,求:
(1)匀减速上升阶段的加速度大小a;
(2)矿井的深度h;
16. 如图所示,固定在水平地面上的光滑斜面的倾角为,斜面上有两个相同的小球1、2,重力均为G,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,两小球均保持静止。斜面对球1的弹力大小为,斜面对球2的弹力大小为,求:
(1)挡板A对球1的弹力和挡板B对球2的弹力;
(2)与大小的比值。
17. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小:
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
18. 如图,固定在水平地面上的斜面倾角为,现在斜面上放一个质量为的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,取。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,现改对滑块施加一个水平向右的推力,为保证滑块在斜面上静止,求大小的取值范围。
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威海二中模块考试物理试题
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列说法中正确的是( )
A. 物体做直线运动时位移的大小一定等于路程
B. 载重汽车重心的位置与装货多少和货物放置位置有关
C. 用GPS确定远洋巨轮在大海中的位置,不可以把远洋巨轮看成质点
D. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.物体沿直线往复运动时位移大小可能为零,但路程一定不为零,则物体做直线运动时位移的大小不一定等于路程,故A错误;
B.重心的位置与物体形状和质量分布有关,故B正确;
C.远洋巨轮的形状和体积相对于大海可以忽略不计,则可以把远洋巨轮看成质点,故C错误;
D.动摩擦因数与物体之间的粗糙程度有关,与压力和滑动摩擦力无关,故D错误。
故选B。
2. 火箭是世界上最先进的运载工具之一,它是利用喷射燃烧的气体获得动力的。若不计空气阻力,在火箭竖直加速升空时,下列叙述正确的是( )
A. 喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力和反作用力
B. 喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力是一对作用力与反作用力
C. 喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的推力
D. 喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力都作用在火箭上
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由牛顿第三定律可知,喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力和反作用力,所以喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力大小相等,方向相反,作用在不同物体上,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
3. 一物体受到三个力的作用,其中物体受力平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据平行四边形定则可知,图中三个力的合力大小为2F3,故A错误;
B.图中三个力的合力大小为2F1,故B错误;
C.图中三个力的合力大小为2F3,故C错误;
D.图中三个力的合力大小为0,故D正确。
故选D。
4. 汽车以10m/s的速度行驶,司机发现正前方12.5m处的斑马线上有行人准备通过,便立即刹车礼让行人,车到斑马线前恰好停止。假设汽车刹车过程可视为匀变速运动,下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车后前3s内的位移大小为12m
B. 汽车刹车后第2s内的位移大小为8m
C. 汽车刹车后第1s内的位移大小与第3s内的位移大小之比为
D. 汽车刹车后第2s初的速度大小为2m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由 ,代入数据得
可得
则刹车时间
A.3s时汽车已经停止,则前3秒位移应为刹车总位移12.5m,故A错误。
B.根据,则前2秒内(到)的位移
前1秒内的位移
第2秒内位移为12m-8m=4m,故B错误。
C.第1秒内位移为8m;由逆向思维可知第3秒内的位移等于停止运动前0.5s内的位移
比值为,故C正确。
D.第2秒初(即第1秒末)的速度为,选项D错误。
故选C。
5. 如图,质量均为1kg的物体A、B通过一劲度系数为100N/m的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B均处于静止状态,现通过细绳将A缓慢向上拉起,当B刚要离开地面时,A上升距离为L,假设弹簧一直在弹性限度内,g取10N/Kg,则( )
A. L=0.1m B. L=0.2m
C. L=0.3m D. L=0.4m
【答案】B
【解析】
【详解】开始时在地面上,、均处于静止状态,弹簧所受的弹力等于的重力,由胡克定律得:
当刚要离开地面时,弹簧处于伸长状态,弹力大小恰好等于的重力,由胡克定律得:
由几何关系得知:
A. 与分析不符,故A错误;
B. 与分析相符,故B正确;
C. 与分析不符,故C错误;
D. 与分析不符,故D错误.
6. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,在水平向左的恒力作用下处于静止状态,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A. 物体A一定受到4个力
B. 物体B一定受到3个力
C. 物体A对竖直墙壁的压力与墙壁对物体A的弹力是一对平衡力
D. 物体A、B间可能有摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.对AB整体,由平衡条件可知墙壁对A一定有弹力;对物体B受力分析,B可能只受到重力、A给B的支持力及恒力F,也可能AB间还有摩擦力;对物体A受力分析,A受到重力、墙壁的弹力和摩擦力、B对A的压力,若A、B间有摩擦力,则A受到5个力;若A、B间没有摩擦力,则A受到4个力,所以A不一定受到 4 个力,故A错误;
B.以上分析可知物体B可能受到4个力,也可能受到3个力,故B错误;
C.物体A对竖直墙壁的压力与墙壁对物体A的弹力是一对相互作用力,不是平衡力,故C错误;
D.由A选项分析可知,物体、B间可能有摩擦力,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量为 m 的木块,被水平力 F 紧压在倾角为θ=60°的 墙角上静止。则关于木块的受力情况、墙面对木块的作用力(压力与摩擦 力的合力),重力加速度为 g,下列说法不正确的是( )
A. 墙面对木块一定有压力
B. 墙面对木块一定有摩擦力
C. 墙面对木块的作用力大小为
D. 墙面对木块的作用力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对木块受力分析,受推力、重力,若没有支持力就没有摩擦力,物体不可能平衡,故一定有支持力,同理有静摩擦力,如图所示:
故AB正确,不符合题意;
CD.根据共点力平衡条件,墙面对木块的作用力(压力与摩擦力的合力)与重力、支持力的合力是平衡关系,重力和推力的合力为,故墙面对木块的作用力为,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意;
故选C。
8. 如图所示,质量为M的正三棱柱横放在两根固定的处于同一水平面的平行光滑杆上,下列判断正确的是( )
A. 每根杆对棱柱的弹力为
B. 两根杆对棱柱的总的作用力为
C. 若稍微减小两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都将增大
D. 若稍微增大两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力的大小都不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.设每根杆对棱柱的弹力为N,由平衡条件可得
解得
A错误;
B.由平衡条件可知,两根杆对棱柱的总的作用力等于棱柱的重力Mg,B错误;
CD.若稍微减小(或增大)两杆的水平距离,每根杆对棱柱的弹力方向不变,由A的分析可知,每根杆对棱柱的弹力的大小都不变,C错误,D正确。
故选D。
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,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间图像如图所示,其中乙的图像为抛物线,则下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲、乙两车相距越来越远
B. 出发后甲、乙两车可相遇两次
C. 时刻两车的速度刚好相等
D. 时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度。
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由两车图像可知,时间内,甲、乙两车相距的距离先增大后减小,故A错误;
B.图像的斜率表示物体的速度,由图像可知,甲、乙两车在时刻相遇后,乙图的斜率始终大于甲图的斜率,即乙车的速度始终大于甲车的速度,因此出发后甲、乙两车只能相遇一次,故B错误;
C.图像的斜率表示物体的速度,由图像可知,甲车的图线为倾斜的直线,则甲车做匀速直线运动,而乙车的图像为抛物线,且图线的斜率逐渐增大,可知,乙车做匀加速直线运动,而匀变速直线运动在某段时间内的中间时刻的瞬时速度就等于这段时间内的平均速度,可知在这段时间的中间时刻,即时刻的瞬时速度等于乙车在这段时间内的平均速度,又因为这段时间内甲乙两车的位移相同,则可知在这段时间内甲乙两车的平均速度相同,因此可知时刻两车的速度刚好相等,故C正确;
D.时间内,乙车位移与甲车的位移相等,因此在这段时间内乙车的平均速度等于甲车的平均速度,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,水平地面上放置相同材料制成的质量不同的三个木块,物体所受的滑动摩擦力与其所受的压力成正比。现用水平拉力F拉其中一个质量为4m的木块,使三个木块一起水平向右匀速运动,则( )
A. 质量为3m的木块与地面间的摩擦力为
B. 质量为m的木块受到轻绳的拉力为
C. 质量为m与4m的木块之间的摩擦力为
D. 质量为4m的木块与地面间的摩擦力为
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.左侧木块与右侧两木块对地面的压力之比为,由于滑动摩擦力与其所受的压力成正比,则左侧木块与右侧两木块所受摩擦力之比为
三个木块匀速运动,则
则质量为3m的木块与地面间的摩擦力为
质量为4m的木块与地面间的摩擦力为
AD错误;
B.轻绳的拉力等于质量为3m的木块与地面间的摩擦力,则质量为m的木块受到轻绳的拉力为
B正确;
C.质量为m的木块处于平衡状态,则质量为m与4m的木块之间的摩擦力为
C正确。
故选BC。
11. 如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体对地面的摩擦力大小为Fcosθ
B. 斜面体对地面的压力为(M+m)g
C. 斜面体对物体的作用力竖直向上
D. 若仅增大拉力F,物体对斜面体的摩擦力不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.物体m沿斜面向下匀速运动,与斜面加速度相同均为零,故可以采用整体法,将物体m与斜面体M看作一个整体,受力分析如图
根据平衡条件,水平方向
解得
竖直方向
可得
故A正确,B错误;
C.由受力分析,根据平衡条件:M对物体m的作用力即N与f的合力应该与mg和F的合力等大反向,如图中
可见M对物体m的作用力斜向上,故C错误;
D.若仅增大拉力F,由于物体与斜面体间的正压力和动摩擦因数都不变,则物体与斜面体间的摩擦力不变,故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,细线一端固定在横梁上,另一端系着一个小球。给小球施加一力F,小球平衡后细线与竖直方向的夹角为,现保持不变,将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 绳的拉力一直变大 B. F先变小后变大
C. F的最小值为 D. F的最小值为
【答案】BD
【解析】
【详解】对小球,受力分析,如图所示,将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直方向的过程中,在力的平行四边形中,可以看到F先变小再变大,当F与细线垂直时F最小,则F的最小值为,绳的拉力T一直变小。
故选BD。
第Ⅱ卷(共52分)
三、实验题(本题共2个题目,共16分。每空2分)
13. 实验:研究自由落体运动
(1)在学习完自由落体运动知识点后,同学们都已经知晓伽利略为人类认识自由落体运动做出了重大的贡献,关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法正确的是( )
A. 伽利略直接研究了自由落体运动,根据测出的实验数据认为自由落体运动也是匀加速直线运动
B. 伽利略通过多次研究小球在斜面上的运动,根据实验结果进行合理外推得出小球自由下落的位移与时间的平方成正比
(2)在学习完自由落体运动知识点后,某同学利用如图1所示的实验装置探究物体做自由落体时的重力加速度。已知打点计时器接频率为的交流电源,松开纸带上端夹子后,重锤带动纸带自由下落。
①关于该实验操作的描述,正确的是______。
A.先接通电源,待打点稳定后再松开纸带上端夹子
B.重锤静止时应离打点计时器尽量远
C.应保证纸带和重锤处于同一铅垂线上
D.为减小误差,可以直接从初始打点处开始计算重力加速度
②选取一条打点清晰的纸带如图2所示,在纸带适当的位置选取5个相邻的计数点,依次标为1、2、3、4、5,用刻度尺测出各计数点之间的距离并标在图2对应的位置。已知相邻两计数点之间还有一个计时点未画出,则根据图中数据可求得打点2时,重锤下落的速度大小______;(保留3位有效数字)
③实验测得的重力加速度大小______(保留3位有效数字)
【答案】(1)B (2) ①. AC ②. 1.44 ③. 9.63
【解析】
【小问1详解】
伽利略所处的时代无法直接精确测定自由落体运动的快慢,他采用“冲淡重力”的斜面实验,测出小球沿斜面的运动规律,再合理外推到自由落体,得出位移与时间的平方成正比的结论。
故选B。
【小问2详解】
①[1]A.打点计时器应先接通电源、待打点稳定后再松开夹子,以保证纸带记录完整、点迹清晰,故A正确;
B.重锤静止时应尽量靠近打点计时器,使纸带上有足够的点迹,故B错误;
C.纸带与重锤应在同一铅垂线上,以减小纸带与限位孔间的摩擦,故C正确;
D.初始打点处点迹可能不稳定,不应从初始点开始计算,应从点迹清晰处取计数点,故D错误。
故选AC。
②[2]打点计时器频率f=50Hz,计时周期
相邻两计数点之间还有一个计时点未画出,故相邻计数点的时间间隔
用计数点1至3的平均速度表示打点2的瞬时速度
其中d1=5.00cm,d2=6.52cm,代入求得
③[3]重锤做匀加速直线运动,相邻相等时间间隔内的位移差恒定
为充分利用全部数据、减小偶然误差,采用逐差法,取相隔两段的位移差
可得
代入数据得
14. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB及OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是______。
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)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是________。
(3)下列关于本实验的说法中,正确的有______。(多选)
A. 拉橡皮筋的细绳不可以用弹性绳代替,而且细绳长一些,实验效果较好
B. 拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板靠近且与木板平面平行
C. 橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要适当大些,且拉力和的夹角越大越好
D. 在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置
(4)某次拉动时让细绳OB沿水平方向,细绳OC斜向下,如图丙所示。现使橡皮筋竖直伸长到稳定状态,结点位于O点,如果稍微增大拉力的大小,而保持的方向及O点位置不变,需要调节拉力的大小及方向,则______。
A. 拉力增大且顺时针转动
B. 拉力减小且顺时针转动
C. 拉力增大且逆时针转动
D. 拉力大小不变且逆时针转动
【答案】(1)B (2) (3)BD (4)C
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B。
【小问2详解】
图乙中的F是两个分力的合力的理论值,是两个分力的合力的实验值,则两力中,方向一定沿AO方向的是。
【小问3详解】
A.拉橡皮筋的细绳长一些,可以减小在记录力的方向时产生的误差,实验效果较好,OB及OC细绳可以用弹性绳代替,故A错误;
B.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应与木板相距较近且与木板平面平行,故B正确;
C.橡皮筋弹性要好,拉结点到达O点时,拉力要大小适当,拉力和的夹角大小适当,并非越大越好,故C错误;
D.在同一次实验中,应将结点O拉到同一位置,以保证两次力的作用效果相同,故D正确。
故选BD。
【小问4详解】
若保持O点位置不变,则、的合力不变,由平行四边形定则可知,保持方向不变,大小增大,需绕O点逆时针转动,如图所示,由图可知的大小增大,故选C。
四、计算题(本题4小题,共36分,解答应画出受力分析图、写出方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
15. 矿井里的升降机,从井底由静止开始匀加速上升,经过,速度达到后,又以这个速度匀速上升,然后匀减速上升,又经过恰好停在井口,以向上为正方向,求:
(1)匀减速上升阶段的加速度大小a;
(2)矿井的深度h;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
匀减速上升过程的加速度大小
【小问2详解】
加速过程中的位移
匀速运动的位移
减速过程中的位移
则矿井的深度
16. 如图所示,固定在水平地面上的光滑斜面的倾角为,斜面上有两个相同的小球1、2,重力均为G,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,两小球均保持静止。斜面对球1的弹力大小为,斜面对球2的弹力大小为,求:
(1)挡板A对球1的弹力和挡板B对球2的弹力;
(2)与大小的比值。
【答案】(1)(方向垂直于挡板A向右),(方向沿斜面向上)
(2)
【解析】
【小问1详解】
将斜面对球1的弹力沿水平与竖直方向进行正交分解,根据平衡条件可知竖直向上的分力与重力平衡,即
水平分力与挡板A对球1的弹力平衡,则
将球2所受的重力沿平行与垂直斜面方向进行正交分解,利用平衡条件可得挡板B对球2的弹力
【小问2详解】
据上面所述,斜面对球1的弹力大小为
斜面对球2的弹力大小为
则与大小的比值
17. 如图所示,水平细杆上套一个环,环a与球b间用一不可伸长的轻质细绳相连,环a和球b的质量分别为和,取重力加速度大小。若球b受到一水平向右的恒力F,使环a与球b一起向右匀速运动。运动过程中,绳始终保持与竖直方向的夹角为。
(1)求恒力F的大小:
(2)求环a与水平杆间的动摩擦因数;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
球b受重力、绳的拉力T、水平向右的恒力F。因球b做匀速运动,处于平衡状态,合力为零。绳与竖直方向夹角为θ=30°,将拉力T正交分解,水平方向
竖直方向
由竖直方向平衡得绳的拉力
代入水平方向平衡式
【小问2详解】
把环a、球b及轻质细绳看作一个整体,整体平衡。水平杆对环的摩擦力水平向左,大小
竖直方向
结合滑动摩擦力公式
联立求得
18. 如图,固定在水平地面上的斜面倾角为,现在斜面上放一个质量为的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,取。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)如图乙所示,现改对滑块施加一个水平向右的推力,为保证滑块在斜面上静止,求大小的取值范围。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对滑块受力分析,如图所示
根据平衡条件可得
代入数据解得
【小问2详解】
当滑块有下滑趋势时,受力情况如图所示
根据平衡条件可得
又因为,
联立解得
若物体沿斜面有向上的运动趋势,受力分析如图所示
根据平衡条件则有
结合,
联立解得
故的取值范围为
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