内容正文:
泸州高中2024级质量监测(一)
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(其中第1-7题为单项选择题,每题4分,第8-10题为多项选择题,每题6分,共计46分)
1. 选项中哪一组仪器,可以直接测出“国际单位制”中的三个力学基本物理量( )
A. 刻度尺、天平、秒表
B. 刻度尺、测力计、秒表
C. 刻度尺、测力计、打点计时器
D. 体重计、量筒、打点计时器
【答案】A
【解析】
【详解】国际单位制中的三个力学基本物理量为长度(米)、质量(千克)、时间(秒)。
A.刻度尺、天平、秒表:分别对应长度、质量、时间,可直接测量三个基本量,故A正确;
B.测力计测量力(导出量,单位牛顿),无法直接测质量,故B错误;
C.测力计无法测质量,打点计时器需通过点数间接计算时间,非直接测量,故C错误;
D.量筒测体积(非基本量),体重计可能间接测质量(需重力加速度),故D错误。
故选A。
2. 关于图片中涉及的实验和物理思想方法,说法错误的是( )
A. 图甲,用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理
B. 图乙,伽利略利用图中的实验,结合逻辑推理,验证了力是维持物体运动的原因
C. 图丙,借助激光笔及平面镜观察桌面的形变,该实验运用了微小放大的思想方法
D. 图丁,通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段来求总位移,运用了微元求和的思想
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲,悬挂法测薄板重心时,薄板受重力和细绳拉力作用处于平衡状态,二力必共线,因此重心在悬线所在直线上,两次悬挂的两条直线交点就是重心,故A正确,不符合题意;
B.图乙,伽利略的斜面实验及逻辑推理表明:没有外力时,物体将保持匀速直线运动,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,故B错误,符合题意;
C.图丙中利用激光和平面镜观察桌面的微小形变,借助光路偏转得到较明显的变化,运用了“微小量放大”的思想,故C正确,不符合题意;
D.图丁通过把物体匀变速直线运动的图像分段,求出各小段位移并相加,实质上是利用“微元求和”的思想方法来求总位移,故D正确,不符合题意。
故选B。
3. 野外高空作业时,常使用无人机运送零件。如图所示,我国大疆无人机用三根等长轻绳吊运质量为m的匀质零件,正在做匀速飞行。已知每根轻绳与竖直方向的夹角均为60°,不计空气阻力,重力加速度为g。则每根绳子对零件的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据平衡条件可得
解得每根绳子对零件的拉力大小为
故选B。
4. 某同学利用手机上自带的加速度传感器,记录了他下蹲、起立过程中,加速度随时间的变化。规定竖直向上为加速度正方向,a-t图如图所示。关于该运动过程,下列说法正确的是( )
A. 该同学完成一次下蹲和起立的时间大约为2s
B. 在下蹲过程中,与b点对应的时刻,该同学速度最大
C. 在下蹲过程中,与c点对应的时刻,该同学对地面的压力最小
D. 与f点对应的时刻,该同学处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.下蹲过程先向下加速后向下减速,加速度方向先向下后向上,先处于失重后处于超重;起立过程先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向下,先处于超重后处于失重;由图可知,6s内该同学做了1次下蹲和起立的动作,故A错误;
B.下蹲时,速度由零开始向下增大;b点加速度仍为负,说明此时速度尚在继续增大(负方向),并非速度达到最大值的时刻,故B错误;
C.下蹲过程中,根据牛顿第二定律有
结合牛顿第三定律可知,人体对地面的压力N=mg+ma
c点处加速度为正且较大,此时压力最大,故C错误;
D.f点处加速度为正,则方向向上,为超重状态,故D正确。
故选D。
5. 快递员常常借助一种支架与挡板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,快递员将质量为m的货物平放在手推车挡板上;如图乙所示,快递员先缓慢下压“推车把手”直至挡板与水平面间的夹角为30°,再保持该夹角不变,推车匀速前进;到达目的地停车,快递员接着缓慢下压“推车把手”并将其搁在水平面,如图丙所示。忽略货物与支架及挡板间的摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货物对挡板的压力是由于挡板发生形变产生的
B. 手推车匀速运动过程中,手推车对货物的作用力大小为
C. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力一直增大
D. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.货物对挡板的压力是由于货物发生形变产生的,而不是挡板发生形变产生的,故A错误;
B.手推车匀速运动过程中,由平衡条件可知手推车对货物的作用力大小为mg,故B错误;
CD.支架对货物的支持力
由题意可知一直在增大,故支架对货物的支持力一直增大,故C正确,D错误。
故选C。
6. 将小钢球从离地一定的高度处竖直向上抛出,其离地高度与时间的关系式为:(h的单位m,t的单位s)。重力加速度g=10m/s2,则关于小钢球的运动说法正确的是( )
A. 小钢球的初速度为15m/s
B. 小钢球前两秒的平均速度为5m/s
C. 小钢球由抛出到落地时,其速度变化量为20m/s
D. 小钢球运动3s后落到地面
【答案】D
【解析】
【详解】A.由运动学公式 对比题目中的
可知初速度 ,而非,故A错误。
B.前两秒的位移 时;时
总位移为
平均速度,故B错误。
CD.落地时间由
解方程
得
末速度
速度变化量 ,大小为,故C错误,D正确。
故选D。
7. 为缓解高三学生的压力,班主任利用班会课时间组织了一次游戏活动。游戏如下:以教室里等宽的磁砖为标记线,如图所示,一位同学坐进箱子后,其他同学将箱子从同一指定位置O推出,只要箱子的任意部分能停靠在DD'和EE'之间将获奖。某次游戏中,箱子前端紧靠指定位置O,以3m/s的速度被推出,箱子前端刚好停靠在第一块磁砖的边线EE'上,箱子前端从第三块磁砖的左边界BB'滑到第二块磁砖的右边界DD'所用的时间为箱子和磁砖的宽度均为L=0.5m,重力加速度箱子始终在磁砖上运动,则下列说法正确的是( )
A. 若换成体重更大的同学坐进箱子,并以相同的速度推出箱子,箱子滑行的距离会变小
B. 箱子和磁砖间的动摩擦因数μ=0.5
C. 若箱子的初速度为v0,箱子前端到达边界线BB'的速度为v,则箱子前端到达AA'的速度为
D. 若要获奖,箱子被推出的速度大小必须满足
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律,箱子的加速度,与质量无关,由运动学公式
得滑行距离
可知滑行距离仅与初速度和加速度有关,与质量无关,因此,换成体重更大的同学,以相同速度推出,滑行距离不变,故A错误;
B.已知箱子前端从O点以推出,前端刚好到EE′,则可将箱子看作是反方向初速度为零的匀加速,设EE′到DD'的时间为,EE′到BB'的时间为
由运动学公式,EE′到DD'满足
EE′到BB'满足
又由题意
联立解得
又因为,,
代入数据得,故B错误;
C.在箱子以3m/s的速度被推出,箱子前端刚好停靠在第一块磁砖的边线EE'上的过程过程中,由运动学公式
代入数据得
则位置O到AA'的距离
箱子前端从位置O到AA'的过程,满足运动学公式
箱子前端从位置O到EE′的过程,满足运动学公式
代入数据联立解得,故C错误;
D.获奖需箱子任意部分在DD′和EE′之间,即箱子前端至少超过DD′(距离O点距离为),且箱子末端不超过EE′(距离O点距离为)。箱子前端到DD′时速度大于零,满足
代入数据得
箱子末端到EE′之前速度减为零,满足
代入数据得
即若要获奖,箱子被推出的速度大小必须满足,故D正确。
故选D 。
8. 倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动,t=0时在传送带底端无初速轻放一物块,如图所示;t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0;不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,速度v、水平位移x随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】时间内:物体轻放在传送带上,做加速运动。受力分析可知,物体受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力的下滑分力,有
加速度不变,故物块做匀加速运动,该过程图像为正比例函数,图像为抛物线;
之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力的下滑分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动,该过程图像与t轴平行,图像斜率不变。
故选AD。
9. 如图雪地转转圈游戏,小孩乘坐雪圈(小孩和雪圈总质量为60kg,可视为质点)绕轴以1rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动.已知水平杆长为3m,离地高为3m,绳长为5m,且绳与水平杆垂直,下列说法正确的是( )
A. 雪圈的运动半径为4m B. 雪圈的线速度大小为5m/s
C. 雪圈受到地面的摩擦力大小为100N D. 雪圈(含人)的向心力大小为300N
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由几何关系可知,雪圈做圆周运动的半径,故A错误;
B.雪圈线速度大小为,故B正确;
CD.如下俯视图所示,绳子拉力斜向上,其在水平面方向的分力与转动半径的夹角为,
根据匀速圆周运动规律可得,
联立解得雪圈(含人)的向心力大小,雪圈受到摩擦力大小,故C错误,D正确;
故选BD。
10. 如图甲所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B,分离前,A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示,运动距离h时,B与A分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在B与A分离之前,它们做匀变速直线运动 B. 弹簧的劲度系数等于
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为 D. B和A分离后,B还能继续上升
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知在B与A分离之前,它们的加速度在变化,故它们做的不是匀变速直线运动,故A 错误;
B.未作用时,对A、B,由平衡条件有(为压缩量),图乙可知F作用瞬间,A、B加速度大小为,此时对 A、B 有
联立解得
A、B 分离瞬间,A、B 间弹力为0,二者加速度相等,对B 有
对A有
联立解得,,故B 正确;
C. 作用后瞬间,对B有
联立解得A对B的支持力
根据牛顿第三定律,可知 B 对 A 的压力大小为,故 C 错误;
D.从作用到 A、B 分离过程,结合图乙,由动能定理有
联立解得 A、B 分离时的速度
A、B 分离后,对 B 有
联立解得 B 和 A 分离后,B 还能继续上升的距离,故 D 正确。
故选BD。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,把白纸用图钉固定在木板上,再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上,另一端连接细绳套。
(1)下列操作正确的是________。
A. 实验中,用力的图示法分别画出分力和合力时,要选择不同的标度
B. 两个弹簧测力计之间夹角必须取90°,以便用勾股定理算出合力的大小
C. 实验中除了要记录弹簧测力计的示数外,还要记录细绳的方向及O点的位置
D. 为方便实验,拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳与木板平面可以不平行
(2)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是________。
A. 橡皮筋可以用细绳替代
B. 两次拉橡皮条的长度相等
C. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
D. 两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(3)在一次实验中,两弹簧测力计的拉力的图示已作出(如图乙所示),小方格的边长表示1.0 N,O是橡皮条的一个端点,则合力的大小F=________N。(保留2位有效数字)
【答案】(1)C (2)D
(3)7.0
【解析】
【小问1详解】
A.实验中,用力的图示法分别画出分力和合力时,必须选择相同的标度,才能通过线段长度比较力的大小,故A错误;
B.两个弹簧测力计之间的夹角应适当大一些,但不一定必须取,故B错误;
C.实验中除了要记录弹簧测力计的示数外,还要记录细绳的方向及点的位置,以便确定力的方向和作用点,故C正确;
D.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳都应与木板平面平行,否则会产生垂直木板方向的分力,影响实验结果,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
A.橡皮筋不能用细绳替代,因为需要橡皮筋的形变来体现等效替代,故A错误;
B.两次拉橡皮条时,必须将结点拉到同一位置,而不是长度相等,故B错误;
C.左侧弹簧测力计的作用效果不能替代右侧弹簧测力计的作用效果,故C错误;
D.两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代,这就是等效替代法,故D正确。
故选D。
【小问3详解】
由图乙可知,小方格边长表示。在水平方向的分量为向左格,竖直方向的分量为向下格;在水平方向的分量为向右格,竖直方向的分量为向下格。根据平行四边形定则,合力在水平方向的分量为格,竖直方向的分量为向下格,则合力大小为。
12. 在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,某同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面至水平后,添加了力传感器来测量细线拉力。
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车
C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器能更好地减小实验误差
D. 桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,但与桌面可以不平行
(2)本实验中______(选填“需要”或“不需要”)砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,已知A、B、C、D各点到O点的距离分别是3.60cm、9.61cm、18.01cm和28.81cm,由以上数据可知,小车运动的加速度大小是______(计算结果保留3位有效数字)。
(4)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车运动过程中所受的阻力______N,小车的质量______kg。(两个结果都保留2位有效数字)
【答案】(1)BC (2)不需要
(3)2.40 (4) ①. 2.0 ②. 3.0
【解析】
【小问1详解】
A.利用力传感器能够直接测量细线的拉力,即小车受到的拉力可以直接测得,不需要用砂和桶的重力近似代替拉力,所以不需要测量砂和桶的总质量,故A错误;
B.为打点稳定,充分利用纸带,需小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车,故B正确;
C.电磁打点计时器由于振针的作用,纸带与复写纸之间阻力相对较大,实验误差比较大,而电火花计时器使用的是火花放电,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差较小,故C正确;
D.为了保证细线的拉力沿小车的运动方向,桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,且与桌面平行,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
利用力传感器可以直接读出细线的拉力,不需要用砂和桶的重力近似代替拉力,故不需要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
【小问3详解】
由题意可知相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动的逐差公式可得小车运动的加速度大小为
【小问4详解】
[1]由图可知,开始运动时,拉力最小值为,则小车运动过程中受到的阻力为
[2]小车运动过程中,根据牛顿第二定律可得
整理得
根据表达式可知图像的斜率为
解得小车的质量为
三、解答题
13. 某货物转运轨道的简化模型如图所示:AB段为倾角30°的粗糙斜面,与货物间的动摩擦因数;BC段为倾角37°的粗糙斜面,长度为4 m,与货物间的滑动摩擦因数未知。某次将货物从AB段上某点静止释放,货物经过4 s到达B点。货物可看作质点,忽略空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,sin37°=0.6.
(1)求货物到达B点时的速度大小;
(2)若货物经过B点时速度大小不变,为了使货物最终能静止于BC段,求需要满足的条件。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对A处货物受力分析,沿斜面方向由牛顿第二定律得
解得
A到B由运动学公式
解得货物到达B点时的速度大小
【小问2详解】
货物沿BC面运动,受力分析得沿斜面方向
若货物恰好运动到C速度减为0,根据运动学公式
解得
,物体不会从C滑出斜面。
又因需要货物能静止在斜面上,可得
可得
综上所述,为了使货物最终能静止于BC段,需要满足
14. 如图所示,将一质量为0.2 kg可视为质点的小球系于长为1 m的细线上,随细线绕O点作竖直圆周运动,某时刻在最低点P时细线断裂,小球从离水平地面3.2 m高的P点水平向右击出,测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4 m。小球落地后反弹,反弹后离地的最大高度为1.8 m,第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4 m。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)在P点断裂前瞬间,细线所受拉力大小;
(2)小球第二次与地面碰撞时的速度大小;
(3)若小球与地面碰撞时,碰撞前后水平分速度之比、竖直分速度之比均为定值,则第3次碰撞时的位置与P点的水平位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球刚被击出时的速度大小为,小球被击出到第一次落地前瞬间,根据平抛运动的规律可得水平位移
竖直位移
解得
在P点断裂前瞬间,根据牛顿第二定律可得
解得细线所受拉力
【小问2详解】
设小球第一次弹起后速度大小为,小球做斜抛运动,根据对称性可知水平位移
竖直位移
解得小球水平速度为
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
【小问3详解】
根据(2)分析可知,第一次碰后水平分速度
第一次碰撞前水平分速度
可得碰撞后水平分速度是碰撞前水平分速度的
第一次碰后竖直分速度
第一次碰前竖直分速度
可得碰撞后竖直分速度是碰撞前竖直分速度的
第1次碰后水平位移为
第2次碰后水平位移为
第3次碰撞时跟P点时的水平位移大小
15. 如图所示,在水平地面上放置一长度、质量的木板B,在B的上表面放有一可视作质点的质量的煤块A(煤块能够在板上留下划痕,且若板上的划痕有重叠时,会出现颜色更深的痕迹)。已知A、B之间的动摩擦因数为,B与地面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)若对B施加一水平向右、大小变化的力,该力满足。
①从开始施加力到木板开始运动,经历的时间?
②从开始施加力到木板上开始出现划痕时,经历的时间以及煤块的速度v?
(2)若A初始时放在木板B的最右端,现对木板B施加一个水平向右大小为的恒力,该力作用一段时间后撤去,要使木板上留下的划痕最长且A、B不分离,则该力作用的时间多长?最终B板上留下颜色最深的痕迹长度是多少?
【答案】(1)①;②,
(2);
【解析】
【小问1详解】
①设经过时间板开始运动,对A、B整体,根据平衡条件有
又
解得
②设经过时间,A与B刚好发生相对运动。根据牛顿第二定律,对A分析有
解得
对B分析有
又
联立解得,
可知,煤块和板整体一起运动的时间
则有
【小问2详解】
因为,所以A、B发生相对滑动。A初始时放在木板B的最右端,在相对运动过程中,刚好能到达左端,则痕迹最长。
设外力作用时间为,撤去外力前,A的加速度大小为,B的加速度大小为
根据牛顿第二定律,对B分析有
解得
撤去外力后,B减速的加速度为,A继续加速,加速度不变,直到速度相等
根据牛顿第二定律,对B分析有
解得
设A刚好到达左端时与B速度相等且为,则有
根据位移关系有
联立解得,
达到共同速度后,若A、B一起运动,根据牛顿第二定律有
解得
则二者各自做匀减速运动,B的加速度大小为,A加速度大小仍为
根据牛顿第二定律,对B分析有
解得
则最深痕迹长度为
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泸州高中2024级质量监测(一)
物理试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(其中第1-7题为单项选择题,每题4分,第8-10题为多项选择题,每题6分,共计46分)
1. 选项中哪一组仪器,可以直接测出“国际单位制”中的三个力学基本物理量( )
A. 刻度尺、天平、秒表
B. 刻度尺、测力计、秒表
C. 刻度尺、测力计、打点计时器
D. 体重计、量筒、打点计时器
2. 关于图片中涉及的实验和物理思想方法,说法错误的是( )
A. 图甲,用悬挂法测定薄板的重心,应用了重力和细绳拉力二力平衡原理
B. 图乙,伽利略利用图中的实验,结合逻辑推理,验证了力是维持物体运动的原因
C. 图丙,借助激光笔及平面镜观察桌面的形变,该实验运用了微小放大的思想方法
D. 图丁,通过把物体匀变速直线运动的图像分成小段来求总位移,运用了微元求和的思想
3. 野外高空作业时,常使用无人机运送零件。如图所示,我国大疆无人机用三根等长轻绳吊运质量为m的匀质零件,正在做匀速飞行。已知每根轻绳与竖直方向的夹角均为60°,不计空气阻力,重力加速度为g。则每根绳子对零件的拉力大小为( )
A. B. C. D.
4. 某同学利用手机上自带的加速度传感器,记录了他下蹲、起立过程中,加速度随时间的变化。规定竖直向上为加速度正方向,a-t图如图所示。关于该运动过程,下列说法正确的是( )
A. 该同学完成一次下蹲和起立的时间大约为2s
B. 在下蹲过程中,与b点对应的时刻,该同学速度最大
C. 在下蹲过程中,与c点对应的时刻,该同学对地面的压力最小
D. 与f点对应的时刻,该同学处于超重状态
5. 快递员常常借助一种支架与挡板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,快递员将质量为m的货物平放在手推车挡板上;如图乙所示,快递员先缓慢下压“推车把手”直至挡板与水平面间的夹角为30°,再保持该夹角不变,推车匀速前进;到达目的地停车,快递员接着缓慢下压“推车把手”并将其搁在水平面,如图丙所示。忽略货物与支架及挡板间的摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 货物对挡板的压力是由于挡板发生形变产生的
B. 手推车匀速运动过程中,手推车对货物的作用力大小为
C. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力一直增大
D. 两次下压“推车把手”的过程中,支架对货物的支持力先增大后减小
6. 将小钢球从离地一定的高度处竖直向上抛出,其离地高度与时间的关系式为:(h的单位m,t的单位s)。重力加速度g=10m/s2,则关于小钢球的运动说法正确的是( )
A. 小钢球的初速度为15m/s
B. 小钢球前两秒的平均速度为5m/s
C. 小钢球由抛出到落地时,其速度变化量为20m/s
D. 小钢球运动3s后落到地面
7. 为缓解高三学生的压力,班主任利用班会课时间组织了一次游戏活动。游戏如下:以教室里等宽的磁砖为标记线,如图所示,一位同学坐进箱子后,其他同学将箱子从同一指定位置O推出,只要箱子的任意部分能停靠在DD'和EE'之间将获奖。某次游戏中,箱子前端紧靠指定位置O,以3m/s的速度被推出,箱子前端刚好停靠在第一块磁砖的边线EE'上,箱子前端从第三块磁砖的左边界BB'滑到第二块磁砖的右边界DD'所用的时间为箱子和磁砖的宽度均为L=0.5m,重力加速度箱子始终在磁砖上运动,则下列说法正确的是( )
A. 若换成体重更大的同学坐进箱子,并以相同的速度推出箱子,箱子滑行的距离会变小
B. 箱子和磁砖间的动摩擦因数μ=0.5
C. 若箱子的初速度为v0,箱子前端到达边界线BB'的速度为v,则箱子前端到达AA'的速度为
D. 若要获奖,箱子被推出的速度大小必须满足
8. 倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动,t=0时在传送带底端无初速轻放一物块,如图所示;t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0;不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,速度v、水平位移x随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图雪地转转圈游戏,小孩乘坐雪圈(小孩和雪圈总质量为60kg,可视为质点)绕轴以1rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动.已知水平杆长为3m,离地高为3m,绳长为5m,且绳与水平杆垂直,下列说法正确的是( )
A. 雪圈的运动半径为4m B. 雪圈的线速度大小为5m/s
C. 雪圈受到地面的摩擦力大小为100N D. 雪圈(含人)的向心力大小为300N
10. 如图甲所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止。用恒力F向上拉B,分离前,A、B运动的加速度随位移变化如图乙所示,运动距离h时,B与A分离。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 在B与A分离之前,它们做匀变速直线运动 B. 弹簧的劲度系数等于
C. F作用后瞬间,B对A的压力大小为 D. B和A分离后,B还能继续上升
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 在“验证力的平行四边形定则”实验中,把白纸用图钉固定在木板上,再把橡皮条的一端用图钉固定在白纸上,另一端连接细绳套。
(1)下列操作正确的是________。
A. 实验中,用力的图示法分别画出分力和合力时,要选择不同的标度
B. 两个弹簧测力计之间夹角必须取90°,以便用勾股定理算出合力的大小
C. 实验中除了要记录弹簧测力计的示数外,还要记录细绳的方向及O点的位置
D. 为方便实验,拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳与木板平面可以不平行
(2)本实验采用的科学方法是“等效替代法”,其含义是________。
A. 橡皮筋可以用细绳替代
B. 两次拉橡皮条的长度相等
C. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
D. 两个弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(3)在一次实验中,两弹簧测力计的拉力的图示已作出(如图乙所示),小方格的边长表示1.0 N,O是橡皮条的一个端点,则合力的大小F=________N。(保留2位有效数字)
12. 在探究“物体质量一定时,加速度与力的关系”实验中,某同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面至水平后,添加了力传感器来测量细线拉力。
(1)实验时,下列说法正确的是( )
A. 需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B. 小车靠近打点计时器,先接通电源再释放小车
C. 选用电火花计时器比选用电磁打点计时器能更好地减小实验误差
D. 桌面上方动滑轮右侧的两根细线一定要平行,但与桌面可以不平行
(2)本实验中______(选填“需要”或“不需要”)砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,相邻两计数点之间还有四个点未画出,已知A、B、C、D各点到O点的距离分别是3.60cm、9.61cm、18.01cm和28.81cm,由以上数据可知,小车运动的加速度大小是______(计算结果保留3位有效数字)。
(4)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,则小车运动过程中所受的阻力______N,小车的质量______kg。(两个结果都保留2位有效数字)
三、解答题
13. 某货物转运轨道的简化模型如图所示:AB段为倾角30°的粗糙斜面,与货物间的动摩擦因数;BC段为倾角37°的粗糙斜面,长度为4 m,与货物间的滑动摩擦因数未知。某次将货物从AB段上某点静止释放,货物经过4 s到达B点。货物可看作质点,忽略空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,sin37°=0.6.
(1)求货物到达B点时的速度大小;
(2)若货物经过B点时速度大小不变,为了使货物最终能静止于BC段,求需要满足的条件。
14. 如图所示,将一质量为0.2 kg可视为质点的小球系于长为1 m的细线上,随细线绕O点作竖直圆周运动,某时刻在最低点P时细线断裂,小球从离水平地面3.2 m高的P点水平向右击出,测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4 m。小球落地后反弹,反弹后离地的最大高度为1.8 m,第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4 m。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)在P点断裂前瞬间,细线所受拉力大小;
(2)小球第二次与地面碰撞时的速度大小;
(3)若小球与地面碰撞时,碰撞前后水平分速度之比、竖直分速度之比均为定值,则第3次碰撞时的位置与P点的水平位移大小。
15. 如图所示,在水平地面上放置一长度、质量的木板B,在B的上表面放有一可视作质点的质量的煤块A(煤块能够在板上留下划痕,且若板上的划痕有重叠时,会出现颜色更深的痕迹)。已知A、B之间的动摩擦因数为,B与地面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。求:
(1)若对B施加一水平向右、大小变化的力,该力满足。
①从开始施加力到木板开始运动,经历的时间?
②从开始施加力到木板上开始出现划痕时,经历的时间以及煤块的速度v?
(2)若A初始时放在木板B的最右端,现对木板B施加一个水平向右大小为的恒力,该力作用一段时间后撤去,要使木板上留下的划痕最长且A、B不分离,则该力作用的时间多长?最终B板上留下颜色最深的痕迹长度是多少?
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