精品解析:天津市滨海新区汉沽第一中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试卷
2026-10-07
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内容正文:
2026—2027学年度汉沽第一中学第一次月考
物理学科试卷
试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题4分)
1. 在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在冬季奥运会速度滑冰比赛中的某段平直赛道上,摄像机和某运动员的位置随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
B. 时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
C. 时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D. 时间内摄像机的加速度先大于、后小于运动员的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图可知,时间内摄像机与运动员的位移相同,所用时间相同,由于
所以两者的平均速度相同,故A项正确;
B.图像上每一点都表示该物体在该时刻的位移,由题图可知,在时间内,相同时刻下,摄像机的位移始终大于运动员的位移,所以该时间内摄像机一直在前,故B项错误;
C.图像的斜率表示该时刻的物体的速度,由题图可知,时间内,摄像机的速度先是大于运动员,后小于运动员,故C项错误;
D.由题图可知,摄像机做匀速直线运动,其加速度为零,运动员做变速运动,其加速度不为零,所以摄像机的加速度一直小于运动员的加速度,故D项错误。
故选A。
2. 我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋,这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落,5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向,其沿竖直方向运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~5s内伞兵处于完全失重状态 B. 5~9s内,伞兵处于超重状态
C. 伞兵下落50m时速度小于 D. 5~9s内伞兵所受的合力越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.0~5s内伞兵向下的加速度为
则伞兵并非处于完全失重状态,选项A错误;
B.5~9s内,伞兵向下减速运动,加速度向上,则处于超重状态,选项B正确;
C.伞兵在开始的100m内做匀加速下降,则下落50m时速度
选项C错误;
D.图像的斜率等于加速度,可知5~9s内伞兵的加速度逐渐减小,则所受的合力越来越小,选项D错误。
故选B。
3. 2025国际泳联世界游泳锦标赛在新加坡举行,假设游泳世锦赛中,某女运动员从跳台斜向上跳起,在空中完成一系列技术动作后落入水中,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 她在空中上升过程中处于超重状态
B. 对她在空中的运动进行技术动作分析时,可以将其看作质点
C. 她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度
D. 入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动员在空中运动时,不计空气阻力,只受重力作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下,处于完全失重状态,A错误;
B.分析运动员的技术动作时,需要考虑她的身体姿态及各部分的运动,不能忽略其形状和大小,因此不能将其视为质点,B错误;
C.入水初期,若重力与水的作用力的合力沿速度方向的分量为正,运动员的速度大小仍会增大,因此不能断定即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度,C错误;
D.水对运动员的作用力与运动员对水的作用力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,D正确。
故选D。
4. 市场上有一种车载磁吸式手机支架,如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放在支架上便会被牢牢吸住,当汽车匀速行驶时,下列说法正确的是( )
A. 手机受到3个力作用
B. 支架对手机的作用力竖直向上
C. 当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机所受的合外力也更大
D. 若汽车加速前进,则手机的惯性会逐渐变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.当汽车匀速行驶时,手机受力平衡,受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力,共受到四个力的作用,故A错误;
B.汽车匀速运动时,支架对手机的作用力与手机的重力等大反向,所以支架对手机的作用力竖直向上,故B正确;
C.当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机仍旧受力平衡,所受的合外力为0,故C错误;
D.手机的惯性仅与质量有关,与运动状态无关,汽车加速前进时手机的惯性不变,故D错误。
故选B。
5. 如图,一救援人员沿竖直陡峭光滑岩壁缓慢向下的过程中,设人对绳的拉力为FT,人对岩壁的压力为FN,若手和岩壁距离不变,绳与岩壁的夹角变小,下列说法正确的是( )
A. FT、FN均减小 B. FT、FN均增大
C. FT增大,FN减小 D. FT减小,FN增大
【答案】A
【解析】
【详解】对人进行受力分析,如图,根据受力平衡可得
在人逐渐向下的过程中逐渐减小,可知不变,随着逐渐减小,逐渐减小,逐渐减小。
故选A。
6. 如图,物块A、B静置在水平地面上,某时刻起,对B施加一沿斜面向上的力F,力F从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,A、B均始终保持静止,则( )
A. 地面对A的支持力不变
B. 地面对A的支持力减小
C. 物体B受到的摩擦力逐渐增大
D. 物体B受到的摩擦力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设斜面的倾角为θ,以A、B整体为研究对象,因为A、B始终保持静止,由平衡条件得
又F均匀增大,故支持力FN减小,故B正确,A错误;
CD.对于B,当时
fB随着F的增大而减小,当时
fB随着F的增大而增大,故CD错误。
故选B。
7. 如图所示,一位同学手持乒乓球拍托球沿水平直线跑动,球拍与球相对静止且均相对该同学身体静止,球拍平面和水平面之间夹角为。设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,则( )
A. 该同学做匀速直线跑动 B. 乒乓球处于平衡状态
C. 球拍受到的合力大小为 D. 球拍受到乒乓球的压力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,对小球分析如图所示
一位同学手持乒乓球拍托球沿水平直线跑动,则小球所受的合力为
则球在水平方向匀加速运动,由于球拍与球相对静止且均相对该同学身体静止,球、球拍和同学具有相同的加速度,故AB错误;
C.对乒乓球由牛顿第二定律得
球拍受到的合力大小为
故C正确;
D.球拍对乒乓球的支持力大小为
由牛顿第三定律可知球拍受到乒乓球的压力大小等于球拍对乒乓球的支持力大小为
故D错误。
故选C。
8. 如图所示,一根不可伸长的轻质细绳,一端固定于天花板上的B点,另一端固定在竖直墙壁上的A点,一轻滑轮放置在细绳上,滑轮下面挂着质量为m的重物,重力加速度为g,连接B点的细绳与竖直方向所成夹角为。不计一切摩擦。保持重物静止,则下列说法正确的是( )
A. 连接点的细绳与竖直方向的夹角
B. 细绳中的拉力大小为
C. 若缓缓向左移动端使增大,细绳中的拉力将减小
D. 若缓缓向右移动端使减小,细绳中的拉力将减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一根绳子上的拉力是相等的,由平衡条件,两边绳水平方向的分力也相等,则,故A错误;
B.对滑轮与绳的接触点进行受力分析,有
解得,故B错误;
CD.缓缓移动B端使变化时,由
可知,当减小时,T也在减小,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中有多个选项正确,每小题4分)
9. 最近高邮某学校附近发生了一起交通事故,一辆面包车将路边骑自行车的人撞飞十几米,造成严重后果。经高邮交警支队现场勘察,测得面包车刹车痕迹长50 m。假设面包车制动后加速度大小为。则关于该面包车的运动,下列判断正确的是( )
A. 初速度为20 m/s B. 刹车后6 s内位移为48 m
C. 刹车后3 s末的速度是8 m/s D. 刹车后最后1 s内的位移是1 m
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.面包车刹车后做匀减速直线运动,取初速度方向为正方向,则加速度为。设刹车初速度为,刹车后的时间为,停车位移为。由速度与位移的关系,停车时,且,解得
再由速度公式,刹车后末的速度为,故AC正确;
B.停车时速度为零,停车时间满足
解得
面包车停止后保持静止,因此刹车后内的位移为,故B错误;
D.刹车的最后对应刹车后至。由前述速度公式,刹车后末的速度为
取该段运动时间为,由匀变速直线运动位移公式,该段位移为
代入得,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客,乘客在自身重力G与车厢(含座椅)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止,座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,悬线与竖直方向成θ角也与车厢相对静止,下列说法中正确的是( )
A. 乘客受到的合力方向与运动方向相同
B. 车厢的速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大
C. 车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力G
D. 悬线与竖直方向夹角θ增大,车厢对乘客作用力F增大
【答案】CD
【解析】
【详解】A.以小球为研究对象,小球在重力和悬线拉力作用下,与车厢相对静止,加速度与车厢一致,由牛顿第二定律得
解得小球和车厢的加速度
方向水平向左,则车厢向右做减速运动,由牛顿第二定律可知,乘客受到的合力方向与加速度方向一致,方向向左,而车厢运动方向向右,合力方向与运动方向相反,故A错误;
B.由可知,悬线与竖直方向的夹角仅和加速度有关,与车厢速度大小无关,故B错误;
C.乘客受竖直向下的重力、车厢对乘客的作用力,二者的合力为水平向左的。根据矢量合成法则,得
因此一定大于,故C正确;
D.由可知,增大时,加速度增大,代入,可得增大时一定增大,故D正确。
故选CD。
11. 如图所示,与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上,另一端固定在天花板上A点,劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m,处于静止状态,弹簧处于弹性范围内,重力加速度为g,则( )
A. 细绳的拉力大小为
B. 弹簧压缩,形变量为
C. 细绳剪断的瞬间,小球加速度为g
D. 将弹簧撤掉,维持小球静止最小外力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对小球初始状态受力分析,小球受重力、细绳拉力、水平弹簧弹力,三力平衡。将拉力沿竖直、水平方向分解,由竖直方向平衡得
因此细绳拉力,故A错误;
B.由水平方向平衡得弹簧弹力
弹簧对小球的弹力向左,说明弹簧处于压缩状态,由胡克定律
解得形变量,故B正确;
C.剪断细绳瞬间,细绳拉力突变为0,弹簧弹力不会突变,此时小球的合力为重力与弹簧弹力的矢量和,大小等于原来细绳的拉力
由牛顿第二定律得
解得加速度,故C错误;
D.撤掉弹簧后,小球仅受重力、细绳拉力和外力,小球保持静止,当外力方向与细绳拉力方向垂直时,外力取得最小值,由矢量三角形关系,可得最小外力,故D正确。
故选BD。
12. 如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的图像。取,滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,则下列说法正确的是( )
A. 滑块的质量 B. 木板的质量
C. 当时,滑块加速度为 D. 滑块与木板间动摩擦因数为0.1
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.未发生相对滑动时,取木板和滑块整体为研究对象,由牛顿第二定律得
图线在时对应,代入整体方程得
发生相对滑动后,木板受到向左的滑动摩擦力,对木板由牛顿第二定律
滑动段图线与轴的交点对应,代入上式得
在处刚开始相对滑动,滑块的加速度为,此时静摩擦力达到最大值且等于滑动摩擦力,因此
结合得
所以,结合和
由此可得滑块质量为,木板质量为,故AD正确,B错误;
C.在题设的情况下,因其超过,滑块与木板发生相对滑动。滑块只受滑动摩擦力,受力方向向右,由牛顿第二定律,滑块加速度满足
代入和得,故C错误。
故选AD。
第Ⅱ卷(共52分)
三、填空题(每空2分)
13. 某学习小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度x的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终在弹性限度内,通过分析数据得出实验结论。
(1)图乙是某次测量的弹簧长度,该长度是__________cm。
(2)该小组以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图丙所示。由图像可知:弹簧的劲度系数__________。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)9.90
(2)50
【解析】
【小问1详解】
刻度尺的分度值为1mm,长度测量需要估读到分度值的下一位,因此读数为9.90cm。
【小问2详解】
根据胡克定律得
其中是弹簧原长,图像的斜率等于弹簧的劲度系数。从图丙可知,弹力时,弹簧长度为4cm,即弹簧原长
当弹力时,弹簧长度为20cm,形变量
解得
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中:
(1)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)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是( )
A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C. 拉橡皮筋结点到某位置时,两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小
D. 实验时,既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向
(3)实验中的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是____(填F或)。
【答案】(1)B (2)AD
(3)
【解析】
【小问1详解】
该实验中采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
A.为了减小误差,拉橡皮筋的绳要细长,实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行,故A正确;
B.为了减小误差,拉力需适当大一些,读数时视线要正对弹簧测力计刻度,故B错误;
C.为了得到普遍规律,两个弹簧测力计之间的夹角不能只取90°,故C错误;
D.实验时,既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向,以便于后续力的合成,故D正确。
故选AD。
【小问3详解】
图乙中的F与两个力中,F是两个分力合力的理论值,是两个力合力的实验值,则方向一定沿AO方向的是。
15. 某同学利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)关于该实验,下列说法正确的有( )
A. 平衡小车受到的阻力时,应通过细线挂上槽码,小车后面的纸带需穿过限位孔
B. 每次改变小车的质量后,需重新平衡小车受到的阻力
C. 选用器材时,槽码的质量应远小于小车的质量
D. 连接小车和槽码的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s,则打B点时小车的速度大小为__________m/s,小车运动的加速度大小为__________(结果均保留2位有效数字)。
(3)若在某一组实验过程中,保持M(小车质量)不变,通过改变槽码质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。实验中作出如图丙所示的图像,在F较大时,出现图线明显弯曲的现象,造成这一现象的原因是:( )
A. 没有平衡小车与木板之间的摩擦 B. 木板倾斜角度过大
C. 所用小车的质量过大 D. 所加槽码的总质量过大
【答案】(1)CD (2) ①. 0.84 ②. 2.8 (3)D
【解析】
【小问1详解】
A.平衡小车受到的阻力时,应不挂砝码,但要使纸带穿过打点计时器的限位孔,让小车带着纸带沿木板匀速运动,使小车重力沿木板的分力补偿运动阻力,故A错误;
B.木板倾角和摩擦条件不变时,小车重力沿木板的分力与滑动摩擦力都随小车质量同比例变化,因此改变小车质量后不需要重新平衡阻力,故B错误;
C.设砝码总质量为,小车质量为,细线拉力为。平衡阻力后,取小车沿牵引方向、砝码竖直向下为各自的正方向,由牛顿第二定律,小车满足
砝码满足
联立可得
砝码质量远小于小车质量时,可以用砝码重力近似代替小车受到的拉力,即,故C正确;
D.细线应与长木板平行,使拉力沿小车运动方向,避免拉力的垂直分量改变小车受到的支持力及摩擦力,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
[1]段的位移为
则小车经过点时的速度大小为
[2]由逐差法得小车运动的加速度大小为
【小问3详解】
A.若没有平衡摩擦力,图线会出现“时”(截距在轴正方向),不符合本题弯曲的特征,故A错误;
B.若木板倾斜角度过大(平衡摩擦力过度),图线会出现“时”(截距在轴正方向),不符合,故B错误;
CD.设槽码质量为,小车质量为,对整体得
小车实际拉力
当槽码总质量过大,不再满足时,拉力会明显小于槽码重力,加速度随的增长速率变慢,图线向下弯曲,故C错误,D正确.
故选D。
四、计算题(共34分)
16. 如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块(可视为质点),在水平力的作用下静止于P点,OP与水平方向的夹角为θ。求:
(1)水平力F的大小;
(2)滑块所受支持力FN的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)(2)滑块受力如图所示,则有
解得
17. 钢架雪车比赛的一段赛道如图所示,图中为起跑区、为出发区,赛段水平,赛段与水平面夹角。若运动员推着雪车从点由静止出发,以的加速度匀加速跑到点时速度大小为,接着快速俯卧到雪车上沿下滑。已知长,雪车与冰面间的动摩擦因数为,取,,,不计空气阻力,求:
(1)运动员在起跑区的运动时间;
(2)运动员到达点时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设运动员在起跑区的加速度为,运动时间为,到达点时的速度为。由匀变速直线运动的速度与时间关系,有
解得
【小问2详解】
将运动员和雪车视为整体,设其总质量为,动摩擦因数为,沿斜面下滑的距离为,到达点时的速度为。整体受到重力、支持力和滑动摩擦力,垂直斜面方向受力平衡,有
滑动摩擦力大小为
从点到点的过程中,由动能定理得
解得
代入数据得
18. 如图所示,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc平滑连接(物块通过b端的速度大小不变,方向改变),斜面倾角为30°。在平台a端放上质量为5kg的物块,物块与平台ab间的动摩擦因数不变,并给物块施加一水平向右大小为40N力F后,物块由静止开始运动。重力加速度g=10m/s2。(物块可视为质点)
(1)当物块从平台a端经过4s的时间运动到b端,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)当物块从a端运动到P点(图中未画出)时撤掉推力,物块刚好能从斜面b端开始下滑,求a、P两点间的距离;
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数满足公式,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度达到最大。
【答案】(1)
(2)
(3)距离b端6m
【解析】
【小问1详解】
以物块为对象,匀加速直线运动可得
根据牛顿第二定律可得
解得物块与平台间的动摩擦因数
【小问2详解】
物块在力F作用下先加速直线运动,有
撤去F后,做匀减速直线运动有,
解得
【小问3详解】
物块受到的摩擦力随着Lb的增加而变大,所以物体沿斜面bc下滑过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增加的减速运动,加速度为0时,物块沿斜面下滑的速度最大时,有,,
解得
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2026—2027学年度汉沽第一中学第一次月考
物理学科试卷
试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(共48分)
一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题4分)
1. 在体育比赛中,“猎豹”摄像机让犯规无处遁形。在冬季奥运会速度滑冰比赛中的某段平直赛道上,摄像机和某运动员的位置随时间的变化图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
B. 时间内摄像机在前,时间内摄像机在后
C. 时间内摄像机的速度始终大于运动员的速度
D. 时间内摄像机的加速度先大于、后小于运动员的加速度
2. 我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋,这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落,5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向,其沿竖直方向运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~5s内伞兵处于完全失重状态 B. 5~9s内,伞兵处于超重状态
C. 伞兵下落50m时速度小于 D. 5~9s内伞兵所受的合力越来越大
3. 2025国际泳联世界游泳锦标赛在新加坡举行,假设游泳世锦赛中,某女运动员从跳台斜向上跳起,在空中完成一系列技术动作后落入水中,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 她在空中上升过程中处于超重状态
B. 对她在空中的运动进行技术动作分析时,可以将其看作质点
C. 她即将入水时的速度为整个跳水过程中的最大速度
D. 入水过程中,水对她的作用力大小等于她对水的作用力大小
4. 市场上有一种车载磁吸式手机支架,如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放在支架上便会被牢牢吸住,当汽车匀速行驶时,下列说法正确的是( )
A. 手机受到3个力作用
B. 支架对手机的作用力竖直向上
C. 当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机所受的合外力也更大
D. 若汽车加速前进,则手机的惯性会逐渐变大
5. 如图,一救援人员沿竖直陡峭光滑岩壁缓慢向下的过程中,设人对绳的拉力为FT,人对岩壁的压力为FN,若手和岩壁距离不变,绳与岩壁的夹角变小,下列说法正确的是( )
A. FT、FN均减小 B. FT、FN均增大
C. FT增大,FN减小 D. FT减小,FN增大
6. 如图,物块A、B静置在水平地面上,某时刻起,对B施加一沿斜面向上的力F,力F从零开始随时间均匀增大,在这一过程中,A、B均始终保持静止,则( )
A. 地面对A的支持力不变
B. 地面对A的支持力减小
C. 物体B受到的摩擦力逐渐增大
D. 物体B受到的摩擦力逐渐减小
7. 如图所示,一位同学手持乒乓球拍托球沿水平直线跑动,球拍与球相对静止且均相对该同学身体静止,球拍平面和水平面之间夹角为。设球拍和球质量分别为M、m,不计球拍和球之间摩擦,不计空气阻力,则( )
A. 该同学做匀速直线跑动 B. 乒乓球处于平衡状态
C. 球拍受到的合力大小为 D. 球拍受到乒乓球的压力大小为
8. 如图所示,一根不可伸长的轻质细绳,一端固定于天花板上的B点,另一端固定在竖直墙壁上的A点,一轻滑轮放置在细绳上,滑轮下面挂着质量为m的重物,重力加速度为g,连接B点的细绳与竖直方向所成夹角为。不计一切摩擦。保持重物静止,则下列说法正确的是( )
A. 连接点的细绳与竖直方向的夹角
B. 细绳中的拉力大小为
C. 若缓缓向左移动端使增大,细绳中的拉力将减小
D. 若缓缓向右移动端使减小,细绳中的拉力将减小
二、多项选择题(每小题给出的四个选项中有多个选项正确,每小题4分)
9. 最近高邮某学校附近发生了一起交通事故,一辆面包车将路边骑自行车的人撞飞十几米,造成严重后果。经高邮交警支队现场勘察,测得面包车刹车痕迹长50 m。假设面包车制动后加速度大小为。则关于该面包车的运动,下列判断正确的是( )
A. 初速度为20 m/s B. 刹车后6 s内位移为48 m
C. 刹车后3 s末的速度是8 m/s D. 刹车后最后1 s内的位移是1 m
10. 如图所示,向前行驶的车厢内有一面向行驶方向的乘客,乘客在自身重力G与车厢(含座椅)的作用力F的作用下与车厢保持相对静止,座椅旁边有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上,悬线与竖直方向成θ角也与车厢相对静止,下列说法中正确的是( )
A. 乘客受到的合力方向与运动方向相同
B. 车厢的速度越大,悬线与竖直方向的夹角越大
C. 车厢对乘客的作用力F一定大于乘客的重力G
D. 悬线与竖直方向夹角θ增大,车厢对乘客作用力F增大
11. 如图所示,与竖直方向夹角为的细绳一端系在小球O上,另一端固定在天花板上A点,劲度系数为k的水平轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上B点。小球质量为m,处于静止状态,弹簧处于弹性范围内,重力加速度为g,则( )
A. 细绳的拉力大小为
B. 弹簧压缩,形变量为
C. 细绳剪断的瞬间,小球加速度为g
D. 将弹簧撤掉,维持小球静止最小外力大小为
12. 如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的图像。取,滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,则下列说法正确的是( )
A. 滑块的质量 B. 木板的质量
C. 当时,滑块加速度为 D. 滑块与木板间动摩擦因数为0.1
第Ⅱ卷(共52分)
三、填空题(每空2分)
13. 某学习小组用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和弹簧长度x的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置。然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置。实验中弹簧始终在弹性限度内,通过分析数据得出实验结论。
(1)图乙是某次测量的弹簧长度,该长度是__________cm。
(2)该小组以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出图像,如图丙所示。由图像可知:弹簧的劲度系数__________。(结果保留2位有效数字)
14. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中:
(1)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)下列是某同学在做该实验的一些看法,其中正确的是( )
A. 实验中弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
B. 拉橡皮筋结点到某位置时拉力越大越好,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
C. 拉橡皮筋结点到某位置时,两弹簧测力计之间夹角应取90°便于算出合力大小
D. 实验时,既要记录弹簧测力计的示数又要记录拉力的方向
(3)实验中的情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,OB和OC为细绳。O为橡皮筋与细绳的结点。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是____(填F或)。
15. 某同学利用图甲所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)关于该实验,下列说法正确的有( )
A. 平衡小车受到的阻力时,应通过细线挂上槽码,小车后面的纸带需穿过限位孔
B. 每次改变小车的质量后,需重新平衡小车受到的阻力
C. 选用器材时,槽码的质量应远小于小车的质量
D. 连接小车和槽码的细线要与长木板保持平行
(2)实验中得到的一条纸带如图乙所示,图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s,则打B点时小车的速度大小为__________m/s,小车运动的加速度大小为__________(结果均保留2位有效数字)。
(3)若在某一组实验过程中,保持M(小车质量)不变,通过改变槽码质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。实验中作出如图丙所示的图像,在F较大时,出现图线明显弯曲的现象,造成这一现象的原因是:( )
A. 没有平衡小车与木板之间的摩擦 B. 木板倾斜角度过大
C. 所用小车的质量过大 D. 所加槽码的总质量过大
四、计算题(共34分)
16. 如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心。一质量为m的小滑块(可视为质点),在水平力的作用下静止于P点,OP与水平方向的夹角为θ。求:
(1)水平力F的大小;
(2)滑块所受支持力FN的大小。
17. 钢架雪车比赛的一段赛道如图所示,图中为起跑区、为出发区,赛段水平,赛段与水平面夹角。若运动员推着雪车从点由静止出发,以的加速度匀加速跑到点时速度大小为,接着快速俯卧到雪车上沿下滑。已知长,雪车与冰面间的动摩擦因数为,取,,,不计空气阻力,求:
(1)运动员在起跑区的运动时间;
(2)运动员到达点时的速度大小。
18. 如图所示,水平平台ab长L=20m,平台b端与特殊材料制成的足够长斜面bc平滑连接(物块通过b端的速度大小不变,方向改变),斜面倾角为30°。在平台a端放上质量为5kg的物块,物块与平台ab间的动摩擦因数不变,并给物块施加一水平向右大小为40N力F后,物块由静止开始运动。重力加速度g=10m/s2。(物块可视为质点)
(1)当物块从平台a端经过4s的时间运动到b端,求物块与平台间的动摩擦因数;
(2)当物块从a端运动到P点(图中未画出)时撤掉推力,物块刚好能从斜面b端开始下滑,求a、P两点间的距离;
(3)若物块与斜面bc间的动摩擦因数满足公式,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度达到最大。
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