2026-2027学年高一上学期期中模拟卷提升版(范围:人教版必修第一册第一、二、三章)(北京专用)
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内容正文:
2026-2027人教版高一上学期期中模拟卷提升版(范围:第一、二、三章)
一、单选题
1.某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动,假设风速保持不变,骑车人沿正南方向行驶时,小旗的飘动方向不可能的是( )
A.正东方向 B.正北方向
C.东偏南方向 D.东偏北方向
2.2023年10月5日的清晨7时男子马拉松比赛开始,中国选手何杰到40公里的时候加速,开始独自领跑。最终,他以2小时13分02秒的成绩夺冠,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌。以下说法正确的是( )
A.2023年10月5日的清晨7时指的是时刻
B.何杰到40公里的时候加速,“40公里的时候”指的是时间间隔
C.2小时13分02秒指的是时刻
D.何杰到40公里的时候加速,40公里指的是位移
3.小华的爸爸打算暑假开车带小华从沈阳去北京旅游,他在一款APP上查了路线,如图所示,地图推荐了2条路线,下列说法正确的是( )
A.两条路线的位移相同
B.走京哈高速显示的694公里是指位移
C.根据地图显示数据可以计算出平均速度
D.在导航过程中显示汽车位置时不可以把汽车当成质点
4.2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在神舟十六号开讲。其中的一次实验,航天员在背景板前先将一个质量较小的钢球甲悬停在空中,然后将另一个质量较大的钢球乙向右扔出,乙球被扔出后沿直线匀速运动直到和甲球发生正碰,如图所示。碰撞后,乙球的速度有所减小,但仍继续向右匀速直线运动,而甲球被碰后则以较大的速度向右飞出。相对于背景板,下列说法正确的是( )
A.乙球被扔出的过程中,其运动状态始终保持不变
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,其运动状态会发生改变
C.两球碰撞过程中,甲球的运动状态发生改变,乙球的运动状态保持不变
D.两球碰撞过程中,甲、乙两球的运动状态均发生改变
5.小郑同学对田径比赛中的一些运动进行了思考,其中正确的是( )
A.原地投掷实心球的成绩,其依据是实心球的位移大小
B.跳远比赛中研究运动员起跳是否犯规时,可以将其看成质点
C.跳高比赛中运动员以“背越式”飞越横杆时,其重心可能低于横杆
D.在标准跑道上的400米跑比赛中小红获得冠军,是由于她全程的平均速度最大
6.关于描述运动的物理量,下列说法正确的是( )
A.在研究哈雷彗星围绕太阳公转轨迹的时候,可以把哈雷彗星看成质点
B.上午8时上课、8时40分下课,这里的“8时”、“8时40分”是指时间间隔
C.运动员百米赛跑,冲线的速度为9.73m/s。这个速度是平均速度
D.查表可知:汽车急刹车的加速度为-5m/s2,汽车起步的加速度为2m/s2。因此汽车起步的加速度更大
7.下列物理量中,全部是矢量的是( )
A.速度、速率、重力 B.弹力、位移、时间
C.摩擦力、平均速度、加速度 D.路程、质量、体积
8.某测试汽车在平直的路面上由静止开始启动,在一段时间内其加速度a随时间t变化关系的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,汽车做匀加速直线运动 B.时刻,汽车的速度大小为
C.时间内,汽车的加速度逐渐减小 D.时间内,汽车做匀速运动
9.某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板,传感器记录的力F与时间t的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
B.滑动摩擦力与最大静摩擦力大小之比约为4:5
C.在3.0~3.5s时间内,木板一定做匀加速运动
D.在4.5~5.5s时间内,木板一定做匀速运动
10.一凿子两侧面与中心轴线平行,尖端夹角为,当凿子竖直向下插入木板中后,用锤子沿中心轴线竖直向下以恒力敲打凿子上侧时,凿子仍静止,侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1、2面的弹力分别记为、,忽略凿子受到的重力及摩擦力,下列判断正确的是( )
A.方向水平向右
B.随着的减小而减小
C.随着的减小而增大
D.木板对凿子的作用力随的增大而减小
11.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段,下图是小球做自由落体运动的频闪照片示意图。某同学以下落过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标,,,。根据频闪仪每间隔时间发出一次闪光,计算出各点从原点开始下落所对应的时间,,,。为了利用该频闪照片测量物体做自由落体运动的加速度,已知重力加速度为g。下列方案中可行的是( )
A.利用,根据位置坐标和时间,求g
B.根据位置坐标得出小球在位置的速度,利用求g
C.由坐标x和时间间隔计算各点的瞬时速度v,利用v-t图像的斜率不能求g
D.用公式,求g
12.如图所示,一定质量的物体A和B保持静止,A的左侧为竖直墙面,B的下面有一竖直压缩的弹簧,A和B的各表面均粗糙。对A进行受力分析,A一共受到( )个力的作用
A.3 B.4 C.5 D.6
13.如图所示,用水平力F向右推原来静止在斜面上的物块,力F由零开始逐渐缓慢增大,直到物块刚要发生滑动。则在此过程中物块( )
A.所受合力逐渐增大 B.所受斜面弹力先增大后减小
C.所受斜面摩擦力逐渐增大 D.所受斜面摩擦力先减小后增大
14.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇紧急情况进行制动刹车,做匀减速直线运动,其中AB、BC、CD、DE各段位移所用时间均为1s,测得AB和CD两段位移分别为x1=18m,x3=10m,如图所示。已知汽车从A点开始减速并计时,下列说法正确的是( )
A.汽车制动后第2s内的平均速度大小为16m/s
B.汽车制动前匀速运动的速度大小为18m/s
C.第4s末汽车速度刚好减为0
D.汽车制动后加速度大小为4m/s2
二、实验题
15.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,选用了如下图所示的一条纸带(图中每相邻的两个计数点间还有4个点没有画出),纸带下方数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为。
(1)相邻计数点间的时间间隔__________s。
(2)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下、、、、五个点时小车的瞬时速度一并将各个速度值填入下表。(结果保留3位有效数字)请将下表中未完成的计数点的数据填写完成。
计数点
A
B
C
D
E
0.273
0.323
0.428
0.480
(3)将计数点的瞬时速度用“+”标在下图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(4)根据画出的图像可以判定出小车做匀变速直线运动。判定理由是:__________________________________________________________________________________________。
(5)根据画出的图像,你可以推测出打下计数点时小车的速度为__________。(结果保留3位有效数字)
(6)根据画出的图像,小车运动的加速度为__________。(结果保留2位有效数字)
16.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:
(1)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环静止时,由两个测力计的示数得到拉力和的大小,此外还必须__________。
A.记录小圆环的位置
B.记录两细线的方向
C.测量两细线的夹角
D.测量橡皮条的伸长量
(2)用如图所示装置来探究弹簧弹力与形变量的关系,关于该实验,下列说法正确的是__________。
A.实验前,必须先把弹簧水平放置测量其原长
B.弹簧自由下垂时的长度就是其形变量
C.钩码所受弹力与钩码所受重力是一对作用力和反作用力
D.数据处理时认为钩码所受弹力大小等于钩码所受重力大小的依据是共点力平衡条件
(3)图乙是弹簧弹力与弹簧伸长量的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________。图线不过原点的原因可能是_____________________________________。(写出一条即可)
三、解答题
17.一个气球以的速度匀速上升到距离地面处时,从气球脱落一个小球,重力加速度取,不计空气阻力。求
(1)小球从脱落气球到刚落地的运动时间;
(2)小球刚落到地面时速度的大小。
18.如图甲用一原长为10cm的轻弹簧竖直拉住质量为2kg的物体,待物体平衡时弹簧长度为15cm;然后把物体和弹簧置于水平地板上,使弹簧水平拉着物体匀速前进。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体与地板之间动摩擦因数µ=0.4,g=10m/s2。求:
(1)求弹簧的劲度系数K;
(2)水平拉物体匀速运动时弹簧的长度。
19.A、B两辆汽车在一条足够长的平直公路上沿着同一方向并排行驶,初始时刻,A车在前,B车在后,二者间距为,两车均做匀变速直线运动,初始速度分别为和,汽车A以大小为的加速度减速行驶,汽车B以大小为的加速度加速行驶,通过计算求:
(1)两车经过多长时间相距最大?此时最大间距是多少?
(2)经过多长时间两车相遇?
(3)若初始时,A车在后,B车在前,当两汽车初始间距满足什么条件时,两车可以相遇两次。
20.如图,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方,重力大小为。横梁水平,斜梁跟横梁的夹角为,已知横梁对点的拉力沿方向,斜梁对点的支持力沿方向,忽略三角形支架的重力,,。
(1)求空调外机对一侧三角支架上点的压力大小;
(2)求和的大小;
(3)如果把斜梁加长一点,仍保持连接点的位置不变,横梁仍然水平,请论证和的大小将如何变化。
试卷第1页(共3页)
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2026-2027人教版高一上学期期中模拟卷提升版(范围:第一、二、三章)
一、单选题
1.某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动,假设风速保持不变,骑车人沿正南方向行驶时,小旗的飘动方向不可能的是( )
A.正东方向 B.正北方向
C.东偏南方向 D.东偏北方向
【答案】B
【详解】由“某人骑车向正东方向行驶,看到插在车上的小旗向正南方向飘动”,说明风向为东南方向;骑车人沿正南方向行驶时,由于风向为东南,则小旗的方向一定会向东,如果偏南的风速与车的速度相同,则小旗飘向正东方向;若偏南的风速小于车的速度,则小旗将飘向东偏北方向;若偏南的风速大于车的速度,则小旗将东偏南的方向。故无论风速如何小旗不可能飘向正北方向。
故选B。
2.2023年10月5日的清晨7时男子马拉松比赛开始,中国选手何杰到40公里的时候加速,开始独自领跑。最终,他以2小时13分02秒的成绩夺冠,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌。以下说法正确的是( )
A.2023年10月5日的清晨7时指的是时刻
B.何杰到40公里的时候加速,“40公里的时候”指的是时间间隔
C.2小时13分02秒指的是时刻
D.何杰到40公里的时候加速,40公里指的是位移
【答案】A
【详解】A.2023年10月5日的清晨7时是一个时间点,指的是时刻,故A正确;
B.何杰到40公里的时候加速,“40公里的时候”是达到40公里的那一瞬间,指时刻,故B错误;
C.2小时13分02秒是一段时间,指的是时间间隔,故C错误;
D.何杰到40公里的时候加速,40公里指的是运动轨迹长度,是路程,故D错误。
故选A。
3.小华的爸爸打算暑假开车带小华从沈阳去北京旅游,他在一款APP上查了路线,如图所示,地图推荐了2条路线,下列说法正确的是( )
A.两条路线的位移相同
B.走京哈高速显示的694公里是指位移
C.根据地图显示数据可以计算出平均速度
D.在导航过程中显示汽车位置时不可以把汽车当成质点
【答案】A
【详解】A.两条路线的初、末位置相同,故位移相同,故A正确;
B.地图上显示的694公里指路程,故B错误;
C.由于地图没显示位移,故无法计算平均速度,故C错误;
D.导航显示汽车位置时,其形状与大小可以忽略,故可以把汽车当成质点,故D错误。
故选A。
4.2023年9月21日,“天宫课堂”第四课在神舟十六号开讲。其中的一次实验,航天员在背景板前先将一个质量较小的钢球甲悬停在空中,然后将另一个质量较大的钢球乙向右扔出,乙球被扔出后沿直线匀速运动直到和甲球发生正碰,如图所示。碰撞后,乙球的速度有所减小,但仍继续向右匀速直线运动,而甲球被碰后则以较大的速度向右飞出。相对于背景板,下列说法正确的是( )
A.乙球被扔出的过程中,其运动状态始终保持不变
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,其运动状态会发生改变
C.两球碰撞过程中,甲球的运动状态发生改变,乙球的运动状态保持不变
D.两球碰撞过程中,甲、乙两球的运动状态均发生改变
【答案】D
【详解】A.乙球被扔出的过程中,航天员对乙球有力的作用,其运动状态发生改变,故A错误;
B.乙球被扔出后靠近甲的过程中,沿直线匀速运动,受力平衡,其运动状态不发生改变,故B错误;
CD.两球碰撞过程中,甲、乙两球的速度均发生变化,甲、乙两球的运动状态均发生改变,故C错误,D正确。
故选D。
5.小郑同学对田径比赛中的一些运动进行了思考,其中正确的是( )
A.原地投掷实心球的成绩,其依据是实心球的位移大小
B.跳远比赛中研究运动员起跳是否犯规时,可以将其看成质点
C.跳高比赛中运动员以“背越式”飞越横杆时,其重心可能低于横杆
D.在标准跑道上的400米跑比赛中小红获得冠军,是由于她全程的平均速度最大
【答案】C
【详解】A.实心球的运动轨迹如图所示
原地投掷实心球的成绩是抛出点A的竖直投影点O到B的距离,即OB之间的水平距离,该距离要小于A到B的位移,故A错误;
B.跳远比赛中研究运动员起跳是否犯规时,要看运动员的动作,不可以看作质点,故B错误;
C.跳高比赛中运动员以“背越式”飞越横杆时,头、躯干、腿依次过杆,身体大部分与杆接近甚至低于杆,其重心可能低于横杆,故C正确;
D.在标准跑道上的400米跑比赛中,由于起点不同,所以运动员的位移不同,路程相同,小红获得冠军,是由于她全程的平均速率最大,故D错误。
故选C。
6.关于描述运动的物理量,下列说法正确的是( )
A.在研究哈雷彗星围绕太阳公转轨迹的时候,可以把哈雷彗星看成质点
B.上午8时上课、8时40分下课,这里的“8时”、“8时40分”是指时间间隔
C.运动员百米赛跑,冲线的速度为9.73m/s。这个速度是平均速度
D.查表可知:汽车急刹车的加速度为-5m/s2,汽车起步的加速度为2m/s2。因此汽车起步的加速度更大
【答案】A
【详解】A.在研究哈雷彗星围绕太阳公转轨迹的时候,哈雷彗星的大小和形状可以忽略,则可以把哈雷彗星看成质点,故A正确;
B.“8时”、“8时40分”是指时刻,故B错误;
C.运动员百米赛跑,冲线的速度为9.73m/s。这个速度是瞬时速度,故C错误;
D.加速度是矢量,负号表示方向,用绝对值比较大小,故汽车急刹车的加速度更大,故D错误。
故选A。
7.下列物理量中,全部是矢量的是( )
A.速度、速率、重力 B.弹力、位移、时间
C.摩擦力、平均速度、加速度 D.路程、质量、体积
【答案】C
【详解】矢量既有大小,又有方向;标量只有大小无方向;
A.速度、重力是矢量,速率是标量,A错误;
B.弹力、位移是矢量,时间是标量,B错误;
C.摩擦力、平均速度、加速度都是矢量,C正确;
D.路程、质量、体积都是标量,D错误。
故选C。
8.某测试汽车在平直的路面上由静止开始启动,在一段时间内其加速度a随时间t变化关系的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,汽车做匀加速直线运动 B.时刻,汽车的速度大小为
C.时间内,汽车的加速度逐渐减小 D.时间内,汽车做匀速运动
【答案】B
【详解】A.时间内,汽车加速度由0增加到a1,加速度逐渐增大,是变加速运动,故A错误;
B.a-t图像的线下面积是速度的变化量,时间内汽车速度变化量,时刻速度,故B正确;
C.时间内,图像的纵坐标逐渐增大,加速度逐渐增大,故C错误;
D.时间内,汽车加速度为a2,加速度保持不变且不为0,汽车做匀加速直线运动,故D错误;
故选B。
9.某同学利用图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉木板,传感器记录的力F与时间t的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
B.滑动摩擦力与最大静摩擦力大小之比约为4:5
C.在3.0~3.5s时间内,木板一定做匀加速运动
D.在4.5~5.5s时间内,木板一定做匀速运动
【答案】B
【详解】A.图乙是传感器拉力的变化曲线,纵轴物理量为拉力,与摩擦力的物理属性或矢量方向不同,并非摩擦力的变化曲线,A错误;
B.由图像可知,滑动摩擦力约为4N,最大静摩擦力约为5N,即滑动摩擦力与最大静摩擦力大小之比约为4:5,B正确;
C.在3.0~3.5s时间内,物块与木板之间还没有产生相对滑动,则木板处于静止状态,C错误;
D.在4.5~5.5s时间内,物块与木板之间产生相对滑动,但木板不一定做匀速运动,D错误。
故选B。
10.一凿子两侧面与中心轴线平行,尖端夹角为,当凿子竖直向下插入木板中后,用锤子沿中心轴线竖直向下以恒力敲打凿子上侧时,凿子仍静止,侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1、2面的弹力分别记为、,忽略凿子受到的重力及摩擦力,下列判断正确的是( )
A.方向水平向右
B.随着的减小而减小
C.随着的减小而增大
D.木板对凿子的作用力随的增大而减小
【答案】C
【详解】ABC.将力在木板1、2面分解如图,则方向水平向左;可得,
均随的减小而增大,故AB错误,C正确;
D.木板对凿子的作用力与的合力为相互作用力,即大小恒为F,故D错误。
故选C。
11.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段,下图是小球做自由落体运动的频闪照片示意图。某同学以下落过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标,,,。根据频闪仪每间隔时间发出一次闪光,计算出各点从原点开始下落所对应的时间,,,。为了利用该频闪照片测量物体做自由落体运动的加速度,已知重力加速度为g。下列方案中可行的是( )
A.利用,根据位置坐标和时间,求g
B.根据位置坐标得出小球在位置的速度,利用求g
C.由坐标x和时间间隔计算各点的瞬时速度v,利用v-t图像的斜率不能求g
D.用公式,求g
【答案】D
【详解】A.原点取在下落过程中的某一点,物体经过原点时已有初速度,设该速度为。以原点时刻为计时起点,位移满足
因此,其中还含未知量,仅由和不能求出,故A错误;
B.取和对应时刻关于对称,对匀变速运动,中间时刻的瞬时速度等于对称两点位移的平均速度,有
以原点时刻为计时起点,速度—时间关系为
由于未知,不能直接用求出,故B错误;
C.图像的斜率表示加速度。自由落体的加速度大小为,因此利用图像斜率可以求出,故C错误;
D.闪光间隔相等且从原点计时,第二和第四个点对应的时刻分别为和。由匀变速直线运动位移关系,位移满足
代入和并相减得
所以由和以及可以反求,故D正确。
故选D。
12.如图所示,一定质量的物体A和B保持静止,A的左侧为竖直墙面,B的下面有一竖直压缩的弹簧,A和B的各表面均粗糙。对A进行受力分析,A一共受到( )个力的作用
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【详解】先以B为研究对象,B受重力、竖直向上的弹簧弹力、A对B的弹力(垂直于A、B的接触面)和A对B的摩擦力(沿接触面方向);
B在水平方向只受与的水平分力,由平衡条件得(为接触面与水平面的夹角),
二者水平分力恰好抵消,可见A对B的作用力的合力沿竖直方向。
由牛顿第三定律,B对A的作用力也沿竖直方向。
再以A为研究对象,A受竖直向下的重力、B对A的弹力和B对A的摩擦力;若墙面对A有水平方向的弹力,A在水平方向就只有这一个力,不可能保持静止,所以墙面对A没有弹力,由摩擦力的产生条件可知墙面对A也没有摩擦力。
因此A一共只受重力、B对A的弹力、B对A的摩擦力这3个力的作用。
故选A。
13.如图所示,用水平力F向右推原来静止在斜面上的物块,力F由零开始逐渐缓慢增大,直到物块刚要发生滑动。则在此过程中物块( )
A.所受合力逐渐增大 B.所受斜面弹力先增大后减小
C.所受斜面摩擦力逐渐增大 D.所受斜面摩擦力先减小后增大
【答案】D
【详解】A.物块在整个过程中保持静止,处于平衡状态,所受合力始终为,故A错误;
B.设物块的质量为,重力加速度记作,支持力大小为。取沿斜面向上和垂直斜面向外为正方向,沿斜面静摩擦力的代数量记为。下图补充物块受力,示意推力较小时静摩擦力沿斜面向上的状态
根据垂直斜面方向的平衡条件有
整理得
斜面倾角不变,所以支持力随增大而增大,故B错误;
CD.根据沿斜面方向的平衡条件有
可得
当从零增大时,静摩擦力起初沿斜面向上,大小逐渐减小。当时静摩擦力为零,继续增大后,静摩擦力改为沿斜面向下,大小逐渐增大,直到物块刚要滑动,故C错误,D正确。
故选D。
14.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,遇紧急情况进行制动刹车,做匀减速直线运动,其中AB、BC、CD、DE各段位移所用时间均为1s,测得AB和CD两段位移分别为x1=18m,x3=10m,如图所示。已知汽车从A点开始减速并计时,下列说法正确的是( )
A.汽车制动后第2s内的平均速度大小为16m/s
B.汽车制动前匀速运动的速度大小为18m/s
C.第4s末汽车速度刚好减为0
D.汽车制动后加速度大小为4m/s2
【答案】D
【详解】AB.汽车制动后做匀减速直线运动,取运动方向为正方向,设制动开始时速度为,加速度记作,每段时间为。第1秒内汽车的位移满足
第3秒内汽车的位移满足
两式相减,得
由第1秒位移式反求制动初速度,得
第2秒内汽车的位移为
代入制动初速度和加速度,得
制动前汽车速度为;由平均速度定义,第2秒内的平均速度大小为,故AB错误;
C.由匀变速直线运动速度时间关系可知,第4秒末汽车速度为,故C错误;
D.由前述计算得制动加速度为,其大小为,故D正确。
故选D。
二、实验题
15.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,选用了如下图所示的一条纸带(图中每相邻的两个计数点间还有4个点没有画出),纸带下方数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为。
(1)相邻计数点间的时间间隔__________s。
(2)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下、、、、五个点时小车的瞬时速度一并将各个速度值填入下表。(结果保留3位有效数字)请将下表中未完成的计数点的数据填写完成。
计数点
A
B
C
D
E
0.273
0.323
0.428
0.480
(3)将计数点的瞬时速度用“+”标在下图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(4)根据画出的图像可以判定出小车做匀变速直线运动。判定理由是:__________________________________________________________________________________________。
(5)根据画出的图像,你可以推测出打下计数点时小车的速度为__________。(结果保留3位有效数字)
(6)根据画出的图像,小车运动的加速度为__________。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)图像为一条倾斜直线,速度随时间均匀变化
(5)
(6)
【详解】(1)由题得,相邻计数点间的时间间隔
(2)中间时刻的瞬时速度等于整段过程的平均速度,由此可得C点的瞬时速度
(3)根据表格中数据,在坐标轴上描点连线后,图像如图所示
(4)分析可得,小车的图像是一条倾斜的直线,说明速度随时间均匀变化,加速度恒定,所以小车做匀变速直线运动。
(5)图像的截距表示初速度,据图分析,代入坐标、得
(6)图像的斜率表示加速度,根据图像坐标可得
16.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如:
(1)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环静止时,由两个测力计的示数得到拉力和的大小,此外还必须__________。
A.记录小圆环的位置
B.记录两细线的方向
C.测量两细线的夹角
D.测量橡皮条的伸长量
(2)用如图所示装置来探究弹簧弹力与形变量的关系,关于该实验,下列说法正确的是__________。
A.实验前,必须先把弹簧水平放置测量其原长
B.弹簧自由下垂时的长度就是其形变量
C.钩码所受弹力与钩码所受重力是一对作用力和反作用力
D.数据处理时认为钩码所受弹力大小等于钩码所受重力大小的依据是共点力平衡条件
(3)图乙是弹簧弹力与弹簧伸长量的图线,由此可求出弹簧的劲度系数为__________。图线不过原点的原因可能是_____________________________________。(写出一条即可)
【答案】(1)AB
(2)D
(3) 200 弹簧自身存在重力
【详解】(1)AB.力是矢量,合成时不仅需要大小,还必须记录方向,同时要记录小圆环的位置,确保两次拉橡皮条的作用效果相同(将结点拉到同一位置),故AB正确;
C.该实验无需测量夹角,通过记录方向即可在图中体现角度,故C错误;
D.本实验只需保证橡皮条结点位置一致,无需测量伸长量,故D错误。
故选AB。
(2)A.实验前应竖直悬挂弹簧测原长,抵消弹簧自身重力的影响,水平测量会导致后续形变量计算错误,故A错误;
B.形变量是弹簧受力后的长度与原长的差值,自由下垂的长度是原长,不是形变量,故B错误;
C.钩码所受弹力与钩码所受重力是一对平衡力(作用在同一物体上),而非作用力与反作用力(作用在两个物体上),故C错误;
D.钩码静止时,根据共点力平衡条件,弹力大小等于重力大小,故D正确。
故选D。
(3)[1]根据胡克定律可知,图线的斜率表示弹簧的劲度系数,则
[2]图线不过原点说明没有力时就有了形变量,故说明弹簧有自身的重力存在。
三、解答题
17.一个气球以的速度匀速上升到距离地面处时,从气球脱落一个小球,重力加速度取,不计空气阻力。求
(1)小球从脱落气球到刚落地的运动时间;
(2)小球刚落到地面时速度的大小。
【答案】(1)6s
(2)50m/s
【详解】(1)取竖直向上为正方向,小球脱落后做匀变速直线运动,落地时相对脱落点的位移x=−120m,根据匀变速直线运动位移公式
解得t=6s
(2)根据匀变速直线运动速度公式
解得刚落到地面时速度
负号表示速度方向向下,故速度大小为50m/s。
18.如图甲用一原长为10cm的轻弹簧竖直拉住质量为2kg的物体,待物体平衡时弹簧长度为15cm;然后把物体和弹簧置于水平地板上,使弹簧水平拉着物体匀速前进。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体与地板之间动摩擦因数µ=0.4,g=10m/s2。求:
(1)求弹簧的劲度系数K;
(2)水平拉物体匀速运动时弹簧的长度。
【答案】(1)4N/cm
(2)12cm
【详解】(1)设物体受到的竖直方向弹力为,物体受弹力与重力二力平衡,根据平衡条件有
由胡克定律得
弹簧伸长量
解得
(2)物体在水平方向上受拉力与摩擦力,在竖直方向上受重力与支持力,弹簧水平拉着物体匀速前进,则物体在水平与竖直方向均受力平衡,设物体受到的水平方向弹力为,根据平衡条件有,
由滑动摩擦力公式得
由胡克定律得
解得
水平拉物体匀速运动时弹簧的长度
19.A、B两辆汽车在一条足够长的平直公路上沿着同一方向并排行驶,初始时刻,A车在前,B车在后,二者间距为,两车均做匀变速直线运动,初始速度分别为和,汽车A以大小为的加速度减速行驶,汽车B以大小为的加速度加速行驶,通过计算求:
(1)两车经过多长时间相距最大?此时最大间距是多少?
(2)经过多长时间两车相遇?
(3)若初始时,A车在后,B车在前,当两汽车初始间距满足什么条件时,两车可以相遇两次。
【答案】(1)4 s;80 m
(2)12s
(3)m
【详解】(1)当两车速度相等时距离最大,设经过的时间为t,则
解得t=4s,v=8m/s
此时AB的位移分别为,
最大间距
(2)当A的速度减为零时,用时间
A的位移
此时B的位移
此时AB相距,则当B追上A时满足
解得t2=12s
(3)A车在后减速,B车在前加速,当两车速度相等时,两车恰好相遇,则以后两车可以再次相遇,有x0=xA-xB
代入数据解得x0=24m
两汽车初始间距。
20.如图,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方,重力大小为。横梁水平,斜梁跟横梁的夹角为,已知横梁对点的拉力沿方向,斜梁对点的支持力沿方向,忽略三角形支架的重力,,。
(1)求空调外机对一侧三角支架上点的压力大小;
(2)求和的大小;
(3)如果把斜梁加长一点,仍保持连接点的位置不变,横梁仍然水平,请论证和的大小将如何变化。
【答案】(1)
(2),
(3)斜梁加长后,和均减小。
【详解】(1)把空调外机视为整体,重心在两侧支架连线的对称位置且处于静止状态,两侧支架所受压力相等。设空调外机对一侧支架点的压力为,列整体竖直方向平衡方程
因此一侧压力为,由牛顿第三定律,支架对空调外机的支持力与压力等大、方向相反。点受力如下。
(2)研究一侧支架的点,取水平方向向右为正方向。点受到横梁沿方向的拉力、斜梁由B指向O的支持力以及空调外机的压力,三力平衡。压力大小由小问1知为,方向竖直向下。
由点竖直方向平衡得
代入得以
由点水平方向平衡得
代入及前述得
(3)斜梁加长而点位置不变、横梁仍水平时,横梁与斜梁的夹角大于,由、
当锐角增大时,,增大,因此和均减小。
试卷第1页(共3页)
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