2026-2027学年高一上学期物理期中模拟考试自编试卷(湖南省邵阳市适用)
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内容正文:
2026-2027学年湖南省邵阳市高一上学期期中模拟考试自编试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
B.平均速率不一定等于平均速度的大小
C.速度变化方向为正,加速度方向可能为负
D.当加速度为负值时,物体一定做减速运动
2.一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为( )
A. B. C. D.
3.椰子是一种热带水果,营养价值丰富。假设一个椰子从树上高处自由坠落,树下有人用弹性网袋接椰子,网袋离地面。假设接住椰子之后椰子在弹性网袋中竖直向下做匀减速运动,椰子刚运动到地面时速度恰好为零,不计空气阻力,重力加速度取。椰子做匀减速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
4.电动滑板车是滑板运动的新型产品,深受现代年轻人的喜爱。如图所示,人站立在电动滑板车上沿水平地面匀速行驶,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.人对滑板车的压力就是人所受的重力
B.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力
C.滑板车对人的支持力与人受到的重力是一对作用力与反作用力
D.某时刻人向上起跳时,滑板车对人的支持力大于人对滑板车的压力
5.如图,某同学进行原地纵跳摸高训练。若静止站立(不起跳)摸高为1.80m,训练过程中,若下蹲使重心下降0.50m,发力跳起可摸到2.60m的高度。假设离地前重心视为匀加速运动,离地后做匀减速运动,忽略空气阻力,g取10m/s2,则( )
A.从起跳到脚离地,位移随时间均匀变化
B.从起跳到最高点,重心位移为1.80m
C.在最高点时速度为零,则加速度为零
D.从开始起跳到达最高点的时间为0.65s
6.某质量为m的运动员用如图所示的姿势静止在水平地面上,小腿与竖直方向夹角为,设重力加速度为g,则该运动员( )
A.所受支持力由脚底形变产生
B.受到竖直向上的支持力
C.受到水平向前的摩擦力
D.受到水平向后的摩擦力
7.2024年9月11日,朱雀三号火箭可重复使用垂直起降回收试验圆满完成。试验中朱雀三号经历了“加速上升→关闭发动机无动力滑行→发动机空中二次起动→软着陆”的过程,其图像如图所示(取竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A.时间内,朱雀三号加速上升且加速度逐渐增大
B.时间内,朱雀三号减速下降
C.时间内,朱雀三号减速下降且加速度逐渐减小
D.时间内,朱雀三号处于超重状态
8.如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,物块在拉力F作用下在木板上向右匀速滑行,木板始终处于静止状态,物块与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数为,那么下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力一定和拉力F大小相等
B.物块对木板的摩擦力大小一定是
C.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
D.地面对木板的摩擦力大小一定是
9.如图所示,小球甲从距离地面高度处以速度竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取,则下列说法中正确的是( )
A.小球乙落地前,两小球的速度差保持恒定
B.二者在空中相遇时,甲处于下降阶段
C.从出发到落地,小球甲、乙的平均速度之比为
D.小球乙落地时,甲、乙两球相距5米
10.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位置随时间变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图像与轴相切于处,则下列说法正确的是( )
A.内,乙车的平均速度为0
B.乙车的加速度大小为
C.整个运动过程中,甲、乙两车共相遇2次
D.0~15s,乙车速度的变化量大小为
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。具体操作如下:
①用图钉将白纸固定在木板上;
②取一根橡皮条,一端固定在木板上的A点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,标记小圆环圆心位置为O点,并记下拉力、的大小和方向OB、OC;
③改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,记下拉力F的大小和方向;
④按照给定的标度画出、和F的图示,然后按平行四边形定则画出、的合力如图乙。
(1)图甲中沿OC方向的弹簧测力计的示数为 N;
(2)图乙中,一定与AO在同一直线上的是 (选填F或)
(3)下列措施中,能够减小实验误差的是______
A.拉橡皮筋的线要粗一些且长一些
B.标记同一细绳方向的两点应该近一些
C.用弹簧测力计拉两根细线时,两拉力夹角越大越好
D.实验时,弹簧秤、橡皮筋、细线应贴近木板且与木板面平行
(4)完成上述实验后,该同学继续探究,用弹簧测力计沿和方向拉,仍将小圆环圆心拉到O点,如图丙所示,现保持大小不变,并将逆时针旋转,使其与AO延长线的夹角逐渐减小,要保持小圆环圆心仍在O点,下列办法可行的是______
A.增大,并减小与AO延长线的夹角
B.增大,并增大与AO延长线的夹角
C.减小,并减小与AO延长线的夹角
D.减小,并增大与AO延长线的夹角
12.学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车时,小车应靠近打点计时器
B.实验时,先释放小车,再接通电源
C.纸带上打的点越密集,说明小车的速度越大
(2)根据已按正确操作打出的点迹清晰的纸带,测量小车的速度大小时,还需要的仪器是 。
(3)如图乙所示是某同学在实验中获得的一条纸带。已知打点计时器电源打点周期为,是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出两点间距 ,点对应的速度大小是 ;纸带从运动到过程中的加速度大小是 。(计算结果保留两位有效数字);若实验中打点计时器打点周期略小于0.02s,而实验者并不知道,则加速度的测量值和真实值相比 (填“偏大”“偏小”不变”)。
13.如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,用一原长为6cm的轻质弹簧水平拉该物体,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为8cm。已知弹簧的劲度系数,g取。求:
(1)物体所受滑动摩擦力的方向和大小;
(2)物体与地板间的动摩擦因数;
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大。
14.如图甲所示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两个连接点O连线中点的正上方(示意图如图乙所示),重力大小为。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为,,。求:
(1)空调外机对每个三角形支架O点的压力FN和每个横梁沿OA方向的拉力;
(2)如果把斜梁加长至,仍保持连接点O的位置不变横梁仍然水平,这时斜梁受到的力如何变化并简述理由;
(3)若有个螺母从空调外机顶端由静止脱落,通过高为2m的窗户用时,空调外机顶端距窗户上沿为多高(不计空气阻力)。
15.由于私家车的数量剧增,堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病,严重影响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示,在某平直公路的十字路口,红灯拦停了许多列车队,拦停的汽车排成笔直的一列。为了使研究的问题简化,假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐,汽车长均为,前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为,如图乙所示。为了安全,前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为时,相邻的后一辆汽车才能开动,若汽车都以的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间,第一辆汽车立即开动,忽略人的反应时间。求:
(1)第6辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v;(答案保留根号)
(2)若绿灯的持续时间为30s,则第11辆汽车前端能否在一次绿灯时间里到达停止线。
(3)在某个路口第一辆车以启动后达到20m/s就会开始做匀速直线运动,第二辆车车主因不遵守交通规则玩手机耽误了时间,当他发现第一辆车的车尾离自己车头16m时才开始以启动,他的车速到达20m/s时两车的距离是多少?(答案保留根号)
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2026-2027学年湖南省邵阳市高一上学期期中模拟考试自编试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.下列说法正确的是( )
A.平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值
B.平均速率不一定等于平均速度的大小
C.速度变化方向为正,加速度方向可能为负
D.当加速度为负值时,物体一定做减速运动
【答案】B
【解析】A.根据平均速度的定义则平均速度是位移与时间的比值,当物体做匀变速直线运动时,物体的平均速度等于初末时刻瞬时速度的平均值,A错误;
B.平均速率是路程与时间的比,平均速度为位移与时间的比值,若路程与位移大小不同时,平均速率就不等于平均速度的大小,B正确;
C.根据加速度的定义可以得出速度变化方向就是加速度的方向,因此速度变化方向为正,加速度方向一定为正,C错误;
D.当加速度为负时,如果速度也为负,两者方向相同,满足物体做加速运动的条件,则物体做加速运动,D错误。
故选B。
2.一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设相同的时间为,第一段时间内的加速度大小为,第二段相同时间内的加速度大小为,则第一段时间内的路程为
第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小为
则第二段时间内的路程为
则两段时间内的路程之比为
故答案为:C。
3.椰子是一种热带水果,营养价值丰富。假设一个椰子从树上高处自由坠落,树下有人用弹性网袋接椰子,网袋离地面。假设接住椰子之后椰子在弹性网袋中竖直向下做匀减速运动,椰子刚运动到地面时速度恰好为零,不计空气阻力,重力加速度取。椰子做匀减速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 第一阶段自由落体:,下落高度为,然后做匀减速直线运动,下落的高度为,设加速度大小为,根据速度位移公式有
解得椰子做匀减速运动的加速度大小为,故ABD错误,C正确。
故选C。
4.电动滑板车是滑板运动的新型产品,深受现代年轻人的喜爱。如图所示,人站立在电动滑板车上沿水平地面匀速行驶,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.人对滑板车的压力就是人所受的重力
B.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是一对作用力与反作用力
C.滑板车对人的支持力与人受到的重力是一对作用力与反作用力
D.某时刻人向上起跳时,滑板车对人的支持力大于人对滑板车的压力
【答案】B
【解析】A.人对滑板车的压力,施力物体是人,受力物体是滑板车;人所受重力,施力物体是地球,受力物体是人。二者施力物体、受力物体、力的性质均不同,不是同一个力,A错误;
B.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,且在同一直线上,符合作用力与反作用力的定义,B正确;
C.滑板车对人的支持力与人受到的重力,大小相等、方向相反、作用在同一物体( 人 )上,且在同一直线上,是一对平衡力,并非作用力与反作用力,C错误;
D.滑板车对人的支持力与人对滑板车的压力是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,与运动状态无关,D错误。
故答案为:B。
5.如图,某同学进行原地纵跳摸高训练。若静止站立(不起跳)摸高为1.80m,训练过程中,若下蹲使重心下降0.50m,发力跳起可摸到2.60m的高度。假设离地前重心视为匀加速运动,离地后做匀减速运动,忽略空气阻力,g取10m/s2,则( )
A.从起跳到脚离地,位移随时间均匀变化
B.从起跳到最高点,重心位移为1.80m
C.在最高点时速度为零,则加速度为零
D.从开始起跳到达最高点的时间为0.65s
【答案】D
【解析】A.从起跳到脚离地,重心视为匀加速运动,速度随时间均匀变化,但是位移不随时间均匀变化,故A错误;
B.在起跳点,下蹲重心比静止站立重心低0.5m, 发力跳起可摸到2.60m的高度, 静止站立(不起跳)摸高为1.80m, 在最高点,重心比静止站立重心高0.8m,则从起跳到最高点,重心位移为1.30m, 故B错误;
C.在最高点时速度为零,加速度为重力加速度,故C错误;
D.脚离开地面时的速度
离地前上升的时间
离地后上升的时间
从开始起跳到达最高点的时间
故D正确。
故选D。
6.某质量为m的运动员用如图所示的姿势静止在水平地面上,小腿与竖直方向夹角为,设重力加速度为g,则该运动员( )
A.所受支持力由脚底形变产生
B.受到竖直向上的支持力
C.受到水平向前的摩擦力
D.受到水平向后的摩擦力
【答案】B
【解析】A、由弹力产生的原理可知,运动员脚底受到支持力由地面形变产生,故A错误;BCD、对运动员受力分析,由于运动员在水平方向没有相对运动或相对运动趋势,因此运动员不受摩擦力,因此重力、竖直向上的支持力,依据共点力平衡,可知,支持力FN=mg,故B正确,CD错误。
故选:B。
7.2024年9月11日,朱雀三号火箭可重复使用垂直起降回收试验圆满完成。试验中朱雀三号经历了“加速上升→关闭发动机无动力滑行→发动机空中二次起动→软着陆”的过程,其图像如图所示(取竖直向上为正方向),下列说法正确的是( )
A.时间内,朱雀三号加速上升且加速度逐渐增大
B.时间内,朱雀三号减速下降
C.时间内,朱雀三号减速下降且加速度逐渐减小
D.时间内,朱雀三号处于超重状态
【答案】D
【解析】A.切线的斜率表示加速度,时间内,速度为正值且在增大,切线的斜率先增大后减小,朱雀三号加速上升且加速度先增大后减小,故A错误;
B.时间内,速度为正值且在减小,朱雀三号减速上升,故B错误;
C.时间内,速度为负值且绝对值在增大,切线的斜率在减小,朱雀三号加速下降且加速度逐渐减小,故C错误;
D.时间内,速度为负值且绝对值在减小,朱雀三号减速下降,加速度向上,朱雀三号处于超重状态,故D正确。
故答案为:D。
8.如图所示,质量为m的物块和质量为M的木板叠放在水平地面上,物块在拉力F作用下在木板上向右匀速滑行,木板始终处于静止状态,物块与木板间动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数为,那么下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力一定和拉力F大小相等
B.物块对木板的摩擦力大小一定是
C.地面对木板的摩擦力是水平向左的静摩擦力
D.地面对木板的摩擦力大小一定是
【答案】A,B,C
【解析】A、根据物块的平衡条件则物块受到的摩擦力与拉力大小相等,所以A对;
B、根据滑动摩擦力的表达式可以求出物块受到的摩擦力大小为
根据牛顿第三定律可以得出物块对木板的摩擦力为
所以B对;
C、由于物块对木板的摩擦力向右,根据木板的平衡条件可以得出地面对木板的摩擦力方向向左,所以C对;
D、根据平衡方程可以求出地面对木板的摩擦力等于物块对木板的摩擦力,则
所以D错;
正确答案为ABC
9.如图所示,小球甲从距离地面高度处以速度竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度取,则下列说法中正确的是( )
A.小球乙落地前,两小球的速度差保持恒定
B.二者在空中相遇时,甲处于下降阶段
C.从出发到落地,小球甲、乙的平均速度之比为
D.小球乙落地时,甲、乙两球相距5米
【答案】A,C
【解析】A.取竖直向上为正方向,甲球跟乙球的速度差为,A正确;
B.时甲距地面高度为
时乙距地面高度为
即小球甲、乙运动时到达空中的同一高度,甲还在上升,B错误;
C.落地前的运动过程中,对甲乙有,
解得,
则有,
解得,
则有,C正确;
D.根据上述,乙落地历时为,此时间内甲的位移为,表明此时甲恰好回到出发点,即两者高度差为,D错误。
故答案为:AC。
10.甲、乙两车在同一条直道上行驶,它们运动的位置随时间变化的关系如图所示,已知乙车做匀变速直线运动,其图像与轴相切于处,则下列说法正确的是( )
A.内,乙车的平均速度为0
B.乙车的加速度大小为
C.整个运动过程中,甲、乙两车共相遇2次
D.0~15s,乙车速度的变化量大小为
【答案】A,C,D
【解析】A.内,乙车的位移为零,故乙车的平均速度为0,故A正确;
B.由题意可知,乙车在10s末的速度为零,在的时间内
则乙车的加速度大小为
故B错误;
C.图像的交点表示相遇,由图可知整个运动过程中,甲、乙两车共相遇2次,故C正确;
D.由于乙车做匀变速直线运动,根据
可知0~15s,乙车速度的变化量大小为
故D正确。
故选ACD。
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。具体操作如下:
①用图钉将白纸固定在木板上;
②取一根橡皮条,一端固定在木板上的A点,另一端连接轻质小圆环,将两细线系在小圆环上,细线另一端系在弹簧测力计上,用两个弹簧测力计共同拉动小圆环到某位置,标记小圆环圆心位置为O点,并记下拉力、的大小和方向OB、OC;
③改用一个弹簧测力计拉动小圆环,使其圆心到O点,记下拉力F的大小和方向;
④按照给定的标度画出、和F的图示,然后按平行四边形定则画出、的合力如图乙。
(1)图甲中沿OC方向的弹簧测力计的示数为 N;
(2)图乙中,一定与AO在同一直线上的是 (选填F或)
(3)下列措施中,能够减小实验误差的是______
A.拉橡皮筋的线要粗一些且长一些
B.标记同一细绳方向的两点应该近一些
C.用弹簧测力计拉两根细线时,两拉力夹角越大越好
D.实验时,弹簧秤、橡皮筋、细线应贴近木板且与木板面平行
(4)完成上述实验后,该同学继续探究,用弹簧测力计沿和方向拉,仍将小圆环圆心拉到O点,如图丙所示,现保持大小不变,并将逆时针旋转,使其与AO延长线的夹角逐渐减小,要保持小圆环圆心仍在O点,下列办法可行的是______
A.增大,并减小与AO延长线的夹角
B.增大,并增大与AO延长线的夹角
C.减小,并减小与AO延长线的夹角
D.减小,并增大与AO延长线的夹角
【答案】(1)1.90
(2)F
(3)D
(4)C
【解析】(1)已知弹簧测力计的分度值为,根据图示可以得出沿OC方向的弹簧测力计的示数为。
(2)根据平行四边形作出的理论合力由于存在一定的误差,的方向不一定与AO在同一直线上;是通过一个弹簧测力计拉橡皮筋得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定与AO在同一直线上。
(3)AB.为了确定绳子拉力的方向,减小拉力方向的误差,拉橡皮筋的线要细一些且长一些,标记同一细绳方向的两点应该远一些,故AB错误;
C.用弹簧测力计拉两根细线时,两拉力夹角不能太大,也不能太小,避免拉力太大或者太小,所以夹角适当就好,故C错误;
D.为了减小误差,让拉力方向在同一平面上,实验时,弹簧秤、橡皮筋、细线应贴近木板且与木板面平行,故D正确。
故选D。
(4)如图所示,三力构成三角形,根据三角形定则可以得出现保持大小不变,并将逆时针旋转,使其与AO延长线的夹角逐渐减小,要保持小圆环圆心仍在O点,如图所示
可行的办法是减小,并减小与AO延长线的夹角。
故选C。
12.学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车时,小车应靠近打点计时器
B.实验时,先释放小车,再接通电源
C.纸带上打的点越密集,说明小车的速度越大
(2)根据已按正确操作打出的点迹清晰的纸带,测量小车的速度大小时,还需要的仪器是 。
(3)如图乙所示是某同学在实验中获得的一条纸带。已知打点计时器电源打点周期为,是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出两点间距 ,点对应的速度大小是 ;纸带从运动到过程中的加速度大小是 。(计算结果保留两位有效数字);若实验中打点计时器打点周期略小于0.02s,而实验者并不知道,则加速度的测量值和真实值相比 (填“偏大”“偏小”不变”)。
【答案】(1)A
(2)刻度尺
(3)0.80;0.14;0.40;偏小
【解析】(1)A.为了更加充分利用纸带,实验中释放小车时,小车应靠近打点计时器,故A正确;
B.为了避免纸带上出现大量的空白段落,更加充分利用纸带,实验时,应先接通电源,待打点稳定后,再释放小车,故B错误;
C.由于打点周期一定,所以纸带上打的点越密集,纸带的速度越小,即小车的速度越小,故C错误。
故答案为:A。
(2)根据原理公式,测量小车的速度大小除了需要打点计时器计时以外还需要刻度尺测量长度(作为小车运动的位移大小)。
故答案为:刻度尺
(3)由乙图可知
每两个相邻计数点间有四个点没有画出,故计数周期为
由时间中点的瞬时速度等于平均速度可知,点的速度等于段的平均速度
根据匀变速直线运动,由可得
若实验后发现,实际所用交流电的频率高于,则相邻两计数点间的时间间隔,实验者并不知情仍按照代入,经上述分析,加速度的测量值和真实值相比偏小。
故答案为:0.80;0.14;0.40;偏小
13.如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,用一原长为6cm的轻质弹簧水平拉该物体,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为8cm。已知弹簧的劲度系数,g取。求:
(1)物体所受滑动摩擦力的方向和大小;
(2)物体与地板间的动摩擦因数;
(3)若在物体运动过程中撤去拉力,在物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦力是多大。
【答案】(1)解:当弹簧拉着物体匀速前进时,此时物体受到弹簧的弹力与地面的摩擦力是一对平衡力,故有
代入数据解得
物体匀速运动,受力平衡,水平方向滑动摩擦力与弹簧拉力等大反向。
故滑动摩擦力方向:水平向左(与物体运动方向相反)
(2)解:又因为
联立解得
(3)解:撤去拉力后,物体继续向前滑行的过程中,物体受到的摩擦依然为滑动摩擦,而物体与地面的动摩擦因数没变,对地面的压力没变,故物体受到的滑动摩擦力不变,即
14.如图甲所示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两个连接点O连线中点的正上方(示意图如图乙所示),重力大小为。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为,,。求:
(1)空调外机对每个三角形支架O点的压力FN和每个横梁沿OA方向的拉力;
(2)如果把斜梁加长至,仍保持连接点O的位置不变横梁仍然水平,这时斜梁受到的力如何变化并简述理由;
(3)若有个螺母从空调外机顶端由静止脱落,通过高为2m的窗户用时,空调外机顶端距窗户上沿为多高(不计空气阻力)。
【答案】(1)对空调外机进行受力分析,如图所示
因为有两个三角架,所以对每个三角架的压力为
对FB进行分解可得
解得
(2)设斜梁B与水平方向夹角为θ,B向下移动时,θ变大
由
可得
由此判断θ变大,变小;
(3)设下落到窗户上沿的时间为t,高度为,则有
解得
则
即小螺母距窗户上沿得高度为。
15.由于私家车的数量剧增,堵车已成为现代国家尤其是发展中国家的通病,严重影响了人们的工作效率和社会发展。如图甲所示,在某平直公路的十字路口,红灯拦停了许多列车队,拦停的汽车排成笔直的一列。为了使研究的问题简化,假设某一列的第一辆汽车的前端刚好与路口停止线平齐,汽车长均为,前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离均为,如图乙所示。为了安全,前面汽车的尾部与相邻的后一辆汽车的前端距离至少为时,相邻的后一辆汽车才能开动,若汽车都以的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起的瞬间,第一辆汽车立即开动,忽略人的反应时间。求:
(1)第6辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v;(答案保留根号)
(2)若绿灯的持续时间为30s,则第11辆汽车前端能否在一次绿灯时间里到达停止线。
(3)在某个路口第一辆车以启动后达到20m/s就会开始做匀速直线运动,第二辆车车主因不遵守交通规则玩手机耽误了时间,当他发现第一辆车的车尾离自己车头16m时才开始以启动,他的车速到达20m/s时两车的距离是多少?(答案保留根号)
【答案】(1)解:第6辆汽车前端与停车线的距离为
根据
解得
(2)解:前一辆汽车行驶之后,后一辆车才能开始运动,两车运动的间隔时间满足
解得
故第11辆汽车开始运动时已经过去的时间为
第11辆汽车开始运动到与停止线平齐所需时间
解得
总时间
故第11辆车能到达停止线。
(3)解:根据题意,第二辆车开始运动时,第一辆车已经行驶了
根据
得此时第一辆车速度
耗时
第一辆车加速到vm=20m/s还需要的时间
第二辆车由静止加速到vm=20m/s需要的时间
因为
所以,第二辆车由静止加速到vm=20m/s时,第一辆车已经匀速直线运动,此时两车的距离为
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