精品解析:河南南阳市第五中学校2026-2027学年高一上学期期中模拟物理试卷
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内容正文:
高一物理上学期期中模拟试卷
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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 围棋是一种中国传统的棋类运动。解说围棋的大棋盘如图所示,棋盘竖直放置,棋盘和棋子都是磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上,不计棋子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋子受到的弹力是棋子的形变引起的
B. 棋子受到的磁力与它受到的弹力是一对平衡力
C. 磁性越强的棋子,所受的摩擦力越大
D. 棋子受到的摩擦力大于它受到的重力
【答案】B
【解析】
【详解】A.弹力产生的原因是由于施力物体形变,对受力物体产生弹力的作用,棋子受到的弹力是由于棋盘形变产生的,故A错误;
B.棋子受到的磁力与它受到的弹力均作用在棋子上,是一对平衡力,故B正确;
CD.棋子在竖直方向受到重力和棋盘给的竖直向上的静摩擦力,是一对平衡力,棋子重力大小不变,则所受的摩擦力大小不变,故CD错误。
故选B。
2. 某高速列车在一段平直轨道上做匀加速运动,速度由50m/s增加到60m/s时前进的路程为x,则速度由60m/s增加到70m/s时,列车前进的路程为( )
A. x B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由
可得
则列车前进的路程
故选B。
3. 在环城线同一直线车道上,两轿车A和B同向同速匀速行驶,A车在后B车在前,经过某位置时,B车突然发现前方出现安全事故而刹车,为避免相撞A车经过2s后也开始刹车,已知两车开始相距5m,以B车刚开始刹车时为计时起点,两车的速度随时间的变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A. A车在7s时撞上B车
B. A车在4s时撞上B车
C. 两车不会相撞且行驶过程中的最小距离为1m
D. 冬季冰雪路面,两车减速的加速度均减半,在其它条件不变的情况下,A车一定会撞上B车
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由图像斜率表示加速度,可知两车加速度大小为,
由图可知,4s时A、B共速,且共速时两车的速度大小为,由图像围成面积表示位移,此时两车的位移差为
已知两车开始时两车相距5m,所以两车不会相撞,且它们之间的最小距离为,故AB错误,C正确;
D.冬季冰雪路面,两车减速的加速度均减半,在其他条件不变的情况下,当两车共速时
解得,
此时两车之间的位移差为
可知A车一定不会撞上B车,故D错误。
故选C。
4. 某星球表面的重力加速度大小为5m/s2,航天员登陆该星球后,在该星球表面以大小为v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一小球,小球可视为质点,忽略星球自转的影响,引力视为恒力,阻力可忽略,则( )
A. 经过2s小球速度变为零
B. 抛出的小球在前6s内的位移大小为40m
C. 小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3:2:1
D. 小球第一个1s内、第二个1s内、第三个1s内、第四个1s内的位移大小之比为1:3:5:7
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球速度减为零的时间为
故A错误;
B.抛出的小球在前6s内的位移大小为
故B错误;
CD.由于小球到达最高点速度为零,且用时4s,根据逆向思维法及初速度为零的匀加速度直线运动的比例关系可知,小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3:2:1,小球第一个1s内、第二个1s内、第三个1s内、第四个1s内的位移大小之比为7:5:3:1,故C正确,D错误。
故选C。
5. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中,正确的是( )
A. 甲图中物体的加速度大小为
B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为
C. 丙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据运动学公式,可知甲图中物体的加速度大小为,故A正确;
B.乙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为,故B错误;
C.图像与横轴围成的面积表示速度变化量,则丙图中所描述的物体在时段的速度变化量为,故C错误;
D.若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,根据
可得
由图可知
解得加速度大小为,故D错误。
故选A。
6. 2025年8月15日至17日在北京国家速滑馆举行了世界人形机器人运动会,这场盛会汇聚了来自16个国家的280支队伍。中国“天工”机器人是全场100m项目中唯一采用全自主导航系统,无需人工遥控的选手,它能通过视觉感知和环境感知实时识别赛道分界线。这标志着“天工”机器人“大脑”在环境理解、动态控制和自主执行方面达到了国际领先水平。在“天工”机器人的某次训练中,它从A处由静止出发沿直线运动到C处并停下,途经B处有一小障碍物,要求过B点时速度为零,已知它加速或减速的加速度大小均为2m/s2,最大行驶速度为3m/s,AB相距6m,BC相距2m,则它从A经B到C的最短时间是( )
A. 4.5s B. 5.5s C. 6s D. 6.5s
【答案】B
【解析】
【详解】先计算A到B的最短时间时,应先以最大加速度加速到3m/s,以3m/s的速度匀速,再以最大加速度减速到0,则A到B的最短时间为
再计算B到C的最短时间,应先以最大加速度加速到某速度,再以最大加速度减速到0。 有
解得
故B到C的最短时间
故A到C的最短时间为
故选B。
7. 汽车中的ABS系统是汽车制动时自动控制制动器的刹车系统,能防止车轮锁定,同时有效减小刹车距离,增强刹车效果。某研究小组研究了相同条件下,汽车有无ABS系统时速度大小v(单位:km/h)随刹车位移x的变化情况,已知两次试验时,汽车在同一点开始刹车,且通过表盘读数得出汽车开始刹车的初速度均为60km/h,试验数据整理得到右图的抛物线图线和相关的数据。下列说法正确的是( )
A. 两组试验中,汽车均进行加速度变化的直线运动
B. 有ABS系统和无ABS系统时,汽车加速度之比为16∶9
C. 无ABS系统和有ABS系统刹车至停止的时间之差为0.6s
D. 速度变化量相同时,无ABS系统的汽车所需要的时间较短
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动公式有
整理得,这是抛物线方程。
由题意知图像中的两图线是抛物线,故两车均做匀变速直线运动,两车的加速度均恒定,A错误;
B.有ABS系统的汽车刹车
无ABS系统的汽车刹车
联立解得,B错误;
C.有ABS系统的汽车刹车时间
无ABS系统的汽车刹车时间
无ABS系统和有ABS系统刹车至停止的时间之差,C正确;
D.有ABS系统的汽车刹车
无ABS系统的汽车刹车
联立解得,故速度变化量相同时,无ABS系统的汽车所需要的时间较长,D错误。
故选C。
8. 关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A. 质点速度越大,加速度一定越大
B. 质点某时刻的加速度不为零,则该时刻速度可能为零
C. 质点速度改变量越大,加速度一定越大
D. 质点速度改变越快,加速度一定越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质点速度越大,加速度不一定越大,例如质点可能做速度很大的匀速直线运动,此时加速度为零,故A错误;
B.质点在某时刻的速度为零,则该时刻的加速度不一定零,例如自由落体运动刚开始时,故B正确;
C.根据
可知质点速度改变量越大,加速度不一定越大,还与时间有关,故C错误;
D.根据加速度的物理意义,可知质点的速度变化越快,则加速度越大,故D正确。
故选BD。
9. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中必须让长木板保持匀速运动
B. 图乙可以反映拉木板的水平力随时间的变化关系
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D. 只用图乙中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数
【答案】CD
【解析】
【详解】A.实验中,物块受到的摩擦力与拉力始终等大反向,木板是否保持匀速运动对实验无影响,故A错误;
B.因力传感器的示数为对物块的拉力大小,可以反映摩擦力随时间的变化关系,不能反映拉木板的水平力随时间的变化关系,故B错误;
C.由图可知,最大静摩擦力大小约为10N,滑动摩擦力大小约为7N,可知最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7,故C正确;
D.根据可知,因物块质量未知,则只用图乙中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数,故D正确。
故选CD。
10. 甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小小于
B. 时间内,乙的平均速度大小等于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.图像与坐标轴所围区域的面积表示速度变化量,时刻甲、乙均由静止开始加速运动,故甲、乙在时刻速度均为
由题意知甲、乙的图像如图所示
其中表示初速度为0的匀加速直线运动,与轴所围的面积表示位移,根据匀变速直线运动的规律,图线对应的平均速度为
由甲、乙的图线与轴所围的面积可知,两车的位移满足
根据平均速度的定义
可知甲的平均速度小于,乙的平均速度大于,故A正确,B错误;
CD.由题图知,时乙的速度变化量为甲的3倍,设此时速度分别为、,则有
甲、乙的图像如图所示
假设存在初速度为0的匀变速直线运动,图像如图中所示,根据图线与轴所围的面积表示物体的位移,可得时间内,甲与匀变速直线运动的位移之比小于,而乙的位移比匀变速直线运动的位移更大,故甲、乙的位移大小之比小于,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列操作正确的是_______
A.用直尺测得弹簧的长度作为弹簧的伸长量
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要在钩码处于静止状态时读刻度尺的读数
C.实验前,应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度
D.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重量
(2)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为_______N/m。
(3)图线不过原点的原因是由于_______。
(4)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量关系”的实验中,使用两根不同的弹簧a和b,得到弹力与弹簧伸长量的图像如图丙所示。下列表述正确的是_______。
A.测得的弹力与弹簧的长度成正比 B.a的重力比b的小
C.b的原长比a的长 D.a的劲度系数比b的小
【答案】 ①. BD##DB ②. 200 ③. 弹簧自身重力 ④. BD##DB
【解析】
【详解】(1)[1] A.用直尺测得弹簧的长度不是弹簧的伸长量,应该是弹簧的长度与弹簧的原长之差作为弹簧的伸长量,故A错误;
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力是利用二力平衡的特点,所以要在钩码处于静止状态时读刻度尺的读数,故B正确;
C.实验前,应该先把弹簧竖直悬挂后测量其长度,此时的长度为原长,故C错误;
D.为防止超过弹性限度,应逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重量,故D正确。
故选BD。
(2)[2]弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线的斜率为弹簧的劲度系数,如图所示可得
(3)[3]弹簧自身重力不可忽略,导致竖直放置的弹簧因自身重力而伸长,故图线不过原点;
(4)[4]A.弹簧弹力与弹簧的长度成线性关系,但是不成正比,故A错误;
BD.由图可知,图像横截距表示弹簧因自身重力产生的伸长量,斜率表示劲度系数,则b的劲度系数比a的大,根据弹簧自身重力与弹力平衡,结合胡克定律可知b弹簧的重力比a的大,故C、D正确;
C.根据图像无法判断弹簧a和b的原长关系,故C错误。
故选BD。
12. 某组同学利用如图甲所示装置测定重物做自由落运动的加速度。
(1)在该实验中,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A. 如果用电火花打点计时器,应配合使用电压为220V的直流电源
B. 如果使用电磁打点计时器,应配合使用电压为220V的交流电源
C. 不管使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该先接通电源, 再释放重物
D. 为使纸带上打尽量多的点,应使重物在靠近打点计时器处释放
(2)进行正确的实验操作后,纸带上被打出一系列的点,如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,纸带上的A、B、C、D、E为计数点,每相邻两计数点间还有1个点未画出,测出两个相邻计数点的间距分别为、、、 。打点计时器在打下A和E两计数点过程中,重物的平均速度大小为=______m/s, 打点计时器打下D点时,重物的速度大小为vD=________m/s,测定的重力加速度g=______m/s2。(结果均保留3位有效数字)
(3)某同学在实验时得到的一段纸带如图丙所示,A、B、C、D、E、F、G、H为八个计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T,由于C、D、F、G点模糊不清,只测出了AB间的距离为x1,E、H间的距离为x,本次测量重物的加速度为______(用题中已知测量物理量x1、x、T表示)。
【答案】 ①. CD##DC ②. 1.18 ③. 1.57 ④. 9.59 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]A. 如果用电火花打点计时器,应配合使用电压为220V的交流电源,故A错误;
B. 如果使用电磁打点计时器,应配合使用电压为8V的交流电源,故B错误;
C. 不管使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,为打点稳定,都应该先接通电源, 再释放重物,故C正确;
D. 为使纸带上打尽量多的点,应使重物在靠近打点计时器处释放,故D正确。
故选CD。
(2)[2]相邻两计数点的时间间隔为
打点计时器在打下A和E两计数点过程中,重物的平均速度大小为
[3]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,打点计时器打下D点时,重物的速度大小为
[4]根据逐差法求出测定的重力加速度为
(3)[5]根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系,可得
则
本次测量重物的加速度为
三、计算题:本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13. 如图所示,两段完全相同的轻弹簧与两物块连接,弹簧劲度系数为200N/m,A物体的质量为5kg, B物体的质量为6kg,物体与水平面间的动摩擦因数均为。已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g取。初始状态系统置于水平地面上静止不动,现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧。
(1)若初始状态两弹簧处于原长,当时,求A受到的摩擦力的大小和B受到的摩擦力的大小;
(2)若初始状态A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,当时,求A受到的摩擦力的大小和B受到的摩擦力的大小。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)A与地面的最大摩擦力为
可知A保持静止,A受到的摩擦力的大小
A保持静止,AB间弹簧的弹力为零,根据平衡条件可知B受到的摩擦力的大小为
(2)初始状态A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,AB间弹簧的弹力为
B与地面的最大摩擦力为
由于
A、B均保持静止,A受到的摩擦力的大小为
B受到的摩擦力的大小
14. 根据新的交通规则,遇行人过斑马线,汽车要停车礼让。如图所示,一辆小汽车在平直马路上以v=28.8km/h的速度匀速行驶,当小汽车的车头距停车线d=8.4m时,司机发现一行人正在通过斑马线,司机紧急刹车,待停稳时,恰有一半车身通过停车线。已知车长L=4.0m,司机反应时间0.50s。求:
(1)小汽车刹车的加速度大小;
(2)此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发,此时司机发现正前方400m远的下一个路口的绿灯显示35s。若此路段限速60km/h, 试通过计算分析该车能否在绿灯灭前到达下一个路口。
【答案】(1);(2)该车能在绿灯灭前到达下一个路口
【解析】
【详解】(1)小汽车匀速行驶的速度为
司机反应距离为
汽车做减速运动的位移为
汽车停稳时,恰有一半车身通过停车线,有
小汽车刹车的加速度大小为
(2)小汽车做加速运动的时间为
小汽车做加速运动的位移为
小汽车做匀速运动的位移为
内小汽车的总位移为
故该车能在绿灯灭前到达下一个路口。
15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图甲,汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
(1)求汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程;
(2)求通过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间比通过人工收费通道的时间节约多少;
(3)若汽车过人工收费通道时,驾驶员为避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感,刹车时加速度大小随时间变化规律如图乙所示,且刹车结束时车辆恰好停在收费站中心线处,求此次刹车距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
人工通道汽车的减速的时间为
人工通道汽车的减速的位移为
人工通道汽车的加速的时间为
人工通道汽车的加速的位移为
∴通过人工通道的总时间
通过人工通道的总位移
【小问2详解】
过ETC通道时,加速和减速具有对称性,则加速的时间等于减速的时间,有
加速的位移等于减速的位移,有
匀速行驶的时间
汽车经过ETC通道时,运动的总位移
还需以运动的位移为
运动相同的位移还需要的时间为
走ETC通道需要的时间
节约的时间
【小问3详解】
由图可知,图形的面积表示速度变化量
解得
则减速运动的平均加速度
在时间内
在时间内
刹车距离
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高一物理上学期期中模拟试卷
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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 围棋是一种中国传统的棋类运动。解说围棋的大棋盘如图所示,棋盘竖直放置,棋盘和棋子都是磁性材料制成,棋子能吸在棋盘上,不计棋子之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 棋子受到的弹力是棋子的形变引起的
B. 棋子受到的磁力与它受到的弹力是一对平衡力
C. 磁性越强的棋子,所受的摩擦力越大
D. 棋子受到的摩擦力大于它受到的重力
2. 某高速列车在一段平直轨道上做匀加速运动,速度由50m/s增加到60m/s时前进的路程为x,则速度由60m/s增加到70m/s时,列车前进的路程为( )
A. x B. C. D.
3. 在环城线同一直线车道上,两轿车A和B同向同速匀速行驶,A车在后B车在前,经过某位置时,B车突然发现前方出现安全事故而刹车,为避免相撞A车经过2s后也开始刹车,已知两车开始相距5m,以B车刚开始刹车时为计时起点,两车的速度随时间的变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A. A车在7s时撞上B车
B. A车在4s时撞上B车
C. 两车不会相撞且行驶过程中的最小距离为1m
D. 冬季冰雪路面,两车减速的加速度均减半,在其它条件不变的情况下,A车一定会撞上B车
4. 某星球表面的重力加速度大小为5m/s2,航天员登陆该星球后,在该星球表面以大小为v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一小球,小球可视为质点,忽略星球自转的影响,引力视为恒力,阻力可忽略,则( )
A. 经过2s小球速度变为零
B. 抛出的小球在前6s内的位移大小为40m
C. 小球在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比为3:2:1
D. 小球第一个1s内、第二个1s内、第三个1s内、第四个1s内的位移大小之比为1:3:5:7
5. 下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中,正确的是( )
A. 甲图中物体的加速度大小为
B. 乙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为
C. 丙图中所描述的物体在时段通过的位移大小为
D. 若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动,则该物体的加速度大小为
6. 2025年8月15日至17日在北京国家速滑馆举行了世界人形机器人运动会,这场盛会汇聚了来自16个国家的280支队伍。中国“天工”机器人是全场100m项目中唯一采用全自主导航系统,无需人工遥控的选手,它能通过视觉感知和环境感知实时识别赛道分界线。这标志着“天工”机器人“大脑”在环境理解、动态控制和自主执行方面达到了国际领先水平。在“天工”机器人的某次训练中,它从A处由静止出发沿直线运动到C处并停下,途经B处有一小障碍物,要求过B点时速度为零,已知它加速或减速的加速度大小均为2m/s2,最大行驶速度为3m/s,AB相距6m,BC相距2m,则它从A经B到C的最短时间是( )
A. 4.5s B. 5.5s C. 6s D. 6.5s
7. 汽车中的ABS系统是汽车制动时自动控制制动器的刹车系统,能防止车轮锁定,同时有效减小刹车距离,增强刹车效果。某研究小组研究了相同条件下,汽车有无ABS系统时速度大小v(单位:km/h)随刹车位移x的变化情况,已知两次试验时,汽车在同一点开始刹车,且通过表盘读数得出汽车开始刹车的初速度均为60km/h,试验数据整理得到右图的抛物线图线和相关的数据。下列说法正确的是( )
A. 两组试验中,汽车均进行加速度变化的直线运动
B. 有ABS系统和无ABS系统时,汽车加速度之比为16∶9
C. 无ABS系统和有ABS系统刹车至停止的时间之差为0.6s
D. 速度变化量相同时,无ABS系统的汽车所需要的时间较短
8. 关于质点的运动,下列说法中正确的是( )
A. 质点速度越大,加速度一定越大
B. 质点某时刻的加速度不为零,则该时刻速度可能为零
C. 质点速度改变量越大,加速度一定越大
D. 质点速度改变越快,加速度一定越大
9. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中必须让长木板保持匀速运动
B. 图乙可以反映拉木板的水平力随时间的变化关系
C. 最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为
D. 只用图乙中数据不可得出物块与木板间的动摩擦因数
10. 甲、乙两车在同一直线车道上,时刻均由静止开始加速运动,其加速度随时间变化的规律如下图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,甲的平均速度大小小于
B. 时间内,乙的平均速度大小等于
C. 时间内,甲、乙的位移大小之比小于
D. 时间内,甲、乙的位移大小之比大于
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11. 如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列操作正确的是_______
A.用直尺测得弹簧的长度作为弹簧的伸长量
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要在钩码处于静止状态时读刻度尺的读数
C.实验前,应该先把弹簧水平放置在桌面上测量其长度
D.逐一增挂钩码,记下每增加一个钩码后指针所指的刻度尺刻度和对应的钩码总重量
(2)图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为_______N/m。
(3)图线不过原点的原因是由于_______。
(4)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量关系”的实验中,使用两根不同的弹簧a和b,得到弹力与弹簧伸长量的图像如图丙所示。下列表述正确的是_______。
A.测得的弹力与弹簧的长度成正比 B.a的重力比b的小
C.b的原长比a的长 D.a的劲度系数比b的小
12. 某组同学利用如图甲所示装置测定重物做自由落运动的加速度。
(1)在该实验中,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A. 如果用电火花打点计时器,应配合使用电压为220V的直流电源
B. 如果使用电磁打点计时器,应配合使用电压为220V的交流电源
C. 不管使用电磁打点计时器还是电火花打点计时器,都应该先接通电源, 再释放重物
D. 为使纸带上打尽量多的点,应使重物在靠近打点计时器处释放
(2)进行正确的实验操作后,纸带上被打出一系列的点,如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,纸带上的A、B、C、D、E为计数点,每相邻两计数点间还有1个点未画出,测出两个相邻计数点的间距分别为、、、 。打点计时器在打下A和E两计数点过程中,重物的平均速度大小为=______m/s, 打点计时器打下D点时,重物的速度大小为vD=________m/s,测定的重力加速度g=______m/s2。(结果均保留3位有效数字)
(3)某同学在实验时得到的一段纸带如图丙所示,A、B、C、D、E、F、G、H为八个计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T,由于C、D、F、G点模糊不清,只测出了AB间的距离为x1,E、H间的距离为x,本次测量重物的加速度为______(用题中已知测量物理量x1、x、T表示)。
三、计算题:本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
13. 如图所示,两段完全相同的轻弹簧与两物块连接,弹簧劲度系数为200N/m,A物体的质量为5kg, B物体的质量为6kg,物体与水平面间的动摩擦因数均为。已知物块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g取。初始状态系统置于水平地面上静止不动,现以水平向右的力F作用于A右端的弹簧。
(1)若初始状态两弹簧处于原长,当时,求A受到的摩擦力的大小和B受到的摩擦力的大小;
(2)若初始状态A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,当时,求A受到的摩擦力的大小和B受到的摩擦力的大小。
14. 根据新的交通规则,遇行人过斑马线,汽车要停车礼让。如图所示,一辆小汽车在平直马路上以v=28.8km/h的速度匀速行驶,当小汽车的车头距停车线d=8.4m时,司机发现一行人正在通过斑马线,司机紧急刹车,待停稳时,恰有一半车身通过停车线。已知车长L=4.0m,司机反应时间0.50s。求:
(1)小汽车刹车的加速度大小;
(2)此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发,此时司机发现正前方400m远的下一个路口的绿灯显示35s。若此路段限速60km/h, 试通过计算分析该车能否在绿灯灭前到达下一个路口。
15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图甲,汽车以的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至,匀速到达中心线后,再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。
(1)求汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程;
(2)求通过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间比通过人工收费通道的时间节约多少;
(3)若汽车过人工收费通道时,驾驶员为避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感,刹车时加速度大小随时间变化规律如图乙所示,且刹车结束时车辆恰好停在收费站中心线处,求此次刹车距离。
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