精品解析:陕西西安市西北工业大学附属中学2026-2027学年高一上学期期中考试物理试题
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内容正文:
西工大附中高一(上)期中物理(11.2)
一、单项选择题(共24分,每题4分)
1. 某导航软件规划了从当前位置到目的地的两条驾车路线,方案一全程69公里,预计行驶1小时;方案二全程72公里,预计行驶1小时8分。结合题意,下列说法正确的是( )
A. “预计21:11到达”中的“21:11”指时间间隔
B. 方案二的路程更长,对应的位移也更大
C. 研究汽车的运动时间可以把汽车看成质点
D. 方案一汽车的平均速度大小为63.5km/h
【答案】C
【解析】
【详解】A.“预计21:11到达”中的“21:11”指时刻,故A错误;
B.位移由初、末位置决定,两条路线的起点和终点相同,则位移相同,故B错误;
C.研究汽车的运动时间时,车辆的形状大小可以忽略不计,可以看作质点,故C正确;
D.平均速度等于位移除以时间,但题干未给出位移信息,无法计算平均速度,故D错误。
故选C。
2. 如题图所示,一位同学用100N的握力握住一个水瓶,水和瓶的总重力为50N。水瓶始终处于静止状态,已知手和水瓶之间的最大静摩擦力为80N,则( )
A. 瓶子受到的摩擦力大小为50N
B. 手对瓶子的压力是由于瓶子形变产生的
C. 瓶子受到的重力和摩擦力是一对作用力和反作用力
D. 若该同学增加握力,手和水瓶之间的摩擦力一定增大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.水瓶静止,处于平衡状态,在竖直方向上,水瓶受到的重力和手对水瓶的静摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以瓶子受到的摩擦力大小为50N,故A正确,C错误;
B.手对瓶子的压力是由于手形变产生的,故B错误;
D.水瓶静止时,手对水瓶的静摩擦力始终等于水瓶的重力,大小为50N,增加握力,手和水瓶之间的静摩擦力大小不变,故D错误。
故选A。
3. 从地面上将一个小球竖直上抛,经时间小球经过空中某点A,再经过时间小球又经过A点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球上升的最大高度为
B. A点离抛出点的距离为
C. 小球抛出时的速率为
D. 小球从抛出到着地,速度变化量的大小为,速率变化量为零
【答案】B
【解析】
【详解】根据竖直上抛运动的对称性,小球两次经过同一位置的时间间隔内,最高点为该时间间隔的中点。已知小球第一次经过A点的时刻为抛出后,第二次经过A点的时刻为抛出后
因此最高点对应的时刻为两次经过A点的时间中点,即抛出后,可得小球从抛出到最高点的总上升时间为。
A.小球上升的最大高度可逆向等效为从最高点自由下落的位移,即,故A错误;
B.A点到最高点的距离为自由下落时间的位移,即
因此A点离抛出点的距离为,故B正确;
C.小球上升到最高点时速度为0,由运动学公式
得小球抛出时的速率为,故C错误;
D.取向上为正方向,由竖直上抛的对称性,小球落回地面时的速度大小等于初速度、方向向下,即
速度变化量
大小为;初、末速率均为,速率变化量为零,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,B和C两个小球重量均为G,用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上,则AB绳上的拉力大小为( )
A. G B. C. D. 2G
【答案】C
【解析】
【详解】将B、C两球作为整体受力分析,可得
联立解得
故选C。
5. 我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆以30m/s匀速运动的汽车快到达高速收费口时开始做匀减速直线运动,经10s的时间速度减为5m/s,之后匀速运动10s且收费完成,立即以的加速度做匀加速直线运动,恢复到30m/s后匀速运动。假设汽车可视为质点。对汽车上述过程下列说法正确的是( )
A. 汽车匀减速加速度 B. 汽车减速位移150m
C. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为25s D. 汽车变速总时间30s
【答案】C
【解析】
【详解】A.汽车匀减速直线运动的加速度为,故A错误;
B.汽车匀减速直线运动的位移为,故B错误;
C.汽车加速运动的时间为
汽车经过收费站的总时间为
汽车匀速经过的位移为
汽车加速经过的位移为
汽车经过收费站总位移为
汽车按原来速度经过收费站的位移所用时间为
汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为,故C正确;
D.汽车变速总时间为,故D错误;
故选C。
6. 中国古人已经意识到斜面是一种省力机械,《荀子》中记载“三尺之岸而虚车不能登也,百仞之山任负车登焉。何则?陵迟故也”。如图所示,小明同学能竖直提起的物体质量最大值为,在斜面上能拉动的物体质量最大值为。已知斜面倾角,斜面与物体间的动摩擦因数为,近似认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则与的比值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】竖直提起质量为的物体时,最大拉力为。设斜面上拉力与斜面夹角为,物体恰好沿斜面向上运动时,斜面倾角为。沿垂直斜面方向,物体受力平衡,有
沿斜面方向,向上运动的临界状态满足
滑动摩擦力为,联立上面两式得
对给定的,当取最大值时,最大,由三角函数合成可得
所以
代入题给数值,有
且
故
因此
故选B。
二、多项选择题(共24分。每题6分,全部选对得6分,部分选对得3分,不选或有错误选项得0分)
7. 下面说法正确的是( )
A. 如图甲,滑雪运动员在完成空中动作的过程中,重心位置一定不变
B. 图乙中毛笔书写“福”字,整个过程中红纸始终保持静止,向右行笔过程中,红纸对毛笔的摩擦力方向向左
C. 图丙中悬挂静止C球的绳子为竖直方向,则C球一定受到光滑斜面的支持力
D. 如图丁,通过平面镜观察桌面的微小形变,运用了放大法
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重心位置由质量分布和几何形状决定,滑雪运动员在完成空中动作的过程中,几何形状发生变化,重心位置可能会随之发生变化,故A错误;
B.整个过程中红纸始终保持静止,向右行笔过程中,红纸相对毛笔向左运动,对毛笔的摩擦力方向向左,故B正确;
C.C球静止,竖直绳的拉力与重力都沿竖直方向。若球受到光滑斜面的支持力,该力垂直于斜面向上,具有水平方向的分力,而拉力与重力都不能提供水平方向的分力与之平衡,球就无法保持静止,故球不能受到光滑斜面的支持力,故C错误;
D.通过平面镜观察桌面的微小形变,利用反射光在接收光屏上位置的明显变化证明桌面的微小形变,利用了放大法,故D正确。
故选BD。
8. 6月13日,第十届全国青少年无人机大赛辽宁省赛在朝阳市正式拉开帷幕。来自全省各地的3124名“飞手”在飞行操控赛、空中对抗赛、蜂群舞蹈赛、编程挑战赛等十个赛项中展开激烈角逐,尽显新时代青少年科创风采。无人机甲、乙做直线运动的位置坐标与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无人机甲在末改变运动方向
B. 无人机乙在内的平均速度大小为
C. 在末,无人机甲、乙相遇
D. 在内,无人机甲的平均速度小于无人机乙的平均速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.x-t图像中的斜率表示物体的速度,根据图像可知无人机甲始终沿负方向做匀速直线运动,故A错误;
B.无人机乙在2s内的平均速度大小为,故B错误;
C.由图像可知,在2s末两无人机相遇,故C正确;
D.由x-t图像可知,在0~3s内无人机甲的位移小于无人机乙,根据可知,无人机甲的平均速度小于无人机乙的平均速度,故D正确。
故选CD。
9. 以16 m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在前5 s内前进32 m。下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为2 m/s2 B. 制动后第1 s末的速度大小为12 m/s
C. 制动后2 s内汽车的位移为24 m D. 制动后5 s内的平均速度大小为8 m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.取汽车初速度方向为正方向,初速度为。若汽车在制动后末尚未停止,则这段时间内的平均速度大于,位移大于,与题意不符,故汽车已在内停止,停车位移为。设制动至停止的时间为,由匀变速直线运动的平均速度公式
解得
汽车的加速度为,加速度大小为,故A错误;
B.制动后第末汽车尚未停止,设此时速度为,对应的制动时间为,由速度与时间的关系得
代入得,故B正确;
C.制动后内汽车尚未停止,设这段时间为,对应位移为,由位移与时间的关系
代入得,故C正确;
D.制动后内的位移为,设这段时间为,平均速度为,由平均速度的定义
代入得,故D错误。
故选BC。
10. 一半径为的半圆环轨道固定在竖直面,一长度也为的轻杆两端固定着两个质量相同的小球A、B(可视为质点)。B球与导轨间光滑,A球与导轨间动、静摩擦因数相同,均为。初始时A球在圆心正下方,且两球恰好静止。现用一始终沿杆方向的力推B,使两小球缓慢移动,直至B运动到圆心正下方。下列说法正确的是( )
A. 摩擦因数 B. 滑动摩擦力先增大后减小
C. 轻杆上弹力大小不变 D. 推力逐渐增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A由题意,因此恒为等边三角形,即
设OA与竖直向下方向夹角为θ,移动过程中θ从增大到
A.初始状态,A在圆心正下方,恰好静止,设杆的弹力为,导轨对B的弹力为,对B:根据受力平衡有,
得杆的弹力
对A受力分析:水平方向摩擦力
竖直方向支持力
恰好静止时
解得,故A正确;
B.根据上述分析:对任意θ,推导得A受到的支持力
,则先增大后减小,因此先增大后减小,摩擦力先增大后减小,故B正确;
C.对B垂直OB方向受力平衡,得杆的弹力
θ增大时,减小,因此T逐渐减小,故C错误;
D.沿杆AB方向受力平衡,推导得
从增大到,逐渐增大,因此F逐渐增大,故D正确。
故选ABD。
三、实验题(共16分。每空2分)
11. 小明同学利用打点计时器对小车在恒定拉力作用下的运动进行了探究,获得一条点迹清晰的纸带,如图所示。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,选择了A、B、C、D、E、F六个计数点,测量数据如图中所示,单位是cm。
(1)首先小明计算出相邻两计数点间的时间间隔T=_____________s。(结果保留1位有效数字)
(2)然后小明计算出相邻两计数点间的距离:,,,,_____________cm(结果保留3位有效数字)
(3)小明计算出_____________cm,发现相邻的位移差为常数,猜想认为小车做匀加速直线运动。(计算结果保留2位有效数字)
(4)小明继续对纸带进行研究,以某一计数点为中心,取两边时间间隔相等的最短两点,求出这个区间的平均速度。又猜想:某段区间的平均速度,等于该区间中间时刻的瞬时速度。随后分别求出瞬时速度:,,_____________m/s,。(计算结果保留3位有效数字)
(5)小明为了进一步验证小车的运动是否为匀变速直线运动,通过计算机软件对数据进行处理,利用软件的图像分析中的“线性拟合”功能,得到图像,发现是一条倾斜的直线,其图像的斜率就是加速度。小明认为小车的运动是匀速直线运动。
【答案】 ①. 0.04 ②. 2.78 ③. 0.32 ④. 0.575
【解析】
【详解】(1)[1]根据题意,由图可知,相邻两计数点间的时间间隔
(2)[2]由图可知,相邻两计数点间的距离
(3)[3]由图可知,相邻的位移差分别为
(4)[4]根据题意可知,打下D点时的速度为
12. 某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中,将白纸固定在水平放置的木板上,把橡皮条的一端固定在板上A点,另一端拴上两个轻绳套,如图甲所示。
(1)该小组同学根据甲图在查找该实验相关资料时,记录部分实验步骤如下:
①用两只弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,让结点到达某一位置O,此时需记录两弹簧测力计示数,还需记录_____________。
②用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长,使结点到达O,记下弹簧测力计示数和方向。
A. O点的位置 B. 橡皮筋长度 C. 两绳套方向
(2)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_____________;
(3)关于实验以下说法正确的是( )
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 用两个弹簧秤同时拉细绳时,两个弹簧秤的读数要相等
D. 使用弹簧秤时,弹簧秤要与木板平面平行
(4)小组同学经过讨论,得出另一个方案:如图丙所示,在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮可沿桌边移动。下列说法正确的是_____________。
A. 实验中,若桌面不水平会影响实验的结论
B. 若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果
C. 作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度
D. 改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验,绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合
【答案】(1)AC (2) (3)D (4)BD
【解析】
【小问1详解】
要使两个拉力的共同作用效果与一个拉力作用效果相同,就要把橡皮条的结点拉到同一位置O(同一点),此时需记录O点的位置、两弹簧测力计示数和两绳套方向。
故选AC。
【小问2详解】
只用一只弹簧测力计拉时,对结点O,由二力平衡知弹簧的弹力与橡皮条的拉力共线,故方向一定沿AO方向的是。
【小问3详解】
A.两根细绳的长度不必相等,关键是记录力的大小和方向,故A错误;
B.橡皮条方向应与合力方向相反,只有两分力等大时合力才在夹角平分线上,故B错误;
C.两分力大小不要求相等,故C错误;
D.弹簧测力计的拉力应在木板平面内,使用时应与木板平面平行,故D正确。
故选D。
【小问4详解】
A.结点质量可忽略,实验比较的是同一平面内拉力的大小和方向,桌面不水平不改变力的合成关系,故A错误;
B.若将轻绳更换成橡皮条进行实验,效果相同,不会影响实验结果,故B正确;
C.实验通过平行四边形定则作出合力,故作三个拉力图示的时候采用的标度应相同,故C错误;
D.改变滑轮位置和钩码后,仍可在纸面上另选结点进行第二次实验,不必与第一次的点重合,故D正确。
故选BD。
四、计算题(共36分。13题8分,14题12分,15题16分)
13. 将一重为G的铅球置于倾角为的光滑固定斜面上,甲图中给铅球施加水平推力,乙图中给铅球施加平行于斜面的推力,使铅球均处于静止状态,两推力均指向球心。
(1)求甲、乙两图中推力、的大小;
(2)求甲、乙两图中小球对斜面的压力大小分别为多少?
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
根据题意,对甲图中铅球受力分析,如图所示
由平衡条件有,
解得,
对乙图中铅球受力分析,如图所示
由平衡条件有,
【小问2详解】
由牛顿第三定律可知,甲、乙两图中小球对斜面的压力大小分别为,
14. 如图甲所示,质量为m的长木板A放置在粗糙水平地面上,用水平拉力可以使其沿水平面匀速运动。如图乙所示,把同样的两个木板A、B叠放在一起,A在上面,B与地面接触,用轻绳拴接A固定在竖直墙壁上。如图丙所示,把同样的四个木板A、B、C、D叠放在一起,A在上面,D与地面接触,用轻质“[”形架分别拴接A和C并用轻绳固定在竖直墙上,用轻质“]”形架分别拴接B和D。已知乙图的绳子和丙图中的“[”“]”形架上下部分均为水平状态,木板之间及木板与地面之间的动摩擦因数相等,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)求木板与地面之间的动摩擦因数μ;
(2)在图乙中,给B施加水平向右的拉力T使B匀速运动,A静止,求拉力T的大小;
(3)在图丙中,给拴接B、D的“]”形架水平向右的拉力F,可以把B、D匀速向右拉动(A、C保持静止),求F的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由平衡条件有,
联立解得
【小问2详解】
根据题意,对B受力分析,由于B相对A向右运动,则A给B向左的摩擦力
由于B相对地面向右运动,则地面给B向左的摩擦力
由于B匀速运动,则有
【小问3详解】
对的压力,对的摩擦力
,方向向左
对的支持力
对的摩擦力,方向向左
对的压力
对的摩擦力,方向向左
地面对的支持力
地面对的摩擦力,方向向左
B、D匀速运动,则有
其中
解得
15. 某智慧园区的平直专用道路上,前方的巡检车与后方的无人配送车同向并排行驶。两车可以视为质点。以配送车的出发点O为原点,向右为正方向建立坐标系。t=0时,配送车在O点静止,巡检车在P点以4 m/s向右行驶,OP=60 m。从t=0起,配送车以2 m/s2匀加速,速度达到12 m/s后保持匀速;同时巡检车始终以4 m/s匀速行驶。t=8 s时,两车同时开始制动:巡检车以1 m/s2的加速度大小匀减速,停下后保持静止;配送车以大小为a0的恒定加速度匀减速,停下后保持静止。a0满足0<a0≤3 m/s2。道路足够长,相遇前后始终按上述规律运动。
(1)求t=8 s时两车间距。
(2)若a0=1.6 m/s2,求相遇时刻和位置。
(3)保持其他条件不变,若两车相遇时巡检车已停止运动,求对应a0的取值范围。
【答案】(1)
(2)相遇时刻,相遇位置在距点处
(3)
【解析】
【小问1详解】
配送车匀加速运动的时间
加速阶段位移
6s~8s内配送车以匀速运动,位移
时配送车的位置坐标
巡检车匀速行驶,位置坐标
两车间距
【小问2详解】
巡检车制动后经停止,即巡检车在时停止,停止位置
设从起经过时间。内配送车的速度,始终大于巡检车的速度,两车间距持续减小
(即)时,配送车的位置
与已停止的巡检车相距,两车尚未相遇
此后巡检车静止于处,配送车继续减速前进,由
整理得
解得或;已超过配送车制动运动的时间,舍去
相遇时刻,相遇位置在距点处
【小问3详解】
巡检车制动后经停止,停止位置,即巡检车在时停止
若两车相遇时巡检车已停止运动,则相遇位置在处,相遇时刻不早于
若,时配送车的位置
而巡检车的位置坐标始终不超过,配送车的位置坐标在12s内从连续增加到超过,两车在巡检车停止前已经相遇,不符合题意
若,则内两车间距
巡检车停止前两车不会相遇
相遇位置在处,要求配送车停止前能到达该处;配送车制动后行驶的距离为
由
得
综上,的取值范围为;时两车恰在、巡检车刚停止的时刻相遇,符合题意
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西工大附中高一(上)期中物理(11.2)
一、单项选择题(共24分,每题4分)
1. 某导航软件规划了从当前位置到目的地的两条驾车路线,方案一全程69公里,预计行驶1小时;方案二全程72公里,预计行驶1小时8分。结合题意,下列说法正确的是( )
A. “预计21:11到达”中的“21:11”指时间间隔
B. 方案二的路程更长,对应的位移也更大
C. 研究汽车的运动时间可以把汽车看成质点
D. 方案一汽车的平均速度大小为63.5km/h
2. 如题图所示,一位同学用100N的握力握住一个水瓶,水和瓶的总重力为50N。水瓶始终处于静止状态,已知手和水瓶之间的最大静摩擦力为80N,则( )
A. 瓶子受到的摩擦力大小为50N
B. 手对瓶子的压力是由于瓶子形变产生的
C. 瓶子受到的重力和摩擦力是一对作用力和反作用力
D. 若该同学增加握力,手和水瓶之间的摩擦力一定增大
3. 从地面上将一个小球竖直上抛,经时间小球经过空中某点A,再经过时间小球又经过A点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球上升的最大高度为
B. A点离抛出点的距离为
C. 小球抛出时的速率为
D. 小球从抛出到着地,速度变化量的大小为,速率变化量为零
4. 如图所示,B和C两个小球重量均为G,用轻绳悬挂而分别静止于图示位置上,则AB绳上的拉力大小为( )
A. G B. C. D. 2G
5. 我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间。一辆以30m/s匀速运动的汽车快到达高速收费口时开始做匀减速直线运动,经10s的时间速度减为5m/s,之后匀速运动10s且收费完成,立即以的加速度做匀加速直线运动,恢复到30m/s后匀速运动。假设汽车可视为质点。对汽车上述过程下列说法正确的是( )
A. 汽车匀减速加速度 B. 汽车减速位移150m
C. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为25s D. 汽车变速总时间30s
6. 中国古人已经意识到斜面是一种省力机械,《荀子》中记载“三尺之岸而虚车不能登也,百仞之山任负车登焉。何则?陵迟故也”。如图所示,小明同学能竖直提起的物体质量最大值为,在斜面上能拉动的物体质量最大值为。已知斜面倾角,斜面与物体间的动摩擦因数为,近似认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则与的比值为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(共24分。每题6分,全部选对得6分,部分选对得3分,不选或有错误选项得0分)
7. 下面说法正确的是( )
A. 如图甲,滑雪运动员在完成空中动作的过程中,重心位置一定不变
B. 图乙中毛笔书写“福”字,整个过程中红纸始终保持静止,向右行笔过程中,红纸对毛笔的摩擦力方向向左
C. 图丙中悬挂静止C球的绳子为竖直方向,则C球一定受到光滑斜面的支持力
D. 如图丁,通过平面镜观察桌面的微小形变,运用了放大法
8. 6月13日,第十届全国青少年无人机大赛辽宁省赛在朝阳市正式拉开帷幕。来自全省各地的3124名“飞手”在飞行操控赛、空中对抗赛、蜂群舞蹈赛、编程挑战赛等十个赛项中展开激烈角逐,尽显新时代青少年科创风采。无人机甲、乙做直线运动的位置坐标与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 无人机甲在末改变运动方向
B. 无人机乙在内的平均速度大小为
C. 在末,无人机甲、乙相遇
D. 在内,无人机甲的平均速度小于无人机乙的平均速度
9. 以16 m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在前5 s内前进32 m。下列说法正确的是( )
A. 汽车的加速度大小为2 m/s2 B. 制动后第1 s末的速度大小为12 m/s
C. 制动后2 s内汽车的位移为24 m D. 制动后5 s内的平均速度大小为8 m/s
10. 一半径为的半圆环轨道固定在竖直面,一长度也为的轻杆两端固定着两个质量相同的小球A、B(可视为质点)。B球与导轨间光滑,A球与导轨间动、静摩擦因数相同,均为。初始时A球在圆心正下方,且两球恰好静止。现用一始终沿杆方向的力推B,使两小球缓慢移动,直至B运动到圆心正下方。下列说法正确的是( )
A. 摩擦因数 B. 滑动摩擦力先增大后减小
C. 轻杆上弹力大小不变 D. 推力逐渐增大
三、实验题(共16分。每空2分)
11. 小明同学利用打点计时器对小车在恒定拉力作用下的运动进行了探究,获得一条点迹清晰的纸带,如图所示。已知打点计时器每隔0.02s打一个点,选择了A、B、C、D、E、F六个计数点,测量数据如图中所示,单位是cm。
(1)首先小明计算出相邻两计数点间的时间间隔T=_____________s。(结果保留1位有效数字)
(2)然后小明计算出相邻两计数点间的距离:,,,,_____________cm(结果保留3位有效数字)
(3)小明计算出_____________cm,发现相邻的位移差为常数,猜想认为小车做匀加速直线运动。(计算结果保留2位有效数字)
(4)小明继续对纸带进行研究,以某一计数点为中心,取两边时间间隔相等的最短两点,求出这个区间的平均速度。又猜想:某段区间的平均速度,等于该区间中间时刻的瞬时速度。随后分别求出瞬时速度:,,_____________m/s,。(计算结果保留3位有效数字)
(5)小明为了进一步验证小车的运动是否为匀变速直线运动,通过计算机软件对数据进行处理,利用软件的图像分析中的“线性拟合”功能,得到图像,发现是一条倾斜的直线,其图像的斜率就是加速度。小明认为小车的运动是匀速直线运动。
12. 某研究性学习小组在“探究力的合成规律”的实验过程中,将白纸固定在水平放置的木板上,把橡皮条的一端固定在板上A点,另一端拴上两个轻绳套,如图甲所示。
(1)该小组同学根据甲图在查找该实验相关资料时,记录部分实验步骤如下:
①用两只弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度拉橡皮条使之伸长,让结点到达某一位置O,此时需记录两弹簧测力计示数,还需记录_____________。
②用一只弹簧测力计钩住绳套把橡皮条拉长,使结点到达O,记下弹簧测力计示数和方向。
A. O点的位置 B. 橡皮筋长度 C. 两绳套方向
(2)图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是_____________;
(3)关于实验以下说法正确的是( )
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C. 用两个弹簧秤同时拉细绳时,两个弹簧秤的读数要相等
D. 使用弹簧秤时,弹簧秤要与木板平面平行
(4)小组同学经过讨论,得出另一个方案:如图丙所示,在圆形桌子透明桌面上平铺固定一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮可沿桌边移动。下列说法正确的是_____________。
A. 实验中,若桌面不水平会影响实验的结论
B. 若将轻绳更换成橡皮条进行实验不会影响实验结果
C. 作三个拉力的图示时可以采用各自不同的标度
D. 改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量进行第二次实验,绳的结点不必与第一次实验中白纸上描下的O点重合
四、计算题(共36分。13题8分,14题12分,15题16分)
13. 将一重为G的铅球置于倾角为的光滑固定斜面上,甲图中给铅球施加水平推力,乙图中给铅球施加平行于斜面的推力,使铅球均处于静止状态,两推力均指向球心。
(1)求甲、乙两图中推力、的大小;
(2)求甲、乙两图中小球对斜面的压力大小分别为多少?
14. 如图甲所示,质量为m的长木板A放置在粗糙水平地面上,用水平拉力可以使其沿水平面匀速运动。如图乙所示,把同样的两个木板A、B叠放在一起,A在上面,B与地面接触,用轻绳拴接A固定在竖直墙壁上。如图丙所示,把同样的四个木板A、B、C、D叠放在一起,A在上面,D与地面接触,用轻质“[”形架分别拴接A和C并用轻绳固定在竖直墙上,用轻质“]”形架分别拴接B和D。已知乙图的绳子和丙图中的“[”“]”形架上下部分均为水平状态,木板之间及木板与地面之间的动摩擦因数相等,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)求木板与地面之间的动摩擦因数μ;
(2)在图乙中,给B施加水平向右的拉力T使B匀速运动,A静止,求拉力T的大小;
(3)在图丙中,给拴接B、D的“]”形架水平向右的拉力F,可以把B、D匀速向右拉动(A、C保持静止),求F的大小。
15. 某智慧园区的平直专用道路上,前方的巡检车与后方的无人配送车同向并排行驶。两车可以视为质点。以配送车的出发点O为原点,向右为正方向建立坐标系。t=0时,配送车在O点静止,巡检车在P点以4 m/s向右行驶,OP=60 m。从t=0起,配送车以2 m/s2匀加速,速度达到12 m/s后保持匀速;同时巡检车始终以4 m/s匀速行驶。t=8 s时,两车同时开始制动:巡检车以1 m/s2的加速度大小匀减速,停下后保持静止;配送车以大小为a0的恒定加速度匀减速,停下后保持静止。a0满足0<a0≤3 m/s2。道路足够长,相遇前后始终按上述规律运动。
(1)求t=8 s时两车间距。
(2)若a0=1.6 m/s2,求相遇时刻和位置。
(3)保持其他条件不变,若两车相遇时巡检车已停止运动,求对应a0的取值范围。
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