精品解析:湖南益阳市沅江一中等校2026-2027学年高一上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
湖南益阳市沅江一中等校2026-2027学年高一上学期期中考试
物理试卷
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 物理概念是物理学的基石,是建立物理公式、物理规律、物理模型的基础,下列关于物理概念的理解正确的是( )
A. 参考系可以任意选取,不一定选静止的物体
B. 平均速度的大小就是平均速率
C. 重心就是物体上最重的点
D. 标量的加法遵循平行四边形法则
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据参考系的定义,参考系是描述物体运动时被选作参照的物体,选取具有任意性,既可以选择静止的物体,也可以选择运动的物体,选取时以观测方便、运动描述简洁为原则,不一定必须选择静止的物体,故A正确;
B.平均速度的定义为位移与时间的比值,即,是矢量;平均速率的定义为路程与时间的比值,即,是标量。由于一般运动过程中位移大小小于路程,仅当物体做单向直线运动时二者大小相等,因此平均速度的大小并不等同于平均速率,故B错误;
C.重心是物体所受重力的等效作用点,是将物体各部分受到的重力等效集中的抽象点,并非物体上实际存在的“最重的点”,且重心位置可以不在物体上(如均匀圆环的重心在圆心处),故C错误;
D.矢量的加法运算遵循平行四边形法则,标量的加法遵循代数加减法则,不适用平行四边形法则,故D错误。
故选A。
2. 关于弹力的理解,下列说法正确的是( )
A. 压力、支持力是弹力,推力、拉力不是弹力
B. 弹力是由于受力物体发生形变,想要恢复原状而产生的
C. 弹力方向与施力物体形变的方向相同
D. 物体间相互接触且存在挤压,则物体间一定有弹力
【答案】D
【解析】
【详解】A.压力、支持力、推力、拉力等是依据力的作用效果命名的,本质上都是由于物体发生弹性形变而产生的力,均属于弹力,故A错误;
B.弹力是由于施力物体发生弹性形变,想要恢复原状而对受力物体产生的力,不是由于受力物体发生形变产生的,故B错误;
C.弹力的方向总是与施力物体形变的方向相反,与受力物体形变的方向相同,故C错误;
D.物体间产生弹力的条件有两个:一是相互接触,二是发生弹性形变(即存在挤压)。因此物体间相互接触且存在挤压,则物体间一定有弹力,故D正确。
故选D。
3. 有四个物体A、B、C、D在同一直线上运动,t=0时处于同一位置,A、B运动的x-t图像如图甲所示,C、D运动的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物体A、B都做匀加速直线运动
B. 物体A的速度小于B的速度
C. t=3s时,物体C、D的速度大小相等,方向相反
D. t=6s时,物体C、D再次到达同一位置
【答案】D
【解析】
【分析】由甲图可知,A、B的图像都是倾斜的直线,斜率恒定,故A、B都做匀速直线运动;A图线的斜率较大,故A的速度大于B的速度。
【详解】A.A、B都做匀速直线运动,故A错误;
B.由知A图线的斜率较大,故A的速度大于B的速度,故B错误;
C.由乙图可知,时C、D的速度都是,大小相等、方向相同,故C错误;
D.由乙图可知,内C的速度由增至,由得
同理由得,且
由得
由得
两者相等,故D正确;
故选D。
4. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 受到静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
B. 有摩擦力就一定有弹力,且同一接触面上的摩擦力与弹力方向垂直
C. 摩擦力大小与同一接触面上的正压力大小成正比
D. 滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,也可以是阻力
【答案】B
【解析】
【详解】A.静摩擦力的“相对静止”是指两接触物体间相对静止,并非物体对地静止,例如随水平加速传送带一起运动的物体受静摩擦力,但对地是运动的;滑动摩擦力的“相对滑动”是指两接触物体间相对滑动,并非物体对地运动,例如滑块在静止地面上滑动时,地面受滑动摩擦力但对地静止,故A错误;
B.弹力是摩擦力产生的必要条件,因此有摩擦力就一定有弹力;弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向沿接触面切线方向,因此同一接触面上的摩擦力与弹力方向垂直,故B正确;
C.根据
可知滑动摩擦力的大小与正压力成正比;而静摩擦力的大小由物体的受力平衡或运动状态决定,不与正压力成正比,故C错误;
D.滑动摩擦力可以是动力,例如刚放到加速传送带上的静止物体,受到的滑动摩擦力会带动物体加速,属于动力;静摩擦力既可以是动力也可以是阻力,因“滑动摩擦力一定是阻力”的表述错误,故D错误。
故选B。
5. 某中学引入了一辆自动驾驶电动接驳车。在一次性能测试中,该接驳车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶。突然,系统检测到前方15m处有一名学生正在横穿马路,车载电脑立即控制车辆以大小为的加速度进行紧急刹车(视为匀减速直线运动)。关于该接驳车从开始刹车到停止的过程,下列说法正确的是( )
A. 接驳车刹车后经过7.2s停止运动
B. 接驳车在刹车后3s时的位移大小为7.5m
C. 接驳车在刹车过程中的位移大小为10m
D. 接驳车最终会撞上前方的学生
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知初速度,设经时间接驳车的速度减为零,则有
故接驳车刹车后经过2s停止运动,故A错误;
BC.因接驳车刹车后经过2s停止运动,故接驳车在刹车后3s时的位移大小等于接驳车在刹车后2s时的位移大小,则有
即接驳车在刹车过程中的位移大小为10m,故B错误,C正确;
D.刹车总位移为10m,小于学生与刹车起始点的距离15m,因此车不会撞上前方学生,故D错误。
故选C。
6. 某科技小组进行无人机飞行测试,无人机携带货物从地面由静止开始,以的加速度竖直向上做匀加速直线运动。在时,货物意外从无人机上脱落。假设货物脱落后无人机保持原加速度继续上升,货物脱落后仅受重力作用(不计空气阻力),取重力加速度。关于货物的运动,下列说法正确的是( )
A. 货物脱落后立即做自由落体运动
B. 货物从脱落到落地经历的总时间为
C. 货物脱落后能上升的最大高度距地面10m
D. 货物落地时无人机距地面的高度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.脱落瞬间货物具有与无人机相同的向上速度m/s,脱落后先竖直向上做匀减速运动,速度减为零后才自由下落,故A错误;
B.s时货物距地面的高度m,取竖直向上为正方向,设脱落后到落地用时
由得,解得s,故B正确;
C.货物脱落后继续上升的高度m,最高点距地面为m,故C错误;
D.货物落地时无人机已上升s,其高度m,故D错误;
故选B。
7. 如图所示,长木板A与物体B叠放在水平地面上,物体B与木板A左端立柱通过一水平轻质弹簧连接,木板和物体都静止不动,弹簧处于压缩状态。现给物块B施加一水平向左的外力F,木板与物块始终保持静止,则( )
A. 弹簧弹力变小
B. 物体B可能受4个力作用
C. 物体B所受摩擦力方向一定不变
D. 地面对物体A的摩擦力始终为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于木板A和物块B始终保持静止,弹簧的形变量没有发生变化,根据胡克定律,弹簧弹力大小不变,故A错误;
B.对B受力分析:B一定受重力、A对B的支持力、向左的外力F、弹簧的弹力,若F与弹簧弹力恰好平衡,B不受静摩擦力,此时B受4个力。因此B“可能”受4个力作用的描述成立,故B正确;
C.初始状态弹簧压缩,弹簧对B的弹力向右,因此初始时B受到A给的静摩擦力向左。施加向左的F后,若F足够大,B的静摩擦力方向可以变为向右,因此B所受摩擦力方向不是一定不变,故C错误;
D.将A、B和弹簧视为整体,整体静止,水平方向受向左的外力F,因此地面对A的静摩擦力与F平衡,大小等于F、方向向右,不可能始终为0,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全选的得3分,有选错的得0分)
8. 周末小华在公园玩滑滑梯游戏。他独自坐在固定的滑梯上沿滑梯匀速下滑。已知小华的重力为G,滑梯与水平面夹角为θ,不计空气阻力。以下说法正确的是( )
A. 下滑过程中,小华受3个力的作用
B. 下滑过程中,小华受4个力的作用
C. 滑梯对小华的支持力大小为
D. 小华对滑梯的压力与滑梯对小华的支持力是一对平衡力
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.下滑过程中,受重力、滑梯对小华的支持力、滑梯对小华的滑动摩擦力三个力的作用,故A正确,B错误;
C.由共点力作用下物体的平衡条件知在垂直滑梯方向上有支持力,故C正确;
D.一对平衡力作用在同一物体上,小华对滑梯的压力与滑梯对小华的支持力分别作用在滑梯和小华上,是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故D错误。
故选AC。
9. 一根不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,绳A、B两端系在等高的两点,滑轮下挂一物体。已知绳长为L,滑轮与重物总重为G,不计绳与滑轮处的摩擦。现让B缓慢水平向右移动,当A、B间距离为d时,绳刚好被拉断。下列说法正确的是( )
A. 随着B水平向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力逐渐变小
B. 随着B水平向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
C. 绳被拉断前瞬间,绳上拉力大小为
D. 绳被拉断前瞬间,绳上拉力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由共点力作用下物体的平衡条件可知,绳对滑轮的合力等于滑轮与重物总重力,故A错误,B正确;
CD.当A、B间距离为d时,设绳子与水平方向的夹角为,由几何知识得,
由平衡条件得
联立解得,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,甲、乙、丙三个质量均为2kg的物体通过两根原长相同的轻质弹簧相连接并置于水平地面上,弹簧的劲度系数分别为和。现用竖直向上的力F将甲缓缓上提,直到使丙恰好离开地面,重力加速度,设弹簧都在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 力F作用前甲乙和乙丙之间的距离相同
B. 当弹力为0时,地面对丙的支持力大于其重力
C. 当丙恰好离开地面时,
D. 此过程中甲上升了9cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A.力F作用前,由胡克定律知对上面弹簧压缩量满足
对下面弹簧压缩量满足
代入数据解得
两弹簧原长相同,则甲乙和乙丙之间的距离相同,故A正确;
B.当弹力为0时,丙受重力和地面对丙的支持力,由平衡条件知二者相等,故B错误;
C.当丙恰好离开地面时,由平衡条件知,故C错误;
D.当丙恰好离开地面时,下面弹簧伸长量满足
上面弹簧伸长量满足
代入数据解得,
由空间位置关系知甲上升的高度为,故D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某实验小组利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动的规律:
(1)关于此实验,下列说法正确的是________________________。
A. 电火花打点计时器使用工作电压约为8V的交流电源
B. 实验操作时,先释放小车,后接通电源
C. 纸带上打的点越密,说明小车运动得越慢
(2)某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),使用的交流电源频率是50Hz,则BD过程的平均速度_________________m/s;纸带运动的加速度大小为__________________(结果均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电源中交变电流的频率是Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的实际值________________________(填“大于”“等于”或“小于”)测量值。
【答案】(1)C (2) ①. 0.21 ②. 0.50
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
A.电火花打点计时器使用的是220V交流电源,电磁打点计时器才使用约8V的低压交流电源,故A错误。
B.实验操作必须先接通电源,待打点稳定后再释放小车,若先放车后通电,纸带前端的点会缺失,无法充分利用纸带,故B错误;
C.打点计时器的打点时间间隔固定,点越密说明相等时间内小车的位移越小,即小车运动越慢,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]计数点时间间隔:相邻两个计数点间有4个计时点,交流电源频率50Hz,因此相邻计数点的时间间隔
的总位移
总时间
因此
[2]使用逐差法,把位移分为前后两组
由逐差公式得
代入数值计算得
【小问3详解】
实际交流电频率为49Hz,实际打点周期,但同学仍按50Hz的周期(即更小的时间间隔)计算加速度。根据逐差公式,代入的时间间隔比真实值偏小,得到的加速度测量值会比真实值偏大,因此加速度的实际值小于测量值。
12. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时,用到了图甲所示的实验装置,并完成了如下操作:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数和两细绳的方向;
D.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条使其伸长,仍使结点到达O点,读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向;
E.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示,并以表示、的有向线段为邻边作平行四边形,画出两个有向线段所夹的对角线,在末端标上箭头表示为,按同一标度作出用一只弹簧秤拉时拉力的图示;
F.比较和,得出结论。
(1)实验采取的研究方法是________________________(填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则该读数为________________________N。
(3)丙图中,________________________是符合事实的(填“”或“”)。
(4)实验时,下列要求和操作正确的是________________________。
A. 只用一只弹簧测力计读出拉力时,结点位置可以任意选取
B. 若将和替换成橡皮筋,对实验结果无影响
C. 实验时,两细绳之间的夹角越大越好
D. 实验时,弹簧测力计无需与长木板保持平行
【答案】(1)等效替代法
(2)
(3)P (4)B
【解析】
【小问1详解】
“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验根据合力与分力共同作用的效果相同,所以该实验使用的研究方法为等效替代法。
【小问2详解】
由图乙可知弹簧测力计B的读数为。
【小问3详解】
只用一只弹簧测力计得出的弹簧测力计的示数的方向应该与结点到橡皮条固定位置的方向在一条直线上,所以图丙中P是符合事实的。
【小问4详解】
A.实验时,只用一只弹簧测力计读出拉力时,结点位置不能任意选取,必须与两个分力共同拉动时的结点在同一位置,故A错误;
B.将和替换成橡皮筋,仍然能准确记录拉力方向、测量对应拉力大小,即可准确获取两个分力的信息,不会对实验结果造成影响,故B正确;
C.实验时,两细绳之间的夹角不是越大越好,夹角太大,拉力太大,弹簧测力计不易测量,所以夹角适中最好,故C错误;
D.实验时,弹簧测力计必须与长木板保持平行,与长木板不平行时,拉力斜向上则会产生力测量的误差,影响测量结果,故D错误。
故选B。
13. 如图甲所示,某同学用大小为10N的水平拉力拉动质量为10kg的箱子匀速前行。之后改变拉力的方向,当拉力大小为20N、方向与水平方向成37°时,箱子匀加速前进,如图乙所示。箱子可以看成质点,,,,求:
(1)箱子与地面的动摩擦因数;
(2)乙图情景中箱子受到的支持力大小和运动的合外力大小。
【答案】(1)0.1 (2)支持力大小为88N,合外力大小为7.2N
【解析】
【小问1详解】
对匀速前进过程中的物体做受力分析
根据平衡条件可知,
解得
【小问2详解】
对匀加速前进过程中的物体做受力分析
竖直方向物体平衡,有
解得
水平方向合力
其中摩擦力
解得
14. “折返跑”是一种常见的训练方式,如图,训练者静止站在起点线处加速跑出,到达折返线处时需减速到零,返回终点线时速度可以不为零,全过程为一个往返,起点线和终点线为同一条线。小明在某次“20m折返跑”训练中取得了自己的最佳成绩,若将小明在加速和减速阶段的运动视为匀变速直线运动,小明加速的加速度大小为,最大速度为,减速的加速度大小为,请通过计算分析小明的这次训练,求:
(1)小明由起点加速跑达到最大速度时的位移大小;
(2)小明由起点跑到折返线处的时间;
(3)小明的最佳成绩(最短时间)。
【答案】(1)8m (2)4s
(3)7.5s
【解析】
【小问1详解】
由速度位移关系式可得小明由起点加速跑达到最大速度时的位移大小为
【小问2详解】
小明加速至最大速度满足
小明到达折返线减速需要时间满足
减速的位移大小为
小明向折返线运动期间,匀速阶段有
其中
由起点跑到折返线处的时间为
代入数据解得
【小问3详解】
欲取得最佳成绩,小明必须在往返过程中的加速阶段将速度提升到最大速度。
小明从折返线返回时,加速阶段位移仍为,时间仍为
返回过程中匀速阶段有
代入数据解得
则小明最佳成绩为
15. 如图所示,隧道内有两条较长的平行轨道,两轨道的间距为9m。轨道上搭载有可视为质点的甲、乙两台隧道巡检机器人,机器人上装有无线通信模块:两机器人距离小于等于41m,通信正常;两机器人距离大于41m,通信中断。时刻,甲、乙巡检机器人位置横向对齐,此时甲的速度为16m/s,此后过程甲保持该速度做匀速直线运动;乙静止。从该时刻起乙以大小为的加速度做匀加速直线运动,当速度达到20m/s后保持匀速直线运动(计算中取)。求:
(1)甲、乙速度相等时,甲的位移大小;
(2)两机器人通信第一次中断时,乙的位移大小;(结果保留1位小数)
(3)甲、乙第一次通信中断持续的时间及整个运动过程中甲、乙能够保持通信的总时间。
【答案】(1)128m
(2)9.6m (3)第一次通信中断持续的时间为11.9s,整个运动过程中甲、乙能够保持通信的总时间23.1s
【解析】
【小问1详解】
甲乙速度相等有
代入数据解得
此时甲的位移为
【小问2详解】
通信中断时,甲、乙有前进方向上位移差为
乙加速至最大速度有
设经通信第一次中断,则有
代入数据解得(舍去)
此时乙的位移为
代入数据解得
【小问3详解】
当时,甲乙位移之差为
设再经位移之差缩短为,则有
代入数据解得
由此可得第一次信号中断时间为
乙反超甲后将无法保持通信,设第二次保持通信的时间为,则有
代入数据解得
全程保持通信的总时间为
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湖南益阳市沅江一中等校2026-2027学年高一上学期期中考试
物理试卷
时量:75分钟满分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 物理概念是物理学的基石,是建立物理公式、物理规律、物理模型的基础,下列关于物理概念的理解正确的是( )
A. 参考系可以任意选取,不一定选静止的物体
B. 平均速度的大小就是平均速率
C. 重心就是物体上最重的点
D. 标量的加法遵循平行四边形法则
2. 关于弹力的理解,下列说法正确的是( )
A. 压力、支持力是弹力,推力、拉力不是弹力
B. 弹力是由于受力物体发生形变,想要恢复原状而产生的
C. 弹力方向与施力物体形变的方向相同
D. 物体间相互接触且存在挤压,则物体间一定有弹力
3. 有四个物体A、B、C、D在同一直线上运动,t=0时处于同一位置,A、B运动的x-t图像如图甲所示,C、D运动的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 物体A、B都做匀加速直线运动
B. 物体A的速度小于B的速度
C. t=3s时,物体C、D的速度大小相等,方向相反
D. t=6s时,物体C、D再次到达同一位置
4. 下列关于摩擦力的说法正确的是( )
A. 受到静摩擦力作用的物体一定是静止的,受到滑动摩擦力作用的物体一定是运动的
B. 有摩擦力就一定有弹力,且同一接触面上的摩擦力与弹力方向垂直
C. 摩擦力大小与同一接触面上的正压力大小成正比
D. 滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,也可以是阻力
5. 某中学引入了一辆自动驾驶电动接驳车。在一次性能测试中,该接驳车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶。突然,系统检测到前方15m处有一名学生正在横穿马路,车载电脑立即控制车辆以大小为的加速度进行紧急刹车(视为匀减速直线运动)。关于该接驳车从开始刹车到停止的过程,下列说法正确的是( )
A. 接驳车刹车后经过7.2s停止运动
B. 接驳车在刹车后3s时的位移大小为7.5m
C. 接驳车在刹车过程中的位移大小为10m
D. 接驳车最终会撞上前方的学生
6. 某科技小组进行无人机飞行测试,无人机携带货物从地面由静止开始,以的加速度竖直向上做匀加速直线运动。在时,货物意外从无人机上脱落。假设货物脱落后无人机保持原加速度继续上升,货物脱落后仅受重力作用(不计空气阻力),取重力加速度。关于货物的运动,下列说法正确的是( )
A. 货物脱落后立即做自由落体运动
B. 货物从脱落到落地经历的总时间为
C. 货物脱落后能上升的最大高度距地面10m
D. 货物落地时无人机距地面的高度为
7. 如图所示,长木板A与物体B叠放在水平地面上,物体B与木板A左端立柱通过一水平轻质弹簧连接,木板和物体都静止不动,弹簧处于压缩状态。现给物块B施加一水平向左的外力F,木板与物块始终保持静止,则( )
A. 弹簧弹力变小
B. 物体B可能受4个力作用
C. 物体B所受摩擦力方向一定不变
D. 地面对物体A的摩擦力始终为0
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全选的得3分,有选错的得0分)
8. 周末小华在公园玩滑滑梯游戏。他独自坐在固定的滑梯上沿滑梯匀速下滑。已知小华的重力为G,滑梯与水平面夹角为θ,不计空气阻力。以下说法正确的是( )
A. 下滑过程中,小华受3个力的作用
B. 下滑过程中,小华受4个力的作用
C. 滑梯对小华的支持力大小为
D. 小华对滑梯的压力与滑梯对小华的支持力是一对平衡力
9. 一根不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,绳A、B两端系在等高的两点,滑轮下挂一物体。已知绳长为L,滑轮与重物总重为G,不计绳与滑轮处的摩擦。现让B缓慢水平向右移动,当A、B间距离为d时,绳刚好被拉断。下列说法正确的是( )
A. 随着B水平向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力逐渐变小
B. 随着B水平向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
C. 绳被拉断前瞬间,绳上拉力大小为
D. 绳被拉断前瞬间,绳上拉力大小为
10. 如图所示,甲、乙、丙三个质量均为2kg的物体通过两根原长相同的轻质弹簧相连接并置于水平地面上,弹簧的劲度系数分别为和。现用竖直向上的力F将甲缓缓上提,直到使丙恰好离开地面,重力加速度,设弹簧都在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 力F作用前甲乙和乙丙之间的距离相同
B. 当弹力为0时,地面对丙的支持力大于其重力
C. 当丙恰好离开地面时,
D. 此过程中甲上升了9cm
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某实验小组利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动的规律:
(1)关于此实验,下列说法正确的是________________________。
A. 电火花打点计时器使用工作电压约为8V的交流电源
B. 实验操作时,先释放小车,后接通电源
C. 纸带上打的点越密,说明小车运动得越慢
(2)某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个计时点(图中没有画出),使用的交流电源频率是50Hz,则BD过程的平均速度_________________m/s;纸带运动的加速度大小为__________________(结果均保留两位有效数字)。
(3)如果当时电源中交变电流的频率是Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的实际值________________________(填“大于”“等于”或“小于”)测量值。
12. 某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验时,用到了图甲所示的实验装置,并完成了如下操作:
A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧测力计的示数和两细绳的方向;
D.只用一只弹簧测力计,通过细绳拉橡皮条使其伸长,仍使结点到达O点,读出弹簧测力计的示数,并记下细绳的方向;
E.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示,并以表示、的有向线段为邻边作平行四边形,画出两个有向线段所夹的对角线,在末端标上箭头表示为,按同一标度作出用一只弹簧秤拉时拉力的图示;
F.比较和,得出结论。
(1)实验采取的研究方法是________________________(填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则该读数为________________________N。
(3)丙图中,________________________是符合事实的(填“”或“”)。
(4)实验时,下列要求和操作正确的是________________________。
A. 只用一只弹簧测力计读出拉力时,结点位置可以任意选取
B. 若将和替换成橡皮筋,对实验结果无影响
C. 实验时,两细绳之间的夹角越大越好
D. 实验时,弹簧测力计无需与长木板保持平行
13. 如图甲所示,某同学用大小为10N的水平拉力拉动质量为10kg的箱子匀速前行。之后改变拉力的方向,当拉力大小为20N、方向与水平方向成37°时,箱子匀加速前进,如图乙所示。箱子可以看成质点,,,,求:
(1)箱子与地面的动摩擦因数;
(2)乙图情景中箱子受到的支持力大小和运动的合外力大小。
14. “折返跑”是一种常见的训练方式,如图,训练者静止站在起点线处加速跑出,到达折返线处时需减速到零,返回终点线时速度可以不为零,全过程为一个往返,起点线和终点线为同一条线。小明在某次“20m折返跑”训练中取得了自己的最佳成绩,若将小明在加速和减速阶段的运动视为匀变速直线运动,小明加速的加速度大小为,最大速度为,减速的加速度大小为,请通过计算分析小明的这次训练,求:
(1)小明由起点加速跑达到最大速度时的位移大小;
(2)小明由起点跑到折返线处的时间;
(3)小明的最佳成绩(最短时间)。
15. 如图所示,隧道内有两条较长的平行轨道,两轨道的间距为9m。轨道上搭载有可视为质点的甲、乙两台隧道巡检机器人,机器人上装有无线通信模块:两机器人距离小于等于41m,通信正常;两机器人距离大于41m,通信中断。时刻,甲、乙巡检机器人位置横向对齐,此时甲的速度为16m/s,此后过程甲保持该速度做匀速直线运动;乙静止。从该时刻起乙以大小为的加速度做匀加速直线运动,当速度达到20m/s后保持匀速直线运动(计算中取)。求:
(1)甲、乙速度相等时,甲的位移大小;
(2)两机器人通信第一次中断时,乙的位移大小;(结果保留1位小数)
(3)甲、乙第一次通信中断持续的时间及整个运动过程中甲、乙能够保持通信的总时间。
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