浙江省杭州市杭州二中东河校区学年高一上期中物理试题Word格式.docx
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6.如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运动。
当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前,最终刚好停在斜面的末端,此过程约历时4s。
则战车的运动过程中,下列说法正确的是
A.战车在运动过程中导师所受合力为零
B.战车在运动过程中所受外力始终不变
C.战车在倾斜导轨上做匀加速直线运动
D.根据题中信息可估算导师运动的平均速度大小
7.如图所示,每一个图都有两条图线,分别表示同一直线运动过程中的加速度和速度随时间变化的图象,其中哪些图对应的运动不能实现()
A.
B.
C.
D.
8.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )
9.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如下图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
10.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()
A.2B.3C.4D.5
二、多选题
11.物体甲的位移与时间图象和物体乙的速度与时间图象分别如图甲、乙所示,则这两个物体的运动情况是( )
A.甲在整个t=6s时间内有来回运动
B.甲在整个t=6s时间内运动方向一直不变
C.乙在整个t=6s时间内有来回运动
D.乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变
12.如图所示,物块A以某一速度v水平向右滑上顺时针转动的水平传送带,在滑上传送带的瞬间,关于物块A受到的摩擦力,下列说法正确的是()
A.物块A可能受到向左的滑动摩擦力
B.物块A可能受到向右的滑动摩擦力
C.物块A可能受到静摩擦力
D.物块A可能不受摩擦力
13.如图,物体A与B相对静止,共同沿固定斜面C匀速下滑,则下列正确的说法是()
A.A、B间摩擦力为零
B.B与斜面间的动摩擦因数为
C.B受到的滑动摩擦力的大小为
D.斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向下
14.如图中a、b、c为三个物体,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图所示并处于平衡状态,则()
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
三、实验题
15.在“探究求合力的方法”的实验中,需要将橡皮条的一墙固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验中需用两个弹簧称分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长.结点到达某一位置
.
(1)某同学在做该实验时认为:
A.拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果较好
B.拉橡皮条时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置
时,拉力要适当大些
D.两弹簧秤拉橡皮条时的夹角越大越好
其中正确的是___(填入相应的字母).
(2)如图所示是甲、乙两名同学实验时得到的结果,其中符合实验事实的是__.
(3)若两个弹簧秤的读数均为4N,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则__(填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测量出它们的合力.
16.如图1为“探究加速度与力的关系”的实验装置图,小车的质量为M,小桶及沙的质量为m.
(1)实验时打点计时器应使用_________电源.(选填“直流”或“交流”)
(2)实验中________.
A.应保持M不变,改变mB.应保持m不变,改变M
C.应保证M比m小得多D.应保持M和m的比值不变
(3)如图2所示是实验中获得的一条纸带的一部分,选取A、B、C三个计数点,每相邻两个计数点间的时间间隔均为0.1s,则小车运动的加速度大小是______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(4)若某同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他得到的a-F图象,应该是图3中的______图线.(选填“甲”、“乙”、“丙”)
四、解答题
17.汽车以
的速度行驶5分钟后突然刹车
如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为
,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?
18.高铁是交通模式的一大创新,中国走在了世界的前列。
高铁的特点是快,如果中间不停车,形就更好了,我们可以想象一下,如果高铁可以不停车上下车,高铁可以一直保持高速匀速运动,一是节省能源,二是列车交通管理更简单,可以大大增加高铁的发车密度。
三是即使在一个不起眼的小站,也能够像北京这样的大站一样方便乘坐高铁。
在现行情况下,列车以162km/h的速度匀速开过一个小站,现因需要,必须在这个小站停留。
列车将到该小站时以0.5m/s2的加速度作匀减速运动,停留2min后,又以0.3m/s2的加速度开出小站,一直到恢复原来的速度,试求因列车停靠小站而延误的时间。
19.如图1所示,巴铁(又称“陆地空客”)是一种大运量电动公交车,被研发者称为城市交通的治堵神器,据称是能有效缓解城市拥堵的未来交通工具,而巴铁公司在2021年8月在河北秦皇岛市运行了不公开的第一次试跑。
引起了公众的极大关注。
由于在安全性以及可行性方面还未得到相关部门的审查验证,所以最后结果还不得而知。
某实验室为了研究其运行时的动力学特性,制造了一辆质量为200kg的模型车,该模型车在运行时所受阻力为车重的0.08倍,某次试验中该车在25s内运动的
图像如图2所示,试求:
(1)模型巴铁4s末的加速度大小;
(2)0到5s内模型巴铁发动机输出的牵引力大小;
(3)模型巴铁在此25秒内运动的位移。
图1图2
20.如图,固定在水平地面上的斜面倾角为
,现在斜面上放个质量为2kg的滑块。
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
)
(1)当对滑块施加一个平行于斜面向上的
的推力时(如图1),滑块刚好可以沿斜面向下做匀速直线运动,求滑块与斜面间的动摩擦因数。
(2)保持斜面与滑块的接触面不变,对滑块施加一个水平向右的推力F2(如图2),为保证滑块沿斜面匀速上滑,求F2的大小。
(3)保持斜面与滑块的接触面不变,对滑块施加一个水平向右的推力F3(如图2),为保证滑块在斜面上静止,求F3的大小范围。
参考答案
1.D
【详解】
A.飞行的飞机投弹时,炸弹做平抛运动,在目标的正上方投弹,不能击中目标.故A错误.
B.尽管地球自西向东自转,但地面上的人竖直向上跳起后,还是会落到原地,这是因为人与地球具有相同的速度.故B错误.
C.做竖直上抛的物体,在空中向上运动是由于惯性的原因,不仅没有受到向上的作用力,还受到向下的重力的作用.故C错误.
D.乘车时人必须系好安全带,是为了防止突然刹车时,由于惯性,人继续向前运动而被撞伤.故D正确.
2.A
在空中飞行的物体受到竖直向下的重力作用,最终落回地面,同时还有空气阻力.
A.重力、空气阻力.故A符合题意.
B.重力、脚对球的作用力.故B不符合题意.
C.重力、脚对球的作用力、空气阻力.故C不符合题意.
D.重力、惯性力、空气阻力.故D不符合题意.
3.C
AB.铅球运动的轨迹是抛物线。
铅球比赛的成绩是13.4m,是抛出点的竖直投影点到落地点的距离,该距离要小于位移;
故该成绩不是铅球的位移。
故AB错误。
CD.铅球在靠惯性前进的同时,还由于重力的作用而向下落,因此,经过的路程是一条曲线,大于13.4m。
该距离也不是铅球的路程,故C正确,D错误。
4.B
A项:
200米是运动轨迹的长度,是路程,故A错误;
B项:
19秒79对应一段位移,是指时间间隔,故B正确;
C项:
研究博尔特跑步时摆手的动作时如看成质点,由于质点没有形状,所以则无法研究,故C错误;
D项:
博尔特夺冠是因为他的平均速率最大,不是因为加速度最大,故D错误.
5.C
人对湿地的压力和湿地对人的支持力是作用力与反作用力,故二力一定相等,人加速下陷,则重力大于支持力,所以重力大于人对湿地的压力.
A.人对湿地的压力大于他受到的重力.故A不符合题意.
B.人对湿地的压力等于他受到的重力.故B不符合题意.
C.人对湿地的压力小于他受到的重力.故C符合题意.
D.人对湿地的压力大于湿地对他的支持力.故D不符合题意.
6.D
ABC.由题可知,“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速,结合牛顿第二定律可知,车受到的合外力先沿斜面向下,后沿斜面向上,故A错误,B错误,C错误;
D.车的位移是10m,时间是4s,所以可以求出平均速度:
故D正确。
7.D
【解析】
试题分析:
A、由图可知物体的初速度为负值,加速度为正值且不变,物体做匀减速直线运动,然后做反向的匀加速直线运动,速度图线也是一条倾斜直线,也是先做匀减速直线运动,然后做反向的匀加速直线运动;
A不符合题意
B、由加速度图象可知:
加速度方向为负值,且加速度不变,即物体做匀减速直线运动,速度图象是一条倾斜的直线,斜率为负,也表示做匀减速直线运动;
B不符合题意
C、由加速度图象可知:
物体加速度为负值,大小不变,初速度为零,所以物体做沿负方向的初速度为零的匀加速直线运动,速度图线是一条过原点的直线,也表示沿负方向的初速度为零的匀加速直线运动;
C不符合题意
D、由加速度图象可知:
物体加速度均匀增大,而速度图像表示物体做匀速直线运动,这种情况是不可能的;
D符合题意
8.C
依题意可设第1个小球经时间t落地,则第2个小球经时间2t落地,第3个小球经时间3t落地,第4个小球经时间4t落地.又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动,因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16,所以选项C正确.
考点:
本题考查匀变速直线运动的规律,意在考查学生对落体运动的理解.
9.B
由于物体所受的水平推力为
,由二力平衡得,墙与物体间的压力
。
当F比较小时,物体受的摩擦力Ff小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体间的摩擦力为滑动摩擦力,大小为
当摩擦力F等于重力G时,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力,随着摩擦力的增大,摩擦力将大于重力,物体做减速运动直至静止,摩擦力将变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡,故ACD错误,B正确。
故选B。
10.C
以A为研究对象,受力分析,有竖直向下的重力、B对A的支持力和摩擦力,这样才能使平衡.根据牛顿第三定律,A对B也有压力和摩擦力,B还受到重力和推力F,所以受四个力作用.故选C.
受力分析
【名师点睛】本题关键先对A物体受力分析,再得出A对B物体的反作用力,最后在结合平衡条件对B物体受力分析.
11.BC
AB、甲图是位移﹣时间图象,斜率表示速度,不变,故乙在整个t=6s时间内运动方向一直不变,位移为△x=2m﹣(﹣2m)=4m,故A错误,B正确;
CD、乙图是v﹣t图象,速度的正负表示运动的方向,故前3s向负方向运动,后3s向正方向运动,即做来回运动,故C正确,D错误;
故选BC
12.ABD
AB.当物块A的速度小于传送带的速度时,物块A相对传送带向左运动,所受摩擦力的方向向右;
当物块A的速度大于传送带的速度时,物块A相对传送带向右运动,所受摩擦力向左,AB正确.
CD.当物块A的速度等于传送带的速度时,物块A不受摩擦力,因此不可能受到静摩擦力,选项C错误,D正确.
13.BD
A.对A物体受力分析,如左图所示:
由共点力平衡条件可得fA=mAgsinα,NA=mAgcosα。
故A错误。
BCD.对AB整体受力分析,如上右图所示:
由共点力平衡条件可得:
f=(mA+mB)gsinα,N=(mA+mB)gcosα,滑动摩擦力:
f=μN,由以上解得:
μ=tanα
整体受到的摩擦力就是斜面对物体B的摩擦力,根据牛顿第三定律,物体B对斜面的摩擦力沿斜面向下,斜面受到B施加的滑动摩擦力的方向沿斜面向下。
故BD正确,C错误。
14.AD
AB.由于N弹簧上面与细线相连,所以N弹簧可能处于原长也可能被拉伸;
不可能处于压缩态.当N弹簧处于拉长状态时,细线的拉力可能小于a的重力,故M弹簧在a物体的作用下处于压缩状态.故A符合题意,B不符合题意.
D.当N弹簧处于拉伸状态时,细线对a有拉力,当拉力小于a物体的重力时,M弹簧处于压缩状态;
当拉力等于a物体的重力时,M弹簧处于原长状态;
当拉力大于a物体的重力时,M弹簧处于伸长状态.故D符合题意.
C.从上面的分析中发现共有四种情况,即:
①N处于伸长状态而M处于压缩状态;
②N处于伸长状态而M处于伸长状态;
③N处于伸长状态而M处于不伸长不压缩状态;
④N不伸不缩,M压缩状态.故C不符合题意.
15.ABC甲不能
(1)[1]A.为了方便而且更加准确确定力的方向,操作时可以使绳套细且长一些.故A正确.
B.作图时,我们是在白纸中作图,做出的是水平力的图示,若拉力倾斜,则会把倾斜的拉力当做水平的拉力,从而带来更大的误差,所以应使各力尽量与木板面平行.故B正确.
C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些.故C正确.
D.为了做平行四边形方便,拉力F1和F2的夹角适当,并非越大越好.故D错误.
(2)[2]实验中F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,由此可知F是F1、F2合力的理论值,F´
是合力的实验值.F´
一定沿细线方向,故符合实际的为甲.
(3)[3]两力均为4N,且相互垂直,则其合力大小为:
合力超过了弹簧秤的量程;
故弹簧秤无法测出物体所受的合力,故不能使用.
16.交流;
A;
0.57;
丙
【分析】
(1)平衡摩擦力时应取下砂桶,调整木板右端高度,轻推小车,小车能够沿木板做匀速直线运动即可;
(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出小车的加速度;
(3)根据图线的横轴截距求出小车运动时受到的摩擦力大小,结合图线的斜率求出小车质量.平衡摩擦力后,抓住图线斜率不变,a与F成正比确定正确的图线.
(1)打点计时器使用交流电源才能正常打点工作;
(2)AB.由于研究的是加速度a与作用力的关系,所以要保证小车的质量M不变,而改变拉力F,拉力是用钩码的重力mg代替的,故选项A正确,选项B错误;
CD.拉力
,要使F≈mg,必须满足m<<M,所以选项C、D均错误.
故选A.
(3)由逐差公式求加速度,
.
(4)若某同学实验时遗漏了平衡摩擦力这一步骤,则当钩码有一定的质量时,小车由于受摩擦力可能仍将不动,即加速度为零,所以得到a-F图象是图丙.
【点睛】
解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,以及知道a-F图线斜率和截距表示的含义.
17.10m
汽车刹车时间为:
,故刹车3s时汽车已经停止,故3s内的位移为:
即刹车后3秒钟内汽车所走的距离是10m.
本题重点是判定汽车的停止时间,若此时间内车停止,即末速度为零,且运动时间就是刹车时间,其位移应该按照刹车时间来算
若刹车时间内没停止,则可以按照匀变速规律位移时间关系来求解
是一类易错的题目.
18.240s
速度换算关系为:
162km/h=45m/s
列车做匀减速运动的时间:
匀减速运动的位移:
列车在站内停留:
t2=2min=120s
列车匀加速运动的时间:
匀加速运动的位移:
列车减速、停车、加速的总时间为:
t=t1+t2+t3=90s+120s+150s=360s
若火车匀速驶过小站:
列车停靠小站而延误的时间:
△t=t﹣t4=360s﹣120s=240s
19.
(1)1.6m/s2
(2)480N(3)140m
(1)由图可知,前5s内模型车做匀加速运动,故4s末的加速度为:
(2)根据牛顿第二定律可知:
F-0.08mg=ma
代入数据解得:
F=480N
(3)v-t图象中图形与时间轴所围成的面积表示位移,则可知25s内的位移为:
20.
(1)0.5
(2)40N(3)3.6N≤F3≤40N
(1)对物体进行受分析如图所示:
根据平衡条件有:
在y轴上:
FN-Gcosθ=0
在x轴上:
F1+f-Gsinθ=0
滑动摩擦力f=μFN
μ=0.5
(2)对物体进行受力分析有:
F2cosθ-f-mgsinθ=0
FN-mgcosθ-F2sinθ=0
代入数据可解得:
F2=40N
(3)当F3最大时,物块将要沿斜面向上运动,故此时有沿斜面向下的最大静摩擦力;
当F3最小时,物块将要沿斜面向下运动,此时有沿斜面向上的最大静摩擦力。
当F3最大时,物块受力图如第2问图,此时最大静摩擦力fmax=μFN
可得F3最大值为:
F3max=40N
当F3最小时,对物块进行受力分析有:
F3mincosθ+fmax-mgsinθ=0
FN-mgcosθ-F3minsinθ=0
又有fmax=μFN
代入数据解得
F3min=3.6N
所以F3的大小范围为:
3.6N≤F3≤40N
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