江西省上饶市2022-2023高一上学期物理期末教学质量测试试卷考试试卷
江西省上饶市2022-2023学年高一上学期物理期末教学质量测试试卷
一、单选题
1.(2023高一上·上饶期末)两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动,质量大或速度大的物体都很难被停下,认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物体A的质量为15kg,物体B的质量为30kg,A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( )
A.B的惯性比A大 B.A的惯性比B大
C.A和B的惯性一样大 D.无法判定A、B的惯性大小关系
2.(2023高一上·上饶期末)加速度的概念是人类认识史上最难建立的概念之一,是在400多年前伽利略对落体运动的研究中逐步建立起来的。关于速度和加速度,下列说法中正确的是( )
A.加速度大的物体速度变化快
B.加速度大的物体速度变化大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,是标量
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做平均速度
3.(2023高一上·上饶期末)某质点从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,则开始运动的前4s内质点位移大小是( )
A.20m B.30m C.40m D.50m
4.(2023高一上·上饶期末)A、B两物体从同一点(原点)开始做直线运动,A、B两物体的位移—时间图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.A,B两物体同时从原点出发 B.A比B晚出发2s
C.A的速度比B的速度大 D.A,B两物体在距原点20m处相遇
5.(2023高一上·上饶期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年的行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
6.(2023高一上·上饶期末)2022年11月,在上饶师范学院举行的上饶市中小学生田径运动会中,小明同学以1.7m的成绩获得跳高冠军,如图所示,则小明同学( )
A. 在上升阶段重力变大了
B.在空中跨越过程处于失重状态
C.在空中跨越过程处于超重状态
D.起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
7.(2016·新课标Ⅱ卷)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小
二、多选题
8.(2023高一上·上饶期末)人们越来越多地使用手机进行导航,如图所示是某人手机导航从上饶市弋阳县到横峰县的截屏画面,该地图提供了①②③三种驾车线路规划方案及相对应的数据。下列说法正确的是( )
A.①②③三条线路方案的位移相同
B.图中显示31分钟和24千米分别指的是时刻和距离
C.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车不可以被看成质点
D.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车可以被看成质点
9.(2023高一上·上饶期末)如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
10.(2023高一上·上饶期末)如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图像,下列判断正确的是( )
A.物体的初速度是3m/s
B.物体的加速度大小为
C.2s末物体位于出发点
D.第1s末的速度与3s末的速度方向相同
11.(2023高一上·上饶期末)如图甲所示,物块的质量m=1kg,初速度,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取。下列选项中正确的是( )
A.2s末恒力F反向
B.2s末到3s末物块做匀减速运动
C.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.恒力F大小为7N
三、实验题
12.(2023高一上·上饶期末)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。
(1)某同学认为在实验过程中必须注意以下几项,其中正确的是 (选填“①”或“②”或“③”)。
①两次拉橡皮条时必须将橡皮条的另一端拉到同一位置O
②实验过程中只需要记录弹簧秤的读数,不需要记录拉力的方向
③在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须使两个弹簧测力计的读数相等
(2)如图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示(与AO共线),其中 表示力和合力的实际值(选填“F”或“”)。
13.(2023高一上·上饶期末)用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量之间的关系”实验,图乙是其俯视图。两个相同的小车放在木板上,车左端各系一条细绳,绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。实验中可以通过增减车中的钩码改变小车的质量,通过增减盘中的砝码改变拉力。两个小车右端通过细线用夹子固定,打开夹子,两小车在小盘和砝码的牵引下同时开始运动,合上夹子,两小车同时停止。
(1)探究“加速度与力之间的关系”时,下列说法中正确的是______(选填“A”或“B”)。
①图乙中细绳必须与木板平行
②本实验还需要秒表记录两小车运动的时间
③实验中一定要保证小盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中钩码的总质量
④将木板的一端适当垫高,使小车在小盘和盘中砝码拉动下恰好做匀速运动
A.②和④ B.①和③
(2)实验中,小车通过的位移之比为,则两小车的加速度之比为 (选填“”或“”);
(3)探究“加速度与质量之间的关系”时,应在小盘中放质量 (选填“相同”或“不相同”)的砝码。
四、解答题
14.(2022高一上·惠州期中)高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落,总共高度按45m计算,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)鸡蛋下落45m所用的时间;
(2)鸡蛋落地前瞬间速度的大小。
15.(2023高一上·上饶期末)如图,物体m的质量为1kg,在沿斜面向上的力F=7N的作用下,沿固定斜面匀速上升,斜面的倾角,g取,,。问:
(1)物体对斜面的压力N多大?
(2)物体与斜面间的动摩擦因数多大?
(3)物体匀速上升的过程中,若突然撤去原来的力F,撤掉力F的瞬间物体的加速度a为多少?
16.(2023高一上·上饶期末)如图所示,质量M为2kg的长木板B静止在水平面上。某时刻质量m=6kg的小物块A,以大小的初速度,从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,重力加速度(木板足够长)。求:
(1)物块A刚滑上木板时,物块A的加速度大小、木板B的加速度大小;
(2)物块A经多长时间和木板B速度相等;
(3)木板B在地面上滑行的总位移x。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度大小无关,物体B的质量大,故物体B的惯性大。
故答案为:A。
【分析】惯性只与物体的质量有关,结合题意分析判断。
2.【答案】A
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故加速度大的物体速度变化快,A符合题意;
B.物体速度的变化快慢还与时间有关,故加速度大的物体速度变化不一定大,B不符合题意;
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向,是矢量,C不符合题意;
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,物体速度的变化快慢还与时间有关,速度是表示物体运动快慢的物理量,结合瞬时速度的定义进行分析判断。
3.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的位移时间关系
代入数据可得
故答案为:C。
【分析】结合匀变速直线运动的位移与时间的关系得出开始运动的前4s内质点位移。
4.【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】AB.根据题意,由图可知,B比A晚出发 ,AB不符合题意;
C.根据 图像中,斜率表示速度,由图可知,B的速度大于A的速度,C不符合题意;
D.根据题意,由图可知,两物体在 均到达 处,即A、B两物体在距原点20m处相遇,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度,x-t图像的交点处两物体相遇,结合图像分析判断。
5.【答案】B
【知识点】受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用。根据平衡条件可知,小球在竖直方向上,受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,A不符合题意,B符合题意;
C.增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,C不符合题意;
D.若水平移动铁兲,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大不变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】对小球进行受力分析,根据共点力平衡得出小球受到的摩擦力大小和方向,若水平移动铁兲,利用共点力平衡得出摩擦力的变化情况。
6.【答案】B
【知识点】重力与重心;牛顿第三定律;超重与失重
【解析】【解答】A.在上升阶段重力不变,A不符合题意;
BC.在空中跨越过程中,空气阻力忽略不计,只受重力作用,加速度向下,处于失重状态。B符合题意,C不符合题意;
D.由牛顿第三定律,起跳时地面对他的支持力等于他对地面的压力。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据重力的表达式得出重力的变化情况,当物体具有向下的加速度时处于失重,结合牛顿第三定律进行分析判断。
7.【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:以结点O为研究对象受力分析如下图所示:
由题意知点O缓慢移动,即在移动过程中始终处于平衡状态,则可知:
绳OB的张力TB=mg
根据平衡条件可知:
Tcosθ﹣TB=0
Tsinθ﹣F=0
由此两式可得:
F=TBtanθ=mgtanθ
T=
在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角θ增大,由三角函数可知:
F和T均变大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
【分析】本题关键是抓住悬挂物B的重力不变,即OB段绳中张力恒定,O点缓慢移动时,点O始终处于平衡状态,根据平衡条件列式求解各力变化情况.掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键,本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘.
8.【答案】A,D
【知识点】质点;位移与路程
【解析】【解答】A.三条线路方案的初位置相同,末位置相同,位移相同,A符合题意;
B.图中显示31分钟和24千米分别指的是时间间隔和路程,B不符合题意;
C.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车的大小和形状对问题研究影响不大,汽车可以被看成质点,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】位移是从初点到末点有向线段的长度,路程是物体运动轨迹的长度,当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点。
9.【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律;受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,B符合题意,A不符合题意;
CD.人所受的重力和人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,而人受重力和体重计对人的支持力平衡,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】对人进行受力分析,根据共点力平衡以及牛顿第三定律进行分析判断。
10.【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动学v-t 图像
【解析】【解答】A.由图像可知,物体的初速度为
A符合题意;
B.图像的斜率表示加速度,则加速度大小为
B符合题意;
C.物体在2s内的位移为
代入数据解得
C不符合题意;
D.由图像可知,第1s末的速度为
3s末的速度为
则,第1s末的速度与3s末的速度方向相反,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度,与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移,利用匀变速直线运动的位移与时间的关系进行分析判断。
11.【答案】C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.由图可知,当物块速度减为零时,恒力 突然反向,跟匀变速直线运动的位移速度关系可知
代入图中所给数据,解得
根据匀变速直线运动的速度时间关系可知, 水平向左的恒力F作用时间为
1s末恒力F反向,物块开始做匀加速运动,AB不符合题意;
CD.由牛顿第二定律可知,恒力 反向前
恒力 反向前
其中
联立解得
CD符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合匀变速直线运动的位移与速度的关系得出加速度的大小,利用匀变速直线运动的速度与时间的关系以及牛顿第二定律得出F的大小以及动摩擦因数。
12.【答案】(1)①
(2)
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)根据实验原理可知,由于等效性,两次拉橡皮条时必须将橡皮条的另一端拉到同一位置O,实验过程中需要记录弹簧秤的读数和拉力的方向,两个力的大小适当即可,不是必须相等,故答案为:①。
(2)根据题意,用一个弹簧秤拉橡皮条时拉力方向必然与AO在一条直线上,故 表示力 和 合力的实际值。
【分析】(1)根据 “探究求合力的方法”实验的原理得出正确的选项;
(2)根据力的合成以及平行四边形定则得出表示力和合力的实际值 。
13.【答案】(1)B
(2)1∶2
(3)相同
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)①③探究“加速度与力之间的关系”时保证小车质量不变,钩码重力等于小车所受的拉力,则必须保证小盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中钩码的总质量和细绳必须与木板平行,①③正确;
②在实验中,两小车运动的时间相同,则不需要秒表记录两小车运动的时间,②错误;
④平衡摩擦力时,将木板的一端适当垫高,取下小盘和盘中的砝码,使小车在没有绳子拉力作用下恰好做匀速运动,④错误。
故答案为:B。
(2)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动 可得,小车的加速度为
两小车的运动时间t相等,则两车的加速度之比等于位移之比,所以两小车的加速度之比为
(3)本实验是控制变量法的实验,探究“加速度与质量之间的关系”时,要保证拉力不变,则应在小盘中放质量相同的砝码。
【分析】(1)根据探究“加速度与力之间的关系”的实验原理得出正确的选项;
(2)根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出加速度的表达式,从而得出两小车的加速度之比;
(3)探究“加速度与力之间的关系”的实验中采用控制变量法。
14.【答案】(1)解:鸡蛋无初速下落做自由落体运动,则由公式可知
则
(2)解:鸡蛋落地前瞬间速度的大小为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;自由落体运动
【解析】【分析】(1)鸡蛋做自由落体运动,结合自由落体运动得出 鸡蛋下落45m所用的时间; ;
(2)利用匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 落地前瞬间速度。
15.【答案】(1)根据物体的受力分析可知,物块说受的支持力
根据牛顿第三定律可知,物体对斜面的压力
(2)沿斜面方向,由平衡关系可知
解得
(3)根据牛顿第二定律可知,撤掉力F的瞬间
解得
方向沿斜面向下
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析,根据共点力平衡和力的分解得出物体对斜面的压力;
(2)根据共点力平衡以及滑动摩擦力的表达式得出物体与斜面间的动摩擦因数 ;
(3)对物体根据牛顿第二定律得出撤掉力F的瞬间物体的加速度。
16.【答案】(1)对A由牛顿第二定律得
解得
对B由牛顿第二定律得
解得
(2)设经过时间t1后,A、B速度相等
解得 ,
B的位移为
(3)设A、B速度相等后一起做匀减速运动,对A、B整体由牛顿第二定律得
解得
对A由牛顿第二定律得
小于最大静摩擦力,假设成立 ,
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)对AB进行受力分析,根据牛顿第二定律得出AB的加速度;
(2)结合匀变速直线运动的速度与时间的关系以及位移与时间的关系得出B的位移;
(3) 对A、B整体由牛顿第二定律得出加速度的大小,通过匀变速直线运动的位移与速度的关系得出木板B在地面上滑行的总位移 。
江西省上饶市2022-2023学年高一上学期物理期末教学质量测试试卷
一、单选题
1.(2023高一上·上饶期末)两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德等人认为有力才会有运动,质量大或速度大的物体都很难被停下,认为物体的惯性应该和这两个因素有关。现有物体A的质量为15kg,物体B的质量为30kg,A、B分别以30m/s和15m/s的速度运动,则下列说法中正确的是( )
A.B的惯性比A大 B.A的惯性比B大
C.A和B的惯性一样大 D.无法判定A、B的惯性大小关系
【答案】A
【知识点】惯性与质量
【解析】【解答】惯性只与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度大小无关,物体B的质量大,故物体B的惯性大。
故答案为:A。
【分析】惯性只与物体的质量有关,结合题意分析判断。
2.(2023高一上·上饶期末)加速度的概念是人类认识史上最难建立的概念之一,是在400多年前伽利略对落体运动的研究中逐步建立起来的。关于速度和加速度,下列说法中正确的是( )
A.加速度大的物体速度变化快
B.加速度大的物体速度变化大
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,是标量
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做平均速度
【答案】A
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A.加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故加速度大的物体速度变化快,A符合题意;
B.物体速度的变化快慢还与时间有关,故加速度大的物体速度变化不一定大,B不符合题意;
C.速度是表示物体运动快慢的物理量,既有大小又有方向,是矢量,C不符合题意;
D.运动物体在某一时刻或某一位置的速度,叫做瞬时速度,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,物体速度的变化快慢还与时间有关,速度是表示物体运动快慢的物理量,结合瞬时速度的定义进行分析判断。
3.(2023高一上·上饶期末)某质点从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,则开始运动的前4s内质点位移大小是( )
A.20m B.30m C.40m D.50m
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据匀变速直线运动的位移时间关系
代入数据可得
故答案为:C。
【分析】结合匀变速直线运动的位移与时间的关系得出开始运动的前4s内质点位移。
4.(2023高一上·上饶期末)A、B两物体从同一点(原点)开始做直线运动,A、B两物体的位移—时间图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.A,B两物体同时从原点出发 B.A比B晚出发2s
C.A的速度比B的速度大 D.A,B两物体在距原点20m处相遇
【答案】D
【知识点】运动学 S-t 图像
【解析】【解答】AB.根据题意,由图可知,B比A晚出发 ,AB不符合题意;
C.根据 图像中,斜率表示速度,由图可知,B的速度大于A的速度,C不符合题意;
D.根据题意,由图可知,两物体在 均到达 处,即A、B两物体在距原点20m处相遇,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度,x-t图像的交点处两物体相遇,结合图像分析判断。
5.(2023高一上·上饶期末)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年的行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则( )
A.小球受到的摩擦力方向竖直向下
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
【答案】B
【知识点】受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用。根据平衡条件可知,小球在竖直方向上,受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,A不符合题意,B符合题意;
C.增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,C不符合题意;
D.若水平移动铁兲,由于小球在竖直方向受力始终平衡,故摩擦力大不变,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】对小球进行受力分析,根据共点力平衡得出小球受到的摩擦力大小和方向,若水平移动铁兲,利用共点力平衡得出摩擦力的变化情况。
6.(2023高一上·上饶期末)2022年11月,在上饶师范学院举行的上饶市中小学生田径运动会中,小明同学以1.7m的成绩获得跳高冠军,如图所示,则小明同学( )
A. 在上升阶段重力变大了
B.在空中跨越过程处于失重状态
C.在空中跨越过程处于超重状态
D.起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
【答案】B
【知识点】重力与重心;牛顿第三定律;超重与失重
【解析】【解答】A.在上升阶段重力不变,A不符合题意;
BC.在空中跨越过程中,空气阻力忽略不计,只受重力作用,加速度向下,处于失重状态。B符合题意,C不符合题意;
D.由牛顿第三定律,起跳时地面对他的支持力等于他对地面的压力。D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据重力的表达式得出重力的变化情况,当物体具有向下的加速度时处于失重,结合牛顿第三定律进行分析判断。
7.(2016·新课标Ⅱ卷)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中( )
A.F逐渐变大,T逐渐变大 B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大 D.F逐渐变小,T逐渐变小
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:以结点O为研究对象受力分析如下图所示:
由题意知点O缓慢移动,即在移动过程中始终处于平衡状态,则可知:
绳OB的张力TB=mg
根据平衡条件可知:
Tcosθ﹣TB=0
Tsinθ﹣F=0
由此两式可得:
F=TBtanθ=mgtanθ
T=
在结点为O被缓慢拉动过程中,夹角θ增大,由三角函数可知:
F和T均变大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
【分析】本题关键是抓住悬挂物B的重力不变,即OB段绳中张力恒定,O点缓慢移动时,点O始终处于平衡状态,根据平衡条件列式求解各力变化情况.掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键,本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘.
二、多选题
8.(2023高一上·上饶期末)人们越来越多地使用手机进行导航,如图所示是某人手机导航从上饶市弋阳县到横峰县的截屏画面,该地图提供了①②③三种驾车线路规划方案及相对应的数据。下列说法正确的是( )
A.①②③三条线路方案的位移相同
B.图中显示31分钟和24千米分别指的是时刻和距离
C.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车不可以被看成质点
D.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车可以被看成质点
【答案】A,D
【知识点】质点;位移与路程
【解析】【解答】A.三条线路方案的初位置相同,末位置相同,位移相同,A符合题意;
B.图中显示31分钟和24千米分别指的是时间间隔和路程,B不符合题意;
C.研究汽车在地图上的实时位置时,汽车的大小和形状对问题研究影响不大,汽车可以被看成质点,C不符合题意;D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】位移是从初点到末点有向线段的长度,路程是物体运动轨迹的长度,当物体的大小和形状对问题的研究没有影响时该物体可看做质点。
9.(2023高一上·上饶期末)如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是( )
A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力
B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力
C.人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力
D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力
【答案】B,C
【知识点】牛顿第三定律;受力分析的应用;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力,B符合题意,A不符合题意;
CD.人所受的重力和人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,而人受重力和体重计对人的支持力平衡,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】对人进行受力分析,根据共点力平衡以及牛顿第三定律进行分析判断。
10.(2023高一上·上饶期末)如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图像,下列判断正确的是( )
A.物体的初速度是3m/s
B.物体的加速度大小为
C.2s末物体位于出发点
D.第1s末的速度与3s末的速度方向相同
【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动学v-t 图像
【解析】【解答】A.由图像可知,物体的初速度为
A符合题意;
B.图像的斜率表示加速度,则加速度大小为
B符合题意;
C.物体在2s内的位移为
代入数据解得
C不符合题意;
D.由图像可知,第1s末的速度为
3s末的速度为
则,第1s末的速度与3s末的速度方向相反,D不符合题意。
故答案为:AB。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度,与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移,利用匀变速直线运动的位移与时间的关系进行分析判断。
11.(2023高一上·上饶期末)如图甲所示,物块的质量m=1kg,初速度,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取。下列选项中正确的是( )
A.2s末恒力F反向
B.2s末到3s末物块做匀减速运动
C.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.恒力F大小为7N
【答案】C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.由图可知,当物块速度减为零时,恒力 突然反向,跟匀变速直线运动的位移速度关系可知
代入图中所给数据,解得
根据匀变速直线运动的速度时间关系可知, 水平向左的恒力F作用时间为
1s末恒力F反向,物块开始做匀加速运动,AB不符合题意;
CD.由牛顿第二定律可知,恒力 反向前
恒力 反向前
其中
联立解得
CD符合题意。
故答案为:CD。
【分析】结合匀变速直线运动的位移与速度的关系得出加速度的大小,利用匀变速直线运动的速度与时间的关系以及牛顿第二定律得出F的大小以及动摩擦因数。
三、实验题
12.(2023高一上·上饶期末)在“探究求合力的方法”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套。
(1)某同学认为在实验过程中必须注意以下几项,其中正确的是 (选填“①”或“②”或“③”)。
①两次拉橡皮条时必须将橡皮条的另一端拉到同一位置O
②实验过程中只需要记录弹簧秤的读数,不需要记录拉力的方向
③在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须使两个弹簧测力计的读数相等
(2)如图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示(与AO共线),其中 表示力和合力的实际值(选填“F”或“”)。
【答案】(1)①
(2)
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)根据实验原理可知,由于等效性,两次拉橡皮条时必须将橡皮条的另一端拉到同一位置O,实验过程中需要记录弹簧秤的读数和拉力的方向,两个力的大小适当即可,不是必须相等,故答案为:①。
(2)根据题意,用一个弹簧秤拉橡皮条时拉力方向必然与AO在一条直线上,故 表示力 和 合力的实际值。
【分析】(1)根据 “探究求合力的方法”实验的原理得出正确的选项;
(2)根据力的合成以及平行四边形定则得出表示力和合力的实际值 。
13.(2023高一上·上饶期末)用图甲所示的装置进行“探究加速度与力、质量之间的关系”实验,图乙是其俯视图。两个相同的小车放在木板上,车左端各系一条细绳,绳跨过定滑轮各挂一个相同的小盘。实验中可以通过增减车中的钩码改变小车的质量,通过增减盘中的砝码改变拉力。两个小车右端通过细线用夹子固定,打开夹子,两小车在小盘和砝码的牵引下同时开始运动,合上夹子,两小车同时停止。
(1)探究“加速度与力之间的关系”时,下列说法中正确的是______(选填“A”或“B”)。
①图乙中细绳必须与木板平行
②本实验还需要秒表记录两小车运动的时间
③实验中一定要保证小盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中钩码的总质量
④将木板的一端适当垫高,使小车在小盘和盘中砝码拉动下恰好做匀速运动
A.②和④ B.①和③
(2)实验中,小车通过的位移之比为,则两小车的加速度之比为 (选填“”或“”);
(3)探究“加速度与质量之间的关系”时,应在小盘中放质量 (选填“相同”或“不相同”)的砝码。
【答案】(1)B
(2)1∶2
(3)相同
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)①③探究“加速度与力之间的关系”时保证小车质量不变,钩码重力等于小车所受的拉力,则必须保证小盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中钩码的总质量和细绳必须与木板平行,①③正确;
②在实验中,两小车运动的时间相同,则不需要秒表记录两小车运动的时间,②错误;
④平衡摩擦力时,将木板的一端适当垫高,取下小盘和盘中的砝码,使小车在没有绳子拉力作用下恰好做匀速运动,④错误。
故答案为:B。
(2)小车做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动 可得,小车的加速度为
两小车的运动时间t相等,则两车的加速度之比等于位移之比,所以两小车的加速度之比为
(3)本实验是控制变量法的实验,探究“加速度与质量之间的关系”时,要保证拉力不变,则应在小盘中放质量相同的砝码。
【分析】(1)根据探究“加速度与力之间的关系”的实验原理得出正确的选项;
(2)根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出加速度的表达式,从而得出两小车的加速度之比;
(3)探究“加速度与力之间的关系”的实验中采用控制变量法。
四、解答题
14.(2022高一上·惠州期中)高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落,总共高度按45m计算,不计空气阻力,重力加速度。求:
(1)鸡蛋下落45m所用的时间;
(2)鸡蛋落地前瞬间速度的大小。
【答案】(1)解:鸡蛋无初速下落做自由落体运动,则由公式可知
则
(2)解:鸡蛋落地前瞬间速度的大小为
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;自由落体运动
【解析】【分析】(1)鸡蛋做自由落体运动,结合自由落体运动得出 鸡蛋下落45m所用的时间; ;
(2)利用匀变速直线运动的速度与时间的关系得出 落地前瞬间速度。
15.(2023高一上·上饶期末)如图,物体m的质量为1kg,在沿斜面向上的力F=7N的作用下,沿固定斜面匀速上升,斜面的倾角,g取,,。问:
(1)物体对斜面的压力N多大?
(2)物体与斜面间的动摩擦因数多大?
(3)物体匀速上升的过程中,若突然撤去原来的力F,撤掉力F的瞬间物体的加速度a为多少?
【答案】(1)根据物体的受力分析可知,物块说受的支持力
根据牛顿第三定律可知,物体对斜面的压力
(2)沿斜面方向,由平衡关系可知
解得
(3)根据牛顿第二定律可知,撤掉力F的瞬间
解得
方向沿斜面向下
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析,根据共点力平衡和力的分解得出物体对斜面的压力;
(2)根据共点力平衡以及滑动摩擦力的表达式得出物体与斜面间的动摩擦因数 ;
(3)对物体根据牛顿第二定律得出撤掉力F的瞬间物体的加速度。
16.(2023高一上·上饶期末)如图所示,质量M为2kg的长木板B静止在水平面上。某时刻质量m=6kg的小物块A,以大小的初速度,从木板的左侧沿木板上表面滑上木板。已知A与B上表面之间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,重力加速度(木板足够长)。求:
(1)物块A刚滑上木板时,物块A的加速度大小、木板B的加速度大小;
(2)物块A经多长时间和木板B速度相等;
(3)木板B在地面上滑行的总位移x。
【答案】(1)对A由牛顿第二定律得
解得
对B由牛顿第二定律得
解得
(2)设经过时间t1后,A、B速度相等
解得 ,
B的位移为
(3)设A、B速度相等后一起做匀减速运动,对A、B整体由牛顿第二定律得
解得
对A由牛顿第二定律得
小于最大静摩擦力,假设成立 ,
解得
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
【解析】【分析】(1)对AB进行受力分析,根据牛顿第二定律得出AB的加速度;
(2)结合匀变速直线运动的速度与时间的关系以及位移与时间的关系得出B的位移;
(3) 对A、B整体由牛顿第二定律得出加速度的大小,通过匀变速直线运动的位移与速度的关系得出木板B在地面上滑行的总位移 。
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