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试卷答案

湖南省郴州市苏仙区多校2022-2023高一上学期物理期末线上联考试卷考试试卷

22023-03-29试卷答案132
湖南省郴州市苏仙区多校2022-2023学年高一上学期物理期末线上联考试卷一、单选题1.(2019高三上·浙江期末)下

湖南省郴州市苏仙区多校2022-2023学年高一上学期物理期末线上联考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·浙江期末)下列说法正确的是(  )
A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度
C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小
D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时刻
【答案】C
【知识点】时间与时刻;位移与路程;速度、速率
【解析】【解答】A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是路程,A不符合题意;
B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120、“100等指的是瞬时速度大小,B不符合题意;
C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72指的是瞬时速度的大小,C符合题意;
D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时间,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】高速路上的指示牌显示的距离是路程,显示的速度指的是瞬时速度;汽车上的速率表显示瞬时速度的大小;导航上面的时间指的是时间间隔。
2.(2023高一上·苏仙期末)如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法中正确的是(  ).
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向改变
C.物体在前2 s内做减速运动
D.t=2 s时的速度、加速度都为零
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A项:由图可知,前2s速度为负,后2s速度为正,所以物体的速度方向改变,A不符合题意;
B项:图线的斜率等于加速度,由图可知,图线的斜率不变,故物体的加速度大小不变,方向不变,B不符合题意;
C项:物体在前2s内向负方向做匀减速运动,C符合题意;
D项:由图可知,t=2s时的速度为零,但加速度不变,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】vt图像斜率表示加速度大小,斜率正负表示加速度方向,图像与坐标轴围成的图像面积表示位移。
3.(2019高一上·山西月考)关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是(  )
A.加速度方向为正时,速度一定增加
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;若加速度方向为正时,速度方向为负,则物体减速,速度减小,A不符合题意。
B.加速度等于速度的变化率,速度变化得越快,加速度就越大,B符合题意。
C.加速度方向保持不变,速度方向可能改变,比如做竖直上抛运动,加速度方向不变,物体上升到最高点后返回,速度方向发生变化,C不符合题意。
D.加速度方向与速度方向相同时,虽然加速度减小,但物体速度将越来越大,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】加速度的符号要与速度相同时速度才一定增加;加速度方向保持不变其速度方向不一定不变;加速度不断减小时当其方向与速度方向相同时速度不断增大。
4.(2022高一上·河西期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图所示的纸带,图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是(  )
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率
C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
【答案】C
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】A.在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A不符合题意;
BC.根据C点为B与D的中间时刻点,则有
B不符合题意;
同理可得
C符合题意;
D.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔应为0.1s,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】研究小车做匀变速直线运动时,实验应该先接通电源后释放纸带;利用平均速度公式可以求出中间时刻的瞬时速度;利用相邻计数点之间的间隔数可以求出时间间隔的大小。
5.(2018高一上·芮城期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为(  )
A.8 m/s,38 m/s B.12 m/s,39 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
【答案】A
【知识点】速度、速率;匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)得:t=0时,x0=5m;t=2s时,x2=21m;t=3s时,x3=59m;则质点在t=0到t=2s时间内的位移为:△x1=x2-x1=16m, ;则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为:△x3=x3-x2=38m, ;
故答案为:A。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
6.(2023高一上·苏仙期末)用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间:甲同学用手握住直尺端,乙同学手的上边缘在直尺下端刻度为的地方做捏住直尺的准备,但手没有接触到直尺。当乙同学看到甲同学放开直尺时,立即握住直尺,结果乙同学握住直尺时手的上边缘处的刻度为。因此可以根据刻度与刻度之间距离的大小,判断出乙同学反应时间的长短。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验中,直尺下端刻度所在位置必须是刻度为零的位置
B.如果丙同学进行上述实验时测得刻度与刻度之间距离是乙同学的倍,则说明丙的反应时间是乙的倍
C.若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度比是
D.一个人左右手配合也可以测出自己的反映时间
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB.利用自由落体运动判断出乙同学的反应时间,只要知道下落的高度即可,并不需要知道直尺下端刻度a所在位置必须是刻度为零的位置,由公式 可得
可知,如果丙同学进行上述实验时测得刻度 与刻度 之间距离是乙同学的 倍,则说明丙的反应时间是乙的 倍,AB不符合题意;
C.根据自由落体运动的特点,在相邻相等时间内通过的位移之比为 ,C符合题意;
D.若甲左手捏住尺的上端,右手在尺的下部作握尺的准备,用此方法对应的时间是甲的心理调整的时间,不是看到直尺下落后的反应时间,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用自由落体运动判断出乙同学的反应时间,只要知道下落的高度即可。根据自由落体运动的特点,初速度为零,在相邻相等时间内通过的位移之比为奇数比。
7.(2023高一上·苏仙期末)由于环境污染严重,今年全国多次出现大面积雾霾天气,对交通造成极大影响,交通事故频发。某人驾驶车辆在一高速公路上行驶,由于大雾与前车发生追尾事故,后经交警调查,描绘出他和前面正处于减速状态的汽车开始刹车时两车的速度图像如图所示,则以下判断正确的是(  )
A.后车刹车时两车间距离一定小于 90 m
B.后车刹车时两车间距离一定等于 112 m
C.两车一定是在 t=20 s之前的某时刻发生追尾
D.两车一定是在 t=20 s之后的某时刻发生追尾
【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.图中v-t图像的交点坐标为:(20s,5m/s);
速度减小为20m/s前,前车的位移x1= ×(15+5)×20m=200m
后车的位移x2= ×(25+5)×20m=300m
故后车刹车时两车的距离差d<x2-x1=300m-200m=100m
A不符合题意,B不符合题意;
CD.20s后后车的速度小于前车,不可能追尾,故是20s前发生追尾事故,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】速度相等时两车距离最近,vt图像与坐标轴围成的图像面积表示位移大小。
8.(2023高一上·苏仙期末)水平细绳拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是:(  )
A.绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
B.物体所受的重力和支持力是一对作用力和反作用力
C.桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力是一对平衡力
D.桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是一对作用力和反作用力
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力作用在同一物体上,大小相等方向相反,是一对平衡力,A不符合题意;物体所受的重力和支持力作用在同一物体上,大小相等方向相反,是一对平衡力B不符合题意;桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力作用在两个物体上不是一对平衡力,C不符合题意;桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是大小相等、方向相反、同一直线,两个受力物故为一对作用力和反作用力,D符合题意.
故答案为:D
【分析】作用力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力作用在同一个物体上。
9.(2022高一上·南县期末)在下列四个选项中,、之间一定有弹力的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A. 、 球体均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,A不符合题意;
B.假设没有B球体,则球体A必定向右摆动,表明B对A有弹力,即 、 之间一定有弹力,B符合题意;
C. 、 球体均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体B必定向右运动,其所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,C不符合题意;
D. 、 均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用假设法结合小球的平衡状态可以判别小球之间是否存在弹力。
10.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,一个木块放在水平地面上,在水平恒力F作用下,以速度v匀速运动,下列关于摩擦力的说法中正确的是(  )
A.木块受到的滑动摩擦力的大小等于F
B.地面受到的静摩擦力的大小等于F
C.若木块以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力大小等于2F
D.若用2F的力作用在木块上,木块受到的摩擦力的大小为2F
【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】AB.木块相对地面运动受到滑动摩擦力,当木块在拉力F的作用下做匀速直线运动时 ,B不符合题意, A符合题意;
C.当木块以2v做匀速直线运动时,正压力不变,则 ,C不符合题意;
D.若用2F作用在木块上,物块做加速直线运动, ,又 ,所以 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】木块相对地面运动受到滑动摩擦力,当木块在拉力F的作用下做匀速直线运动,二力平衡。滑动摩擦力大小与拉力大小无关。
11.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为(  )
A.mg B.Mg C.(M-m)g D.(M+m)g
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律;牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示:
竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff,则有: ①,
滑杆和底座受力如图乙所示,
受重力Mg、支持力FN,猴子对杆的摩擦力 ,三力平衡: ②,
由牛顿第三定律得: ③
由①②③解得:
由牛顿第三定律得底座对地面的压力为 ,
方向竖直向下,
故答案为:D。
【分析】以猴子为研究对象,分析猴子的受力,由于猴子做匀速运动,猴子受到的摩擦力与其自身重力相等。
12.(2023高一上·苏仙期末)阿联酋迪拜哈利法塔,原名迪拜塔,塔高828m,也被称为世界第一高楼。楼层总数162层,配备56部电梯,最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是(  )
A.t=6s时,电梯处于失重状态 B.7~53s时间内,绳索拉力最小
C.t=59s时,电梯处于超重状态 D.t=60s时,电梯速度恰好为0
【答案】D
【知识点】加速度;超重与失重
【解析】【解答】A.根据a-t图像可知当t=6s时,电梯的加速度方向向上,电梯处于超重状态,A不符合题意;
B.53~55s时间内,加速度的方向向下,电梯处于失重状态,绳子的拉力小于重力;而7~53s时间内,a=0,电梯处于平衡状态,绳索拉力等于电梯的重力,应大于电梯失重时绳索的拉力,所以这段时间内绳索拉力不是最小,B不符合题意;
C.t=59s时,电梯减速向上运动,a<0,加速度方向向下,电梯处于失重状态,C不符合题意;
D.根据a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,由几何知识可知,60s内a-t图像与坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0,而电梯的初速度为0,所以t=60s时,电梯速度恰好为0,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】据a-t图像可知当t=6s时,电梯的加速度方向向上,电梯处于超重状态,53~55s时间内,加速度的方向向下,电梯处于失重状态。
二、多选题
13.(2023高一上·苏仙期末)运动学中有人想引入“加速度的变化率”,关于“加速度的变化率”,下列说法确的是(  )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.加速度的变化率为的运动是匀速运动
C.若加速度与速度同方向,如图所示的图像,表示的是物体的速度在增加
D.若加速度与速度同方向,如图所示的图像,已知物体在时速度为,则末的速度大小为
【答案】A,C,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的变化率是指加速度的变化量与所用时间的比值,即 根据单位制可知,其单位为 ,A符合题意;
B.加速度变化率为0是指加速度保持不变,如果加速度为0,则物体做匀速直线运动,如果加速度不为0,则物体做匀变速运动,B不符合题意;
C.若加速度与速度同向,则物体做加速运动,如图示加速度减小,则物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,C符合题意;
D.在 图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,即 ,则得
由于加速度与速度同向,物体做变加速直线运动,物体在 时速度为 ,则 末的速度大小为 ,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】速度的变化率是指加速度的变化量与所用时间的比值,根据定义求解单位。加速度变化率为0是指加速度保持不变。在 图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量。
14.(2023高一上·苏仙期末)如图是质点在水平面运动的图像,设水平向右为正方向。在时间内,下列说法错误的是(  )
A.质点一直向右运动
B.质点在这段时间的速度变化量为
C.质点在时刻离出发点最远
D.质点在这段时间内的最大位移为
【答案】A,B,C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,A不符合题意符合题意;
B.质点在 这段时间的速度变化量为
B不符合题意符合题意;
C.根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,t2时刻离出发点最远,C不符合题意符合题意;
D.因为图像中两个三角形面积不确定关系所以无法计算最大位移,D不符合题意符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,速度的正负表示速度的方向。
15.(2023高一上·苏仙期末)如图,将一个力分解为、两个力,则下列说法正确的是(  )
A.是物体实际受到的力
B.和两个力在效果上可以取代力
C.物体受到、和三个力的作用
D.是和的合力
【答案】A,B,D
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,F是物体实际受到的力。A符合题意;
B.分力的共同作用效果与合力的作用效果相同。B符合题意;
C.分力不是物体所受到的力,F1、F2是两个分力。C不符合题意;
D.一个力F分解为两个分力F1 和F2,则F是F1和F2的合力。D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】平行四边形法则得出的合力一般不可能是实际的合力,是理论的合力。力的共同作用效果与合力的作用效果相同。
16.(2023高一上·阳新期末)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为的工人站在地面上,通过定滑轮将的建筑材料拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,取,下列说法中,正确的是(  )
A.若将材料缓慢上拉,则绳子对材料的拉力为
B.若将材料缓慢上拉,则人对地面的压力为
C.若将材料以的加速度加速上拉,则人对地面的压力为
D.若人始终未离开地面,则材料上升的加速度不可能超过
【答案】A,C,D
【知识点】受力分析的应用;力的合成;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB. 若将材料缓慢上拉,建筑材料保持平衡,则绳子对材料的拉力等于建筑材料的重力,有F1=m1g=300N
若将材料缓慢上拉,则人对地面的压力为F2=m2g-F1=400N
故A正确,B错误;
C. 若将材料以a=1m/s2的加速度加速上拉,以建筑材料为对象,由牛顿第二定律得
解得F3=330N
人对地面的压力为F4=m2g-F3=370N
则人对地面的压力为370N,故C正确;
D. 若人始终未离开地面,绳子的最大拉力F5=m2g=700N
以建筑材料为对象,由牛顿第二定律得
解得
则材料上升的加速度不可能超过 m/s2,故D正确。
故选ACD。
【分析】将材料缓慢上拉,对材料进行受力分析,根据力的合成得出人对地面的压力 ,利用牛顿第二定律得出材料上升的最大加速度。
三、实验题
17.(2023高一上·苏仙期末)
(1)用打点计时器可测物体运动的速度。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A.把电火花计时器接在频率为的   高压(选填“交流”或“直流”)电源上。
B.把电火花计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在   下面。
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离。
D.切断电源,取下纸带,如果共有个清晰的点,则这段纸带记录的时间   。
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。
F.利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是   。
(2)下图是某同学按上题的操作打出的纸带,按打点先后顺序选取5个计数点,并测量计算出相邻计数点间的距离,,,,。且每两个相邻的计数点之间的时间间隔为。试判断小车的运动性质,并说明理由   ,打第3个点时,小车的速度为   。小车的加速度为   。(计算结果均保留位有效数字)
【答案】(1)交流;墨粉盘;;BAEDCF
(2)差值近似相等,小车是做匀变速直线运动;;
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)电火花计时器应该接在交流电源上;
纸带穿过限位孔,并压在墨粉盘的下方,以便放电时在纸带上留下痕迹;
中间有n-1个间隔,由于频率为50Hz,相邻两个点间的时间间隔为0.02s,因
实验过程先做准备工作,固定打点计时器,安放纸带,连接电源;然后做实验,接通电源,释放纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;接下来断开电源,测量点间的距离;最后计算平均速度。因此顺序是:BAEDCF。
(2)由于相邻计数点间距离差值近似相等,因此小车是做匀变速直线运动。
第3个点的速度等于第2个计数点和第4个计数点间的平均速度,即
根据
可知加速度
【分析】(1)电火花计时器应该接在交流电源上;纸带穿过限位孔,并压在墨粉盘的下方,先接电源,后接纸带。
(2)由于相邻计数点间距离差值近似相等,因此小车是做匀变速直线运动。利用逐差法求解加速度大小。
18.(2023高一上·苏仙期末)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长度的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有:   
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x,由图可知:图线不通过原点的原因是由于   ;弹簧的劲度系数k=   N/m。计算结果保留2位有效数字,重力加速度g=9.8m/s2
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,下列正确的是______。
A.a的原长比b的长 B.的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
【答案】(1)刻度尺
(2)测量弹簧的原长时,弹簧没有处于自然下垂状态;4.9
(3)B
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,需要刻度尺.
(2)测量弹簧的原长时,弹簧没有处于自然下垂状态。
由图线乙,弹簧的劲度系数
(3) A.由图丙知,F-L图像横坐标的截距表示原长,B的原长比a的长, A不符合题意;
BC.斜率越大,劲度系数越大,a的劲度系数比b的大, B符合题意,C不符合题意;
D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,需要刻度尺.
(2)利用胡克定律求解弹簧劲度系数大小。
(3)F-L图像横坐标的截距表示原长,图像斜率表示劲度系数大小。斜率越大,劲度系数越大。
19.(2023高一上·苏仙期末)某同学做“探究求合力的方法”实验时,主要步骤有:
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,记录下点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D、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,并用平行四边形定则求出合力;
E、只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示;
F、比较和的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:
(1)有重要遗漏的步骤的序号是   和   。
(2)遗漏的内容分别是   和   。
(3)某同学在白纸上根据实验结果画出力的图示,下列说法中正确的是   
A、图中的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
B、图的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
C、在实验中,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响
D、在实验中,将细绳换成橡皮条,对实验结果会有影响
(4)本实验中,采取下列方法和步骤可以减小实验误差___________
A.两个分力、间的夹角越大越好
B.拉橡皮条的细绳要稍长一些
C.实验中,弹簧测力计必须与木板平行
D.读数时视线要正对弹簧测力计刻度
【答案】(1)C;E
(2)记录力的方向;绳与橡皮筋结点拉到同一位置
(3)AC
(4)B;C;D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)(2)力的合成要遵循平行四边形定则,力的图示可以表示出力的大小,方向和作用点,因而要表现出分力,必须先测量出其大小和方向,故步骤C中遗漏了两个力的方向;合力与分力是一种等效替代的关系,替代的前提是等效,实验中合力与分力一定有相同的形变效果,故E中遗漏了使结点达到相同位置。
(3)AB.实际值应与 在同一条直线上,即为 , 为 与 合成的理论值,B不符合题意,A符合题意;
CD.由于 点作用效果相同,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响,D不符合题意,C符合题意。
故答案为:AC。
(4)AB.实验要方便,准确,而分力适当大点,读数时相对误差小,夹角不易过大,A不符合题意,B符合题意;
CD.拉力应该平行与纸面,否则无法准确表示方向,读数时要正视刻度,CD符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】(1)要表现出分力,必须先测量出其大小和方向,力与分力是一种等效替代的关系,替代的前提是等效。
(2)平行四边形法则求解的合力是理论的合力。
(3)由于 点作用效果相同,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响。
(4)实验要方便,准确,而分力适当大点,读数时相对误差小,夹角60到120度之间比较合理。拉力应该平行与纸面。
四、解答题
20.(2016高一上·平罗期中)有时飞机需要在航空母舰的甲板上起飞,将飞机起飞的运动简化为匀加速直线运动.已知某型号的战斗机的发动机起飞时能产生的最大加速度为4.5m/s2,所需的起飞速度为60m/s,请分析:
(1)若飞机仅依靠自身的发动机起飞,飞机需要的跑道至少应多长?
(2)若航空母舰的跑道长300m,那么帮助飞机起飞的弹射系统应使飞机至少具有多大的初速度?
【答案】(1)解:根据速度位移关系知,飞机达到起飞速度所通过的位移
x=
即飞机需要跑道至少应为400m
(2)解:若飞机的跑道x′=300m,根据速度位移关系知,飞机获得的初速度至少为:
=
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移关系分析求解飞机加速所产生的位移即为飞机跑道的最小长度;(2)根据匀变速直线运动的速度位移关系求弹射系统给飞机的初速度.
21.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,一质量为M=2kg的木板B静止在光滑的水平面上,其左端上表面紧靠(不相连)一固定斜面轨道的底端,轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量为m=2kg的物块A(可看作质点)由斜面轨道上距轨道底端5m处静止释放,物块A从斜面底端运动到木板B左端时速度大小不变,物块A刚好没有从木板B的右端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为 ,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块A刚滑上木板B时的速度大小;
(2)物块A从刚滑上木板B相对木板B静止所用的时间;
(3)木板B的长度.
【答案】(1)沿斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律则有
解得a=2.5m/s2
由v2=2ax 得物块A刚滑上木板B时的速度
(2)物块A在B上滑动时,对物块A由牛顿第二定律得

则木板B的加速度大小
物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等;
设物块A在木板B上滑行的时间t,速度关系
代入数据可解t=1s
(3)物块A相对于地面的位移 ①
木板B相对于地面的位移 ②
木板B的长度 ③
联立①②③可解得L=5m
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律求解加速度大小,结合匀变速直线运动的公式求解速度大小。
(2)由牛顿第二定律分别求出两个物体加速度大小, 物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等 。
(3) 物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等 ,两者相对位移大小即为木板长度。
湖南省郴州市苏仙区多校2022-2023学年高一上学期物理期末线上联考试卷
一、单选题
1.(2019高三上·浙江期末)下列说法正确的是(  )
A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度
C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小
D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时刻
2.(2023高一上·苏仙期末)如图所示为某物体做直线运动的v-t图象,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法中正确的是(  ).
A.物体始终向同一方向运动
B.物体的加速度大小不变,方向改变
C.物体在前2 s内做减速运动
D.t=2 s时的速度、加速度都为零
3.(2019高一上·山西月考)关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是(  )
A.加速度方向为正时,速度一定增加
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
4.(2022高一上·河西期中)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz),得到如图所示的纸带,图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是(  )
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.从纸带上不可能求出计数点C对应的速率
C.从纸带上可以求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s
5.(2018高一上·芮城期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为(  )
A.8 m/s,38 m/s B.12 m/s,39 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
6.(2023高一上·苏仙期末)用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间:甲同学用手握住直尺端,乙同学手的上边缘在直尺下端刻度为的地方做捏住直尺的准备,但手没有接触到直尺。当乙同学看到甲同学放开直尺时,立即握住直尺,结果乙同学握住直尺时手的上边缘处的刻度为。因此可以根据刻度与刻度之间距离的大小,判断出乙同学反应时间的长短。关于这个实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验中,直尺下端刻度所在位置必须是刻度为零的位置
B.如果丙同学进行上述实验时测得刻度与刻度之间距离是乙同学的倍,则说明丙的反应时间是乙的倍
C.若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度比是
D.一个人左右手配合也可以测出自己的反映时间
7.(2023高一上·苏仙期末)由于环境污染严重,今年全国多次出现大面积雾霾天气,对交通造成极大影响,交通事故频发。某人驾驶车辆在一高速公路上行驶,由于大雾与前车发生追尾事故,后经交警调查,描绘出他和前面正处于减速状态的汽车开始刹车时两车的速度图像如图所示,则以下判断正确的是(  )
A.后车刹车时两车间距离一定小于 90 m
B.后车刹车时两车间距离一定等于 112 m
C.两车一定是在 t=20 s之前的某时刻发生追尾
D.两车一定是在 t=20 s之后的某时刻发生追尾
8.(2023高一上·苏仙期末)水平细绳拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动,下列说法中正确的是:(  )
A.绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
B.物体所受的重力和支持力是一对作用力和反作用力
C.桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力是一对平衡力
D.桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是一对作用力和反作用力
9.(2022高一上·南县期末)在下列四个选项中,、之间一定有弹力的是(  )
A. B. C. D.
10.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,一个木块放在水平地面上,在水平恒力F作用下,以速度v匀速运动,下列关于摩擦力的说法中正确的是(  )
A.木块受到的滑动摩擦力的大小等于F
B.地面受到的静摩擦力的大小等于F
C.若木块以2v的速度匀速运动时,木块受到的摩擦力大小等于2F
D.若用2F的力作用在木块上,木块受到的摩擦力的大小为2F
11.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,滑杆和底座静止在水平地面上,质量为M,一质量为m的猴子沿杆匀速下滑,则底座对地面的压力为(  )
A.mg B.Mg C.(M-m)g D.(M+m)g
12.(2023高一上·苏仙期末)阿联酋迪拜哈利法塔,原名迪拜塔,塔高828m,也被称为世界第一高楼。楼层总数162层,配备56部电梯,最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是(  )
A.t=6s时,电梯处于失重状态 B.7~53s时间内,绳索拉力最小
C.t=59s时,电梯处于超重状态 D.t=60s时,电梯速度恰好为0
二、多选题
13.(2023高一上·苏仙期末)运动学中有人想引入“加速度的变化率”,关于“加速度的变化率”,下列说法确的是(  )
A.从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是
B.加速度的变化率为的运动是匀速运动
C.若加速度与速度同方向,如图所示的图像,表示的是物体的速度在增加
D.若加速度与速度同方向,如图所示的图像,已知物体在时速度为,则末的速度大小为
14.(2023高一上·苏仙期末)如图是质点在水平面运动的图像,设水平向右为正方向。在时间内,下列说法错误的是(  )
A.质点一直向右运动
B.质点在这段时间的速度变化量为
C.质点在时刻离出发点最远
D.质点在这段时间内的最大位移为
15.(2023高一上·苏仙期末)如图,将一个力分解为、两个力,则下列说法正确的是(  )
A.是物体实际受到的力
B.和两个力在效果上可以取代力
C.物体受到、和三个力的作用
D.是和的合力
16.(2023高一上·阳新期末)建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为的工人站在地面上,通过定滑轮将的建筑材料拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,取,下列说法中,正确的是(  )
A.若将材料缓慢上拉,则绳子对材料的拉力为
B.若将材料缓慢上拉,则人对地面的压力为
C.若将材料以的加速度加速上拉,则人对地面的压力为
D.若人始终未离开地面,则材料上升的加速度不可能超过
三、实验题
17.(2023高一上·苏仙期末)
(1)用打点计时器可测物体运动的速度。下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。
A.把电火花计时器接在频率为的   高压(选填“交流”或“直流”)电源上。
B.把电火花计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在   下面。
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离。
D.切断电源,取下纸带,如果共有个清晰的点,则这段纸带记录的时间   。
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。
F.利用公式计算纸带运动的平均速度。
实验步骤的合理顺序是   。
(2)下图是某同学按上题的操作打出的纸带,按打点先后顺序选取5个计数点,并测量计算出相邻计数点间的距离,,,,。且每两个相邻的计数点之间的时间间隔为。试判断小车的运动性质,并说明理由   ,打第3个点时,小车的速度为   。小车的加速度为   。(计算结果均保留位有效数字)
18.(2023高一上·苏仙期末)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长度的关系实验。
(1)实验中还需要的测量工具有:   
(2)如图乙所示,根据实验数据绘图,纵轴是钩码质量m,横轴是弹簧的形变量x,由图可知:图线不通过原点的原因是由于   ;弹簧的劲度系数k=   N/m。计算结果保留2位有效数字,重力加速度g=9.8m/s2
(3)如图丙所示,实验中用两根不同的弹簧a和b,画出弹簧弹力F与弹簧长度L的F-L图象,下列正确的是______。
A.a的原长比b的长 B.的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小 D.弹力与弹簧长度成正比
19.(2023高一上·苏仙期末)某同学做“探究求合力的方法”实验时,主要步骤有:
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,记录下点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;
D、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,并用平行四边形定则求出合力;
E、只用一只弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示;
F、比较和的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。
上述步骤中:
(1)有重要遗漏的步骤的序号是   和   。
(2)遗漏的内容分别是   和   。
(3)某同学在白纸上根据实验结果画出力的图示,下列说法中正确的是   
A、图中的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
B、图的是力和合力的理论值,是力和合力的实际测量值
C、在实验中,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响
D、在实验中,将细绳换成橡皮条,对实验结果会有影响
(4)本实验中,采取下列方法和步骤可以减小实验误差___________
A.两个分力、间的夹角越大越好
B.拉橡皮条的细绳要稍长一些
C.实验中,弹簧测力计必须与木板平行
D.读数时视线要正对弹簧测力计刻度
四、解答题
20.(2016高一上·平罗期中)有时飞机需要在航空母舰的甲板上起飞,将飞机起飞的运动简化为匀加速直线运动.已知某型号的战斗机的发动机起飞时能产生的最大加速度为4.5m/s2,所需的起飞速度为60m/s,请分析:
(1)若飞机仅依靠自身的发动机起飞,飞机需要的跑道至少应多长?
(2)若航空母舰的跑道长300m,那么帮助飞机起飞的弹射系统应使飞机至少具有多大的初速度?
21.(2023高一上·苏仙期末)如图所示,一质量为M=2kg的木板B静止在光滑的水平面上,其左端上表面紧靠(不相连)一固定斜面轨道的底端,轨道与水平面的夹角θ=37°,一质量为m=2kg的物块A(可看作质点)由斜面轨道上距轨道底端5m处静止释放,物块A从斜面底端运动到木板B左端时速度大小不变,物块A刚好没有从木板B的右端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为 ,与木板B上表面间的动摩擦因数为μ2=0.25,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块A刚滑上木板B时的速度大小;
(2)物块A从刚滑上木板B相对木板B静止所用的时间;
(3)木板B的长度.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】时间与时刻;位移与路程;速度、速率
【解析】【解答】A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是路程,A不符合题意;
B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120、“100等指的是瞬时速度大小,B不符合题意;
C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72指的是瞬时速度的大小,C符合题意;
D.丁图是导航中的信息,上面的“26分钟”、“27分钟”指的是时间,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】高速路上的指示牌显示的距离是路程,显示的速度指的是瞬时速度;汽车上的速率表显示瞬时速度的大小;导航上面的时间指的是时间间隔。
2.【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A项:由图可知,前2s速度为负,后2s速度为正,所以物体的速度方向改变,A不符合题意;
B项:图线的斜率等于加速度,由图可知,图线的斜率不变,故物体的加速度大小不变,方向不变,B不符合题意;
C项:物体在前2s内向负方向做匀减速运动,C符合题意;
D项:由图可知,t=2s时的速度为零,但加速度不变,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】vt图像斜率表示加速度大小,斜率正负表示加速度方向,图像与坐标轴围成的图像面积表示位移。
3.【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;加速度方向与速度方向相反时,物体减速;若加速度方向为正时,速度方向为负,则物体减速,速度减小,A不符合题意。
B.加速度等于速度的变化率,速度变化得越快,加速度就越大,B符合题意。
C.加速度方向保持不变,速度方向可能改变,比如做竖直上抛运动,加速度方向不变,物体上升到最高点后返回,速度方向发生变化,C不符合题意。
D.加速度方向与速度方向相同时,虽然加速度减小,但物体速度将越来越大,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】加速度的符号要与速度相同时速度才一定增加;加速度方向保持不变其速度方向不一定不变;加速度不断减小时当其方向与速度方向相同时速度不断增大。
4.【答案】C
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】A.在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A不符合题意;
BC.根据C点为B与D的中间时刻点,则有
B不符合题意;
同理可得
C符合题意;
D.由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔应为0.1s,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】研究小车做匀变速直线运动时,实验应该先接通电源后释放纸带;利用平均速度公式可以求出中间时刻的瞬时速度;利用相邻计数点之间的间隔数可以求出时间间隔的大小。
5.【答案】A
【知识点】速度、速率;匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【解答】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)得:t=0时,x0=5m;t=2s时,x2=21m;t=3s时,x3=59m;则质点在t=0到t=2s时间内的位移为:△x1=x2-x1=16m, ;则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为:△x3=x3-x2=38m, ;
故答案为:A。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
6.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB.利用自由落体运动判断出乙同学的反应时间,只要知道下落的高度即可,并不需要知道直尺下端刻度a所在位置必须是刻度为零的位置,由公式 可得
可知,如果丙同学进行上述实验时测得刻度 与刻度 之间距离是乙同学的 倍,则说明丙的反应时间是乙的 倍,AB不符合题意;
C.根据自由落体运动的特点,在相邻相等时间内通过的位移之比为 ,C符合题意;
D.若甲左手捏住尺的上端,右手在尺的下部作握尺的准备,用此方法对应的时间是甲的心理调整的时间,不是看到直尺下落后的反应时间,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用自由落体运动判断出乙同学的反应时间,只要知道下落的高度即可。根据自由落体运动的特点,初速度为零,在相邻相等时间内通过的位移之比为奇数比。
7.【答案】C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB.图中v-t图像的交点坐标为:(20s,5m/s);
速度减小为20m/s前,前车的位移x1= ×(15+5)×20m=200m
后车的位移x2= ×(25+5)×20m=300m
故后车刹车时两车的距离差d<x2-x1=300m-200m=100m
A不符合题意,B不符合题意;
CD.20s后后车的速度小于前车,不可能追尾,故是20s前发生追尾事故,C符合题意,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】速度相等时两车距离最近,vt图像与坐标轴围成的图像面积表示位移大小。
8.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力作用在同一物体上,大小相等方向相反,是一对平衡力,A不符合题意;物体所受的重力和支持力作用在同一物体上,大小相等方向相反,是一对平衡力B不符合题意;桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力作用在两个物体上不是一对平衡力,C不符合题意;桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是大小相等、方向相反、同一直线,两个受力物故为一对作用力和反作用力,D符合题意.
故答案为:D
【分析】作用力分别作用在两个不同的物体上,而平衡力作用在同一个物体上。
9.【答案】B
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A. 、 球体均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,A不符合题意;
B.假设没有B球体,则球体A必定向右摆动,表明B对A有弹力,即 、 之间一定有弹力,B符合题意;
C. 、 球体均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体B必定向右运动,其所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,C不符合题意;
D. 、 均处于静止平衡状态,则所受外力的合力均为0,假设 、 之间有弹力,对球体进行受力分析,则球体所受外力的合力不为0,即 、 之间一定没有弹力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】利用假设法结合小球的平衡状态可以判别小球之间是否存在弹力。
10.【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】AB.木块相对地面运动受到滑动摩擦力,当木块在拉力F的作用下做匀速直线运动时 ,B不符合题意, A符合题意;
C.当木块以2v做匀速直线运动时,正压力不变,则 ,C不符合题意;
D.若用2F作用在木块上,物块做加速直线运动, ,又 ,所以 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】木块相对地面运动受到滑动摩擦力,当木块在拉力F的作用下做匀速直线运动,二力平衡。滑动摩擦力大小与拉力大小无关。
11.【答案】D
【知识点】牛顿第二定律;牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】以猴子为研究对象,分析猴子的受力如图甲所示:
竖直方向受重力mg和杆对猴子的摩擦力Ff,则有: ①,
滑杆和底座受力如图乙所示,
受重力Mg、支持力FN,猴子对杆的摩擦力 ,三力平衡: ②,
由牛顿第三定律得: ③
由①②③解得:
由牛顿第三定律得底座对地面的压力为 ,
方向竖直向下,
故答案为:D。
【分析】以猴子为研究对象,分析猴子的受力,由于猴子做匀速运动,猴子受到的摩擦力与其自身重力相等。
12.【答案】D
【知识点】加速度;超重与失重
【解析】【解答】A.根据a-t图像可知当t=6s时,电梯的加速度方向向上,电梯处于超重状态,A不符合题意;
B.53~55s时间内,加速度的方向向下,电梯处于失重状态,绳子的拉力小于重力;而7~53s时间内,a=0,电梯处于平衡状态,绳索拉力等于电梯的重力,应大于电梯失重时绳索的拉力,所以这段时间内绳索拉力不是最小,B不符合题意;
C.t=59s时,电梯减速向上运动,a<0,加速度方向向下,电梯处于失重状态,C不符合题意;
D.根据a-t图像与坐标轴所围的面积表示速度的变化量,由几何知识可知,60s内a-t图像与坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0,而电梯的初速度为0,所以t=60s时,电梯速度恰好为0,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】据a-t图像可知当t=6s时,电梯的加速度方向向上,电梯处于超重状态,53~55s时间内,加速度的方向向下,电梯处于失重状态。
13.【答案】A,C,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.加速度的变化率是指加速度的变化量与所用时间的比值,即 根据单位制可知,其单位为 ,A符合题意;
B.加速度变化率为0是指加速度保持不变,如果加速度为0,则物体做匀速直线运动,如果加速度不为0,则物体做匀变速运动,B不符合题意;
C.若加速度与速度同向,则物体做加速运动,如图示加速度减小,则物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,C符合题意;
D.在 图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,即 ,则得
由于加速度与速度同向,物体做变加速直线运动,物体在 时速度为 ,则 末的速度大小为 ,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】速度的变化率是指加速度的变化量与所用时间的比值,根据定义求解单位。加速度变化率为0是指加速度保持不变。在 图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量。
14.【答案】A,B,C,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,A不符合题意符合题意;
B.质点在 这段时间的速度变化量为
B不符合题意符合题意;
C.根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,t2时刻离出发点最远,C不符合题意符合题意;
D.因为图像中两个三角形面积不确定关系所以无法计算最大位移,D不符合题意符合题意。
故答案为:ABCD。
【分析】根据图像可知,t2之前质点向右运动,t2之后质点向左运动,速度的正负表示速度的方向。
15.【答案】A,B,D
【知识点】力的平行四边形定则及应用
【解析】【解答】A.根据题意可知,F是物体实际受到的力。A符合题意;
B.分力的共同作用效果与合力的作用效果相同。B符合题意;
C.分力不是物体所受到的力,F1、F2是两个分力。C不符合题意;
D.一个力F分解为两个分力F1 和F2,则F是F1和F2的合力。D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】平行四边形法则得出的合力一般不可能是实际的合力,是理论的合力。力的共同作用效果与合力的作用效果相同。
16.【答案】A,C,D
【知识点】受力分析的应用;力的合成;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB. 若将材料缓慢上拉,建筑材料保持平衡,则绳子对材料的拉力等于建筑材料的重力,有F1=m1g=300N
若将材料缓慢上拉,则人对地面的压力为F2=m2g-F1=400N
故A正确,B错误;
C. 若将材料以a=1m/s2的加速度加速上拉,以建筑材料为对象,由牛顿第二定律得
解得F3=330N
人对地面的压力为F4=m2g-F3=370N
则人对地面的压力为370N,故C正确;
D. 若人始终未离开地面,绳子的最大拉力F5=m2g=700N
以建筑材料为对象,由牛顿第二定律得
解得
则材料上升的加速度不可能超过 m/s2,故D正确。
故选ACD。
【分析】将材料缓慢上拉,对材料进行受力分析,根据力的合成得出人对地面的压力 ,利用牛顿第二定律得出材料上升的最大加速度。
17.【答案】(1)交流;墨粉盘;;BAEDCF
(2)差值近似相等,小车是做匀变速直线运动;;
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)电火花计时器应该接在交流电源上;
纸带穿过限位孔,并压在墨粉盘的下方,以便放电时在纸带上留下痕迹;
中间有n-1个间隔,由于频率为50Hz,相邻两个点间的时间间隔为0.02s,因
实验过程先做准备工作,固定打点计时器,安放纸带,连接电源;然后做实验,接通电源,释放纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;接下来断开电源,测量点间的距离;最后计算平均速度。因此顺序是:BAEDCF。
(2)由于相邻计数点间距离差值近似相等,因此小车是做匀变速直线运动。
第3个点的速度等于第2个计数点和第4个计数点间的平均速度,即
根据
可知加速度
【分析】(1)电火花计时器应该接在交流电源上;纸带穿过限位孔,并压在墨粉盘的下方,先接电源,后接纸带。
(2)由于相邻计数点间距离差值近似相等,因此小车是做匀变速直线运动。利用逐差法求解加速度大小。
18.【答案】(1)刻度尺
(2)测量弹簧的原长时,弹簧没有处于自然下垂状态;4.9
(3)B
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,需要刻度尺.
(2)测量弹簧的原长时,弹簧没有处于自然下垂状态。
由图线乙,弹簧的劲度系数
(3) A.由图丙知,F-L图像横坐标的截距表示原长,B的原长比a的长, A不符合题意;
BC.斜率越大,劲度系数越大,a的劲度系数比b的大, B符合题意,C不符合题意;
D.弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)实验需要测量弹簧伸长的长度,需要刻度尺.
(2)利用胡克定律求解弹簧劲度系数大小。
(3)F-L图像横坐标的截距表示原长,图像斜率表示劲度系数大小。斜率越大,劲度系数越大。
19.【答案】(1)C;E
(2)记录力的方向;绳与橡皮筋结点拉到同一位置
(3)AC
(4)B;C;D
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)(2)力的合成要遵循平行四边形定则,力的图示可以表示出力的大小,方向和作用点,因而要表现出分力,必须先测量出其大小和方向,故步骤C中遗漏了两个力的方向;合力与分力是一种等效替代的关系,替代的前提是等效,实验中合力与分力一定有相同的形变效果,故E中遗漏了使结点达到相同位置。
(3)AB.实际值应与 在同一条直线上,即为 , 为 与 合成的理论值,B不符合题意,A符合题意;
CD.由于 点作用效果相同,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响,D不符合题意,C符合题意。
故答案为:AC。
(4)AB.实验要方便,准确,而分力适当大点,读数时相对误差小,夹角不易过大,A不符合题意,B符合题意;
CD.拉力应该平行与纸面,否则无法准确表示方向,读数时要正视刻度,CD符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】(1)要表现出分力,必须先测量出其大小和方向,力与分力是一种等效替代的关系,替代的前提是等效。
(2)平行四边形法则求解的合力是理论的合力。
(3)由于 点作用效果相同,将细绳换成橡皮条,对实验结果并没有影响。
(4)实验要方便,准确,而分力适当大点,读数时相对误差小,夹角60到120度之间比较合理。拉力应该平行与纸面。
20.【答案】(1)解:根据速度位移关系知,飞机达到起飞速度所通过的位移
x=
即飞机需要跑道至少应为400m
(2)解:若飞机的跑道x′=300m,根据速度位移关系知,飞机获得的初速度至少为:
=
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移关系分析求解飞机加速所产生的位移即为飞机跑道的最小长度;(2)根据匀变速直线运动的速度位移关系求弹射系统给飞机的初速度.
21.【答案】(1)沿斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律则有
解得a=2.5m/s2
由v2=2ax 得物块A刚滑上木板B时的速度
(2)物块A在B上滑动时,对物块A由牛顿第二定律得

则木板B的加速度大小
物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等;
设物块A在木板B上滑行的时间t,速度关系
代入数据可解t=1s
(3)物块A相对于地面的位移 ①
木板B相对于地面的位移 ②
木板B的长度 ③
联立①②③可解得L=5m
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿运动定律的综合应用
【解析】【分析】(1)由牛顿第二定律求解加速度大小,结合匀变速直线运动的公式求解速度大小。
(2)由牛顿第二定律分别求出两个物体加速度大小, 物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等 。
(3) 物块A刚好没有从木板B左端滑出,即物块A在木板B左端时两者速度相等 ,两者相对位移大小即为木板长度。