江西省南昌市高一(下)开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.一个物体以的初速度沿足够长的光滑斜面向上运动,设沿斜面向上为正方向,加速度为,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动,下列说法正确的是( )
A.末的速度为
B.物体经返到出发点
C.内的位移是
D.内的路程是
2.如图所示,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始时系统处于静止状态。则在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.B球的受力情况不变,加速度仍为零
B.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
C.A、B之间杆的拉力大小为
D.C球的加速度沿斜面向下,大小为gsin θ
3.如图所示,竖直平面内四分之一光滑圆弧轨道AP和水平传送带PC相切于P点,圆弧轨道的圆心为O,半径为R。一质量为m的小物块从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,再滑上传送带PC,传送带可以速度沿逆时针方向的传动。小物块与传送带间的动摩擦因数为μ,不计物体经过圆弧轨道与传送带连接处P时的机械能损失,若传送带沿逆时针方向转动,物块恰能滑到右端C,重力加速度g=10 m/s2则下列说法正确的是( )
A.若水平传送带沿逆时针方向转动的速度增大,小物块不能滑到传送带右端C
B.传送带PC之间的距离
C.若传送带速度大小v0不变,顺时针转动,小物块从P点滑到C 点所用的时间
D.若传送带速度大小v0不变,顺时针转动,要让小物块一直在传送带上做匀减速运 动,则小物块在圆弧顶点A的最小速度为
二、单选题
4.平衡艺术家在不使用任何工具的情况下,仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起,赢得了无数惊叹声。某次一平衡艺术家将石块 A、B、C 从上到下依次叠放在一块大石头上,并使它们始终保持静止,整个环境处于无风状态,则
A.石块A 对B 的压力就是A 的重力
B.石块B 受力的个数不可能超过 4 个
C.石块C 对石块 B 的作用力竖直向上
D.石块C 对石块B 的作用力大小是石块 B 对石块A 作用力大小的两倍
5.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧一端固定于墙上,另一端连接一物体A,用质量与A相同的物体B推物体A使弹簧压缩,A、B与地面的动摩擦因数分别为μA和μB,且μA<μB,释放A、B,两者向右运动一段时间之后将会分离,则A、B分离时弹簧的( )
A.伸长量为 B.压缩量为
C.伸长量为 D.压缩量为
6.如图所示,质量为M、半径为R的半圆形球体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m,半径为r的光滑球B,A、B均静止,则
A.B对A的压力大小为
B.细线对小球的拉力大小为
C.A对地面的压力大小为
D.地面对A的摩擦力大小为mg
7.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则第10节对第11节车厢的牵引力为( )
A.F B. C. D.
8.一小球从某高度处自由下落,已知下落时间为1s,与水平地面碰撞后竖直反弹的速度大小为碰撞前速度大小的,重力加速度,不计空气阻力,则反弹后能上升的最大高度为( )
A.3.2m B.1.8m C.1.25m D.0.8m
9.某同学站在电梯的水平地板上,利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向,电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息,下列说法正确的是( )
A.在内的电梯对人的支持力变大 B.内与内的平均速度相同
C.时电梯开始下降 D.前内电梯上升的位移为
10.如图所示,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上.弹簧处于原长时,小球在位置。将小球拉至位置(弹簧处于弹性限度内),然后由静止释放。释放后,小球从第一次运动到的过程中弹簧的弹力( )
A.保持不变 B.逐渐减小
C.逐渐增大 D.先增大后减小
11.下列说法正确的是( )
A.当物体的速度发生变化时,物体一定受到了外力作用
B.当物体受到的合外力为零时,物体一定做匀速直线运动
C.静止或做匀速直线运动的物体,一定不受外力作用
D.当物体的速度等于零时,物体一定不受外力作用
12.如图所示,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾角为θ的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,关于B受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A.等于零 B.方向平行于斜面向下
C.大小为μ2mgcosθ D.大小为μ1mgcosθ
三、实验题
13.在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验要求中,下列说法是正确的是________(填字母代号)
A.检验弹簧测力计时可用两者对拉,看示数是否相同来判断
B.在数据处理时应画出三个力的示意图进行分析
C.在用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,弹簧秤示数必须相同
D.两次拉伸橡皮条时,橡皮条和绳的结点应拉到同一位置
②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_________(填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
③甲、乙两位同学在“探究力的平行四边形定则”的实验中得到如图所示的实验结果,若F表示用平行四边形定则得到的F1、F2的合力,F′表示F1和F2的等效力,则可以判断________(填“甲”或“乙”)同学的实验结果是符合事实的。
14.如图1所示,是测定小物块与水平木板间动摩擦因数的一种方案,将带有曲面部分的长木板固定在水平地面上,在其水平部分合适位置安装光电门,用游标卡尺测出挡光片的宽度d,将带有挡光片的小物块从曲面上不同位置静止释放,光电门记录挡光时间为t,用刻度尺测出小物块停止的位置到光电门的距离x,已知重力加速度为g。
(1)图2所示游标卡尺的读数为___________ cm;
(2)若用图像法计算动摩擦因数,应作出____________图像(填x t、 t或 t 2);
(3)在(2)的情况下,得到图像斜率为k,则动摩擦因数的表达式为_____(用题中所给物理量的符号表示)。
四、解答题
15.一物体被水平抛出,到落地时间为2s,水平位移为40m, g取10m/s2,空气阻力不计.求:
(1)物体的初速度;
(2)物体落地前瞬间速度的大小.
16.电脑公司搬运工小王在仓库中推着几个装着相同型号显示器的纸箱前进,问最前面的纸箱所受的推力大小跟小王推第一个箱子的所用力的大小之间的关系.(请用式子说明)
17.翼装飞行也叫近距离天际滑翔运动,是指飞行者身着翼装从高处跳下后在空中飞行,因其惊险刺激,深受极限运动爱好者的喜爱.如图所示,某运动员从距谷底高度300m的桥面上跳下进行翼装飞行,刚开始的运动可看做由静止开始的匀加速直线运动,他在竖直方向上每下降7m的同时在水平方向上前进24m,开始运动10s后运动员调整姿态,沿原来方向做匀速直线运动,当他匀速运动20s且距谷底高度为90m时,打开降落伞最终安全落到谷底.求
⑴运动员从开始运动到打开降落伞的运动过程中平均速度大小;
⑵运动员做匀加速直线运动的加速度大小.
18.如图所示,跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,已知人的质量为70 kg,吊板的质量为10 kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计,取重力加速度g =10m/s2.当人以480 N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力FN分别为多少?
试卷第页,共页
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参考答案:
1.CD
【解析】
【详解】
A.根据速度时间关系可知,物体5s末的速度
故A错误;
B.设时间t内回到出发点,根据位移公式
代入解得
故B错误;
C.根据位移时间关系可知,物体6s内的位移
故C正确;
D.物体向上运动的时间
物体向上运动的距离
物体向下滑行1s的距离
物体5s内的路程
故D正确。
故选CD。
2.BCD
【解析】
【详解】
A.细线被烧断的瞬间,B不再受细线的拉力作用,B的受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,故A错误;
B.以A、B组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力
以C为研究对象知,细线的拉力为,烧断细线的瞬间,A、B受到的合力等于
由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,由牛顿第二定律得
则加速度
故B正确;
C.B的加速度为
以B为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
故C正确;
D.对球C,由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下,故D正确。
故选BCD。
3.BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.若水平传送带沿逆时针方向转动的速度增大,物块受到的滑动摩擦力不变,滑动摩擦力做功与速度变大前一样,故小物块仍然恰能滑到右端C,故A错误;
B.从A到C,对小物块运用动能定理可得
解得
故B正确;
C.若传送带速度大小v0不变,顺时针转动,根据动能定理得
可得物块滑动到P点的速度
根据牛顿第二定律可得
得
假设传送带足够长,共速时间
共速时小物块相对P点向右运动的位移:
故小物块在传送带上先做匀减速运动,然后做匀速运动,则匀速运动的时间为:
可得小物块从P点滑到C点所用的时间
故C正确;
D.若传送带速度大小v0不变,要让小物块一直在传送带上做匀减速运动,则小物块滑到传送带右端C时速度恰好与传送带共速为
对整个过程,由动能定理得
解得
即小物块在圆弧顶点A的最小速度,故D正确。
故选BCD。
4.C
【解析】
【详解】
A.压力不是重力;
B.石块B受力的个数最多可能5个;
C.对石块A、B整体分析,重力竖直向下,故C对B的作用力竖直向上,C正确;
D.石块质量未知,不能确定作用力的大小关系;
故选C。
5.C
【解析】
【详解】
设A、B分离时弹簧伸长量为x,当AB刚好分离时AB间的弹力为零,加速度仍相同,根据牛顿第二定律得
解得
由于μA<μB,所以有x>0,说明弹簧被拉伸,且拉伸量为
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
对小球受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:,T=mgtanθ,其中cosθ=,tanθ=;故:F=mg,T=mg,故A错误,B正确;对AB整体受力分析,受重力和支持力,相对地面无相对滑动趋势,故不受摩擦力,根据平衡条件,支持力等于整体的重力,为(M+m)g;根据牛顿第三定律,整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力,大小相等,故对地面的压力等于(M+m)g,故CD错误;故选B.
【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法,受力分析后根据平衡条件列式分析.
7.C
【解析】
【详解】
设每节车厢的质量为m,加速度为a,每节车厢所受摩擦力、空气阻力是Ff,从第3节车厢到第40节车厢看成一个整体,对其受力分析,由牛顿第二定律得
F (40 2)×Ff=(40 2)×ma
解得
F=38×(Ff+ma)
把第11节车厢到第40节车厢看成整体,对其受力分析,由牛顿第二定律得
F' 30Ff=30ma
解得
F'=30(Ff+ma)
则有第10节车厢对第11节车厢的牵引力为
ABD错误,C正确。
故选C。
8.B
【解析】
【详解】
小球从某高度自由下落,后落地速度为
反弹后速度为
反弹后能够上升的最大高度
故选B。
9.B
【解析】
【详解】
A.0~5s内电梯竖直向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有
可知电梯对人的支持力N不变,故A错误;
B.由于0~5s内和10~20s内电梯都做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动规律的推论
可知0~5s内与10~20s内的平均速度相等,故B正确;
C.t=10s时电梯开始竖直向上做匀减速直线运动,t=20s时电梯开始下降,故C错误;
D.v-t图像的斜率表示加速度,所以10~25s内电梯的加速度为
则25s时电梯的速度为
v-t图像与t轴所围的面积表示位移,且t轴上方表示位移为正,t轴下方表示位移为负,所以前内电梯上升的位移为
故D错误。
故选B。
10.B
【解析】
【详解】
小球从A第一次运动到O的过程中,弹簧的伸长量逐渐减小,故弹簧的弹力逐渐减小,故B正确,ACD错误。
11.A
【解析】
【详解】
力是改变物体运动状态的原因,所以当物体的速度发生变化时,物体一定受到了外力的作用,A正确.当物体的合外力为零或者不受外力时,物体可能处于静止状态,也可能做匀速直线运动,BC错误.物体速度为零,当如果加速度不为零的话,物体一定受外力作用D错误.
12.D
【解析】
【详解】
对A、B整体进行分析,设整体的加速度大小为a,根据牛顿第二定律有
解得
对B单独分析,设B受到的摩擦力大小为f,因为a<gsinθ,所以f方向平行于斜面向上,根据牛顿第二定律有
解得
综上所述可知ABC错误,D正确。
故选D。
13. AD BD 甲
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则,即研究合力与分力的关系。根据合力与分力是等效的,本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同;在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置,第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置,表明两次效果相同,即两个拉力和一个拉力等效,而弹簧秤不必拉到相同刻度,BC错误,AD正确。
故选AD。
(2)[2]A. 具体实验中,两细绳长度不需要相同,A错误;
B. 本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,B正确;
C. 用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求,只要使得两次橡皮条和绳的节点拉伸到一点就行,C错误;
D. 在记录力的方向时,同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,D正确。
故选BD。
(3)[3]由于误差的存在用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉橡皮条的拉力即F′与橡皮条拉力一定在同一直线上,F1和F2的合力理论值一定在平行四边形的对角线上,故甲符合实验事实。
14. 0.425cm
【解析】
【详解】
(1)[1] 主尺读数为4mm,游标尺读数为5,由图知该游标尺为二十分度的卡尺,精度为0.05mm,故测量结果为:
4mm+5×0.05mm=4.25mm=0.425cm
(2)[2]小物块通过光电门的速度为,由运动规律得
故应作出图像;
(3)[3]由可得:
该直线的斜率为k,故动摩擦因素的表达式为。
15.(1)20m/s;(2)28.2m/s
【解析】
【详解】
试题分析:(1)由:
得:
(2)由
考点:平抛运动的规律.
16.
【解析】
【详解】
设每个纸箱的质量为m,与地面之间的摩擦因数为μ,推力为F,则对n个纸箱的整体:;
对最前面的纸箱:;
解得.
17.(1)25m/s(2)
【解析】
【详解】
(1)从开始运动到打开降落伞过程,运动员下降高度为
由数学知识可知,运动员打开降落伞前运动的位移大小:
运动员从开始运动到打开降落伞过程中的平均速度大小:
(2)设运动员做匀加速直线运动的加速度大小为a
运动员做匀加速直线运动的位移:
运动员做匀速直线运动的位移:
得:
18.2.0m/s2;360N.
【解析】
【详解】
以人与吊板整体为研究对象,分析受力如图1所示,根据牛顿第二定律得:
2F绳-(m人+m板)g=(m人+m板)a
代入解得:a=2.0m/s2
再以吊板为研究对象,分析受力如图2所示,得到:F绳-FN-m板g=m板a
代入解得:FN=360N
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