重庆市九龙坡区2022-2023学年高一下学期物理入学联考试卷

文档属性

名称 重庆市九龙坡区2022-2023学年高一下学期物理入学联考试卷
格式 zip
文件大小 3.4MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2023-02-24 12:00:49

文档简介

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重庆市九龙坡区2022-2023学年高一下学期物理入学联考试卷
一、单选题
1.(2023高一下·九龙坡开学考)蹦极是1997年传入我国的一项非常刺激的户外休闲活动,深受年轻人喜爱。某同学在一次蹦极挑战时,这样描述他从高台上往下跳的感觉:“这一瞬间,大地向我迎面扑来……”,则在运动过程中,他选取的参考系是(  )
A.树木 B.自己 C.跳台 D.地面
2.(2023高一下·九龙坡开学考)2021年12月20日,在第15届国际泳联世界短池游泳锦标赛“跳水表演赛”中,我国著名跳水运动员全红婵首次挑战10米台“跳海”,再度上演“水花消失术”。如图所示,在全红婵跳水过程中,下列说法中正确的是(  )
A.研究她在空中做翻转动作时,可将其视为质点
B.起跳时,全红婵受到的支持力是由脚部的形变产生的
C.在空中上升阶段,仅受重力和空气阻力
D.起跳后到达最高点时刚好处于平衡状态
3.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度时,车网里的石块就会滑下,下列说法中正确的(  )
A.自卸车车厢倾斜度变大,石块对车厢的压力增大
B.自卸车车厢倾斜度变大,车厢与石块的动摩擦因数不变
C.自卸车车厢倾斜度变大,车厢对石块的摩擦力不变
D.石块下滑时受到车厢的摩擦力大于其重力沿车厢面方向的分力
4.(2023高一下·九龙坡开学考)重庆轻轨和地铁不断完备,极大改善了城市交通的拥堵。某学生为了调研轨道交通运行的平稳性,将装有水的碗置于轻轨列车车厢地板上,当列车向右制动(减速)时,碗里水面形状接近于(  )
A. B.
C. D.
5.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,下列说法中正确的是(  )
A.电梯匀速上行时,乘客观察到弹簧长度减小
B.电梯匀速下行时,乘客观察到弹簧长度减小
C.电梯从底楼向上启动时,乘客观察到弹簧长度减小
D.电梯从顶楼向下启动时,乘客观察到弹簧长度减小
6.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”,两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者赢。若绳子质量不计,冰面完全光滑,下列说法中正确的是(  )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则乙将赢得“拔河”比赛的胜利
D.若甲的质量比乙大,则甲将赢得“拔河”比赛的胜利
7.(2023高一下·九龙坡开学考)一物体从足够高的地方以某一很小的初速度向下抛出,除受到重力作用外,还受到一个与运动方向相反的空气阻力的作用,空气阻力f的大小与物体速度v的关系为:(k为常量)。从物体被抛出时开始计时,其下落速度随时间变化的图像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(2023高一下·九龙坡开学考)雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,忽略空气的阻力下述说法中正确的是(  )
A.风速越大,雨滴下落时间越长
B.风速越大,雨滴着地时速度越大
C.雨滴下落时间与风速无关
D.雨滴着地速度与风速无关
三、单选题
9.(2023高一下·九龙坡开学考)最近,一段特殊的“飙车”视频红遍网络,也让我们中国人倍感自豪。视频中,一辆和谐号和一辆复兴号在两条并排的直线铁轨上同向“狂飙”,你追我赶,其运动的图像如图所示,时,两车车头刚好并排,则(  )
A.复兴号的最大速度为66m/s B.32s末两车头再次并排
C.24s末两车头相距最远为48m D.10s末和谐号的速度为50m/s
四、多选题
10.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示为一半球形的坑,坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面内。两位同学分别在M、N两点,同时将甲、乙两小球分别以、的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑壁上Q点,Q、是半球上的两个对称点(如图),已知,忽略空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.两球抛出的速率之比为
B.从N点水平抛出的小球,控制抛出速度的大小,小球有可能垂直砸到坑壁上
C.两球同时落在Q点与同时落在点,两次抛出两球的速率之和相等
D.若抛出时两球速度大小相等,且两球恰好相碰于坑壁上,则两球在空中运动时间最长
五、实验题
11.(2020高一上·长沙期中)小明用如图所示装置测量重力加速度,用电磁打点计时器(频率为50Hz)打出纸带的一部分如图所示.
(1)由打出的纸带可判断,实验时小明是用手拿着纸带的   (选填“A”或“B”)端由静止释放的.
(2)本实验   (选填“需要”或“不需要”)用天平测重物的质量.
(3)纸带上所打点1至9均为计时点,用刻度尺测得1、2两点之间的距离x12=4.56cm,7、8两点之间的距离x78=2.23cm,结合这两个数据可以算出当地重力加速度为   m/s2(保留三位有效数字).
12.(2023高一下·九龙坡开学考)在“探究平抛运动规律”的实验中,某同学将斜槽固定在桌子边缘,将贴有坐标纸的方木板靠近斜槽固定,坐标纸的横线与小球出射方向平行。正确调整好装置后开始实验,让小球从斜槽上某一位置滚下,用频闪照相机记录下小球在不同时刻的位置,如图中a,b、c、d所示,用刻度尺测得方格纸每格边长为。(g取)
(1)下列关于本实验的说法正确的是______;
A.调节斜槽的末端切线沿水平方向
B.斜槽一定要光滑
C.贴有方格纸的木板必须竖直固定
D.小球下落过程中不能与方格纸接触
(2)小球离开斜槽末端的速度大小为   m/s;
(3)小球经过b点时的速度大小为   m/s。
六、解答题
13.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,倾角为斜面固定在地面上,一质量为M=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于木块上,使之能沿斜面向上做匀速运动。已知,,g取,求:
(1)木块与斜面的动摩擦因数为;
(2)水平向右的恒力F的大小。
14.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,有一固定在水平桌面上的轨道ABC,AB段粗糙,与水平面间的夹角,BC段光滑,C点是桌子边缘上的点,桌高。现将一小滑块(可视为质点)从斜面顶端A处由静止释放,小滑块与AB间的动摩擦因数,小滑块经过B处前后瞬间的速率不变,小滑块最后落在与C点间水平距离x=1.2m的D点处。不计空气阻力,g取,,。求:
(1)小滑块在AB段运动时的加速度大小;
(2)小滑块到达B处时的速度大小;
(3)轨道AB段的长度L。(保留两位有效数字)
15.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,水平传送带和平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,传送带两轮轴间长度为,平板长度,传送带始终保持以速度v匀速运动。现将一物块(可视为质点)轻放在传送带左端,一段时间后平稳地滑上平板。物块与传送带之间的动摩擦因数,物块与平板、平板与水平地面之间的动摩擦因数分别为、,物块和平板的质量均为m=2kg,g取。求:
(1)若v=5m/s,求物块通过传送带的时间t;
(2)若v=8m/s,求物块离开平板时的速度大小;
(3)若物块恰好不从平板上掉下,求v的大小。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】该同学感觉大地朝他迎面扑来,所选取的参考系是自己。
故答案为:B。
【分析】参考系的选择具有任意性,结合参考系的选择进行分析判断。
2.【答案】C
【知识点】形变与弹力;质点
【解析】【解答】A.当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,物体就可以看成质点,研究运动员的翻转动作时,其大小形状对所研究的问题有影响,不能忽略,所以运动员不能看成质点,A不符合题意;
B.起跳时,运动员受到的支持力是由跳板发生形变产生的,B不符合题意;
C.在空中上升阶段,受重力和空气阻力,C符合题意;
D.到达最高点时只受重力,具有竖直向下的重力加速度,而不是平衡状态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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,受力物体的弹力是由于施力物体发生形变产生,当物体处于平衡状态时合力为零。
3.【答案】B
【知识点】受力分析的应用;力的分解;共点力的平衡
【解析】【解答】A.由力的分解知识可知,车厢与石块间的正压力为FN=Gcosθ,所以自卸车车厢倾角越大,车厢与石块间的正压力逐渐减小,A不符合题意;
B.石块与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与倾角无关,B符合题意;
C.在下滑前,石块处于平衡状态,则有f=mgsinθ,所以自卸车车厢倾角越大,车厢与石块间的摩擦力逐渐增大,C不符合题意;
D.石块开始下滑时,处于非平衡状态,石块滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据受力分析以及力的分解得出车厢与石块间正压力的变化情况,在下滑前利用共点力平衡得出车厢与石块间摩擦力的变化情况。
4.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】当列车向右减速时,其加速度方向应向左,合力方向向左,所以碗中的水也具有向左的加速度。
故答案为:A。
【分析】当av反向时做减速,利用牛顿第二定律得出加速度和合力方向相同。
5.【答案】D
【知识点】胡克定律;受力分析的应用;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.设弹簧原长为 ,电梯静止时,小铁球受力平衡,满足 ,此时弹簧长度为 ,电梯匀速上行或下行时,小铁球仍然受力平衡,满足 ,可知弹簧的伸长量 ,所以乘客观察到弹簧长度保持不变,AB不符合题意;
C.电梯从底楼向上启动时,小球的加速度竖直向上,有 ,可知此时弹簧的长度为 ,所以,乘客观察到弹簧长度变大,C不符合题意;
D.电梯从顶楼向下启动时,小球的加速度竖直向下,有 ,可知此时弹簧的形变量 ,此时弹簧长度为 ,所以,乘客观察到弹簧长度减小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对小铁球进行受力分析,根据共点力平衡以及胡克定律得出弹簧长度的变化情况,电梯从底楼向上启动和电梯从顶楼向下启动时利用牛顿第二定律得出弹簧长度的变化情况。
6.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,A不符合题意;
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力同时作用在同一物体(绳子)上,不是作用力与反作用力,B不符合题意;
CD.因两人受到的力大小相等,根据 可知,质量大的加速度小,则若甲的质量比乙大,则甲加速度较小,乙加速度较大,乙会先越过分界线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据作用力和反作用力得出甲对绳的拉力和绳对甲的拉力,作用力和反作用力大小相等方向相反,作用在一条直线上,利用牛顿第二定律得出谁赢比赛。
7.【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】物体被抛出后,竖直方向速度越来越大,受到的阻力越来越大,当阻力等于重力时,物体受力平衡,作匀速直线运动。
故答案为:C。
【分析】对物体进行受力分析,根据速度的变化情况以及阻力的变化情况得出物体的运动情况。
8.【答案】B,C
【知识点】自由落体运动;运动的合成与分解
【解析】【解答】AC.由运动的独立性可知,雨滴下落的时间只与下落的高度有关,故保持不变,A不符合题意,C符合题意;
BD.落地时竖直方向的速度保持不变,风速越大,水平方向速度越大,故雨滴着地时合速度越大,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】雨滴下落过程竖直方向做自由落体运动,结合速度的合成得出下落时间和风速的关系以及合速度的变化情况。
9.【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;运动学v-t 图像
【解析】【解答】A.复兴号在8s到32s做匀加速直线运动, 图像斜率表示加速度,则 ,在32s速度达到最大,则 ,A符合题意;
B. 图像面积表示位移,在32s末时,复兴号的位移为 ,和谐号的位移为 , 时,两车车头刚好并排,32s末两车位移不相等,所以两车头没有并排,B不符合题意;
C.24s末两车头相距为 ,在0s到24s两车慢慢变远,和谐号领先,24s后复兴号慢慢追上,再往后再次越来越远,所以24s处并不是相距最远的时刻,C不符合题意;
D.10s末和谐号的速度为 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【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速度与时间的关系32s末的速度和10s末的速度。
10.【答案】A,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.由于两球抛出的高度相等,则运动时间相等 , ,由几何关系可知 ,所以两球抛出的速率之比为 ,A符合题意;
B.若仅从N点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球垂直坑壁落入坑中的A点,则由平抛运动速度的反向延长线OA过水平位移的中点可知,而O点不可能是水平位移的中点,故小球不可能垂直坑壁落入坑中,B不符合题意;
C.要使两小球落在坑中的同一点,必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径,即 ,Q、 是半球上的两个对称点,它们距离水平面的竖直高度相同,故t相同,所以两球抛出的速率之和相等,C符合题意;
D.由 可知,小球下落的竖直高度越大,在空中运动时间越长,故小球打在半球形的坑的最低点(O点正下方的坑壁)时,其在空中运动时间最长。若两小球都砸到这一点,则有 ,故两小球抛出时速度大小相等,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】两球抛出后根据水平方向的匀速直线运动得出两球抛出的速率之比,结合竖直方向的自由落体运动得出两球在空中运动时间的长短。
11.【答案】(1)A
(2)不需要
(3)9.71
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】(1) 重物拉着纸带运动的过程中,相等时间间隔内位移越来越大,知实验纸带的B端与重物相连接,那么验时小明拿着纸带的A端;(2)由于本实验只通过纸带计算加速度,所以不需要测物体的质量;(3) 根据逐差法得:
【分析】(1)由于纸带间隔逐渐变大所以小明是拿着A端由静止释放的;
(2)利用纸带测量加速度的大小不需要使用天平测量质量的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小。
12.【答案】(1)A;C;D
(2)2
(3)2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.调节斜槽的末端切线沿水平方向,以保证小球做平抛运动,A符合题意;
B.斜槽不一定要光滑,只要让小球从斜槽的同一位置由静止开始运动,使得每次实验到达斜槽末端的速度相等即可,B不符合题意;
C.小球的运动轨迹在同一竖直平面内,贴有方格纸的木板必须竖直固定,C符合题意;
D.小球在下落过程中不能与方格纸相接触,否则由于摩擦或碰撞会改变小球平抛运动的轨迹,D符合题意。
故答案为:ACD。
(2)由 h=g t2可知,可知实验中频闪照相机拍照的时间间隔为 ,小球平抛的初速度为
(3)小球经过b点的竖直速度 ,经过b点时的速度大小为
【分析】(1)根据 “探究平抛运动规律”的实验 原理得出关于该实验的正确说法;
(2)根据匀变速直线运动相同时间将内的位移差得出照相机的拍照时间间隔,结合匀速直线运动的规律得出小球水平抛出时的初速度;
(3)根据匀变速直线运动的相同时间间隔内的位移差以及速度的合成得出经过b点时的速度。
13.【答案】(1)解:木块匀速下滑时,分析木块受力,将木块所受重力分解如下图所示
木块匀速下滑,沿斜面方向有
(2)解:水平向右的恒力F作用后,物体匀速上滑,分析物体受力并将重力与恒力F沿斜面和垂直于斜面两个方向分解如下图所示
沿斜面方向有
垂直于斜面方向有
代入数据解得F=240N
【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)木块匀速下滑时对木块进行受力分析,根据共点力平衡得出木块与斜面的动摩擦因数 ;
(2) 水平向右的恒力F作用后 ,对五块进行受力分析,根据共点力平衡得出水平向右的恒力F的大小。
14.【答案】(1)解:小物块从A到B过程中,由牛顿第二定律有mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得a=6.5m/s2
(2)解:小物块从B向右匀速运动,自C点水平抛出,由平抛运动规律,竖直方向
水平方向x=vBt
解得vB=3m/s
(3)解:小物块从A到B,由运动学公式,有
代入数据解得L=0.69m
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系;平抛运动
【解析】【分析】(1) 小物块从A到B过程中,由牛顿第二定律 得出加速度的大小;
(2)从 C点水平抛出 后做平抛运动,结合平抛运动的规律得出B处速度的大小;
(3)利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出轨道AB段的长度 。
15.【答案】(1)解:传送带上,分析滑块受力,由牛顿第二定律得 ,
若v=5m/s,假设物块能与传送带共速,则有 ,
此过程的位移
由此可知,若v=5m/s,求物块通过传送带的时间
t=t0=1s
(2)解:若v=8m/s,由(1)可知物体匀加速通过传送带,末速度为
之后物体滑上平板向右做匀减速运动,有 ,
分析平板受力,有 ,
平板向右做匀加速运动,设物块以速度v2滑出平板,滑块在平板上的运动时间为t2,则有
解得 ,
(3)解:若物块恰好不从平板上掉下,则有滑块运动到平板右端时恰好与平板共速,设滑块滑上平板直至与平板共速所用时间为t3,滑块离开传送带时的速度为 ,由速度关系得
由位移关系得
联立解得 ,
由(1)问可知,滑块在传送带上的加速度为5m/s2,若滑块在传送带上一直加速获得的速度为 ,故若物块恰好不从平板上掉下,传送带速度v的大小应为4m/s。
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】(1)在传送带上,根据牛顿第二定律以及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物块与传送嗲共速过程的位移,从而得出v=5m/s物块通过传送带的时间;
(2)若v=8m/s 时根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的位移与时间的关系以及速度与时间的关系得出物块离开平板时的速度 ;
(3)利用匀变速直线运动的位移与时间的关系以及速度与时间的关系得出 物块恰好不从平板上掉下 的v。
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重庆市九龙坡区2022-2023学年高一下学期物理入学联考试卷
一、单选题
1.(2023高一下·九龙坡开学考)蹦极是1997年传入我国的一项非常刺激的户外休闲活动,深受年轻人喜爱。某同学在一次蹦极挑战时,这样描述他从高台上往下跳的感觉:“这一瞬间,大地向我迎面扑来……”,则在运动过程中,他选取的参考系是(  )
A.树木 B.自己 C.跳台 D.地面
【答案】B
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】该同学感觉大地朝他迎面扑来,所选取的参考系是自己。
故答案为:B。
【分析】参考系的选择具有任意性,结合参考系的选择进行分析判断。
2.(2023高一下·九龙坡开学考)2021年12月20日,在第15届国际泳联世界短池游泳锦标赛“跳水表演赛”中,我国著名跳水运动员全红婵首次挑战10米台“跳海”,再度上演“水花消失术”。如图所示,在全红婵跳水过程中,下列说法中正确的是(  )
A.研究她在空中做翻转动作时,可将其视为质点
B.起跳时,全红婵受到的支持力是由脚部的形变产生的
C.在空中上升阶段,仅受重力和空气阻力
D.起跳后到达最高点时刚好处于平衡状态
【答案】C
【知识点】形变与弹力;质点
【解析】【解答】A.当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或者影响很小,可以忽略不计时,物体就可以看成质点,研究运动员的翻转动作时,其大小形状对所研究的问题有影响,不能忽略,所以运动员不能看成质点,A不符合题意;
B.起跳时,运动员受到的支持力是由跳板发生形变产生的,B不符合题意;
C.在空中上升阶段,受重力和空气阻力,C符合题意;
D.到达最高点时只受重力,具有竖直向下的重力加速度,而不是平衡状态,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】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,受力物体的弹力是由于施力物体发生形变产生,当物体处于平衡状态时合力为零。
3.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度时,车网里的石块就会滑下,下列说法中正确的(  )
A.自卸车车厢倾斜度变大,石块对车厢的压力增大
B.自卸车车厢倾斜度变大,车厢与石块的动摩擦因数不变
C.自卸车车厢倾斜度变大,车厢对石块的摩擦力不变
D.石块下滑时受到车厢的摩擦力大于其重力沿车厢面方向的分力
【答案】B
【知识点】受力分析的应用;力的分解;共点力的平衡
【解析】【解答】A.由力的分解知识可知,车厢与石块间的正压力为FN=Gcosθ,所以自卸车车厢倾角越大,车厢与石块间的正压力逐渐减小,A不符合题意;
B.石块与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与倾角无关,B符合题意;
C.在下滑前,石块处于平衡状态,则有f=mgsinθ,所以自卸车车厢倾角越大,车厢与石块间的摩擦力逐渐增大,C不符合题意;
D.石块开始下滑时,处于非平衡状态,石块滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据受力分析以及力的分解得出车厢与石块间正压力的变化情况,在下滑前利用共点力平衡得出车厢与石块间摩擦力的变化情况。
4.(2023高一下·九龙坡开学考)重庆轻轨和地铁不断完备,极大改善了城市交通的拥堵。某学生为了调研轨道交通运行的平稳性,将装有水的碗置于轻轨列车车厢地板上,当列车向右制动(减速)时,碗里水面形状接近于(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】当列车向右减速时,其加速度方向应向左,合力方向向左,所以碗中的水也具有向左的加速度。
故答案为:A。
【分析】当av反向时做减速,利用牛顿第二定律得出加速度和合力方向相同。
5.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,下列说法中正确的是(  )
A.电梯匀速上行时,乘客观察到弹簧长度减小
B.电梯匀速下行时,乘客观察到弹簧长度减小
C.电梯从底楼向上启动时,乘客观察到弹簧长度减小
D.电梯从顶楼向下启动时,乘客观察到弹簧长度减小
【答案】D
【知识点】胡克定律;受力分析的应用;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【解答】AB.设弹簧原长为 ,电梯静止时,小铁球受力平衡,满足 ,此时弹簧长度为 ,电梯匀速上行或下行时,小铁球仍然受力平衡,满足 ,可知弹簧的伸长量 ,所以乘客观察到弹簧长度保持不变,AB不符合题意;
C.电梯从底楼向上启动时,小球的加速度竖直向上,有 ,可知此时弹簧的长度为 ,所以,乘客观察到弹簧长度变大,C不符合题意;
D.电梯从顶楼向下启动时,小球的加速度竖直向下,有 ,可知此时弹簧的形变量 ,此时弹簧长度为 ,所以,乘客观察到弹簧长度减小,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】对小铁球进行受力分析,根据共点力平衡以及胡克定律得出弹簧长度的变化情况,电梯从底楼向上启动和电梯从顶楼向下启动时利用牛顿第二定律得出弹簧长度的变化情况。
6.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”,两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者赢。若绳子质量不计,冰面完全光滑,下列说法中正确的是(  )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则乙将赢得“拔河”比赛的胜利
D.若甲的质量比乙大,则甲将赢得“拔河”比赛的胜利
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,A不符合题意;
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力同时作用在同一物体(绳子)上,不是作用力与反作用力,B不符合题意;
CD.因两人受到的力大小相等,根据 可知,质量大的加速度小,则若甲的质量比乙大,则甲加速度较小,乙加速度较大,乙会先越过分界线,故甲能赢得“拔河”比赛的胜利,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据作用力和反作用力得出甲对绳的拉力和绳对甲的拉力,作用力和反作用力大小相等方向相反,作用在一条直线上,利用牛顿第二定律得出谁赢比赛。
7.(2023高一下·九龙坡开学考)一物体从足够高的地方以某一很小的初速度向下抛出,除受到重力作用外,还受到一个与运动方向相反的空气阻力的作用,空气阻力f的大小与物体速度v的关系为:(k为常量)。从物体被抛出时开始计时,其下落速度随时间变化的图像可能是图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】物体被抛出后,竖直方向速度越来越大,受到的阻力越来越大,当阻力等于重力时,物体受力平衡,作匀速直线运动。
故答案为:C。
【分析】对物体进行受力分析,根据速度的变化情况以及阻力的变化情况得出物体的运动情况。
二、多选题
8.(2023高一下·九龙坡开学考)雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,忽略空气的阻力下述说法中正确的是(  )
A.风速越大,雨滴下落时间越长
B.风速越大,雨滴着地时速度越大
C.雨滴下落时间与风速无关
D.雨滴着地速度与风速无关
【答案】B,C
【知识点】自由落体运动;运动的合成与分解
【解析】【解答】AC.由运动的独立性可知,雨滴下落的时间只与下落的高度有关,故保持不变,A不符合题意,C符合题意;
BD.落地时竖直方向的速度保持不变,风速越大,水平方向速度越大,故雨滴着地时合速度越大,B符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】雨滴下落过程竖直方向做自由落体运动,结合速度的合成得出下落时间和风速的关系以及合速度的变化情况。
三、单选题
9.(2023高一下·九龙坡开学考)最近,一段特殊的“飙车”视频红遍网络,也让我们中国人倍感自豪。视频中,一辆和谐号和一辆复兴号在两条并排的直线铁轨上同向“狂飙”,你追我赶,其运动的图像如图所示,时,两车车头刚好并排,则(  )
A.复兴号的最大速度为66m/s B.32s末两车头再次并排
C.24s末两车头相距最远为48m D.10s末和谐号的速度为50m/s
【答案】A
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;运动学v-t 图像
【解析】【解答】A.复兴号在8s到32s做匀加速直线运动, 图像斜率表示加速度,则 ,在32s速度达到最大,则 ,A符合题意;
B. 图像面积表示位移,在32s末时,复兴号的位移为 ,和谐号的位移为 , 时,两车车头刚好并排,32s末两车位移不相等,所以两车头没有并排,B不符合题意;
C.24s末两车头相距为 ,在0s到24s两车慢慢变远,和谐号领先,24s后复兴号慢慢追上,再往后再次越来越远,所以24s处并不是相距最远的时刻,C不符合题意;
D.10s末和谐号的速度为 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【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速度与时间的关系32s末的速度和10s末的速度。
四、多选题
10.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示为一半球形的坑,坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面内。两位同学分别在M、N两点,同时将甲、乙两小球分别以、的速度沿图示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑壁上Q点,Q、是半球上的两个对称点(如图),已知,忽略空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.两球抛出的速率之比为
B.从N点水平抛出的小球,控制抛出速度的大小,小球有可能垂直砸到坑壁上
C.两球同时落在Q点与同时落在点,两次抛出两球的速率之和相等
D.若抛出时两球速度大小相等,且两球恰好相碰于坑壁上,则两球在空中运动时间最长
【答案】A,C,D
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】A.由于两球抛出的高度相等,则运动时间相等 , ,由几何关系可知 ,所以两球抛出的速率之比为 ,A符合题意;
B.若仅从N点水平抛出小球,改变小球抛出的速度,小球垂直坑壁落入坑中的A点,则由平抛运动速度的反向延长线OA过水平位移的中点可知,而O点不可能是水平位移的中点,故小球不可能垂直坑壁落入坑中,B不符合题意;
C.要使两小球落在坑中的同一点,必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径,即 ,Q、 是半球上的两个对称点,它们距离水平面的竖直高度相同,故t相同,所以两球抛出的速率之和相等,C符合题意;
D.由 可知,小球下落的竖直高度越大,在空中运动时间越长,故小球打在半球形的坑的最低点(O点正下方的坑壁)时,其在空中运动时间最长。若两小球都砸到这一点,则有 ,故两小球抛出时速度大小相等,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】两球抛出后根据水平方向的匀速直线运动得出两球抛出的速率之比,结合竖直方向的自由落体运动得出两球在空中运动时间的长短。
五、实验题
11.(2020高一上·长沙期中)小明用如图所示装置测量重力加速度,用电磁打点计时器(频率为50Hz)打出纸带的一部分如图所示.
(1)由打出的纸带可判断,实验时小明是用手拿着纸带的   (选填“A”或“B”)端由静止释放的.
(2)本实验   (选填“需要”或“不需要”)用天平测重物的质量.
(3)纸带上所打点1至9均为计时点,用刻度尺测得1、2两点之间的距离x12=4.56cm,7、8两点之间的距离x78=2.23cm,结合这两个数据可以算出当地重力加速度为   m/s2(保留三位有效数字).
【答案】(1)A
(2)不需要
(3)9.71
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】(1) 重物拉着纸带运动的过程中,相等时间间隔内位移越来越大,知实验纸带的B端与重物相连接,那么验时小明拿着纸带的A端;(2)由于本实验只通过纸带计算加速度,所以不需要测物体的质量;(3) 根据逐差法得:
【分析】(1)由于纸带间隔逐渐变大所以小明是拿着A端由静止释放的;
(2)利用纸带测量加速度的大小不需要使用天平测量质量的大小;
(3)利用逐差法可以求出加速度的大小。
12.(2023高一下·九龙坡开学考)在“探究平抛运动规律”的实验中,某同学将斜槽固定在桌子边缘,将贴有坐标纸的方木板靠近斜槽固定,坐标纸的横线与小球出射方向平行。正确调整好装置后开始实验,让小球从斜槽上某一位置滚下,用频闪照相机记录下小球在不同时刻的位置,如图中a,b、c、d所示,用刻度尺测得方格纸每格边长为。(g取)
(1)下列关于本实验的说法正确的是______;
A.调节斜槽的末端切线沿水平方向
B.斜槽一定要光滑
C.贴有方格纸的木板必须竖直固定
D.小球下落过程中不能与方格纸接触
(2)小球离开斜槽末端的速度大小为   m/s;
(3)小球经过b点时的速度大小为   m/s。
【答案】(1)A;C;D
(2)2
(3)2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)A.调节斜槽的末端切线沿水平方向,以保证小球做平抛运动,A符合题意;
B.斜槽不一定要光滑,只要让小球从斜槽的同一位置由静止开始运动,使得每次实验到达斜槽末端的速度相等即可,B不符合题意;
C.小球的运动轨迹在同一竖直平面内,贴有方格纸的木板必须竖直固定,C符合题意;
D.小球在下落过程中不能与方格纸相接触,否则由于摩擦或碰撞会改变小球平抛运动的轨迹,D符合题意。
故答案为:ACD。
(2)由 h=g t2可知,可知实验中频闪照相机拍照的时间间隔为 ,小球平抛的初速度为
(3)小球经过b点的竖直速度 ,经过b点时的速度大小为
【分析】(1)根据 “探究平抛运动规律”的实验 原理得出关于该实验的正确说法;
(2)根据匀变速直线运动相同时间将内的位移差得出照相机的拍照时间间隔,结合匀速直线运动的规律得出小球水平抛出时的初速度;
(3)根据匀变速直线运动的相同时间间隔内的位移差以及速度的合成得出经过b点时的速度。
六、解答题
13.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,倾角为斜面固定在地面上,一质量为M=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于木块上,使之能沿斜面向上做匀速运动。已知,,g取,求:
(1)木块与斜面的动摩擦因数为;
(2)水平向右的恒力F的大小。
【答案】(1)解:木块匀速下滑时,分析木块受力,将木块所受重力分解如下图所示
木块匀速下滑,沿斜面方向有
(2)解:水平向右的恒力F作用后,物体匀速上滑,分析物体受力并将重力与恒力F沿斜面和垂直于斜面两个方向分解如下图所示
沿斜面方向有
垂直于斜面方向有
代入数据解得F=240N
【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)木块匀速下滑时对木块进行受力分析,根据共点力平衡得出木块与斜面的动摩擦因数 ;
(2) 水平向右的恒力F作用后 ,对五块进行受力分析,根据共点力平衡得出水平向右的恒力F的大小。
14.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,有一固定在水平桌面上的轨道ABC,AB段粗糙,与水平面间的夹角,BC段光滑,C点是桌子边缘上的点,桌高。现将一小滑块(可视为质点)从斜面顶端A处由静止释放,小滑块与AB间的动摩擦因数,小滑块经过B处前后瞬间的速率不变,小滑块最后落在与C点间水平距离x=1.2m的D点处。不计空气阻力,g取,,。求:
(1)小滑块在AB段运动时的加速度大小;
(2)小滑块到达B处时的速度大小;
(3)轨道AB段的长度L。(保留两位有效数字)
【答案】(1)解:小物块从A到B过程中,由牛顿第二定律有mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得a=6.5m/s2
(2)解:小物块从B向右匀速运动,自C点水平抛出,由平抛运动规律,竖直方向
水平方向x=vBt
解得vB=3m/s
(3)解:小物块从A到B,由运动学公式,有
代入数据解得L=0.69m
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系;平抛运动
【解析】【分析】(1) 小物块从A到B过程中,由牛顿第二定律 得出加速度的大小;
(2)从 C点水平抛出 后做平抛运动,结合平抛运动的规律得出B处速度的大小;
(3)利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出轨道AB段的长度 。
15.(2023高一下·九龙坡开学考)如图所示,水平传送带和平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,传送带两轮轴间长度为,平板长度,传送带始终保持以速度v匀速运动。现将一物块(可视为质点)轻放在传送带左端,一段时间后平稳地滑上平板。物块与传送带之间的动摩擦因数,物块与平板、平板与水平地面之间的动摩擦因数分别为、,物块和平板的质量均为m=2kg,g取。求:
(1)若v=5m/s,求物块通过传送带的时间t;
(2)若v=8m/s,求物块离开平板时的速度大小;
(3)若物块恰好不从平板上掉下,求v的大小。
【答案】(1)解:传送带上,分析滑块受力,由牛顿第二定律得 ,
若v=5m/s,假设物块能与传送带共速,则有 ,
此过程的位移
由此可知,若v=5m/s,求物块通过传送带的时间
t=t0=1s
(2)解:若v=8m/s,由(1)可知物体匀加速通过传送带,末速度为
之后物体滑上平板向右做匀减速运动,有 ,
分析平板受力,有 ,
平板向右做匀加速运动,设物块以速度v2滑出平板,滑块在平板上的运动时间为t2,则有
解得 ,
(3)解:若物块恰好不从平板上掉下,则有滑块运动到平板右端时恰好与平板共速,设滑块滑上平板直至与平板共速所用时间为t3,滑块离开传送带时的速度为 ,由速度关系得
由位移关系得
联立解得 ,
由(1)问可知,滑块在传送带上的加速度为5m/s2,若滑块在传送带上一直加速获得的速度为 ,故若物块恰好不从平板上掉下,传送带速度v的大小应为4m/s。
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】(1)在传送带上,根据牛顿第二定律以及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物块与传送嗲共速过程的位移,从而得出v=5m/s物块通过传送带的时间;
(2)若v=8m/s 时根据牛顿第二定律以及匀变速直线运动的位移与时间的关系以及速度与时间的关系得出物块离开平板时的速度 ;
(3)利用匀变速直线运动的位移与时间的关系以及速度与时间的关系得出 物块恰好不从平板上掉下 的v。
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