高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题4
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)南宁市交警部门在创建文明活动中开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,汽车以的速度匀速行驶,有一位老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离人行道停车线。该车减速时的加速度大小为。则下列说法中正确的是
A. 如果驾驶员立即刹车制动,则时,汽车离停车线的距离为
B. 如果在距停车线处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
C. 如果驾驶员的反应时间为,汽车刚好能在停车线处停下
D. 如果驾驶员的反应时间为,汽车刚好能在停车线处停下
2.(6分)一物体从长为的斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当它运动到点时的时间恰好为整个下滑过程时间的一半,则点离斜面顶端的距离为
A. B. C. D.
3.(6分)如图是做斜抛运动物体的轨迹,点是轨迹的最高点,是轨迹上等高的两个点.下列叙述中正确的是不计空气阻力
A. 物体在点速度为零
B. 物体在点速度与物体在点速度相同
C. 物体在点、点的水平速度均大于物体在点的速度
D. 物体在、、各点的加速度都相同
4.(6分)年月日时,全长米的“复兴号”次列车从北京南站站台准时发车,于时分抵达上海虹桥站。已知“复兴号”次列车运行时的速度可达到,下列说法正确的是
A. 北京南站到上海虹桥站的距离为
B. 题述中“”是次列车运行的平均速度
C. “复兴号”次列车任何情况下都不能被视为质点
D. 题述中“时”“时分”指的都是时刻
5.(6分)如图所示为甲、乙两辆车从同一位置由静止开始沿同一方向运动的速度时间图象,则下列判断正确的是
A. 时刻甲、乙两车相遇
B. 两辆车再次相遇前,时刻两车相距最远
C. 时刻甲车运动的加速度等于乙车运动的加速度
D. 时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
6.(6分)用一个水平力推放在地面上的木箱,但没有推动,则下列判断正确的是
A. 水平推力小于木箱受到的摩擦力
B. 木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相反
C. 木箱越重,摩擦力越大
D. 木箱越重,最大静摩擦力越大,木箱越不容易被推动
7.(6分)如图是中国运动员黄珊汕在年伦敦奥运会女子蹦床比赛中的精彩镜头,黄珊汕在与蹦床接触的时候受到几对作用力与反作用力忽略空气阻力
A. 一对
B. 两对
C. 三对
D. 四对
8.(6分)牛顿在总结雷恩、沃利斯和惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一定律和牛顿第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是
A. 物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力
B. 物体对地面的压力和地面对物体的支持力相互平衡
C. 人推车前进,人对车的作用力大小大于车对人的作用力大小
D. 物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力大小与地面对物体的摩擦力大小始终相等
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)下列说法正确的是
A. 拔河比赛时,胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B. 马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C. 太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D. 用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对相互作用力
10.(6分)下列说法正确的是
A. 变速直线运动的速度是变化的
B. 平均速度即为速度的平均值
C. 瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度
D. 瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度
11.(6分)图是一款手机记录的某人跑步过程中的相关数据,根据图中提供的信息,下列说法正确的是
A. 在研究跑步过程中人的运动快慢时可以把人看作质点
B. 图中的“公里”表示此人运动的总位移大小
C. 图中的“::”表示此人跑完全程所用的总时间,结合图中的具体数据,可以计算出他全程的平均速度的大小
D. 图中的“”表示跑步过程中平均每公里的耗时,它能反应出此人跑步过程中的平均速率
12.(6分)如图所示,质量均为的小球,用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于点,在外力的作用下,小球,处于静止状态,若外力在竖直面内旋转仍然使两小球处于静止状态,且悬线与竖直方向的夹角保持不变,则外力的大小可能为
A. B. C. D.
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)某实验小组用如图所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.先让弹簧的最上端与标尺的零刻度对齐,测出不挂砝码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂上砝码,并逐个增加砝码.测出指针所指的标尺刻度即弹簧长度,所得数据下表所示.
砝码质量
标尺刻度
①根据所测数据,在坐标纸上通过描点作出弹簧指针的标尺刻度与砝码质量的关系曲线图
②以弹簧长度工为自变量,弹簧在弹性限度内弹力与的关系式是 ______ 系数保留一位小数根据该关系式,当所挂砝码质量为时,假设求得指针所指的标尺刻度为,在实验中指针所指的标尺刻度应该 ______ 填“大于”、“小于”或“约等于”
14.(5分)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验中,主要步骤是:
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.用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条拉长,结点到达某一位置,记录下点的位置,读出两个弹簧秤的示数.
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力和的图示,并用平行四边形定则求出合力;
E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,让结点到达点位置,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示.
F.比较力和的大小和方向,看他们是否相同,得出结论.
上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号是______
遗漏的内容分别是:______.
15.(5分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,打点计时器在纸带上依次打出一系列的点,,,,,…,相邻两点间的距离如图所示,两计时点时间间隔为,则打点时的瞬间,纸带的速度大小为 ______ ;纸带的加速度为 ______ ;结果保留三位有效数字
16.(5分)如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过后,又匀减速在平面上滑过后停下,测得,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为,在平面上滑行的加速度大小为,则:为______。
17.(5分)在做“验证力的平行四边形定则”的实验时,其中为固定橡皮筋的图钉,为橡皮筋与细绳的结点,和为细绳,图乙是在白纸上根据实验数据画出的图.
在本实验的操作中,下列说法中正确的是 ______
A.同一次实验中, &Ogr;点位置不允许变动
B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和 &Ogr;点的位置
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到 &Ogr;点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,后调节另一弹簧测力计
图乙做出的与两力中,方向一定沿方向的是 ______ .
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。
由图可得出点到点的距离是______。
由实验数据可得点的瞬时速度是______结果保留两位有效数字。
19.(9分)做“验证力的平行四边形定则”的实验时:
要使每次合力与分力产生相同的效果,必须 ______
A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置
B.每次把橡皮条拉直
C.每次准确读出弹簧测力计的示数
D.每次把橡皮条拉相同长度
在某次实验中,某同学的实验结果如图所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳结点的位置.图中 ______ 是力与的合力的实验值.
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)有一辆汽车沿笔直公路行驶,第内通过的距离,第内和第内各通过的距离,第内又通过的距离,第内反向通过的距离,求内的平均速度及后内的平均速度.
21.(20分)如图所示,工人用绳索拉铸件,铸件的质量是,铸件与地面间的动摩擦因数是工人用的力拉动铸件,从静止开始在水平面上前进,绳与水平方向的夹角为并保持不变,经后松手.求:
松手前铸件的加速度;
松手后铸件还能前进的距离.
22.(20分)如图所示,长、质量的木板静止放在水平面上,质量 的小物块可视为质点放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数,木板与地面间的动摩擦因数现对木板施加一水平向右的恒定拉力,取.
求使物块不掉下去的最大拉力物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
如果拉力恒定不变,则小物块所能获得的最大速度是多少?
23.(20分)一木箱静止在水平地面上,装货物后质量为,木箱与地面间的动摩擦因数为,某人以的力推箱,推力的方向与水平面成角斜向下取,
求:木箱的加速度;
第末木箱的速度。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:、汽车速度减为零的时间,则内的位移,汽车离停车线的距离:,故A错误;
B、因为汽车速度减为零的位移为,如果在距停车线处开始刹车制动,汽车不能在停车线处停下,故B错误;
C、如果驾驶员的反应时间为,则反应时间内的位移,汽车匀减速直线运动的位移为,则总位移为,汽车刚好能在停车线处停下,故C正确;
D、如果驾驶员的反应时间为,则反应时间内的位移,匀减速直线运动的位移为,则总位移为,汽车不能停在停车线处,故D错误。
故选:。
根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出汽车匀减速直线运动的位移。汽车在反应时间内做匀速直线运动,结合匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移判断汽车停在何处。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式、速度位移公式、位移时间公式,并能灵活运用,同时要注意刹车至停止时的末速度是。
2.【答案】C;
【解析】解:设下滑的加速度为,总时间为
由位移公式得:
点离斜面顶端的距离:
联立解得: 故ABD错误C正确。
故选:。
物体做出速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速运动的位移公式可求解。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式,并能熟练运用比例法求解。
3.【答案】D;
【解析】解:将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向匀速直线运动,竖直方向为匀减速直线运动.
A、点的竖直速度为零,水平速度不是零,从到物体做的是平抛运动,故C点的速度不为零,故A错误.
B、任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向,可知,点的速度斜向上,的速度斜向下,故B错误;
C、因物体在水平方向不受外力,水平初速度不变;故物体在点、点的水平分速度均等于物体在点的速度,故C错误;
D、平抛物体只受重力,故加速度等于重力加速度,是个常数,故D正确.
故选:.
将小物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向匀速直线运动,竖直方向为匀变速直线运动,结合竖直上抛运动的对称性判断.
本题关键抓住水平分运动是匀速直线运动和竖直分运动是竖直上抛运动来分析求解.明确水平方向速度大小不变;竖直方向做加速度为的变速运动.
4.【答案】D;
【解析】
题述中“”是次列车运行的瞬时速度大小,不能够确定北京南站到上海虹桥站的距离和路程;是否能够看出质点,关键看火车的长度对所研究的问题是否有影响来判断;题述中“时”“时分”指的都是时刻。
此题主要考查了质点的认识、位移与路程、时间与时刻、瞬时速度、平均速度等知识点。本题是基础题,考的是基本概念,难度不大。
题述中“”是次列车运行的瞬时速度大小,而平均速度大小未知,所以不能够确定北京南站到上海虹桥站的距离,故错误;
C.如果要求从北京南站到上海虹桥站的路程是,可以把火车看出是质点,因为这时火车的长度相对于总路程来说可以忽略不计,故错误;
D.题述中“时”“时分”指的都是时刻,故正确。
故选。
5.【答案】B;
【解析】解:、由图象与时间轴围成的面积表示位移,可知时刻,乙的位移大于甲的位移,两车没有相遇.故A错误;
B、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:甲乙两车在时刻面积差最大,所以相距最远,故B正确;
C、在速度时间图象中,斜率表示加速度,由图象可知在时刻甲质点运动的加速度大于乙的加速度,故C错误;
D、时间内,甲车的位移小于乙车的位移,时间相等,根据平均速度等于位移除以时间,所以甲的平均速度小于乙的平均速度,故D错误.
故选:
在速度时间图象中,斜率表示加速度,图象与时间轴围成的面积表示位移,平均速度等于位移除以时间.由此分析即可.
要求同学们能根据图象读出有用信息,知道速度图象的斜率表示加速度,“面积”表示位移.
6.【答案】D;
【解析】解:、因为用水平力推静止在水平地面上的箱子,没有推动,所以箱子处于静止状态,具有与推力方向相同的运动趋势;根据平衡条件可知,物体受到的合力为零;
在水平方向上所受的推力与摩擦力是一对平衡力,所以摩擦力等于推力,并且方向相反,故A错误;
B、木箱相对于地面的运动趋势的方向与水平力方向相同.故B错误;
C、木箱越重,最大静摩擦力越大,但摩擦力始终与推力等大反向.与木箱的重力无关.故C错误;
D、木箱越重,最大静摩擦力越大,木箱越不容易被推动.故D正确.
故选:
物体静止或做匀速直线运动时,处于平衡状态,所受到的力是一对平衡力;
二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
此题主要考查了二力平衡条件的应用,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,箱子处于静止状态即平衡状态,受力平衡,注意选项,它们的大小相同,但方向相反.
7.【答案】B;
【解析】
由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失。
与蹦床接触时,黄珊汕共受到两个力,即重力和蹦床对她的支持力,这两个力的反作用力分别是她对地球的引力和对蹦床的压力,故共有两对作用力和反作用力,故正确。
故选。
8.【答案】D;
【解析】通过牛顿第三定律可判知各选项中涉及到的力是作用力与反作用力的关系,利用作用力与反作用力的特点即可得知各选项的正误。
对牛顿第三定律的理解:内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,作用在相互作用的两个物体上,大小相等,方向相反. 说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用.物体之间的相互作用是通过力体现的.并且指出力的作用是相互的,有作用力必有反作用力.它们是作用在同一条直线上的,大小相等,方向相反. 另需要注意一下几点:作用力和反作用力是没有主次、先后之分.同时产生、同时消失. 这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消,不能进行合成. 作用力和反作用力必须是同一性质的力. 与参照系无关.注意区别作用力与反作用力、平衡力。
物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,作用力与反作用力同时发生,分别作用在两个相互作用的物体上,故、错误;
C.人推车前进,人对车的作用力与车对人的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等,故错误;
D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力,大小始终相等,故正确.
9.【答案】CD;
【解析】解:
A、拔河比赛时,胜方是因为脚与地面间摩擦力大些,不是拉对方的力大于输方拉对方的力。故A错误;
B、马能拉车前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力,不是马对车的拉力大于车对马的拉力。故B错误;
C、太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等,因为它们是一对作用力与反作用力,故C正确;
D、用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力是一对作用力与反作用力。故D正确;
故选:。
物体间力的作用是相互的,一对相互作用力的特点是:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个不同的物体上。而平衡力作用在同一物体,大小相等,方向相反。
根据物体间力的作用是相互的,相互作用力的特点之一大小相等,可做出解答。拔河其实比的是双方对地面的摩擦力,并不是他们的拉力。他们两边的拉力总是相等的,哪边的静摩擦力大,哪边就会获胜。
10.【答案】ACD;
【解析】解:、变速直线运动的速度一定是变化的;故A正确;
B、平均速度为位移与时间的比值;对于一般的曲线运动,平均速度不能用速度的平均值来表示;故B错误;
C、瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度;故C正确;
D、瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度;故D正确;
故选:.
速度是描述物体运动快慢的物理量,平均速度表示在某段时间内的位移与时间的比值,不能用速度的平均值来求;瞬时速度是指物体在某一瞬间或某一位置时的速度.
该题考查速度、平均速度及瞬时速度,要注意明确平均速度及瞬时速度的定义.
11.【答案】AD;
【解析】解:、人的大小和形状不会影响人运动的快慢,故可以看做质点,故正确;
、人的运动为曲线,公里表示人运动轨迹的大小,为路程,故错误;
、平均速度为位移与时间的比值,只知道路程不知道位移,故无法求得平均速度,故错误;
、图中的“”表示跑步过程中平均每公里的耗时,它能反应出此人跑步过程中的平均速率,故正确;
故选:。
物体的大小和形状不影响所研究的问题即可看做质点;时间是指两个时刻之间的间隔.平均速度为位移与时间的比值,平均速率为路程与时间的比值
此题主要考查对平均速度和平均速率的理解,关键是抓住定义即可判断
12.【答案】CD;
【解析】
本题是三力平衡问题中的动态分析问题,其中一个力大小和方向都不变,一个力方向不变、大小变,第三个力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,结合平行四边形定则作出力的图示,得到未知力的变化情况。
对两球整体受力分析,受重力,绳子的拉力以及拉力,三力平衡,将绳子的拉力和拉力合成,其合力与重力平衡,如图:
;
当拉力与绳子的拉力垂直时,拉力最小,最小值为,即;
由于拉力的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力最大值可以取到任意值;
故AB错误,CD正确。
故选CD。
13.【答案】 ;大于;
【解析】解:①根据实验数据在坐标纸上描出的点,如图.
②从图象可以看出在范围内弹力大小与弹簧伸长关系满足胡克定律
根据胡克定律得:
图线跟纵坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即弹簧的原长是,
所以弹簧在弹性限度内弹力与的关系式是,
根据该关系式,当所挂砝码质量为时,假设求得指针所指的标尺刻度为,
根据图象得出当所挂砝码质量大于时,弹簧指针的标尺刻度与砝码质量的关系曲线斜率增大,
所以在实验中指针所指的标尺刻度应该大于
故答案为:①如图
②,大于
该题考察了对于实验《探究弹力和弹簧伸长的关系》中,对弹力于弹簧长度变化关系的分析.图线跟坐标轴交点,表示弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.根据图象看哪一段满足线性关系,哪一段满足胡克定律.根据胡克定律求出劲度系数.
本题关键根据表格数据作图后结合胡克定律分析,要能明确图象的斜率的含义,基础题.
14.【答案】C;C中未记下两条细绳的方向.;
【解析】解:本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出.所以,实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示.中未记下两条细绳的方向;
故答案是:
中未记下两条细绳的方向.
本实验的目的是验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,根据实验目的和原理,分析遗漏的内容.
本实验关键理解实验原理,根据实验原理分析实验步骤中有无遗漏或缺陷.
15.【答案】1.10;2.00;
【解析】解:两计时点时间间隔为,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:;
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,
得:
故答案为:;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的中间时刻速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小.根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小.
利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.
16.【答案】2:1;
【解析】解:设滑雪运动员到达点的速度为,根据速度位移公式,
可得匀加速过程中有:
匀减速过程中有:
则:::
故答案为::。
在斜坡上匀加速直线运动的末速度等于在水平面上匀减速运动的初速度,结合速度位移公式得出加速度大小之比。
本题以滑雪运动员不借助雪杖为情境载体,考查了匀变速直线运动规律在实际问题中的应用,解决本题的关键是要抓住匀加速运动的末速度和匀减速运动的初速度相等,结合位移关系,运用速度位移公式进行求解。
17.【答案】A;F′;
【解析】解:、为了保证两根弹簧秤拉力的共同作用效果和一根弹簧秤的作用效果相同,点的位置不允许变动,故正确.
、实验时应记下拉力的大小、细线拉力的方向与橡皮筋与细绳结点的位置,故错误.
、两弹簧测力计的夹角不一定要等于度,故错误.
、实验时,不需要将弹簧测力计拉力最大量程,故错误.
故选:
与中,是由平行四边形得出的,而是通过实验方法得出的,其方向一定与橡皮筋的方向相同,一定与共线的是
故答案为:,
实验时应记下拉力的大小、细线拉力的方向与橡皮筋与细绳结点的位置;在实验中和分别由平行四边形定则及实验得出,明确理论值和实验值的区别即可正确答题.
在解决设计性实验时,一定先要通过分析题意找出实验的原理,通过原理即可分析实验中的方法及误差分析.知道理论值和实验值的区别.
18.【答案】4.20 0.13;
【解析】解:依据纸带刻度,可知,到的距离是。
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,为:
故答案为:;。
根据刻度尺读数的要求读出即可;
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。同时对于基本仪器的使用和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做,以加强基本仪器的了解。
19.【答案】A;F′;
【解析】解:要使每次合力与分力产生相同的效果,每次将橡皮条拉到同样的位置,即用一个力与用两个力的作用效果相同,故BCD错误,A正确;
故选:.
与合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值,而实验值是单独一个力拉点的时的值,因此是与合成的理论值,是与合成的实验值.
故答案为:;
该实验采用了“等效替代”法即要求两次拉橡皮筋时,要使橡皮筋产生的形变相同,即拉到同一位置.
用平行四边形画出来的是理论值,和橡皮筋同线的那个是合力的实验值.
“验证力的平行四边形定则”实验中,我们要知道分力和合力的效果是等同的,这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用,加强对基础实验理解.
20.【答案】解:由题意知汽车在第1秒内的位移是=5m,第2秒内的位移为=20m,第3秒内的位移为=20m,第4秒内的位移为=15m,第5秒内的位移为=-10m
所以物体在5s内的总位移为:x=++++=5+20+20+15+(-10)m=50m
所以5秒内的平均速度大小为:=;方向是汽车开始运动方向.
后2s内的位移为:x′=+=15+(-10)m=5m
后2s内的平均速度大小为:.方向是汽车第4s内运动方向.
答:5s内的平均速度大小为10m/s,方向是汽车开始运动方向.
后2s内的平均速度大小为2.5m/s.方向是第4s内汽车运动方向.;
【解析】
汽车在一条直线上运动,已知时间和位移,则根据运动方向可以得相应时间内的位移,根据平均速度定义式求解即可.
熟悉平均速度的计算式,以及位移的表达式是解决问题的关键.
21.【答案】解:(1)根据牛顿第二定律得,松手前铸件的加速度a==m/=1.3m/.
(2)松手时铸件的速度v=t=1.3×4m/s=5.2m/s,
松手后的加速度大小,
则松手后铸件还能滑行的距离x=.
答:(1)松手前铸件的加速度为1.3m/;
(2)松手后铸件还能前进的距离为5.408m.;
【解析】
对铸件分析,抓住竖直方向上合力为零,根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,结合速度时间公式求出松手时的速度,通过牛顿第二定律和速度位移公式求出继续前进的距离.
该题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题.
22.【答案】解:(1)物块刚好不掉下去,则物块与木板达到最大静摩擦力,且具有相同的最大加速度.对物块有牛顿第二定律得:
==μ1g=0.1×10m/=1 m/
对整体:F0-μ2(M+m)g=(M+m)
解得:F0=μ2(M+m)g+(M+m)=0.2×(3+1)×10+(3+1)×1N=12 N
(2)当拉力F=21 N>F0时,物块相对木板滑动.
由牛顿第二定律,F-μ1mg-μ2(M+m)g=M
得:木板的加速度:=4 m/
设小物块滑离时经历的时间为t,则:
-=L
解得:
此时有:=t=1×1m/s=1 m/s.
答:(1)求使物块不掉下去的最大拉力F0=12N
(2)如果拉力F=21N恒定不变,则小物块所能获得的最大速度是1m/s.;
【解析】
物块刚好不掉下去,物体与木板达到最大静摩擦力,且具有相同的最大加速度,根据牛顿第二定律求出最大加速度,对整体再根据牛顿第二定律即可求解的最大值;
当拉力时,物块相对木板滑动,根据牛顿第二定律求出木板的加速度,根据位移关系求出小物块滑离时经历的时间,进而求出滑出时的速度.
本题关键明确木块和木板的运动规律和受力特点,根据牛顿第二定律求解出加速度后根据运动学公式规律联立求解.
23.【答案】解:(1)对木箱受力分析,如图所示:
水平方向:Fcos37°-f=ma,
竖直方向:N-mg-Fsin37°=0,
其中:f=μN,
联立解得:a=0.72m/
(2)第2s末木箱的速度:v=at=0.72×2=1.44m/s;
答:(1)木箱的加速度为0.72m/;
(2)第2s末木箱的速度1.44m/s。;
【解析】
对物体的受力分析,根据竖直方向上平衡求出支持力的大小,从而根据滑动摩擦力公式求出摩擦力的大小;再据牛顿第二定律求出加速度。
结合速度公式求出物体运动的速度。
解决该题的关键是正确进行受力分析,能根据牛顿第二定律及正交分解列方程,注意在分析摩擦力是其正压力不等于重力;高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题8
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)某飞机着陆时的速度是,随后减速滑行,如果飞机的平均加速度大小是为了使飞机能够安全地停下来,则滑道的长度至少为
A. B. C. D.
2.(6分)在研究下述运动时,能把物体看作质点的是
A. 研究地球的扁率 B. 研究火车从长沙到郴州运行需要的时间
C. 研究篮球是否命中得分 D. 研究一列火车通过长江大桥所需的时间
3.(6分)关于力和运动的关系,以下说法正确的
A. 物体受到外力作用,其速度一定增大
B. 物体做曲线运动,说明其受到合外力为变力
C. 物体受到不变的合外力的作用,其加速度一定不变
D. 物体做匀速圆周运动,其受到的合外力为不变的力
4.(6分)一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时
A. 每节车厢末端经过观察者的速度之比是::::
B. 每节车厢过观察者所经历时间之比是::::
C. 经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是::::
D. 在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是::::
5.(6分)根据下表的一些运动物体的加速度相关数据,下列判断正确的是
一些运动物体的加速度
炮弹在炮筒中 赛车起步
跳伞者着落时 汽车起步 约
喷气式飞机着陆后滑行 无轨电车起步 约
汽车急刹车 旅客列车起步 约
A. 跑弹在炮筒中加速时惯性增大
B. 旅客列车起步时速度变化最小
C. 汽车急刹车时与无轨电车起步时相比,前者的加速度小
D. 跳伞者着陆时与喷气式飞机着陆后滑行相比,前者速度变化快
6.(6分)如图所示,边长为的正六边形中存在垂直该平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,点处的粒子源发出大量质量为、电荷量为的同种粒子,粒子的速度大小不同,方向始终垂直边且与磁场方向垂直.不计粒子的重力及粒子间的相互作用,当粒子的速度为时,粒子恰好经过点.下列说法正确的是
A. 经过点的粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B. 经过点的粒子在磁场中运动的时间为
C. 速度小于的粒子在磁场中的运动时间为
D. 速度大于的粒子一定打在边上
7.(6分)一列火车从车站开出后在平直轨道上行驶,头通过的路程是,头通过的路程是,头通过的路程是,则这列火车
A. 一定是匀速直线运动 B. 一定不是匀速直线运动
C. 可能是匀速直线运动 D. 以上均不正确
8.(6分)下列关于速度的说法中,正确的是
A. 某同学参加比赛从起点出发后,经过分秒到达终点其起点、终点为同一位置,则这一过程中其速度为
B. 在比赛中,某同学到达终点时,这说的是平均速度
C. 平均速度等于路程和所用时间的比值
D. 平均速度一定等于初速度和末速度之和的一半
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)某人将一滑块沿足够大的粗糙水平面以某初速度推出滑块在滑行过程中,最初内的位移比最后内的位移大,且滑块最初内的位移为,由此可求得
A. 滑块的加速度大小为 B. 滑块的初速度为
C. 滑块运动的总时间为 D. 滑块运动的总位移为
10.(6分)如图所示,人拉着旅行箱前进,拉力与水平方向成角,若将拉力沿水平和竖直方向分解,则下列说法正确的是
A. 水平分力为 B. 竖直分力为
C. 水平分力为 D. 竖直分力为
11.(6分)如图示,斜面放在粗糙的水平面上,斜面上放一物体重为,物体恰好静止在斜面上,今用一竖直向下的力作用于物体上,则
A. 物体所受的合力不变 B. 斜面对物体的弹力增大
C. 物体所受的摩擦力增大 D. 当力增大到一定程度时,物体会运动
12.(6分)一个物体作竖直上抛运动,则下列说法正确的是
A. 上升和下落过的位移相同
B. 上升到最高点时,瞬时速度为零,加速度不为零
C. 运动过程中,任何相等时间内的速度变化量都相同
D. 运动过程中,相等时间内的位移可能相同
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)将一个力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力.图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时,对碗的压力大小随时间变化的曲线.从这条曲线提供的信息,可以判断滑块约每隔 ______ 秒经过碗底一次,随着时间的变化滑块对碗底的压力 ______ 填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”
14.(5分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间的时间间隔为,其中、、、、、,则打点时小车瞬时速度的大小是 ______ ,小车运动的加速度大小是 ______ 计算结果保留两位有效数字.
15.(5分)一物体从静止开始做匀加速直线运动,在第内的位移为,则其加速度为______,在第内的位移是______.
16.(5分)在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,安装刻度尺时,使刻度尺“”刻度与弹簧上端平齐;在弹簧下端挂上一个钩码后,弹簧伸长到下端与毫米刻度尺的处平齐.处的放大图如图所示.由图可知,挂上钩码后,弹簧的长度______.
17.(5分)北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室,若一电子在环形室中作半径为的圆周运动,转了圈回到原位置则其位移为 ______ ,路程为 ______ .
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中。
关于操作步骤先后顺序,下列说法正确的是 ______。
A.先测量原长,后竖直悬挂
B.先竖直悬挂,后测量原长
为了探求弹簧弹力和弹簧伸长量的关系,李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示的图像,从图像上看,该同学没能完全按实验要求做,使图像上端成为曲线,图像上端出现曲线的因为是______。
乙弹簧的劲度系数为 ______。
19.(9分)
19-1.某实验小组利用如图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验.
实验中由质量为的重物提供动力,重物通过绕过定滑轮的细线牵引质量为的小车运动,关于重物与小车的质量关系,________填“需要”或“不需要”远大于
除了图中实验器材以外,实验中还需要的器材是________.
A.天平 游标卡尺 刻度尺 秒表
实验中通过调节长木板倾角让小车匀速下滑,目的是________,然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车每次都从同一位置由静止释放.已知此位置距光电门的距离为,挡光片的宽度为,光电门记录的挡光时间为,则小车加速度的表达式________.
实验中多次改变所挂重物的质量,测出对应的加速度,通过拉力传感器读出拉力,则下列图象中能正确反映小车加速度与拉力关系的是________.
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)某特种兵做跳伞训练时,他从悬停在距离地面高的直升飞机上由静止落下,经过后打开降落伞,降落伞打开后做匀减速直线运动,到达地面时速度大小为。忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间。取求:
打开降落伞时特种兵的速度大小;
打开降落伞后特种兵的加速度。
21.(20分)跳伞运动员某次训练时从悬停在空中的直升机上由静止跳下,离开飞机自由下落一段时间后打开降落伞减速下落;打开降落伞后他和降落伞整体下落的图线如图甲所示。已知人的质量为,降落伞质量也为,不计人所受的阻力,打开降落伞后伞所受阻力与速度成正比,即取。求:
打开降落伞前运动员下落的距离;
阻力系数;
打开降落伞瞬间运动员与伞的加速度的大小和方向;
若降落伞用根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为,如图乙所示。求打开降落伞瞬间每根悬绳的拉力
22.(20分)据统计,城市交通事故大多因违章引起,在如图所示中,甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上,沿各自道宽的中心线图中虚线所示向前匀速行驶,当甲、乙两车的车头到十字路口道路中心线的距离分别为、时,道口恰处于红、绿灯转换甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施,以致两车相撞.已知两车型号相同,汽车的车长为,车宽为并已知甲车的车速为,设两车相撞前均匀速行使.试判断在穿过路口过程中,乙车车速的范围.
23.(20分)质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为,轻绳与水平面上的质量为的物体乙相连,水平,轻绳与竖直方向的夹角,整个系统处于静止状态,如图所示.已知,,,取滑动摩擦力与最大静摩擦力相等
若物体乙的质量,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为,欲使不变,则物体甲的质量最大不能超过多少?
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:根据匀变速直线运动的速度位移公式得:,故A正确。
故选:。
已知初末速度和加速度,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑道的至少长度。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用,注意本题的隐含条件,即末速度为零。
2.【答案】B;
【解析】解:、研究地球的扁率时,地球的大小和形状不能忽略,不能看作质点,否则就无法研究了.故错误.
、研究火车从长沙到郴州运行需要的时间,尽管火车有一定的长度和形状,但相对于从长沙到郴州的距离可忽略不计,故火车可看作质点.故正确.
、研究研究篮球是否命中得分时,篮球的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故错误.
、研究一列火车通过长江大桥所需的时间时,火车的长度不能忽略,不可看作质点.故错误.
故选:
当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时,可以把物体当成质点处理.
解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,即看物体在所研究的问题中能否忽略.
3.【答案】C;
【解析】解:、物体受到外力作用,若所受的合力为零,做匀速直线运动或静止,运动速度不变.故A错误.
B、物体做曲线运动,知所受的合力于速度方向不在同一条直线上,不一定合力是变力.比如平抛运动.故B错误.
C、根据牛顿第二定律知,合力不变,加速度不变.故C正确.
D、物体做匀速圆周运动,所受的合力提供向心力,大小不变,方向时刻改变.故D错误.
故选:
当物体所受的合力与速度方向不在同一条直线上,物体做曲线运动.根据牛顿第二定律知物体的加速度与合力成正比,加速度的方向与合力的方向相同.
解决本题的关键知道加速度与合力的关系,以及知道物体做曲线运动条件,判断物体做直线运动还是曲线运动,不是看合力是恒力和变力,而是看合力与速度的方向是否在同一条直线上.
4.【答案】D;
【解析】解:设每节车厢长度为,列车加速度为
、一节车厢通过:,节车厢通过:,得到,故A错误。
、第一节车厢通过观察者时,
前节车厢通过观察者时
前节车厢通过
由数学知识得到得到,
则第节车厢通过时间
所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是::::,故B错误
、,根据初速度为零匀加速运动的推论,在相等时间里物体位移之比::、故C错误,D正确
故选:。
列车做匀加速运动,加速度不变,每节车厢长度相同,利用比例法,分别选择速度位移关系式、位移公式等求解。
本题的技巧是利用匀加速直线运动的推论。对于匀加速直线运动推导的一些推论,应在理解的基础上记忆,解选择题时加以运用,可大大提高解题速度。
5.【答案】D;
【解析】解:、惯性大小与加速度和速度无关,故A错误;
B、加速度是表示物体速度变化的快慢,在数值上等于速度变化率,旅客列车起步时加速度最小,但由于不清楚变化时间,所以不确定变化量是否最小,故B错误。
C、加速度的正负表示加速度的方向,因此汽车急刹车时与无轨电车起步时相比,前者的加速度大,故C错误;
D、跳伞者着陆时的加速度大于汽车急刹车时的加速度,所以跳伞者着陆时的速度变化比汽车急刹车时的速度变化快,故D正确。
故选:。
速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的.
此题主要考查速度、加速度、速度变化量、速度变化率之间的关系的理解,速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,与速度变化率的物理意义一样.
6.【答案】A;
【解析】 解:、经过点的粒子,根据几何知识知,该粒子在磁场中做圆周运动的圆心,半径为,故A正确.
B、在点粒子的速度与连线的夹角为,粒子经过点时,粒子的速度与连线的夹角也为,则粒子轨迹对应的圆心角等于,在磁场中运动的时间
故B错误.
C、粒子在磁场中做匀速圆周运动,当粒子的速度为时,粒子恰好经过点时在磁场中运动了半周,运动时间为,轨迹半径等于的一半.当粒子的速度小于时,由知,粒子的轨迹半径小于的一半,仍运动半周,运动时间仍为,故C错误.
D、设经过、、三点的粒子速度分别为、、轨迹半径分别为、、据几何知识可得,,,
由半径公式得:,,所以只有速度在这个范围:的粒子才打在边上.故D错误.
故选:
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何知识确定粒子的轨道半径,根据轨迹对应的圆心角分析运动时间.
带电粒子在匀强磁场中的运动的类型,根据题意作出粒子的运动轨迹,运用几何知识求轨迹半径,由轨迹对应的圆心角确定粒子在磁场中运动的时间是正确解题的前提与关键.
7.【答案】C;
【解析】解:根据题意可知,前内的平均速度:,
前内的平均速度:,
前内的平均速度:,
则列车可能以的速度做匀速直线运动,也可能做变速运动,故正确。
故选:。
只知道一段时间内的位移,只能求出平均速度,不能判断物体的具体运动情况,需要分情况讨论.
平均速度不变,不能判断物体就做匀速直线运动,只有速度处处相等才是匀速直线运动,难度不大,属于基础题.
8.【答案】A;
【解析】解:、平均速度是反映物体运动平均快慢的物理量,用位移与时间的比值,其起点、终点为同一位置,则位移为零,因此这一过程中其速度为,故A正确;
B、比赛中,某同学到达终点时,这说的是瞬时速度,强调某一位置,故B错误;
C、求平均速度要用位移除以总时间,故C错误;
D、当物体做匀变速直线运动时,平均速度一定等于初速度和末速度之和的一半,故D错误.
故选:.
物体在变速直线运动中,用平均速度表示物体的平均快慢,能大致的描述物体的运动快慢,求平均速度时要用位移除以总时间.
此题主要考查的是学生对平均速度概念及其物理意义的理解和掌握,基础性题目,注意平均速度与瞬时速度的区别,及平均速度是用位移与时间的比值,而不是路程与时间比值.
9.【答案】AD;
【解析】解:设滑块运动的加速度大小为,运动的总时间为,把滑块运动看成反向的初速度为的匀加速直线运动,则有:
最后内位移为:
最初内位移为:
根据题意有
滑块最初内的位移为
联立解得,,滑块的初速度为,滑块运动的总位移为,故AD正确,BC错误。
故选:。
滑块在粗糙的平面上做匀减速直线运动,把滑块运动看成反向的初速度为的匀加速直线运动,根据位移公式分别列出最初内和最后内的位移与总时间的关系,求出总时间,进而求出总位移。
本题的关键要熟练运用逆向思维,把物体匀减速直线运动到停止看成反向的初速度为的匀加速直线运动,再根据运动学公式解答。
10.【答案】AB;
【解析】
此题主要考查了力的正交分解;解决本题的关键知道分力与合力遵循平行四边形定则。
将分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则求出水平分力的大小。
将分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则,水平方向上分力,竖直方向的分力:,故AB正确,CD错误。
故选:。
11.【答案】ABC;
【解析】解:、物体在斜面上刚好处于静止状态时,物体对斜面的压力,所受的静摩擦力达到最大值,则有 ,得:
当在物体上面施加竖直向下的力时,,可知,整个物体仍处于静止状态,则物体所受的合力仍然为,保持不变,故正确错误;
、斜面对物体的弹力,即斜面对物体的弹力增大,正确;
、物体原来受摩擦力,后来故物体受的摩擦力增加了.故正确.
故选:
物体在斜面上刚好处于静止状态,物体所受的静摩擦力达到最大值,当在上面轻施加竖直向下的力时,物体系统仍处于静止状态,根据平衡条件求解斜面对的摩擦力和弹力.
本题关键是根据受力情况判断物体的运动状态,由平衡条件求解各力.难度不大.
12.【答案】BC;
【解析】解:、位移是矢量,上升和下落过程的位移大小相等,方向相反,故错误;
、上升到最高点时,瞬时速度为零,加速度为,故正确;
、竖直上抛运动是匀变速直线运动,故运动过程中任何相等时间内的速度变化量都相同,故正确;
、运动过程中,不同的相等时间段的平均速度不可能相同大小和方向不可能同时相同,故相等时间内的位移不可能相同,故错误;
故选:
竖直上抛运动是初速度向上,只在重力作用下的运动,加速度为,上升和下落过程具有对称性,同一位置速度大小相等,方向相反.
题主要考查了竖直上抛运动的基本规律,要明确其上升和下降过程的速度、时间和能量具有对称性,基础题.
13.【答案】0.6;减小;
【解析】解:因为在碗底时,滑块对碗底的压力最大,根据图线知,滑块每隔经过碗底一次.
由于摩擦的作用,滑块经过碗底的速度越来越小,根据知,支持力减小,即滑块对碗底的压力减小.
故答案为:,减小.
根据牛顿第二定律知,在碗底滑块靠重力和支持力的合力提供向心力,支持力最大,即滑块对碗底的压力最大,根据图线得出每隔多长时间经过碗底一次.通过经过碗底速度的变化判断压力的变化.
解决本题的关键知道滑块在最低点时向心力的来源,结合牛顿第二定律进行分析.
14.【答案】0.86;0.63;
【解析】解:点的瞬时速度.
根据,运用逐差法得,.
故答案为:,
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的瞬时速度,通过连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度的大小.
解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解加速度和瞬时速度,计算时注意有效数字的保留.
15.【答案】2m/ ; 9m ;
【解析】解:根据公式得
物体第内的位移:
将,,代入解得 .
由,得
.
故答案为:;.
根据公式分别列出前内和前物体的位移,两者之差等于第内的位移,列方程求解加速度.根据推论,由第内位移与第内位移之差等于,求解第内的位移.
本题是运动学中基本问题,比较简单.对于第内的位移也可以由前内位移减去前内的位移求解.
16.【答案】26.63;
【解析】解:根据示意图读出此时弹簧的实际长度为.
故答案为:
图中刻度尺是毫米刻度尺,应读到
对于刻度尺的读数一般要估读到最小刻度的下一位,注意有效位数.胡克定律公式中,不是弹簧的长度,而是弹簧伸长的长度或压缩的长度
17.【答案】0;4πR;
【解析】解:位移是矢量,大小等于初末位置间的距离.转了圈回到原位置,位移为零,路程等于转圈轨迹的长度,即
故答案为;,
路程是标量,大小等于运动轨迹的长度.位移是矢量,大小等于初末位置间的距离,与运动路线无关.
解决本题的关键知道路程是标量,大小等于运动轨迹的长度.位移是矢量,大小等于初末位置间的距离,与运动路线无关.
18.【答案】B 超出了弹簧的弹性限度 200;
【解析】解:弹簧在自身重力作用下要伸长,为消除弹簧自身重力对实验的影响减小实验误差,应先竖直悬挂弹簧,然后测量弹簧的原长,故错误,正确。
故选:。
向上弯曲说明不再成立,主要的原因是超出了弹簧的弹性限度;
由图乙所示图象根据胡克定律可知,弹簧的劲度系数:
故答案为:;超出了弹簧的弹性限度;
为消除弹簧自身重力对实验的影响,应把弹簧悬挂后再测弹簧的原长;
根据图象利用胡克定律进行求解并明确误差原因;根据胡克定律求得劲度系数。
此题主要考查了探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验,要明确弹簧的弹力与形变量的关系,知道实验注意实验、分析清楚图示图象应用胡克定律即可解题。
19.【答案】不需要;;平衡摩擦力; ;;;
【解析】
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读,由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度;
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度;
牵引力通过传感器测出,是准确值,不需要满足小车的质量远远大于重物的质量,所以与成正比。此题主要考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系。常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。
实验中由力传感器读出小车受到的拉力,因此不需要重物的质量远小于小车的质量;
实验中需要用游标卡尺测量挡光片的宽度,用刻度尺测最小车释放点到光电门的距离,选项、正确;实验中不需要称量质量,选项错误;遮光片的挡光时间可以通过光电门记录,不需要秒表,选项错误;
实验中通过将木板右端垫高,调节长木板倾角让小车匀速下滑,即平衡摩擦力.由运动学公式可知,根据光电门测速度原理可知,联立解得
小车质量一定时,加速度与小车合力成正比,选项正确.
故答案为: 不需要;;平衡摩擦力; ;;
20.【答案】解:(1)由v=gt得:
=gt=10×6m/s=60m/s
(2)由得自由落体的位移:
=
打开伞时特种兵距地面的高度:
x=H-h=404m-180m=224m
由位移速度关系式得:
方向竖直向上
答:(1)打开降落伞时特种兵的速度大小为60m/s;
(2)打开降落伞后特种兵的加速度大小为8m/,方向竖直向上。;
【解析】
打开降落伞前,人和伞做自由落体运动运动,根据自由落体的速度公式计算速度的大小;
利用加速度的定义式计算加速度的大小;
解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,通过加速度可以求运动,也可以根据运动求力。
21.【答案】解:(1)由甲图可知,打开降落伞时运动员的速度=20m/s
自由下落距离m
(2)由甲图可知运动员最后匀速,末速度为v=6m/s
由平衡条件得 kv=2mg
解得 k=200N s/m
(3)打开降落伞的瞬间,对人和伞,由牛顿第二定律得k-2mg=2ma
解得 a=23.3m/
方向竖直向上
(4)设打开降落伞瞬间每根绳的拉力为F
对运动员,由牛顿第二定律得 8Fcos37°-mg=ma
解得 F=312.5N
答:(1)打开降落伞前运动员下落的距离是20m;
(2)阻力系数k为200N s/m;
(3)打开降落伞瞬间运动员与伞的加速度a的大小23.3m/方向竖直向上;
(4)打开降落伞瞬间每根悬绳的拉力是312.5N。;
【解析】
打开降落伞前人做自由落体运动,根据位移速度公式即可求解;
由图可知,当速度等于时,物体做匀速运动,受力平衡,根据即可求解;
根据牛顿第二定律求解加速度的大小和方向;
以运动员为研究对象,根据牛顿第二定律即可求解。
本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况,知道当速度等于时,物体做匀速运动,受力平衡,难度适中。
22.【答案】解:如图所示取临界分析:设车长为a,车宽为b
若乙车较快,则如图1所示,甲车的车头刚好撞上乙车的车尾
解=63.3km/h
若乙车较慢,则如图2所示,
乙车的车头刚好撞上甲车的车尾
=
解v'乙=43.4km/h
故乙车的速度范围是43.3km/h≤≤63.3km/h
答:乙车的速度范围是43.3km/h≤≤63.3km/h.;
【解析】
根据匀速直线运动的公式求出两种临界情况下乙车的速度,第一种临界为甲车车头碰到一车车尾;第二种临界为乙车车头碰到甲车车尾.根据位移关系,抓住时间相等,求出乙车的临界速度.
解决本题的关键搞清甲乙两车相撞的临界情况,抓住时间相等,根据位移关系求出临界速度.
23.【答案】解:以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,
其中物体甲对点拉力等于物体甲的重力,即
根据平衡条件得
轻绳的拉力最大时和摩擦力相等,即;
根据几何关系可得:,
所以甲的质量最大不能超过.
答:物体甲的质量最大不能超过.;
【解析】以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对点拉力等于物体甲的重力.根据平衡条件列方程求解轻绳、受到的拉力.
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答.高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题2
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)如图所示,在粗糙的长木板上放一个物体,现将木板一端从水平逐渐抬高,直到竖直,那么物体受到的摩擦力将
A. 逐渐增大 B. 先增大后减小 C. 逐渐减小 D. 先减小后增大
2.(6分)如图所示,白色传送带、两端距离,以速度逆吋针匀速转动,传送带与水平面的夹角为,现将一质量为的煤块轻放在传送带的端,煤块与传送带间动摩擦因数,取,则下列叙述正确的是
A. 煤块从端运动到端所经历时间为
B. 煤块从端运动到端重力的平均功率为
C. 煤块从端运动到端留下的黑色痕迹为
D. 煤块从端运动到端因摩擦产生的热量为
3.(6分)如图,学校运动会男子“”接力赛中,甲、乙两同学在直跑道上交接棒。已知这两名同学奔跑时有相同的最大速度,乙同学从静止开始全力奔跑需跑出才能达到最大速度,且这一过程可视为匀变速直线运动。比赛中甲同学持棒以最大速度向乙跑来,乙同学在接力区适时启动全力奔跑,甲、乙两同学交接棒时,乙同学奔跑速度达到其最大速度的。则下面说法正确的是
A. 甲、乙两同学奔跑的最大速度为
B. 乙同学起跑后经两同学交接棒
C. 乙同学在接力区跑出时两同学交接棒
D. 乙同学在接力区距甲同学远时起跑
4.(6分)关于质点的判断正确的是
A. 质点是指很小的物体 B. 地球不可视为质点
C. 从北京开往上海的火车可视为质点 D. 杂技演员在做空翻动作时可视为质点
5.(6分)一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为,运动后速度增加到,则
A. 这段运动所用时间是 B. 这段运动所用时间是
C. 这段运动的加速度是 D. 这段运动的加速度是
6.(6分)将一个小球以的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,取,则抛出后第秒内小球的
A. 加速度为 B. 位移为 C. 速度变化为 D. 平均速度为
7.(6分)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是
A. 加速度的方向与速度变化的方向相同,当速度变化越大,则加速度一定越大
B. 物体的速度为零,加速度也一定为零
C. 速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D. 运动物体的加速度越来越小,物体运动的速度可能越来越大
8.(6分)质量为的物体原来静止在光滑的水平面上.用大小为的水平恒力作用在物体上,后撤去该力.则关于物体末的速度和前内的位移,正确的结论是
A. , B. ,
C. , D. ,
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如果没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。现将的力分解为和,则和可能是
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
10.(6分)一物体自空中某点竖直向上抛出,后物体的速率为,不计空气阻力,取,设竖直向上为正方向,则在这内物体的位移可能是
A. B. C. D.
11.(6分)小杨和小王在同一住宅楼居住,小杨家在顶层楼,一天他们一起从楼乘电梯回家,已知每层高度为,电梯的最大速度为,在加速和减速时电梯的加速度大小均为,则
A. 小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间和小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间相等
B. 小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间和小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间相等
C. 小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间长
D. 小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间短
12.(6分)如图所示,小球沿斜面向上做匀减速直线运动,途中依次经过、、三点,且经过两段的时间间隔分别为,,且,.下列说法正确的是( )
A. 点到最高点的距离为 B. 小球的加速度大小为
C. 点为小球向上运动的最高点 D. 小球从点出发到最高点的总时间为
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)放在桌上的书本,受到支持力的作用,其受力物体是______,施力物体是______;同时,书对桌面的压力,其受力物体是______,施力物体是______。由此可见,一个物体既是______,又是______。
14.(5分)“蹦床”是奥运会的比赛项目。质量为的运动员从床垫正上方高处自由落下,落垫后反弹的高度为,设运动员每次与床垫接触时间为,求在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力大小为______。
15.(5分)在以下物理量中,属于矢量的是______填序号静电力电场强度电势电势能电流。
16.(5分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量,为砂和砂桶的质量。滑轮质量不计
实验时,一定要进行的操作是______。
A.用天平测出砂和砂桶的质量 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
以弹簧测力计的示数为横坐标,加速度为纵坐标,画出的图象是一条直线,如图所示,图象不过原点的原因是______。
17.(5分)台球以的速度沿垂直与框边的方向撞击后以的速度反向弹回.若球与框边的接触时间为,则台球在水平方向的加速度大小为______,方向与撞击时的速度的方向______填相同相反
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度与小车的质量之间的关系实验中,不改变拉力即小车悬挂线所吊砂桶与砂的重力一定,只改变小车的质量,某次实验得到了一条纸带,如图所示,打点计时器接的是的低压交流电源,图中各点为计数点,两个计数点间还有个点标出的计数点,测量长度的单位为。
请由纸带上测量记录的数据,求出点的瞬时速度______,加速度______结果保留保留两位有效数字。
该实验时,要先______。接通电源或释放小车。
19.(9分)如图所示,某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验,实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。
实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验,必需的实验器材还有其中的______。
为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做______运动。
实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是______填字母代号。
A.避免小车的运动过程中发生抖动
B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)下课后,小丽在运动场上荡秋千。已知小丽的质量为,每根系秋千的绳子长为,能承受的最大张力是如图,当秋千板摆到最低点时,速度为。,小丽看成质点处理,秋千绳、底座等不计质量
此时,每根绳子受到拉力是多少?
如果小丽到达最低点的速度为,绳子会断吗?
21.(20分)一质点做匀加速直线运动,初速度为,加速度为试求该质点:
第末的速度大小;
前内的平均速度大小.
22.(20分)一辆汽车以的初速度在水平地面上匀加速运动,加速度为,求:
汽车在末的速度。
汽车在秒内的位移。
23.(20分)通过测试可知某型号的汽车在干燥沥青平直路面上急刹车时的加速度最大可达,如果该型号汽车在该平直路面上以的速度行驶时,突然刹车,求汽车的最短刹车时间和最短刹车距离。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:开始时物体受重力和支持力,抬起后受到向上的静摩擦力;静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,即,随角度的增大,摩擦力增大;
当角度达一定程度时,物体开始滑动,由静摩擦力变化滑动摩擦力,而滑动摩擦力,随角度的增加而增小,故摩擦力将减小,所以摩擦力是先增大后减小的,故B正确.
故选:
根据斜面的变化可知小物体受力的变化,物体的运动状态也会发生变化,由静摩擦力转化为滑动摩擦力,根据两种摩擦力的表达式可求得摩擦力的变化.
此题主要考查静摩擦力与滑动摩擦力的大小表达式,在分析摩擦力问题时一定要先明确物体受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力;一般来说,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力.
2.【答案】C;
【解析】解:煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,一定先向下做匀加速直线运动。
设经过时间,煤块的速度与传送带相同,匀加速运动的加速度大小为,则根据牛顿第二定律得:
可得:
由得:
此过程通过的位移大小为:。
由于故煤块速度大小等于传送带速度大小后,继续匀加速向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上。
设煤块接着做匀加速运动的加速度为,运动的时间为,则有:
可得:
由代入数据得:
解得:。
故煤块从到的运动时间是。故A错误;
B、重力做功;故重力做功的平均功率,故B错误。
C、由于两个过程煤块与传送带间的相对位移大小,所以煤块从端运动到端留下的黑色痕迹长度为。故C正确。
D、煤块从端运动到端因摩擦产生的热量为代入数据解得 ,故D错误。
故选:。
对煤块进行受力分析,开始时,受到重力、支持力、向下的滑动摩擦力,处于加速阶段;当速度等于传送带速度时,根据重力的下滑分力与最大静摩擦力的关系,分析木块能否匀速下滑,否则,继续加速。根据位移公式求解时间,从而求得总时间。根据功的公式求出重力的功,再根据功率公式即可求出重力的平均功率。黑色痕迹的长度等于煤块与传送带间相对位移的大小。因摩擦产生的热量等于摩擦力与相对位移的乘积。
解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意摩擦生热与相对路程有关。
3.【答案】D;
【解析】略
4.【答案】C;
【解析】解:、质点是实际物体的简化,不一定是很小的物体,比如在研究地球公转时,可以把地球看成质点,而地球本身却很大.故AB错误.
C、从北京开往上海的火车,火车本身的尺寸与北京到上海的距离相比较可忽略不计,所以可以把火车视为质点.故C正确.
D、杂技演员在做空翻动作时,演员的体形、姿态影响很大,不能把他视为质点.故D错误.
故选:
物体能看作质点的条件是:物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计
此题主要考查对质点这个物理模型的理解.质点不一定是体积很小的物体,但一定是体积和形状可以忽略不计的物体
5.【答案】A;
【解析】解:、根据平均速度公式得平均速度为:
根据平均速度公式知物体运动时间为:,故A正确,B错误;
、根据速度时间关系有物体运动的加速度为:,故CD错误;
故选:。
已知匀加速运动的初速度和末速度可以求了平均速度,再根据平均速度和位移求出运动时间,再根据速度时间关系求出加速度,由加速度再速度时间关系和速度位移关系求出相应的速度即可。
本题抓住匀变速运动的平均速度公式,由已知始末速度和位移分别求出运动时间和加速度,再根据速度时间关系和速度位移关系求物体某秒末的速度和某段位移的速度,掌握匀变速直线运动的规律是解决问题的关键。
6.【答案】D;
【解析】解:、由于竖直上抛运动的小球只受重力,所以其加速度为重力加速度,故A错误;
、规定竖直向上为正方向,其加速度为,由位移时间公式,可得抛出后第秒内小球的位移为:
前的位移为:
所以第内的位移为:
根据平均速度的定义,可得第秒内小球的平均速度为,故B错误,D正确;
C、根据公式,可得第秒内小球的速度变化为:,方向竖直向下,故C错误。
故选:。
小球只受重力,重力加速度;用整体法求出前内的位移减去第内的位移即为第秒内小球的位移;再根据平均速度公式求解;根据公式求解。
此题主要考查竖直上抛运动的规律,竖直上抛运动可以用整体法和分段法求解,要选择适当的方法和运动学公式求解。
7.【答案】D;
【解析】解:、根据可知,加速度的方向与速度变化的方向相同,当速度变化越大,加速度不一定越大,还与时间有关,故A错误;
B、物体的速度为零,加速度不一定为零,如自由落体的初始时刻,速度为零,加速度为,故B错误;
C、速度的变化率即为物体运动的加速度,故速度变化越来越快,加速度可能越来越大,故C错误;
D、运动物体的加速度越来越小,如果加速度方向与速度方向相同,则物体运动的速度可能越来越大,故D正确
故选:。
加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动。
解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
8.【答案】A;
【解析】解:根据牛顿第二定律可得:
末的速度为:
前内的位移为:
后内的位移为:
前内的位移为:
,
故A正确,BCD错误;
故选:
根据牛顿第二定律可求得物体的加速度,再根据速度公式和位移公式即可求得速度和位移.
此题主要考查牛顿第二定律应用中的已知受力求运动问题,要注意正确受力分析,同时明确运动过程分析,即可求出有关运动的相关问题,注意体会加速度在联系力和运动中的桥梁作用.
9.【答案】BC;
【解析】解:、根据,和的合力范围为,不可能为,故A错误;
B、根据,和的合力范围为,可能为故B正确;
C、根据,和的合力范围为,可能为故C正确;
D、根据,和的合力范围为,不可能为故D错误。
故选:。
根据合力和两分力、之间的关系,求出两个力的合力范围,判断哪一组合力不可能为.
该题考查合力和分力之间的关系.解答的关键是明确:合力和两分力、之间的关系为
10.【答案】AB;
【解析】解:若末速度的方向向上,则初速度:得:,
物体的位移:
若末速度的方向向下,则由:得:,
物体的位移:
故选:。
物体做竖直上抛运动,后物体的速率,物体先向上做匀减速运动,后物体的速率变为,此时物体的速度的方向可能向上,有可能向下.分两种情况讨论即可.
该题中,后物体的速率为,要分速度向上和向下两种情况讨论,这是解答该题的关键所在.
11.【答案】ABD;
【解析】解:由题意可知作出电梯启动时的图象如图所示,电梯每次启动加速度相同,达最大速度均为,由可知,时间为,经过的位移为;同理可知,减速过程的位移也是,时间为;
A、两人一起乘电梯时,如果小王家在楼,则小王电梯到楼时停止,然后小杨再乘电梯经楼层上楼;而小王家在楼时,两人同时乘电梯经层,到楼停止后,小杨再经层上楼,因电楼起步加速度和最大速度不变,因此小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间和小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间相等;故A正确;
B、小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间包括前面的层楼和后面的层;小王经历的位移为;小杨经达的位移为:;故经过的时间;同理可知,小王家在楼时,要先经过层楼,然后小杨再经层楼上楼;故时间为;故时间相等,故B正确;
C、根据位移公式可知,小王家在楼时,在的距离内先加速再减速,则小王到家时间为,此后层楼时用时;总时间为;小王家在楼时,先到楼,再经层楼,经层楼位移为,则用时为,则总时间为,故小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间短,故C错误.
D、由分析可知,小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间为;而小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间为:;故小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间比小王家在楼时小杨乘坐电梯的时间短;故D正确.
故选:.
根据给出的已知条件明确电梯启动过程中加速时的时间和位移,如果上行距离大于,则电梯要先加速再匀速最后再减速,根据加速和减速位移可求得匀速位移,从而求出匀速时间,即可求出小王家在不同楼层时的总时间;如果距离小于,则电梯将先加速然后再减速,根据初速度为零的匀加速直线运动规律即可求得对应的时间.
此题主要考查匀变速直线运动规律的应用,解题关键在于正确分析运动过程,明确电梯在各段过程中的运动情况,从而正确选择运动学公式求解.
12.【答案】BD;
【解析】解:小球在段中间时刻瞬时速度:, < br > 小球在,
小球在段中间时刻至.
13.【答案】书本 ; 桌面 ; 桌面 ; 书本 ; 施力物体 ; 受力物体 ;
【解析】解:桌上的书本,书本受到支持力的作用,其受力物体是 书本,施力物体是桌面;同时,书对桌面的压力作用在桌面上,其受力物体是桌面,施力物体是书本。由此可见,一个物体既是施力物体,又是受力物体。
故答案为:书本、桌面、桌面、书本、施力物体、受力物体
力是物体之间的相互作用,物体既是施力物体,同时又是受力物体。
该题考查对力的概念的理解,理解力的物质性,知道力是物体之间的相互作用是解答的关键。
14.【答案】;
【解析】解:下落时,有:,
反弹后上升时,由,
反弹的速度大小为:
在
作用时间内,人受力如图示:
取向上为正方向,由动量定理,得:
则有:
即地面对小球的作用力为,方向向上
故答案为:
先根据动能定理或机械能守恒定律求出人碰撞床前的速度和碰撞后的速度分析人与床作用过程中受哪些力,根据动量定理,可求出人受到床给它的平均作用力的大小。
在用动量定理解题的时候要注意动量定理是矢量式,一定要规定正方向。
15.【答案】①②;
【解析】解:静电力、电场强度既有大小,又有方向,运算时遵守平行四边形定则,是矢量。电势、电势能只有大小,没有方向,是标量。电流虽有方向,但电流运算时不遵守矢量运算法则:平行四边形定则,所以电流是标量。
故答案为:。
矢量是既有大小,又有方向的物理量,运算时遵守平行四边形定则。标量是只有大小,没有方向的物理量,运算时遵守代数加减法则。
对于矢量与标量,要知道它们有两大区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法则。
16.【答案】BCD; 没有(或未完全)平衡摩擦力;
【解析】解:、该实验不需要测量沙及沙桶的质量,绳子的拉力由弹簧秤直接测量,不需要满足沙及沙桶的质量远小于木块,故AE错误。
B、将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确。
C、小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数,这样才能够在纸带上打出足够多的点,故C正确。
D、利用控制变量法,改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,故D正确。
故选:。
有拉力时,加速度仍然为零,此时,说明实验没有或未完全平衡摩擦力。
故答案为:; 没有或未完全平衡摩擦力。
绳子的拉力由弹簧秤直接测量,不需要满足;本实验需要平衡摩擦力;小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车。
由图象知,图象不经过原点是因为没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分。
本实验比较新颖,不是常规实验方法,直接用速度传感器得出速度,不需要用打点计时器求解速度,难度适中。
17.【答案】180; 相反;
【解析】解:由题意规定开始时速度方向为正方向,则在撞击过程中初速度,撞击后的速度,根据加速度的定义有:
台球撞击过程中的加速度,负号表示加速度的方向与撞击的速度方向相反.
故答案为:,相反.
根据加速度的定义求加速度的大小,注意速度矢量的方向性.
掌握加速度的定义,知道同一条直线上矢量的表达方法是正确解答该题的关键.
18.【答案】
接通电源 ;
【解析】解:据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得点速度为:
根据匀变速直线运动的推论,有:
。
该实验过程中应先接通电源后释放小车
故答案为:,;接通电源。
根据在匀变速直线运动中,某点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出各点的瞬时速度大小,利用逐差法可以求出加速度的大小;
正确理解该实验的实验原理,了解具体实验操作
明确实验原理,正确理解实验中具体操作的含义,加强基本物理规律在实验中的应用,掌握求解瞬时速度,及逐差法可以求出加速度的方法,注意保留有效数字。
19.【答案】AC 匀速直线 D;
【解析】解:根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量,通过研究纸带来研究小车的速度,利用天平测量小车的质量,利用砝码和托盘的重力代替小车的合外力,所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量,即还需要刻度尺,天平带砝码,故AC正确,BD错误。
故选:。
为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动。
实验过程中,为减少误差,提高实验的精确度,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行,目的是消除摩擦力带来的误差,即平衡摩擦力后,使细绳的拉力等于小车的合力,故ABC错误,D正确。
故选:。
故答案为:;匀速直线;。
根据该实验的实验原理分析,进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离,用天平测出小车的质量。
平衡摩擦力,使小车做匀速运动。
从实验原理和实验步骤、实验要求等分析。
该题考查了探究加速度与物体质量、受力的关系的实验,解答该题的关键是明确实验原理,注意平衡摩擦力这一关键步骤。
20.【答案】解:(1)秋千在最低点时对人和秋千受力分析,设每根绳子拉力为T,则T总=2T,
T总-mg=m
联立解得:T=350N。
(2)若v=5m/s则T总=2T1,
T总-mg=m
联立解得T1=406.25N>Tm=400N,则最低点时绳子会断。
答:(1)此时,每根绳子受到拉力T是350N;
(2)如果小丽到达最低点的速度为5m/s,绳子会断。;
【解析】
以小丽为研究对象,分析受力。在最低点,小丽受到重力和秋千板的支持力,由这两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力,再由牛顿第三定律研究他对秋千板的压力,进而求出绳子的拉力;
如果到达最低点的速度为,求出小丽对秋千的压力,跟绳子承受的拉力进行比较即可判断。
本题是实际生活中的圆周运动问题,分析物体的受力情况,确定向心力的来源是关键,此题注意是两根绳,拉力为。
21.【答案】解:由题=10m/s,a=2m/,t=5s
则第5s末的速度大小v=+at=20m/s;
前5s内的平均速度大小==15 m/s.
答:(1)第5s末的速度大小为20 m/s;
(2)前5s内的平均速度大小为15 m/s.;
【解析】
质点做匀加速直线运动,已知初速度、加速度和时间,根据速度公式求解第末的速度大小,由平均速度公式求出前内的平均速度大小.
对于第问也可以先求出前内的位移,再由求出平均速度大小.
22.【答案】解:(1)2s末的速度:v=+at=10+2×2=14m/s;
(2)6s内的位移:x=t+=10×6+=96m;
答:(1)汽车在2s末的速度为14m/s。
(2)汽车在6秒内的位移是96m。;
【解析】
已知初速度与加速度,应用速度公式可以求出汽车的速度。
已知初速度、加速度与运动时间,应用位移公式可以求出位移。
该题考查了求汽车的速度与位移问题,已知汽车的初速度、加速度与运动时间,应用匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以解题。
23.【答案】解:汽车刹车的初速度
以最大加速度刹车时,时间最短,由速度公式可得:
最短刹车时间
根据速度和位移关系可得:
最短刹车距离
答:汽车的最短刹车时间为;最短刹车距离为。;
【解析】
汽车刹车时做匀减速运动,加速度最大时时间和距离最短,根据速度公式和速度和位移的关系式列式即可求出最短时间和最短距离。
该题考查匀变速直线运动公式的应用,注意汽车末速度为零,所以可以直接逆向作为初速度为零的匀加速运动列式。高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题6
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)下列说法正确的是
A. 物体运动的速度等于,加速度也一定等于
B. 速度变化量比较大,加速度也一定大
C. 物体的加速度为负值,速度一定减小
D. 物体做直线运动,后一阶段的加速度比前一阶段小,可能速度却比前一阶段大
2.(6分)下列情境中的速度,表示平均速度的是
A. 苏炳添在某次百米赛跑中以 的速度冲过终点线
B. 返回地面的太空舱以 的速度落入太平洋中
C. 由于堵车,汽车从甲地到乙地的车速仅为
D. 以 的速度从跑道上起飞
3.(6分)如图所示,质量分别为、的、两物体,用轻质弹簧连接起来,放在光滑水平桌面上,现用恒力水平向右拉,当达到稳定状态时,它们共同运动的加速度为,则当拉力突然停止作用的瞬间,、的加速度应分别为
A. 和 B. 和 C. 和 D. 和
4.(6分)如图所示,斜面与竖直墙壁间的夹角,斜面与竖直墙壁间有三个光滑斜轨道、、,其中与斜面垂直,与平行,现让小球分别沿三个轨道从竖直墙壁运动到斜面上,下列说法正确的是
A. 沿轨道运动的时间最短 B. 沿轨道运动的时间最短
C. 沿轨道运动的时间最短 D. 沿轨道和沿轨道运动的时间可能相等
5.(6分)如图所示,一箱苹果沿着倾角为的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只质量为的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是( )
A. 沿斜面向上 B. 沿斜面向下 C. 垂直斜面向上 D. 竖直向上
6.(6分)在红星照我去战斗这首歌里面,“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”这两句歌词描述的运动的参考系分别是
A. 竹排、流水 B. 流水、青山 C. 青山、河岸 D. 河岸、竹排
7.(6分)做匀变速直线运动的物体,某时刻的速度大小为,后,其速度大小变为。该物体的加速度大小可能为
A. B. C. D.
8.(6分)如图所示,水平地面上放着一个画架,它的前支架是固定而后支架可前后移动,画架上静止放着一幅重为的画.下列说法正确的是
A. 画架对画的作用力大于
B. 画架后支架受到地面的摩擦力水平向前
C. 若后支架缓慢向后退,则画架对画的作用力变小
D. 画架对画的弹力是画发生弹性形变引起的
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)为庆祝中华人民共和国成立周年,雄伟的空军飞机编队以整齐的队形“”从天安门上空飞过接受检阅,如图所示。下列关于运动情况的说法正确的是
A. 地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系
B. 飞行员看到天安门向后掠过,是以飞机为参考系
C. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是静止的
D. 以编队中某一飞机为参考系,其他飞机是运动的
10.(6分)一辆在平直公路上行驶的农用“小四轮”漏油,且每隔漏下一滴。一位同学根据漏在路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况已知车的运动方向不变。下列说法正确的是
A. 当沿运动方向油滴间距变小时,车的平均速度一定减小
B. 当沿运动方向油滴间距变小时,车一定在做加速度减小的运动
C. 当沿运动方向油滴间距变大时,车一定在做加速度增大的运动
D. 当沿运动方向油滴间距变大时,车可能在做加速度不变的运动
11.(6分)关于“探究小车速度随时间变化的规律”实验,下列说法正确的是
A. 长木板一定要水平放置
B. 为了减小误差在纸带上选计数点时应该每隔四个点取一个计数点
C. 使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,要估读到最小刻度的下一位
D. 用图线处理数据时,所描图线必须经过每一个点
12.(6分)一物体做匀加速直线运动,从计时起,第内位移为,第内位移为第内位移为,则
A. 物体的初速度为零 B. 物体的加速度大小为
C. 物体在末的速度为 D. 物体在前的平均速度为
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)匀变速直线运动的规律:
速度公式:______。
位移公式:______
位移速度关系式:______
14.(5分)氢气球重,空气对其浮力为,由于受水平风力的作用,氢气球的绳子和地面成,如图所示,由此可知,绳子的拉力为______,水平风力是______
15.(5分)下列物理量中属于矢量的是______填字母,属于标量的是______填字母
A.时间速度位移力 路程温度加速度质量
16.(5分)在验证平行四边形定则的实验中,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如图实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置.
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.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
E.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到点
F.实验中,把橡皮条的另一端拉到点时,两个弹簧秤之间夹角应取以便于算出合力大小
其中正确的是 ______ 填入相应的字母.
若两个弹簧秤的读数均为,且两弹簧秤拉力的方向相互垂直,则 ______ 选填“能”或“不能”用一个量程为的弹簧秤测量出它们的合力,理由是 ______ .
17.(5分)一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过最高点下方一个比较低的点的时间间隔为,两次通过比较高的点的时间间隔为,则、之间的距离为 ______。
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到每三条相同的橡皮筋遵循胡克定律两组和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:如图所示,将其中一组中两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子、上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物。
为完成本实验,下述操作中不必要的操作是______。
A、测量细绳的长度、测量橡皮筋的原长
C、测量悬挂重物后橡皮筋的长度、记录悬挂重物后结点的位置
钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件获取不同的再次验证,应采用的方法是______。
A.更换不同重量的重物 更换另一组相同的橡皮筋
C.混合选不完全相同的橡皮筋三条
19.(9分)使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中,有如下基本步骤:
A.把电火花计时器固定在桌子上
B.安好纸带
C.松开纸带让物体带着纸带运动
D.接通交流电源
E.按下脉冲输出开关,进行打点
这些步骤正确的排列顺序为 ______ 填入代表步骤的字母.
如图所示,用毫米刻度尺测量得:、、、,打点计时器所用交流电的频率为,则小车在段的平均速度为 ______ 结果保留小数点后两位如果在实验中,某同学不知道实验使用的交流电电源的实际频率已超过,那么,他计算出来的平均速度值与真实值相比是 ______ 填偏大、偏小、相等、无法确定
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)一辆汽车以的加速度由静止开始匀加速直线行驶.
后该汽车的速度是多少?
如果此汽车以同样的加速度从的速度开始匀减速行驶,问后此汽车的位移是多少?
21.(20分)一滑雪运动员从85m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?
22.(20分)如图,在两块相同的竖直木板、之间有重为的物体,用两个大小相同的力、垂直压木板,物体与木板间的动摩擦因数,不计木板的重力.
已知,若把物体沿板水平拉出垂直纸面方向,求所需拉力的最小值.
如图,现调整、大小使两木板在竖直平面内转到与水平方向成角时,物体处于平衡,此时若用平行于木板的力把物体沿板向上拉出,求拉力的最小值.
23.(20分)在平直公路上以的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为的加速度,则汽车在内的位移为多少?刹车过程的平均速度是多少?
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】
解决本题的关键知道加速度的物理意义,知道加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小无关。加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,加速度的方向与速度的方向没有关系,与速度变化量的方向相同。
、物体运动的速度等于,加速度不一定等于,比如汽车启动瞬间,故错误;
、加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度的变化量比较大,速度变化不一定快,加速度不一定大,故错误;
、物体的加速度为负值时,当速度方向也为负时,则物体做加速运动,故错误;
、物体做加速度减小的加速运动时,加速度减小,速度增大,则后一阶段的加速度比前一阶段加速度小,但是速度比前一阶段大,故正确。
故选:。
2.【答案】C;
【解析】解:、苏炳添在某次百米赛跑中以的速度冲过终点线,是经过某一位置的速度,是瞬时速度,故A错误。
B、返回地面的太空舱以的速度落入太平洋中,是太空舱经过洋面时的速度,是瞬时速度,故B错误。
C、从甲地到乙地的车速对应的是位移,故为平均速度,故C正确。
D、以的速度从跑道上起飞时速度是瞬时速度,故D错误。
故选:。
速度有平均速度和瞬时速度之分,平均速度反映一段时间或一段位移内运动的平均快慢程度,与时间或位移相对应,瞬时速度表示物体在某一位置或某一时刻运动的快慢程度,与时刻或位置相对应。
本题主要抓住平均速度与瞬时速度的物理意义进行判断,抓住所描述的速度是与时间或位移相对应,还是与时刻或位置相对应来加以区分平均速度还是瞬时速度。
3.【答案】D;
【解析】解:物体加速运动的加速度为,
对有,,
撤去时,只受到弹力的作用,且瞬间弹簧的弹力不变,加速度仍为,
对根据牛顿第二定律可得:,
所以,故ABC错误,D正确。
故选:。
撤去的瞬间弹簧的弹力不变,和只受到弹力的作用,加速度是由弹力产生的,根据牛顿第二定律来计算。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答。
4.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了匀变速直线运动规律的应用。分析好物理情景,灵活应用公式和数学知识是解决本题的关键。
应用牛顿第二定律、运动学公式和数学知识,分别比较小球在、两个斜轨道运动时间长短和小球在、两个斜面运动时间长短,由此可解题。
设光滑斜轨道与竖直墙壁间夹角为,对、两个斜轨道来讲,对小球在斜面上受力分析,由牛顿第二定律可求的:,设斜面长为,根据运动学公式,则,由于斜面与竖直墙壁夹角小于斜面与竖直墙壁夹角,夹角越大,余弦值越小,且由图可观察,则;对、两个斜面来讲,斜面的水平距离相等设为,有,时间,由数学知识得:倾角为时,时间有极小值,所以,故正确,错误。
故选。
5.【答案】C;
【解析】解:对整体分析,受重力和支持力,整体的加速度.可知苹果的加速度为,苹果受重力、周围苹果的作用力,两个力的合力等于,受力如图,知周围苹果对它的作用力方向垂直斜面向上.故正确,、、错误.
故选.
6.【答案】D;
【解析】解:小小竹排江中游,描述竹排的运动的参考系是河岸。巍巍青山两岸走描述青山运动的参考系是竹排。故ABC错误,D正确。
故选:。
判断物体运动或静止时,必须选择合适的参照物,再看物体相对于参照物的位置是否改变,改变则是运动的,不变则是静止的。
此题主要考查对参考系的理解能力。描述物体的运动必须选定参考系,当物体相对参考系的位置发生变化时,物体就发生了运动。
7.【答案】B;
【解析】解:规定初速度的方向为正方向,
若末的速度方向与初速度方向相同,则加速度为:;
若末的速度方向与初速度方向相反,则加速度为:,故ACD错误,B正确。
故选:。
物体做匀变速直线运动,取初速度方向为正方向,后末速度方向可能与初速度方向相同,为,也可能与初速度方向相反,为,根据加速度的定义式求出加速度可能值。
对于矢量,不仅要注意大小,还要注意方向,当方向不明确时,要讨论;矢量的大小是指矢量的绝对值,矢量的符号是表示其方向的。
8.【答案】B;
【解析】
画处于静止状态,受力平衡,对画进行受力分析,根据平衡条件列式即可求解.
此题主要考查了平衡条件的直接应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,难度不大,属于基础题.
解:、画处于静止状态,受到重力和画架对画的作用力,受力平衡,所以画架对画的作用力大小等于重力,故错误;
、画架的支架有扩展开的趋势,即相对地面有向外运动的趋势,故后支架受到地面的摩擦力水平向前,故正确;
、若后支架缓慢向后退,画仍然处于平衡状态,画架对画的作用力大小仍然等于重力,不变,故错误;
、画架对画的弹力是画架发生弹性形变引起的,故错误;
故选:
9.【答案】ABC;
【解析】解:、地面上的人看到飞机是相对于地面飞过,是以地面为参考系,故A正确
B、飞行员看到观礼台向后擦过,是以飞机为参考系;故B正确;
、以编队中某一飞机为参考系,所有飞机的位置相对不变,其他飞机是静止的,故C正确,D错误;
故选:。
建立坐标系的意义是为了定量描述质点的位置变化,要根据问题的实际需要,建立合适的坐标系,沿直线运动建立直线坐标系,在平面上运动,建立平面直角坐标系。
为了描述物体的运动状态要选择参考系,为定量描述物体位置变化要在参考系上建立坐标系,并且要建立合适的坐标系。
10.【答案】AD;
【解析】解:、当沿运动方向油滴间距越来越小时,相等时间内位移减小,说明平均速度减小,故A正确;
B、当沿运动方向油滴间距变小时,如果相邻油滴之间的距离差相等,车做匀减速直线运动,加速度不变,若相邻油滴之间的距离差不相等,车做变减速直线运动。故B错误。
、当沿运动方向油滴间距变大时,如果相邻油滴之间的距离差相等,则做加速度不变的匀加速直线运动,如果相邻油滴之间的距离差,并且逐渐增大,则车的加速度可能在逐渐增大,故C错误,故D正确。
故选:。
这道题主要考查连续相等的时间间隔内位移差和加速度之间的关系,如果,物体加速,当逐渐增大时逐渐增大,逐渐减小,则车的加速度可能逐渐减小。
灵活的利用基本公式是解决本题的关键,只有真正理解了连续相等的时间间隔内位移差,才有可能灵活快速的解决本题。故要加强基本概念的理解。
11.【答案】BC;
【解析】解:、本实验探究小车速度随时间的变化规律,不要求木板水平放置,故A错误。
B、为了减小测量误差,应每隔四个点取一个作为计数点,故B正确。
C、使用毫米刻度尺测量计数点间的距离时,由于最小分度为,故要估读到最小刻度的下一位,故C正确。
D、作图时,让尽量多的点均匀分布在图象的两边,描绘成平滑的曲线,不要求所有的点都在图象上,故D错误。
故选:。
正确解答本题需要掌握:打点计时器的使用以及简单构造等,明确探究小车速度随时间变化的规律实验中一些简单操作细节等。
该题考查了基本仪器的使用和基础实验的操作细节,对于基础知识,平时训练不可忽略,要在练习中不断加强,明确各实验中的注意事项和数据处理的基本方法。
12.【答案】BD;
【解析】解:根据匀变速直线运动规律的推论知,物体的加速度,由物体在第和第内的位移知物体的加速度,所以B正确.
由于物体在第内的位移为,根据位移时间关系有:
得:物体的初速度,所以A错误;
物体在末的速度由速度时间关系有:,所以C错误;
物体在前内的总位移,所以前的平均速度为,故D正确.
故选:.
根据匀变速直线运动规律的推论,求出物体的加速度,再根据匀变速直线运动规律求解.
本题关键是根据位移关系求出物体运动的加速度,再根据匀变速直线运动的规律求出相应时间的速度或位移,是匀变速直线运动规律的基本运用,比较简单.
13.【答案】 ; ; ;
【解析】解:速度公式:;
位移公式:;
位移速度关系式:;
故答案为:;;;
匀变速直线运动的加速度不变,根据速度时间公式和位移时间公式可以推导出速度位移公式。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,速度时间公式和位移时间公式是基本公式,位移速度关系公式都是由这两个公式推导而出。
14.【答案】4 ; 2 ;
【解析】解:水平方向上平衡有:
竖直方向平衡有:
解得:
故答案为:;.
对气球受力分析,抓住水平方向和竖直方向平衡,求出绳子的拉力和风力的大小
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.
15.【答案】BCDG ; AEFH ;
【解析】解:根据矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量,可知,速度、位移、力、加速度是矢量。时间、路程、温度、质量是标量。
故答案为:,。
矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量。
解决本题的关键要掌握物理量的矢标性,可根据矢量的方向特点记住其矢量性。
16.【答案】ABCD;不能;这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程;
【解析】解:、拉橡皮条的绳细一些且长一些,实验效果更好.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,则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别,同时为了减小因摩擦造成的误差,故应使各力尽量与木板面平行.以及读弹簧秤示数时,视线要正对刻度.故BD正确;
C、在实验中必须确保橡皮筋拉到同一位置,即一力的作用效果与两个力作用效果相同,且拉力适当大一些,减小测量的误差.故C正确;
E、实验中,弹簧的读数大小适当,便于做平行四边形即可,并非要求一定达到最大量程,故E错误;
F、合力不是算出的,而是通过平行四边形作出的,故F错误.
故选:.
两力均为,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.
故答案为:;不能;这两个力的合力大小超出了弹簧秤的量程.
本实验采用“等效法”,即要求两次拉橡皮筋的效果相同,对于两弹簧拉力,为了减小误差,拉力需大一些,夹角适当大一些,不能太大,也不能太小.
由平行四边形定则可得出两拉力的合力大小,比较拉力与弹簧秤的量程则可知量程的弹簧秤是否可用.
此题主要考查验证力的平行四边形定则的误差分析及数据的处理,应通过实验原理及数据的处理方法去思考减少实验误差的方法.
17.【答案】g(2-2);
【解析】解:两次经过同一较低点的时间间隔为,则从点到最高点所用的时间为,竖直上抛是匀减速直线运动末速度为零,我们可以看其逆过程,相当有初速度为零的匀加速直线运动,所以点离最高点的距离为:
两次经过另一较高的点的时间间隔为,则从点到最高点所用的时间为,同理点离最高点的距离为:
则两点间的距离为:。
故答案为:。
两次经过或点的时间间隔为已知,则可以解出从或点到最高点所用的时间,根据竖直上抛的逆过程是自由落体运动,结合匀变速直线运动的位移时间关系式解出位移然后做差,即可得到结果.
本题主要是考查了竖直上抛运动规律的应用,知道竖直上抛运动可以分为两个过程:上升过程中的匀减速直线运动和下落过程的自由落体运动,能够根据运动学公式进行解答。
18.【答案】A A ;
【解析】解:三条橡皮筯遵守胡克定律,要测量拉力可以通过测量橡皮筋的长度和原长,得到橡皮筋的伸长量,研究拉力与伸长量的倍数来根据比例作力的图示。为了使两次实验效果相同,必须记下点的位置来作参照。不需要测量细绳的长度。故A错误,、、D正确,
让选不必要的操作,故选:。
由于钉子位置固定,可改变的条件只能是所悬挂的重物的质量,即可采用方法是更换不同的重物。故选:;
故答案为:;;
本实验是通过作合力与分力图示的方法来验证平行四边形定则,需要测量合力与分力的大小,根据这个原理来选择。
本实验在无法测量力的大小的情况下,可以采用比例法作图,只需要测量橡皮筋的伸长量就行。
19.【答案】ABDEC;4.51;偏小;
【解析】解:实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则进行,注意实验中为了使打点稳定后再进行实验,同时为了提高纸带的利用率,尽量将纸带上打满点,要先接通电源后释放纸带.要符合事物发展规律,故正确的操作步骤为:;
打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,
打点周期等于交流电的周期,为;
根据平均速度的定义得:
在间的平均速度为:
打点周期与交流电的周期相同,,当电源频率高于时,实际打点周期将变小,而进行计算时,仍然用,
根据,因此测出的平均速度数值将比物体的真实数值小.
故答案为:;; 偏小.
在具体进行实验操作时,一般本着先安装器材、再进行实验、最后实验完毕整理器材的步骤进行的,因此熟练打点计时器的应用步骤,即可正确解答;
根据刻度尺测量出各段位移的大小;匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可求出某点的瞬时速度,明确频率和周期之间的关系,根据匀变速直线运动的规律求解.
对于基本实验仪器,要会正确使用,了解其工作原理,为将来具体实验打好基础,对于实验装置和工作原理,我们不仅从理论上学习它,还要从实践上去了解它,自己动手去做做;
本题关键明确打点计时器的工作原理,明确匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,注意有效数字与小数点的区分.
20.【答案】解:(1)根据速度时间公式得,汽车的速度为:v=at=4×5m/s=20m/s.
(2)根据速度时间公式得,汽车速度减为零的时间为:,
则汽车6s内的位移等于5s内的位移为:x=.
答:(1)5s后汽车的速度为20m/s.
(2)6s内汽车的位移为50m.;
【解析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出后汽车的速度.
根据速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出汽车刹车后的位移.
此题主要考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动.
21.【答案】见解析;
【解析】解法一:利用平均速度公式求解
由x=t得t==s=25s
解法二:利用速度公式和位移公式求解
由v=+at和x=t+,代入数据解得t=25s
解法三:利用位移与速度的关系式和速度公式求解
由-=2ax得a==0.128m/
由v=+at,得t==25s
22.【答案】解:将物体水平拉出,沿板面受力分析如图所示:
得拉力最小值为
;
把物体沿板向上拉出,物体与木板之间的滑动摩擦力
物体与木板之间的滑动摩擦力
则拉力
答:已知,若把物体沿板水平拉出垂直纸面方向,所需拉力的最小值为;
如图,现调整、大小使两木板在竖直平面内转到与水平方向成角时,物体处于平衡,此时若用平行于木板的力把物体沿板向上拉出,拉力的最小值为.;
【解析】
对物体受力分析,由受力平衡条件,即可求解;
根据滑动摩擦力的公式,结合受力平衡,即可求解.
考查滑动摩擦力大小计算,掌握平衡方程的应用,注意正确的受力分析,及三角函数的正确运用.
23.【答案】解:汽车开始刹车时的速度为:=72km/h=20m/s
汽车速度减为零的时间为:
则汽车在4s末就已经停下不再运动,则汽车在6s内的刹车距离为:
刹车过程的平均速度:
答:汽车在6s内的位移为40m,刹车过程的平均速度是10m/s。;
【解析】
根据匀变速直线运动的速度与时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断时汽车是否停止,再结合位移时间公式求出刹车后内的刹车距离,由平均速度的公式求出平均速度。
此题主要考查了运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动;遇到刹车问题一定要先判断汽车何时停下,不可随意套用位移与时间关系公式求解位移。高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题5
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)质点是一种理想化模型,下列可以当做质点的是
A. 研究地球绕太阳公转时,地球可以视为质点
B. 研究花样滑冰运动员的表演动作
C. 研究乒乓球比赛时旋转方向
D. 研究杂技演员空翻动作
2.(6分)如图是美丽的南京石臼湖大桥,以“天空之镜”的美景成为网红打卡地,大桥全长,设计时速为。某辆汽车在:驶入大桥,:下桥。从题中表述可获得关于此汽车在桥上运动的信息有
A. 位移 B. 时间 C. 平均速度 D. 有无超速
3.(6分)如图所示,竖直悬挂着的一重物,被水平方向的力拉到一边,取绳的张力为,如果角增大,则
A. 增大,不变 B. 不变,增大 C. 和都增大 D. 增大,减小
4.(6分)关于竖直下抛运动,下列说法中正确的是
A. 下落过程是加速运动,加速度越来越大
B. 下落过程是匀速直线运动
C. 在下抛时,由于给物体一定的作用力,所以在下落过程中的加速度大干重力加速度
D. 下落过程中,物体的运动是匀变速运动
5.(6分)一物体静止在斜面上如图所示,当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时
A. 物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大
B. 物体所受重力和支持力的合力逐渐增大
C. 物体所受支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
D. 物体所受重力,支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
6.(6分)某同学将一支笔靠在一个半圆形物体上,关于笔所受弹力方向,下列示意图正确的是
A. B.
C. D.
7.(6分)短跑运动员在百米比赛中,前内的位移为,接下来经到达终点,到达终点时速度为,则运动员在全程内的平均速度为
A. B. C. D.
8.(6分)下列说法不正确的是( )
A. “坐地日行八万里”的地球可以视作质点
B. 建立质点概念的物理方法是理想模型法
C. 古代“刻舟求剑”故事中,刻舟求剑者的错误在于错选了参照系
D. 第末和第初指同一时刻,在时间轴上二者对应同一点
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如图甲所示,用水平力将质量为的物块压在竖直墙壁上静止不动,物块与墙面间的动摩擦因数为。若力随时间变化的规律如图乙所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列关于物块受到墙的摩擦力随时间变化规律的说法正确的是
A. 摩擦力大小可能逐渐减小直到变为零
B. 摩擦力大小可能始终保持不变
C. 摩擦力大小可能先保持不变,然后再逐渐减小直到变为零
D. 摩擦力大小可能先保持不变,然后突然减小,最后再逐渐减小直到变为零
10.(6分)如图所示,质量为的小球用长为的悬线固定于点,在点正下方处钉一个钉子,把悬线拉直与竖直方向成一定角度,由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,则
A. 小球的线速度突然变大 B. 小球的角速度突然变小
C. 小球的向心加速度突然变大 D. 悬线的张力突然变大
11.(6分)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端叠放两个质量均为的物体、物体与弹簧连接,、两物体均可视为质点,弹簧的劲度系数为,初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力用在物体上,使物体开始向上做加速度为的匀加速运动,测得两个物体的图象如图乙所示重力加速度为,则
A. 施加外力前,弹簧的形变量为
B. 外力施加的瞬间,间的弹力大小为
C. 在时刻分离,此时弹簧弹力等于物体的重力
D. 上升过程中,物体速度最大,两者的距离为
12.(6分)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,它们的速度随时间变化的规律如图所示.已知在时,两车并排行驶,则( )
A. 在时,甲、乙两车相距
B. 在时,甲车在乙车后面
C. 在时,两车也并排行驶
D. 两车两次并排行驶的位置之间的距离为
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)如图为如图所示为某高楼电梯上升的速度图象,在时刻的速度为 ______ ,在时刻的速度为 ______ ;在内的加速度为 ______ ,在内的加速度为 ______
14.(5分)通过打点计时器得到的一条纸带上的点迹分布不均匀,那么点迹密集的地方物体运动的速度比较 ______ 大,小点迹不均匀说明物体做 ______ 运动.
15.(5分)一物体从距地面高处自由下落,不计空气阻力,取,则物体落到地面所用的时间是 ______ ,物体在下落过程中的平均速度大小是 ______
16.(5分)某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率是的交流电源上,实验中得到一条纸带,如图所示.他在纸带上便于测量的地方选取第个计数点,在该点下标明,第个点下标明,第个点下标明,第个点下标明,第个点下标明,测量时发现点已模糊不清,测得长为,长为,长为由以上数据可以算出:打点计时器打点时小车的瞬时速度大小为______,小车运动的加速度大小为______,的距离应为______结果保留三位有效数字.
17.(5分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量关系的实验,图为实验装置简图.交流电的频率为
图为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 ______ 保留二位有效数字
为了能用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先 ______ .
若小车质量,改变砂桶和砂的质量的值,进行多次实验,以下的值合适的是 ______ 填选项符号
A. .
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)如图为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,图中打点计时器的频率为某小组同学保持木块质量不变,探究加速度与合外力的关系.某次实验的纸带如图所示,每个点取一个计数点.则打下“”的速度为______物体的加速度______但该组同学由于疏忽没有平衡摩擦带滑轮的长木板水平,得到图象如图所示.则滑块与木板间的动摩擦因数______,图象后段出现弯曲的原因______,保留二位小数
19.(9分)如图所示,深度的套筒竖直倒置,轻质弹簧的上端固定在套筒内,弹簧处于原长时,其下端位于筒内。用测力计钩住弹簧的下端用力竖直向下拉,记 录测力计的示数,和露出筒外的弹簧的长度为测量弹簧的劲度系数和原长,现在 坐标纸上作出图象,如图所示。则弹簧的劲度系数____________,弹簧的原长_________________
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)光滑的水平面上建立直角坐标系,在轴上相距,轴方向上摆放两个完全相同的弹簧发射器,发射器一端固定,另一端分别连接一块质量为的小磁铁和一个质量为小铁球磁铁和铁球均可以看作质点,小磁铁置于方向上固定光滑凹槽内。压缩发射器,让、两物体同时、以相同的速度沿轴方向弹出,假设磁铁与铁球之间的相互作用力始终不变,且等于取
求:后小铁球的速度大小是多少?
取下凹槽再次让两物体同时以沿轴方向弹出,求经过多长时间两物体相遇?
、碰后粘合在一起求碰撞过程中损失的动能是多少?碰后两物体共同的速度是多少?
21.(20分)空军某特级飞行员驾驶战机执行战术机动任务,在距机场、离地高度时飞机发动机突然失去动力。在地面指挥员的果断引领下,该飞行员使飞机安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以的加速度做匀减速直线运动,且着陆速度为。求
飞机着陆后内飞机滑行的距离;
飞机着陆后内飞机滑行的距离;
飞机静止前内的平均速度。
22.(20分)把一个质量为的木块放在倾角为的斜面上,木块与斜面之间的动摩擦因数为,取,
原先木块静止在斜面上,求斜面对木块的摩擦力;
若给木块一个大小为 且平行于斜面向下的推力,使木块沿斜面下滑,求此时斜面对木块的摩擦力.
23.(20分)某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,其最大加速度为,所需的起飞速度为,为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置,弹射系统使它具有的初速度,求:
舰载飞机若要安全起飞,跑道至少为多长?
若航空母舰匀速前进,跑道长为中求出的长度,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少为多大?
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】
质点是只计质量、不计大小、形状的一个几何点,是实际物体在一定条件的科学抽象,能否看作质点与物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略。
质点是运动学中一个重要概念,要理解其实质,不能停在表面,要注意明确物体在特定的问题中只要大小和形状可以忽略,物体即可以看作质点。
A.地球的直径很大,还有一定的形状,但地球的大小相对于地球和太阳的距离小得很多,所以研究地球绕太阳公转时可以把地球看成质点,故A正确;
B.花样滑冰运动员身体上各个点运动情况不同,不能用一个点代替运动员,故B错误;
C.研究旋转的乒乓球,要研究各个点的情况,所以乒乓球不能用点来代替,形状和大小不能忽略,不能看成质点,故C错误;
D.研究杂技演员做空翻动作时,要研究演员的动作,故不能看成质点,故D错误。
故选A。
2.【答案】B;
【解析】解:、由题可知石臼湖大桥全长,则车运动的路程为,由于大桥是弯曲的,所以位移的大小不能判断,故错误;
、汽车在:驶入大桥,:下桥,则在桥上运动的时间为分钟,故正确;
、由于车的位移未知,所以不能求出平均速度,故错误;
、车的平均速率:,但不能判断出在整个运动的过程中是否有超速,故错误。
故选:。
时刻是指某一瞬时,时间间隔是指两个时刻之间的间隔;位移是从初位置到末位置的有向线段,路程为轨迹的实际长度;平均速度等于位移与时间的比值,平均速率等于路程与时间的比值。
此题主要考查对时间与时刻的理解和判断能力。也可抓住在时间轴上,时间用一段线段表示,时刻用一个点表示来理解,明确位移与路程、平均速度与平均速率、质点的概念,关键是明确其在曲线运动中的区别。
3.【答案】C;
【解析】解:结点受到重物的拉力、绳子的拉力以及拉力的作用,受力如图:
根据平衡条件,应满足:
,
拉力大小:;
的大小:
当增大时,增大,也增大.故C正确,ABD错误.
故选:
小球受重力、绳子的拉力和水平拉力平衡,根据共点力平衡求出力和的大小表达式,然后由公式说明即可.
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,并结合公式说明绳子的拉力以及水平力的变化.
4.【答案】D;
【解析】解:、下落过程是加速运动,加速度恒定不变,故A错误;
B、下落过程是匀变速直线运动,故B错误;
C、在下抛时,下落过程的加速度等于重力加速度,故C错误;
D、下落过程中,加速度恒定不变,物体的运动是匀变速运动,故D正确;
故选:。
自由落体运动条件:只受重力、初速度为零;
竖直下抛运动条件:只受重力、初速度向下.
本题关键是明确竖直下抛运动的定义和运动性质,注意竖直下抛运动可分解为自由落体运动和竖直向下匀速直线运动,基础题目.
5.【答案】B;
【解析】解:、由于重力与静摩擦力的合力等于支持力,而,由于增大减小,故A错误。
B、物体受到向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,根据平衡条件可知,重力与支持力的合力应等于静摩擦力,再由可知静摩擦力增大,则物体所受重力和支持力的合力逐渐增大,故B正确。
C、由于支持力与静摩擦力的合力等于重力应不变,故C错误。
D、根据平衡条件可知重力、支持力、静摩擦力的合力应为零,故D错误。
故选:。
本题的关键是首先对物体受力分析,根据平衡条件求出每个分力的大小,然后根据合力与分力的等效性即可求解。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,当三个力平衡时合力为零,任何两个力的合力与第三个力等大反向。
6.【答案】C;
【解析】
此题主要考查了支持力的方向问题,支持力的方向垂直于接触面。
弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体。
笔所受弹力方向都是垂直于接触面指向受力物体,故正确,错误。
故选。
7.【答案】C;
【解析】解:由题意知:,;
;
故选:。
已知跑完全程的路程和时间,根据公式可求全程的平均速度。
理解平均速度的定义是解此题的关键,不要被题目的一些数据迷惑,此题属于基础题,也是易错题
8.【答案】A;
【解析】、“坐地日行八万里”的地球不能看做质点,否则就没有自转了,故不正确;
、质点在生活中并不存在,是理想模型法,故正确;
、“刻舟求剑”故事中,刻舟求剑者的错误在于错选了船为参考系,故正确;
、第末和第初指同一时刻,在时间轴上对应同一个点,故正确;
本题选不正确的,
9.【答案】AC;
【解析】解:物体受到的最大静摩擦力,重力,开始时:
A、物体可能相对墙壁运动,摩擦力为滑动摩擦力,根据,物体受到滑动摩擦力逐渐减小,直至为零,故A正确;
、物体可能开始处于静止状态,受到静摩擦力作用,,水平力减小,最大静摩擦力减小,当最大静摩擦力等于重力时,物体由静止变为滑动,摩擦力为滑动摩擦力,根据,物体受到滑动摩擦力逐渐减小,直至为零,故C正确,BD错误。
故选:。
先计算滑动摩擦力大小确定最大静摩擦力,和重力进行比较,当静摩擦力等于重力时,物体处于静止状态,当静摩擦力小于重力时,物体加速运动,受到滑动摩擦力作用。
该题考查了摩擦力的判断和计算,求解摩擦力的问题时,首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力,然后根据相关规律求解。
10.【答案】CD;
【解析】解:、当悬线碰到钉子时,线速度大小不变.故A错误.
B、线速度大小不变,摆长变小,根据知,角速度变大.故B错误;
C、当悬线碰到钉子时,线速度大小不变,摆长变小,根据知,向心加速度变大.故C正确.
D、根据牛顿第二定律得,,向心加速度变大,则悬线拉力变大.故D正确.
故选:
由静止释放小球,当悬线碰到钉子时,线速度大小不变,而摆长变化,从而导致角速度、向心加速度、拉力的变化.
解决本题的关键抓住悬线碰到钉子时,线速度大小不变,通过摆长的变化判断角速度、向心加速度等变化.
11.【答案】AD;
【解析】解:、施加前,物体整体平衡,根据平衡条件,有:
解得:,故A正确。
B、施加外力的瞬间,对物体,根据牛顿第二定律,有:
其中:
解得:,故B错误。
C、物体、在时刻分离,此时、具有共同的与且;
对:
解得:,故C错误
D、当物体的加速度为零时,此时速度最大,则,解得:,故B上升的高度,此时物体上升的高度:,故此时两者间的距离为,故D正确
故选:。
题中弹簧弹力根据胡克定律列式求解,先对物体整体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;再对物体受力分析,根据牛顿第二定律列方程;时刻是与分离的时刻,之间的弹力为零
本题关键是明确与分离的时刻,它们间的弹力为零这一临界条件;然后分别对整体和物体受力分析,根据牛顿第二定律列方程分析,不难
12.【答案】
【解析】
13.【答案】10;5;5;-3.3;
【解析】解:由图象可得:时刻的速度为;在时刻的速度为;
根据图象的斜率表示加速度得:在内的加速度为;
在内的加速度为,
故答案为:,,,
图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,可以直接读出每个时刻的瞬时速度.
该题考查了速度时间图象相关知识点,要能根据图象读取有用信息,掌握斜率表示加速度.
14.【答案】小;变速;
【解析】解:相邻计时点的时间间隔相等,点迹密集的地方,相邻计时点的距离小,所以物体运动的速度比较小,
点迹不均匀说明物体做变速运动,
故答案为:小,变速.
能够知道相邻的计数点之间的时间间隔.了解打点计时器的打点原理,能通过纸带分析纸带的运动情况.
了解打点计时器的打点原理,能通过纸带分析纸带的运动情况,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
15.【答案】2;10;
【解析】解:自由落体运动是初速度为零,加速度为的匀加速直线运动;落到地面所用的时间;
下落过程中的平均速度大小
故答案为:,
物体做自由落体运动,根据求解时间,根据求平均速度.
本题关键明确自由落体运动的运动性质,然后选择恰当的运动学公式列式求解,基础题.
16.【答案】0.986 ; 2.58 ; 5.99 ;
【解析】解:由于第个计数点,在该点下标明,第个点下标明,第个点下标明,第个点下标明,第个点下标明,
可知相邻的计数点间的时间间隔,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得:
由于间的时间间隔,间的时间间隔也为,根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,
,
,
根据匀变速直线运动的推论公式,
所以:
故答案为:,,
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
17.【答案】3.2;平衡小车的摩擦力;AB;
【解析】解:相邻计数点之间还有个点,说明相邻的两个计数点时间间隔为
运用匀变速直线运动的公式
;
根据力的合成,要想小车受到的合外力等于细线的拉力,则其他力的合力为零,所以要平衡摩擦力,即实验操作时必须首先平衡摩擦力;
根据实验原理可知当砂和桶的总质量要远小于小车的总质量时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力,
一般认为大于倍为远远大于,所以合适,不合适,
故选:
故答案为:
平衡小车的摩擦力
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小;
根据力的合成,要想小车受到的合外力等于细线的拉力,则其他力的合力为零,所以要平衡摩擦力;
根据实验原理可知当砂和桶的总质量要远小于小车的总质量时,可将砂和桶的总重力看作小车的拉力.
实验问题需要结合物理规律去解决.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力等.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.
18.【答案】0.44m/s 0.43m/ 0.10 砝码与砝码桶的质量太大 ;
【解析】解:电源频率为,每个点取一个计数点,计数点间的时间间隔:,
打点时的速度:,
由匀变速直线运动的推论可知,加速度:
;
由牛顿第二定律得:,解得:,
由图示图象可知:,解得:;
当砝码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码的重力,
如果砝码质量太大,小车受到的拉力明显小于砝码重力,图象发生弯曲.
故答案为:; ; ; 砝码与砝码桶的质量太大.
应用匀变速直线运动的推论求出点的瞬时速度,应用匀变速直线运动的推论求出加速度;
应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式,根据图示图象求出动摩擦因数;
当砝码质量远小于小车质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码的重力,
如果砝码质量太大,小车受到的拉力明显小于砝码重力,图象发生弯曲.
此题主要考查了实验数据处理与实验注意事项,知道实验注意事项、应用匀变速直线运动推论与牛顿第二定律即可解题,掌握基础知识是解题的前提与关键,要注意基础知识的学习与积累.
19.【答案】 ;
【解析】
根据胡克定律可知,所以图象的斜率代表弹簧的劲度系数。
此题主要考查胡克定律的基本内容,特别要注意弹簧有原长,在利用公式时要找准形变量。
根据图象的斜率代表弹簧的劲度系数可知,当时,此时,对应的桶内形变量为,所以原长为:。
故答案为:;。
20.【答案】解:(1)由题意得小铁球做类平抛运动,加速度为:
==m/=1m/
竖直速度为:=t=1×1m/s=1m/s
故铁球的速度为:v==m/s=m/s
(2)由题意A做类平抛运动,有:
==2m/
+==6m
解得:t=2s,
(3)物体只在受力方向上速度发生改变所以只考虑y轴方向上的速度变化
=t=2×2m/s=4m/s
=t=1×2m/s=2m/s
对碰撞过程有动量定理得:+νBy=(+),
解得:≡0
故碰后Y轴上的速度为0,物体在x轴方向上速度不变为2m/s,所以碰后速度为2m/s,
损失的动能△E=+--
代入数值解得:△E=12J
答:(1)1s后小铁球的速度大小是m/s。
(2)取下凹槽再次让两物体同时以2m/s沿x轴方向弹出,经过2s两物体相遇。
(3)A、B碰后粘合在一起求碰撞过程中损失的动能为12J,碰后两物体共同的速度是2m/s。;
【解析】
对球分析,做类平抛运动,运用类平抛运动的规律求解即可。
分别对分析,向下做类平抛运动,向上做类平抛运动,对数值位移的关系进行分析求解解得时间。
根据动能定理及动量守恒定律求解损失的动能及末速度大小。
解答该题的关键是分析清楚物体的运动规律,然后根据运动状态求解,属于中档题。
21.【答案】解:(1)根据速度-时间公式,可得飞机着陆到停止运动的时间为:
==s=10s
由于10s>2s,
根据位移-时间公式,可得飞机着陆后2s内飞机滑行的距离为:
=-=60×2m-m=108m
(2)由于12s>10s,
飞机着陆10s后飞机停止运动,着陆后12s内与10s内位移相等,
根据速度-位移公式,可得飞机着陆后12s内滑行的距离为:
==m=300m
(3)飞机着陆后以6m/的加速度做匀减速直线运动,可以看作初速度为零的反向匀加速直线运动,
由匀变速直线运动推论,可知飞机静止前4s内的平均速度与静止前2s末的瞬时速度相等,即:
==a=6×2m/s=12m/s
答:(1)飞机着陆后2s内飞机滑行的距离为108m;
(2)飞机着陆后12s内飞机滑行的距离为300m;
(2)飞机静止前4s内的平均速度为12m/s。;
【解析】
飞机着陆后做匀减速直线运动,已知着陆的初速度和加速度,根据速度时间公式求出飞机着陆到停止运动的时间,再根据所给的时间,求解滑行的距离;
飞机着陆后飞机停止运动,着陆后内与内位移相等,根据速度位移公式,可得飞机着陆后内滑行的距离;
静止前内飞机滑行的距离,可以用逆向思维法进行求解,也就是看成初速度为零的反向的匀加速运动,应用匀变速直线运动的推论求解。
本题以空军某特级飞行员驾驶战机执行战术机动任务为情景载体,考查了匀变速直线运动规律在实际问题中的应用,解决此题的关键是要明确飞机速度减为零后不再运动,先计算出飞机滑行到停止的总时间,再根据题中所给的时间判断飞机的状态,再进行分析计算。
22.【答案】解:(1)由题意有:木块静止在斜面上,故木块受力平衡
对木块进行受力分析,物块受重力G、支持力FN和沿斜面向上的静摩擦力,
将重力沿斜面和垂直斜面分解为Gx和Gy,则有:
Gx=mgsinθ=10N,
Gy=μmgcosθ=0.6×20×N=6N
由题可知=mgsinθ;
得:=10N
静摩擦力的方向沿斜面向上.
(2)木块沿斜面下滑,受到滑动摩擦力.则有:
=μFN═μmgcosθ
代入数据解得:=6N
由题可判断滑动摩擦力的方向沿斜面向上
答:(1)原先木块静止在斜面上,斜面对木块的摩擦力大小为10N,方向沿斜面向上;
(2)此时斜面对木块的摩擦力大小为6N,方向沿斜面向上.;
【解析】
木块静止在斜面上,受力平衡,由平衡条件求斜面对木块的摩擦力;
对木块进行受力分析,由平衡条件求得斜面对木块的支持力,再由摩擦力公式求斜面对木块的摩擦力.
解决本题的关键能够按照受力分析的基本步骤,正确地受力分析,然后再运用共点力平衡的条件进行研究.
23.【答案】解:设跑道最短为,则有:
解得:;
设航空母舰前进的速度最小为,飞机起飞的时间为,则:
对航空母舰有:
对飞机有:
联立解得:舍去。
答:舰载飞机若要安全起飞,跑道至少为;
在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少为。;
【解析】
此题主要考查匀变速直线运动的速度位移关系,速度和时间关系,关键是掌握匀变速直线运动基本公式。
根据速度位移关系求出跑道长度;
根据飞机的位移和航空母舰的位移之差等于跑道的长度,结合位移时间公式求出航空母舰的最小速度。。高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题3
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)如图是特技跳伞运动员的空中造型图。当运动员保持该造型向下落时,下列说法正确的
A. 某运动员以对面运动员为参考系,自己向下运动
B. 某运动员以自己为参考系,对面运动员向上运动
C. 某运动员以地面为参考系,自己是静止
D. 某运动员以对面运动员为参考系,地面向上运动
2.(6分)如图所示,在水平方向推力和作用下,水平桌面上的木块向右做匀速直线运动。,。从撤去,到木块停止运动前,木块所受的摩擦力的大小和方向分别为
A. ,方向向右 B. ,方向向左
C. ,方向向左 D. ,方向向右
3.(6分)关于弹力、摩擦力的正确说法是
A. 物体之间有弹力,则必有摩擦力 B. 物体之间有摩擦力,则必有弹力
C. 摩擦力总是跟物体的重力成正比 D. 摩擦力总是阻碍物体运动
4.(6分)放在水平桌面上的面团处于静止状态;一段时间后,面团由半球形变成扁平状态,则下列说法正确的是
A. 由于面团发生微小的形变,使面团受到重力作用
B. 由于面团发生微小的形变,面团对桌面产生垂直于桌面向下的弹力
C. 由于桌面发生微小的形变,面团对桌面产生垂直于桌面向下的弹力
D. 由于面团发生微小的形变,桌面对面团产生垂直于桌面向上的弹力
5.(6分)从第初到第末所对应的时间是
A. B. C. D.
6.(6分)一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是
A. 物体的速度与时间成线性关系 B. 物体的位移与时间的二次方成正比
C. 物体的速度变化量一定跟时间不成正比 D. 位移一定与速度的平方成正比
7.(6分)关于力的下列说法中正确的是
A. 两物体间的相互作用一定要直接接触
B. 直接接触的两物体间一定有力的作用
C. 力是物体对物体的相互作用,所以力总是成对出现的
D. 有一定距离的磁铁之间有相互作用,由此可知,力可以离开物体而独立存在
8.(6分)下列说法表示时刻的是
A. 第末 B. 前内
C. 第内 D. 从第末到第末
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过、、、后到达最高点。已知,,小球从到和从到所用的时间都是。设小球经、时的速度分别为、,则
A. B.
C. D. 从到所用时间为
10.(6分)某同学用两个弹簧测力计、一根橡皮筋、细绳套、三角板及贴有白纸的方木板等器材,进行“验证力的平行四边形定则”的实验。如图所示是该同学依据实验记录作图的示意图。其中点是橡皮筋在白纸上的固定点,点是此次实验中用弹簧测力计将橡皮筋的活动端拉伸到的位置。关于此实验,下列说法中正确的是
A. 只需记录拉力的大小
B. 拉力方向应与木板平面平行
C. 图中表示理论的合力,表示实验测出的合力
D. 改变拉力,进行多次实验,并作出多个平行四边形,但每个四边形中的点位置不一定相同
11.(6分)如图所示,把一个光滑圆球放在两块挡板和之间,与之间夹角为,现将板固定而使板顺时针缓慢转动,则
A. 球对板的压力先减小后增大 B. 球对板的压力逐渐减小
C. 球对板的压力逐渐减小 D. 球对板的压力先减小后增大
12.(6分)一长轻质薄硬纸片静置于光滑水平地面上,纸片上放有质量均为的、两物块,、与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为,现让水平恒力作用在物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则
A. 若 ,则物块相对薄硬纸片滑动
B. 若,则物块所受摩擦力大小为
C. 若,则物块的加速度大小为
D. 无论力多大,的加速度最大为
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为,则此物体在末的速度为 ______ ;初的速度为 ______
14.(5分)一个物体在水平面上以恒定的加速度作直线运动,它的位移与时间的关系是 ,位移与时间的单位分别是和,则它的初速度是 ______ ,加速度是 ______ ,速度为零的时刻是 ______ .
15.(5分)质点由西向东运动,从点出发到达点再返回点后静止.如图,,,若以点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则出发点的位置为 ______ ,点位置为 ______ ,点位置为 ______ .
16.(5分)一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图所示,位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻.摄影机连续两次曝光的时间间隔均为,小球从位置到位置的运动过程中经过各位置的速度分别为 ,,______,,______在坐标图中作出小球的速度时间图象保留描点痕迹.
17.(5分)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,由于前方出现险情,司机采取紧急刹车,刹车后汽车的运动方程为单位为,单位为。则汽车开始刹车后第内的位移大小为 ______,刹车后内汽车的平均速率为 ______。
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传感器下方悬挂钩码,每次滑块都从处由静止释放。
该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则______。
实验时,将滑块从位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间。如果由图甲中的刻度尺测得滑块在位置时遮光条到光电门的距离为,滑块的加速度的表达式是______。
改变钩码质量,测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间,通过描点作出了一条过原点的倾斜直线。已知图象的横轴为,则图象的纵轴为______选填、、,如果图象的斜率为,可求得滑块的质量的表达式为______。
19.(9分)某实验小组在探究加速度与物体所受外力及物体质量之间的关系时。采用了如图所示的实验装置,小车及车中砝码质量用表示,砝码盘及盘中砝码质量用表示。
实验中需要进行和的选取,以下最合理的一组是______。
A.,、、、、
B.,、、、、
C.,、、、、
D.,、、、、
实验中得到一条纸带图,、、、、、、、、、为个相邻的计数点,相邻两个计数点之间有个点未画出,量出相邻计数点之间的距离在图中单位为已知打点计时器所接交流电源的频率是,则小车的加速度大小______结果保留三位有效数字。
某同学在平衡摩擦力操作欠妥,平衡摩擦过度即板的倾角过大,他作出的图象是图中的______选填选填“甲”或“乙”或“丙”
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)一物体做匀减速直线运动,连续通过、、三点,已知,物体通过所用的时间为,通过所用的时间为。求:
物体运动的加速度;
物体通过点的速度。
21.(20分)如图所示,为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块和,、、的质量分别为、、、与之间的滑动摩擦系数皆为认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为轻滑轮,绕过轻滑轮连接和的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力拉滑轮,使的加速度等于,为重力加速度。在这种情况时,求:
、之间沿水平方向的作用力大小和、之间沿水平方向的作用力大小;
外力的大小;
物块的加速度。
22.(20分)平直公路上有甲、乙两辆汽车,一开始甲车静止,乙车从甲车旁边以的速度匀速超过甲车,经,甲车发动起来,以加速度做匀加速运动,甲车的速度必须控制在以内。试问:
在甲车追上乙车之前,两车间的最大距离是多大?
甲车发动后要多长时间才能追上乙车?
23.(20分)为研究弹力与弹簧伸长量的关系,在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,测得下表数据.弹簧始终未超过弹性限度,弹簧自身质量忽略不计重力加速度
钩码质量
弹簧总长度
根据上表数据,适当选取标度,在给定的坐标系中画出弹力跟弹簧伸长量关系图象坐标系原点坐标选取,;
根据图象计算弹簧劲度系数.
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解:、运动员保持该造型向下落时各运动员的运动是相同的,所以某运动员以对面运动员为参考系,自己是静止的,故A错误;
B、运动员保持该造型向下落时各运动员的运动是相同的,所以某运动员以自己为参考系,对面运动员是静止的,故B错误;
C、运动员以地面为参考系,运动员相对于地面向下运动,他自己是运动的,故C错误;
D、运动员相对于地面向下运动,则运动员以对面运动员为参考系时,地面向上运动,故D正确。
故选:。
研究物体的运动情况时,首先要选取一个物体作为标准,这个被选作标准的物体叫做参照物。此题的关键是参照物的选择。
首先要明确特技跳伞运动员在做空中造型表演,其次是参照物的选择。一个物体的运动状态的确定,关键取决于所选取的参照物。所选取的参照物不同,得到的结论也不一定相同。这就是运动和静止的相对性。
2.【答案】B;
【解析】试题分析:由于当木块在水平面上做匀速直线运动时,木块受平衡力的作用,故F,故摩擦力的大小为,方向向左;当撤去外力后,木块仍在水平面上运动,压力与接触面的粗糙程度都不变,故摩擦力的大小与方向都是不变的,B正确。
考点:力的平衡,影响滑动摩擦力的因素。
3.【答案】B;
【解析】解:、弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势。可见,有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力。故A错误,B正确。
、静摩擦力与重力无关,根据平衡条件列式求解,故C错误。
、摩擦力可以是动力,也可以是阻力。故D错误。
故选:。
弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势.弹力的方向垂直于接触面,摩擦力的方向与接触面相切,与相对运动或相对运动趋势的方向相反.
解决本题的关键掌握弹力和摩擦力的产生条件,以及它们的方向.知道有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力.
4.【答案】B;
【解析】解:、面团受到的重力是由于地球的吸收产生的,与面团的形变无关;
、根据弹力产生的特点可知,面团发生微小的形变,面团对桌面产生垂直于桌面向下的弹力.故B正确,D错误;
C、桌面发生微小的形变,则桌面对面团产生垂直于面团向上的弹力.故C错误;
故选:
重力是地球对物体的吸引力.
弹力是发生形变的物体对与它接触的物体的作用力.
本题要正确理解弹力的产生与特点,要明确弹力是发生形变的物体对与它接触的物体的作用力.
5.【答案】B;
【解析】解:初是指这一时刻;而末是指这一时刻;故从第初到第末所对应的时间是的时间;
故选:.
理解时间坐标轴中各点及各段的名称,即可正确找出所对应的时间.
此题主要考查对坐标轴的认识,要明确各点及各段的正确称呼.
6.【答案】A;
【解析】解:物体做匀变速直线运动,加速度恒定,故
A、物体的速度与时间关系为,故物体的速度与时间成线性关系,故A正确;
B、位移与时间关系为,故物体的位移与时间的二次方不成正比,故B错误;
C、物体的速度变化量,故一定成正比,故C错误;
D、根据可知,位移不一定与速度的平方成正比,还与初速度有关,故D错误;
故选:
物体做匀变速直线运动,根据运动学公式即可判断物理量间的关系
匀变速直线运动为加速度为,初速度为的匀变速直线运动,要牢记位移公式和速度公式并能熟练应用
7.【答案】C;
【解析】解:、力是物体对物体的作用,不接触的物体之间有可能存在作用力,如磁铁与磁铁之间;故A错误.
B、力是物体对物体的作用,直接接触的物体间不一定有力的相互作用.故B错误.
C、力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,有作用力必有反作用力,故力总是成对出现的;故C正确.
D、力的作用是相互的,有作用力必有反作用力,力不能单独存在.故D错误.
故选:
解答本题应抓住:力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,总是成对出现的;
物体不接触也可能存在力的作用;
力都是别的物体施加的.
本题的解题关键要理解力的概念、力的相互性、物质性.离开施力物体的力是凭空想象的,不存在.
8.【答案】A;
【解析】解:、第秒末,在时间轴上对应的是一个点,是时刻,故A正确;
B、前内是从时刻到秒末之间,在时间轴上对应一段距离,是时间,故B错误;
C、第内是钟的时间,在时间轴上对应一段距离,指的是时间,故C错误;
D、从第末到第末,在时间轴上对应一段距离,指的是时间,故D错误。
故选:。
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,在难以区分是时间还是时刻时,可以通过时间轴来进行区分。
对于物理中的基本概念要理解其本质不同,如时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间通常与物体的状态相对应;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应。
9.【答案】BCD;
【解析】解:、据位移差公式有:,解得加速度大小为:,故A错误;
B、根据时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度得,故B正确;
C、根据逆向思维可知,据速度位移关系公式有,解得:,故C正确;
D、根据逆向思维可知,对小球从到过程据速度公式,解得:,且间运动时间为,所以小球从到的时间为,故D正确;
故选:。
根据位移差公式求解小球运动的加速度大小;
根据中间时刻速度等于这段时间内的平均速度计算点速度;
选取段运用速度位移关系公式求解小球在点速度;
选取小球在段运动过程,运用速度公式求解小球从到的时间,在求解小球到的时间即可;
解决本题的关键是利用位移差公式和中间时刻的速度公式处理,基本公式处理方法计算繁琐。
10.【答案】BD;
【解析】
此题主要考查了力学中的基础实验,平时注意进行实际实验操作,只有通过具体实践,才能真正的理解具体实验操作细节的意义,因此平时同学们应该加强实验实践,而不是空洞的记忆实验。
本实验是让两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条产生的作用效果相同,测出两个力的大小和方向以及一个力的大小和方向,用力的图示画出这三个力,用平行四边形做出两个力的合力的理论值,和那一个力实际值进行比较。
A.实验要画平行四边形,所以要记录拉力的大小和方向,故A错误;
B.在本实验中,细线方向必须与木板平面平行,这样才能确保力的准确性,故B正确;
C.是用平行四边形定则作图得到的合力,为理论值,而是用一个弹簧测力计沿方向拉橡皮条,读出弹簧测力计的示数,是实际值,故C错误;
D.改变拉力,多次进行实验,并作出多个平行四边形,每一个平行四边形作出的合力与实验测出的合力等效,即验证了平行四边形定则,每一个平行四边形的点位置不用相同,只要求同一次实验中点位置不变即可,故D正确。
故选BD。
11.【答案】AC;
【解析】解:以小球为研究对象,分析受力情况,作出小球三个不同位置的受力图如图,可见,使板顺时针缓慢转动的过程中,
板对球的支持力先减小后增大,板对球的支持力一直减小,由牛顿第三定律得知,球对板的压力先减小后增大,球对板的压力一直减小.故A正确,均错误.
故选:.
分析小球的受力情况,由平衡条件,运用图解法分析板对小球的支持力的变化,即可知道球对板的压力如何变化.
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答;本题是采用图解法来分析的.
12.【答案】BC;
【解析】解:、轻质薄硬纸片不计质量,所以物块对纸片的作用力和物块对纸片的作用力等大反向,、两物体质量相同,因为,所以物块不会相对纸片滑动;
当物块滑动时,外力大小为,对整体:
对物块:
解得:
当时,,故A错误,C正确;
B、若,对整体
对物块
解得物块所受静摩擦力,故B正确;
D、物块所受最大合外力
所以最大加速度,故D错误
故选:。
轻质薄硬纸片不计质量,所以物块对纸片的作用力和物块对纸片的作用力等大反向,分析当与纸片恰好发生相对运动时,外力的大小,从而根据题中所给的外力大小来判断物块是否和纸片发生了相对运动,以此分析的摩擦力以及两物块的加速度大小;
由于,当相对纸片滑动式,和纸片的摩擦力还未达到最大静摩擦力,所以物块不会相对纸片滑动,则受到的最大的静摩擦力和与纸片的滑动摩擦力大小相等,以此分析的最大加速度。
解决该题的关键是能根据纸片是轻质的来判断出、两物块对纸片的摩擦力总是大小相等,方向相反的,知道受到的最大的静摩擦力大小和与纸片的滑动摩擦力大小相等。
13.【答案】2;1.5;
【解析】解:物体由静止开始做匀加速直线运动,第秒末的速度为:
第秒初是第秒末,速度为:
故答案为:,
物体做匀加速直线运动,根据速度时间关系公式列式求解即可.
本题关键是明确物体的运动性质,然后根据速度时间关系公式列式求解,注意第秒初是第秒末.
14.【答案】;;末
;
【解析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式得出物体的初速度和加速度,结合速度时间公式求出速度为零的时刻.解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式,并能灵活运用,基础题.
根据匀变速直线运动的位移时间公式,则初速度,加速度,
则速度减为零的时间.
故答案为:,,末.
15.【答案】;;。;
【解析】分析:
坐标系建立以后也就知道了正方向,在正方向上的点位置为正值,在负方向上的点的位置为负值,位置的变化有方向.
此题主要考查了坐标系的知识,坐标系包含了方向和位置,在正方向的位置为正,在负方向的位置为负,属于基础题.
解答:
质点由西向东运动,从点出发到达点再返回点静止.如图所示,若,,以点为原点,向东为正方向建立直线坐标,则:出发点的位置为,点位置是,点位置为
故答案为:,,。
16.【答案】0.12 ; 0.24 ;
【解析】解:利用匀变速直线运动的推论得:
据各点的瞬时速度,作出图如图所示.
故答案为:;;如图
若纸带匀变速直线运动,根据一段过程的平均速度等于中间时刻速度求得小球在某位置时的瞬时速度;根据瞬时速度和时间作图.
灵活应用匀变速直线运动的推论:用平均速度求瞬时速度,位移差求加速度;用好用活 求加速度.
17.【答案】14 ;
【解析】解:由公式,结合题中的运动方程可知,汽车的初速度为,加速度为;
则汽车的刹车时间为:
根据匀变速运动的规律可知,汽车在刹车后的第内的速度等于刹车时刻的瞬时速度,则,则
汽车刹车后的位移等于刹车后的位移,
则汽车的平均速度为:
故答案为:;。
根据位移时间公式计算出汽车的位移,再结合平均速率的计算公式解答即可。
此题主要考查了汽车的刹车问题,在计算过程中要注意刹车时间,代入正确的时间进行运算,同时结合了平均速率的计算,整体难度不大。
18.【答案】2.30 ;
【解析】解:由图示游标卡尺可知,其示数为:;
滑块经过光电门时的速度:,
滑块做初速度为零的匀加速直线运动,滑块的加速度:;
由牛顿第二定律得:,整理得:,与成正比,
应作图象,图象的斜率:,滑块质量:;
故答案为:;;;。
游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读。
滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度,应用匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度。
根据题意应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式,然后分析答题。
常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础。处理实验时一定要找出实验原理,根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项。
19.【答案】C 0.541 甲 ;
【解析】解:为了使砝码盘及盘中砝码的总重力近似等于小车的合力,砝码盘及盘中砝码质量需远小于小车及车中砝码质量,故ABD错误,C正确;
故选:。
根据,运用逐差法得:;
某同学在平衡摩擦力操作时,由于板的倾角过大,则绳没有拉力时,小车也有一定的加速度,故甲图正确。
故答案为: 甲
在实验中,为了使砝码盘及盘中砝码的总重力近似等于小车的合力,砝码盘及盘中砝码质量需远小于小车及车中砝码质量;
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大小。
平衡摩擦过度即板的倾角过大,绳没有拉力时,小车也有一定的加速度。
在探究加速度与力和质量的关系实验中:、平衡摩擦力;、砝码盘及盘中砝码质量需远小于小车及车中砝码质量。
20.【答案】解:(1)由平均速度公式,得,
物体通过AB段的平均速度为,
物体通过BC段的平均速度为
又由匀变速运动的规律可知,平均速度等于中间时刻的速度,故
由加速度公式得,,方向与运动方向相反。
(2)由速度公式得,方向与运动方向相同,
答:(1)物体运动的加速度为0.8m/;
(2)物体通过B点的速度为5.2m/s。;
【解析】
根据匀变速直线运动的平均速度推论求出两段位移内中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出物体运动的加速度。
根据速度时间公式求出点的速度
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷。
21.【答案】解:(1)K为轻质光滑滑轮,故绳子对B、C的拉力均为F,方向水平向右;
A受到的合外力水平向右,且合外力大小为FA==0.2mg,故物块B、C给物块A的摩擦力的合力为0.2mg;
又有AB间的最大静摩擦力为=μg=0.5mg,AC间最大静摩擦力为=μg=0.1mg,因为FA<+,且>;
所以,C相对A向右滑动,AB保持相对静止,B的加速度为0.20g;C、A之间沿水平方向的作用力大小=0.10mg,则B、A之间沿水平方向的作用力大小为=0.2mg-=0.10mg
(2)对AB整体进行受力分析,由牛顿第二定律可得:F+=(m+5m),所以F=2.20mg
(3)对C,根据牛顿第二定律可得F-=m,解得=g
答:
(1)B、A之间沿水平方向的作用力大小和C、A之间沿水平方向的作用力大小均为0.10mg;
(2)外力F的大小是2.20mg;
(3)物块C的加速度是g。;
【解析】
先根据牛顿第二定律求得受到的合外力,然后分析得到、与之间的摩擦力,进而得到相对运动;
对整体,利用牛顿第二定律解得外力的大小。
对,利用牛顿第二定律求其加速度。
该题考查牛顿第二定律。利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答;注意整体法和隔离法的应用。
22.【答案】解:(1)当两车速度相等,即a=时距离最大
代入数据解得:=4s,
此时乙车的位移= (+)=10×(4+2.5)m=65m
甲车的位移=a=m=20m
则两车间的最大距离是Δx=-=65m-20m=45m.
(2)当甲车速度达到最大时即=90km/h=25m/s,经历的时间==s=10s,
这段时间内乙车的位移x'1=(+)=10×(10+2.5)m=125m
甲车的位移x'2=a=m=125m
此时甲车刚好追上乙车。
答:(1)在甲车追上乙车之前,两车间的最大距离是45m;
(2)甲车发动后要10s时间才能追上乙车。;
【解析】
当两车速度相等时,两车间的距离最大,结合速度时间公式求出速度相等的时间,结合位移公式求出两车间的最大距离;
结合位移关系,结合运动学公式求出追及的时间。
此题主要考查运动学中的追及问题,知道速度相等时,两车相距的距离最大;注意甲车有最大速度,要判断速度最大时是否追上。
23.【答案】解:(1)通过描点如图所示
(2)在F-x图象中,斜率代表劲度系数
则k=
故答案为:(1)如图所示,(3)弹簧劲度系数为30N/m;
【解析】
根据所给数据,利用描点法即可画出图象;
根据胡克定律可知,图象的斜率大小等于劲度系数大小.
本题比较简单,考查了胡可定律的应用,做题时需要结合数学知识求解,是一道考查数学与物理结合的好题目.高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题10
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)一质点做匀加速直线运动,第内的位移为,第内的位移为,则该质点运动过程中
A. 初速度大小为零 B. 加速度大小为
C. 内的位移为 D. 第内的平均速度为
2.(6分)年下半年,国产汽车制造商比亚迪推出一款纯电动汽车汉秒就可以将汽车加速到公里每小时,续航里程达公里,关于汉你理解正确的是
A. 这里的秒既可以指时刻也可以指时间间隔
B. 这里的千米每小时指的是平均速度
C. 续航公里指的是路程
D. 以上说法都不对
3.(6分)甲、乙两物体从同一地点出发,沿一条直线运动,它们的图象如图所示,由图可知
A. 甲比乙运动快,且早出发,所以乙追不上甲
B. 时,乙追上了甲
C. 在 之前,甲比乙运动快;在 之后,乙比甲运动快所以时,两车相遇
D. 由于乙在 时才开始运动,所以 时,甲在乙前面,它们之间的距离为乙追上甲前的最大距离
4.(6分)关于力,下列说法中正确的是
A. 物体总是落向地球,表明地球对物体的作用力大于物体对地球的作用力
B. 作用于物体上的同一点的平衡力其性质一定相同
C. 一个受力物体 可以找到多个施力物体
D. 有一定距离的磁铁间有相互作用力,因此力可以离开物体而独立存在
5.(6分)下列说法中正确的是
A. 物体所受的合力不为零时,其速度一定增大
B. 物体受到的合力越大,它的速度变化一定越快
C. 物体运动的速度越大,它受到的合力一定越大
D. 某时刻物体的速度为零,此时它受到的合力一定为零
6.(6分)下列关于加速度的说法中正确的是
A. 加速度是表示物体运动快慢的物理量
B. 物体运动的速度越大,加速度一定越大
C. 物体运动的速度变化越快,加速度一定越大
D. 物体运动的加速度方向与其速度的方向一定相同
7.(6分)物体以速度匀速通过直线上的、两点间,历时为,现物体从点由静止出发,先以大小为的加速度做匀加速直线运动到某一最大速度,然后立即做加速度大小为的匀减速直线运动至点停下,历时仍为,则
A. 物体在匀加速阶段和匀减速阶段的位移一定相等
B. 、、的值都是唯一的
C. 可为许多值,与、的大小有关
D. ,且、必须满足
8.(6分)如图所示,某物体从点运动到点,发生的位移是
A. B. C. D.
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)用长度相同的两根细线把、两小球悬挂在水平天花板上的同一点,并用长度相同的细线连接、两小球,然后用力作用在小球上,如图所示,此时三根细线均处于直线状态,且细线恰好处于竖直方向,两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小,则力的可能方向为
A. 水平向右 B. 竖直向上 C. 沿方向 D. 沿方向
10.(6分)下列说法正确的是
A. “北京时间点整”指的是时间
B. 第内就是末到末这时间为任意正整数
C. 列车在广州停分钟,指的是时间
D. 不管是前还是第,都是指时间
11.(6分)图示是甲、乙两物体相对于同一原点的图象,下列说法正确的是
A. 在到时间内甲和乙都做匀速直线运动 B. 甲、乙运动的出发点相距
C. 乙运动的速率大于甲运动的速率 D. 乙比甲早出发时间
12.(6分)汽车从静止开始先做匀加速直线运动,当速度达到立即做匀减速直线运动直至停止.共经历时间,由此可以求出
A. 汽车加速运动的时间 B. 汽车的平均速度
C. 汽车运动的总距离为 D. 汽车减速运动的距离
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)如图所示斜面倾角为、质量为的球被垂直斜面的档板档住且保持静止,若不计一切摩擦,则球对挡板的压力为______、球对斜面的压力为______。
14.(5分)某组学生研究小车从斜面上滑下实验,得到如图所示的纸带,纸带上的计数点用、、、、、表示.根据图上数据,可判断小车做 ______ 运动,小车经过点时的速度是 ______ ,小车经过点时的速度是 ______ 相邻计数点间的时间间隔为
15.(5分)某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,飞机速度达到时离开地面升空。如果在飞机刚达到起飞速度时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度的大小为,要使在这种特殊的情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,请你为该类型的飞机设计一条跑道,跑道至少长______。
16.(5分)有一块半径为的均匀薄木板,现在从圆板上挖出一个半径为的内切薄圆板,如图所示,则剩余部分的重心与大圆心的距离是______。
17.(5分)两人拔河甲胜乙败,甲对乙的力是,乙对甲的力 ______ 选填“”“”或“”绳的质量可以忽略不计
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)如图,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为,其中,,,,,,则点的瞬时速度大小是 ______ 保留位有效数字,小车运动的加速度计算表达式是 ______ ,加速度大小为 ______ 保留位有效数字.
19.(9分)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验。
他通过实验得到如图乙所示的弹力大小与弹簧长度的关系图线不计弹簧的重力。由图线可得弹簧的原长______,劲度系数______,他利用本实验原理把图甲中的弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧的伸长量______。
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)有三个相同的正方体木块,重量都是,如图放置,当受到水平向右作用力,受到水平向左的作用力时,仍都静止,求间、间、与地面间的摩擦力的大小。
21.(20分)一辆汽车以的速度经匀加速到,求:
汽车匀加速过程中的加速度大小?
整个过程中的平均速度大小?
22.(20分)如图所示,一足够长的圆柱形管底端固定一弹射器,弹射器上有一圆柱形滑块可视为质点,圆柱管和弹射器的总质量为,滑块的质量为,滑块与管内壁间的滑动摩擦力现将圆柱管竖直放置在水平地面上,滑块位于管底端的弹射器上。某时刻弹射器突然开启,在极短时间内将滑块向上以相对地面的速度弹离圆柱管的底端,滑块和管在运动过程中管始终保持在竖直方向。忽略弹射器的长度和空气阻力的影响,重力加速度求
弹射后,滑块相对于管上升的最大距离;
滑块从被弹出到第一次回到管的底端所经历的时间管落地后立即停止运动
23.(20分)如图所示,一个质量为的物体静止在光滑水平面上。现沿水平方向对物体施加的拉力,取,求:
物体运动时加速度的大小;
物体运动时速度的大小;
物体从开始运动到位移为时经历的时间。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:、第内和第内都是时间,由匀变速直线运动特殊规律知,连续相邻相等时间内位移之差相等,推论有:
;即:
,
解得:,故正确;
、由中间时刻瞬时速度等于平均速度得:
,
又,
代入数据解得,故错误;
第内平均速度等于时的瞬时速度
,故错误;
、内的位移为:
代入数据解得,故错误。
故选:。
第内和第内都是时间,可以利用的推论来求解,再利用运动学公式来求解其它物理量。
本题侧重于对基本公式以及特殊规律的应用,解法并不唯一,解题时应多尝试一题多解,分析并选择更为简便的解法。
2.【答案】C;
【解析】解:、是汽车速度从加速到公里每小时所需时间,为时间间隔,故A错误;
B、这里的千米每小时是某一时刻对应的速度,为瞬时速度,故B错误;
C、续航公里指的汽车运动轨迹的长度,为路程,故C正确;
D、根据可知,D错误;
故选:。
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,瞬时速度为某一时刻的速度,平均速度为物体通过的位移与时间的比值,路程为物体运动轨迹的长度,位移为初位置到末位置的有向线段。
本题只要考查了描述物体运动的物理量,关键是抓住各物理量的概念及各物理量间的区别即可判断。
3.【答案】D;
【解析】
由图可知,乙在内速度为零,甲先出发,乙出发做匀加速直线运动,甲做匀速直线运动,两物体出发地点相同,则乙可以追上甲.在内,甲的速度大于乙的速度,甲在乙的前方,两者距离逐渐增大,后乙的速度大于甲的速度,两者距离逐渐减小,在时刻两者距离最大.
本题既考查理解速度图象的能力,也考查分析两物体运动情况的能力,注意在追及问题中,往往两物体速度相等时,相距最远或最近.
解:、由图可知,乙在内速度为零,处于静止状态,甲从时刻先出发,但乙出发做匀加速直线运动,甲做匀速直线运动,两物体出发地点相同,所以乙可以追上甲.故A错误.
B、在在内,甲通过的位移比乙的大,所以 时,乙还没有追上甲,故B错误.
C、在 之前,甲的速度大于乙的速度,甲比乙运动快,在 之后,乙的速度大于甲的速度,乙比甲运动快.时,甲的位移为,乙的位移为,所以时,乙还没有追上甲,故C错误.
D、乙在 时才开始运动,在 之前,甲的速度大于乙的速度,甲比乙运动快,甲在乙的前方,两者距离逐渐增大,后乙的速度大于甲的速度,两者距离逐渐减小,在时刻两者距离最大.故D正确.
故选:
4.【答案】C;
【解析】解:、地球对物体的作用力与物体对地球的作用力是作用力与反作用力,它们大小相等,故A错误;
B、作用力与反作用力性质相同,而作用于物体上同一点的平衡力性质不一定相同,如静止在桌面上的物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力,但性质不同,故B错误;
C、力是物体间的相互作用,每一个力都有施力物体,一个物体可能受到多个力的作用,因此一个受力物体可以找到多个施力物体,故C正确;
D、力是物体间的相互作用,力不能离开施力物体与受力物体单独存在,故D错误;
故选:。
作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,它们同时产生、同时消失、同时变化,是同种性质的力。注意明确与平衡力的区别和相同点,结合力的概念以及物体间力的作用是相互的解题。
解决本题的关键知道作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,它们同时产生、同时消失、同时变化,是同种性质的力。
5.【答案】B;
【解析】解:、物体所受的合外力不为零时,物体也可以做减速运动,速度不一定增大.故A错误.
B、根据加速度的定义,一个物体受到的合外力越大,说明它的加速度大,也就是它的速度变化一定越快;故B正确;
C、物体运动的速度大,可以是匀速直线运动,此时的合力是;故C错误;
D、物体的速度为零与合外力并没有直接的关系,速度为零时,合外力也可以很大.故D错误;
故选:
力是改变物体运动状态的原因,有力作用在物体上,物体的运动状态不一定改变,物体的运动状态改变了,则一定有力作用在物体上.但有速度时不一定有加速度和力.
此题主要考查力、加速度和速度之间的关系;要学会区分合外力与速度、加速度的关系,理解合外力与速度并没有直接的关系,合外力与加速度有直接的联系,也就是牛顿第二定律.
6.【答案】C;
【解析】解:、加速度是表示物体速度变化快慢的物理量,故A错误;
B、物体运动的速度越大,加速度不一定越大,例如做匀速直线运动的物体,故B错误;
C、根据可知,物体运动的速度变化越快,加速度一定越大,故C正确;
D、物体运动的加速度方向与其速度变化的方向一定相同,不一定与速度方向相同,故D错误;
故选:。
加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大表示速度变化快,加速度小表示速度变化慢,当两者同向时,速度增大,若反向时,速度减小。
速度和加速度的关系是物理考查的重要内容。抓住加速度和速度的物理意义来理解它们之间的区别与联系。
7.【答案】D;
【解析】
当物体匀速通过、两点时,当物体先匀加速后匀减速通过、两点时,根据平均速度公式,总位移,从而可得知与的关系。
匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和,再根据与的关系得出、所满足的条件。
解决本题关键掌握匀变速直线运动的平均速度的公式从而得出先匀加速后匀减速运动的位移。
A.当物体匀速通过、两点时,。当物体先匀加速后匀减速通过、两点时,根据平均速度公式,总位移,物体在匀加速阶段和匀减速阶段的位移不一定相等,故错误;
得。 与、的大小无关。最大速度只能为,无论、为何值,故错误;
D.匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和,而,代入得,故正确。
故选。
8.【答案】C;
【解析】解:物体从点运动到点,发生的位移,故C正确。
故选:。
位移大小等于初位置到末位置有向线段的长度,方向从初位置指向末位置.路程是物体运动路线的长度
该题考查对位移和路程的理解和界别的能力.路程是标量,而位移是矢量.
9.【答案】ABD;
【解析】解:先对球受力分析,受到重力和绳子的拉力,由于绳子竖直,故根据平衡条件得到绳子的拉力为零;
再对球受力分析,受到重力、拉力、绳子的拉力,如图
根据三力平衡条件,任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故拉力方向在和夹角之间的某个方向的反方向上;
故选:.
本题关键是先对球受力分析,得到线拉力为零,然后再对球受力分析,根据三力平衡条件运用合成法分析.
10.【答案】BCD;
【解析】解:、北京时间点整,指的是一个时间点,是时刻,所以A错误。
B、第内就是末到末这时间为任意正整数,所以B正确。
C、停分钟,是指时间的长度,指的是时间,所以C正确。
D、前还是第,都是指时间的长度,指的是时间,所以D正确。
故选:。
时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,对应物体的位移或路程,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点,对应物体的位置.
时刻具有瞬时性的特点,是变化中的某一瞬间;时间间隔具有连续性的特点,与某一过程相对应.
11.【答案】BC;
【解析】解:、甲在到时间内位移随时间均匀减小,做匀速直线运动,乙在到时间内先静止再做匀速直线运动,故A错误.
B、由图可知,甲乙运动的出发点相距,故B正确.
C、图线的斜率表示速度,乙图线的倾斜程度大于甲图线的倾斜程度,则乙运动的速率大于甲运动的速率,故C正确.
D、由图可知,乙比甲迟出发时间,故D错误.
故选:.
在位移时间图线中,根据位移随时间的变化规律得出甲乙的运动情况,图线的斜率表示速度,结合倾斜程度比较速率的大小.
解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度,基础题.
12.【答案】BC;
【解析】解:由于加速时的加速度末知,故无法求汽车加速运动的时间,同理也无法求减速运动的距离.故AD错误;
已知汽车匀加速运动的初速度为,末速度为,则平均速度为;
在匀减速直线运动时,由于初速度为,末速度为,则平均速度为;故B正确;
即汽车在匀加速和匀减速过程中的平均速度相等,等于全程的平均速度汽车运动的位移,故C正确;
故选:.
汽车先做初速度为的匀加速直线运动,后做匀减速运动至停止,因为不知道加速度的大小,只知道最大速度,故无法求出加速时间和减速运动的距离.
匀变速直线运动的平均速度的灵活运用,物体做匀变速直线运动,只要初末速度和为一定值,则平均速度相等.当然也可以通过作图象,由“面积”求解位移.
13.【答案】mgsinθ ; mgcosθ ;
【解析】解:对受力分析如图,由平衡条件可知:
档板对球的支持力为,根据牛顿第三定律可知球对挡板的压力为;
斜面对球的支持力为,根据牛顿第三定律可知球对斜面的压力为。
故答案为:;。
对受力分析,运用能够合成法,由平衡条件求解各力的大小,再根据牛顿第三定律求解两个压力。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。
14.【答案】匀加速;65;122.5;
【解析】解:由图可知,、、、、四点对应的刻度分别是、、、、,由此得出相邻两点间距,,,.
以上数据可知,所以判断该小车做匀加速运动.
利用匀变速直线运动的推论得:
故答案为:匀加速;;.
知道毫米刻度尺读数时要进行估读;若在相邻相等的时间间隔内位移之差恒定且位移越来越大,就可判断该运动为纸带匀变速直线运动;测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.
灵活应用匀变速直线的推论,注意相邻相等时间的位移,千万别混淆.对常见的几种测量长度工具要熟悉运用,并能正确读数.
15.【答案】1440;
【解析】解:由匀变速直线运动速度位移关系式,可得飞机匀加速和匀减速阶段的位移分别为,
,所以设计的跑道至少长。
故答案为:
由速度位移公式可确定两过程中的位移,则可求出需要的跑道长度
该题考查了匀变速直线运动的规律的应用,关键在于要正确的分析物体的运动过程,确定运动类型,利用相应的公式求解。注意解决减速速直线运动直至速度为零的情况,可逆向看成初速度为零的匀加速直线运动。并可结合速度时间图象进行分析
16.【答案】10;
【解析】解:①设金属片厚为,密度为,如图甲
假设剩余部分的重心还在点不变,则必须在大圆上的对称位置再挖去一个与原来等大的小圆孔,
则剩下的部分重力为:,
②如图乙
由于左边挖去一个半径为的小圆孔,必须在它的对应位置左边填上一个半径为的小圆孔,
则它的重力为:,重心在上,且,
设挖空后的圆片的重心在点,经过一“挖”一“填”,再将①和②综合在一起,就等效于以为支点的杠杆,
如图丙,由杠杆平衡的条件可得:,
即:,
解得:。
故答案为:。
设金属片厚为,密度为,假设剩余部分的重心还在点不变,则必须在大圆上的对称位置再挖去一个与原来等大的小圆孔,由于左边挖去一个半径为的小圆孔,必须在它的对应位置左边填上一个半径为的小圆孔,再设挖空后的圆片的重心在点,经过一“挖”一“填”,再将①和②综合在一起,就等效于以为支点的杠杆,如图丙,由杠杆平衡的条件可得:,求出的长即可。
此题主要考查的圆的综合题目,用得到的知识点有重心的性质、重力公式以及一元一次方程的应用,解答该题的关键是利用数形结合的数学方法经过一“挖”一“填”,再将①和②综合在一起,就等效于以为支点的杠杆。
17.【答案】=;
【解析】解:两人拔河甲胜乙败,甲对乙的力是,由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,
则乙对甲的拉力等于.
故答案为:
由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
考查牛顿第三定律及其理解.理解牛顿第三定律与平衡力的区别.
18.【答案】0.37;;0.16;
【解析】解:点的瞬时速度.
根据得,,,,则加速度.
代入数据解得.
故答案为:; ;
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点的瞬时速度.根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出加速度.
解决本题的关键掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用.
19.【答案】4 0.5 6;
【解析】解:图像与横轴的交点为弹簧原长,则由图线可得弹簧的原长
由胡克定律可得,弹簧的劲度系数
当示数如图丙所示时,弹力为,则该弹簧的伸长量
。
故答案为:;;。
弹簧处于原长时,弹力为零,根据图像即可确定弹簧的原长;根据胡克定律求解劲度系数;直接从弹簧秤得到弹力,再由胡克定律求出弹簧的伸长量。
此题主要考查对胡克定律的理解和应用,要注意劲度系数的单位可以是,也可以是,要注意根据题意正确选择。
20.【答案】解:根据物体的运动状态与受力情况的关系可知,题中的三个物体均处于静止状态,故受到平衡力的作用。
选择C为研究对象,处于静止状态,也受到平衡力的作用,作受力分析:竖直方向上NC和GC是一对平衡力;
水平方向上C物不会受除外的其它外力,由C处于平衡状态,合力为零,可知=0N。
对于B物体,竖直方向上受力平衡,可不做分析;在水平方向上也受到平衡力的作用,它们是力F1和A物体对它的静摩擦力,既然此二力平衡,故A对B产生的摩擦力大小等于力F1的大小,即2N;
将ABC三个物体看成一个整体,处于静止状态,也受到平衡力的作用,由题意知,向左的力“F2”与向右的力“F1和地面对A的摩擦力f之和”相互平衡,即F2=F1+f;所以f=F2-F1=2N-2N=0;
答:AB间摩擦力为2N,BC间摩擦力为0,A与地面间的摩擦力的大小为0。;
【解析】
物体处于静止状态时,必受到平衡力的作用,结合题目提供的几个力,然后再对物体进行受力分析,运用平衡力的知识就可解决题目中的两个力的大小。另外,分析物体受力时,先确定研究对象,即确定具体哪个物体,然后只针对所选物体进行受力分析,不要受其它力的干扰。
该题考查了平衡力的应用,根据物体的状态可分析出物体的受力情况;然后结合物体的具体受力,根据平衡力的大小相等知识,可解决此题。
21.【答案】解:(1)汽车的加速度为:
=20
(2)整个过程的平均速度为:
答:(1)汽车匀加速过程中的加速度大小为
(2)整个过程中的平均速度大小为60m/s;
【解析】
根据加速度的定义式求汽车匀加速过程的加速度;
根据平均速度的公式求解。
此题主要考查匀变速直线运动的规律的应用,关键是要能灵活应用,注意矢量性,基本题,难度不大。
22.【答案】解:(1)滑块被弹一与圆柱管共速前,设圆柱管和滑块的加速度大小分别为和.根据牛顿第二定律,有
对圆柱管:f-g=.(方向向上)
对滑块:g+f=.(方向向下)
共速时滑块相对圆柱管上升的距离最大,设经过时间后,两者以共速,由运动学公式,可知
=
=-
联立解得 =1s,=10m/s
圆柱管的位移==×1m=5m
滑块的位移==×1m=20m
两者相对位移△s=-=15m
(2)共速后滑块和管一起向上做匀减速直线运动,加速度为a=g,方向竖直向下,上升到最高点时速度为0,设共速后滑块和管上升的高度为,经历时间为.则
0-2=-2g,0=-g。
解得 =5m,=1s
圆柱管的底端离地面的最大高度h=+=10m
滑块和圆柱管一起上升到最高点后一起做自由落体运动,设经历时间,管底碰到地面,落地前瞬间的速度大小为,则
2=2gh,h=
解得 =s,=10m/s
管落地后立即停止运动,滑块受到的滑动摩擦力方向向上,大小f=20N=g,滑块以速度做匀速直线运动至管底,经历时间
==s
滑块从被弹出第一次回到管的底端所经历的时间t=+++=(2+)s≈2.48s
答:
(1)弹射后,滑块相对于管上升的最大距离△s是15m;
(2)滑块从被弹出到第一次回到管的底端所经历的时间t是2.48s。;
【解析】
滑块被弹射后与圆柱管共速前,滑块做匀减速运动,管子做匀加速运动,根据牛顿第二定律求得各自的加速度,由速度时间公式求出共速时经过的时间以及共同速度。再由位移公式求出此过程中两者的位移,得到位移之差即相对位移,即为滑块相对管上升的最大距离。
共速后,滑块和管一起向上做匀减速运动,由运动学公式求出上升的最大高度和运动时间。整体上升到最大高度后一起自由下落,根据运动学公式求出下落时间和落地时速度。管落地后立即停止运动,滑块由于惯性,继续向下运动,再由牛顿第二定律求出滑块运动的时间,即可求得总时间。
分析清楚滑块和管子的运动情况是解决本题的关键,要注意分析临界状态:速度相同的条件,运用牛顿第二定律和运动学公式解答。
23.【答案】解:
(1)根据牛顿第二定律得
m/=5m/
(2)物体运动3s时速度的大小为;
v=at=5×3 m/s=15m/s
(3)由得
s=2s
答:
(1)物体运动时加速度的大小是5m/;
(2)物体运动3s时速度的大小是15m/s;
(3)物体从开始运动到位移为10m时经历的时是2s。;
【解析】
水平面光滑,物体的所受合力等于水平拉力,根据牛顿第二定律求出加速度。
物体做匀加速运动,由速度公式求出物体运动时速度的大小。
由位移公式求解物体从开始运动到位移为时经历的时间。
本题是属性动力学中第一类问题,知道受力情况来确定运动情况,关键求解加速度,它是联系力与运动的纽带。高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题9
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)质量为的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动?
A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 减速上升 D. 减速下降
2.(6分)如图所示,弹簧被质量为的小球压缩,小球与弹簧不粘连且离地面的高度为,静止时细线与竖直墙的夹角为,不计空气阻力.现将拉住小球的细线烧断,则关于小球以后的说法正确的是
A. 直线运动 B. 曲线运动
C. 绳子烧断瞬间的加速度为 D. 落地时的动能等于
3.(6分)运动员双手握住单杠,双臂平行,使身体悬空当两手间的距离增大时,每只手臂的力及它们的合力的大小变化情况为
A. 增大,增大 B. 增大,减小 C. 增大,不变 D. 减小,不变
4.(6分)下列关于匀速直线运动和匀加速直线运动的说法,正确的是
A. 只要速度大小不变的直线运动就是匀速直线运动
B. 只要速度不为且恒定的运动就是匀速直线运动
C. 只要加速度大于且恒定的直线运动就是匀加速直线运动
D. 对比做匀加速直线运动的两个物体,加速度大的,则速度大、位移大
5.(6分)在年里约奥运会女子蹦床比赛中,我国运动员李丹荣获铜牌给中国代表队带来了荣耀.比赛中李丹从最高点开始下落到运动至最低点的过程中,下列说法正确的是
A. 李丹下落到刚与蹦床接触时速度最大
B. 李丹下落到最低点时加速度为零
C. 从开始接触蹦床到最低点的过程中,李丹加速度的最大值为
D. 到最低点的时刻,李丹的加速度最大
6.(6分)第一次世界大战时,一位法国飞行员在米高空水平飞行时发现旁边有一只“昆虫”在他身旁自由落下,他顺手抓来一看,竟是一颗子弹.他能顺手抓来子弹是因为这时
A. 子弹的水平速度刚好为零 B. 子弹的水平速度刚好与飞机的速度相同
C. 子弹的水平速度刚好与飞机的速度方向相反 D. 子弹在空中做自由落体运动
7.(6分)下面关于加速度的说法正确是
A. 物体运动速度的变化量越大,加速度一定越大
B. 速度很大的物体,其加速度也可以很小
C. 某时刻物体速度为零,其加速度也一定为零
D. 加速度越来越小时,运动物体的速度也一定越来越小
8.(6分)关于速度、速度的变化量和加速度,下列说法正确的是
A. 物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大
B. 速度很大的物体,其加速度可能为零
C. 某时刻物体的速度为零,其加速度不可能很大
D. 加速度很大时,物体运动的速度一定很快变大
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如图所示,质量为的物体放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为的物体,与物体相连接的绳与竖直方向成角,则( )
A. 车厢的加速度为
B. 绳对物体的拉力为
C. 底板对物体的支持力为
D. 物体所受底板的摩擦力为
10.(6分)年月日,国务院批复同意自年起,将每年月日设立为“中国航天日”同年月,“神舟十一号”飞船在距地面的轨道高空完成与“天宫二号”的自动对接.设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动,则下说法中正确的是
A. 对接前“神舟十一号”欲追上“天宫二号”可以在同一轨道上点火加速
B. 对接后“天宫二号”的运行速度小于
C. 宇航员处于完全失重状态,并失去惯性
D. 宇航员在“天宫二号”空间实验室中可利用弹簧秤完成“验证力的平行四边形定则的实验”
11.(6分)在研究物体的运动时,下列物体中可以当作质点处理的是
A. 研究乒乓球运动员打球过程中旋转运动的乒乓球时
B. 用定位系统确定汽车位置时
C. 研究绕太阳公转的火星时
D. 计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车
12.(6分)如图所示,两光滑斜面的倾角分别为和、质量分别为和的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接不计滑轮的质量和摩擦,分别置于两个斜面上并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放,则在上述两种情形中正确的有
A. 质量为的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B. 质量为的滑块均沿斜面向上运动
C. 绳对质量为的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力
D. 系统在运动中机械能均守恒
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)如图甲所示,完全相同的木块和叠放在水平桌面上,在的水平拉力作用下,、一起作匀速直线运动,此时木块所受的摩擦力为 ______ ;如图乙所示,若将、紧靠着放在水平桌面上,用水平力推使它们一起匀速运动,则推力______
14.(5分)将质量为的小球,以的速度竖直上抛,经过小球到达最高点取,求;
小球在上升过程中受到的空气的平均阻力;
小球在最高点时的加速度大小;
若空气阻力不变,小球下落时的加速度为多大?
15.(5分)两个共点力的夹角为时,它们的合力大小为,如果这两个力成某一角度时,它们的合力与其中的一个分力垂直,且大小为,这两个力的大小分别是_______和________。
16.(5分)在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于点,另一端自由端通过细绳套连接两只弹簧测力计,并将该端拉至点,如图甲所示,此时弹簧测力计的示数如图乙所示。
由图乙可知,弹簧测力计的拉力的大小为______。
实验记录纸如图丙所示,虚线为的作用线,实线为弹簧测力计的拉力的图示。根据图中给出的标度,作出与的合力,求得______。
17.(5分)如图所示,马拉车做匀速前进时,马拉车的力 ______ 车拉马的力;如马拉车做加速前进时,马拉车的力 ______ 车拉马的力.均选填“大于”“等于”或“小于”
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)某实验小组采用如图所示的装置探究小车的加速度与所受合力的关系。
①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与______填“桌面”或“长木板”平行。
②实验时先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是______。
③保持小车质量不变,用装有细砂的砂桶通过定滑轮拉动小车,打出纸带。如图所示是实验中打出的一条纸带的一部分,从较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的个计数点、、、、,相邻的两个计数点之间都有个点迹没标出,测出各计数点之间的距离。已知打点计时器接在频率为的交流电源两端,则此次实验中两计数点间的时间间隔______,小车运动的加速度为______所有结果保留两位有效数字
19.(9分)某实验小组做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验,实验时,先把弹簧平放在桌面上,用直尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度,数据记录如表所示。
钩码个数
弹力
弹簧的长度
根据表中数据在图中作出图像;
由此图线可得,该弹簧劲度系数______;
图线与轴的交点坐标大于的原因是 ______。
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)道路交通安全法规定汽车通过红绿灯路口时,需按信号灯指示行驶。若某路口有等待通行的多辆汽车,第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐,汽车质量均为,车长均为,前后相邻两车之间的距离均为。每辆汽车匀加速起动后保持的速度匀速行驶,运动过程中阻力恒为,求:
汽车匀加速阶段的牵引力大小;
由于人的反应时间,绿灯亮起时,第一个司机滞后起动,且后面司机都比前一辆汽车滞后起动汽车,绿灯时长。绿灯亮起后经多长时间第辆汽车最后端恰好通过停止线。
21.(20分)我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移时才能达到起飞所要求的速度。求飞机滑跑过程中:
加速度的大小;
滑跑的时间。
22.(20分)公共汽车从车站开出以的速度沿平直公路行驶,后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为试问
摩托车出发后,经多少时间追上汽车?
摩托车追上汽车时,离出发点多远?
摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
23.(20分)汽车在公路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌如图以提醒后面的汽车;在某一最高限速为的路段,一辆汽车因故障停下来检修,当时由于天气原因视线不好,驾驶员只能看清前方的物体,设一般汽车司机的反应时间为,紧急刹车后的最大加速度为求汽车司机应将警示牌放在车后至少多远处,才能有效避免被撞.
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:质量为,这是人的真实的质量,发现磅秤的示数是,说明人的支持力小了,是处于失重状态,所以应该有向下的加速度,
那么此时的运动可能是向下加速运动,也可能是向上减速运动,所以C正确.
故选:.
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;
当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度.
此题主要考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了.
2.【答案】B;
【解析】解:、、将细绳烧断后,小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用,合力方向斜向右下方,在弹力作用下有水平方向的初速度,所以小球做曲线运动.故A错误,B正确.
C、绳子烧断瞬间,小球受到重力和弹簧向右的弹力,两者的合力大于重力,根据牛顿第二定律可知此瞬间小球的加速度大于,故C错误.
D、根据动能定理得,可知小球落地的动能大于,故D错误.
故选:.
通过分析小球受力情况,来分析其运动情况.小球受到球的重力和弹簧的弹力的共同的作用,合力斜向右下方,根据合力的方向与速度方向的关系判断小球做直线运动还是曲线运动.
此题关键要正确分析出小球受力情况,再判断其运动情况.要抓住细线烧断瞬间弹簧的弹力没有变化,由牛顿第二定律求解瞬间的加速度.
3.【答案】C;
【解析】此题主要考查力的合成,注意结合平衡条件分析。
两手间距增大时,增大了手臂之间的夹角,两只手臂所受的力的合力仍与运动员重力平衡,据此分析解答.
由平衡条件,合力的大小等于运动员所受的重力,故不变,当两手间的距离变大时,由平行四边形定则知,变大,正确.
4.【答案】B;
【解析】解:、速度大小不变的直线运动不一定是匀速直线运动,可能速度的方向发生变化,故A错误;
B、匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,加速度为零,故B正确;
C、加速度大于零且恒定的直线运动,也可能是匀减速直线运动,故C错误;
D、由速度公式,和位移公式可知,速度和位移还和初速度有关,故D错误;
故选:。
匀速直线运动,速度大小和方向都不变。匀变速直线运动加速度不变,分为匀加速和匀减速直线运动。
解决本题的关键知道匀速直线运动和匀变速直线运动的特点,在匀速直线运动中,速度不变,匀变速直线运动加速度恒定不变。
5.【答案】D;
【解析】解:、动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动,从接触蹦床到最低点过程,蹦床行变量逐渐变大,运动员受到的弹力逐渐增加,故合力先向下后向上,故运动员先加速后减速,故当弹力与重力平衡时,速度最大,故A错误;
、从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,蹦床行变量逐渐变大,运动员受到的弹力逐渐增加,故合力先向下减小后反向增加,故运动员的加速度先减小后增大,
运动到与刚接触弹簧的对称点时加速度度为,根据对称性,速度等于刚接触弹簧时的速度大小,所以继续向下压缩弹簧,到最低点速度为,加速度最大,大于,故BC错误,D正确;
故选:
动员下落过程接触蹦床前是自由落体运动,从接触蹦床到最低点过程,蹦床行变量逐渐变大,弹力逐渐增加;当弹力小于重力时,合力向下,加速度向下,运动员向下加速;当弹力大于重力时,合力向上,加速度向上,运动员向下减速.
本题关键是明确运动员受力情况,然后根据牛顿第二定律分析加速度变化情况,最后得到其运动情况.
6.【答案】B;
【解析】解:飞行员在高空水平飞行时发现旁边有一只“昆虫”在他身旁自由落下,因为飞行员水平方向有速度,结果“昆虫”在他身旁自由落下,所以说明“昆虫”在水平方向具有与飞机相同的速度,此时如果选择飞机为参考系,子弹水平方向与飞机保持相对静止,子弹仅剩下竖直方向的自由落体运动,故B正确.
故选:
参考系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系.
为了研究和描述物体的运动,我们引入了参考系,选择不同的参考系,同一物体相对于不同的参考系,运动状态可以不同,选取合适的参考系可以使运动的研究简单化.
7.【答案】B;
【解析】解:、加速度取决于速度变化的快慢,变化量大时如果时间很长,则加速度不一定大,故A错误;
B、速度很大的物体,其加速度也可以很小,如物体做高速的匀速运动,故B正确;
C、某时刻物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时,故C错误;
D、加速度越来越小时,如果加速度方向和速度方向相同,则运动物体的速度也一定越来越大,故D错误。
故选:。
加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动。
解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
8.【答案】B;
【解析】解:、根据可知加速度由速度的变化量和速度发生改变所需要的时间共同决定,虽然大,但更大时,可以很小。故A错误。
B、根据可知物体的加速度跟速度的变化率成正比,与物体的速度的大小无关。所以即使速度好大,但速度的变化率很小,其加速度也很小;若保持匀速,则加速度为零。故B正确。
C、当物体的速度为时,若物体所受的合外力不为,其加速度不为,可能很大。故C错误。
D、物体的加速度很大,代表物体速度的变化率很大,而并不代表物体的速度变化很大。故D错误。
故选:。
根据加速度的定义式可知加速度与物体的速度的变化率成正比,与速度的变化量不成正比例关系,与速度的大小也不成正比例关系.
把握加速度的定义式中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键,是正确理解加速度的定义的基础.
9.【答案】
【解析】
10.【答案】BD;
【解析】解:、“神舟十一号”飞船与“天宫二号”在同一轨道上,飞船受到的万有引力等于向心力,若让飞船加速,所需要的向心力变大,万有引力不变,所以飞船做离心运动,不能实现对接,故A错误;
B、第一宇宙速度是最小的发射速度,是最大的环绕地球运动的速度,则对接后“天宫二号”的运行速度小于,故B正确;
C、宇航员处于完全失重状态,惯性只与质量有关,有质量就有惯性,即惯性没有失去,故C错误;
D、在“天宫二号”空间实验室中的物体处于完全失重状态,但弹簧秤可以使用,可以完成“验证力的平行四边形定则的实验”,故D正确;
故选:。
根据万有引力提供向心力及近心运动和离心运动的相关知识即可求解;
第一宇宙速度是最小的发射速度,是最大的环绕地球运动的速度;
空间实验时内的物体处于完全失重状态,一切与重力有关的实验无法.
知道“神舟十一号”加速时,万有引力不足以提供向心力,要离开原轨道做离心运动,明确惯性只与质量有关,与其它任何因素无关.
11.【答案】BC;
【解析】解:、在研究乒乓球的运动时,乒乓球的形状和大小对乒乓球的运动影响很大,故乒乓球不能当作质点来处理,故A错误.
B、用定位系统确定汽车位置时,汽车的形状和大小可以忽略不计,故汽车可以当作质点来处理.故B正确.
C、研究绕太阳公转的火星时,火星的形状和大小可以忽略不计,故火星可以当作质点来处理.故C正确.
D、计算一列火车通过铁路大桥所用时间的问题中的火车时,火车的长度不能忽略不计,故火车可以当作质点来处理,故D错误.
故选:
只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或影响可以忽略不计时,我们就把物体当作质点来处理.
只要掌握了物体可以当作质点的条件,即可顺利解决此类问题.
12.【答案】BD;
【解析】解:、两个滑块都受到重力、支持力和拉力,下滑趋势是重力的作用效果,故A错误;
B、由于的物体的重力的下滑分量总是较大,故质量为的滑块均沿斜面向上运动,故B正确;
C、根据牛顿第三定律,绳对质量为滑块的拉力均等于该滑块对绳的拉力,故C错误;
D、系统减小的重力势能完全转化为动能,无其他形式的能量参与转化,故机械能守恒,故D正确;
故选:。
对两个滑块受力分析,先加速静止不动,得到两边对细线的拉力大小,得到运动情况;机械能是否守恒的判断可以从能量转化的角度来分析.
本题关键受力分析后判断滑块的运动规律,根据能量的转化情况判断机械能是否守恒.
13.【答案】0;16;
【解析】解:在甲图中,物体、在的水平拉力作用下,一起作匀速直线运动,因此,、都受到平衡力作用,而物体在物体上,一起做匀速直线运动,没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体不受摩擦力,即摩擦力为;
物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即摩擦力大小等于拉力的大小,也为;
在乙图中,若将、紧靠着放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为
故答案为:,
此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,并知道,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关.
此题主要考查摩擦力大小的影响因素,影响因素不变,摩擦力的大小也不变,但是注意摩擦力不能直接测量,都是根据平衡力的知识间接得出.
14.【答案】解:(1)根据速度时间公式得,小球上升过程中的加速度大小为:a=,
根据牛顿第二定律得:mg+f=ma,
解得:f=ma-mg=0.5×(12-10)N=1N。
(2)在最高点,速度为零,则阻力为零,根据牛顿第二定律得,加速度为:。
(3)下落过程中的加速度为:。
答:(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力为1N;
(2)小球在最高点时的加速度大小为10m/;
(3)若空气阻力不变,小球下落时的加速度为8m/。;
【解析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升过程中的加速度大小,结合牛顿第二定律求出上升过程中的空气的平均阻力。
由于空气阻力与速度有关,所以在最高点速度为零,阻力为零,结合牛顿第二定律求出小球在最高点的加速度大小。
根据牛顿第二定律求出小球下落时的加速度大小。
此题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,注意上升和下降过程中空气阻力方向不同。
15.【答案】
;
【解析】
解决本题关键知道力的合成与分解遵循平行四边形定则,会根据平行四边形定则去求合力或分力。
两个共点力、,当它们间夹角为时合力大小为,根据平行四边形定则,结合两个力成某一角度时,它们的合力与其中的一个分力垂直,且大小为,列出方程组,即可求解。
当两个力之间的夹角为时合力大小为,根据平行四边形定则,设两个力分别为知为、; 则有:
当两个力成某一角度时,它们的合力与其中的一个分力垂直,且大小为,根据平行四边形定则知,则有:
由以上两个方程,即可求得:,
故答案为:。
16.【答案】4.00 ; 4.50 ;
【解析】解:由图乙可知,弹簧测力计的拉力的大小为
作出与的合力如图所示,
每格代表,所以合力为;
故答案为:;如图;
根据弹簧秤的读数方法读出弹簧秤的示数;
根据力的图示作图方法作出力的图示,根据力的图示求解合力大小;
本题主要是考查力的平行四边形法则实验,解答本题要掌握该实验的实验原理和数据处理方法,会根据力的图示法结合平行四边形定则作出合力。
17.【答案】等于;等于;
【解析】
马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,与运动状态无关。
该题考查了牛顿第三定律:作用力与反作用力的关系,难度不大,属于基础题。
马拉车的力与车拉马的力是相互作用力,根据牛顿第三定律,总是等大、反向、共线,与运动状态无关。
故马拉车做匀速前进时,马拉车的力等于车拉马的力;马拉车做加速前进时,马拉车的力也等于车拉马的力;
故答案为:等于,等于。
18.【答案】长木板 平衡摩擦力 0.1 0.46 ;
【解析】解:①安装实验装置时,应调整定滑轮的高度,使拉小车的细线在实验过程中保持与长木板平行,保证小车的合力是恒力。
②实验时先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是平衡摩擦力,从而使小车的合力等于细线的拉力。
③交流电的频率为,每隔打一个点,则两计数点间的时间间隔为 。
根据推论:得,得加速度。
故答案为:①长木板;②平衡摩擦力;③;。
①安装实验装置时,使拉小车的细线在实验过程中保持与长木板平行。
②实验时要平衡摩擦力,先不挂砂桶,反复调整垫木的位置,轻推小车,直到小车做匀速直线运动。
③根据打点周期求解两计数点间的时间间隔。根据推论:求小车运动的加速度。
对于实验问题一定要明确实验原理,并且亲自动手实验,知道实验注意的事项,熟练应用所学基本规律解决实验问题。
19.【答案】100 弹簧自身重力的影响;
【解析】解:根据表中数据画出图像,如下图所示:
在图像中,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则
图线与轴的交点坐标大于的原因弹簧自身有重力,导致弹簧竖直放置时长度变长。
故答案为:图像如上图所示;;弹簧自身重力的影响
根据表中数据在图中画出图像;
根据图像的斜率计算出弹簧的劲度系数;
横截距大于原长的原因是弹簧自身的重力。
此题主要考查了弹力和弹簧伸长的关系,理解图像的斜率表示弹簧的劲度系数,在计算过程中要注意单位的换算。
20.【答案】解:(1)依题意得,汽车前4s的加速度为:=2.5m/
由牛顿第二定律得:F-f=ma
解得F=5550N;
(2)第10辆车最后端通过停止线,需前进距离为:s=9×(x+L)+L=58.8m;
汽车匀加速阶段加速时间为:=4s
汽车匀加速的位移为:=20m
汽车匀速行驶时间为:=3.88s
第10辆车延迟时间为:=10△t=8s
第10辆汽车最后端恰好通过停止线的时间为:t=++=15.88s<20s。
答:(1)汽车匀加速阶段的牵引力F大小为5550N;
(2)绿灯亮起后经15.88s第10辆汽车最后端恰好通过停止线。;
【解析】
根据加速度的计算公式求解汽车前的加速度,由牛顿第二定律求解牵引力;
求出第辆车最后端通过停止线需前进距离,第辆汽车最后端恰好通过停止线的时间分为加速时间、匀速时间、其它车总的滞后时间,由此分析。
本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答,知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。
21.【答案】解:(1)由得:==2m/。
(2)由v=+at得:t==。
答:(1)加速度a的大小为2m/;
(2)滑跑的时间t为40s。;
【解析】
根据速度位移公式即可求解加速度;
根据速度时间公式即可求解时间。
本题主要考察的是运动学公式的运动,写题时要注意公式的变形与计算。
22.【答案】解:设经过时间摩托车追上汽车.
有:
解得:.
根据运动学公式有:
当两者速度相等时,距离最大.
则:
此时公共汽车的位移:
摩托车的位移:
最大距离:.
答:摩托车出发后,经追上汽车.
摩托车追上汽车时,离出发点.
摩托车追上汽车前,两者最大距离是.;
【解析】
抓住位移关系相等,根据运动学公式求出追及的时间.
根据追及的时间,运用匀速直线运动的公式求出公共汽车的位移,从而得知离出发点的距离.
在速度相等前,两车的距离越来越大,速度相等后,两车的距离越来越小,知速度相等时,距离最大.
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律,灵活运用运动学公式进行求解.以及知道速度小者加速追速度大者,当速度相等时,距离最大.
23.【答案】解:设汽车按最高速行驶=108km/h=30m/s
反应时间内==18m
刹车后位移:m
从看清指示牌至停车的距离:x=(18+100)m=118m
则有△x=x-50=68m
答:货车司机应将警示牌放在车后至少68m处,才能有效避免被撞.;
【解析】
汽车在反应时间内做匀速运动,刹车后做匀减速运动,分别求得匀速运动的位移和减速运动的位移,两者之和即为警示牌放置的最小距离.
掌握匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系是正确解答该题的关键,注意汽车在驾驶员反应时间内做匀速直线运动.高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)如图所示,质点沿轴正方向运动,经过从处运动到处,则质点在内的平均速度是
A. B. C. D.
2.(6分)请阅读下列材料,回答第小题。
将于年底建成通车的沪通快速铁路,由南通市平站引出,经张家港、常熟、太仓至上海黄渡站,全长,设计最高速度为。沪通大桥以主跨公铁两用斜拄桥跨越长江,进入张家港市,如图所示,该桥施工过程中为了保讧桥面的安全,建设方首次采用了整体吊装施工工艺,吊装至大桥主塔横梁上的钢梁长、宽、高,重达。
文中“”和“”分别指
A. 路程 瞬时速度 B. 路程 平均速度 C. 位移 瞬时速度 D. 位移 平均速度
3.(6分)火车停靠在站台上,坐在火车中的乘客往往会发现这样的现象:对面的火车缓缓起动了,可等到看见站台出现后,才知道对面的火车并没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则在看见站台出现前、后,乘客采用的参考系是
A. 自己乘坐的火车,站台 B. 两次都是对面火车
C. 站台,对面火车 D. 两次都是对面站台
4.(6分)如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一木块的质量为,则两木块间的摩擦力大小为
A. B. C. D.
5.(6分)在如下所示的,,,四图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴安装在一根轻木杆上,一根轻绳绕过滑轮,端固定在墙上,端下面挂一个质量都是的重物,当滑轮和重物都静止不动时,,,图中杆与竖直方向夹角均为,图中杆在竖直方向上,假设,,,四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为,,,,则以下判断中正确的是、
A. B.
C. D.
6.(6分)某同学用力拖动桌子沿水平地面匀速运动时发现,斜向上与水平方向成时拉力最小,已知桌子总质量为,重力加速度为,该同学认真思考推算了一下,得出
A. 桌子与地面的动摩擦因数
B. 最小的拉力
C. 斜向上与水平方向成时拉力
D. 桌子以匀速运动,撤去拉力,桌子还能滑行约
7.(6分)一物体由静止沿光滑斜面从顶端匀加速下滑距离为时恰好到达斜面底端,此时速度为,当它的速度是时,它离斜面顶端的距离是
A. B. C. D.
8.(6分)关于惯性,下列说法正确的是
A. 在渣土车上加装限速器,其目的是速度越小,惯性也越小
B. 宇航员在航天器中因失重而处于漂浮状态,所以没有惯性
C. 公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是因为没有控制住惯性
D. 战斗机战斗前抛弃副油箱,是为了减小战斗机的惯性,提高作战性能
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如图所示,倾角为的斜面体置于粗糙水平面上,物块置于斜面上,已知、间的动摩擦因数为,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块相连,连接的一段细绳与斜面平行,、的质量分别为、现给一初速度,使沿斜面下滑,始终处于静止状态,则在下滑过程中,下列说法正确的是
A. 地面对的摩擦力向左
B. 无论、的质量大小关系如何,一定减速下滑
C. 水平面对的支持力与、的总重力大小相等
D. 的加速度大小为
10.(6分)如图所示,、分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的图象下列说法正确的是
A. 两球在时速率相等
B. 两球做初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同方向相反
C. 两球在时相遇
D. 两球在时相距最远
11.(6分)关于直线运动,下列说法正确的是
A. 研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时,飞船可以看成质点
B. 物体在某段时间内的平均速度是,则物体在内的位移一定是
C. 表示做事得过且过说“做一天和尚,撞一天钟”,“一天”指时间间隔
D. 物体做自由落体运动的加速度大小与其质量有关
E. 物体的加速度方向保持不变,速度方向不一定保持不变。
12.(6分)如图所示,把大小可以不计的带有同种电荷的小球和互相排斥,静止时,绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为和,且,由此可知
A. 球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. 球的质量较小
C. 球受到细线的拉力较大
D. 两球接触后,再静止时,球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于球的悬线与竖直方向的夹角
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)为了探索弹力和弹簧伸长的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如图所示图象.从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端成曲线是因为 ______ 这两根弹簧的劲度系数分别为 ______ 和 ______ 若要制作一个精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧 ______ .
14.(5分)汽车在平直公路上以的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是,则汽车经时的速度大小为______;经过______汽车停止运动。
15.(5分)小丽用如图丙所示的装置验证“力的平行四边形定则”用一木板竖直放在铁架台和弹簧所在平面后.其部分实验操作如下,请完成下列相关内容:
如图丙,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置;
卸下钩码然后将两绳套系在弹簧下端,用两弹簧称将弹簧末端拉到同一位置,记录细绳套、的______及两弹簧称相应的读数.图丁中弹簧称的读数为______保留位小数点;
小丽在坐标纸上画出两弹簧拉力、的大小和方向如图丁所示,请你用作图工具在图戊中作出、的合力;
已知钩码的重力,可得弹簧所受的拉力如图戊所示,
最后观察比较和,得出结论.
16.(5分)有三个力,,,,和的方向垂直,的方向可任意变,这三个力的合力最大值为 ______ ,最小值为 ______ 。、和在同一平面
17.(5分)时刻表示运动的一个瞬间,在时间轴上对应________,而时间间隔表示运动的一个过程,在时间轴上对应________.
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)某同学进行“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验,将实验器材按图甲所示安装。已知打点计时器的工作频率为,请完成下列相关内容:
该同学在进行平衡摩擦力的操作时,将木板垫高后,在不挂小吊盘含砝码的情况下,轻推小车,让小车拖着纸带运动,得到如图乙所示的纸带,则该同学平衡摩擦力时木板的倾角 ______选填“过大”、“过小”或“适中”;
关于本实验,下列说法正确的是 ______;填正确答案标号
A.连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行
B.每次改变小车的质量后要重新平衡摩擦力
C.必须保证小车及车中砝码的总质量远小于小吊盘和盘中砝码的总质量
该同学按步骤操作后,保持小车质量不变,通过改变小吊盘中砝码的质量来改变小车受到的合外力,得到了多组数据,实验中得到如图丙所示的一条纸带,、、、、、、为计数点,相邻计数点之间还有四个点未画出,测得,,,,,,根据以上数据,可求出小车的加速度大小______。结果保留两位有效数字
19.(9分)某同学在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验时,设计的实验方案中选用了电磁打点计时器,利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动.实验后,该同学选择了一条较为理想的纸带,测量数据后,通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如下表所示
位置编号
时间
速度
正确的实验操作应______
A.复写纸应压在纸片下面
B.复写纸应压在纸片上面
C.实验时应先接通电源再释放小车
D.实验时应先释放小车再接通电源
由于此次实验的原始纸带没有保存,该同学想估算小车从位置到位置的位移,其估算方法如下:那么,两位同学得到的位移______填“大于“等于”或“小于”实际位移,为了使估算的位移尽可能接近真实值,你认为采取什么方法更合适?______不必算出具体数据
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)如图所示,质量为的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成角斜向上、大小为的拉力作用下,以的速度向右做匀速直线运动.取求:
金属块与桌面间的动摩擦因数;
如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离.
21.(20分)某人沿着平直公路由出发到达点,前内向东运动了经过点,又运动了前进了到达点,在点停了后又向西行,经历了运动到达点西侧的点,其运动图如图所示,求:
全过程的平均速度;
全过程的平均速率。
22.(20分)A、两车在同一直线上向右匀速运动,车在车前,车的速度大小为,车的速度大小为,如图。当、两车相距时,车因前方突发情况紧急刹车已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,加速度大小为,从此时开始计时,求:
车追上车之前,两者相距的最大距离;
车追上车所用的时间;
从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,车在车刹车的同时也应刹车的最小加速度。
23.(20分)如图所示,机动车在斑马线前礼让行人是城市文明和交通规范的体现。司机小明驾驶汽车以约为的速度,在平直的城市道路上沿直线行驶。他看到斑马线有行人后立即以大小为的加速度刹车,车停住时车头刚好碰到斑马线,等待行人后人已走过,又用了时间匀加速至原来的速度。设开始刹车时为计时起点即,求:
汽车第末的瞬时速度大小;
汽车前内的位移大小;
从开始刹车到恢复原速这段时间内汽车的平均速度大小。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:质点在内从处运动到处,位移大小为,所以平均速度:,故正确,错误。
故选:。
已知质点的位移与时间,由平均速度的公式即可求出。
该题考查平均速度的计算,牢记公式即可。
2.【答案】A;
【解析】解:全长“”是列车运动轨迹的长度,为路程;
设计时速“”为全程对应的最高速度,故为瞬时速度;故A正确BCD错误。
故选:。
位移为初位置到末位置的有向线段,路程为物体运动轨迹的长度,瞬时速度为物体某一位置或某一时刻对应的速度,平均速度为某一段时间内对应的速度。
这道题主要考查了描述物体运动的物理量,关键是抓住概念即可,明确相近知识点的区别和联系。
3.【答案】A;
【解析】解:此类现象在我们的日常生活中随处可见,关键是参考系的选取不同造成的,乘客出站时,看到对方火车运动,实际上是以自身为参考系造成的,当等到站台出现,发现自己乘坐的火车开动了,这是由于乘客以站台为参考系造成的,故A正确,BCD错误.
故选:
研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论,明确参考系的概念,理解物体运动相对性.
明白了参考系的含义就能顺利解决此类问题,故一定要加强对概念的理解,同时要提高应用所学知识解决实际问题的能力.
4.【答案】A;
【解析】
先以两块木块整体为研究对象,由平衡条件求出木板对木块的摩擦力,再隔离其中一块木块研究,由平衡条件求解另一块对它的摩擦力大小.本题是解题关键是如何选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合处理,简单方便.
【解答 】
解:设每一块木块的重力为,一侧木板对木块的摩擦力大小为,两块木块之间的摩擦力大小为。
根据平衡条件得
对整体,有:,得。
对砖,有:解得即两木块间摩擦力为零,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.【答案】B;
【解析】解:由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不变,即四个选项中绳子的拉力是大小相等的,
根据平行四边形定则知两个力的夹角越小,则合力越大,即滑轮两边绳子的夹角越小,绳子拉力的合力越大,
故D中绳子拉力合力最大,则杆的弹力最大,中夹角最小,绳子拉力合力最小,则杆的弹力最小,顺序为:
故选:。
对滑轮受力分析,受连个绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线。
本题要注意杆的弹力可以沿着杆的方向也可以不沿着杆方向,结合平衡条件分析是关键。
6.【答案】C;
【解析】解:桌子沿水平地面匀速运动,则水平方向上滑动摩擦力与拉力的水平分量保持平衡,设拉力大小为,拉力与水平方向夹角为,动摩擦因数为,桌子质量为,根据平衡条件,有:
由式得:
其中
由式可知,若最小,则,此时,故,由可知,此时:
解得:,A错误。
将,,代入式,可得:
最小的拉力为:,B错误。
将,代入式,可得:
,C正确。
撤去拉力,桌子继续滑行的距离为:,D错误。
故选:。
桌子水平匀速运动,则拉力的水平分量与摩擦力平衡,根据平衡条件建立相等关系,结合拉力最小条件计算出动摩擦因数和拉力最小值,并根据相等关系完成其他计算。
该题考查二力平衡条件,力的合成与分解,要注意三角函数相关知识在题目中的运用。
7.【答案】D;
【解析】解:设物体的加速度为.
由速度位移关系公式得:
①
②
由②:①得故ABC错误,D正确
故选:
物体沿光滑斜面匀加速下滑,对位移等于时,由速度位移关系公式,列出速度与、的关系式;对速度为时,再由速度位移关系公式,列出速度与、的关系式,然后用比例法求解.
本题要抓住物体的加速度恒定,不需要研究时间,选用速度位移关系公式,运用比例法求解.
8.【答案】D;
【解析】
惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大。
惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起。
A.惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关,故A错误;
B.物体的惯性只与物体的质量有关,与所在位置无关,故B错误;
C.公交车急刹车时站在车内的乘客摔倒是由于惯性,乘客要保持原来的运动状态,故C错误;
D.物体的惯性只与物体的质量有关,质量越小,惯性越小,所以战斗机战斗前抛弃副油箱,是为了减小战斗机的惯性,提高作战性能,故D正确;
故选D。
9.【答案】BCD;
【解析】解:、据题:、间的动摩擦因数为,即如果不受绳子的拉力,则有:,匀速下滑,但是绳子对有沿斜面向上的拉力,故不论质量关系如何,一定是减速下滑;对受力分析,对的压力大小为,摩擦力大小为,因为,所以二者的矢量和等于,方向竖直向下,即在水平方向上没有运动趋势,故C水平方向不受地面的摩擦力,故A错误,B正确;
C、由的分析可知,受到的支持力为,摩擦力为,二者的合力恰好等于的重力,则可知对的作用力等于的重力,则可知水平面对的支持力与、的总重力大小相等,故C正确;
D、根据牛顿第二定律
对有
对有
结合解得:故D正确。
故选:。
分析的受力情况,来判断其运动情况。以整体为研究对象,根据牛顿第二定律求其加速度,结合摩擦力产生的条件,可判断各接触面是否存在摩擦力;把看做一个整体进行受力分析,可判定地面的支持力和二者重力的关系。。
本题涉及三个物体的问题,要灵活选择研究对象。当几个物体的加速度相同时可以采用整体法研究,也可以采用隔离法解答。
10.【答案】AC;
【解析】解:
、由图知,两球在时速率都是,故正确.
、先沿正向做初速度为的匀减速直线运动,后沿负向做初速度为零的匀加速直线运动,先沿负向做初速度大小为的匀减速直线运动,后沿正向做匀加速直线运动,斜率大小不等,则两球的加速度大小不等.斜率正负相反,说明加速度方向相反,故错误.
、、根据图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移,可知,末两球的位移都是,都回到了出发点,所以两球相遇.故正确,错误.
故选:
速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况,可直接读出速度的大小和方向.图线与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移;速度图象的斜率等于物体的加速度.相遇时两个小球的位移应相等.
把握速度图象的特点①速度图象的斜率等于物体的加速度;②速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移,这样即可顺利解决此类题目.
11.【答案】ACE;
【解析】解:、研究飞往火星宇宙飞船的最佳运行轨道时,飞船的形状对于轨道没有影响,可以忽略,能看成质点,故A正确;
B、物体在某段时间内的平均速度为,并不代表任意时间内的平均速度为,所以物体在任意内位移不一定等于,故B错误。
C、“做一天和尚撞一天钟”“一天”,对应的是一个过程,是持续的量,表示时间间隔,故C正确。
D、自由落体运动的加速度大小与其质量无关,故D错误。
E、物体做匀减速运动,速度减为后,方向改变,但加速度方向不变,故E正确。
故选:。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可。平均速度等于位移与时间的比值,时间是指时间的长度,在时间轴上对应一段距离,时刻是指时间点,在时间轴上对应的是一个点。加速度的方向就是物体速度变化量的方向,与物体速度的方向无关。
该题考查质点、时间与时刻平均速度等物理量的概念,明确看成质点的条件,注意时间与时刻的区别,难度不大,属于基础题。
12.【答案】BD;
【解析】解:、根据牛顿第三定律得:球对球的库仑力等于球对球的库仑力,故A错误.
对小球受力分析,根据平衡条件有:
从几何关系得:力组成的三角形分别相似于三角形和.
根据相似三角形得:
由于,
所以.
所以球的质量较小,故B正确.
C、,
所以.
即球受到细线的拉力较小.故C错误.
D、两球接触后,再静止时,两小球的重力没有发生变化,两小球受各自的库仑力也相等,所以球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于球的悬线与竖直方向的夹角,故D正确.
故选BD.
根据根据牛顿第三定律得:球对球的库仑力等于球对球的库仑力.
对小球受力分析,根据平衡条件和相似三角形表示出两个球的重力和拉力,进行比较.
本题在解答过程中,物体的平衡条件成为关键内容,因此分析物体的受力,对力进行分解合成就成了必须的步骤,有利于学生将力学知识与电学知识相结合.
13.【答案】超过弹簧的弹性限度;66.7N/m;200N/m;A;
【解析】解:根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧的弹力与行变量成正比,故F图是直线,向上弯曲的原因是超出了弹性限度,注意该图象中纵坐标为伸长量,横坐标为拉力,斜率的倒数为劲度系数,由此可求出,,由于的劲度系数小,因此其精度高.
故答案为:超过弹簧的弹性限度,,,.
根据胡克定律结合数学知识即可正确解答.
此题主要考查了弹簧弹力和弹簧伸长量的关系的基础知识,比较简单,是一道考查基础知识的好题.
14.【答案】4 ; 5 ;
【解析】解:减速到停止所需时间为:
由速度公式得时的速度大小为:
故答案为:,
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车到速度为零所需的时间,再结合速度时间公式出末的速度。
本题属于运动学中的刹车问题,注意汽车速度减为零后不再运动。
15.【答案】方向 ; 11.40 ;
【解析】解:根据验证平行四边形定则的实验原理要记录细绳套、的方向和拉力大小,拉力大小由弹簧秤读出,分度值为,估读一位:
利用平行四边形定则作出、的合力,作图如下:
故答案为:方向; ; 如图所示.
本实验的目的是要验证平行四边形定则,故应通过平行四边形得出合力再与真实的合力进行比较,理解实验的原理即可解答本题,弹簧秤读数时要注意估读.
本题属于对实验原理的直接考查,应准确掌握实验的目的及实验原理分析需要记录的内容,在学习绝不能死记硬背.
16.【答案】;;
【解析】解:和的方向垂直,根据平行四边形定则求出它们的合力为:;
当与合力方向相同时,这三个力的合力最大值为:;
当与合力方向相反时,这三个力的合力最小值为:。
故答案为:,。
和的方向垂直,根据平行四边形定则求出它们的合力;当与这个合力方向相同时,这三个力的合力最大值,当与这个合力方向相反时,这三个力的合力最小。
本题应用平行四边形定则研究两个力的合力,比较简单,考试时不能出错。
17.【答案】一个点;一段线段;
【解析】
时刻对应一个时间点,在时间轴上对应的是一个点;时间是一个过程量,对应一个时间段,常常对应一段位移。
本题主要是考查了时间和时刻的概念,解答本题要知道时刻和时间的区别。
时刻表示运动的一个瞬间,在时间轴上对应一个点,而时间间隔表示运动的一个过程,在时间轴上对应一段线段。
故填:一个点;一段线段。
18.【答案】过小 A 0.80;
【解析】解:纸带上的间距随小车运动不断减小,说明小车在做减速运动,即平衡摩擦力不够,即平衡摩擦力时木板的倾角过小。
连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行,这样能够保证绳子的拉力方向和小车运动方向相同,故正确;
B.根据
可知质量被约掉了,则每次改变小车质量后无需平衡摩擦力,故错误;
C.小车及车中砝码的总质量应远大于小吊盘和盘中砝码的总质量,故错误。
故选:。
因相邻计数点之间还有四个点未画出,则
根据逐差法,有
故答案为:过小;;
纸带上的间距随小车运动不断减小,说明小车在做减速运动,平衡摩擦力时木板的倾角过小。
连接小吊盘和小车的细线应跟长木板保持平行,小车及车中砝码的总质量应远大于小吊盘和盘中砝码的总质量,每次改变小车质量后无需平衡摩擦力.
由逐差法求解加速度。
本题考察“探究加速度与物体受力、质量的关系”的实验步骤及注意事项,由逐差法求解接速度。
19.【答案】BC 小于 将时间间隔取得更小一些 ;
【解析】解:、实验时复写纸应压在纸片上面,故A错误,B正确.
C、实验时应先接通电源后释放小车,故C正确,D错误.
故选:.
该同学的估算方法是认为在每一段时间以初速度做匀速直线运动,由于每段时间内速度在增加,则计算出的位移小于实际位移,为了使估算的位移尽可能接近真实值,将时间间隔取得更小一些.
故答案为:,小于,将时间间隔取得更小一些.
根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤.
根据估算的方法与实际的运动规律比较确定测量位移和实际位移的关系,从而确定减小误差的方法.
解决本题的关键掌握微分极限思想在求解位移中的运用,当时间段分解段数趋向于无穷大时,速度时间图线围成的面积就表示位移.
20.【答案】解:(1)因为金属块匀速运动,受力平衡则有
Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=0
得
(2)撤去拉力后金属块的加速度大小为:a==μg=4m/
金属块在桌面上滑行的最大距离:s===0.5m
答:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数为0.4;
(2)撤去拉力后金属块在桌面上滑行的最大距离为0.5m.;
【解析】
分析金属块的受力情况,根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数;
撤去拉力后金属块水平方向只受滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出加速度,再由位移速度公式求解金属块在桌面上滑行的最大距离.
本题是物体的平衡问题,关键是分析物体的受力情况,作出力图.撤去后动摩擦因数不变.
21.【答案】解:(1)全程的平均速度大小为==m/s=1.5 m/s,方向向西.
(2)全程的平均速率为||==m/s=10.5 m/s.
答:(1)全过程的平均速度为1.5 m/s,方向向西;
(2)全过程的平均速率为10.5 m/s。;
【解析】
平均速度等于位移除以该位移所用时间,为矢量;平均速率等于路程除以该路程所花时间,为标量。
该题考查平均速度与平均速率的区别,要注意平均速度的矢量性和平均速率的标量性。
22.【答案】解:(1)当两车速度相等时,相距最远,速度相等经历的时间为:,
此时B的位移为:
A的位移为:==10×6m=60m,
则最大距离为:△x=+-=96+64-60m=100m。
(2)B车刹车速度减为零的时间为:
B车的位移为:,
此时A车的位移为:′==10×11m=110m,
则<+,可见此时A车并未追上B车,
B车停止后A继续追及的时间为:,
则追及的时间为:t=+=11+7.5s=18.5s。
(3)A车刹车减速至0刚好追上B车时,加速度最小,有:
,
代入数据解得:=。
答:(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离为100m;
(2)A车追上B车所用的时间为18.5s;
(3)A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度为。;
【解析】
两车速度相等时,相距最远,结合速度时间公式求出速度相等经历的时间,根据位移公式求出两车相距的最大距离。
根据速度时间公式求出车速度减为零的时间,求出此时、两车的位移,从而判断出是否追上,若未追上,结合位移关系,求出继续追及的时间,从而得出追及的时间。
车刹车减速至刚好追上车时,加速度最小,根据位移关系,结合运动学公式求出的最小加速度。
此题主要考查了运动学中的追及问题,关键抓住位移关系,结合运动学公式灵活求解,知道两车速度相等时,相距最远。
23.【答案】解:取初速度方向为正方向。
(1)由v=-at解得:v=6 m/s
(2)刹车时间:=
解得:=6 s<10 s,汽车6 s末即已停止
由速度位移的关系式得:0-2=2a
解得前10 s内的位移:=36 m
(3)匀加速直线运动位移:=
解得:=48 m
平均速度:=
解得:=3.5 m/s
答:(1)汽车第3s末的瞬时速度为6m/s;
(2)小汽车10内的位移为36m;
(3)从开始制动到恢复原速这段时间内车的平均速度大小为3.5m/s。;
【解析】
根据速度时间关系即可求解末的速度;
先求解汽车的刹车时间,再计算内汽车的位移;
先求解匀加速直线运动的位移,加上匀减速运动的位移来计算总位移,再计算平均速度。
关于汽车刹车类位移,特别需要注意停止问题,初学者容易最容易出错的地方。高中物理鲁科版(2019)必修第一册全册综合复习测试题7
一 、单选题(本大题共8小题,共48分)
1.(6分)一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图像正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(6分)如图所示,一根不可伸长的轻质细绳两端分别连接在固定框架上的、两点,细绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,处于静止状态,若缓慢移动细绳的端点,则绳中拉力大小的变化情况是
A. 只将绳的左端移向点,拉力变小 B. 只将绳的左端移向点,拉力变大
C. 只将绳的右端移向点,拉力变大 D. 只将绳的右端移向点,拉力不变
3.(6分)关于力,下列说法正确的是
A. 拳击运动员一记重拳出击,被对手躲过,运动员施加的力没有受力物体
B. 站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的
C. 重力、弹力、摩擦力、支持力是按力的性质命名的,动力、阻力、压力是按力的作用效果命名的
D. 同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力
4.(6分)运动研究的是物体空间位置随时间变化规律,下列关于运动的描述正确的是
A. 物体的位置没有变化就是不运动
B. 两物体间的距离没有变化,两物体一定都是静止的
C. 为了研究物体的运动,应先选参考系,平时常说的运动和静止是相对地球而言的
D. 自然界中找不到不运动的物体,运动和静止都是绝对的
5.(6分)有甲、乙两船同时从宜昌出发,甲船路线是宜昌——三峡大坝——神农架,乙船路线是宜昌——神农架.两船航行一天后都在下午三点到达神农架,以下关于两船全航程的描述中不正确的是
A. 两船的路程相同,位移不相同
B. 两船的平均速度相同
C. “两船航行一天后都在下午三点到达神农架”一句中,“一天”指的是时间间隔,“下午三点”指的是时刻
D. 在研究两船的航行时间时,都可以把船视为质点
6.(6分)下列关于力的说法中,正确的是
A. 只有相互接触的物体才可能产生力的作用 B. 力的作用效果一定是使物体运动
C. 力不能离开物体而独立存在 D. 只要有一个物体就能产生力的作用
7.(6分)如图所示,把两本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时随手很容易移动的两本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,难舍难分,关于其中的原因下列说法正确的是
A. 减小了各接触面间的相对速度 B. 增大了动摩擦因数
C. 增加了摩擦力的个数 D. 以上说法都不对
8.(6分)如图所示,固定斜面倾角为,整个斜面分为、两段,小物块可视为质点与、两段斜面间的动摩擦因数分别为、已知由静止开始从点释放,恰好能滑到点而停下,那么、、间应满足的关系是
A. B.
C. D.
二 、多选题(本大题共4小题,共24分)
9.(6分)如图所示,在倾角为的斜面上,放一质量为的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当挡板绕点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有
A. 斜面对球的支持力逐渐增大 B. 斜面对球的支持力逐渐减小
C. 挡板对小球的弹力先减小后增大 D. 挡板对小球的弹力先增大后减小
10.(6分)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为的重物,当重物的速度为时,起重机达到额定功率以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到达到最大速度为止,则整个过程中,下列说法正确的是重力加速度为
A. 钢绳的最大拉力为 B. 钢绳的最大拉力为
C. 重物的平均速度大小为 D. 重物匀加速运动时的加速度
11.(6分)如图是甲乙两物体从同一地点同时出发做直线运动的图象,下列说法正确的是
A. 甲乙两物体加速度方向相同 B. 甲物体的加速度大于乙物体的加速度
C. 第内甲乙两物体间距离逐渐增大 D. 第末甲乙两物体相遇
12.(6分)把一个力分解为两个力和,已知合力,分力与合力的夹角为若取某一数值,可使有两个大小不同的数值,则的值可能是
A. B. C. D.
三 、填空题(本大题共5小题,共25分)
13.(5分)某物体做变速直线运动,在前一半位移的平均速度是,后一半位移的平均速度是,则物体在全程的平均速度是 ______
14.(5分)如图所示,光滑的圆盘中心有一小孔,用细绳穿过小孔两端各系一小球、,它们质量相同,盘上的球做匀速圆周运动,则
的轨道半径为时,要保持球平衡,的角速度为______;
球角速度减为原来的时,要保持球平衡。的轨道半径______。
15.(5分)如图所示,在的粗糙水平面上,有一个质量为的物体以的速度向左运动,同时还受一个水平向右、大小为的力作用在物体上,则物体受到的摩擦力大小为 ______ ,方向为水平向 ______ .
16.(5分)在“验证力的平行四边形定则”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如图实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项
A.两根细绳必须等长
B.两个弹簧秤的示数要保持相同
C.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
E.两个弹簧秤拉力方向要互成,便于求出两个力的合力
其中正确的是______填入相应的字母
17.(5分)打点计时器所用电源的频率为,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图,纸带在到的时间______,到的位移______ ,间的平均速度为______,在,间的平均速度为______,点的瞬时速度更接近于______结果保留小数点后两位
四 、实验题(本大题共2小题,共18分)
18.(9分)某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。
用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车、放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作。取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验。
请回答以下问题:
图为小车后面的纸带,纸带上的、、、、、、为每隔个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为。打点计时器所用电源的频率为,则小车的加速度______结果保留两位有效数字。同样测出车的加速度,若:近似等于______,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。
丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离、,也能完成实验探究。他的验证方法是______,理由是______。
下列操作中,对减少实验误差有益的是______
A.换用质量大一些的钩码
B.换用质量大一些的小车
C.调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行
D.平衡小车运动时受到的摩擦力时,将细线与小车连接起来。
19.(9分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度、滑块释放点与挡板处的高度差和沿斜面运动的位移。空气阻力对本实验的影响可以忽略
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。
②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。
③以下能引起实验误差的是________。
滑块的质量
当地重力加速度的大小
长度测量时的读数误差
小球落地和滑块撞击挡板不同时
五 、计算题(本大题共4小题,共80分)
20.(20分)一个滑雪的人,由静止从山坡上匀变速滑下,山坡的总长为,当他经过秒时刚好到达山坡中点.求:
他在山坡上的加速度大小;
他到达坡底的速度的大小;
他从山坡上滑下的总时间.
21.(20分)小强同学从家出发步行到学校,要向东走,然后再向北走,最后再向东走才能到达学校,所用时间为,如图所示,则:
他从家到学校的位移大小和路程分别为多少米?
他从家到学校的平均速度的大小和平均速率分别为多少?
22.(20分)升降机由静止开始以加速度匀加速上升后,速度达到,接着匀速上升后再以加速度做匀减速运动,经停下来.求:
加速度、的大小.
升降机上升的高度.
23.(20分)在竖直的井底,将一物块以的速度竖直地向上抛出,物块冲过井口时被人接住,在被人接住前内物块的位移是,位移方向向上,不计空气阻力,取,求:
物块从抛出到被人接住所经历的时间;
此竖直井的深度.
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】在0~1s内,=1m/,物体从静止开始正向匀加速运动,速度图像是一条直线,1s末速度=t=1m/s,在1~2s内,=-1m/,物体将仍沿正方向运动,但要减速,2s末时速度=+t=0,2~3s内重复0~1s内运动情况,3~4s内重复1~2s内运动情况,故选C。
2.【答案】C;
【解析】
本题是动态平衡问题。
当只将绳的左端移向点,绳子与竖直方向夹角不变,不变,故错误,错误;
当只将绳的右端移向点,绳子与竖直方向夹角变大,增大,故正确,错误。
故选。
3.【答案】B;
【解析】
力是物体间的相互作用,力不能离开施力物体与受力物体而单独存在;物体间是否有力的作用,与物体是否接触无关;按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力,按力的作用效果可以把力分为动力、阻力、压力、支持力;
此题主要考查了力的相互作用、力的概念,是一道基础题。
A.力是物体间的相互作用,有力就有施力物体和受力物体,故错误;
B.站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状时对人产生的,故正确;
C.按照力的性质可以把力分为重力、弹力、摩擦力,按力的作用效果可以把力分为动力、阻力、压力、支持力等,故错误;
D.同一物体放在同一地点受到的重力相同,放在斜面上受到的重力等于放在水平面上受到的重力,故错误。
故选。
4.【答案】C;
【解析】解:、运动是相对于其他物体的位置变化,所以物体的位置不变时相对其他物体也在运动,故A错误;
B、两物体间的距离没有变化只能是相对静止,但它们对地仍可能是运动的,故B错误;
C、为了研究物体的运动,应先选参考系,平时常说的运动和静止是相对地球而言的,故C正确;
D、自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,而静止是相对的,故D错误.
故选:.
明确参考系和坐标系的性质,知道在研究物体的运动时需要先选择参考系,并且明确我们所说的静止和运动均是相对参考系来说的.
此题主要考查参考系的选择,要注意明确在研究运动中必须选择参考系,选择不同的参考系同一个物体的运动可能是不同的.
5.【答案】A;
【解析】解:、由于两艘船从同一地点出发,又到达的同一个地点,所以位移相同,所以错误。
、平均速度是用物体的位移与所用时间的比值来计算的,由于两艘船同时出发,又同时到达的同一个地点,所以位移和时间都相同,所以它们的平均速度也相同,所以正确。
、时间是指时间的长度,时刻是指时间点,所以“一天”指的是时间,“下午三点”指的是时刻,所以正确。
、船的大小相对于航海的路程来说是很小的,可以忽略,所以船可以看成质点,所以正确。
本题是选错误的,
故选:。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点;
平均速度是指物体的位移与所用时间的比值;
时间是指时间的长度,时刻是指时间点;
本题是看学生对基本概念的掌握,对物理中的基本的知识一定要牢牢的掌握好。
6.【答案】C;
【解析】解:、两个物体不接触时也可以产生力;故两个磁铁之间可以在不接触时产生相互的作用力;故A错误;
B、力的作用效果包括:使物体发生形变和改变物体的运动状态;故B错误;
C、力具有物质性,任何力均要对应两个物体,其中任一个物体既是受力物体又是施力物体;故C正确;
D、任何力均要对应两个物体,其中任一个物体既是受力物体又是施力物体;故D错误;
故选:。
力是物体间的相互作用,一个物体既是施力物体也是受力物体;不接触也能产生力的作用。
该题考查力的性质,要注意明确力的作用效果和力的物质性,知道力是不能脱离物体而独立存在的。
7.【答案】C;
【解析】解:两本书相互对插时,由于多层书页相互接触,每层接触的书页都会产生摩擦力,故增加了摩擦力个数,而摩擦力的大小与接触的物体运动状态无关,动摩擦因数与材料有关,书的材料没有变,故动摩擦因数大小也不变,故ABD错误,C正确;
故选:。
摩擦力的大小与各接触面的相对速度无关,而动摩擦因数则是与材料有关,从以上两点进行分析。
这道题主要考查了考生关于摩擦力的知识点,需要注意的是,摩擦力大小与接触物体的运动速度的大小无关,而动摩擦因数的大小是由接触面的材料所决定的。
8.【答案】C;
【解析】
对物块进行受力分析,分析下滑过程中哪些力做功.运用动能定理研究点释放,恰好能滑动到点而停下,列出等式找出答案.
了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.要注意运动过程中力的变化.本题也可以通过动力学知识进行求解.
点释放,恰好能滑动到点,物块受重力、支持力、滑动摩擦力.
设斜面长为,
运用动能定理研究点释放,恰好能滑动到点而停下,列出等式:
解得:.
故选:.
9.【答案】BC;
【解析】
小球受三个力作用而保持静止状态,其中重力大小、方向都不变,斜面对球的支持力方向不变,大小变,挡板对球的支持力的大小和方向都变化,根据三力平衡的条件,结合平行四边形定则作图分析即可。
本题关键对小球受力分析,然后将两个力合成,当挡板方向变化时,将多个力图重合在一起,直接由图象分析出各个力的变化情况。
小球受重力、斜面支持力和挡板支持力,将与合成为,如图
小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故F和合成的合力一定与重力等值、反向、共线。
从图中可以看出,当挡板绕点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,越来越小,先变小,后变大。
故选BC。
10.【答案】AD;
【解析】解:、重物匀加速运动时钢绳的拉力最大,达到额定功率后,随着速度增加,拉力减小,所以钢绳的最大拉力为,故A正确,B错误;
C、重物先做匀加速直线运动,后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动,整个过程的平均速度不是,故C错误;
D、重物匀加速运动的末速度为,此时的拉力为,由牛顿第二定律得;,故D正确;
故选:.
匀加速提升重物时钢绳拉力最大,且等于匀加速结束时的拉力,由求出最大拉力;重物以最大速度为匀速上升时,,所以求出最大速度;根据牛顿第二定律求出加速度.
此题主要考查的是类似汽车的启动方式,对于汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动,对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉.
11.【答案】BC;
【解析】解:、乙图线的斜率为正值,甲图线的斜率为负值,知甲乙加速度的方向相反.故错误.
、甲图线斜率的绝对值大于乙图线斜率的绝对值,则甲物体的加速度大小大于乙物体的加速度大小.故正确.
、在第内,甲的速度大于乙的速度,因为同时从同地出发,知两物体之间的距离逐渐增大.故正确.
、第末,两图形与时间轴围成的面积不等,则甲乙两物体未相遇.故错误.
故选:
速度时间图线的斜率表示加速度,根据图线斜率绝对值的大小比较甲乙加速度的大小,根据甲乙速度的关系判断第内甲乙距离的变化.根据图线与时间轴围成的面积判断甲乙两物体是否相遇.
解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移.
12.【答案】CD;
【解析】解:因为垂直段最短,知当分力与分力垂直时,最小。如图。则。
所以只要大于,小于均可能,故AB错误,CD正确;
故选:。
因为分力和合力构成矢量三角形,当分力与分力垂直时,最小。
解决本题的关键知道合力与分力遵循平行四边形定则三角形定则,根据作图法可以确定力的最小值。
13.【答案】;
【解析】解:设总位移为,则全程的平均速度
故答案为:
根据两个阶段的位移和平均速度求出两个阶段的时间,结合总位移和总时间求出全程的平均速度.
解决本题的关键知道平均速度的定义式,知道平均速度等于位移与时间的比值,基础题.
14.【答案】7rad/s ; 80cm ;
【解析】解:球平衡,对,,其中为绳子对的拉力。
作匀速圆周运动,对,
一个绳子上拉力相等,为转动的角速度,为的轨道半径。
联立解得,。
当球的角速度减为原来的时,由上面分析可知,的轨道半径为原来的倍,即。
故答案为:;。
对小球进行受力分析:受到重力、支持力、绳子的拉力,重力和支持力相互抵消,要求球仍静止,绳子的拉力等于球的重力并提供向心力,根据向心力公式即可解题。
该题考查的是向心力公式的直接应用,要注意此时绳子的拉力等于球的重力并提供向心力。
15.【答案】40;右;
【解析】解:物体相对地面滑动,根据滑动摩擦力公式可知:
,方向与相对运动方向相反,所以为水平向右.
故答案为:,右.
分析物体受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力;滑动摩擦力的大小可以根据去求,方向与相对运动方向相反;若是静摩擦力则根据受力分析求解.
该题考查摩擦力的计算问题,要注意准确掌握滑动摩擦力的计算方法;抓住关键因素,不要被拉力的方向给影响.
16.【答案】D;
【解析】解:、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长.故A错误;
B、该实验中要求两次拉橡皮筋要到同一位置,至于两弹簧的示数是否相等并没有要求,故B错误;
C、两细线拉橡皮条时,只要确保拉到同一点即可,不一定橡皮条要在两细线的夹角平分线上,故C错误;
D、在拉弹簧秤时必须要求弹簧秤与木板平面平行,否则会影响力的大小,故D正确;
E、实验过程中两弹簧的夹角要适当,并非要求达到,非特殊角度也可,故E错误.
故选:.
在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同即橡皮条拉到同一位置,而细线的作用是画出力的方向,弹簧秤能测出力的大小.因此细线的长度没有限制,弹簧秤的示数也没有要求,两细线的夹角不要太小也不要太大,但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行.
只有通过具体实践,才能真正的理解具体实验操作细节的意义,因此平时同学们应该加强实验实践,而不是空洞的记忆实验.
17.【答案】0.04 ; 1.40 ; 0.35 ; 0.42 ; 0.35 ;
【解析】解:打点计时器是根据交变电流的电流方向随时间迅速变化而工作的,打点周期等于交流电的周期,为;
纸带在到的时间是,到的位移是,
根据平均速度的定义得:
在间的平均速度
在间的平均速度
段时间比段时间更短,故AC段平均速度与点瞬时速度更接近;
即点的瞬时速度更接近于.
故答案为:;;;;
根据刻度尺测量出各段位移的大小;匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可求出某点的瞬时速度.
本题关键明确打点计时器的工作原理,明确匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度.
18.【答案】0.48 1:2 比较:是否近似等于1:2 小车从静止开始运动,纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等,由x=a可知,x与a成正比,即距离之比等于加速度之比 AC ;
【解析】解:每隔个打印点选取一个计数点,计数点间的时间间隔:,
由匀变速直线运动的推论:可知,
加速度为:;
由图所示实验装置可知,小车受到的拉力为小车受到拉力的,两车的质量相等,两车的加速度之比:;
两小车都做初速度为零的匀加速直线运动,它们的运动时间相等,它们的位移之比:,
如果也可以可说明质量一定的情况下,物体的加速度与其质量成正比。
、换用质量大一些的钩码可以使小车的加速度增大,使纸带上打出的点间隔增大,减小测量误差,从而减小实验误差,故A正确;
B、换用质量大一些的小车使小车加速度减小,纸带上打出的点的间隔减小,增大了测量误差,从而使实验误差增大,故B错误;
C、调整定滑轮的高度,使牵引小车的细线与木板平行可以使小车受到的合力等于绳子的拉力,可以减小实验误差,故C正确;
D、平衡小车运动时受到的摩擦力时,不应将细线与小车连接起来,故D错误;故选AC;
故答案为:;:;比较: 是否近似等于:;小车从静止开始运动,纸带上最初和最末两个打印点对应小车的运动时间相等,由可知,与成正比,即距离之比等于加速度之比;。
应用匀变速直线运动的推论:可以求出加速度;两车质量相等,根据图所示实验装置判断两车所示合力的大小关系,然后求出两车的加速度大小之比。
两车的运动时间相等,求出两车的位移,应用匀变速直线运动的位移公式可以求出其位移之比,然后分析答题。
实验前要平衡摩擦力,平衡摩擦力时不应挂钩码,要调节滑轮高度,使细线与木板平行;增大钩码的质量可以使小车受到的拉力增大,加速度增大,纸带上打出点的间隔增大,可以减小测量计数点间距离的误差从而提高实验精度。
该题考查了实验数据处理、考查了实验误差分析,分析清楚题意与图示实验,理解实验原理是解题的前提与关键;对于实验题要明确实验原理,这是解题的前提与关键。
19.【答案】;;;
【解析】试题分析:
由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,由和得:所以。
根据几何关系可知:, ,对滑块由牛顿第二定律得:,且,联立方程解得。
由得表达式可知,能引起实验误差的是长度测量时的读数误差,同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差,故选CD。考点:探究影响摩擦力的大小的因素【名师点睛】由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,说明小球和滑块的运动时间相同,由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值;由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数;由的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数,还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差。
20.【答案】解:(1)由匀变速直线运动的位移时间公式得,
a==1m/
答:他在山坡上的加速度大小为1m/.
(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式得:=2a
答:他到达坡底的速度的大小为.
(3)由匀变速直线运动的速度时间公式得,v=at,
答:他从山坡上滑下的总时间为.;
【解析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式求出在山坡上运动的加速度大小.
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出人到达坡底的速度.
根据求出人从山坡滑行的时间.
解决本题的关键要掌握匀变速直线运动的规律,熟练运用运动学公式进行求解.
21.【答案】解:位移是矢量,是指从初位置指向末位置的有向线段,则位移为:
;
路程是实际走过的轨迹,故路程为:
;
他从家到学校的平均速度为:
,
平均速率为:
答:他从家到学校的位移大小为,路程为;
他从家到学校的平均速度的大小为,平均速率为。;
【解析】
路程是标量,大小等于运动轨迹的长度。位移是矢量,大小等于初末位置间的距离,与运动路线无关;
平均速度等于位移除以时间,平均速率等于路程除以时间。
本题就是对位移和路程的考查,掌握住位移和路程的概念就能够解决了,明确平均速度和平均速率的区别,难度适中。
22.【答案】解:由
代入数据,求得
故、大小分别为、
升降机上升的总高度
故升降机一共上升了.
答:加速度、的大小分别为、.
升降机上升的高度为.;
【解析】
加速减速过程均可以使用速度时间公式求解加速度,升降机的高度即上升的总位移,可分为三段来求.
本题侧重过运动过程的分段分析,考查知识比较基础,解法比较多,如总位移时可以使用图象法求解,解题应多尝试一题多解.
23.【答案】解:(1)设被人接住前1 s时刻物块的速度为v,则有:
代入数据解得:v=10m/s.
则物块从抛出到被人接住所用总时间为:
代入数据解得:t=1.2s
(2)竖直井的深度为:
代入数据解得:h=7.2m
答:(1)物块从抛出到被人接住所经历的时间为1.2s;
(2)此竖直井的深度为7.2m.;
【解析】
通过位移时间公式求的接住前时的速度,根据速度时间公式求的时间;
由位移时间公式求的位移
这道题主要考查了匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式,灵活运用即可