青海省西宁市大通县2023~2024学年高一上学期物理期末联考
一、选择题(本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.端午节是我国古老传统节日,人们通常通过赛龙舟庆祝节日的到来.如图为两队在赛龙舟时的画面,甲队与乙队之间的距离逐渐增大,最终乙队获得胜利.则下列说法正确的是( )
A.以甲队为参考系,乙队向左运动
B.以乙队为参考系,甲队是静止的
C.以地面为参考系,乙队向右运动
D.以地面为参考系,甲队是静止的
【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A.由于两队之间的距离逐渐增大,且乙队获胜,则以甲队为参考系,乙队向左运动,A符合题意;
B.以乙队为参考系,甲队向右运动,B不符合题意;
CD.以地面为参考系,两队均向左运动,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】被选择参考系的物体要假定为静止,再根据所研究物体相对参考系的位置变化分析物体的运动情况。
2.某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱.如图所示为一海豚把球顶向空中,并等其落下.下列说法正确的是( )
A.球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用
B.球在最高点时速度和加速度都为零
C.球在上升过程中处于超重状态
D.球在下落过程中处于失重状态
【答案】D
【知识点】竖直上抛运动;超重与失重
【解析】【解答】A.球在最高处只受到重力,海豚对球没有作用,A不符合题意;
B.球上升到最高点时速度为零,但由于受到重力作用,所以球的加速度为重力加速度g,B不符合题意;
CD.球在上升过程和下落过程中都只受到重力的作用,加速度一直竖直向下,所以一直处于处于失重状态,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据球在最高点的受力分析球的加速度;分析球在上升过程和下落过程中的加速度方向,得出球所处的状态。
3.2023年5月30日,神舟十六号飞船顺利发射,并与空间站完美对接.神舟十六号飞船总长8米,由推进舱、返回舱和轨道舱组成,总质量为7755千克,推进舱直径米、长米,尾部喷口直径米,两侧有一对面积为米的巨型太阳翼,里面装有四个引擎系统和燃料.下列说法正确的是( )
A.在研究神舟十六号飞船的运动时,必须以飞船中的宇航员为参考系
B.在研究空间站环绕地球转动时,不能将空间站看成质点
C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D.神舟十六号弃掉推进舱后,剩余部分惯性变大
【答案】C
【知识点】质点;参考系与坐标系;惯性与质量;力学单位制
【解析】【解答】A.任何物体均可被选作参考系,因此在研究飞船的运动时,可以以飞船中的宇航员为参考系,也可以其它物体为参考系,A不符合题意;
B.在研究空间站环绕地球转动时,空间站大小和形状可以忽略,所以能将空间站看成质点,B不符合题意;
C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位,C符合题意;
D.惯性大小只与质量有关,质量越小,惯性越小,所以神舟十六号弃掉推进舱后,剩余部分惯性变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】任何物体均可被选作参考系;当物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略时,物体可以被看成质点;国际单位制基本单位一共又7个,分别为:kg、m、s、mol、K、A、cd;惯性大小的唯一量度是质量。
4.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取.若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】若书相对于桌面不滑动,当书受到的摩擦力达到最大静摩擦力时,书的加速度达到最大,由牛顿第二定律可得
解得
故若书不动,高铁的最大加速度不超过,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由牛顿第二定律求出书在不动的情况下能达到的最大加速度,得到高铁的加速度范围。
5.火星车在火星表面缓慢运行时,火星车上的一物体从距离火星表面高处自由落下,查阅资料知火星表面的重力加速度约为,则物体下落的时间约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体运动的位移与时间的关系可得
代入数据,可得物体下落的时间约为
t=0.5s
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据自由落体运动的位移与时间的关系式,求解物体下落的时间。
6.如图所示,小球A悬挂在天花板上,与A质量相等的小球B有轻弹簧相连,重力加速度为g,当悬挂A的细绳烧断瞬间,A和B的加速度大小分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】悬线剪断前,以小球B为研究对象,由共点力平衡可得弹簧的弹力为
F=mg
剪断悬线瞬间,绳子的拉力消失,弹簧的弹力来不及变化,对小球A,由牛顿第二定律得
解得
小球B受力不变,依然平衡,所以加速度
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由B球的受力平衡求出细线剪断前的弹簧弹力,细线剪断瞬间,弹簧弹力不突变,分析细线剪断瞬间A球和B的受力,由牛顿第二定律求解A和B的加速度大小。
7.甲、乙两辆汽车从同一地点出发在同一平直公路上运动,其图像如图所示,则( )
A.甲、乙在第5s末相遇 B.前10s内,甲的加速度比乙的大
C.在第10s末,甲、乙相距最大 D.在第12s末,甲、乙相距44m
【答案】D
【知识点】追及相遇问题;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图像知,甲、乙在第5s末速度相等,再此之前,乙的速度一直大于甲的速度,而甲、乙两辆汽车从同一地点出发,所以5s末乙在甲的前方,二者没有相遇,A不符合题意;
B.由加速度的定义式
可得,前10s内,甲的加速度
乙的加速度
可知二者在前10s内的加速度大小相等,方向相反,B不符合题意;
C.根据v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知在第10s末甲、乙两车的位移相等,所以两侧在第10s末相遇,C不符合题意;
D.在10~12s,其中
则甲、乙相距
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据甲、乙的运动速度关系分析5s末是否相遇;由加速度的定义式,求解前10s内甲、乙加速度的值,并进行比较;根据两车在10s内的位移关系,分析两车在10s末所处的位置关系;求出两车在10~12s的位移,得出两车之间的距离。
8.一个物体做自由落体运动,经历t秒钟,则( )
A.物体在t秒末的速度为gt B.物体在t秒末的速度为
C.物体下落的高度为 D.物体下落的高度为
【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB.根据自由落体运动的速度公式可得,物体在t秒末的速度
v=gt
A符合题意,B不符合题意;
CD.根据自由落体运动位移公式可得,物体经历t秒下落的高度为
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据自由落体运动的速度公式,求解物体在t秒末的速度;根据自由落体运动位移公式,求解物体经历t秒下落的高度。
9.滑块以某一初速度从斜面底端O上滑到最高点D,用频闪仪记录的上滑过程如图所示,则( )
A.滑块在B点的速度大小为在C点的两倍
B.滑块在A点的速度大小为在C点的两倍
C.AB和CD的距离之比为
D.AB和CD的距离之比为
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.将滑块从O到D的匀减速运动看成从D到O初速度为零的匀加速直线运动,设频闪仪记录的时间间隔为T,滑块的加速度为a,由匀变速直线运动的速度公式可得
,,
可知滑块在B点的速度大小为在C点的两倍,滑块在A点的速度大小为在C点的三倍,A符合题意,B不符合题意;
CD.根据初速度为零的匀加速直线运动中,相邻的相等的时间内的位移比为,可知AB和CD的距离之比为5:1,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】将滑块从O到D的匀减速运动看成从D到O初速度为零的匀加速直线运动,再由匀变速直线运动的速度公式求出滑块在C、B、A三点的速度,并进行比较;根据初速度为零的匀加速直线运动中,相邻的相等的时间内的位移比为,分析AB和CD的距离之比。
10.如图所示,上表面光滑的半圆柱体固定在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法正确的是( )
A.半圆柱体对小物块的支持力变大
B.半圆柱体对小物块的支持力变小
C.外力F变大
D.外力F变小
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】物块缓慢下滑即处于平衡状态,F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F的方向,由正弦定理可得
小物块下滑过程中增大,减小,因此外力F增大,半圆柱体对小物块的支持力减小,BC符合题意,AD不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】做出小物块的受力,根据共点力平衡条件,结合数学方法,分析外力F和半圆柱体对小物块的支持力随小物块下滑的变化情况。
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,采用了如图甲所示的装置,实验时弹簧始终未超过弹性限度.
(1)下列操作规范的是____.(填选项前的字母)
A.实验时,应该先把弹簧水平放置测量其原长
B.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材
(2)图乙是该同学根据多组数据作出的弹簧弹力(F)和弹簧长度(L)的关系图像,则该弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m.
【答案】(1)B;D
(2)10;50
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)A.为了消除弹簧自重的影响,实验前,应该先把弹簧竖直悬挂测量其原长,A不符合题意;
BC.为了更好地找出弹力与形变量之间的规律,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,B符合题意,C不符合题意;
D.实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材,D符合题意。
故答案为:BD。
(2)根据胡克定律可得
根据F-L图像的斜率可得弹簧的劲度系数
当F=0时,弹簧的长度等于原长,即弹簧的原长
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析;(2)由胡克定律推导F-L的关系,再结合图像的斜率和横轴截距求出弹簧的劲度系数和原长。
12.某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验.
(1)在该实验中,下列说法正确的是____.
A.应先接通电源,再释放小车
B.滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C.应补偿小车运动过程中受到的阻力
D.牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
(2)实验过程中,该同学打出了一条纸带如图乙所示.打点计时器使用50Hz交流电源,图中O、A、B、C、D、E、F为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度大小 m/s,并计算纸带所对应小车的加速度大小 .(结果均保留两位有效数字)
(3)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,该同学根据测得的数据作出图像,如图所示.发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是____.(填选项前的字母)
A.补偿阻力时,木板的倾斜角度过大,且小车质量较大
B.补偿阻力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大
C.补偿阻力时,木板的倾斜角度过小,且所挂钩码的质量较大
D.补偿阻力时,木板的倾斜角度过大,且所挂钩码的质量较大
【答案】(1)A;B;C
(2)0.25;0.75
(3)C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)A.为了使纸带能够得到充分利用,应先接通电源,再释放小车,A符合题意;
B.为保证下车受到的拉力恒定,滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行,B符合题意;
C.为了消除摩擦带来的影响,应补偿小车运动过程中受到的阻力,C符合题意;
D.由牛顿第二定律可得,对小车,有
对小车和钩码整体,有
解得
则为了使得T近似等于钩码的mg,则牵引小车的钩码质量m应远小于小车的总质量M,D不符合题意。
故答案为:ABC。
(2)因为每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,所以相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得小车在B点时的速度
由匀变速直线运动的位移差公式,可得小车运动的加速度大小为
(3)由图可知,当F有一定值后小车才产生加速度,这是未补偿阻力或补偿阻力不够造成的;图像末端发生弯曲的可能原因是随着所挂钩码质量的增加,小车质量不再远大于所挂钩码的总质量,导致误差过大,图线出现弯曲,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析;(2)根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,计算小车在B点时的速度,由匀变速直线运动的位移差公式,计算小车运动的加速度大小;(3)根据实验原理和图像特点,分析误差产生的原因。
三、计算题(本题共3小题,共计40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.飞机着陆后以大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)飞机着陆后12s内滑行的位移;
(2)飞机静止前4s内滑行的位移.
【答案】(1)解:以飞机着陆速度方向为正,则飞机的加速度
飞机停止所需时间:
飞机着陆后12s内滑行的位移等于飞机停止前滑行的位移,
则
解得
(2)解:运用逆向思维,飞机的加速度
静止前4s内飞机滑行的位移:
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)先求出飞机停止所需的时间,判断12s时飞机是否已经停止运动,再计算飞机着陆后12s内滑行的位移;(2)将飞机匀减速运动直到停止的过程反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,然后由位移公式,求出静止前4s内飞机滑行的位移。
14.如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成,斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动,已知,,重力加速度g取.求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数.
【答案】(1)解:以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力,分析整体的受力情况如图所示,由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件
在竖直方向上有
解得
故雪橇对水平地面的压力大小,方向竖直向下
(2)解:在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为
根据
解得
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象分析受力,由共点力平衡条件求解雪橇对水平地面的支持力大小,再根据牛顿第三定律得到雪橇对地面的压力大小;(2)根据滑动摩擦力的公式求解雪橇与水平地面的动摩擦因数。
15.如图所示,质量为的一只长方体铁箱在水平拉力F的作用下沿水平方向向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为.这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上.木块与铁箱内壁的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取.求:
(1)木块对铁箱的压力大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,当箱的速度为6m/s是撤去拉力,又经过1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
【答案】(1)解:对木进行受力分析,由竖直方向合力为零,有
由牛顿第三定律有
解得
(2)解:对于木块,由牛顿第二定律有
将木箱和铁块视为整体,则由牛顿第二定律有
解得
(3)解:撤去拉力瞬间,对于木块,由牛顿第二定律有
对于铁箱,由牛顿第二定律有
铁箱的长度
解得
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)分析木块的受力,根据竖直方向上摩擦力与重力相等的关系,求解木块对铁箱的压力大小;(2)先以木块为研究对象,由牛顿第二定律求出加速度,再以木箱和铁块整体为研究对象,由牛顿第二定律,求解水平拉力F的大小;(3)分别分心木块和铁箱在撤去拉力后的受力,由牛顿第二定律求出各自的加速度,再根据二者的位移关系,求出铁箱的长度。
1 / 1青海省西宁市大通县2023~2024学年高一上学期物理期末联考
一、选择题(本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题中只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.端午节是我国古老传统节日,人们通常通过赛龙舟庆祝节日的到来.如图为两队在赛龙舟时的画面,甲队与乙队之间的距离逐渐增大,最终乙队获得胜利.则下列说法正确的是( )
A.以甲队为参考系,乙队向左运动
B.以乙队为参考系,甲队是静止的
C.以地面为参考系,乙队向右运动
D.以地面为参考系,甲队是静止的
2.某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱.如图所示为一海豚把球顶向空中,并等其落下.下列说法正确的是( )
A.球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用
B.球在最高点时速度和加速度都为零
C.球在上升过程中处于超重状态
D.球在下落过程中处于失重状态
3.2023年5月30日,神舟十六号飞船顺利发射,并与空间站完美对接.神舟十六号飞船总长8米,由推进舱、返回舱和轨道舱组成,总质量为7755千克,推进舱直径米、长米,尾部喷口直径米,两侧有一对面积为米的巨型太阳翼,里面装有四个引擎系统和燃料.下列说法正确的是( )
A.在研究神舟十六号飞船的运动时,必须以飞船中的宇航员为参考系
B.在研究空间站环绕地球转动时,不能将空间站看成质点
C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位
D.神舟十六号弃掉推进舱后,剩余部分惯性变大
4.高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取.若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过( )
A. B. C. D.
5.火星车在火星表面缓慢运行时,火星车上的一物体从距离火星表面高处自由落下,查阅资料知火星表面的重力加速度约为,则物体下落的时间约为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,小球A悬挂在天花板上,与A质量相等的小球B有轻弹簧相连,重力加速度为g,当悬挂A的细绳烧断瞬间,A和B的加速度大小分别是( )
A., B., C., D.,
7.甲、乙两辆汽车从同一地点出发在同一平直公路上运动,其图像如图所示,则( )
A.甲、乙在第5s末相遇 B.前10s内,甲的加速度比乙的大
C.在第10s末,甲、乙相距最大 D.在第12s末,甲、乙相距44m
8.一个物体做自由落体运动,经历t秒钟,则( )
A.物体在t秒末的速度为gt B.物体在t秒末的速度为
C.物体下落的高度为 D.物体下落的高度为
9.滑块以某一初速度从斜面底端O上滑到最高点D,用频闪仪记录的上滑过程如图所示,则( )
A.滑块在B点的速度大小为在C点的两倍
B.滑块在A点的速度大小为在C点的两倍
C.AB和CD的距离之比为
D.AB和CD的距离之比为
10.如图所示,上表面光滑的半圆柱体固定在水平地面上,一小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点,在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态.下列说法正确的是( )
A.半圆柱体对小物块的支持力变大
B.半圆柱体对小物块的支持力变小
C.外力F变大
D.外力F变小
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11.某同学在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中,采用了如图甲所示的装置,实验时弹簧始终未超过弹性限度.
(1)下列操作规范的是____.(填选项前的字母)
A.实验时,应该先把弹簧水平放置测量其原长
B.逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
C.随意增减钩码,记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D.实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材
(2)图乙是该同学根据多组数据作出的弹簧弹力(F)和弹簧长度(L)的关系图像,则该弹簧的原长为 cm,弹簧的劲度系数为 N/m.
12.某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验.
(1)在该实验中,下列说法正确的是____.
A.应先接通电源,再释放小车
B.滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C.应补偿小车运动过程中受到的阻力
D.牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
(2)实验过程中,该同学打出了一条纸带如图乙所示.打点计时器使用50Hz交流电源,图中O、A、B、C、D、E、F为计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,根据纸带可计算B点的瞬时速度大小 m/s,并计算纸带所对应小车的加速度大小 .(结果均保留两位有效数字)
(3)小车质量一定,研究加速度与力的关系时,该同学根据测得的数据作出图像,如图所示.发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能的原因是____.(填选项前的字母)
A.补偿阻力时,木板的倾斜角度过大,且小车质量较大
B.补偿阻力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大
C.补偿阻力时,木板的倾斜角度过小,且所挂钩码的质量较大
D.补偿阻力时,木板的倾斜角度过大,且所挂钩码的质量较大
三、计算题(本题共3小题,共计40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.飞机着陆后以大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求:
(1)飞机着陆后12s内滑行的位移;
(2)飞机静止前4s内滑行的位移.
14.如图所示,质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成,斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动,已知,,重力加速度g取.求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小;
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数.
15.如图所示,质量为的一只长方体铁箱在水平拉力F的作用下沿水平方向向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为.这时铁箱内一个质量为的木块恰好能静止在后壁上.木块与铁箱内壁的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取.求:
(1)木块对铁箱的压力大小;
(2)水平拉力F的大小;
(3)减小拉力F,经过一段时间,木块沿铁箱左侧壁落到底部且不反弹,当箱的速度为6m/s是撤去拉力,又经过1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱的长度是多少?
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】参考系与坐标系
【解析】【解答】A.由于两队之间的距离逐渐增大,且乙队获胜,则以甲队为参考系,乙队向左运动,A符合题意;
B.以乙队为参考系,甲队向右运动,B不符合题意;
CD.以地面为参考系,两队均向左运动,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】被选择参考系的物体要假定为静止,再根据所研究物体相对参考系的位置变化分析物体的运动情况。
2.【答案】D
【知识点】竖直上抛运动;超重与失重
【解析】【解答】A.球在最高处只受到重力,海豚对球没有作用,A不符合题意;
B.球上升到最高点时速度为零,但由于受到重力作用,所以球的加速度为重力加速度g,B不符合题意;
CD.球在上升过程和下落过程中都只受到重力的作用,加速度一直竖直向下,所以一直处于处于失重状态,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据球在最高点的受力分析球的加速度;分析球在上升过程和下落过程中的加速度方向,得出球所处的状态。
3.【答案】C
【知识点】质点;参考系与坐标系;惯性与质量;力学单位制
【解析】【解答】A.任何物体均可被选作参考系,因此在研究飞船的运动时,可以以飞船中的宇航员为参考系,也可以其它物体为参考系,A不符合题意;
B.在研究空间站环绕地球转动时,空间站大小和形状可以忽略,所以能将空间站看成质点,B不符合题意;
C.“千克”、“米”均为国际单位制基本单位,C符合题意;
D.惯性大小只与质量有关,质量越小,惯性越小,所以神舟十六号弃掉推进舱后,剩余部分惯性变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】任何物体均可被选作参考系;当物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略时,物体可以被看成质点;国际单位制基本单位一共又7个,分别为:kg、m、s、mol、K、A、cd;惯性大小的唯一量度是质量。
4.【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】若书相对于桌面不滑动,当书受到的摩擦力达到最大静摩擦力时,书的加速度达到最大,由牛顿第二定律可得
解得
故若书不动,高铁的最大加速度不超过,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由牛顿第二定律求出书在不动的情况下能达到的最大加速度,得到高铁的加速度范围。
5.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体运动的位移与时间的关系可得
代入数据,可得物体下落的时间约为
t=0.5s
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据自由落体运动的位移与时间的关系式,求解物体下落的时间。
6.【答案】B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】悬线剪断前,以小球B为研究对象,由共点力平衡可得弹簧的弹力为
F=mg
剪断悬线瞬间,绳子的拉力消失,弹簧的弹力来不及变化,对小球A,由牛顿第二定律得
解得
小球B受力不变,依然平衡,所以加速度
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】由B球的受力平衡求出细线剪断前的弹簧弹力,细线剪断瞬间,弹簧弹力不突变,分析细线剪断瞬间A球和B的受力,由牛顿第二定律求解A和B的加速度大小。
7.【答案】D
【知识点】追及相遇问题;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图像知,甲、乙在第5s末速度相等,再此之前,乙的速度一直大于甲的速度,而甲、乙两辆汽车从同一地点出发,所以5s末乙在甲的前方,二者没有相遇,A不符合题意;
B.由加速度的定义式
可得,前10s内,甲的加速度
乙的加速度
可知二者在前10s内的加速度大小相等,方向相反,B不符合题意;
C.根据v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移,可知在第10s末甲、乙两车的位移相等,所以两侧在第10s末相遇,C不符合题意;
D.在10~12s,其中
则甲、乙相距
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据甲、乙的运动速度关系分析5s末是否相遇;由加速度的定义式,求解前10s内甲、乙加速度的值,并进行比较;根据两车在10s内的位移关系,分析两车在10s末所处的位置关系;求出两车在10~12s的位移,得出两车之间的距离。
8.【答案】A,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AB.根据自由落体运动的速度公式可得,物体在t秒末的速度
v=gt
A符合题意,B不符合题意;
CD.根据自由落体运动位移公式可得,物体经历t秒下落的高度为
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据自由落体运动的速度公式,求解物体在t秒末的速度;根据自由落体运动位移公式,求解物体经历t秒下落的高度。
9.【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.将滑块从O到D的匀减速运动看成从D到O初速度为零的匀加速直线运动,设频闪仪记录的时间间隔为T,滑块的加速度为a,由匀变速直线运动的速度公式可得
,,
可知滑块在B点的速度大小为在C点的两倍,滑块在A点的速度大小为在C点的三倍,A符合题意,B不符合题意;
CD.根据初速度为零的匀加速直线运动中,相邻的相等的时间内的位移比为,可知AB和CD的距离之比为5:1,C不符合题意,D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】将滑块从O到D的匀减速运动看成从D到O初速度为零的匀加速直线运动,再由匀变速直线运动的速度公式求出滑块在C、B、A三点的速度,并进行比较;根据初速度为零的匀加速直线运动中,相邻的相等的时间内的位移比为,分析AB和CD的距离之比。
10.【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】物块缓慢下滑即处于平衡状态,F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F的方向,由正弦定理可得
小物块下滑过程中增大,减小,因此外力F增大,半圆柱体对小物块的支持力减小,BC符合题意,AD不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】做出小物块的受力,根据共点力平衡条件,结合数学方法,分析外力F和半圆柱体对小物块的支持力随小物块下滑的变化情况。
11.【答案】(1)B;D
(2)10;50
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)A.为了消除弹簧自重的影响,实验前,应该先把弹簧竖直悬挂测量其原长,A不符合题意;
BC.为了更好地找出弹力与形变量之间的规律,应逐一增挂钩码,记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重,B符合题意,C不符合题意;
D.实验结束后,应拆除实验装置,整理并复原实验器材,D符合题意。
故答案为:BD。
(2)根据胡克定律可得
根据F-L图像的斜率可得弹簧的劲度系数
当F=0时,弹簧的长度等于原长,即弹簧的原长
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析;(2)由胡克定律推导F-L的关系,再结合图像的斜率和横轴截距求出弹簧的劲度系数和原长。
12.【答案】(1)A;B;C
(2)0.25;0.75
(3)C
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)A.为了使纸带能够得到充分利用,应先接通电源,再释放小车,A符合题意;
B.为保证下车受到的拉力恒定,滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行,B符合题意;
C.为了消除摩擦带来的影响,应补偿小车运动过程中受到的阻力,C符合题意;
D.由牛顿第二定律可得,对小车,有
对小车和钩码整体,有
解得
则为了使得T近似等于钩码的mg,则牵引小车的钩码质量m应远小于小车的总质量M,D不符合题意。
故答案为:ABC。
(2)因为每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出,所以相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得小车在B点时的速度
由匀变速直线运动的位移差公式,可得小车运动的加速度大小为
(3)由图可知,当F有一定值后小车才产生加速度,这是未补偿阻力或补偿阻力不够造成的;图像末端发生弯曲的可能原因是随着所挂钩码质量的增加,小车质量不再远大于所挂钩码的总质量,导致误差过大,图线出现弯曲,C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)根据实验原理和注意事项分析;(2)根据匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,计算小车在B点时的速度,由匀变速直线运动的位移差公式,计算小车运动的加速度大小;(3)根据实验原理和图像特点,分析误差产生的原因。
13.【答案】(1)解:以飞机着陆速度方向为正,则飞机的加速度
飞机停止所需时间:
飞机着陆后12s内滑行的位移等于飞机停止前滑行的位移,
则
解得
(2)解:运用逆向思维,飞机的加速度
静止前4s内飞机滑行的位移:
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【分析】(1)先求出飞机停止所需的时间,判断12s时飞机是否已经停止运动,再计算飞机着陆后12s内滑行的位移;(2)将飞机匀减速运动直到停止的过程反过来看成初速度为零的匀加速直线运动,然后由位移公式,求出静止前4s内飞机滑行的位移。
14.【答案】(1)解:以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力,分析整体的受力情况如图所示,由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件
在竖直方向上有
解得
故雪橇对水平地面的压力大小,方向竖直向下
(2)解:在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为
根据
解得
【知识点】整体法隔离法;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象分析受力,由共点力平衡条件求解雪橇对水平地面的支持力大小,再根据牛顿第三定律得到雪橇对地面的压力大小;(2)根据滑动摩擦力的公式求解雪橇与水平地面的动摩擦因数。
15.【答案】(1)解:对木进行受力分析,由竖直方向合力为零,有
由牛顿第三定律有
解得
(2)解:对于木块,由牛顿第二定律有
将木箱和铁块视为整体,则由牛顿第二定律有
解得
(3)解:撤去拉力瞬间,对于木块,由牛顿第二定律有
对于铁箱,由牛顿第二定律有
铁箱的长度
解得
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)分析木块的受力,根据竖直方向上摩擦力与重力相等的关系,求解木块对铁箱的压力大小;(2)先以木块为研究对象,由牛顿第二定律求出加速度,再以木箱和铁块整体为研究对象,由牛顿第二定律,求解水平拉力F的大小;(3)分别分心木块和铁箱在撤去拉力后的受力,由牛顿第二定律求出各自的加速度,再根据二者的位移关系,求出铁箱的长度。
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