浙江省杭州市浙里特色联盟2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题
1.(2024高一上·杭州期中)下列各组物理量中都是矢量的是( )
A.重力 弹力 动摩擦因数
B.位移 速度 速度变化
C.位移 加速度 速率
D.时间 路程 质量
2.(2024高一上·杭州期中)下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只要物体发生形变就会产生弹力作用
C.运动的物体不可能受到静摩擦力作用
D.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
3.(2024高一上·杭州期中)如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A.全长表示位移
B.该汽车没有超速
C.通过终点的速度表示瞬时速度
D.该汽车全程的平均速度是
4.(2024高一上·杭州期中)一质点以初速度沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
5.(2024高一上·杭州期中)如图为一体育中心体育场,其运动场标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于各类径赛说法正确的是( )
A.比赛每位运动员的位移大小为
B.比赛时,冠军运动员的平均速度最大
C.比赛时,冠军运动员的平均速率最大
D.比赛时,冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
6.(2024高一上·杭州期中)如图所示,某机场内有一水平自动的人行道始终以的速度从向运行,一乘客以相对自动人行道为的速度从走到,用时;乘客以相对自动人行道为的速度从走到,用时。则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2024高一上·杭州期中)小明骑自行车以的速度匀速行驶,假设自行车从某一时刻开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,则自行车后的位移是( )
A. B. C. D.
8.(2024高一上·杭州期中)如图为一倾斜式停车设备,小汽车进入水平托架后,托架自动升起挡板并缓慢倾斜至一定角度,则下列说法正确的是( )
A.托架倾斜过程中托架对汽车的摩擦力方向沿托架向下
B.挡板对汽车的支持力与托架对汽车的摩擦力方向相反
C.汽车受到的支持力是由于汽车发生形变产生的
D.托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化
9.(2024高一上·杭州期中)小明拿着两个小球,从4层楼的阳台上同一高度将处其中一个小球以一定的初速度竖直上抛,同时以相同的初速度大小将另一个小球竖直下抛,两小球相继落地。如果人站在8层楼的阳台上,用同样的初速度大小及方式抛两小球,忽略空气阻力的影响,则两小球相继落地的时间差将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
10.(2024高一上·杭州期中)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是10m/s,第2s末的速度是12m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体的初速度是4m/s
B.第1s内的平均速度是9m/s:
C.物体的加速度是lm/s2
D.任何1s内的速度变化量都是1m/s
11.(2024高一上·杭州期中)一物块m在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为F1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端,这时所受摩擦力大小为F2 , 如图乙所示.则F1 , F2的大小关系满足( )
A.F1=F2 B.F1<F2
C.F1>F2 D.上述三种情况都有可能
12.(2024高一上·杭州期中)一质点沿轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为,则该质点( )
A.第内的位移大小是 B.末的速度为0
C.前内的平均速度为0 D.末位于坐标原点处
13.(2024高一上·杭州期中)有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。这架照相机的曝光时间为,小明让一个石子从砖墙前一定高处自由落下,拍摄石子在空中的照片,石子在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为,请估算石子下落的高度( )
A. B. C. D.
14.(2024高一上·杭州期中)关于速度v、速度变化量Δv、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度变化越大,其加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小
C.质点速度变化率越大,其加速度一定越大
D.某时刻物体速度为零,其加速度一定为零
15.(2024高一上·杭州期中)如图所示,木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.50,夹在A、B之间的弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,下列说法正确的是( )
A.A受到的摩擦力方向水平向右 B.A受到的摩擦力的大小为
C.B受到的摩擦力方向水平向右 D.B受到的摩擦力的大小为
16.(2024高一上·杭州期中)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的两个是______(填选项前的字母)。
A.秒表
B.刻度尺
C.天平(含砝码)
D.电压合适的交流电源
E.电压可调的直流电源
(2)图乙是打出纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为,选A、、、…等7个点为计数点,各计数点间有一个点没有画出,纸带却不小心被弄上了墨迹,点看不清楚,如图中所示,则小车运动到位置处时的速度大小 ;小车下滑的加速度 (计算结果保留2位有效数字)。
(3)可以推断出、间的距离约为 。
17.(2024高一上·杭州期中)小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。实验中在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列说法正确的是________。
A.实验前,应该把弹簧水平放置测量其原长
B.描点作图时,应使所有的点落在画出的线上
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.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
(2)小明将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,取。
砝码质量 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8
①根据实验数据在坐标纸上作出弹力跟弹簧伸长量关系的图像 。
②根据图像计算弹簧的劲度系数 N/m。
18.(2024高一上·杭州期中)如图所示是一个送药品的机器人(可以看成质点),该机器人将药品从柜台A沿直线运送到柜台B。已知机器人先从柜台A开始由静止以的加速度匀加速运动,接着匀速运动,然后匀减速运动后速度减为0,此时机器人刚好到达柜台B,求:
(1)机器人匀加速运动的位移大小;
(2)机器人匀减速运动的加速度大小;
(3)机器人在送药品过程中的平均速度大小。
19.(2024高一上·杭州期中)如图所示,将完全相同、质量均为的木块A和B叠放在水平桌面上,在A上作用的水平拉力,A、B一起做向右匀速直线运动(取),求:
(1)木块A受到木块B的摩擦力;
(2)木块B受到地面的摩擦力;
(3)木块B与桌面之间的动摩擦因数。
20.(2024高一上·杭州期中)小明利用无人机拍摄学校运动会的鸟瞰视频,最后因操作不当,无人机从某一高度由静止开始做自由落体运动,距地面时速度为,接下来以速度开始匀速降落,在距地面时,开始匀减速降落直至到达地面速度为0,求:
(1)无人机下落的高度为多少;
(2)无人机匀减速阶段的加速度大小;
(3)无人机从高度处落到地面所用的时间。
21.(2024高一上·杭州期中)如图所示, 货物从一长度为 4m的倾斜滑轨顶端由静止以 的加速度开始匀加速下滑,进入水平滑轨后以 的加速度做匀减速运动, 最后装运到卡车中,已知水平滑轨长度可调, 两滑轨间平滑连接,货物可视为质点, 求:
(1)货物在倾斜滑轨末端时速度的大小;
(2)要求货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过 1m/s, 求水平滑轨的最短长度;
(3)若货物能滑离水平滑轨末端,求货物装运到卡车中的最长时间。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】物理量中,矢量具有大小及方向,标量只具有大小没有方向。
A.根据矢量和标量的定义可知重力、弹力既有大小,又有方向,是矢量,动摩擦因数只有大小,没有方向,是标量,故A不符合题意;
B.根据矢量和标量的定义可知位移、速度、速度变化既有大小,又有方向,是矢量,故B符合题意;
C.根据矢量和标量的定义可知位移、加速度既有大小,又有方向,是矢量,速率只有大小,没有方向,是标量,故C不符合题意;
D.根据矢量和标量的定义可知时间、路程、质量只有大小,没有方向,是标量,故D不符合题意。
故选B。
【分析】在物理量中,矢量具有大小及方向,标量只具有大小没有方向。
2.【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;静摩擦力
【解析】【解答】A.物体的重力仅是万有引力的一个分力,方向竖直向下,故A错误;
B.两个物体相互接触,物体发生弹性形变,才能产生弹力,故B错误;
C.运动的物体可能受到静摩擦力的作用,当物体与接触面一起发生运动时,比如在传送带上向上运送货物受到静摩擦力的作用,故C错误;
D.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但可以与物体的运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,故D正确。
故选D。
【分析】重力仅是万有引力的一个分力;物体发生弹性形变是产生弹力的条件;运动的物体可以受到静摩擦力的作用,物体受到的静摩擦力方向可能与物体运动的方向相同或者相反。
3.【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】A.标牌中的全长60 km代表轨迹的长度,则表示路程,A错误;
B.根据路程和运动时间的比值可以得出汽车的平均速率为
该汽车超速,B错误;
C.通过终点的速度90 km/h表示某一位置的速度,则表示瞬时速度,C正确;
D.若汽车做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的平均速度公式有
因全程不是做匀变速直线运动,则该汽车全程的平均速度不一定是。D错误。
故选C。
【分析】全程的轨迹长度代表路程,利用路程和时间可以求出平均速率的大小,进而判别是否超速;利用初末速度可以比较平均速度的大小。
4.【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】AB.加速度的方向始终与速度方向相同,满足物体做加速运动的条件,所以速度一直在增大,加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,加速度减小到零时速度最大,故A错误,B正确;
CD.由于质点变加速直线运动,由于速度的方向保持不变,所以位移一直在增大,加速度减小到零之后质点做匀速直线运动,位移仍然增大,故CD错误。
故选B。
【分析】利用加速度的方向与速度方向相同,则物体速度不断增大,当加速度最小时速度出现最大值;由于速度方向不变则位移不断增大。
5.【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】A.由于运动轨迹为曲线则200m代表运动的路程,位移则小于200m,故A错误;
B.位移是由初位置到末位置的有向线段,4×100m比赛中运动员运动轨迹为曲线,各组运动员全程位移不一定相等,所以即使冠军运动员用时最短,由于不能比较位移的大小,所以平均速度不一定最大,故B错误;
C.比赛时,路程为800m,冠军运动员用时最短,根据路程和时间的比值则平均速率最大,故C正确;
D.1500m比赛时,冠军运动员所用时间最短,根据路程和时间的比值则平均速率最大,由于未知到达终点的运动情况则但是到达终点的瞬时速度不一定最大,故D错误。
故选C。
【分析】利用运动的轨迹长度可以比较路程,结合时间可以比较平均速率的大小;未知位移的大小不能比较平均速度的大小;根据题意不能比较瞬时速度的大小。
6.【答案】C
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】设自动人行道长度为x,根据相对运动可以求出人相对人行道的速度,结合位移公式有
其中
,
可得
故选C。
【分析】根据人相对人行道的速度结合位移公式可以求出运动时间的比值。
7.【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】小明做匀减速直线运动,利用速度公式可以得出小明骑自行车刹车停下的时间为
可知自行车后已停止运动,根据速度位移公式可以得出自行车后的位移是
故选D。
【分析】利用速度公式可以求出刹车的时间,结合速度位移公式可以求出减速的位移大小。
8.【答案】D
【知识点】形变与弹力;静摩擦力
【解析】【解答】A.在重力分力的作用下,托架倾斜过程中汽车有相对于托架向下滑动的趋势,根据运动趋势的方向可以得出托架对汽车的摩擦力方向沿托架斜面向上,故A错误;
B.根据弹力的方向可以得出挡板对汽车的支持力方向平行斜面向上,根据运动趋势的方向可以得出:托架对汽车的摩擦力方向平行斜面向上,二力方向相同,故B错误;
C.根据弹力的产生条件可以得出汽车受到的支持力是由于托架发生形变产生的,故C错误;
D.托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向始终垂直斜面向下,由于托架方向不断改变则托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化,故D正确。
故选D。
【分析】利用相对运动趋势的方向可以判别摩擦力的方向;利用挡板形变的方向可以判别挡板对汽车弹力的方向;利用托架的方向可以判别托架对汽车支持力的方向。
9.【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】无论人站在几楼的阳台上,只要同样的速率和方式抛出两个小球,根据竖直上抛运动的速度公式可以得出两球落地的时间差均为
两小球相继落地的时间差不变。
故选C。
【分析】利用竖直上抛运动的对称性及速度公式可以求出落地时间的差值。
10.【答案】B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AC. 已知物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是10m/s,第2s末的速度是12m/s, 规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度为:
根据速度公式得出物体的初速度大小为:
故AC错误;
B.根据初末速度可以得出第1s内的平均速度为:
故B正确;
D. 加速度为2m/s2,根据速度公式可以得出任何1s内速度的变化都是2m/s。故D错误;
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的大小,利用速度公式可以求出末速度的大小;结合初末速度可以求出平均速度的大小;利用速度公式可以求出速度变化量的大小。
11.【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】水平传送带静止时和向左匀速传动时,物块相对传送带向右运动,则物块受到传送带向左的滑动摩擦力,所以根据滑动摩擦的表达式
得知
A正确。
【分析】根据物块相对传送带的运动可以判别物块都受到滑动摩擦力的作用,利用滑动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小。
12.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A.当时,根据表达式可以得出:物体位置为
当时,根据表达式可以得出:物体位置为
根据初末位置可以得出第内的位移大小是
故A错误;
B.根据匀变速直线运动的位移公式有
可知物体初速度为,加速度为,根据速度公式末质点速度
故B错误;
CD.当时,根据表达式可以得出物体位置为
故末质点位于处,前内的位移大小是
根据平均速度公式可以得出:前内的平均速度是
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据表达式可以求出物体的位置坐标,结合初末位置可以求出位移的大小,结合运动的时间可以求出平均速度的大小;利用表达式和位移公式结合可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出末速度的大小。
13.【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据砖块的厚度可以得出:石子下落处距模糊的径迹的高度约为
由于径迹对应的曝光时间较短,故拍照时石子的速度可以近似等于拍照过程石子的平均速度,根据平均速度公式可以得出:
根据速度位移公式可以得出:
故石子下落的高度约为
用选A。
【分析】利用平均速度公式可以求出石子速度的大小,结合速度位移公式可以求出石子下落的高度。
14.【答案】B,C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.根据加速度的定义式可以得出加速度的大小与速度变化量的大小无关,所以物体的速度变化越大,Δv大,加速度不一定大,故A错误;
B.物体做速度很大的匀速直线运动,其加速度等于0.所以加速度大小与速度大小无关,故B正确;
C.加速度描述速度变化的快慢,则加速度即速度的变化率,速度变化率大,加速度大,故C正确;
D.加速度的大小与速度的大小无关,某时刻物体的速度为零,速度变化可能很快,加速度可能很大,比如竖直上抛运动的最高点,故D错误。
故选BC。
【分析】加速度的大小与速度的大小无关;与速度变化量的大小无关;速度变化率则等于加速度。
15.【答案】A
【知识点】胡克定律;静摩擦力
【解析】【解答】AB.弹簧被压缩,根据胡克定律可以得出:弹簧上弹力大小为
A受弹力方向为向左,根据滑动摩擦力的表达式可以得出A物块与地面间的最大静摩擦力为
弹力小于最大静摩擦力,所以A静止不动,根据平衡条件,可知A受到的静摩擦力大小为5N,方向水平向右,故A正确,B错误;
CD.B受弹力大小为5N,方向为向右,根据滑动摩擦力的表达式可以得出:B物块与地面间的最大静摩擦力为
给B一水平向右的的力,根据力的合成则B所受弹力与外力的合力为10N,方向向右,小于最大静摩擦力,根据平衡条件,B受的静摩擦力大小为10N,方向向左,CD错误。
故选A。
【分析】利用胡克定律可以求出弹力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出物块受到的最大静摩擦力的大小,结合外力和最大静摩擦力比较可以判别物块处于静止,利用平衡条件可以求出物块受到的静摩擦力大小及方向。
16.【答案】(1)B;D
(2)2.1;3.1
(3)7.23
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度
【解析】【解答】(1)A.由于打点计时器有计时功能所以不需要秒表,故A错误;
B.为了测量纸带上计数点之间的距离,则实验需要刻度尺,故B正确;
C.实验中不需要用天平测量质量,故C错误;
DE.根据打点计时器工作原理则需要交流电源,故D正确,E错误。
故选BD。
(2)已知打点周期为0.02s,由于计数点间有一个点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔
根据全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,根据平均速度公式则小车运动到位置处时的速度大小
根据逐差法可以求出小车的加速度为
(3)在匀变速直线运动中,根据相邻相等时间间隔内的位移差相等,则有
解得
【分析】(1)打点计时器具体计时功能;测量纸带上两点的距离需要刻度尺;实验不需要天平测量质量;打点计时器工作需要交流电源;
(2)利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
(3)利用相邻位移之差为常数可以求出对应位移的大小。
(1)A.打点计时器是一种计时仪器,不需要秒表,故A错误;
B.实验需要利用刻度尺测量计数点之间的间距,故B正确;
C.实验中只需要小车在重物带动下做匀加速直线运动,不需要用天平测量质量,故C错误;
DE.打点计时器需要交流电源,故D正确,E错误。
故选BD。
(2)[1]由于计数点间有一个点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔
匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小车运动到位置处时的速度大小
[2]根据逐差法,加速度
(3)匀变速直线运动相邻相等时间间隔内的位移差相等,则有
解得
17.【答案】(1)D
(2);25.8
【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.弹簧本身的重力会影响竖直放置时弹簧的长度,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;
B. 描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃。故B错误;
CD.为了更好的找出弹力与形变量间的关系,利用图像找出弹力与弹簧长度的关系,应该逐一增挂钩码,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,故D正确,C错误。
故选D。
(2)根据表中数据进行描点、连线,得到F-x图象如图所示
根据图像斜率可以得出劲度系数的大小为
【分析】(1)弹簧本身的重力会影响竖直放置时弹簧的长度;描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃;为了更好的找出弹力与形变量间的关系,利用图像找出弹力与弹簧长度的关系,应该逐一增挂钩码,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;
(2)利用表格数据进行描点连线,利用图像斜率可以求出劲度系数的大小。
(1)A.为了消除弹簧的自重影响,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;
B. 描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃。故B错误;
CD.为了更好的找出弹力与形变量间的关系,应该逐一增挂钩码,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,故D正确,C错误。
故选D。
(2)[1]根据表中数据进行描点、连线,得到F-x图象如图所示
[2]根据胡克定律,劲度系数
18.【答案】(1)解:根据匀加速运动的规律有
(2)解:匀减速直线运动的初速度
加速度大小为。
(3)解:匀速直线运动的位移
匀减速直线运动的位移
整个过程的总位移
平均速度的大小
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)机器人做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的位移大小;
(2)机器人做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出加速过程的末速度大小,结合加速度的定义式可以求出减速过程加速度的大小;
(3)机器人做匀速直线运动时,利用位移公式可以求出位移的大小,做匀减速直线运动时,利用位移公式可以求出减速过程位移的大小。
(1)根据匀加速运动的规律有
(2)匀减速直线运动的初速度
加速度大小为。
(3)匀速直线运动的位移
匀减速直线运动的位移
整个过程的总位移
平均速度的大小
19.【答案】(1)解:A、B一起做向右匀速直线运动,则A受力平衡可知,B对A的静摩擦力水平向左,有
(2)解:对A和B的整体分析可知,水平方向受力平衡,则地面对B的滑动摩擦力水平向左,有
(3)解:对A和B的整体在竖直方向平衡,有
而滑动摩擦力为
联立可得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当AB一起做匀速直线运动时,利用A的平衡方程可以求出B对A的摩擦力的大小及方向;
(2)当整体做匀速直线运动时,根据整体的平衡方程可以求出B受到地面的摩擦力大小及方向;
(3)当整体做匀速直线运动时,利用整体的平衡方程可以求出B对地面压力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
(1)A、B一起做向右匀速直线运动,则A受力平衡可知,B对A的静摩擦力水平向左,有
(2)对A和B的整体分析可知,水平方向受力平衡,则地面对B的滑动摩擦力水平向左,有
(3)对A和B的整体在竖直方向平衡,有
而滑动摩擦力为
联立可得
20.【答案】(1)解:无人机做自由落体运动下落的高度为
无人机下落的高度为
(2)解:无人机匀减速阶段的加速度大小
(3)解:无人机匀加速阶段的时间为
无人机匀速阶段的时间为
无人机匀减速阶段的时间为
无人机从高度处落到地面所用的时间
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;自由落体运动
【解析】【分析】(1)无人机做自由落体运动,利用速度位移公式可以求出下落的高度;
(2)无人机做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(3)无人机做匀加速和匀减速运动的过程中,利用速度公式可以求出运动的时间,结合匀速直线运动的位移公式可以求出匀速运动的时间。
(1)无人机做自由落体运动下落的高度为
无人机下落的高度为
(2)无人机匀减速阶段的加速度大小
(3)无人机匀加速阶段的时间为
无人机匀速阶段的时间为
无人机匀减速阶段的时间为
无人机从高度处落到地面所用的时间
21.【答案】解:(1)在倾斜滑轨运动过程,根据速度位移关系有
解得货物在倾斜滑轨末端时速度的大小
(2)当货物滑离水平滑轨末端时的速度为时,水平滑轨有最短长度s,根据速度位移关系有
解得
(3)当货物滑离水平滑轨末端时的速度恰好为0时,货物装运到卡车中有最长时间t,则下滑过程用时
水平运动用时
则
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)货物在滑轨上做匀加速直线运动,利用速度位移公式可以求出货物到达末端的速度大小;
(2)已知货物在水平轨道做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出水平轨道的距离大小;
(3)当货物在水平轨道的速度恰好等于0时,利用速度公式可以求出加速和减速的时间。
1 / 1浙江省杭州市浙里特色联盟2024-2025学年高一上学期11月期中物理试题
1.(2024高一上·杭州期中)下列各组物理量中都是矢量的是( )
A.重力 弹力 动摩擦因数
B.位移 速度 速度变化
C.位移 加速度 速率
D.时间 路程 质量
【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】物理量中,矢量具有大小及方向,标量只具有大小没有方向。
A.根据矢量和标量的定义可知重力、弹力既有大小,又有方向,是矢量,动摩擦因数只有大小,没有方向,是标量,故A不符合题意;
B.根据矢量和标量的定义可知位移、速度、速度变化既有大小,又有方向,是矢量,故B符合题意;
C.根据矢量和标量的定义可知位移、加速度既有大小,又有方向,是矢量,速率只有大小,没有方向,是标量,故C不符合题意;
D.根据矢量和标量的定义可知时间、路程、质量只有大小,没有方向,是标量,故D不符合题意。
故选B。
【分析】在物理量中,矢量具有大小及方向,标量只具有大小没有方向。
2.(2024高一上·杭州期中)下列说法正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只要物体发生形变就会产生弹力作用
C.运动的物体不可能受到静摩擦力作用
D.静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同
【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;静摩擦力
【解析】【解答】A.物体的重力仅是万有引力的一个分力,方向竖直向下,故A错误;
B.两个物体相互接触,物体发生弹性形变,才能产生弹力,故B错误;
C.运动的物体可能受到静摩擦力的作用,当物体与接触面一起发生运动时,比如在传送带上向上运送货物受到静摩擦力的作用,故C错误;
D.静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反,但可以与物体的运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,故D正确。
故选D。
【分析】重力仅是万有引力的一个分力;物体发生弹性形变是产生弹力的条件;运动的物体可以受到静摩擦力的作用,物体受到的静摩擦力方向可能与物体运动的方向相同或者相反。
3.(2024高一上·杭州期中)如图是高速上某一“区间测速”的标牌,该路段全长、全程限速,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为和,通过测速区间的时间为。下列判断正确的是( )
A.全长表示位移
B.该汽车没有超速
C.通过终点的速度表示瞬时速度
D.该汽车全程的平均速度是
【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】A.标牌中的全长60 km代表轨迹的长度,则表示路程,A错误;
B.根据路程和运动时间的比值可以得出汽车的平均速率为
该汽车超速,B错误;
C.通过终点的速度90 km/h表示某一位置的速度,则表示瞬时速度,C正确;
D.若汽车做匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的平均速度公式有
因全程不是做匀变速直线运动,则该汽车全程的平均速度不一定是。D错误。
故选C。
【分析】全程的轨迹长度代表路程,利用路程和时间可以求出平均速率的大小,进而判别是否超速;利用初末速度可以比较平均速度的大小。
4.(2024高一上·杭州期中)一质点以初速度沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
【答案】B
【知识点】加速度
【解析】【解答】AB.加速度的方向始终与速度方向相同,满足物体做加速运动的条件,所以速度一直在增大,加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中,加速度减小到零时速度最大,故A错误,B正确;
CD.由于质点变加速直线运动,由于速度的方向保持不变,所以位移一直在增大,加速度减小到零之后质点做匀速直线运动,位移仍然增大,故CD错误。
故选B。
【分析】利用加速度的方向与速度方向相同,则物体速度不断增大,当加速度最小时速度出现最大值;由于速度方向不变则位移不断增大。
5.(2024高一上·杭州期中)如图为一体育中心体育场,其运动场标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于各类径赛说法正确的是( )
A.比赛每位运动员的位移大小为
B.比赛时,冠军运动员的平均速度最大
C.比赛时,冠军运动员的平均速率最大
D.比赛时,冠军运动员到达终点的瞬时速度最大
【答案】C
【知识点】位移与路程;平均速度;瞬时速度
【解析】【解答】A.由于运动轨迹为曲线则200m代表运动的路程,位移则小于200m,故A错误;
B.位移是由初位置到末位置的有向线段,4×100m比赛中运动员运动轨迹为曲线,各组运动员全程位移不一定相等,所以即使冠军运动员用时最短,由于不能比较位移的大小,所以平均速度不一定最大,故B错误;
C.比赛时,路程为800m,冠军运动员用时最短,根据路程和时间的比值则平均速率最大,故C正确;
D.1500m比赛时,冠军运动员所用时间最短,根据路程和时间的比值则平均速率最大,由于未知到达终点的运动情况则但是到达终点的瞬时速度不一定最大,故D错误。
故选C。
【分析】利用运动的轨迹长度可以比较路程,结合时间可以比较平均速率的大小;未知位移的大小不能比较平均速度的大小;根据题意不能比较瞬时速度的大小。
6.(2024高一上·杭州期中)如图所示,某机场内有一水平自动的人行道始终以的速度从向运行,一乘客以相对自动人行道为的速度从走到,用时;乘客以相对自动人行道为的速度从走到,用时。则为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】匀速直线运动
【解析】【解答】设自动人行道长度为x,根据相对运动可以求出人相对人行道的速度,结合位移公式有
其中
,
可得
故选C。
【分析】根据人相对人行道的速度结合位移公式可以求出运动时间的比值。
7.(2024高一上·杭州期中)小明骑自行车以的速度匀速行驶,假设自行车从某一时刻开始刹车做匀减速直线运动,加速度大小为,则自行车后的位移是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】小明做匀减速直线运动,利用速度公式可以得出小明骑自行车刹车停下的时间为
可知自行车后已停止运动,根据速度位移公式可以得出自行车后的位移是
故选D。
【分析】利用速度公式可以求出刹车的时间,结合速度位移公式可以求出减速的位移大小。
8.(2024高一上·杭州期中)如图为一倾斜式停车设备,小汽车进入水平托架后,托架自动升起挡板并缓慢倾斜至一定角度,则下列说法正确的是( )
A.托架倾斜过程中托架对汽车的摩擦力方向沿托架向下
B.挡板对汽车的支持力与托架对汽车的摩擦力方向相反
C.汽车受到的支持力是由于汽车发生形变产生的
D.托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化
【答案】D
【知识点】形变与弹力;静摩擦力
【解析】【解答】A.在重力分力的作用下,托架倾斜过程中汽车有相对于托架向下滑动的趋势,根据运动趋势的方向可以得出托架对汽车的摩擦力方向沿托架斜面向上,故A错误;
B.根据弹力的方向可以得出挡板对汽车的支持力方向平行斜面向上,根据运动趋势的方向可以得出:托架对汽车的摩擦力方向平行斜面向上,二力方向相同,故B错误;
C.根据弹力的产生条件可以得出汽车受到的支持力是由于托架发生形变产生的,故C错误;
D.托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向始终垂直斜面向下,由于托架方向不断改变则托架倾斜过程中汽车对托架的压力方向不断变化,故D正确。
故选D。
【分析】利用相对运动趋势的方向可以判别摩擦力的方向;利用挡板形变的方向可以判别挡板对汽车弹力的方向;利用托架的方向可以判别托架对汽车支持力的方向。
9.(2024高一上·杭州期中)小明拿着两个小球,从4层楼的阳台上同一高度将处其中一个小球以一定的初速度竖直上抛,同时以相同的初速度大小将另一个小球竖直下抛,两小球相继落地。如果人站在8层楼的阳台上,用同样的初速度大小及方式抛两小球,忽略空气阻力的影响,则两小球相继落地的时间差将( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.无法确定
【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】无论人站在几楼的阳台上,只要同样的速率和方式抛出两个小球,根据竖直上抛运动的速度公式可以得出两球落地的时间差均为
两小球相继落地的时间差不变。
故选C。
【分析】利用竖直上抛运动的对称性及速度公式可以求出落地时间的差值。
10.(2024高一上·杭州期中)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是10m/s,第2s末的速度是12m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体的初速度是4m/s
B.第1s内的平均速度是9m/s:
C.物体的加速度是lm/s2
D.任何1s内的速度变化量都是1m/s
【答案】B
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AC. 已知物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是10m/s,第2s末的速度是12m/s, 规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度为:
根据速度公式得出物体的初速度大小为:
故AC错误;
B.根据初末速度可以得出第1s内的平均速度为:
故B正确;
D. 加速度为2m/s2,根据速度公式可以得出任何1s内速度的变化都是2m/s。故D错误;
【分析】利用加速度的定义式可以求出加速度的大小,利用速度公式可以求出末速度的大小;结合初末速度可以求出平均速度的大小;利用速度公式可以求出速度变化量的大小。
11.(2024高一上·杭州期中)一物块m在水平力拉动下,沿静止的水平传送带由A端运动到B端,如图甲所示,这时所受摩擦力为F1;现开动机械让传送带向左匀速传动,再次将同样的物块m由传送带的左端匀速拉动到右端,这时所受摩擦力大小为F2 , 如图乙所示.则F1 , F2的大小关系满足( )
A.F1=F2 B.F1<F2
C.F1>F2 D.上述三种情况都有可能
【答案】A
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】水平传送带静止时和向左匀速传动时,物块相对传送带向右运动,则物块受到传送带向左的滑动摩擦力,所以根据滑动摩擦的表达式
得知
A正确。
【分析】根据物块相对传送带的运动可以判别物块都受到滑动摩擦力的作用,利用滑动摩擦力的表达式可以求出滑动摩擦力的大小。
12.(2024高一上·杭州期中)一质点沿轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为,则该质点( )
A.第内的位移大小是 B.末的速度为0
C.前内的平均速度为0 D.末位于坐标原点处
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A.当时,根据表达式可以得出:物体位置为
当时,根据表达式可以得出:物体位置为
根据初末位置可以得出第内的位移大小是
故A错误;
B.根据匀变速直线运动的位移公式有
可知物体初速度为,加速度为,根据速度公式末质点速度
故B错误;
CD.当时,根据表达式可以得出物体位置为
故末质点位于处,前内的位移大小是
根据平均速度公式可以得出:前内的平均速度是
故C正确,D错误。
故选C。
【分析】根据表达式可以求出物体的位置坐标,结合初末位置可以求出位移的大小,结合运动的时间可以求出平均速度的大小;利用表达式和位移公式结合可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出末速度的大小。
13.(2024高一上·杭州期中)有一架照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。这架照相机的曝光时间为,小明让一个石子从砖墙前一定高处自由落下,拍摄石子在空中的照片,石子在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为,请估算石子下落的高度( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据砖块的厚度可以得出:石子下落处距模糊的径迹的高度约为
由于径迹对应的曝光时间较短,故拍照时石子的速度可以近似等于拍照过程石子的平均速度,根据平均速度公式可以得出:
根据速度位移公式可以得出:
故石子下落的高度约为
用选A。
【分析】利用平均速度公式可以求出石子速度的大小,结合速度位移公式可以求出石子下落的高度。
14.(2024高一上·杭州期中)关于速度v、速度变化量Δv、加速度a的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度变化越大,其加速度一定越大
B.速度很大的物体,其加速度可能很小
C.质点速度变化率越大,其加速度一定越大
D.某时刻物体速度为零,其加速度一定为零
【答案】B,C
【知识点】加速度
【解析】【解答】A.根据加速度的定义式可以得出加速度的大小与速度变化量的大小无关,所以物体的速度变化越大,Δv大,加速度不一定大,故A错误;
B.物体做速度很大的匀速直线运动,其加速度等于0.所以加速度大小与速度大小无关,故B正确;
C.加速度描述速度变化的快慢,则加速度即速度的变化率,速度变化率大,加速度大,故C正确;
D.加速度的大小与速度的大小无关,某时刻物体的速度为零,速度变化可能很快,加速度可能很大,比如竖直上抛运动的最高点,故D错误。
故选BC。
【分析】加速度的大小与速度的大小无关;与速度变化量的大小无关;速度变化率则等于加速度。
15.(2024高一上·杭州期中)如图所示,木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.50,夹在A、B之间的弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面之间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力)。现用的水平拉力作用在木块B上,下列说法正确的是( )
A.A受到的摩擦力方向水平向右 B.A受到的摩擦力的大小为
C.B受到的摩擦力方向水平向右 D.B受到的摩擦力的大小为
【答案】A
【知识点】胡克定律;静摩擦力
【解析】【解答】AB.弹簧被压缩,根据胡克定律可以得出:弹簧上弹力大小为
A受弹力方向为向左,根据滑动摩擦力的表达式可以得出A物块与地面间的最大静摩擦力为
弹力小于最大静摩擦力,所以A静止不动,根据平衡条件,可知A受到的静摩擦力大小为5N,方向水平向右,故A正确,B错误;
CD.B受弹力大小为5N,方向为向右,根据滑动摩擦力的表达式可以得出:B物块与地面间的最大静摩擦力为
给B一水平向右的的力,根据力的合成则B所受弹力与外力的合力为10N,方向向右,小于最大静摩擦力,根据平衡条件,B受的静摩擦力大小为10N,方向向左,CD错误。
故选A。
【分析】利用胡克定律可以求出弹力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出物块受到的最大静摩擦力的大小,结合外力和最大静摩擦力比较可以判别物块处于静止,利用平衡条件可以求出物块受到的静摩擦力大小及方向。
16.(2024高一上·杭州期中)用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的两个是______(填选项前的字母)。
A.秒表
B.刻度尺
C.天平(含砝码)
D.电压合适的交流电源
E.电压可调的直流电源
(2)图乙是打出纸带的一段。已知打点计时器使用的交流电频率为,选A、、、…等7个点为计数点,各计数点间有一个点没有画出,纸带却不小心被弄上了墨迹,点看不清楚,如图中所示,则小车运动到位置处时的速度大小 ;小车下滑的加速度 (计算结果保留2位有效数字)。
(3)可以推断出、间的距离约为 。
【答案】(1)B;D
(2)2.1;3.1
(3)7.23
【知识点】加速度;探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度
【解析】【解答】(1)A.由于打点计时器有计时功能所以不需要秒表,故A错误;
B.为了测量纸带上计数点之间的距离,则实验需要刻度尺,故B正确;
C.实验中不需要用天平测量质量,故C错误;
DE.根据打点计时器工作原理则需要交流电源,故D正确,E错误。
故选BD。
(2)已知打点周期为0.02s,由于计数点间有一个点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔
根据全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,根据平均速度公式则小车运动到位置处时的速度大小
根据逐差法可以求出小车的加速度为
(3)在匀变速直线运动中,根据相邻相等时间间隔内的位移差相等,则有
解得
【分析】(1)打点计时器具体计时功能;测量纸带上两点的距离需要刻度尺;实验不需要天平测量质量;打点计时器工作需要交流电源;
(2)利用平均速度公式可以求出中间时刻瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出小车加速度的大小;
(3)利用相邻位移之差为常数可以求出对应位移的大小。
(1)A.打点计时器是一种计时仪器,不需要秒表,故A错误;
B.实验需要利用刻度尺测量计数点之间的间距,故B正确;
C.实验中只需要小车在重物带动下做匀加速直线运动,不需要用天平测量质量,故C错误;
DE.打点计时器需要交流电源,故D正确,E错误。
故选BD。
(2)[1]由于计数点间有一个点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔
匀变速直线运动全程平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小车运动到位置处时的速度大小
[2]根据逐差法,加速度
(3)匀变速直线运动相邻相等时间间隔内的位移差相等,则有
解得
17.(2024高一上·杭州期中)小明同学做“探究弹簧弹力和弹簧形变量的关系”的实验。实验中在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。
(1)下列说法正确的是________。
A.实验前,应该把弹簧水平放置测量其原长
B.描点作图时,应使所有的点落在画出的线上
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.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
(2)小明将实验数据记录在表格中。实验时弹力始终未超过弹性限度,取。
砝码质量 0 30 60 90 120 150
弹簧总长度 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8
①根据实验数据在坐标纸上作出弹力跟弹簧伸长量关系的图像 。
②根据图像计算弹簧的劲度系数 N/m。
【答案】(1)D
(2);25.8
【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.弹簧本身的重力会影响竖直放置时弹簧的长度,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;
B. 描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃。故B错误;
CD.为了更好的找出弹力与形变量间的关系,利用图像找出弹力与弹簧长度的关系,应该逐一增挂钩码,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,故D正确,C错误。
故选D。
(2)根据表中数据进行描点、连线,得到F-x图象如图所示
根据图像斜率可以得出劲度系数的大小为
【分析】(1)弹簧本身的重力会影响竖直放置时弹簧的长度;描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃;为了更好的找出弹力与形变量间的关系,利用图像找出弹力与弹簧长度的关系,应该逐一增挂钩码,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;
(2)利用表格数据进行描点连线,利用图像斜率可以求出劲度系数的大小。
(1)A.为了消除弹簧的自重影响,实验前,应该先把弹簧竖直放置测量长度,故A错误;
B. 描点作图时,应使尽量多的点落在画出的线上,其余点分布在线两侧,各别离线远的点误差较大,舍弃。故B错误;
CD.为了更好的找出弹力与形变量间的关系,应该逐一增挂钩码,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,故D正确,C错误。
故选D。
(2)[1]根据表中数据进行描点、连线,得到F-x图象如图所示
[2]根据胡克定律,劲度系数
18.(2024高一上·杭州期中)如图所示是一个送药品的机器人(可以看成质点),该机器人将药品从柜台A沿直线运送到柜台B。已知机器人先从柜台A开始由静止以的加速度匀加速运动,接着匀速运动,然后匀减速运动后速度减为0,此时机器人刚好到达柜台B,求:
(1)机器人匀加速运动的位移大小;
(2)机器人匀减速运动的加速度大小;
(3)机器人在送药品过程中的平均速度大小。
【答案】(1)解:根据匀加速运动的规律有
(2)解:匀减速直线运动的初速度
加速度大小为。
(3)解:匀速直线运动的位移
匀减速直线运动的位移
整个过程的总位移
平均速度的大小
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【分析】(1)机器人做匀加速直线运动,利用位移公式可以求出运动的位移大小;
(2)机器人做匀减速直线运动,利用速度公式可以求出加速过程的末速度大小,结合加速度的定义式可以求出减速过程加速度的大小;
(3)机器人做匀速直线运动时,利用位移公式可以求出位移的大小,做匀减速直线运动时,利用位移公式可以求出减速过程位移的大小。
(1)根据匀加速运动的规律有
(2)匀减速直线运动的初速度
加速度大小为。
(3)匀速直线运动的位移
匀减速直线运动的位移
整个过程的总位移
平均速度的大小
19.(2024高一上·杭州期中)如图所示,将完全相同、质量均为的木块A和B叠放在水平桌面上,在A上作用的水平拉力,A、B一起做向右匀速直线运动(取),求:
(1)木块A受到木块B的摩擦力;
(2)木块B受到地面的摩擦力;
(3)木块B与桌面之间的动摩擦因数。
【答案】(1)解:A、B一起做向右匀速直线运动,则A受力平衡可知,B对A的静摩擦力水平向左,有
(2)解:对A和B的整体分析可知,水平方向受力平衡,则地面对B的滑动摩擦力水平向左,有
(3)解:对A和B的整体在竖直方向平衡,有
而滑动摩擦力为
联立可得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当AB一起做匀速直线运动时,利用A的平衡方程可以求出B对A的摩擦力的大小及方向;
(2)当整体做匀速直线运动时,根据整体的平衡方程可以求出B受到地面的摩擦力大小及方向;
(3)当整体做匀速直线运动时,利用整体的平衡方程可以求出B对地面压力的大小,结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
(1)A、B一起做向右匀速直线运动,则A受力平衡可知,B对A的静摩擦力水平向左,有
(2)对A和B的整体分析可知,水平方向受力平衡,则地面对B的滑动摩擦力水平向左,有
(3)对A和B的整体在竖直方向平衡,有
而滑动摩擦力为
联立可得
20.(2024高一上·杭州期中)小明利用无人机拍摄学校运动会的鸟瞰视频,最后因操作不当,无人机从某一高度由静止开始做自由落体运动,距地面时速度为,接下来以速度开始匀速降落,在距地面时,开始匀减速降落直至到达地面速度为0,求:
(1)无人机下落的高度为多少;
(2)无人机匀减速阶段的加速度大小;
(3)无人机从高度处落到地面所用的时间。
【答案】(1)解:无人机做自由落体运动下落的高度为
无人机下落的高度为
(2)解:无人机匀减速阶段的加速度大小
(3)解:无人机匀加速阶段的时间为
无人机匀速阶段的时间为
无人机匀减速阶段的时间为
无人机从高度处落到地面所用的时间
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;自由落体运动
【解析】【分析】(1)无人机做自由落体运动,利用速度位移公式可以求出下落的高度;
(2)无人机做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(3)无人机做匀加速和匀减速运动的过程中,利用速度公式可以求出运动的时间,结合匀速直线运动的位移公式可以求出匀速运动的时间。
(1)无人机做自由落体运动下落的高度为
无人机下落的高度为
(2)无人机匀减速阶段的加速度大小
(3)无人机匀加速阶段的时间为
无人机匀速阶段的时间为
无人机匀减速阶段的时间为
无人机从高度处落到地面所用的时间
21.(2024高一上·杭州期中)如图所示, 货物从一长度为 4m的倾斜滑轨顶端由静止以 的加速度开始匀加速下滑,进入水平滑轨后以 的加速度做匀减速运动, 最后装运到卡车中,已知水平滑轨长度可调, 两滑轨间平滑连接,货物可视为质点, 求:
(1)货物在倾斜滑轨末端时速度的大小;
(2)要求货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过 1m/s, 求水平滑轨的最短长度;
(3)若货物能滑离水平滑轨末端,求货物装运到卡车中的最长时间。
【答案】解:(1)在倾斜滑轨运动过程,根据速度位移关系有
解得货物在倾斜滑轨末端时速度的大小
(2)当货物滑离水平滑轨末端时的速度为时,水平滑轨有最短长度s,根据速度位移关系有
解得
(3)当货物滑离水平滑轨末端时的速度恰好为0时,货物装运到卡车中有最长时间t,则下滑过程用时
水平运动用时
则
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)货物在滑轨上做匀加速直线运动,利用速度位移公式可以求出货物到达末端的速度大小;
(2)已知货物在水平轨道做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出水平轨道的距离大小;
(3)当货物在水平轨道的速度恰好等于0时,利用速度公式可以求出加速和减速的时间。
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