【精品解析】浙江省浙东北联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷

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名称 【精品解析】浙江省浙东北联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷
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文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-12-27 09:06:54

文档简介

浙江省浙东北联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷
1.(2024高一上·浙江期中)下列物理量中,描述物体位置变化快慢的是()
A.速度 B.加速度 C.时间 D.位移
【答案】A
【知识点】速度与速率
【解析】【解答】由于 ,则描述物体位置变化快慢的是速度。
故答案为:A。
【分析】速度描述物体位置变化的快慢。
2.(2024高一上·浙江期中)今年北京时间9月1日18时26分,中国空间站上的神舟十四号乘组航天员陈冬和刘洋成功出舱。如图所示。下列过程中,能把研究对象看作质点的是(  )
A.宇航员出舱,研究宇航员在太空行走的姿态
B.神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程
C.研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间
D.利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程
【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A.物体能否作为质点主要所研究的问题,宇航员出舱,研究宇航员在太空行走的姿态时,宇航员的形状与大小对行走的姿势有影响,宇航员不能看为质点,A错误;
B.物体能否作为质点主要所研究的问题,神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程,飞船与核心舱的形状与大小对对接过程有影响,飞船与核心舱不能看为质点,B错误;
C.物体能否作为质点主要所研究的问题,研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间时,由于飞船大小远远小于飞船到地球的间距,此时飞船的形状与大小对运动的轨迹没有影响,飞船能够看为质点,C正确;
D.物体能否作为质点主要所研究的问题,利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程,机械臂与相机的形状与大小对工作过程有影响,机械臂与相机不能看为质点,D错误。
故选C。
【分析】物体能否作为质点主要看本身的形状和大小对所研究的问题有无影响。
3.(2024高一上·浙江期中)下列图像中,与自由落体运动规律相符合的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.物体做自由落体运动,由于物体只受到重力所以加速度是恒定不变的g,则选项A错误;
B.根据速度公式有
即v-t图像是过原点倾斜的直线,则选项B正确;
CD.根据位移公式有
可知x-t2是过原点的倾斜直线;x-t图像是抛物线,则选项CD错误。
故选B。
【分析】物体做自由落体运动,则加速度保持不变;根据速度公式可以判别速度和时间的关系,利用位移公式可以判别位移与时间的关系。
4.(2024高一上·浙江期中)如图所示,用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是(  )
A.杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B.手握的越紧,杯子受到的摩擦力就越大
C.手握的越紧,杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D.杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.由于杯子处于静止,根据二力平衡可知杯子受到的摩擦力与重力等大反向,所以杯子受到的摩擦力方向竖直向上,故A错误;
B.由于杯子处于静止,根据二力平衡可知,杯子受到的摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向,与手的握力大小无关,故B错误;
C.根据静摩擦力的特点可知,手握的越紧,手对杯子的压力就越大,由于最大静摩擦力与压力成正比所杯子和手之间的最大静摩擦力就越大,故C正确;
D.杯子保持静止是因为手对杯子的摩擦力与杯子的重力等大反向,所以合力等于0,故D错误。
故选C。
【分析】根据平衡条件可以判别摩擦力的大小及方向;利用平衡条件可以判别重力和摩擦力等大反向;压力与最大静摩擦力成正比。
5.(2024高一上·浙江期中)在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(  )
A.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法
B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义采用了极限思维法
C.在实际生活中,研究物体运动时,忽略接触面摩擦阻力,把物体运动看成匀速直线运动,采用了理想模型的方法
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
【答案】A
【知识点】极限法;微元法;理想模型法
【解析】【解答】A.在分析研究问题时,在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了理想模型的方法,选项A错误,符合题意;
B.根据速度定义式
当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,利用平均速度定义瞬时速度的方法使用了极限思维法,选项B正确,不符合题意;
C.在实际生活中,忽略接触面摩擦阻力,把物体运动看成匀速直线运动,采用了理想模型的方法,选项C正确,不符合题意;
D.在推导匀变速运动位移公式时,对运动的时间进行分割,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,选项D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】质点的引入使用了理想模型法;利用平均速度定义瞬时速度使用了极限思想;忽略摩擦力,把物体的运动看成匀速直线运动使用了理想模型法;推导匀变速直线运动的位移大小使用了微元法。
6.(2024高一上·浙江期中)一小车在平直的公路上运动的位移时间图像如图所示,则在下列四幅小车的速度时间图像中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】位移时间图像切线的斜率表示速度,根据图像斜率的绝对值可以判别速度的大小变化,利用斜率的符号可以判别速度的方向,则由图可知,0~t1时间内,小车的速度减小,t1~t2,小车的速度反向增大。
故选B。
【分析】在位移时间图像中,根据图像斜率可以判别速度的大小及方向。
7.(2024高一上·浙江期中)2022年卡塔尔世界杯是第二十二届世界杯足球赛,如图所示,在某次比赛中,射门时足球接触门框的速度大小为30m/s,方向水平向右。设足球与门框作用的时间是0.01s,作用后反向弹回的速度大小为20m/s,关于足球与门框作用的过程,以下说法正确的是(  )
A.足球的速度变化量大小为10m/s,方向水平向左
B.足球的速度变化量大小为50m/s,方向水平向右
C.足球的加速度大小为5000m/s2,方向水平向左
D.足球的加速度大小为1000m/s2,方向水平向左
【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】AB.依题意,取水平向右为正方向,根据初末速度则足球速度的变化量为
负号表示方向水平向左,故AB错误;
CD.根据加速度的定义式可以得出足球的加速度为
负号表示方向水平向左,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】利用初末速度可以求出速度变化量的大小,利用加速度的定义式可以求出加速度的大小及方向。
8.(2024高一上·浙江期中)一辆电动汽车在平直的公路上行驶,其位移与时间的比值随时间变化的图像为直线,如图所示,其中均已知,电动汽车运动的时间为,则下列说法正确的是(  )
A.电动汽车运动的最大速度为
B.电动汽车运动的最大速度为
C.电动汽车运动的距离为
D.电动汽车运动的距离为
【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】根据匀变速直线运动的位移公式有
可得
根据图像可以得出汽车的初速度为0,加速度

电动汽车运动的时间为,根据速度公式则最大速度
根据位移公式则电动汽车运动的距离为
故选C。
【分析】利用匀变速直线运动的位移公式结合图像可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出最大速度的大小,结合位移公式可以求出汽车运动的距离。
9.(2024高一上·浙江期中)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时(  )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A.小车加速向左运动,由于合力方向向左,则水平方向受到牵引力和阻力的作用,竖直方向受到自身的重力和长木板对小车的支持力,A错误;
B.木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据力的合成可以得出合力方向一定不在水平方向,B错误;
CD.根据牛顿第三定律可以得出木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错误,D正确。
故选D。
【分析】小车受到水平方向受到牵引力和阻力的作用,竖直方向受到自身的重力和长木板对小车的支持力;根据力的合成可以得出合力的方向;利用牛顿第三定律可以得出木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力。
10.(2024高一上·浙江期中)某同学利用频闪摄影探究自由落体运动,如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔闪光一次。若通过照片测量小球自由下落时的加速度,下列方法不可行的是(  )
A.利用,代入数据求小球的加速度
B.计算各点速度,做图像求图线斜率
C.计算各点速度,做图像求图线斜率
D.计算各点速度,做图像求图线斜率
【答案】C
【知识点】自由落体运动;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.已知相邻相同时间的位移,根据邻差公式
代入数据可求小球的加速度,故A方法可行,不符合题意;
B.因为v-t图像的斜率表示运动物体的加速度,根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,做v-t图像求图线斜率,即可得到小球下落的加速度,故B方法可行,不符合题意;
C.根据速度—位移公式可以知道,做自由落体运动的小球下落的速度与下落的高度之间的关系为
根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,但是v-h图像的斜率不能求出小球下落的加速度,故C方法不可行,符合题意;
D.根据速度—位移公式可以知道,做自由落体运动的小球下落的速度与下落的高度之间的关系为
根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,所以做出图像时,其图像的斜率为当地的重力加速度g,则可以得到小球下落的加速度大小,故D方法可行,不符合题意。
故选C。
【分析】利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合表达式及图像斜率看看能否求出加速度的大小;利用逐差法可以求出小球加速度的大小。
11.(2024高一上·浙江期中)如图所示,物体在水平力、的作用下,静止在水平面上,若F2保持不变,当F1减小至10N时,物体受到的摩擦力(  )
A.增大至10N B.变为9N C.减小至6N D.减小至4N
【答案】D
【知识点】静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【解答】已知物体在水平方向上受到两个力的作用,根据力的合成可以得出合力大小为9N方向向右,由于物体处于静止,根据平衡方程可以得出物体受到的静摩擦力为
物体的最大静摩擦力为至少为9N,当F1减小至10N时,根据力的合成可以得出:F1与F2的合力为
说明物体仍保持静止,则当F1减小至10N时,根据平衡方程可以得出:物体受到的摩擦力
故选D。
【分析】根据力的合成结合平衡方程可以求出最初物体受到的静摩擦力大小,结合水平力的变化及力的合成可以求出合力的大小,与静摩擦力对比可以判别物体处于静止,根据平衡方程可以求出物体受到的摩擦力的大小。
12.(2024高一上·浙江期中)如图所示,轻质滑轮用细线悬挂在天花板上,质量分别为m,M的物块PQ用细线通过滑轮后连接在一起,物块P悬空,物块Q静止在水平地面上,连接物块Q部分的细线与水平方向的夹角。已知重力加速度为g,细线重力均不计,则下列说法中不正确的是(  )
A.细线对物块Q的拉力大小为mg
B.天花板受到的拉力大小为2mg
C.水平地面对物块Q的支持力大小为
D.水平地面对物块Q的摩擦力大小为
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.对P受力分析可知,根据P的平衡条件可以得出:细线对P的拉力为mg,可知细线对物块Q的拉力大小为
选项A正确,不符合题意;
B.对滑轮受力分析可知,根据力的合成及平衡条件可以得出:天花板受到的拉力大小为
选项B错误,符合题意;
C.物块Q处于静止,根据竖直方向的平衡方程有:水平地面对物块Q的支持力大小为
选项C正确,不符合题意;
D.根据物块Q的平衡方程可以得出水平地面对物块Q的摩擦力大小为
选项D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】利用物块P的平衡方程可以求出绳子拉力的大小,利用力的合成可以求出天花板受到的拉力大小;利用物块Q的平衡方程可以求出地面对物块Q的支持力和摩擦力的大小。
13.(2024高一上·浙江期中)抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目,金华某校把它引入到体育校本课和大课间锻炼环节。如图所示,该同学保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是(  )
A.沿虚线a向左移动时,细线的拉力将减小
B.沿虚线b向上移动时,细线的拉力将减小
C.沿虚线c斜向上移动时,细线的拉力将减小
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力将增大
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.对空竹受力分析,根据空竹的平衡方程有
沿虚线a向左移动时,θ角减小,根据平衡方程可以得出细线的拉力将减小,选项A正确;
B.沿虚线b向上移动时,AB两点间距不变,绳长不变,可知细线与竖直方向的夹角θ不变,根据平衡方程可以得出细线的拉力不变,选项B错误;
C.沿虚线c斜向上移动时,夹角θ不变,根据平衡方程可以得出细线的拉力将不变,选项C错误;
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力与重力等大反向,根据二力平衡的条件可知合力不变,选项D错误。
故选A。
【分析】利用空竹的平衡方程结合角度的变化可以判别细绳拉力的大小变化;利用二力平衡结合重力的大小可以判别合力大小不变。
14.(2024高一上·浙江期中)如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则(  )
A.通过cd段的时间为
B.通过ce段的时间为
C.ae段的平均速度大于ce段的平均速度
D.ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.汽车做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式可以得出:
可知通过cd段的时间为
通过ce段的时间为
选项A错误B正确;
C.汽车做匀加速运动,速度逐渐增加,根据初末速度的大小可以得出ae段的平均速度小于ce段的平均速度,选项C错误;
D.根据运动时间可以得出:b点是ae段位移的中间时刻,则ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,选项D正确。
故选BD。
【分析】根据位移公式可以求出运动时间的比值;利用初末速度的大小可以比较平均速度的大小;利用平均速度可以判别中间时刻瞬时速度的大小。
15.(2024高一上·浙江期中)如图所示重100N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上,一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面上底端,另一端与物体连接,设物体静止时弹簧长度为7cm,现用力F沿斜面上拉物体,而物体仍静止,若物体与斜面间的最大静摩擦力为35N,则力F的可能值是(  )
A.15N B.50N C.85N D.100N
【答案】A,B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】施加拉力前,受力如图
物体受到四个力的作用而平衡:重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,根据胡克定律有
根据物体的平衡方程可以得出
方向沿斜面向上。施加拉力F后,物体仍然静止,且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,根据平衡方程有

摩擦力f随着F增大而减小,当时,,
若,摩擦力沿斜面向下,因为物体没有滑动,根据平衡方程有
代入数据可得
所以拉力在0~55N之间,选项AB正确,CD错误。
故选AB。
【分析】利用施加拉力前的平衡方程可以求出摩擦力的大小,结合施加拉力后的平衡方程可以求出拉力的大小范围。
16.(2024高一上·浙江期中)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量已知且相等的钩码做“探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持   状态。
(2)通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此可得该弹簧的原长   cm,劲度系数   。
【答案】(1)竖直
(2)1.5;200
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)为了测量弹簧在钩码重力作用下的伸长量,则在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,与弹簧平行。
(2)由乙图可知,当根据图像横截距的大小可以得出弹簧长度为1.5cm,即弹簧原长为1.5cm。
根据图像斜率可以得出弹簧的劲度系数为
【分析】(1)则在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,与弹簧平行;
(2)利用图像横截距的大小可以求出弹簧原长的大小;根据图像斜率可以求出弹簧劲度系数的大小。
17.(2024高一上·浙江期中)某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”,操作如下:
(1)首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套系在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板,橡皮条的原长为;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计拉橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长;
③撤去,改用一个力单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
同学们发现,力单独作用与共同作用的效果是一样的,所以等于的合力。本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)然后实验小组探究了合力与分力的关系,某个弹簧测力计指针位置如图戊所示,其读数为   。
(3)若是以为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿方向的是   (填或者)。
(4)若在图乙中,夹角大于,现保持O点位置不变,拉力方向不变,增大与的夹角,将缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化为______。
A.一直增大,一直增大 B.先减小后增大,一直增大
C.一直增大,一直减小 D.一直增大,先减小后增大
【答案】(1)B
(2)3.14
(3)F
(4)A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)实验中一个弹簧测力计拉动橡皮筋与两个弹簧测力计拉动橡皮筋的效果相同,则本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B;
(2)已知弹簧测力计最小刻度0.1N,根据图示刻度尺的刻度可以得出指针读数为3.15N;
(3)是以为邻边构成的平行四边形的对角线,即是两个力根据平行四边形作出的合力的理论值;F是一个弹簧测力计拉动时的实验值,可知一定沿方向的是。
(4)保持F1、F2的合力不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F缓慢转至水平方向的过程中,如图所示
根据矢量三角形定则可知F1一直增大,F2一直增大。
故选A。
【分析】(1)实验中使用的方法为等效替代法;
(2)利用弹簧测力计的分度值可以得出对应的读数;
(3)利用平行四边形的对角线为理论合力,则利用图示可以找出实验合力,进而实验合力一定沿橡皮筋方向;
(4)利用矢量三角形定则可以判别两个分力的大小变化。
(1)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B;
(2)弹簧测力计最小刻度0.1N,则指针读数为3.15N;
(3)是以为邻边构成的平行四边形的对角线,即是两个力合力的理论值;F是实验值,可知一定沿方向的是。
(4)若在图乙中,F1、F2夹角大于90°,现保持O点位置不变,则F1、F2的合力不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F缓慢转至水平方向的过程中,如图所示
可知F1一直增大,F2一直增大。
故选A。
18.(2024高一上·浙江期中)实验小组的同学用图所示的实验装置研究一些物理规律。部分实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点0当作计时起点。相邻两计数点间有四个点未画出,选取计数点如图中所示;
c.测出0点到各点的距离。
(1)在选用仪器和器材时,若用该实验装置“研究小车速度随时间变化的规律”,则要用到的有   ;
A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺
D.秒表 E.天平(含砝码)
(2)若用该实验装置“研究小车速度随时间变化的规律”。测出如图纸带中0点到各点的距离分别为。
(3)由测出的纸带信息可以计算出,打下点时,小车的速度   。(保留两位有效数字)
(4)各点速度对应的坐标点已在如图坐标系中标出,并作出图线。通过观察图像,实验小组的同学判断小车做匀变速直线运动。根据如图中信息,可以计算出小车的加速度   。(保留两位有效数字)
【答案】AC;0.53;0.44
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】(1)实验中利用打点计时器测量时间则需要电压合适的交流电源,实验处理纸带则需要刻度尺,故选AC;
(3)已知打点周期为0.02s,由于相邻两计数点间有四个点未画出,可知
打下点时,根据平均速度公式可以得出小车的速度为
(4)根据图像斜率可以得出小车的加速度
【分析】(1)实验需要交流电源和刻度尺;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;
(4)利用图像斜率可以求出加速度的大小。
19.(2024高一上·浙江期中)如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形,若测得绳子与水平面的夹角为60°,已知气球受到空气的浮力为N,忽略氢气球的重力。
(1)画出气球受到的所有力的示意图;
(2)利用正交分解的方法,求:①氢气球受到的水平风力多大?②绳子对氢气球的拉力多大?
【答案】解:(1)如下图所示
(2)正交分解得
代入数据联立解得
【知识点】力的分解;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)根据气球的平衡条件可以画出气球的受力情况;
(2)气球处于静止,根据平衡方程可以求出风力和绳子拉力的大小。
20.(2024高一上·浙江期中)某同学发现教室里的磁性黑板擦可吸附在小黑板上。为了研究磁性黑板擦与小黑板之间的作用力,他将磁性黑板擦吸附在小黑板上,完成如下操作。已知磁性黑板擦的质量,与小黑板之间的动摩擦因数,重力加速度,,。
(1)当磁性黑板擦静止在竖直小黑板上时(如图甲),求磁性黑板擦对小黑板的摩擦力:
(2)用竖直向上的的力拉着磁性黑板擦,恰能沿着小黑板竖直向上做匀速运动(如图乙),求磁性黑板擦与小黑板之间的吸引力大小;
(3)将小黑板倾斜放置,使小黑板与水平面之间的夹角,磁性黑板擦在平行于小黑板面的拉力的作用下沿着小黑板面向上匀速运动(如图丙),求的大小。
【答案】解:(1)当磁性黑板擦静止在竖直小黑板上时,根据受力平衡可得磁性黑板擦对小黑板的摩擦力大小为
方向竖直向上。
(2)黑板擦恰能沿着小黑板竖直向上做匀速运动,根据受力平衡可得

联立解得磁性黑板擦与小黑板之间的吸引力大小为
(3)黑板擦沿着小黑板面向上匀速运动,根据受力平衡可得

联立解得
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当黑板擦静止时,利用平衡方程可以求出静摩擦力的大小及方向;
(2)当黑板擦做匀速直线运动时,利用平衡方程结合滑动摩擦力的大小可以求出吸引力的大小;
(3)当黑板擦做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出吸引力的大小。
21.(2024高一上·浙江期中)我国某国产飞机在某次试飞结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小为,飞机着陆后的前内位移为,方向向东。已知第内飞机未停下来,求:
(1)着陆后第末的速度的大小;
(2)着陆后内的位移大小和平均速度的大小;
(3)飞机停止运动前最后内的位移大小。
【答案】(1)解:飞机着陆后的前内位移为,则根据
解得
则飞机停下来的时间
着陆后第末的速度的大小
(2)解:着陆后飞机已经停止,则15s内的位移大小等于12.5s内的位移,则
平均速度的大小
(3)解:由逆向思维可知,飞机停止运动前最后内的位移大小
【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)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出初速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间,结合速度公式可以求出末速度的大小;
(2)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速的位移大小,结合运动的时间可以求出平均速度的大小;
(3)飞机逆运动为匀加速直线运动,利用位移公式可以求出最后3s内位移的大小。
(1)飞机着陆后的前内位移为,则根据
解得
v0=75m/s
则飞机停下来的时间
着陆后第末的速度的大小
(2)着陆后飞机已经停止,则15s内的位移大小等于12.5s内的位移,则
平均速度的大小
(3)由逆向思维可知,飞机停止运动前最后内的位移大小
22.(2024高一上·浙江期中)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设收费岛总长度,两辆汽车同时以相同的速度经过距收费岛口处的减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行:乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
【答案】解:(1)由题意可知

乙车减速过程中,根据匀变速直线运动的规律,有
可得乙车减速时的加速度大小为
甲车减速度到所用时间,则有
该段时间内甲车的位移为
接下来做匀速运动,所用时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙减速的时间为
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差
(2)乙车与甲车速度相等时两车相距最远。乙车通过中心线后加速的时间为
乙车加速的距离为
甲车加速的时间为
甲车加速的距离为
接下来甲匀速的时间为
甲车匀速的位移为
因此,两车最远距离为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)乙车做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出减速加速度的大小,甲车做减速运动时,利用速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出甲车减速的位移大小,结合匀速运动的位移公式可以求出甲车运动的时间,利用速度公式可以求出乙车减速的时间,结合运动的总时间可以求出时间的差值;
(2)当两车速度相等时,利用速度公式可以求出乙车加速的时间,结合速度公式可以求出甲车加速的时间,结合速度位移公式可以求出甲车加速的位移,结合位移公式可以求出两车之间最大的距离。
1 / 1浙江省浙东北联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试卷
1.(2024高一上·浙江期中)下列物理量中,描述物体位置变化快慢的是()
A.速度 B.加速度 C.时间 D.位移
2.(2024高一上·浙江期中)今年北京时间9月1日18时26分,中国空间站上的神舟十四号乘组航天员陈冬和刘洋成功出舱。如图所示。下列过程中,能把研究对象看作质点的是(  )
A.宇航员出舱,研究宇航员在太空行走的姿态
B.神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程
C.研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间
D.利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程
3.(2024高一上·浙江期中)下列图像中,与自由落体运动规律相符合的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2024高一上·浙江期中)如图所示,用手握住杯子使其在竖直方向静止。下列说法正确的是(  )
A.杯子受到的摩擦力方向竖直向下
B.手握的越紧,杯子受到的摩擦力就越大
C.手握的越紧,杯子和手之间的最大静摩擦力就越大
D.杯子保持静止是因为手对杯子的压力等于杯子的重力
5.(2024高一上·浙江期中)在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是(  )
A.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法
B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义采用了极限思维法
C.在实际生活中,研究物体运动时,忽略接触面摩擦阻力,把物体运动看成匀速直线运动,采用了理想模型的方法
D.在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
6.(2024高一上·浙江期中)一小车在平直的公路上运动的位移时间图像如图所示,则在下列四幅小车的速度时间图像中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2024高一上·浙江期中)2022年卡塔尔世界杯是第二十二届世界杯足球赛,如图所示,在某次比赛中,射门时足球接触门框的速度大小为30m/s,方向水平向右。设足球与门框作用的时间是0.01s,作用后反向弹回的速度大小为20m/s,关于足球与门框作用的过程,以下说法正确的是(  )
A.足球的速度变化量大小为10m/s,方向水平向左
B.足球的速度变化量大小为50m/s,方向水平向右
C.足球的加速度大小为5000m/s2,方向水平向左
D.足球的加速度大小为1000m/s2,方向水平向左
8.(2024高一上·浙江期中)一辆电动汽车在平直的公路上行驶,其位移与时间的比值随时间变化的图像为直线,如图所示,其中均已知,电动汽车运动的时间为,则下列说法正确的是(  )
A.电动汽车运动的最大速度为
B.电动汽车运动的最大速度为
C.电动汽车运动的距离为
D.电动汽车运动的距离为
9.(2024高一上·浙江期中)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时(  )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
10.(2024高一上·浙江期中)某同学利用频闪摄影探究自由落体运动,如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔闪光一次。若通过照片测量小球自由下落时的加速度,下列方法不可行的是(  )
A.利用,代入数据求小球的加速度
B.计算各点速度,做图像求图线斜率
C.计算各点速度,做图像求图线斜率
D.计算各点速度,做图像求图线斜率
11.(2024高一上·浙江期中)如图所示,物体在水平力、的作用下,静止在水平面上,若F2保持不变,当F1减小至10N时,物体受到的摩擦力(  )
A.增大至10N B.变为9N C.减小至6N D.减小至4N
12.(2024高一上·浙江期中)如图所示,轻质滑轮用细线悬挂在天花板上,质量分别为m,M的物块PQ用细线通过滑轮后连接在一起,物块P悬空,物块Q静止在水平地面上,连接物块Q部分的细线与水平方向的夹角。已知重力加速度为g,细线重力均不计,则下列说法中不正确的是(  )
A.细线对物块Q的拉力大小为mg
B.天花板受到的拉力大小为2mg
C.水平地面对物块Q的支持力大小为
D.水平地面对物块Q的摩擦力大小为
13.(2024高一上·浙江期中)抖空竹是国家级非物质文化遗产代表性项目,金华某校把它引入到体育校本课和大课间锻炼环节。如图所示,该同学保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是(  )
A.沿虚线a向左移动时,细线的拉力将减小
B.沿虚线b向上移动时,细线的拉力将减小
C.沿虚线c斜向上移动时,细线的拉力将减小
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力将增大
14.(2024高一上·浙江期中)如图为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则(  )
A.通过cd段的时间为
B.通过ce段的时间为
C.ae段的平均速度大于ce段的平均速度
D.ae段的平均速度等于b点的瞬时速度
15.(2024高一上·浙江期中)如图所示重100N的物体放在倾角为30°的粗糙斜面上,一根原长为10cm,劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面上底端,另一端与物体连接,设物体静止时弹簧长度为7cm,现用力F沿斜面上拉物体,而物体仍静止,若物体与斜面间的最大静摩擦力为35N,则力F的可能值是(  )
A.15N B.50N C.85N D.100N
16.(2024高一上·浙江期中)如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个质量已知且相等的钩码做“探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。
(1)在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持   状态。
(2)通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此可得该弹簧的原长   cm,劲度系数   。
17.(2024高一上·浙江期中)某实验小组探究“两个互成角度的力的合成规律”,操作如下:
(1)首先进行如下操作:
①如图甲,两细绳套系在橡皮条的一端,另一端固定在水平木板,橡皮条的原长为;
②如图乙,用手通过两个弹簧测力计拉橡皮条。橡皮条和细绳套的连接点在拉力的共同作用下,位于O点,橡皮条伸长;
③撤去,改用一个力单独拉住其中一根细绳套,仍使其位于O点,如图丙。
同学们发现,力单独作用与共同作用的效果是一样的,所以等于的合力。本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)然后实验小组探究了合力与分力的关系,某个弹簧测力计指针位置如图戊所示,其读数为   。
(3)若是以为邻边构成的平行四边形的对角线,一定沿方向的是   (填或者)。
(4)若在图乙中,夹角大于,现保持O点位置不变,拉力方向不变,增大与的夹角,将缓慢转至水平方向的过程中,两弹簧秤示数大小变化为______。
A.一直增大,一直增大 B.先减小后增大,一直增大
C.一直增大,一直减小 D.一直增大,先减小后增大
18.(2024高一上·浙江期中)实验小组的同学用图所示的实验装置研究一些物理规律。部分实验步骤如下:
a.安装好实验器材。接通电源,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点0当作计时起点。相邻两计数点间有四个点未画出,选取计数点如图中所示;
c.测出0点到各点的距离。
(1)在选用仪器和器材时,若用该实验装置“研究小车速度随时间变化的规律”,则要用到的有   ;
A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺
D.秒表 E.天平(含砝码)
(2)若用该实验装置“研究小车速度随时间变化的规律”。测出如图纸带中0点到各点的距离分别为。
(3)由测出的纸带信息可以计算出,打下点时,小车的速度   。(保留两位有效数字)
(4)各点速度对应的坐标点已在如图坐标系中标出,并作出图线。通过观察图像,实验小组的同学判断小车做匀变速直线运动。根据如图中信息,可以计算出小车的加速度   。(保留两位有效数字)
19.(2024高一上·浙江期中)如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形,若测得绳子与水平面的夹角为60°,已知气球受到空气的浮力为N,忽略氢气球的重力。
(1)画出气球受到的所有力的示意图;
(2)利用正交分解的方法,求:①氢气球受到的水平风力多大?②绳子对氢气球的拉力多大?
20.(2024高一上·浙江期中)某同学发现教室里的磁性黑板擦可吸附在小黑板上。为了研究磁性黑板擦与小黑板之间的作用力,他将磁性黑板擦吸附在小黑板上,完成如下操作。已知磁性黑板擦的质量,与小黑板之间的动摩擦因数,重力加速度,,。
(1)当磁性黑板擦静止在竖直小黑板上时(如图甲),求磁性黑板擦对小黑板的摩擦力:
(2)用竖直向上的的力拉着磁性黑板擦,恰能沿着小黑板竖直向上做匀速运动(如图乙),求磁性黑板擦与小黑板之间的吸引力大小;
(3)将小黑板倾斜放置,使小黑板与水平面之间的夹角,磁性黑板擦在平行于小黑板面的拉力的作用下沿着小黑板面向上匀速运动(如图丙),求的大小。
21.(2024高一上·浙江期中)我国某国产飞机在某次试飞结束后着陆,着陆过程中做匀减速直线运动,加速度大小为,飞机着陆后的前内位移为,方向向东。已知第内飞机未停下来,求:
(1)着陆后第末的速度的大小;
(2)着陆后内的位移大小和平均速度的大小;
(3)飞机停止运动前最后内的位移大小。
22.(2024高一上·浙江期中)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设收费岛总长度,两辆汽车同时以相同的速度经过距收费岛口处的减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行:乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】速度与速率
【解析】【解答】由于 ,则描述物体位置变化快慢的是速度。
故答案为:A。
【分析】速度描述物体位置变化的快慢。
2.【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】A.物体能否作为质点主要所研究的问题,宇航员出舱,研究宇航员在太空行走的姿态时,宇航员的形状与大小对行走的姿势有影响,宇航员不能看为质点,A错误;
B.物体能否作为质点主要所研究的问题,神舟十四号载人飞船与“天和”核心舱快速对接的过程,飞船与核心舱的形状与大小对对接过程有影响,飞船与核心舱不能看为质点,B错误;
C.物体能否作为质点主要所研究的问题,研究神舟十四号载人飞船绕地球一圈的时间时,由于飞船大小远远小于飞船到地球的间距,此时飞船的形状与大小对运动的轨迹没有影响,飞船能够看为质点,C正确;
D.物体能否作为质点主要所研究的问题,利用机械臂抬升、旋转全景相机的工作过程,机械臂与相机的形状与大小对工作过程有影响,机械臂与相机不能看为质点,D错误。
故选C。
【分析】物体能否作为质点主要看本身的形状和大小对所研究的问题有无影响。
3.【答案】B
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.物体做自由落体运动,由于物体只受到重力所以加速度是恒定不变的g,则选项A错误;
B.根据速度公式有
即v-t图像是过原点倾斜的直线,则选项B正确;
CD.根据位移公式有
可知x-t2是过原点的倾斜直线;x-t图像是抛物线,则选项CD错误。
故选B。
【分析】物体做自由落体运动,则加速度保持不变;根据速度公式可以判别速度和时间的关系,利用位移公式可以判别位移与时间的关系。
4.【答案】C
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.由于杯子处于静止,根据二力平衡可知杯子受到的摩擦力与重力等大反向,所以杯子受到的摩擦力方向竖直向上,故A错误;
B.由于杯子处于静止,根据二力平衡可知,杯子受到的摩擦力始终与杯子受到的重力等大反向,与手的握力大小无关,故B错误;
C.根据静摩擦力的特点可知,手握的越紧,手对杯子的压力就越大,由于最大静摩擦力与压力成正比所杯子和手之间的最大静摩擦力就越大,故C正确;
D.杯子保持静止是因为手对杯子的摩擦力与杯子的重力等大反向,所以合力等于0,故D错误。
故选C。
【分析】根据平衡条件可以判别摩擦力的大小及方向;利用平衡条件可以判别重力和摩擦力等大反向;压力与最大静摩擦力成正比。
5.【答案】A
【知识点】极限法;微元法;理想模型法
【解析】【解答】A.在分析研究问题时,在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体采用了理想模型的方法,选项A错误,符合题意;
B.根据速度定义式
当非常非常小时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,利用平均速度定义瞬时速度的方法使用了极限思维法,选项B正确,不符合题意;
C.在实际生活中,忽略接触面摩擦阻力,把物体运动看成匀速直线运动,采用了理想模型的方法,选项C正确,不符合题意;
D.在推导匀变速运动位移公式时,对运动的时间进行分割,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,选项D正确,不符合题意。
故选A。
【分析】质点的引入使用了理想模型法;利用平均速度定义瞬时速度使用了极限思想;忽略摩擦力,把物体的运动看成匀速直线运动使用了理想模型法;推导匀变速直线运动的位移大小使用了微元法。
6.【答案】B
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】位移时间图像切线的斜率表示速度,根据图像斜率的绝对值可以判别速度的大小变化,利用斜率的符号可以判别速度的方向,则由图可知,0~t1时间内,小车的速度减小,t1~t2,小车的速度反向增大。
故选B。
【分析】在位移时间图像中,根据图像斜率可以判别速度的大小及方向。
7.【答案】C
【知识点】加速度
【解析】【解答】AB.依题意,取水平向右为正方向,根据初末速度则足球速度的变化量为
负号表示方向水平向左,故AB错误;
CD.根据加速度的定义式可以得出足球的加速度为
负号表示方向水平向左,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】利用初末速度可以求出速度变化量的大小,利用加速度的定义式可以求出加速度的大小及方向。
8.【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】根据匀变速直线运动的位移公式有
可得
根据图像可以得出汽车的初速度为0,加速度

电动汽车运动的时间为,根据速度公式则最大速度
根据位移公式则电动汽车运动的距离为
故选C。
【分析】利用匀变速直线运动的位移公式结合图像可以求出初速度和加速度的大小,结合速度公式可以求出最大速度的大小,结合位移公式可以求出汽车运动的距离。
9.【答案】D
【知识点】牛顿第三定律;牛顿第二定律
【解析】【解答】A.小车加速向左运动,由于合力方向向左,则水平方向受到牵引力和阻力的作用,竖直方向受到自身的重力和长木板对小车的支持力,A错误;
B.木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据力的合成可以得出合力方向一定不在水平方向,B错误;
CD.根据牛顿第三定律可以得出木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错误,D正确。
故选D。
【分析】小车受到水平方向受到牵引力和阻力的作用,竖直方向受到自身的重力和长木板对小车的支持力;根据力的合成可以得出合力的方向;利用牛顿第三定律可以得出木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力。
10.【答案】C
【知识点】自由落体运动;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.已知相邻相同时间的位移,根据邻差公式
代入数据可求小球的加速度,故A方法可行,不符合题意;
B.因为v-t图像的斜率表示运动物体的加速度,根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,做v-t图像求图线斜率,即可得到小球下落的加速度,故B方法可行,不符合题意;
C.根据速度—位移公式可以知道,做自由落体运动的小球下落的速度与下落的高度之间的关系为
根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,但是v-h图像的斜率不能求出小球下落的加速度,故C方法不可行,符合题意;
D.根据速度—位移公式可以知道,做自由落体运动的小球下落的速度与下落的高度之间的关系为
根据平均速度公式可以计算B、C、D、E各点速度,所以做出图像时,其图像的斜率为当地的重力加速度g,则可以得到小球下落的加速度大小,故D方法可行,不符合题意。
故选C。
【分析】利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小,结合表达式及图像斜率看看能否求出加速度的大小;利用逐差法可以求出小球加速度的大小。
11.【答案】D
【知识点】静摩擦力;共点力的平衡
【解析】【解答】已知物体在水平方向上受到两个力的作用,根据力的合成可以得出合力大小为9N方向向右,由于物体处于静止,根据平衡方程可以得出物体受到的静摩擦力为
物体的最大静摩擦力为至少为9N,当F1减小至10N时,根据力的合成可以得出:F1与F2的合力为
说明物体仍保持静止,则当F1减小至10N时,根据平衡方程可以得出:物体受到的摩擦力
故选D。
【分析】根据力的合成结合平衡方程可以求出最初物体受到的静摩擦力大小,结合水平力的变化及力的合成可以求出合力的大小,与静摩擦力对比可以判别物体处于静止,根据平衡方程可以求出物体受到的摩擦力的大小。
12.【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.对P受力分析可知,根据P的平衡条件可以得出:细线对P的拉力为mg,可知细线对物块Q的拉力大小为
选项A正确,不符合题意;
B.对滑轮受力分析可知,根据力的合成及平衡条件可以得出:天花板受到的拉力大小为
选项B错误,符合题意;
C.物块Q处于静止,根据竖直方向的平衡方程有:水平地面对物块Q的支持力大小为
选项C正确,不符合题意;
D.根据物块Q的平衡方程可以得出水平地面对物块Q的摩擦力大小为
选项D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】利用物块P的平衡方程可以求出绳子拉力的大小,利用力的合成可以求出天花板受到的拉力大小;利用物块Q的平衡方程可以求出地面对物块Q的支持力和摩擦力的大小。
13.【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.对空竹受力分析,根据空竹的平衡方程有
沿虚线a向左移动时,θ角减小,根据平衡方程可以得出细线的拉力将减小,选项A正确;
B.沿虚线b向上移动时,AB两点间距不变,绳长不变,可知细线与竖直方向的夹角θ不变,根据平衡方程可以得出细线的拉力不变,选项B错误;
C.沿虚线c斜向上移动时,夹角θ不变,根据平衡方程可以得出细线的拉力将不变,选项C错误;
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力与重力等大反向,根据二力平衡的条件可知合力不变,选项D错误。
故选A。
【分析】利用空竹的平衡方程结合角度的变化可以判别细绳拉力的大小变化;利用二力平衡结合重力的大小可以判别合力大小不变。
14.【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】AB.汽车做初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式可以得出:
可知通过cd段的时间为
通过ce段的时间为
选项A错误B正确;
C.汽车做匀加速运动,速度逐渐增加,根据初末速度的大小可以得出ae段的平均速度小于ce段的平均速度,选项C错误;
D.根据运动时间可以得出:b点是ae段位移的中间时刻,则ae段的平均速度等于b点的瞬时速度,选项D正确。
故选BD。
【分析】根据位移公式可以求出运动时间的比值;利用初末速度的大小可以比较平均速度的大小;利用平均速度可以判别中间时刻瞬时速度的大小。
15.【答案】A,B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】施加拉力前,受力如图
物体受到四个力的作用而平衡:重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,根据胡克定律有
根据物体的平衡方程可以得出
方向沿斜面向上。施加拉力F后,物体仍然静止,且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,根据平衡方程有

摩擦力f随着F增大而减小,当时,,
若,摩擦力沿斜面向下,因为物体没有滑动,根据平衡方程有
代入数据可得
所以拉力在0~55N之间,选项AB正确,CD错误。
故选AB。
【分析】利用施加拉力前的平衡方程可以求出摩擦力的大小,结合施加拉力后的平衡方程可以求出拉力的大小范围。
16.【答案】(1)竖直
(2)1.5;200
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)为了测量弹簧在钩码重力作用下的伸长量,则在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,与弹簧平行。
(2)由乙图可知,当根据图像横截距的大小可以得出弹簧长度为1.5cm,即弹簧原长为1.5cm。
根据图像斜率可以得出弹簧的劲度系数为
【分析】(1)则在固定刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态,与弹簧平行;
(2)利用图像横截距的大小可以求出弹簧原长的大小;根据图像斜率可以求出弹簧劲度系数的大小。
17.【答案】(1)B
(2)3.14
(3)F
(4)A
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)实验中一个弹簧测力计拉动橡皮筋与两个弹簧测力计拉动橡皮筋的效果相同,则本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B;
(2)已知弹簧测力计最小刻度0.1N,根据图示刻度尺的刻度可以得出指针读数为3.15N;
(3)是以为邻边构成的平行四边形的对角线,即是两个力根据平行四边形作出的合力的理论值;F是一个弹簧测力计拉动时的实验值,可知一定沿方向的是。
(4)保持F1、F2的合力不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F缓慢转至水平方向的过程中,如图所示
根据矢量三角形定则可知F1一直增大,F2一直增大。
故选A。
【分析】(1)实验中使用的方法为等效替代法;
(2)利用弹簧测力计的分度值可以得出对应的读数;
(3)利用平行四边形的对角线为理论合力,则利用图示可以找出实验合力,进而实验合力一定沿橡皮筋方向;
(4)利用矢量三角形定则可以判别两个分力的大小变化。
(1)本实验采用的科学方法是等效替代法,故选B;
(2)弹簧测力计最小刻度0.1N,则指针读数为3.15N;
(3)是以为邻边构成的平行四边形的对角线,即是两个力合力的理论值;F是实验值,可知一定沿方向的是。
(4)若在图乙中,F1、F2夹角大于90°,现保持O点位置不变,则F1、F2的合力不变,拉力F2方向不变,增大F1与F2的夹角,将F缓慢转至水平方向的过程中,如图所示
可知F1一直增大,F2一直增大。
故选A。
18.【答案】AC;0.53;0.44
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律;瞬时速度;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】(1)实验中利用打点计时器测量时间则需要电压合适的交流电源,实验处理纸带则需要刻度尺,故选AC;
(3)已知打点周期为0.02s,由于相邻两计数点间有四个点未画出,可知
打下点时,根据平均速度公式可以得出小车的速度为
(4)根据图像斜率可以得出小车的加速度
【分析】(1)实验需要交流电源和刻度尺;
(3)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;
(4)利用图像斜率可以求出加速度的大小。
19.【答案】解:(1)如下图所示
(2)正交分解得
代入数据联立解得
【知识点】力的分解;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)根据气球的平衡条件可以画出气球的受力情况;
(2)气球处于静止,根据平衡方程可以求出风力和绳子拉力的大小。
20.【答案】解:(1)当磁性黑板擦静止在竖直小黑板上时,根据受力平衡可得磁性黑板擦对小黑板的摩擦力大小为
方向竖直向上。
(2)黑板擦恰能沿着小黑板竖直向上做匀速运动,根据受力平衡可得

联立解得磁性黑板擦与小黑板之间的吸引力大小为
(3)黑板擦沿着小黑板面向上匀速运动,根据受力平衡可得

联立解得
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)当黑板擦静止时,利用平衡方程可以求出静摩擦力的大小及方向;
(2)当黑板擦做匀速直线运动时,利用平衡方程结合滑动摩擦力的大小可以求出吸引力的大小;
(3)当黑板擦做匀速直线运动时,利用平衡方程可以求出吸引力的大小。
21.【答案】(1)解:飞机着陆后的前内位移为,则根据
解得
则飞机停下来的时间
着陆后第末的速度的大小
(2)解:着陆后飞机已经停止,则15s内的位移大小等于12.5s内的位移,则
平均速度的大小
(3)解:由逆向思维可知,飞机停止运动前最后内的位移大小
【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)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出初速度的大小,结合速度公式可以求出减速的时间,结合速度公式可以求出末速度的大小;
(2)飞机做匀减速直线运动,利用位移公式可以求出减速的位移大小,结合运动的时间可以求出平均速度的大小;
(3)飞机逆运动为匀加速直线运动,利用位移公式可以求出最后3s内位移的大小。
(1)飞机着陆后的前内位移为,则根据
解得
v0=75m/s
则飞机停下来的时间
着陆后第末的速度的大小
(2)着陆后飞机已经停止,则15s内的位移大小等于12.5s内的位移,则
平均速度的大小
(3)由逆向思维可知,飞机停止运动前最后内的位移大小
22.【答案】解:(1)由题意可知

乙车减速过程中,根据匀变速直线运动的规律,有
可得乙车减速时的加速度大小为
甲车减速度到所用时间,则有
该段时间内甲车的位移为
接下来做匀速运动,所用时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙减速的时间为
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差
(2)乙车与甲车速度相等时两车相距最远。乙车通过中心线后加速的时间为
乙车加速的距离为
甲车加速的时间为
甲车加速的距离为
接下来甲匀速的时间为
甲车匀速的位移为
因此,两车最远距离为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)乙车做匀减速直线运动,利用速度位移公式可以求出减速加速度的大小,甲车做减速运动时,利用速度公式可以求出减速的时间,结合位移公式可以求出甲车减速的位移大小,结合匀速运动的位移公式可以求出甲车运动的时间,利用速度公式可以求出乙车减速的时间,结合运动的总时间可以求出时间的差值;
(2)当两车速度相等时,利用速度公式可以求出乙车加速的时间,结合速度公式可以求出甲车加速的时间,结合速度位移公式可以求出甲车加速的位移,结合位移公式可以求出两车之间最大的距离。
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