【精品解析】广东省广州市执信中学2025-2026学年高一上学期期中测试物理试卷

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名称 【精品解析】广东省广州市执信中学2025-2026学年高一上学期期中测试物理试卷
格式 zip
文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-12-24 00:00:00

文档简介

广东省广州市执信中学2025-2026学年高一上学期期中测试物理试卷
1.(2025高一上·越秀期中)下列几种情景,分析和判断正确的是(  )
A.点火即将升空的长征十一号运载火箭,因为还未运动,所以加速度一定为零
B.广州大道上直线行驶的轿车为避免事故紧急刹车,速度减小越快,加速度也就越大
C.高速行驶的复兴号列车,因为速度很大,所以加速度一定很大
D.谢震业在杭州亚运会100米决赛中起跑时,因为速度变化量很大,所以加速度也很大
2.(2025高一上·越秀期中)篮球比赛中的击地传球是指持球者在传球时,为躲防守队员防守而将球击地后传给队友,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.篮球对水平地面的弹力方向斜向下
B.水平地面对篮球的弹力方向斜向上
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的
D.篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生了形变而产生的
3.(2025高一上·越秀期中)如图所示,质量为的木块在质量为的长木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为,木块与木板间的动摩擦因数为,重力加速度为,木板一直静止,那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为(  )
A., B.,
C., D.,
4.(2025高一上·越秀期中)如图,某同学进行原地纵跳摸高训练。若静止站立(不起跳)摸高为1.80m,训练过程中,若下蹲使重心下降0.50m,发力跳起可摸到2.60m的高度。假设离地前重心视为匀加速运动,离地后做匀减速运动,忽略空气阻力,g取10m/s2,则(  )
A.从起跳到脚离地,位移随时间均匀变化
B.从起跳到最高点,重心位移为1.80m
C.在最高点时速度为零,则加速度为零
D.从开始起跳到达最高点的时间为0.65s
5.(2025高一上·越秀期中)如图,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员(  )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:1
C.加速与减速过程中平均速度之比为1:1
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1:4
6.(2025高一上·越秀期中)一同学将手机放置于手掌上,从静止开始向上加速直线运动,一小段时间后手掌突然停止不动,用v和s表示手机的速度和位置,不计空气阻力。手机从静止到落回手掌瞬间,其运动图像一定错误的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2025高一上·越秀期中)“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险,若司机也属于低头一族,出事概率则会剧增。若高速公路(可视为平直公路)同一车道上两小车的车速均为108km/h,车距为105m,前车由于车辆问题而紧急刹车,而后方车辆的司机由于低头看手机,4s后抬头才看到前车刹车,经过0.4s的应时间后也紧急刹车,假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.两车不会相撞,两车间的最小距离为12m
B.两车会相撞,相撞时前车车速为6m/s
C.两车会相撞,相撞时后车车速为18m/s
D.条件不足,不能判断两车是否相撞
8.(2025高一上·越秀期中)如图所示,是一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总从图示方向吹向小球P,P是质量为m的金属球,固定在一细长轻质刚性金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内摆动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F、刚性金属丝拉力T与角度θ的关系式正确的是(重力加速度为g)(  )
A.F=mgsinθ B.F=mgtanθ C.T=mgcosθ D.T=
9.(2025高一上·越秀期中)如图所示是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。已知频闪照相机的频闪周期为T。下列说法中正确的是(  )
A.不一定满足
B.羽毛下落到B点的速度大小为
C.苹果在C点的速度大小为
D.羽毛下落的加速度大小为
10.(2025高一上·越秀期中)如图所示,某飞机着陆时的速度,随后沿直线匀减速滑行到静止。从飞机着陆开始计时,该飞机在倒数第内的位移为,下列说法正确的是(  )
A.该飞机的加速度大小为
B.该飞机着陆后时的速度大小为
C.该飞机在跑道上滑行的时间为
D.该飞机在跑道上滑行的距离为
11.(2025高一上·越秀期中)如图所示,在水平地面上放一质量为1kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、,已知,,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,则:
(1)求木块受到的摩擦力大小;
(2)若将逆时针转,求此时木块受的摩擦力的大小;
(3)若将顺时针转,求此时木块受的摩擦力的大小。
12.(2025高一上·越秀期中)跳伞运动员做跳伞表演,从距离地面405m高处的飞机上开始跳下,先做不计空气阻力的自由落体运动,当自由下落180m时打开降落伞,降落伞打开后运动员立即做匀减速直线运动,跳伞运动员到达离地面1m高处时的速度大小为4m/s.()求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少?
(2)降落伞打开后,运动员的加速度大小是多少?
(3)离开飞机后,运动员经过多少时间才能到达地面?
13.(2025高一上·越秀期中)红绿灯的设置对指挥城市路口交通影响很大。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线平齐,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,由于人的反应时间和安全考虑每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行,而且有按倒计时显示的时间显示灯。假设此车道排队等待绿灯的车辆足够多,试回答关于此车道车辆运动的以下问题:
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头到达停止线;
(2)在本次绿灯亮时间内共多少辆汽车通过?
(3)若黄灯亮时未过线的第一辆车,在绿灯倒计时显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动(),结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车时(视为匀变速运动)汽车加速度的大小。并求此车停止瞬间其与第一个通过绿灯的汽车车尾的距离d。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A、点火瞬间火箭获得向上的推力,根据牛顿第二定律可以得出此时加速度不等于0,所以A错;B、刹车过程中速度减小得快,则加速度就比较大,所以B对;C、当列车以高速做匀速直线运动时,加速度等于0,所以C错;D、速度的变化量大小与加速度的大小无关,所以D错;正确答案为B
【分析】利用火箭受到向上的推力则加速度不等于0;加速度描述速度变化的快慢;速度的大小、速度变化量的大小与加速度的大小无关。
2.【答案】C
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】本题考查了物体的弹性形变和弹力等知识点,支持力是常见的弹力,其方向垂直于接触面并且指向被支持物。A.由于弹力的方向总是与接触面垂直,则篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,所以A错误;
B.水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,所以B错误;
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的,所以C正确;
D.篮球受到水平地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的,所以D错误;
故选C。
【分析】支持力的方向垂直于接触面指向被支持物体;地面对篮球的支持力和篮球对地面的压力是一对相互作用力,地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的;篮球受到地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的。
3.【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力,静摩擦力随外力的变化而变化,滑动摩擦力与正压力成正比。
木块m相对木板M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为
f1=μ2FN=μ2mg
力的作用是相互的,故木块对木板有向右的滑动摩擦力,故木板有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有
f2=f1
因而
f2=μ2mg
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】木块m相对木板M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到向左的静摩擦力。
4.【答案】D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A.从起跳到脚离地,重心视为匀加速运动,速度随时间均匀变化,但是位移不随时间均匀变化,故A错误;
B.在起跳点,下蹲重心比静止站立重心低0.5m, 发力跳起可摸到2.60m的高度, 静止站立(不起跳)摸高为1.80m, 在最高点,重心比静止站立重心高0.8m,则从起跳到最高点,重心位移为1.30m, 故B错误;
C.在最高点时速度为零,加速度为重力加速度,故C错误;
D.脚离开地面时的速度
离地前上升的时间
离地后上升的时间
从开始起跳到达最高点的时间
故D正确。
故选D。
【分析】由题可知,起跳到脚离地的过程是初速度为零的匀加速直线的运动,根据位移—时间公式求解;重心是物体所受重力的作用点;根据运动过程确定重心的位移;在最高点时,某同学只受重力作用,则加速度为重力加速度;运动员做竖直上抛运动,根据相应的运动学公式和运动过程解答即可。
5.【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据题意可得, , ,代入数据解得,,,,故A错误;
B.加速与减速过程的时间之比为,故B错误;
C.加速与减速过程中平均速度之比为,故C正确;
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、多过程匀变速运动分析
包括加速与减速两段,且衔接处速度最大,首末速度均为零。常用公式:
总位移 (利用平均速度)
2、时间、位移、加速度的关系
已知 时, ,而不是直接认为时间相等。
3、平均速度公式
匀变速直线运动的平均速度 ,初末速度对称时两段平均速度相等。
4、位移比与时间比的关系
(当 时)。
二、易错点
1、误以为“加速度大小之比为2:1,则时间之比为1:2”可以直接反推为1:1
错误推导: ,得 ,而不是相等。
有学生错误地认为加速与减速时间一样,因为“对称”,但这里只是速度对称(从0到再到0),加速度大小不同,时间不会对称。
2、最大速度的求解
常见错误:用 但未分段,错误假设全程匀加速或匀减速。
正确方法:通过 建立两段的联系,利用总时间和总位移列方程组。
3、位移比判断
易错为 或 (只有初速为零的匀加速才用 s∝t2)。
正确:利用 , 得 。
6.【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解答本题时,要明确v-t图像的斜率表示加速度,s-t图像的斜率表示速度,根据沙包的运动情况来分析图像斜率的变化情况。AB.手机离开手之前向上做加速运动,加速度是否恒定未知,故图像的斜率不变或者减小均有可能。离开手之后做竖直上抛运动,加速度恒定不变,故离开手之后图像斜率不变,由竖直上抛的对称性可知,手机回到手中的瞬间速度与离开手的瞬间速度大小相同,故AB可能正确,不符合题意;
C.图像的斜率为速度,因为手机离开手之前向上加速,速度不断变大,故图像斜率逐渐变大,C一定错误,符合题意;
D.由图像可知,手经历先向上加速,后向上减速,再向下加速的过程,与题中手机的运动过程可以吻合,故D图像可能正确,不符合题意。
故选C。
【分析】根据题意分析沙包的运动情况,判断加速度可能的变化情况,结合v-t图像的斜率表示加速度和s-t图像的斜率表示速度分析。
7.【答案】C
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】两车的初速度,结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
,则后车从开始到刹车到速度为0的位移,所以两车会相撞,相撞时前车已经停止,距后车减速到速度为0的位置相距,根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理,则相撞时后车的速度,解得,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】1、追及与相遇问题的多阶段分析
后车反应时间内做匀速运动,前车从某一时刻开始匀减速直到停止,需比较后车行驶位移与前车位移 + 初始间距,判断是否相撞
2、匀减速到零的运动规律
刹车到停止的时间 ,刹车到停止的位移 ,可将末速为零的匀减速看作反向初速为零的匀加速,便于计算
3、临界情况判断
若两车同速时恰好接触,则刚好不撞,若前车已停下,则需计算后车是否在前车停止前撞上
若相撞,则利用位移关系与时间关系求碰撞时刻速度
8.【答案】B,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】 本题考查了共点力平衡问题,基础题目。小球受三个力,应用合成法解答较简便。对小球受力分析,受重力、水平分力、绳子的拉力,如图
将风力和拉力合成,根据共点力平衡条件,有
故选BD。
【分析】对小球受力分析,根据共点力平衡条件解答。
9.【答案】A,D
【知识点】平均速度;自由落体运动
【解析】【解答】本题主要是考查了自由落体运动,解答本题要知道自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,满足匀变速直线运动的计算公式。
A.羽毛和苹果在真空中均作自由落体运动,而自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,若照片中A点为初始下落点,则根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,,若照片中A点不是初始下落点,则不满足,故A正确;
B.根据匀变速直线运动的规律,某段位移的平均速度等于发生该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度,则可知羽毛下落到B点时的速度大小为
故B错误;
C.若苹果是从A点开始做自由落体运动的,则可知苹果在C点的速度大小为
若苹果不是从A点开始做自由落体运动的,设A点的速度为,则可知苹果在C点的速度大小为
故C错误;
D.根据连续相等时间间隔内的位移差公式可得

解得

充分利用数据,可得加速度的平均值为
故D正确。
故选AD。
【分析】根据初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律进行解答。
10.【答案】A,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.把飞机的运动逆向看成由静止做加速度大小为的匀加速直线运动,根据位移公式则在内的位移为
根据位移公式则在内的位移为
根据题意有
联立解得加速度大小为
A正确;
B.根据速度公式可以得出该飞机着陆后时的速度大小为
B错误;
C.根据速度公式则该飞机在跑道上滑行的时间为
C正确;
D.根据位移公式则该飞机在跑道上滑行的距离为
D错误。
故选AC
【分析】利用飞机逆运动结合位移公式可以求出加速度的大小;利用速度公式可以求出速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小,利用速度公式可以求出运行的时间。
11.【答案】解:(1)根据题意可知,由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块受到的最大静摩擦力为
根据平四边形法则有,如图所示
F1、F2的合力大小为,则有,可得
即F1与F2的合力方向与的方向的夹角为,由于
则物体未被拉动,处于静止状态,则加速度为零,根据平衡条件可得物体受滑动摩擦力
方向与和的合力方向相反。
(2)若将图中F2逆时针转90°,如图所示
可得,F1与F2的合力大小为
方向与相同,由于
则物体未被拉动,处于静止状态,则加速度为零,根据平衡条件可得物体受滑动摩擦力
方向与方向相反。
(3)若将图中F2顺时针转90°,如图所示
可得,F1与F2的合力大小为
方向与方向相同,
物体被拉动,则物体受滑动摩擦力,方向与方向相反。
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【分析】一、考点
1、摩擦力方向的判断
静止时摩擦力方向与合力方向相反,平衡外力。滑动时摩擦力方向与相对运动趋势或运动方向相反,大小固定为 ,这里 N 不变(因为拉力水平,无竖直分量)。
2、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小
题设明确最大静摩擦力等于滑动摩擦力,因此一旦合力大于该值,即滑动。
3、力的合成与分解
必须准确计算水平面内合力,判断物体状态。
4、转动后力的方向处理
明确“相互垂直的两个拉力”初始方向,转动时根据题意确定新方向,合成求合力。
二、易错点
1、认为水平面拉力会影响正压力 N
本题拉力都在水平方向,N 始终为mg,很多学生会误以为拉力有竖直分量,导致算错 N。
2、摩擦力的方向判断
静止时,摩擦力与合力等大反向;滑动时,与速度方向(运动趋势方向)相反。计算滑动摩擦力时不随外力变化(只要压力不变)。
3、混淆“转动”前后方向
要明确初始 F1 与 F2 的方向关系,若初始 F1 向东、F2 向北,则逆时针转 90° 的 F2 变成向西(不是向南),学生易画错导致合力计算错误。
4、状态判断错误
先比较合力与最大静摩擦力,才能确定静止还是滑动,不能直接假设静止来求摩擦力。
12.【答案】解:(1)由自由落体运动公式可得
(2)由速度位移公式得
加速度大小是
(3)自由落体的时间为
匀减速到4m/s的时间为
从4m/s减速到零所用的时间为
从4m/s减速到零时运动的位移为
此时刚好到地面,所以总时间为
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】一、核心考点
1、多阶段匀变速运动
本题包含两个阶段:自由落体运动(加速度 g ),匀减速运动(加速度方向向上)
需要分别用匀变速运动公式列方程,注意位移、速度、加速度的矢量方向。
2、速度—位移公式的应用
已知位移和初末速度求加速度时,常用 。
注意符号:减速阶段a 为负值,但求大小时取绝对值。
3、分段时间计算与总时间
各段时间各自求,最后相加。自由落体时间用 或 ,减速阶段时间用 ,注意这里加速度a 代入负值。
4、减速到零再反向?
注意本题中运动员以 4 m/s 速度着地,不是零。所以第二阶段末速度是 4 m/s,不是零。因此计算时间时不可直接套用“减速到停”的公式。
二、易错点分析
1. 数据统一与单位
题中高度是 405 m,自由落体段 180 m,第二阶段位移应为
错!第二阶段末位置在“离地面 1 m 高处”,所以第二阶段位移应该是:
,如果直接用 会得到错误结果。
2. 打开降落伞时的速度计算
自由落体阶段:,不少学生会用 计算,但题给一般 。
3. 第二阶段的加速度计算符号
第二阶段:初速 ,末速 ,位移 ,用公式:
常见错误:学生用 时,若a 表示加速度大小则用正数,但若用运动学公式必须统一符号规则。
13.【答案】解:(1)在绿灯亮后,第3辆车等待时间为
设第3辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动,所用时间为,则有
解得
由于
则绿灯亮后,停止线后第3辆车车头到达停止线所用时间为
(2)设在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第辆车;则其等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
则该车匀速运动到停止线所用时间为
为了该车能通过路口,则有
可得
解得
则在本次绿灯亮时间内有辆汽车通过。
(3)由(2)问分析可知,黄灯亮时未过线的第一辆车车是第辆汽车;第辆汽车启动时离停车线的距离为
该车等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
在绿灯倒计时显示灯刚亮出“3”时开始刹车,则该车匀速行驶的时间为
可知该车速度刚达到最大值时,马上接着刹车,此时该车离停车线距离为
结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,则有
解得
该车刹车所用时间为
可知此过程第一个通过绿灯的汽车行驶的时间为
第一辆汽车从启动加速到最大速度所用时间为
第一辆汽车从启动加速到最大速度通过的位移为
第一辆汽车匀速通过的位移
则第辆汽车停止瞬间与第一个通过绿灯的汽车车尾的距离为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】一、核心考点
1、多车队列运动建模
每辆车启动比前一辆车延后 时间,每辆车先匀加速到最大速度 ,然后匀速。
要考虑每辆车的等待时间(与前车启动的时间差)和车距 。
2、运动学分段计算
匀加速段:位移 , ,加速时间 ,加速位移 ,匀速段:用总位移减去 得到匀速段位移,再求匀速段时间。
3、绿灯时间窗口判断能通过几辆车
对第n 辆车,从绿灯亮到该车头到达停止线的时间必须 ≤ 绿灯时间 才能通过停止线(黄灯可通行条件是车头已过线)。
这里还要注意黄灯时车头过线就可以继续通过,所以最后要判断在 内能过几辆车,但本题(2)问明确是 本次绿灯亮时间内 通过,因此只考虑 内车头到达停止线的车辆。
刹车过程的逆向处理,在倒计时显示“3”时开始刹车,初速度为 (题中隐含此时已达最大速度),匀减速到停止时车头与停止线对齐,利用 求加速度大小。
然后计算此时第一辆车的位置,求两者车尾与停止线后车的车头距离d。
二、常见整体易错
1、初始位置计算错误:认为第 k 辆车初始车头位置是 ,容易忽略第一辆车头在停止线。
2、加速阶段判断:每辆车不一定在到达停止线前能加到 vm ,需要比较 与初始距停止线距离。
3、通过的含义:黄灯时车头已过线可继续通过,因此若问“本次绿灯期间通过”,只算车头在绿灯时间内到达停止线的车辆;若问“一次绿灯周期通过”,要算黄灯结束前能完全通过路口的车辆,情况不同。
4、单位与数字计算:本题数字较多,中间结果四舍五入易导致最终答案偏差。
5、刹车情景的时间定位:倒计时显示“3”与绿灯剩余时间的关系要理解正确,否则刹车初位置算错。
1 / 1广东省广州市执信中学2025-2026学年高一上学期期中测试物理试卷
1.(2025高一上·越秀期中)下列几种情景,分析和判断正确的是(  )
A.点火即将升空的长征十一号运载火箭,因为还未运动,所以加速度一定为零
B.广州大道上直线行驶的轿车为避免事故紧急刹车,速度减小越快,加速度也就越大
C.高速行驶的复兴号列车,因为速度很大,所以加速度一定很大
D.谢震业在杭州亚运会100米决赛中起跑时,因为速度变化量很大,所以加速度也很大
【答案】B
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】A、点火瞬间火箭获得向上的推力,根据牛顿第二定律可以得出此时加速度不等于0,所以A错;B、刹车过程中速度减小得快,则加速度就比较大,所以B对;C、当列车以高速做匀速直线运动时,加速度等于0,所以C错;D、速度的变化量大小与加速度的大小无关,所以D错;正确答案为B
【分析】利用火箭受到向上的推力则加速度不等于0;加速度描述速度变化的快慢;速度的大小、速度变化量的大小与加速度的大小无关。
2.(2025高一上·越秀期中)篮球比赛中的击地传球是指持球者在传球时,为躲防守队员防守而将球击地后传给队友,如图所示,下列说法正确的是(  )
A.篮球对水平地面的弹力方向斜向下
B.水平地面对篮球的弹力方向斜向上
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的
D.篮球受到水平地面的支持力是由于篮球发生了形变而产生的
【答案】C
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】本题考查了物体的弹性形变和弹力等知识点,支持力是常见的弹力,其方向垂直于接触面并且指向被支持物。A.由于弹力的方向总是与接触面垂直,则篮球对水平地面的弹力方向竖直向下,所以A错误;
B.水平地面对篮球的弹力方向竖直向上,所以B错误;
C.水平地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的,所以C正确;
D.篮球受到水平地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的,所以D错误;
故选C。
【分析】支持力的方向垂直于接触面指向被支持物体;地面对篮球的支持力和篮球对地面的压力是一对相互作用力,地面受到的压力是由于篮球发生了形变而产生的;篮球受到地面的支持力是由于地面发生了形变而产生的。
3.(2025高一上·越秀期中)如图所示,质量为的木块在质量为的长木板上滑行,木板与地面间的动摩擦因数为,木块与木板间的动摩擦因数为,重力加速度为,木板一直静止,那么木块与木板间、木板与地面间的摩擦力大小分别为(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力,静摩擦力随外力的变化而变化,滑动摩擦力与正压力成正比。
木块m相对木板M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为
f1=μ2FN=μ2mg
力的作用是相互的,故木块对木板有向右的滑动摩擦力,故木板有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有
f2=f1
因而
f2=μ2mg
故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】木块m相对木板M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到向左的静摩擦力。
4.(2025高一上·越秀期中)如图,某同学进行原地纵跳摸高训练。若静止站立(不起跳)摸高为1.80m,训练过程中,若下蹲使重心下降0.50m,发力跳起可摸到2.60m的高度。假设离地前重心视为匀加速运动,离地后做匀减速运动,忽略空气阻力,g取10m/s2,则(  )
A.从起跳到脚离地,位移随时间均匀变化
B.从起跳到最高点,重心位移为1.80m
C.在最高点时速度为零,则加速度为零
D.从开始起跳到达最高点的时间为0.65s
【答案】D
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A.从起跳到脚离地,重心视为匀加速运动,速度随时间均匀变化,但是位移不随时间均匀变化,故A错误;
B.在起跳点,下蹲重心比静止站立重心低0.5m, 发力跳起可摸到2.60m的高度, 静止站立(不起跳)摸高为1.80m, 在最高点,重心比静止站立重心高0.8m,则从起跳到最高点,重心位移为1.30m, 故B错误;
C.在最高点时速度为零,加速度为重力加速度,故C错误;
D.脚离开地面时的速度
离地前上升的时间
离地后上升的时间
从开始起跳到达最高点的时间
故D正确。
故选D。
【分析】由题可知,起跳到脚离地的过程是初速度为零的匀加速直线的运动,根据位移—时间公式求解;重心是物体所受重力的作用点;根据运动过程确定重心的位移;在最高点时,某同学只受重力作用,则加速度为重力加速度;运动员做竖直上抛运动,根据相应的运动学公式和运动过程解答即可。
5.(2025高一上·越秀期中)如图,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管向下滑,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员(  )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:1
C.加速与减速过程中平均速度之比为1:1
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1:4
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.根据题意可得, , ,代入数据解得,,,,故A错误;
B.加速与减速过程的时间之比为,故B错误;
C.加速与减速过程中平均速度之比为,故C正确;
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、多过程匀变速运动分析
包括加速与减速两段,且衔接处速度最大,首末速度均为零。常用公式:
总位移 (利用平均速度)
2、时间、位移、加速度的关系
已知 时, ,而不是直接认为时间相等。
3、平均速度公式
匀变速直线运动的平均速度 ,初末速度对称时两段平均速度相等。
4、位移比与时间比的关系
(当 时)。
二、易错点
1、误以为“加速度大小之比为2:1,则时间之比为1:2”可以直接反推为1:1
错误推导: ,得 ,而不是相等。
有学生错误地认为加速与减速时间一样,因为“对称”,但这里只是速度对称(从0到再到0),加速度大小不同,时间不会对称。
2、最大速度的求解
常见错误:用 但未分段,错误假设全程匀加速或匀减速。
正确方法:通过 建立两段的联系,利用总时间和总位移列方程组。
3、位移比判断
易错为 或 (只有初速为零的匀加速才用 s∝t2)。
正确:利用 , 得 。
6.(2025高一上·越秀期中)一同学将手机放置于手掌上,从静止开始向上加速直线运动,一小段时间后手掌突然停止不动,用v和s表示手机的速度和位置,不计空气阻力。手机从静止到落回手掌瞬间,其运动图像一定错误的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】解答本题时,要明确v-t图像的斜率表示加速度,s-t图像的斜率表示速度,根据沙包的运动情况来分析图像斜率的变化情况。AB.手机离开手之前向上做加速运动,加速度是否恒定未知,故图像的斜率不变或者减小均有可能。离开手之后做竖直上抛运动,加速度恒定不变,故离开手之后图像斜率不变,由竖直上抛的对称性可知,手机回到手中的瞬间速度与离开手的瞬间速度大小相同,故AB可能正确,不符合题意;
C.图像的斜率为速度,因为手机离开手之前向上加速,速度不断变大,故图像斜率逐渐变大,C一定错误,符合题意;
D.由图像可知,手经历先向上加速,后向上减速,再向下加速的过程,与题中手机的运动过程可以吻合,故D图像可能正确,不符合题意。
故选C。
【分析】根据题意分析沙包的运动情况,判断加速度可能的变化情况,结合v-t图像的斜率表示加速度和s-t图像的斜率表示速度分析。
7.(2025高一上·越秀期中)“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险,若司机也属于低头一族,出事概率则会剧增。若高速公路(可视为平直公路)同一车道上两小车的车速均为108km/h,车距为105m,前车由于车辆问题而紧急刹车,而后方车辆的司机由于低头看手机,4s后抬头才看到前车刹车,经过0.4s的应时间后也紧急刹车,假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.两车不会相撞,两车间的最小距离为12m
B.两车会相撞,相撞时前车车速为6m/s
C.两车会相撞,相撞时后车车速为18m/s
D.条件不足,不能判断两车是否相撞
【答案】C
【知识点】追及相遇问题
【解析】【解答】两车的初速度,结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移
,则后车从开始到刹车到速度为0的位移,所以两车会相撞,相撞时前车已经停止,距后车减速到速度为0的位置相距,根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理,则相撞时后车的速度,解得,故C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】1、追及与相遇问题的多阶段分析
后车反应时间内做匀速运动,前车从某一时刻开始匀减速直到停止,需比较后车行驶位移与前车位移 + 初始间距,判断是否相撞
2、匀减速到零的运动规律
刹车到停止的时间 ,刹车到停止的位移 ,可将末速为零的匀减速看作反向初速为零的匀加速,便于计算
3、临界情况判断
若两车同速时恰好接触,则刚好不撞,若前车已停下,则需计算后车是否在前车停止前撞上
若相撞,则利用位移关系与时间关系求碰撞时刻速度
8.(2025高一上·越秀期中)如图所示,是一种测定风作用力的仪器的原理图,它能自动随着风的转向而转向,使风总从图示方向吹向小球P,P是质量为m的金属球,固定在一细长轻质刚性金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内摆动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ,角θ大小与风力大小有关,下列关于风力F、刚性金属丝拉力T与角度θ的关系式正确的是(重力加速度为g)(  )
A.F=mgsinθ B.F=mgtanθ C.T=mgcosθ D.T=
【答案】B,D
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】 本题考查了共点力平衡问题,基础题目。小球受三个力,应用合成法解答较简便。对小球受力分析,受重力、水平分力、绳子的拉力,如图
将风力和拉力合成,根据共点力平衡条件,有
故选BD。
【分析】对小球受力分析,根据共点力平衡条件解答。
9.(2025高一上·越秀期中)如图所示是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。已知频闪照相机的频闪周期为T。下列说法中正确的是(  )
A.不一定满足
B.羽毛下落到B点的速度大小为
C.苹果在C点的速度大小为
D.羽毛下落的加速度大小为
【答案】A,D
【知识点】平均速度;自由落体运动
【解析】【解答】本题主要是考查了自由落体运动,解答本题要知道自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,满足匀变速直线运动的计算公式。
A.羽毛和苹果在真空中均作自由落体运动,而自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,若照片中A点为初始下落点,则根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,,若照片中A点不是初始下落点,则不满足,故A正确;
B.根据匀变速直线运动的规律,某段位移的平均速度等于发生该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度,则可知羽毛下落到B点时的速度大小为
故B错误;
C.若苹果是从A点开始做自由落体运动的,则可知苹果在C点的速度大小为
若苹果不是从A点开始做自由落体运动的,设A点的速度为,则可知苹果在C点的速度大小为
故C错误;
D.根据连续相等时间间隔内的位移差公式可得

解得

充分利用数据,可得加速度的平均值为
故D正确。
故选AD。
【分析】根据初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动的规律进行解答。
10.(2025高一上·越秀期中)如图所示,某飞机着陆时的速度,随后沿直线匀减速滑行到静止。从飞机着陆开始计时,该飞机在倒数第内的位移为,下列说法正确的是(  )
A.该飞机的加速度大小为
B.该飞机着陆后时的速度大小为
C.该飞机在跑道上滑行的时间为
D.该飞机在跑道上滑行的距离为
【答案】A,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.把飞机的运动逆向看成由静止做加速度大小为的匀加速直线运动,根据位移公式则在内的位移为
根据位移公式则在内的位移为
根据题意有
联立解得加速度大小为
A正确;
B.根据速度公式可以得出该飞机着陆后时的速度大小为
B错误;
C.根据速度公式则该飞机在跑道上滑行的时间为
C正确;
D.根据位移公式则该飞机在跑道上滑行的距离为
D错误。
故选AC
【分析】利用飞机逆运动结合位移公式可以求出加速度的大小;利用速度公式可以求出速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小,利用速度公式可以求出运行的时间。
11.(2025高一上·越秀期中)如图所示,在水平地面上放一质量为1kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力、,已知,,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,则:
(1)求木块受到的摩擦力大小;
(2)若将逆时针转,求此时木块受的摩擦力的大小;
(3)若将顺时针转,求此时木块受的摩擦力的大小。
【答案】解:(1)根据题意可知,由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块受到的最大静摩擦力为
根据平四边形法则有,如图所示
F1、F2的合力大小为,则有,可得
即F1与F2的合力方向与的方向的夹角为,由于
则物体未被拉动,处于静止状态,则加速度为零,根据平衡条件可得物体受滑动摩擦力
方向与和的合力方向相反。
(2)若将图中F2逆时针转90°,如图所示
可得,F1与F2的合力大小为
方向与相同,由于
则物体未被拉动,处于静止状态,则加速度为零,根据平衡条件可得物体受滑动摩擦力
方向与方向相反。
(3)若将图中F2顺时针转90°,如图所示
可得,F1与F2的合力大小为
方向与方向相同,
物体被拉动,则物体受滑动摩擦力,方向与方向相反。
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【分析】一、考点
1、摩擦力方向的判断
静止时摩擦力方向与合力方向相反,平衡外力。滑动时摩擦力方向与相对运动趋势或运动方向相反,大小固定为 ,这里 N 不变(因为拉力水平,无竖直分量)。
2、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小
题设明确最大静摩擦力等于滑动摩擦力,因此一旦合力大于该值,即滑动。
3、力的合成与分解
必须准确计算水平面内合力,判断物体状态。
4、转动后力的方向处理
明确“相互垂直的两个拉力”初始方向,转动时根据题意确定新方向,合成求合力。
二、易错点
1、认为水平面拉力会影响正压力 N
本题拉力都在水平方向,N 始终为mg,很多学生会误以为拉力有竖直分量,导致算错 N。
2、摩擦力的方向判断
静止时,摩擦力与合力等大反向;滑动时,与速度方向(运动趋势方向)相反。计算滑动摩擦力时不随外力变化(只要压力不变)。
3、混淆“转动”前后方向
要明确初始 F1 与 F2 的方向关系,若初始 F1 向东、F2 向北,则逆时针转 90° 的 F2 变成向西(不是向南),学生易画错导致合力计算错误。
4、状态判断错误
先比较合力与最大静摩擦力,才能确定静止还是滑动,不能直接假设静止来求摩擦力。
12.(2025高一上·越秀期中)跳伞运动员做跳伞表演,从距离地面405m高处的飞机上开始跳下,先做不计空气阻力的自由落体运动,当自由下落180m时打开降落伞,降落伞打开后运动员立即做匀减速直线运动,跳伞运动员到达离地面1m高处时的速度大小为4m/s.()求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少?
(2)降落伞打开后,运动员的加速度大小是多少?
(3)离开飞机后,运动员经过多少时间才能到达地面?
【答案】解:(1)由自由落体运动公式可得
(2)由速度位移公式得
加速度大小是
(3)自由落体的时间为
匀减速到4m/s的时间为
从4m/s减速到零所用的时间为
从4m/s减速到零时运动的位移为
此时刚好到地面,所以总时间为
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】一、核心考点
1、多阶段匀变速运动
本题包含两个阶段:自由落体运动(加速度 g ),匀减速运动(加速度方向向上)
需要分别用匀变速运动公式列方程,注意位移、速度、加速度的矢量方向。
2、速度—位移公式的应用
已知位移和初末速度求加速度时,常用 。
注意符号:减速阶段a 为负值,但求大小时取绝对值。
3、分段时间计算与总时间
各段时间各自求,最后相加。自由落体时间用 或 ,减速阶段时间用 ,注意这里加速度a 代入负值。
4、减速到零再反向?
注意本题中运动员以 4 m/s 速度着地,不是零。所以第二阶段末速度是 4 m/s,不是零。因此计算时间时不可直接套用“减速到停”的公式。
二、易错点分析
1. 数据统一与单位
题中高度是 405 m,自由落体段 180 m,第二阶段位移应为
错!第二阶段末位置在“离地面 1 m 高处”,所以第二阶段位移应该是:
,如果直接用 会得到错误结果。
2. 打开降落伞时的速度计算
自由落体阶段:,不少学生会用 计算,但题给一般 。
3. 第二阶段的加速度计算符号
第二阶段:初速 ,末速 ,位移 ,用公式:
常见错误:学生用 时,若a 表示加速度大小则用正数,但若用运动学公式必须统一符号规则。
13.(2025高一上·越秀期中)红绿灯的设置对指挥城市路口交通影响很大。某城市道路汽车行驶限速,如图是该市一个十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线平齐,该路口绿灯时间是,已知每辆车长均为,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前后两车相距均为,绿灯亮时第一辆车立即启动,由于人的反应时间和安全考虑每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就可以通行,而且有按倒计时显示的时间显示灯。假设此车道排队等待绿灯的车辆足够多,试回答关于此车道车辆运动的以下问题:
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头到达停止线;
(2)在本次绿灯亮时间内共多少辆汽车通过?
(3)若黄灯亮时未过线的第一辆车,在绿灯倒计时显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动(),结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,求刹车时(视为匀变速运动)汽车加速度的大小。并求此车停止瞬间其与第一个通过绿灯的汽车车尾的距离d。
【答案】解:(1)在绿灯亮后,第3辆车等待时间为
设第3辆车从启动到经过停止线一直做匀加速直线运动,所用时间为,则有
解得
由于
则绿灯亮后,停止线后第3辆车车头到达停止线所用时间为
(2)设在本次绿灯期间能通过该路口的最后一辆车是停止线后第辆车;则其等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
则该车匀速运动到停止线所用时间为
为了该车能通过路口,则有
可得
解得
则在本次绿灯亮时间内有辆汽车通过。
(3)由(2)问分析可知,黄灯亮时未过线的第一辆车车是第辆汽车;第辆汽车启动时离停车线的距离为
该车等待的时间为
该车从启动加速到最大速度所用时间为
该车从启动加速到最大速度通过的位移为
在绿灯倒计时显示灯刚亮出“3”时开始刹车,则该车匀速行驶的时间为
可知该车速度刚达到最大值时,马上接着刹车,此时该车离停车线距离为
结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,则有
解得
该车刹车所用时间为
可知此过程第一个通过绿灯的汽车行驶的时间为
第一辆汽车从启动加速到最大速度所用时间为
第一辆汽车从启动加速到最大速度通过的位移为
第一辆汽车匀速通过的位移
则第辆汽车停止瞬间与第一个通过绿灯的汽车车尾的距离为
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;追及相遇问题
【解析】【分析】一、核心考点
1、多车队列运动建模
每辆车启动比前一辆车延后 时间,每辆车先匀加速到最大速度 ,然后匀速。
要考虑每辆车的等待时间(与前车启动的时间差)和车距 。
2、运动学分段计算
匀加速段:位移 , ,加速时间 ,加速位移 ,匀速段:用总位移减去 得到匀速段位移,再求匀速段时间。
3、绿灯时间窗口判断能通过几辆车
对第n 辆车,从绿灯亮到该车头到达停止线的时间必须 ≤ 绿灯时间 才能通过停止线(黄灯可通行条件是车头已过线)。
这里还要注意黄灯时车头过线就可以继续通过,所以最后要判断在 内能过几辆车,但本题(2)问明确是 本次绿灯亮时间内 通过,因此只考虑 内车头到达停止线的车辆。
刹车过程的逆向处理,在倒计时显示“3”时开始刹车,初速度为 (题中隐含此时已达最大速度),匀减速到停止时车头与停止线对齐,利用 求加速度大小。
然后计算此时第一辆车的位置,求两者车尾与停止线后车的车头距离d。
二、常见整体易错
1、初始位置计算错误:认为第 k 辆车初始车头位置是 ,容易忽略第一辆车头在停止线。
2、加速阶段判断:每辆车不一定在到达停止线前能加到 vm ,需要比较 与初始距停止线距离。
3、通过的含义:黄灯时车头已过线可继续通过,因此若问“本次绿灯期间通过”,只算车头在绿灯时间内到达停止线的车辆;若问“一次绿灯周期通过”,要算黄灯结束前能完全通过路口的车辆,情况不同。
4、单位与数字计算:本题数字较多,中间结果四舍五入易导致最终答案偏差。
5、刹车情景的时间定位:倒计时显示“3”与绿灯剩余时间的关系要理解正确,否则刹车初位置算错。
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