天津市第五十四中学2025-2026学年高一上学期第二次月考物理试题
1.(2026高一上·河东月考)今年,在湖北东湖实验室,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,成功将试验车加速至650km/h,实现了新的突破。目前我国已有包括上海在内的几个城市拥有磁悬浮列车,下列说法正确的是( )
A.重心一定在物体上,磁悬浮列车车厢的重心也在车厢本体上
B.磁悬浮列车车厢内人坐在座位上,会受到座位的支持力是因为坐垫发生了形变
C.磁悬浮列车不与铁轨接触,说明摩擦力都是有害的,要减少一切摩擦力
D.磁悬浮列车不与铁轨接触避免了两者之间的摩擦力,原理是摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
2.(2026高一上·河东月考)中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷,该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称,被誉为“东方艺术珍品”。如图所示台面上摆放着一个深色底座,底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样。下列说法正确的是( )
A.白瓷对底座的压力是由于底座发生形变而产生的
B.底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的
C.白瓷对台面有压力,且方向垂直台面向下
D.由于白瓷质地坚硬,所以白瓷不可能发生形变
3.(2026高一上·河东月考)“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候,双手一搓竹柄,然后双手松开,“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空,过一会落下来。松手后,在“竹蜻蜓”上升的过程中,关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
4.(2026高一上·河东月考)传送带在实际生活中有广泛应用。如图所示,飞机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为θ,某行李箱的质量为m,与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此行李箱随传送带一起斜向上匀速运动过程中,下列说法正确的有( )
A.行李箱受到与运动方向相反的摩擦力作用
B.传送带速度越大,行李箱受到的摩擦力也越大
C.行李箱受到的摩擦力大小为mgsinθ
D.行李箱受到的摩擦力大小为mgcosθ
5.(2026高一上·河东月考)如图所示,a、b两个物体叠放在一起,a靠在竖直墙壁上,在方向竖直向上的力作用下,a、b静止不动,则下列说法正确的是( )
A.a对b有沿接触面向下的静摩擦力 B.a对b的作用力竖直向上
C.a与墙壁之间可能存在摩擦力 D.a、b之间不一定存在摩擦力
6.(2026高一上·河东月考)三个小朋友在水平桌面上玩一个“夺宝”游戏,用三根平行于桌面的绳子拉静止在水平桌面上的玩具箱,玩具箱依旧保持静止状态,忽略桌面与玩具箱间的摩擦力,三根绳子的拉力可能是下面哪一组( )
A.2N、4N、5N B.2N、3N、6N C.1N、2N、4N D.2N、4N、7N
7.(2026高一上·河东月考)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力的大小一定,则其合力F的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,一定变小
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
8.(2026高一上·河东月考)如图所示,当车厢向右加速行驶时,一个质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则( )
A.车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
B.车厢壁受到物块的摩擦力与物块的重力是一对平衡力
C.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的弹力变大
D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力变大
9.(2026高一上·河东月考)如图所示,用轻质细绳悬挂一质量为m的小球,再对小球施加一个力,使小球平衡时悬线绷紧且与竖直方向成β角,则所加力的最小值为( )
A. B. C. D.
10.(2026高一上·河东月考)飞机逃生滑梯是飞机的安全设备之一,当飞机发生紧急迫降时,充气滑梯从舱门侧翼释放,并在10秒内充气后与地面构成倾斜滑道(滑道可近似为平直滑道),保证乘客可以安全撤离。某机组在一次安全测试中,让一名体验者静止在滑道上,然后改变滑道与水平面之间的夹角,发现当和时,该体验者所受的摩擦力大小恰好相等,则体验者与滑道之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
11.(2026高一上·河东月考)关于以下课本中的案例,说法正确的有( )
A.图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度
B.用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,必须保证下方木板做匀速直线运动
C.图丙所示实验中,墙上的光点P发生移动,说明桌面发生了微小形变
D.伽利略基于图丁的客观事实,提出了力不是维持物体运动的原因
12.(2026高一上·河东月考)《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时,所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时,乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是( )
A.安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态
B.车辆突然停止时,质量小的乘客惯性更大
C.车辆发生事故前的行驶速度越大,发生事故后乘客的惯性就越大
D.车辆发生事故前做匀速直线运动,则乘客所受合力为零,但仍有惯性
13.(2026高一上·河东月考)关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定,与物体的速度大小无关
B.物体的加速度的方向仅与它所受合力的方向有关,与速度方向无关
C.物体的加速度方向与速度方向总是相同的
D.一旦物体所受合力为零则物体的加速度和速度立即变为零
14.(2026高一上·河东月考)如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为
D.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为g
15.(2026高一上·河东月考)某同学做“探究互成角度的两个力的合成规律”的实验装置如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,和为细绳。请回答下列问题:
(1)本实验的实验原理采用的科学方法是__________(填选项前的序号);
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)如果没有操作失误,图乙中的与两个力中,方向一定沿方向的是 (填“”或“”);
(3)如图丙所示,同时使用两只弹簧测力计通过细绳将橡皮条的另一端拉至点,分别记录两个拉力的大小和方向,其中一只弹簧测力计的示数如图所示,则其示数为 (保留两位有效数字);
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A.细绳尽可能短一些
B.橡皮条的伸长量越大越好
C.拉两个细绳时,两拉力夹角越大越好
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行
16.(2026高一上·河东月考)某同学利用甲图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)关于该实验“平衡阻力”,下列说法正确的是( )
A.平衡阻力的目的是为了使细线的拉力等于槽码的重力
B.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力
C.平衡阻力时,小车连接纸带且纸带通过打点计时器,但无需悬挂槽码
D.若小车能在槽码的牵引下做匀速运动,说明平衡好阻力
(2)实验中获得一条纸带,如图乙所示,0、1、2、3、4、5、6为相邻计数点,相邻计数点间还有4个计时点未画。已知所用电源的频率为50Hz,小车运动的加速度大小a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)保持小车所受的拉力不变,改变小车的质量m,分别测得不同质量时小车加速度a,然后画了丙、丁两个图像,则下列说法正确的有( )
A.由图像丙能确定小车的加速度与质量成反比
B.由图像丁能确定小车的加速度与质量成反比
C.由图像丙中图线与坐标轴所围的面积可以知道小车受到的拉力大小
D.由图像丁的斜率可以知道小车受到的拉力大小
17.(2026高一上·河东月考)舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m的舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍,重力加速度大小为g。
(1)该舰载机由静止开始在航母甲板上匀加速运动时,机载发动机提供的平均动力为F1,飞机获得v0的速度后刚好离开航母甲板起飞。求舰载机匀加速滑行的距离s。
(2)舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v,钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。
18.(2026高一上·河东月考)生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图所示,悬吊重物a的细绳,其O点被一水平绳BO牵引,使悬绳AO段和水平方向成 角。BO绳的右端与物块b相连,物块b静置于倾角为 的斜面上,且恰好不下滑。其中重物a的质量为2kg,物块b的质量为10kg,且g=10N/kg。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有绳均为轻绳。求:
(1)轻绳AO、BO的拉力大小;
(2)物块b对斜面的压力以及物块b与斜面间的动摩擦因数。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】重力与重心;形变与弹力;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A.物体的重心位置取决于其形状和质量分布情况,因此重心可能不在物体本身。例如,空心物体的重心通常位于其内部空腔中,磁悬浮列车车厢的重心也可能不在车厢主体结构上,故A错误;B.弹力是由施力物体发生形变而产生的。具体到本题,座位对人的支持力实际上来源于坐垫的形变,故B正确;
C.摩擦力并非都是有害的,实际上许多日常活动(如行走)都需要依靠摩擦力。因此"减少一切摩擦"的说法是错误的,故C错误;
D.摩擦力的大小主要取决于接触面的粗糙程度和正压力,而与接触面积无关,故D错误。
故选:B。
【分析】物体重心的位置由其形状和质量分布决定,弹力来源于施力物体的形变,摩擦力具有双重性,既有有害的一面也有必要的一面,滑动摩擦力的大小与接触面积无关
2.【答案】B
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A、白瓷对底座的压力是由于白瓷发生形变而产生的,故A错误;B、底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的,故B正确;
C、白瓷对底座有压力,底座对台面有压力,白瓷与台面不直接接触,白瓷对台面没有压力,故C错误;
D、白瓷虽然质地坚硬,但底座对白瓷的支持力,白瓷也能发生微小形变,故D错误。
故选:B。
【分析】压力和支持力都是弹力,是由于施力物体发生形变而产生的,压力和支持力都垂直于接触面;结合弹力产生的条件分析。
3.【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力作用在两个相互作用的物体上,所以是一对作用力与反作用力,不是平衡力,根据牛顿第三定律可知,“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等,二者方向相反。故C正确,ABD错误;故选:C。
【分析】作用力和反作用力大小相等,方向相反,且同时产生、同时变化、同时消失,是同种性质的力。
4.【答案】C
【知识点】静摩擦力
【解析】【解答】A.行李箱受到重力、支持力、摩擦力,且处于平衡状态,受力分析如图所示
行李箱受到的摩擦力方向沿传送带向上,与运动方向相同,故A错误;
B.由于行李箱与传送带一起做匀速直线运动, 行李箱受到的静摩擦力大小与传送带的速度大小无关,故B错误;
CD.由受力分析可知行李箱受到的摩擦力大小为,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】先对行李箱进行受力分析,受重力、支持力和平行斜面向上的静摩擦力,然后根据平衡条件求解静摩擦力。
5.【答案】B
【知识点】整体法隔离法;静摩擦力
【解析】【解答】AD. a、b静止不动,处于平衡状态, 对a和b受力分析,如图所示
因b有下滑趋势,则a对b有沿接触面向上的静摩擦力,故AD错误;
B.a对b的作用力有垂直接触面向上的支持力和静摩擦力,而b处于平衡状态,则这两个力的合力竖直向上,大小等于,故B正确;
C. 对整体,若a与墙壁之间有弹力,整体的水平方向合力不为0,与题干矛盾,即a与墙壁之间无弹力,也就没有摩擦力,故C错误。
故选B。
【分析】a、b静止不动,处于平衡状态,分别对两个物体受力分析即可。
6.【答案】A
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】 玩具箱在水平桌面上静止,忽略桌面与玩具箱间的摩擦力 水平方向只能通过三根绳子的拉力平衡,合力为零。三根绳平行于桌面,但方向可以不同,因此三力需满足共点力平衡的三角形法则:三个力的大小能构成三角形(任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边)。A.2N、4N的合力范围为,则2N、4N、5N的合力可以为0,玩具箱可以保持静止状态,故A正确;
B.2N、3N的合力范围为,则2N、3N、6N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故B错误;
C.1N、2N的合力范围为,则1N、2N、4N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故C错误;
D.2N、4N的合力范围为,则2N、4N、7N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故D错误。
故选A。
【分析】1. 共点力平衡的几何条件
物体受三个共点力作用且平衡时,这三个力可以构成一个闭合的矢量三角形。
力的矢量合成遵循 平行四边形法则(或三角形法则),三力平衡时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。
2. 三力平衡的三角形存在条件
三个力的大小 ,若能构成一个三角形(矢量首尾相接),必须满足:
,,
即 任意两边之和大于第三边(由于力为正值,此条件与任意两边之差小于第三边等价)。
这是三力平衡时力的大小必须满足的必要几何条件。
3. 题目关键转换
忽略摩擦力 水平方向只有三个拉力,玩具箱静止 三力平衡。
三根绳平行于桌面,但方向可不同 三力共面,可能不共线,因此必须用矢量合成判断。
将“三力平衡”转化为“三力的大小能否构成三角形”问题。
7.【答案】D
【知识点】力的合成;力的平行四边形定则及应用;力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A. 由于力是矢量,有大小、有方向,若两个分力F1、F2的大小一定,但方向不确定,那么其合力F的大小和方向也无法确定,故A错误;
B. 如下图力的平行四边形可知:
若合力F确定,一个分力F1方向确定,则F1变大,此时F2可能变大,也可能先减小后增大,关于B错误;
C.若两个分力与的夹角不变且大小不变,只增大,则其合力F不一定增大,如当夹角为180°时,较小的分力增加,合力减小,C错误;
D.若合力确定,一个分力大小已知,另一个分力方向已知,根据平行四边形定则,如图可能有两组解,D正确。
故选:D。
【分析】力是矢量,矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量。已知两个分力F1、F2,其合力F的取值范围为:|F1-F2|<F<F1+F2
8.【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A.同一个物体受多个力而处于平衡状态,所受到的力叫做平衡力,车厢对物块的力和物块对车厢的力是相互作用力,故A错误;B.同一个物体受多个力而处于平衡状态,所受到的力叫做平衡力,车厢受到的摩擦力和物块受到的重力,不是同一个受力物体, 不是平衡力, 故B错误;
C.水平方向,由牛顿第二定律可知:N=ma,所以加速度越大,车厢贵物块的弹力越大,故C正确;
D.竖直方向物块受力平衡,有:f=mg,所以摩擦力与加速度无关,故D错误。
故选:C。
【分析】根据平衡力的特点分析;根据牛顿第二定律分析;根据竖直方向受力平衡分析。
9.【答案】A
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】对小球受力分析,小球受重力mg、细绳拉力T、外力F,如图所示
当外力F垂直细绳时,力F最小,即最小值为Fm=mgsinβ,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【分析】对小球受力分析,根据几何关系可以得到所加力的最小值。
10.【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】当和时,该体验者所受的摩擦力大小恰好相等,可知当时,该体验者受到静摩擦力作用,根据平衡条件可得大小为
当时,该体验者受到滑动摩擦力作用,大小为
又
联立解得摩擦因数为
故选:B。
【分析】θ=30°时体验者处于静止状态,静摩擦力和重力的下滑分力相等;θ=45°时体验者沿斜面下滑,滑动摩擦力可由Ff=μFN求出,从而求解动摩擦因数。
11.【答案】A,C
【知识点】伽利略理想斜面实验;滑动摩擦力与动摩擦因数;用打点计时器测速度
【解析】【解答】A、图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度,进而表示滑块经过光电门的瞬时速度,故A正确;B、用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,只要让下面的木板和物块之间有相对运动即可,没有必要保证下方木板做匀速直线运动,故B错误;
C、图丙是利用光的反射原理来放大桌面的微小形变,当桌面发生微小形变时,反射光线的方向改变,墙上的光点P发生移动,故C正确;
D、图丁是伽利略的理想斜面实验,该实验是理想化的推理,并非基于客观事实,伽利略通过这个推理提出了力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:AC。
【分析】光电门可以测量瞬时速度;只要保证物块和木板之间发生相对运动即可;根据微小形变放大法分析;根据伽利略的理想斜面实验分析。
12.【答案】A,D
【知识点】牛顿第一定律;惯性与质量
【解析】【解答】A.当车辆发生事故突然停止时,由于惯性乘客的身体会快速前倾,安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态,故A正确;B.质量是惯性大小的唯一量度,质量小的乘客惯性小,故B错误;
C.惯性与物体的运动速度无关,无论车辆行驶速度多大,只要乘客的质量不变,惯性就不变,故C错误;
D.一切物体都具有惯性,惯性大小只与质量大小有关,与物体运动状态无关,与物体是否受力无关, 车辆发生事故前做匀速直线运动,乘客所受合力为零,但仍有惯性,故D正确。
故选:AD。
【分析】力的作用效果:力能够改变物体的运动状态(包括速度大小或方向的改变),也可以使物体发生形变。惯性的本质:惯性是物体的固有属性,仅与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与物体的运动状态(静止或运动、速度大小)以及受力情况均无关。
13.【答案】A,B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A、根据牛顿第二定律知,加速度的大小与物体的质量成反比,与合力成正比,与物体的速度无关,故A正确。B、加速度的方向与合力的方向相同,与速度方向无关,故B正确。
C、加速度的方向与速度方向可能相同,可能相反,可能不在同一条直线上,故C错误。
D、物体所受的合力为零,加速度为零,但是速度不一定立即变为零,故D错误。
故选:AB。
【分析】加速度的大小与合力成正比,与物体的质量成反比,方向与合力的方向相同,与速度方向无关。
14.【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【解答】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。AB.小球静止时,分析其受力情况,由平衡条件得弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为,故A错误,B正确。
CD.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力大小相等、方向相反,则此瞬间,即合力大小为,对小球,由牛顿第二定律可知得
故C正确,D错误。
故选:BC。
【分析】小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度;剪断弹簧后,分析小球的合外力方向,根据牛顿第二定律求解加速度大小。
15.【答案】(1)B
(2)
(3)2.6
(4)D
【知识点】等效法;验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)本实验两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误。
故选:B。
(2)由图题乙可知,F'是通过做平行四边形得到的合力理论值;F是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,F的方向一定沿AO方向;
(3)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,结果不用估读,则示数为2.6N;
(4)A.细绳尽可能长一些,可减小在记录力的方向时产生的误差,故A错误;
B.橡皮条的伸长量大小要适当,不能超过弹性限度,不是越大越好,故B错误;
C.拉两个细绳时,两拉力夹角大小要适当,不是越大越好,故C错误;
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)根据实验原理分析实验方法;
(2)单独用一个弹簧测力计测出的合力为实际值,一定沿橡皮筋方向,据此分析作答;
(3)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,结果不用估读;
(4)根据实验的正确操作和注意事项分析作答。
(1)本实验两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(2)由题图乙可知,是通过做平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,的方向不一定沿方向;是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定沿方向。
(3)弹簧测力计的最小刻度为,则示数为;
(4)A.细绳尽可能长一些,可减小在记录力的方向时产生的误差,故A错误;
B.橡皮条的伸长量大小要适当,不能超过弹性限度,不是越大越好,故B错误;
C.拉两个细绳时,两拉力夹角大小要适当,不是越大越好,故C错误;
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行,故D正确。
故选D。
16.【答案】(1)B;C
(2)0.40
(3)B;D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)AB.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力,故A错误,B正确;
CD. 使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动, 说明平衡好阻力,故C正确,D错误。
故选BC。
(2)相邻两计数点间有四个点未画出,说明相邻两计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s ,根据逐差法可得加速度为
(3)A.图甲中图线为曲线,很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能确定小车的加速度与质量成反比,故A错误;
B.图乙中图线为过原点的直线,可知小车的加速度与质量的倒数成正比,能确定小车的加速度与质量成反比,故B正确;
C.结合牛顿第二定律可知小车受到的拉力大小等于点的横纵坐标的乘积 ,明显不等于 图线与坐标轴所围的面积,故C错误;
D.根据
可知图像丁的斜率可以知道小车受到的合力大小,即拉力大小,故D正确。
故选:BD。
【分析】(1)根据小车下滑时受力和平衡条件判断;
(2) 求出相邻计数点间的时间间隔,根据逐差法可得加速度;
(3)根据图像对应的数学意义,结合牛顿第二定律分析。
(1)AB.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力,故A错误,B正确;
CD.平衡阻力时,小车连接纸带且纸带通过打点计时器,在没有悬挂槽码时,小车能做匀速直线运动,说明平衡好阻力,故C正确,D错误。
故选BC。
(2)相邻计数点间的时间间隔为0.1s,根据逐差法可得加速度为
(3)A.由图像丙不能确定小车的加速度与质量成反比,故A错误;
B.由图像丁能确定小车的加速度与成正比,即加速度与质量成反比,故B正确;
C.牛顿第二定律具有瞬时性,小车受到的拉力具有瞬时性,由图像丙中曲线与坐标轴所围的面积不可以知道小车受到的拉力大小,故C错误;
D.根据
可知图像丁的斜率可以知道小车受到的合力大小,即拉力大小,故D正确。
故选BD。
17.【答案】(1)由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
(2)由运动学公式得
解得
由牛顿第二定律得
代入得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动学列式求解滑行距离;
(2)由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律列式求解。
(1)由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
(2)由运动学公式得
解得
由牛顿第二定律得
代入得
18.【答案】(1)对重物a受力分析,重物a受重力
和AO绳的拉力、BO绳的拉力,三力平衡。竖直方向
解得
水平方向
解得
(2)对物块b受力分析,物块b受重力
斜面支持力、静摩擦力、BO绳拉力,恰好不下滑时静摩擦力沿斜面向上。垂直斜面方向
根据牛顿第三定律,物块b对斜面的压力
沿斜面方向
且
代入数据解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以O点为研究对象,O点受AO绳拉力、BO绳拉力和悬挂重物a的绳子拉力(大小等于a的重力),三力平衡。利用正交分解法,将AO绳拉力分解到水平和竖直方向,根据水平、竖直方向合力为零列方程求解AO、BO的拉力;
(2)以物块b为研究对象,b受重力、斜面支持力、BO绳拉力、静摩擦力(因恰好不下滑,静摩擦力达最大值)。将力沿斜面和垂直斜面方向分解,利用平衡条件列方程,结合最大静摩擦力公式求解支持力(即b对斜面的压力)和动摩擦因数。
(1)对重物a受力分析,重物a受重力
和AO绳的拉力、BO绳的拉力,三力平衡。竖直方向
解得
水平方向
解得
(2)对物块b受力分析,物块b受重力
斜面支持力、静摩擦力、BO绳拉力,恰好不下滑时静摩擦力沿斜面向上。垂直斜面方向
根据牛顿第三定律,物块b对斜面的压力
沿斜面方向
且
代入数据解得
1 / 1天津市第五十四中学2025-2026学年高一上学期第二次月考物理试题
1.(2026高一上·河东月考)今年,在湖北东湖实验室,科研人员通过悬浮支撑和电磁推进的方式,成功将试验车加速至650km/h,实现了新的突破。目前我国已有包括上海在内的几个城市拥有磁悬浮列车,下列说法正确的是( )
A.重心一定在物体上,磁悬浮列车车厢的重心也在车厢本体上
B.磁悬浮列车车厢内人坐在座位上,会受到座位的支持力是因为坐垫发生了形变
C.磁悬浮列车不与铁轨接触,说明摩擦力都是有害的,要减少一切摩擦力
D.磁悬浮列车不与铁轨接触避免了两者之间的摩擦力,原理是摩擦力的大小与接触面面积的大小有关
【答案】B
【知识点】重力与重心;形变与弹力;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A.物体的重心位置取决于其形状和质量分布情况,因此重心可能不在物体本身。例如,空心物体的重心通常位于其内部空腔中,磁悬浮列车车厢的重心也可能不在车厢主体结构上,故A错误;B.弹力是由施力物体发生形变而产生的。具体到本题,座位对人的支持力实际上来源于坐垫的形变,故B正确;
C.摩擦力并非都是有害的,实际上许多日常活动(如行走)都需要依靠摩擦力。因此"减少一切摩擦"的说法是错误的,故C错误;
D.摩擦力的大小主要取决于接触面的粗糙程度和正压力,而与接触面积无关,故D错误。
故选:B。
【分析】物体重心的位置由其形状和质量分布决定,弹力来源于施力物体的形变,摩擦力具有双重性,既有有害的一面也有必要的一面,滑动摩擦力的大小与接触面积无关
2.(2026高一上·河东月考)中国白·德化瓷是具有千年历史的特色白瓷,该瓷种以“薄如纸、白如雪的胎质与温如凝脂”的釉面著称,被誉为“东方艺术珍品”。如图所示台面上摆放着一个深色底座,底座上的白瓷艺术作品看起来像叠放的白纸一样。下列说法正确的是( )
A.白瓷对底座的压力是由于底座发生形变而产生的
B.底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的
C.白瓷对台面有压力,且方向垂直台面向下
D.由于白瓷质地坚硬,所以白瓷不可能发生形变
【答案】B
【知识点】形变与弹力
【解析】【解答】A、白瓷对底座的压力是由于白瓷发生形变而产生的,故A错误;B、底座对白瓷的支持力是由于底座发生形变而产生的,故B正确;
C、白瓷对底座有压力,底座对台面有压力,白瓷与台面不直接接触,白瓷对台面没有压力,故C错误;
D、白瓷虽然质地坚硬,但底座对白瓷的支持力,白瓷也能发生微小形变,故D错误。
故选:B。
【分析】压力和支持力都是弹力,是由于施力物体发生形变而产生的,压力和支持力都垂直于接触面;结合弹力产生的条件分析。
3.(2026高一上·河东月考)“竹蜻蜓”是一种中国传统的民间儿童玩具,流传甚广。如图所示,“竹蜻蜓”由竹柄和“翅膀”两部分组成。玩的时候,双手一搓竹柄,然后双手松开,“竹蜻蜓”就会旋转着飞上天空,过一会落下来。松手后,在“竹蜻蜓”上升的过程中,关于“竹蜻蜓”和空气间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.“竹蜻蜓”对空气的作用力大于空气对“竹蜻蜓”的作用力
B.“竹蜻蜓”对空气的作用力小于空气对“竹蜻蜓”的作用力
C.“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等
D.“竹蜻蜓”对空气的作用力与空气对“竹蜻蜓”的作用力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】牛顿第三定律
【解析】【解答】“竹蜻蜓”对空气的作用力和空气对“竹蜻蜓”的作用力作用在两个相互作用的物体上,所以是一对作用力与反作用力,不是平衡力,根据牛顿第三定律可知,“竹蜻蜓”对空气的作用力大小和空气对“竹蜻蜓”的作用力大小相等,二者方向相反。故C正确,ABD错误;故选:C。
【分析】作用力和反作用力大小相等,方向相反,且同时产生、同时变化、同时消失,是同种性质的力。
4.(2026高一上·河东月考)传送带在实际生活中有广泛应用。如图所示,飞机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为θ,某行李箱的质量为m,与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此行李箱随传送带一起斜向上匀速运动过程中,下列说法正确的有( )
A.行李箱受到与运动方向相反的摩擦力作用
B.传送带速度越大,行李箱受到的摩擦力也越大
C.行李箱受到的摩擦力大小为mgsinθ
D.行李箱受到的摩擦力大小为mgcosθ
【答案】C
【知识点】静摩擦力
【解析】【解答】A.行李箱受到重力、支持力、摩擦力,且处于平衡状态,受力分析如图所示
行李箱受到的摩擦力方向沿传送带向上,与运动方向相同,故A错误;
B.由于行李箱与传送带一起做匀速直线运动, 行李箱受到的静摩擦力大小与传送带的速度大小无关,故B错误;
CD.由受力分析可知行李箱受到的摩擦力大小为,故C正确,D错误。
故选:C。
【分析】先对行李箱进行受力分析,受重力、支持力和平行斜面向上的静摩擦力,然后根据平衡条件求解静摩擦力。
5.(2026高一上·河东月考)如图所示,a、b两个物体叠放在一起,a靠在竖直墙壁上,在方向竖直向上的力作用下,a、b静止不动,则下列说法正确的是( )
A.a对b有沿接触面向下的静摩擦力 B.a对b的作用力竖直向上
C.a与墙壁之间可能存在摩擦力 D.a、b之间不一定存在摩擦力
【答案】B
【知识点】整体法隔离法;静摩擦力
【解析】【解答】AD. a、b静止不动,处于平衡状态, 对a和b受力分析,如图所示
因b有下滑趋势,则a对b有沿接触面向上的静摩擦力,故AD错误;
B.a对b的作用力有垂直接触面向上的支持力和静摩擦力,而b处于平衡状态,则这两个力的合力竖直向上,大小等于,故B正确;
C. 对整体,若a与墙壁之间有弹力,整体的水平方向合力不为0,与题干矛盾,即a与墙壁之间无弹力,也就没有摩擦力,故C错误。
故选B。
【分析】a、b静止不动,处于平衡状态,分别对两个物体受力分析即可。
6.(2026高一上·河东月考)三个小朋友在水平桌面上玩一个“夺宝”游戏,用三根平行于桌面的绳子拉静止在水平桌面上的玩具箱,玩具箱依旧保持静止状态,忽略桌面与玩具箱间的摩擦力,三根绳子的拉力可能是下面哪一组( )
A.2N、4N、5N B.2N、3N、6N C.1N、2N、4N D.2N、4N、7N
【答案】A
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】 玩具箱在水平桌面上静止,忽略桌面与玩具箱间的摩擦力 水平方向只能通过三根绳子的拉力平衡,合力为零。三根绳平行于桌面,但方向可以不同,因此三力需满足共点力平衡的三角形法则:三个力的大小能构成三角形(任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边)。A.2N、4N的合力范围为,则2N、4N、5N的合力可以为0,玩具箱可以保持静止状态,故A正确;
B.2N、3N的合力范围为,则2N、3N、6N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故B错误;
C.1N、2N的合力范围为,则1N、2N、4N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故C错误;
D.2N、4N的合力范围为,则2N、4N、7N的合力不可以为0,玩具箱不可以保持静止状态,故D错误。
故选A。
【分析】1. 共点力平衡的几何条件
物体受三个共点力作用且平衡时,这三个力可以构成一个闭合的矢量三角形。
力的矢量合成遵循 平行四边形法则(或三角形法则),三力平衡时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。
2. 三力平衡的三角形存在条件
三个力的大小 ,若能构成一个三角形(矢量首尾相接),必须满足:
,,
即 任意两边之和大于第三边(由于力为正值,此条件与任意两边之差小于第三边等价)。
这是三力平衡时力的大小必须满足的必要几何条件。
3. 题目关键转换
忽略摩擦力 水平方向只有三个拉力,玩具箱静止 三力平衡。
三根绳平行于桌面,但方向可不同 三力共面,可能不共线,因此必须用矢量合成判断。
将“三力平衡”转化为“三力的大小能否构成三角形”问题。
7.(2026高一上·河东月考)关于合力与分力的关系,下列说法正确的是( )
A.若两个分力的大小一定,则其合力F的大小和方向一定
B.若合力F确定,一个分力方向确定,则变大,一定变小
C.若两个分力与的夹角不变且不变,适当增大,则其合力F一定增大
D.若合力F确定,分力大小已知,分力方向已知,则这两个分力可能有两组解
【答案】D
【知识点】力的合成;力的平行四边形定则及应用;力的合成与分解的运用
【解析】【解答】A. 由于力是矢量,有大小、有方向,若两个分力F1、F2的大小一定,但方向不确定,那么其合力F的大小和方向也无法确定,故A错误;
B. 如下图力的平行四边形可知:
若合力F确定,一个分力F1方向确定,则F1变大,此时F2可能变大,也可能先减小后增大,关于B错误;
C.若两个分力与的夹角不变且大小不变,只增大,则其合力F不一定增大,如当夹角为180°时,较小的分力增加,合力减小,C错误;
D.若合力确定,一个分力大小已知,另一个分力方向已知,根据平行四边形定则,如图可能有两组解,D正确。
故选:D。
【分析】力是矢量,矢量是既有大小又有方向、运算时遵循平行四边形定则的物理量。已知两个分力F1、F2,其合力F的取值范围为:|F1-F2|<F<F1+F2
8.(2026高一上·河东月考)如图所示,当车厢向右加速行驶时,一个质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则( )
A.车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力
B.车厢壁受到物块的摩擦力与物块的重力是一对平衡力
C.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的弹力变大
D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力变大
【答案】C
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A.同一个物体受多个力而处于平衡状态,所受到的力叫做平衡力,车厢对物块的力和物块对车厢的力是相互作用力,故A错误;B.同一个物体受多个力而处于平衡状态,所受到的力叫做平衡力,车厢受到的摩擦力和物块受到的重力,不是同一个受力物体, 不是平衡力, 故B错误;
C.水平方向,由牛顿第二定律可知:N=ma,所以加速度越大,车厢贵物块的弹力越大,故C正确;
D.竖直方向物块受力平衡,有:f=mg,所以摩擦力与加速度无关,故D错误。
故选:C。
【分析】根据平衡力的特点分析;根据牛顿第二定律分析;根据竖直方向受力平衡分析。
9.(2026高一上·河东月考)如图所示,用轻质细绳悬挂一质量为m的小球,再对小球施加一个力,使小球平衡时悬线绷紧且与竖直方向成β角,则所加力的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】力的合成与分解的运用
【解析】【解答】对小球受力分析,小球受重力mg、细绳拉力T、外力F,如图所示
当外力F垂直细绳时,力F最小,即最小值为Fm=mgsinβ,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【分析】对小球受力分析,根据几何关系可以得到所加力的最小值。
10.(2026高一上·河东月考)飞机逃生滑梯是飞机的安全设备之一,当飞机发生紧急迫降时,充气滑梯从舱门侧翼释放,并在10秒内充气后与地面构成倾斜滑道(滑道可近似为平直滑道),保证乘客可以安全撤离。某机组在一次安全测试中,让一名体验者静止在滑道上,然后改变滑道与水平面之间的夹角,发现当和时,该体验者所受的摩擦力大小恰好相等,则体验者与滑道之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】当和时,该体验者所受的摩擦力大小恰好相等,可知当时,该体验者受到静摩擦力作用,根据平衡条件可得大小为
当时,该体验者受到滑动摩擦力作用,大小为
又
联立解得摩擦因数为
故选:B。
【分析】θ=30°时体验者处于静止状态,静摩擦力和重力的下滑分力相等;θ=45°时体验者沿斜面下滑,滑动摩擦力可由Ff=μFN求出,从而求解动摩擦因数。
11.(2026高一上·河东月考)关于以下课本中的案例,说法正确的有( )
A.图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度
B.用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,必须保证下方木板做匀速直线运动
C.图丙所示实验中,墙上的光点P发生移动,说明桌面发生了微小形变
D.伽利略基于图丁的客观事实,提出了力不是维持物体运动的原因
【答案】A,C
【知识点】伽利略理想斜面实验;滑动摩擦力与动摩擦因数;用打点计时器测速度
【解析】【解答】A、图甲所示装置为光电门,可测量遮光条通过光电门时的平均速度,进而表示滑块经过光电门的瞬时速度,故A正确;B、用图乙所示装置测量木板和物块间的滑动摩擦力时,只要让下面的木板和物块之间有相对运动即可,没有必要保证下方木板做匀速直线运动,故B错误;
C、图丙是利用光的反射原理来放大桌面的微小形变,当桌面发生微小形变时,反射光线的方向改变,墙上的光点P发生移动,故C正确;
D、图丁是伽利略的理想斜面实验,该实验是理想化的推理,并非基于客观事实,伽利略通过这个推理提出了力不是维持物体运动的原因,故D错误。
故选:AC。
【分析】光电门可以测量瞬时速度;只要保证物块和木板之间发生相对运动即可;根据微小形变放大法分析;根据伽利略的理想斜面实验分析。
12.(2026高一上·河东月考)《中华人民共和国道路交通安全法》要求机动车行驶时,所有乘客应当按规定使用安全带。因为当车辆发生事故突然停止时,乘客的身体会快速前倾,安全带会拉住乘客的身体,使乘客避免或减轻受到伤害。下列说法正确的是( )
A.安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态
B.车辆突然停止时,质量小的乘客惯性更大
C.车辆发生事故前的行驶速度越大,发生事故后乘客的惯性就越大
D.车辆发生事故前做匀速直线运动,则乘客所受合力为零,但仍有惯性
【答案】A,D
【知识点】牛顿第一定律;惯性与质量
【解析】【解答】A.当车辆发生事故突然停止时,由于惯性乘客的身体会快速前倾,安全带对乘客的作用力改变了乘客的运动状态,故A正确;B.质量是惯性大小的唯一量度,质量小的乘客惯性小,故B错误;
C.惯性与物体的运动速度无关,无论车辆行驶速度多大,只要乘客的质量不变,惯性就不变,故C错误;
D.一切物体都具有惯性,惯性大小只与质量大小有关,与物体运动状态无关,与物体是否受力无关, 车辆发生事故前做匀速直线运动,乘客所受合力为零,但仍有惯性,故D正确。
故选:AD。
【分析】力的作用效果:力能够改变物体的运动状态(包括速度大小或方向的改变),也可以使物体发生形变。惯性的本质:惯性是物体的固有属性,仅与物体的质量有关,质量越大,惯性越大;与物体的运动状态(静止或运动、速度大小)以及受力情况均无关。
13.(2026高一上·河东月考)关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定,与物体的速度大小无关
B.物体的加速度的方向仅与它所受合力的方向有关,与速度方向无关
C.物体的加速度方向与速度方向总是相同的
D.一旦物体所受合力为零则物体的加速度和速度立即变为零
【答案】A,B
【知识点】牛顿第二定律
【解析】【解答】A、根据牛顿第二定律知,加速度的大小与物体的质量成反比,与合力成正比,与物体的速度无关,故A正确。B、加速度的方向与合力的方向相同,与速度方向无关,故B正确。
C、加速度的方向与速度方向可能相同,可能相反,可能不在同一条直线上,故C错误。
D、物体所受的合力为零,加速度为零,但是速度不一定立即变为零,故D错误。
故选:AB。
【分析】加速度的大小与合力成正比,与物体的质量成反比,方向与合力的方向相同,与速度方向无关。
14.(2026高一上·河东月考)如图所示,细绳一端固定在墙上,另一端拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平轻弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
B.小球静止时细绳的拉力大小为
C.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为
D.若将细绳烧断,烧断瞬间小球的加速度大小立即变为g
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【解答】本题中小球先处于平衡状态,由平衡条件求解各力的大小,后烧断细绳,小球处于非平衡条件,抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。AB.小球静止时,分析其受力情况,由平衡条件得弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为,故A错误,B正确。
CD.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力大小相等、方向相反,则此瞬间,即合力大小为,对小球,由牛顿第二定律可知得
故C正确,D错误。
故选:BC。
【分析】小球静止时,分析受力情况,由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小.细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,即可求出加速度;剪断弹簧后,分析小球的合外力方向,根据牛顿第二定律求解加速度大小。
15.(2026高一上·河东月考)某同学做“探究互成角度的两个力的合成规律”的实验装置如图甲所示,其中为固定橡皮条的图钉,为橡皮条与细绳的结点,和为细绳。请回答下列问题:
(1)本实验的实验原理采用的科学方法是__________(填选项前的序号);
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)如果没有操作失误,图乙中的与两个力中,方向一定沿方向的是 (填“”或“”);
(3)如图丙所示,同时使用两只弹簧测力计通过细绳将橡皮条的另一端拉至点,分别记录两个拉力的大小和方向,其中一只弹簧测力计的示数如图所示,则其示数为 (保留两位有效数字);
(4)关于本实验,下列说法正确的是__________。
A.细绳尽可能短一些
B.橡皮条的伸长量越大越好
C.拉两个细绳时,两拉力夹角越大越好
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行
【答案】(1)B
(2)
(3)2.6
(4)D
【知识点】等效法;验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】(1)本实验两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法,故B正确,ACD错误。
故选:B。
(2)由图题乙可知,F'是通过做平行四边形得到的合力理论值;F是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,F的方向一定沿AO方向;
(3)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,结果不用估读,则示数为2.6N;
(4)A.细绳尽可能长一些,可减小在记录力的方向时产生的误差,故A错误;
B.橡皮条的伸长量大小要适当,不能超过弹性限度,不是越大越好,故B错误;
C.拉两个细绳时,两拉力夹角大小要适当,不是越大越好,故C错误;
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行,故D正确。
故选:D。
【分析】(1)根据实验原理分析实验方法;
(2)单独用一个弹簧测力计测出的合力为实际值,一定沿橡皮筋方向,据此分析作答;
(3)弹簧测力计的最小刻度为0.2N,结果不用估读;
(4)根据实验的正确操作和注意事项分析作答。
(1)本实验两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同,采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(2)由题图乙可知,是通过做平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,的方向不一定沿方向;是通过一个力拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,的方向一定沿方向。
(3)弹簧测力计的最小刻度为,则示数为;
(4)A.细绳尽可能长一些,可减小在记录力的方向时产生的误差,故A错误;
B.橡皮条的伸长量大小要适当,不能超过弹性限度,不是越大越好,故B错误;
C.拉两个细绳时,两拉力夹角大小要适当,不是越大越好,故C错误;
D.拉细绳时,拉力应尽量与木板平行,故D正确。
故选D。
16.(2026高一上·河东月考)某同学利用甲图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)关于该实验“平衡阻力”,下列说法正确的是( )
A.平衡阻力的目的是为了使细线的拉力等于槽码的重力
B.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力
C.平衡阻力时,小车连接纸带且纸带通过打点计时器,但无需悬挂槽码
D.若小车能在槽码的牵引下做匀速运动,说明平衡好阻力
(2)实验中获得一条纸带,如图乙所示,0、1、2、3、4、5、6为相邻计数点,相邻计数点间还有4个计时点未画。已知所用电源的频率为50Hz,小车运动的加速度大小a= m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)保持小车所受的拉力不变,改变小车的质量m,分别测得不同质量时小车加速度a,然后画了丙、丁两个图像,则下列说法正确的有( )
A.由图像丙能确定小车的加速度与质量成反比
B.由图像丁能确定小车的加速度与质量成反比
C.由图像丙中图线与坐标轴所围的面积可以知道小车受到的拉力大小
D.由图像丁的斜率可以知道小车受到的拉力大小
【答案】(1)B;C
(2)0.40
(3)B;D
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)AB.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力,故A错误,B正确;
CD. 使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板匀速运动, 说明平衡好阻力,故C正确,D错误。
故选BC。
(2)相邻两计数点间有四个点未画出,说明相邻两计数点间的时间间隔为
T=5×0.02s=0.1s ,根据逐差法可得加速度为
(3)A.图甲中图线为曲线,很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能确定小车的加速度与质量成反比,故A错误;
B.图乙中图线为过原点的直线,可知小车的加速度与质量的倒数成正比,能确定小车的加速度与质量成反比,故B正确;
C.结合牛顿第二定律可知小车受到的拉力大小等于点的横纵坐标的乘积 ,明显不等于 图线与坐标轴所围的面积,故C错误;
D.根据
可知图像丁的斜率可以知道小车受到的合力大小,即拉力大小,故D正确。
故选:BD。
【分析】(1)根据小车下滑时受力和平衡条件判断;
(2) 求出相邻计数点间的时间间隔,根据逐差法可得加速度;
(3)根据图像对应的数学意义,结合牛顿第二定律分析。
(1)AB.平衡阻力的目的是为了使小车受到的合力等于细线对小车的拉力,故A错误,B正确;
CD.平衡阻力时,小车连接纸带且纸带通过打点计时器,在没有悬挂槽码时,小车能做匀速直线运动,说明平衡好阻力,故C正确,D错误。
故选BC。
(2)相邻计数点间的时间间隔为0.1s,根据逐差法可得加速度为
(3)A.由图像丙不能确定小车的加速度与质量成反比,故A错误;
B.由图像丁能确定小车的加速度与成正比,即加速度与质量成反比,故B正确;
C.牛顿第二定律具有瞬时性,小车受到的拉力具有瞬时性,由图像丙中曲线与坐标轴所围的面积不可以知道小车受到的拉力大小,故C错误;
D.根据
可知图像丁的斜率可以知道小车受到的合力大小,即拉力大小,故D正确。
故选BD。
17.(2026高一上·河东月考)舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m的舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍,重力加速度大小为g。
(1)该舰载机由静止开始在航母甲板上匀加速运动时,机载发动机提供的平均动力为F1,飞机获得v0的速度后刚好离开航母甲板起飞。求舰载机匀加速滑行的距离s。
(2)舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v,钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。
【答案】(1)由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
(2)由运动学公式得
解得
由牛顿第二定律得
代入得
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)根据牛顿第二定律求解加速度,根据运动学列式求解滑行距离;
(2)由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律列式求解。
(1)由牛顿第二定律得
由运动学公式得
解得
(2)由运动学公式得
解得
由牛顿第二定律得
代入得
18.(2026高一上·河东月考)生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图所示,悬吊重物a的细绳,其O点被一水平绳BO牵引,使悬绳AO段和水平方向成 角。BO绳的右端与物块b相连,物块b静置于倾角为 的斜面上,且恰好不下滑。其中重物a的质量为2kg,物块b的质量为10kg,且g=10N/kg。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,所有绳均为轻绳。求:
(1)轻绳AO、BO的拉力大小;
(2)物块b对斜面的压力以及物块b与斜面间的动摩擦因数。
【答案】(1)对重物a受力分析,重物a受重力
和AO绳的拉力、BO绳的拉力,三力平衡。竖直方向
解得
水平方向
解得
(2)对物块b受力分析,物块b受重力
斜面支持力、静摩擦力、BO绳拉力,恰好不下滑时静摩擦力沿斜面向上。垂直斜面方向
根据牛顿第三定律,物块b对斜面的压力
沿斜面方向
且
代入数据解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】(1)以O点为研究对象,O点受AO绳拉力、BO绳拉力和悬挂重物a的绳子拉力(大小等于a的重力),三力平衡。利用正交分解法,将AO绳拉力分解到水平和竖直方向,根据水平、竖直方向合力为零列方程求解AO、BO的拉力;
(2)以物块b为研究对象,b受重力、斜面支持力、BO绳拉力、静摩擦力(因恰好不下滑,静摩擦力达最大值)。将力沿斜面和垂直斜面方向分解,利用平衡条件列方程,结合最大静摩擦力公式求解支持力(即b对斜面的压力)和动摩擦因数。
(1)对重物a受力分析,重物a受重力
和AO绳的拉力、BO绳的拉力,三力平衡。竖直方向
解得
水平方向
解得
(2)对物块b受力分析,物块b受重力
斜面支持力、静摩擦力、BO绳拉力,恰好不下滑时静摩擦力沿斜面向上。垂直斜面方向
根据牛顿第三定律,物块b对斜面的压力
沿斜面方向
且
代入数据解得
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