2018-2019学年江苏省苏州市常熟市高一(上)期中物理试卷

文档属性

名称 2018-2019学年江苏省苏州市常熟市高一(上)期中物理试卷
格式 zip
文件大小 281.0KB
资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 物理
更新时间 2020-04-01 10:34:57

图片预览

文档简介

2018-2019 学年江苏省苏州市常熟市高一(上)期中物理试卷
一、单项选择题(本题共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分,每小题只有一个选项符合题意)

1.(3 分)在下述问题中,能够把研究对象看作质点的是( )

A.计算“和谐号”动车通过南京长江大桥所用时间 B.比较“摩拜”与“ofo”共享单车的车轮半径大小 C.利用“北斗”导航系统确定远洋海轮在大海中的位置
D.研究“蛟龙 600”水陆两栖飞机水面高速滑行的机翼姿态2.(3 分)下列对于运动基本概念的描述正确的是( )
顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点,此运动过程的路程为零


微信支付交易记录中有一单的转账时间为“20181001 19:49:34”,这里的时间指时



“复兴号”列车在京沪高铁线运行最高时速可达 350 公里,这里的时速指平均速率


常熟市三环高架启用的“区间测速”系统,测的是汽车沿高架绕行的平均速度

3.(3 分)如图所示,自行车的车轮半径为 R,车轮在地面上沿直线无打滑地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为( )


A.πR B.2R C.(2+π)R D.

4.(3 分)把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示。则薄板的重心可能是图中的( )
A.A 点 B.B 点 C.C 点 D.D 点

5.(3 分)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,
(

10

页(

21
页)
)

可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )



A.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用使实验数据便于测量B.甲图中小球相对运动较慢,伽利略通过实验直接验证了 v∝t C.甲乙丙丁四张图所示的情形都是伽利略当年做过的实验现象
D.伽利略直接实验验证了自由落体运动的速度是均匀变化的这一结论

6.(3 分)如图所示,汽车里有一水平放置的硅胶防滑垫,防滑垫上放置一个小摆件。若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,则以下说法正确的是( )



摆件受到向前的静摩擦力

若汽车匀速运动速度太快,摆件可能后移 C.若汽车突然加速,摆件会受到向前的静摩擦力
D.用相同的水平力推摆件(未推动),使用防滑垫能使摆件受到的静摩擦力增大
7.(3 分)汽车刹车后,在水平面上做匀减速直线运动,其位移与时间的关系是 x=24t﹣2t2,则当 t=7s 时汽车的位移为( )
A.0 B.70m C.72m D.74m

二、多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.每小题有多个选项符合题意.全

部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分.)

8.(4 分)一辆汽车正在做匀加速直线运动,若汽车的加速度方向与速度方向始终保持一致,当加速度减小时,则下列说法正确的是( )
汽车的速度随之减小

汽车的速度仍在增大

当加速度减小到零时,汽车的速度也为零

当加速度减小到零后,汽车的位移仍然不断增大

9.(4 分)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是( )







甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力

乙图中,足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用C.丙图中,足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向
D.丁图中,运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变

10.(4 分)如图是 a 和 b 两质点在同一条直线上运动的位移﹣时间图象,以下说法正确的是( )


A.两质点同地点而不同时出发

B.a 和 b 两质点速度大小和方向都不同

在运动的全过程,点 a 运动得比 b 快

在 t=t1 前b 质点运动得比 a 快,在 t=t1 后a 质点运动得比b 快
11.(4 分)物体以速度 v 匀速通过直线上的A、B 两点,所用时间为 t;现在物体从A 点由静止出发,先做匀加速直线运动(加速度大小为 a1),到最大速度 vm 后立即做匀减速直线运动(加速度大小为 a2),至 B 点速度恰好减为 0,所用时间仍为 t,则下列说法正确的 是 ( )
vm 只能为 2v,与 a1、a2 的大小无关
vm 可为许多值,与a1、a2 的大小有关
a1、a2 必须是一定值

a1、a2 必须满足 a1?a2?t=2(a1+a2)v
12.(4 分)在 t=0 时刻,甲、乙两汽车从同一地点由静止开始往相反方向沿同一条直线行驶,它们的 v﹣t 图象如图所示,忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是( )








在第 1 小时末,乙车改变运动方向

在前 4 小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大

两车在第一次相遇之前,相距最远为 90km D.两车第一次相遇的地点距出发点距离为 90km
三、作图、实验题(本题共 3 小题,共 26 分,请将答案填写在答题卷上)

13.(6 分)对下列图中的物体进行受力分析:

图甲:静止在斜面上的物块;

图乙:用竖直细线悬挂在天花板的小球;

图丙:搁在光滑半圆槽中的匀质木棒(力的作用点定在力的实际作用位置)。



14.(10 分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:





如图所示是两种打点计时器的图片,其中图乙是 打点计时器(选填“电磁式”或“电火花式”)
关于上述两种打点计时器,下列说法中正确的是 ;

A.甲打点计时器使用直流电源,乙计时器使用交流电源B.它们都是使用 10V 以下的交流电源
当电源频率为 50HZ 时,它们都是每隔 0.02s 打一个点

乙计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小

在研究匀变速直线运动的实验中,小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图所示,图中 A、B、C、D、E 为连续选定的计数点,相邻计数点间的时间间隔是 0.10s, 则:
根据实验的数据可以判断小车做 运动,其中,在打 C 点时小车的速度是
m/s,小车运动的加速度是 m/s2.(后两空均保留 2 位有效数字)
15.(10 分)如图甲所示,用铁架台、一根粗弹簧和多个重力均为 1N 的钩码,通过实验,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

为完成实验,还需要的实验器材有 ;实验中还需要测量的物理量是 ;

(
次序
物理量

1


2


3


4


5

弹力
F/N
1
3
4
5
8
伸长量
x/cm
1
2
2.5
3
4.5
)实验中,某同学进行了几次实验,实验数据如表格所示,请在图乙中作出反映弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 之间关系的 F﹣x 图线;







由图象可求出弹簧的劲度系数为 N/m。根据所画图象,试分析图线不过原点的原因可能是由于 。
四、计算题(共 4 小题,共 53 分.解答时请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.) 16.(12 分)质量为 m=100kg 的物体静置在水平地面上,已知物体与地面间的动摩擦因数
μ=0.3,最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,则:
当用 F1=100N 的水平力推物体时,求物体所受摩擦力 f1 的大小;
当用 F2=500N 的水平力推物体时,求物体所受摩擦力 f2 的大小;
当物体在水平面上向右运动时,突然受到水平向左的 F3=200N 的拉力,求物体在停止运动之前所受摩擦力 f3 的大小和方向。
17.(13 分)一辆公交车在某站点停靠,等乘客上车后启动,沿平直公路开往下一个站点,已知两个站点间的距离L=240m。公交车从静止开始以a1=1.5m/s2 的加速度匀加速行驶, 经时间 t1=8s 后开始匀速行驶,一段时间后司机刹车,开始以大小为 a2=1m/s2 的加速度做匀减速运动,恰好在下一个站点停下。则:
求公交车匀速行驶的速度 v;

求公交车匀减速阶段的位移 x2;
求匀速行驶的时间 t0,并在图示坐标系中准确画出公交车在上述过程中速度随时间变化的图象(v﹣t 图)。




18.(13 分)如图所示,一滴雨滴从离地面高H=20m 的楼房屋檐自由下落,下落途中用时
△t=0.2s 通过一个窗口,窗口的高度为△h=1.4m,空气阻力不计,g 取 10m/s2,问:
雨滴落地时速度 v 的大小;

雨滴落地前最后 1s 内下落的高度△H;

屋檐离窗上边框的距离 h。




19.(15 分)在动画片《熊出没》中,熊二在山坡顶部放置了一块球形滚石,当光头强在山上砍树时,放下滚石,来赶跑光头强。为简化过程,我们将山坡看成一个固定的斜面, 假设滚石从长为L=100m 的斜面顶端静止滚下,在斜面上作加速度 a1=0.5m/s2 的匀加速
直线运动,滚到水平地面后,开始 a2=﹣的匀减速直线运动,假设滚石在斜面底
端滚到水平面时的速度大小不变。一开始光头强在斜面的中点处伐树,当他发现滚石开始运动立即以 v=5m/s 的速度往山下逃跑,设光头强达到水平地面后的速度大小与山坡上保持一致,且运动方向始终和滚石在同一竖直平面内,求:
光头强跑到水平地面时,滚石离他有多远?

滚石最终是否会“压”到光头强,如果会,求出何时何地压到。如果不会,求两者的最小间距。

2018-2019 学年江苏省苏州市常熟市高一(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析

一、单项选择题(本题共 7 小题,每小题 3 分,共 21 分,每小题只有一个选项符合题意)

1.(3 分)在下述问题中,能够把研究对象看作质点的是( )

A.计算“和谐号”动车通过南京长江大桥所用时间 B.比较“摩拜”与“ofo”共享单车的车轮半径大小 C.利用“北斗”导航系统确定远洋海轮在大海中的位置
D.研究“蛟龙 600”水陆两栖飞机水面高速滑行的机翼姿态

【解答】解:A、和谐号列车的长度相对于桥梁的长度不能忽略,此时列车不能看成质点, 故 A 错误;
B、比较摩拜与“ofo”共享单车车轮半径大小时,车轮的大小不可以忽略,故不可以把车轮当做质点,故B 错误;
C、“北斗”系统给远洋海轮导航时,只需要确定远洋海轮在地图上的位置,可以把远洋海轮看成质点,故C 正确;
D、研究“蛟龙 600”水陆两栖飞机水面高速滑行的机翼姿态时不能看做质点,看做质点就不能看机翼姿态了,故D 错误;
故选:C。

2.(3 分)下列对于运动基本概念的描述正确的是( )

顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点,此运动过程的路程为零


微信支付交易记录中有一单的转账时间为“20181001 19:49:34”,这里的时间指时



“复兴号”列车在京沪高铁线运行最高时速可达 350 公里,这里的时速指平均速率


常熟市三环高架启用的“区间测速”系统,测的是汽车沿高架绕行的平均速度

【解答】解:A、路程是轨迹的长度,顺丰速运“无人机快递”完成一次快件投递回到出发点,此运动过程的路程不为零,故A 错误;
B、查看微信支付交易记录时发现有一单的转账时间为 2018﹣10﹣01 19:49:34,这对

应一个瞬间,故这里的时间是时刻,故B 正确;

C、“复兴号”列车组列车在京沪高铁线按时速 350 公里运行,这里的时速指瞬时速率, 故 C 错误;
D、“区间测速”测量的是某一过程的速度,是路程与时间的比值,为平均速率,故 D 错误;
故选:B。

3.(3 分)如图所示,自行车的车轮半径为 R,车轮在地面上沿直线无打滑地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为( )


A.πR B.2R C.(2+π)R D.

【解答】解:当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时,轮子向前运动半个周长,气门芯的初位置与末位置如图,





由几何知识得,气门芯的位移大小 x==R 故 D 正确 ABC
错误。

故选:D。

4.(3 分)把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示。则薄板的重心可能是图中的( )
A.A 点 B.B 点 C.C 点 D.D 点

【解答】解:悬挂法测量重心位置的原理,结合二力平衡条件分析可得,重心位置是 D

点。

故选:D。

5.(3 分)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )










A.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用使实验数据便于测量B.甲图中小球相对运动较慢,伽利略通过实验直接验证了 v∝t C.甲乙丙丁四张图所示的情形都是伽利略当年做过的实验现象
D.伽利略直接实验验证了自由落体运动的速度是均匀变化的这一结论

【解答】解:伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证 v 与 t 成正比的思想, 伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即 v 正比于 t, 那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力,乙丙均是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,不是伽利略当年做过的实验现象,故 A 正确, BCD 错误。
故选:A。

6.(3 分)如图所示,汽车里有一水平放置的硅胶防滑垫,防滑垫上放置一个小摆件。若汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,则以下说法正确的是( )



摆件受到向前的静摩擦力

若汽车匀速运动速度太快,摆件可能后移 C.若汽车突然加速,摆件会受到向前的静摩擦力
D.用相同的水平力推摆件(未推动),使用防滑垫能使摆件受到的静摩擦力增大

【解答】解:A、汽车在水平公路上向前做匀速直线运动,水平方向受力平衡,则摆件不受静摩擦力,故A 错误;
B、若汽车匀速运动速度太快,摆件仍然受力平衡,摆件不可能后移,故 B 错误;

C、若汽车突然加速,摆件会受到向前的静摩擦力,此摩擦力作为摆件的动力,故 C 正确;
D、用相同的水平力推摆件(未推动),摆件受力平衡,使用防滑垫能使摆件受到的静摩擦力不变,故D 正确。
故选:C。
7.(3 分)汽车刹车后,在水平面上做匀减速直线运动,其位移与时间的关系是 x=24t﹣2t2,则当 t=7s 时汽车的位移为( )
A.0 B.70m C.72m D.74m
【解答】解:根据 x=v0t+=24t﹣2t2 得,汽车的初速度v0=24m/s,加速度 a=﹣ 4m/s2,
则汽车速度减为零的时间 t0= 解得:t0=6s,
则 7s 内的位移等于 6s 内的位移,x= t0=72m。故C 正确,ABD 错误。故选:C。
二、多项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.每小题有多个选项符合题意.全

部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分.)

8.(4 分)一辆汽车正在做匀加速直线运动,若汽车的加速度方向与速度方向始终保持一致,当加速度减小时,则下列说法正确的是( )
A.汽车的速度随之减小B.汽车的速度仍在增大
当加速度减小到零时,汽车的速度也为零

当加速度减小到零后,汽车的位移仍然不断增大
【解答】解:A、B,汽车的加速度方向与速度方向一致,汽车在做加速运动,速度增大。故A 错误,B 正确。

C、D,加速度减小,汽车的速度增加由快变慢,但速度仍在增加,当加速度为零时, 汽车做匀速运动,速度达到最大,位移一直增大。故 C 错误,D 正确。
故选:BD。

9.(4 分)足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱。如图所示为四种与足球有关的情景。下列说法正确的是( )







甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力

乙图中,足球被踢出后飞行过程中受到重力和运动员对它弹力的作用C.丙图中,足球入网时球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向
D.丁图中,运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变

【解答】解:A、静止在草地上的足球受到的弹力,与重力相平衡,但不是它的重力,故

A 错误;

B、足球被踢出后飞行过程中只受到重力,不受运动员对它弹力的作用,故B 错误;

C、进球时,足球撞到网上时,球网被撑开,球网绳子中的弹力都沿绳子收缩方向。故C

正确;

D、根据弹力产生的原理可知,运动员争顶头球时头部受到的弹力是由于足球发生了形变, 故D 正确。
故选:CD。

10.(4 分)如图是 a 和 b 两质点在同一条直线上运动的位移﹣时间图象,以下说法正确的是( )


A.两质点同地点而不同时出发

B.a 和 b 两质点速度大小和方向都不同

在运动的全过程,点 a 运动得比 b 快

在 t=t1 前b 质点运动得比 a 快,在 t=t1 后a 质点运动得比b 快
【解答】解:A、由图象可知:两质点都是在 t=0 时刻出发的,出发时,b 在 a 的前面, 所以不是同地点出发,故A 错误;
B、位移﹣时间图象斜率表示速度,由图象可知:a 的斜率比 b 大,所以 a 的速度比 b 的大,速度方向相同,均沿正方向运动,故 B 错误;
CD、图象斜率越大,速度越大,则知在运动的全过程,a 运动得比 b 快,故 C 正确,D 错误。
故选:C。

11.(4 分)物体以速度 v 匀速通过直线上的A、B 两点,所用时间为 t;现在物体从A 点由静止出发,先做匀加速直线运动(加速度大小为 a1),到最大速度 vm 后立即做匀减速直线运动(加速度大小为 a2),至 B 点速度恰好减为 0,所用时间仍为 t,则下列说法正确的 是 ( )
vm 只能为 2v,与 a1、a2 的大小无关
vm 可为许多值,与a1、a2 的大小有关
a1、a2 必须是一定值
a1、a2 必须满足 a1?a2?t=2(a1+a2)v
【解答】解:A、当物体匀速通过 A、B 两点时,x=vt.当物体先匀加速后匀减速通过 A、

B 两点时,根据平均速度公式,总位移 x=,则 ,得 vm= 2v。与 a1、a2 的大小无关。故A 正确,B 错误。

C、匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和 ,而 vm=2v,代入得
,整理得 .即 a1、a2 必须满足 a1?a2?t=2(a1+a2)v;故 C 错误,
D 正确。故选:AD。
12.(4 分)在 t=0 时刻,甲、乙两汽车从同一地点由静止开始往相反方向沿同一条直线行驶,它们的 v﹣t 图象如图所示,忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是( )




在第 1 小时末,乙车改变运动方向

在前 4 小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大

两车在第一次相遇之前,相距最远为 90km D.两车第一次相遇的地点距出发点距离为 90km
【解答】解:

A、在第 1 小时前后,乙车的速度均为负值,说明乙车的运动方向并未改变。故 A 错误。B、在前 4 小时内,乙图线的斜率绝对值始终大于甲图线的斜率绝对值,则乙车的加速度大小总比甲车大。故 B 正确。
C、在 t=0 时刻,甲、乙两汽车从同一地点沿相反方向运动,两者间距增大。2﹣4h 内, 两车同向运动,甲车在乙车的前方,由于甲车的速度比乙车的大,所以两者间距逐渐增大。4h 后,甲车的速度比乙车的小,两车间距减小,所以在第 4h 末,两车相距最远。在
0﹣4h 内,甲的位移大小 x 甲=×60×4km=120km,乙的位移大小 x 乙=﹣
=30km,所以两车相距最远距离 S=△x=x 甲﹣x 乙=120﹣30﹣30=90(km)。故 C 正确。
D、在第 4h 末,两车相距最远,甲距出发点距离为 120km,可知,两车第一次相遇的地点距出发点距离大于 120km。故 D 错误。
故选:BC。

三、作图、实验题(本题共 3 小题,共 26 分,请将答案填写在答题卷上)

13.(6 分)对下列图中的物体进行受力分析:

图甲:静止在斜面上的物块;

图乙:用竖直细线悬挂在天花板的小球;

图丙:搁在光滑半圆槽中的匀质木棒(力的作用点定在力的实际作用位置)。





【解答】

解:第一个图中,静止在斜面上的物体受到重力、斜面的支持力和摩擦力三个力作用。第二个图中,物体受到重力、绳子的拉力两个力;斜面对球没有作用力,否则绳子不能在竖直方向上。
第三个图中,物体受到重力、半圆形两个的支持力,共三个力作用,如图。答:如上图所示。
14.(10 分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题:




如图所示是两种打点计时器的图片,其中图乙是 电火花式 打点计时器(选填“电磁式”或“电火花式”)
关于上述两种打点计时器,下列说法中正确的是 CD ; A.甲打点计时器使用直流电源,乙计时器使用交流电源
它们都是使用 10V 以下的交流电源

当电源频率为 50HZ 时,它们都是每隔 0.02s 打一个点

乙计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,所以实验误差也较小

在研究匀变速直线运动的实验中,小车拖着纸带通过计时器记录下的运动情况如图所示,图中 A、B、C、D、E 为连续选定的计数点,相邻计数点间的时间间隔是 0.10s, 则:
根据实验的数据可以判断小车做 匀加速直线 运动,其中,在打 C 点时小车的速度是
0.19 m/s,小车运动的加速度是 0.20 m/s2.(后两空均保留 2 位有效数字)
【解答】解:(1)如图是两种打点计时器的图片,其中甲是电磁打点计时器,乙是电火花打点计时器。
ABC、电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用交流电源的计时仪器,电磁 打点计时器工作电压 4V~6V,电火花打点计时器的电压是 220V,当电源的频率为50Hz时,它每隔 0.02s 打一次点,故 AB 错误,C 正确;
D、其中电火花计时器工作时,纸带运动受到的阻力较小,误差较小,故D 正确。故选:CD;
根据匀变速直线运动的推论得:vC= = =0.19m/s 根据逐差法得:a= = =0.20m/s2
故答案为:(1)电火花式;(2)CD;(3)匀加速直线,0.19,0.20。

15.(10 分)如图甲所示,用铁架台、一根粗弹簧和多个重力均为 1N 的钩码,通过实验,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。



为完成实验,还需要的实验器材有 刻度尺 ;实验中还需要测量的物理量是 弹

簧原长与受到外力时的长度(或弹簧伸长量) ;

(
次序
物理量

1


2


3


4


5

弹力
F/N
1
3
4
5
8
伸长量
x/cm
1
2
2.5
3
4.5
)实验中,某同学进行了几次实验,实验数据如表格所示,请在图乙中作出反映弹簧弹力 F 与弹簧伸长量 x 之间关系的 F﹣x 图线;







由图象可求出弹簧的劲度系数为 200 N/m。根据所画图象,试分析图线不过原点的原因可能是由于 弹簧自身的重力使得弹簧在不受拉力时也有一定的形变量 。
【解答】解:(1)实验需要测弹簧的长度、形变量,故还需要的实验器材有:刻度尺。故需要测量的物理量为弹簧原长与受到外力时的长度(或弹簧伸长量)
通过描点做出 F﹣x 图象

图象中的斜率表示弹簧的劲度系数,则有:k= =200N/m;

不过原点的原因是弹簧自身的重力使得弹簧在不受拉力时也有一定的形变量故答案为:(1)刻度尺;弹簧原长与受到外力时的长度(或弹簧伸长量)
(2)如图所示

(3)200; 弹簧自身的重力使得弹簧在不受拉力时也有一定的形变量




四、计算题(共 4 小题,共 53 分.解答时请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.) 16.(12 分)质量为 m=100kg 的物体静置在水平地面上,已知物体与地面间的动摩擦因数
μ=0.3,最大静摩擦力可近似认为等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2,则:
当用 F1=100N 的水平力推物体时,求物体所受摩擦力 f1 的大小;

当用 F2=500N 的水平力推物体时,求物体所受摩擦力 f2 的大小;
当物体在水平面上向右运动时,突然受到水平向左的 F3=200N 的拉力,求物体在停止运动之前所受摩擦力 f3 的大小和方向。
【解答】解:(1)物体与地面间的最大静摩擦力:fm=μN,N=mg,代入得:fm=300N
由于 F1<fm,所以物体处于静止状态, 根据二力平衡条件可得:f1=F1=100N;
由于 F2>fm,所以物体向前滑动, 则 f2=μmg=300N;
物体停止运动前受到滑动摩擦力作用, 所以 f3=f2=300N,方向水平向左。
答:(1)当用 F1=100N 的水平力推物体时,物体所受摩擦力的大小为 100N;
当用 F2=500N 的水平力推物体时,物体所受摩擦力的大小为 300N;
物体在停止运动之前所受摩擦力的大小 300N,方向水平向左。

17.(13 分)一辆公交车在某站点停靠,等乘客上车后启动,沿平直公路开往下一个站点,已知两个站点间的距离L=240m。公交车从静止开始以a1=1.5m/s2 的加速度匀加速行驶, 经时间 t1=8s 后开始匀速行驶,一段时间后司机刹车,开始以大小为 a2=1m/s2 的加速度做匀减速运动,恰好在下一个站点停下。则:
求公交车匀速行驶的速度 v;

求公交车匀减速阶段的位移 x2;
求匀速行驶的时间 t0,并在图示坐标系中准确画出公交车在上述过程中速度随时间变化的图象(v﹣t 图)。









【解答】解:(1)匀加速过程中根据速度时间关系得公交车匀速行驶的速度 v=a1t1=1.5×8m/s=12m/s

(
0
)匀减速过程中根据位移速度关系 v2﹣v 2=2ax 得公交车匀减速阶段的位移为:
匀加速过程中的位移为: 设匀速阶段位移为 x0,运动时间为t0,
则 x0=L﹣x1﹣x2=(240﹣72﹣48)m=120m
则匀减速阶段:有v=a2t2
代入得:t2=12s
描点作速度时间图象如图所示:
答:1)公交车匀速行驶的速度为 12m/s;

公交车匀减速阶段的位移 x2 为 72m;
匀速行驶的时间 t0 为 12s,整个过程速度时间图象如图所示:
18.(13 分)如图所示,一滴雨滴从离地面高H=20m 的楼房屋檐自由下落,下落途中用时
△t=0.2s 通过一个窗口,窗口的高度为△h=1.4m,空气阻力不计,g 取 10m/s2,问:
雨滴落地时速度 v 的大小;

雨滴落地前最后 1s 内下落的高度△H;

屋檐离窗上边框的距离 h。




【解答】解:(1)根据公式,得到: 则落地速度为:v=gt=20m/s。
雨滴在第 1s 内的位移为: 则雨滴落地前最后 1s 内的位移大小为:h2=h﹣h1=15m。
(

)设屋檐距窗口上边为 x0,雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为 t0,则有 ,而且:
联立可以得到:x0=1.8m。
答:(1)雨滴落地的速度大小为 20m/s;

雨滴落地前最后 1s 内的位移大小为 15m;

屋檐离窗的上边框有 1.8m。

19.(15 分)在动画片《熊出没》中,熊二在山坡顶部放置了一块球形滚石,当光头强在山上砍树时,放下滚石,来赶跑光头强。为简化过程,我们将山坡看成一个固定的斜面, 假设滚石从长为L=100m 的斜面顶端静止滚下,在斜面上作加速度 a1=0.5m/s2 的匀加速
直线运动,滚到水平地面后,开始 a2=﹣的匀减速直线运动,假设滚石在斜面底
端滚到水平面时的速度大小不变。一开始光头强在斜面的中点处伐树,当他发现滚石开始运动立即以 v=5m/s 的速度往山下逃跑,设光头强达到水平地面后的速度大小与山坡上保持一致,且运动方向始终和滚石在同一竖直平面内,求:
光头强跑到水平地面时,滚石离他有多远?
滚石最终是否会“压”到光头强,如果会,求出何时何地压到。如果不会,求两者的最小间距。

【解答】解:(1)光头强在斜面上运动时有:

代入数据得:t1=10s;
滚石在相应时间内的位移为: 代入数据得:x=25m
滚石离斜面底部距离为:△x=L﹣x=75m;
(2)滚石到达斜面底部时:由 , 代入数据得:t2=20s
此时的速度为:v0=at2 代入数据得:v0=10m/s
光头强离滚石的距离为:x0=v(t2﹣t1) 代入数据得:x0=50m
在水平面上运动过程中,当两者速度相同时,由 v=v0+a2t0
代入数据得:t0=15s
在此时间内:光头强的位移为:x 强=vt0=75m
滚石的位移为: =112.5m
因为 x 强+x0>x 石,所以滚石没有压到光头强。
两者的最小间距为:△xmin=x 强+x0﹣x 石=12.5m。答:(1)光头强跑到水平地面时,滚石离他有 75m;
(2)滚石不会会“压”到光头强,两者的最小间距为 12.5m。
同课章节目录