2021北京广渠门中学高一(上)期中物理(教师版)
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物 理
满分100分时间:90分钟
一、本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中。只有一个选项是符合题目要求的。
1. 如图所示的情景中,两个物体a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是( )
A. B.
C D.
2. 如图所示,滑雪运动员保持图中姿势沿滑道下滑,滑行速度越来越小,不计空气阻力影响,下列说法中正确的是( )
A. 运动员只受到重力
B. 运动员受到重力、支持力
C. 运动员受到重力、支持力、摩擦力
D. 运动员受到重力、支持力、摩擦力、下滑力
3. 下雨天有雨水从教室屋檐滴下,屋檐到地面的距离是5m,已知重力加速度g=9.8m/s2,则雨滴到达地面所需时间最接近( )
A. 0.1s B. 1s C. 5s D. 10s
4. 利用弹簧可以测量物体的重力。将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0将待测物体挂在弹簧下端,如图所示。待物体静止时测得弹簧的长度为x1测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为( )
A. kxo B. kx1 C. k(x1-x0) D. k(x1+x0)
5. 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A. 换用宽度更窄的遮光条
B. 提高测量遮光条宽度的精确度
C. 使滑块的释放点更靠近光电门
D. 增大气垫导轨与水平面的夹角
6. 如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上。轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是( )
A. 物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B. 木板必须在桌面上做匀速直线运动
C. 测力计示数一定大于物块受到摩擦力
D. 测力计示数一定等于木板受到的摩擦力
7. 一列火车和一辆汽车分别做匀变速直线运动,它们在各个时刻的速度大小如下表所示。从表中数据可以看出( )
时刻t/s
0
1
2
3
4
火车的速度(m/s)
18.0
17.9
17.8
17.7
17.6
汽车的速度(m/s)
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
①火车的速度变化比较快;
②0~4s内汽车的平均速度较大;
③0~4s内火车的平均速度较大;
④汽车的速度变化比较快
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
8. 如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中
A. 竿对岸的作用力大于岸对竿的作用力
B. 人与船之间存在着相互作用的摩擦力
C. 岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变
D. 人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力
9. 如图所示,用同样大小的力F1、F2提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力F1、F2在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
①两个力夹角大一些省力;
②两个力的夹角小一些省力;
③两个力的夹角变大,F1、F2的合力也变大;
④两个力的夹角变大,F1、F2的合力保持不变
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
10. 如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 丁是图像 B. 丙是图像
C. 乙是图像 D. 甲是图像
11. 某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是(单位m),则质点运动的加速度为( )
A. B. C. D.
12. 如图所示,一质量的物块放在粗糙水平面上,同时受到、的水平推力作用处于静止状态,物块与水平面的动摩擦系数为。某时刻若仅撤去F1,则木块(取g=10m/s2)( )
A. 向左做加速运动
B. 向左做匀速运动
C. 受到的摩擦力大小为3.0N,方向水平向右
D. 受到的摩擦力大小为8.0N,方向水平向左
13. 伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道:“我们将木板的一头抬高,使之略呈倾斜,再让铜球由静止滚下……为了测量时间,我们把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次下降时由细管流出的水,然后用极精密的天平称水的重量”,若将小球由静止滚下的距离记为L,对应时间内收集的水的质量记为m,则L与m的比例关系为
A. B. C. D.
14. 自然界中有许多奇妙的现象,磕头虫不用足就能跳高,且跳的高度是自己体型的十几倍。它跳高的姿态是很特别的,某一次录像显示,它腹朝天、背朝地,先自己重心升高约d=0.8mm,然后猛然收缩体内肌肉,使自己重心极快加速下降(视为匀加速),以很大的速度用背部猛烈撞击地面,获得很大的反弹速度后弹向空中,重心上升最大高度达h=24cm。而人原地下蹲后竖直跳起,假想人向上加速过程的加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等,如果加速过程重心上升高度为,那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计,设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等,取g=10m/s2)( )
A 150m B. 75m C. 15m D. 7.5m
二、填空题(本题共24分。请把答案填在答题卷相应的横线上。)
15. 下图为教材中演示微小形变的装置图,手以一定的力向下按压桌面后,照在墙上的光点会发生移动,关于此实验,下列说法正确的是___________
A. 光点移动说明手发生了形变
B. 光点移动说明桌面发生了微小形变
C. 此实验通过平面镜的反射放大了桌面的形变
D. N镜面到墙的距离越大,光点移动的距离越长
16. 有一做匀加速直线运动的质点,它在最初连续相等的时间间隔内,所通过的位移分别是24m和64m,每一时间间隔为4.0s,求质点的初速度=___________和加速度大小a=___________。
17. 以初速度v0竖直上抛一物体,不计空气阻力,当物体的速度大小减为时,已知重力加速度为g,其运动的时间为___________。
18. 如图所示,电灯距离水平地面H,一高为h()的人以速度v沿水平地面匀速远离电灯,人头顶在地面上的影子为P。试判断影子P点的运动情况:___________。
19. 某同学用图所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是__________(选填选项前的字母);
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是_________(用字母填写);
A.关闭电源,取下纸带
B.接通电源后,放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
(3)实验中获得的一条纸带如图所示,在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点,计数点间有4个点未画,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。请在该图3中标出计数点C(v3=0.86m/s)对应的坐标点,并画出v-t图像。( )
(4)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是_____________,根据v-t图像计算出小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留两位有效数字);
(5)某同学测量了相邻两计数点间的距离:OA=7.05cm,AB=7.68cm,BC=8.31cm,CD=8.95cm,DE=9.57cm,EF=10.20cm,通过分析小车的位移变化情况,也能判断小车是否做匀变速直线运动,请你说明这样分析的依据是___________;
(6)为了计算打下O点时小车的瞬时速度v0,甲同学用v0=计算,乙同学用v0=计算,得到不同的计算结果,从理论上讲,________(选填“甲”或“乙”)同学的计算结果更接近v0的真实值。你可以利用图像数据得到v0=_______m/s。(结果保留两位有效数字)
三、本题共4小题,共34分。解答应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,g取10m/s2.把答案填在答题纸相应的空白处。
20. 飞机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为,飞机勾住阻拦索后滑行停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求:
(1)此过程中飞机加速度的大小;
(2)此过程中飞机运动的时间。
21. 一个物体由静止开始向右做直线运动,它的图像如下图所示。
(1)在下图中画出图像___________。
(2)则前6秒内的位移___________m。
22. 若一个物体受多个力的作用,如图所示。六个共面共点力,大小分别为1N,2N,3N,4N,5N,6N,相互之间的夹角均为60°。
(1)它们合力的大小为___________,方向___________。
(2)恰当选择标度,利用作图法证明(1)问中的结论___________。
23. 高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,相距x0=100 m.t=0时甲车遇紧急情况,之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向.
(1)两车在0~9 s内何时相距最近?最近距离是多少?
(2)若要保证t=12 s时乙车在甲车后109 m,则图乙中a0应是多少?
参考答案
一、本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中。只有一个选项是符合题目要求的。
1. 如图所示的情景中,两个物体a、b(a、b均处于静止状态,接触面光滑)间一定有弹力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.两物体若受水平方向的弹力,则两绳子不会竖直静止;故A错误;
B.两物体相互挤压,故两物体间一定有弹力;故B正确;
C.若地面光滑,两物体保持静止,若有挤压,则b将运动;故C错误;
D.b竖直悬挂,则ab之间没有相互挤压,没有弹力;若a对b有垂直斜面向上的弹力,则细绳不能竖直,故ab间没有弹力;故D错误;
故选B。
2. 如图所示,滑雪运动员保持图中姿势沿滑道下滑,滑行速度越来越小,不计空气阻力影响,下列说法中正确的是( )
A. 运动员只受到重力
B. 运动员受到重力、支持力
C. 运动员受到重力、支持力、摩擦力
D. 运动员受到重力、支持力、摩擦力、下滑力
【答案】C
【解析】
【详解】滑雪运动员保持图中姿势沿滑道下滑,滑行速度越来越小,则运动员受到重力、滑道的支持力和滑道的摩擦力作用,故选C。
3. 下雨天有雨水从教室屋檐滴下,屋檐到地面的距离是5m,已知重力加速度g=9.8m/s2,则雨滴到达地面所需时间最接近( )
A. 0.1s B. 1s C. 5s D. 10s
【答案】B
【解析】
详解】由得
故B正确,ACD错误。
故选B。
4. 利用弹簧可以测量物体的重力。将劲度系数为k的弹簧上端固定在铁架台的横梁上。弹簧下端不挂物体时,测得弹簧的长度为x0将待测物体挂在弹簧下端,如图所示。待物体静止时测得弹簧的长度为x1测量中弹簧始终在弹性限度内,则待测物体的重力大小为( )
A. kxo B. kx1 C. k(x1-x0) D. k(x1+x0)
【答案】C
【解析】
【详解】根据胡克定律可以知道,弹簧的弹力
根据平衡条件可以知道弹簧的弹力等于物体的重力,所以C正确,ABD错误。
故选C。
5. 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间,测得遮光条的宽度为,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度,为使更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A. 换用宽度更窄的遮光条
B. 提高测量遮光条宽度的精确度
C. 使滑块的释放点更靠近光电门
D. 增大气垫导轨与水平面的夹角
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.换用宽度更窄的遮光条,Δt时间更短,故A正确;
B.提高测量遮光条宽度的精确度,不能缩短Δt,故B错误;
C.瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,应用极限思想,在时间趋于零的情况下平均速度近似看作瞬时速度,所以要计算通过光电门的瞬时速度,需要缩短通过时间,使滑块的释放点更靠近光电门,则Δt变长,故C错误;
D.增大气垫导轨与水平面的夹角,在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下,不能明显缩短Δt,故D错误;
故选A。
6. 如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上。轻质弹簧测力计一端固定,另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接,用手向右水平拉绳索,使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后,下列说法正确的是( )
A. 物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力
B. 木板必须在桌面上做匀速直线运动
C. 测力计示数一定大于物块受到的摩擦力
D. 测力计示数一定等于木板受到的摩擦力
【答案】A
【解析】
【详解】A.物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力,选项A正确;
B.滑动摩擦力大小与相对运动的速度无关,则木板在桌面上不需要一定做匀速直线运动,选项B错误;
C.对木块而言,水平方向受力平衡,则测力计示数一定等于物块受到的摩擦力,选项C错误;
D.根据牛顿第三定律可知,木板对木块的摩擦力等于木块对木板的摩擦力,则测力计示数一定等于木块对木板的摩擦力,但不是木板受的所有摩擦力,选项D错误。
故选A。
7. 一列火车和一辆汽车分别做匀变速直线运动,它们在各个时刻的速度大小如下表所示。从表中数据可以看出( )
时刻t/s
0
1
2
3
4
火车的速度(m/s)
18.0
17.9
17.8
17.7
17.6
汽车的速度(m/s)
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
①火车的速度变化比较快;
②0~4s内汽车的平均速度较大;
③0~4s内火车的平均速度较大;
④汽车的速度变化比较快
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】由表中数据可知,在1s的时间内,火车的速度减小0.1m/s,而汽车的速度增加1m/s,则汽车的速度变化较快,则①错误④正确;
0~4s内汽车的平均速度
火车的平均速度
则0~4s内火车的平均速度较大,则②错误③正确。
故选D。
8. 如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,在此过程中
A. 竿对岸作用力大于岸对竿的作用力
B. 人与船之间存在着相互作用的摩擦力
C. 岸对竿的作用力使船的运动状态发生改变
D. 人受到的重力和竿对人的作用力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A. 竿对岸的作用力与岸对竿的作用力是一对作用与反作用力,则大小相等,选项A错误;
B. 人与船之间有相对运动的趋势,可知人与船之间存在着相互作用的摩擦力,选项B正确;
C. 竿对船的作用力使船的运动状态发生改变,选项C错误;
D. 人受到的重力与船对人的作用力以及竿对人的作用力,三力平衡,选项D错误;
故选B
9. 如图所示,用同样大小的力F1、F2提一桶水沿水平路面做匀速直线运动。已知两个力F1、F2在同一竖直平面内。下列说法中正确的是( )
①两个力的夹角大一些省力;
②两个力的夹角小一些省力;
③两个力的夹角变大,F1、F2的合力也变大;
④两个力的夹角变大,F1、F2的合力保持不变
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④
【答案】C
【解析】
【详解】①②.设个力与竖直方向的夹角为,根据对称性可知,两人对水桶拉力大小相等,根据平衡条件得
得
可知当两个力的夹角变小时,变小,变大,则与变小,更省力,故②正确,①错误;
③④.两个力的夹角变大,水桶仍然处于平衡状态,根据三力平衡知,F1、F2的合力大小等于重力,保持不变,故④正确,③错误。
故选C。
10. 如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 丁是图像 B. 丙是图像
C. 乙是图像 D. 甲是图像
【答案】B
【解析】
【详解】AD.匀变速直线运动的加速度是恒定的,则丁是图像,由匀变速直线运动的速度公式可知,速度与时间是一次函数关系,则甲乙都是图像,故A、D错误;
BC.匀变速直线运动的位移与时间的关系为,它们是二次函数关系,在位移时间图像中是一条抛物线,故丙是图像,故B正确,C错误。
故选B。
11. 某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是(单位m),则质点运动的加速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】质点前内的位移
质点前内的位移
则第内的位移
加速度为
ABD错误,C正确。
故选C
12. 如图所示,一质量的物块放在粗糙水平面上,同时受到、的水平推力作用处于静止状态,物块与水平面的动摩擦系数为。某时刻若仅撤去F1,则木块(取g=10m/s2)( )
A. 向左做加速运动
B. 向左做匀速运动
C. 受到的摩擦力大小为3.0N,方向水平向右
D. 受到的摩擦力大小为8.0N,方向水平向左
【答案】C
【解析】
【详解】同时受到和作用时,由平衡条件得
解得
则地面对物块的最大静摩擦力大于等于5N,当撤去后,由于
所以物块静止不动,所受摩擦力
方向水平向右,故C正确,ABD错误。
故选C。
13. 伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道:“我们将木板的一头抬高,使之略呈倾斜,再让铜球由静止滚下……为了测量时间,我们把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次下降时由细管流出的水,然后用极精密的天平称水的重量”,若将小球由静止滚下的距离记为L,对应时间内收集的水的质量记为m,则L与m的比例关系为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】明确该实验的实验原理,初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,则水的质量和时间成正比;所以该实验只要验证位移与质量的二次方是否成正比,就可验证该运动是否匀变速直线运动.
【详解】铜球做初速度为零的匀变速运动,位移L与时间t的二次方成正比,即:
L∝t2
由于水是均匀稳定的流出,水的体积和时间成正比,又:
m=ρV
所以水的质量与时间成正比,即:
m∝t
所以量筒中收集的水量可以间接的测量时间,即:t∝m,所以可得:
L∝m2
故选B.
【点睛】解决该问题的关键是明确实验原理,根据流入量筒水的量与时间成正比,将时间问题转化为为水量问题.
14. 自然界中有许多奇妙的现象,磕头虫不用足就能跳高,且跳的高度是自己体型的十几倍。它跳高的姿态是很特别的,某一次录像显示,它腹朝天、背朝地,先自己重心升高约d=0.8mm,然后猛然收缩体内肌肉,使自己重心极快加速下降(视为匀加速),以很大的速度用背部猛烈撞击地面,获得很大的反弹速度后弹向空中,重心上升最大高度达h=24cm。而人原地下蹲后竖直跳起,假想人向上加速过程的加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等,如果加速过程重心上升高度为,那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计,设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等,取g=10m/s2)( )
A. 150m B. 75m C. 15m D. 7.5m
【答案】A
【解析】
【详解】磕头虫的运动示意图如图所示
用表示磕头虫向下加速时的加速度大小,表示磕头虫碰地时的速度大小,磕头虫反弹离地时速度大小也为,离地后减速上升的高度,对磕头虫加速下降过程和减速上升过程分别有
即有
人竖直向上跳起过程分为加速上升和减速上升两个阶段,设加速上升获得的速度为,则有
即有
联立可得
代入数据解得
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题(本题共24分。请把答案填在答题卷相应的横线上。)
15. 下图为教材中演示微小形变的装置图,手以一定的力向下按压桌面后,照在墙上的光点会发生移动,关于此实验,下列说法正确的是___________
A. 光点移动说明手发生了形变
B. 光点移动说明桌面发生了微小形变
C. 此实验通过平面镜的反射放大了桌面的形变
D. N镜面到墙的距离越大,光点移动的距离越长
【答案】BCD
【解析】
【详解】光点移动说明桌面受到手的压力而发生了微小形变,选项A错误,B正确;此实验通过平面镜的反射放大了桌面的形变,选项C正确;根据光的反射原理,N镜面到墙的距离越大,光点移动的距离越长,选项D正确;故选BCD.
16. 有一做匀加速直线运动的质点,它在最初连续相等的时间间隔内,所通过的位移分别是24m和64m,每一时间间隔为4.0s,求质点的初速度=___________和加速度大小a=___________。
【答案】 ①. 1m/s ②. 2.5m/s2
【解析】
【详解】[1][2]根据解得
根据
代入数据
解得
17. 以初速度v0竖直上抛一物体,不计空气阻力,当物体的速度大小减为时,已知重力加速度为g,其运动的时间为___________。
【答案】或
【解析】
【详解】根据速度时间关系
代入数据解得
18. 如图所示,电灯距离水平地面H,一高为h()的人以速度v沿水平地面匀速远离电灯,人头顶在地面上的影子为P。试判断影子P点的运动情况:___________。
【答案】匀速直线运动、速度大小为
【解析】
【详解】如图所示
以灯正下方为坐标原点,以人前进的方向为轴的正方向,建立坐标轴,由几何关系得
解得
可得影子P点做速度为的匀速直线运动。
19. 某同学用图所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带、复写纸)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是__________(选填选项前的字母);
A.刻度尺 B.秒表 C.天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是_________(用字母填写);
A.关闭电源,取下纸带
B.接通电源后,放开小车
C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连
D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔
(3)实验中获得的一条纸带如图所示,在纸带上依次取O、A、B、C、D、E、F若干个计数点,计数点间有4个点未画,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。请在该图3中标出计数点C(v3=0.86m/s)对应的坐标点,并画出v-t图像。( )
(4)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是_____________,根据v-t图像计算出小车的加速度a=__________m/s2。(结果保留两位有效数字);
(5)某同学测量了相邻两计数点间的距离:OA=7.05cm,AB=7.68cm,BC=8.31cm,CD=8.95cm,DE=9.57cm,EF=10.20cm,通过分析小车的位移变化情况,也能判断小车是否做匀变速直线运动,请你说明这样分析的依据是___________;
(6)为了计算打下O点时小车的瞬时速度v0,甲同学用v0=计算,乙同学用v0=计算,得到不同的计算结果,从理论上讲,________(选填“甲”或“乙”)同学的计算结果更接近v0的真实值。你可以利用图像数据得到v0=_______m/s。(结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. A ②. DCBA ③. ④. 图像为一条直线,速度随时间均匀变化 ⑤. 0.64 ⑥. 邻相等时间间隔内位移差相等(在误差允许) ⑦. 甲 ⑧. 0.67(0.68)
【解析】
【详解】(1)[1]在下列仪器和器材中,还需要刻度尺,来测量各点的位移大小,从而算出各自速度大小,不需要秒表和天平
故选A;
(2)[2]安排实验步骤要本着先安装器材,然后进行实验的思路进行,一般每完成一次实验,都要进行重复实验,实验步骤要符合逻辑,不能颠三倒四的,故顺序为DCBA
(3)[3]如图所示
(4)[4]由图线可知,图像为一条直线,速度随时间均匀变化,可知小车做匀变速直线运动;
[5]v-t图像斜率表示加速度,则
(5)[6]由数据可知,连续相等时间内位移差为
,,
,
在误差允许范围内近似相等,即可说明小车是做匀变速直线运动
(6)[7]当不知道小车是否做匀变速直线运动,若用平均速度 表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对∆t的要求是越小越好,则同学的计算结果更接近v0的真实值
[8]利用图像数据得到
由于误差0.68m/s也可
三、本题共4小题,共34分。解答应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,g取10m/s2.把答案填在答题纸相应的空白处。
20. 飞机在航母上降落时,需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为,飞机勾住阻拦索后滑行停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求:
(1)此过程中飞机加速度的大小;
(2)此过程中飞机运动的时间。
【答案】(1)20m/s2;(2)3s
【解析】
【详解】(1)根据位移速度公式得
解得
(2)根据速度公式得
解得
21. 一个物体由静止开始向右做直线运动,它的图像如下图所示。
(1)在下图中画出图像___________。
(2)则前6秒内的位移___________m。
【答案】 ① ②. 6
【解析】
【详解】[1]由图像可得物体时间内的加速度为
时间内加速度为零,时间内加速度为
则图像为
[2]根据图像与时间轴围成的面积表示位移可得前6秒内的位移
22. 若一个物体受多个力的作用,如图所示。六个共面共点力,大小分别为1N,2N,3N,4N,5N,6N,相互之间的夹角均为60°。
(1)它们合力的大小为___________,方向___________。
(2)恰当选择标度,利用作图法证明(1)问中的结论___________。
【答案】 ①. 6N ②. 沿5N的力方向 ③.
【解析】
【详解】[1][2]依图现将同一直线上的力合成,4N与1N的合力为3N,方向与4N的力相同;5N和2N的合力为3N,方向与5N的力相同;6N与3N的合力为3N,方向与3N的力相同,再将合成后沿6N和4N方向上的两个3N的力合成,其合力为3N,由几个关系得方向与5N的力方向相同,最后将此3N与合成后沿5N方向上的3N的力进行合成,合力大小为6N,方向与5N的力相同;
[3]如图所示
23. 高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v0=30 m/s,相距x0=100 m.t=0时甲车遇紧急情况,之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向.
(1)两车在0~9 s内何时相距最近?最近距离是多少?
(2)若要保证t=12 s时乙车在甲车后109 m,则图乙中a0应是多少?
【答案】(1)6 s 10 m (2)8 m/s2
【解析】
【详解】(1)由图象知,甲车前3 s做匀减速运动,乙车做匀速直线运动,3 s末甲车速度为0,此过程乙的速度大于甲的速度,两者距离减小,接着甲做匀加速运动而乙做匀减速运动,两车距离进一步减小,当两车速度相等时相距最近;设t1=3 s后再经过t2时间甲、乙两车速度相等,此时两车相距最近,
有a2t2=v0+a3t2
代入数值得t2=3 s
即6 s时两车相距最近
两车速度相等前甲车的位移为
乙车的位移为x乙=v0t1+v0t2+a3t22
最近距离为smin=s0+x甲-x乙
联立并代入数值得smin=10 m.
(2)9 s末(即t3=6 s),甲车的速度为v1′=a2t3=30 m/s
9 s内甲车发生的总位移
代入数值得x甲′=135 m
9 s末,乙车的速度为v2′=v0+a3t3=0
9 s内乙车发生的总位移x乙′=v0t1+v0t3+a3t32
代入数值得x乙′=180 m
所以9 s末,甲车在乙车前x=s0+x甲′-x乙′=55 m
若要保证t=12 s时(即t4=3 s)乙车在甲车后109 m,则应有
v1′t4+x-a0t42=109 m
代入数据得a0=8 m/s2
2023北京中关村中学高一(上)期中物理(教师版): 这是一份2023北京中关村中学高一(上)期中物理(教师版),共2页。
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