2021北京和平街一中高一(上)期中物理(教师版)
展开这是一份2021北京和平街一中高一(上)期中物理(教师版),共19页。试卷主要包含了选择题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021北京和平街一中高一(上)期中
物 理
班级_ 姓名_____
一、选择题(本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。以下描述航母及舰载战斗机运动情况,说法正确的是( )
A. 以航母上舰载战斗机为参考系,航母是运动的
B. 以航母上舰载战斗机为参考系,甲板上的战斗机是运动的
C. 以天空中盘旋的战斗机参考系,甲板上的战斗机是静止的
D. 以天空中盘旋的战斗机为参考系,航母是运动的
2. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。在下形中,可将歼-15战斗机看作质点的是( )
A 研究歼-15战斗机最大作战半径
B. 研究歼-15战斗机起飞姿态
C. 研究歼-15战斗机在甲板着陆时动作
D. 研究歼-15战斗机空中近距战斗动作
3. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。如图所示,假设山东舰飞行甲板长度约为200m,某战斗机在山东舰甲板上起飞,其过程可视为匀加速直线运动(忽略山东舰的运动)。此战斗机能获得的最大加速度为6m/s2,离开甲板时速度要达到50m/s才能安全起飞。若要保证此战斗机安全起飞则初速度约为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s
4. 2020初,面对新型冠状病毒疫情,北京多批医疗救援队出征前往武汉,假设两批医疗援助人员从北京的同一个医院山发分别采用导航中的推荐方案1月和2至武汉,下列说法正确的是( )
A. 两批医疗人员的路程一定相同
B. 两批医疗人员的位移一定相同
C. 图片下面中的推荐方案的13小时21分钟是指时刻
D. 图片下面中的推荐方案的1141公里是位移的大小
5. 朱军同学在现杨观看F1赛车表演时,看到赛车闪而过,感叹“真快啊!”;当到了终点时,赛车突然刹车停住,朱军同学又感叹“真快啊!”.下列说法正确的是( )
A. 第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述速度大
B. 第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述速度大
C. 第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大
D. 第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大
6. 拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是
A. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C. 玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D. 玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
7. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,测得弹力F与弹簧长度x的关系如图所示.图中x0表示( )
A. 劲度系数 B. 弹簧伸长量
C. 弹簧原长 D. 砝码质量
8. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为三种与足球有关的情景,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B. 图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C. 图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D. 图丙中,足球被踢起,说明脚对球的力大于球对脚的力
9. 如图所示,质量为的物体,沿粗糙的水平面以某一速度开始向右运动,一水平向左的力作用于物体上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,则物体受到的摩擦力的大小为(取)( )
A. ,向右 B. ,向左
C. ,向右 D. ,向左
10. 如图所示,物体在恒定拉力 F 的作用下沿水平面做匀速直线运动,运动速度为 v,拉力 F 斜向上与水平面夹角为 30°,则地面对物体的摩擦力大小为
A. F B. Fcos30° C. Fsin30° D.
11. 如图所示,用手握住玻璃杯做以下动作时,下列对杯子所受摩擦力描述正确的是( )
A. 保持杯子静止,手握的力越大摩擦力越大
B. 水平匀速移动杯子,摩擦力为零
C. 匀速向上移动杯子,摩擦力向下
D. 匀速向下移动杯子,摩擦力向上
12. 如图所示,分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象,则
A. 甲的加速度大小为 B. 乙的加速度大小为
C. 甲在4s内位移大小为40 m D. 乙在4 s内的位移大小为20 m
13. 图中甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像,下列说法正确的是( )
A. 推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值
C. 这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
D. 若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示加速度的变化量
14. 近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象,取t=0时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 依据运动学定义方法,“加速度的变化率”的单位是m/s2
B. 在2秒内,汽车做匀减速直线运动
C. 在2秒内,汽车的速度减小了3m/s
D. 若汽车在t=0时速度为5m/s,则汽车在2秒末速度的大小为8m/s
二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。)
15. (1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是______
A.电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
(2)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最佳的方法是______
A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
C.根据实验数据画出v-t图象,量取其倾角α,用a=tanα求出加速度
D.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
(3)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点
①C点的瞬时速度vC=______m/s,
②小车加速度a=______m/s2(计算结果保留两位有效数字)
16. 请完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的相关内容。
(1)如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE;
(2)如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,记下此时小环所在的位置O,记下此时弹簧测力计的示数F1和示数F2及______。
(3)如图丙所示,改用一个弹簧测力计拉小圆环,使小环也处于位置O,记下此时弹簧测力计的示数F的大小和细绳的方向;
(4)如图丁所示,用力的图示法作出F1和F2,及F,再利用平行四边形作出F1和F2的合力
(5)若在误差允许的范围内,F和重合,则可说明互成角度的两个力的合成遵循______定则
(6)仔细测量发现,在丁图中与F大小相等,但方向略有偏差,如果此偏差仅由F2引起,则原因可能是F2的大小比真实值偏_______(填“大”或“小”)
(7)在该实验中,合力和分力的概念是一种______的科学方法。
三、计算题(本题共4小题,共40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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。)
17. 2020年我国南方地区发生多轮强降雨过程,在洪水灾害中,无人机因具有快速、精准、全天候的优势,发挥了巨大的作用,让防汛工作更高效的进行。某次救援被困岛上群众时,一个物资从离地面45m空中的无人机上自由落下,取g=10m/s2。不计空气阻力,求:
(1)经多长时间物资落到地面上;
(2)物资落地时的速度大小。
18. 如图所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上,一质量m=1kg的小滑块在斜面上恰好能匀速下滑(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求滑与斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)若给小滑块施加一平行于斜面向上的推力F,小滑块也能沿斜面匀速向上滑动,求推力F的大小。
19. 如图所示,质量为m=4kg的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OA与竖直方向的夹角 ,轻绳OB水平且B端固定在竖直墙上,物体处于静止状态.已知轻绳OA、OC能承受的最大拉力均为150N,轻绳OB能承受的最大拉力为100N, , .求
(1)轻绳OA和轻绳OB拉力大小;
(2)为保证三段轻绳均不断,所悬挂物体质量的最大值.
20. 一辆长途客车正在以v0=20m/s 的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。司机的反应时间为0.5 s,若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的v-t 图像如图乙所示。
(1)求长途客车制动时的加速度;
(2)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)若狗正以v1=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑,通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运?
参考答案
一、选择题(本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。以下描述航母及舰载战斗机运动情况,说法正确的是( )
A. 以航母上舰载战斗机为参考系,航母是运动的
B. 以航母上舰载战斗机为参考系,甲板上的战斗机是运动的
C. 以天空中盘旋的战斗机参考系,甲板上的战斗机是静止的
D. 以天空中盘旋的战斗机为参考系,航母是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】AB.航母上有舰载战斗机和战斗机,它们随航母一起在海上航行,没有发生相对位移,所以以航母上舰载战斗机为参考系,航母和甲板上的战斗机都是静止的,故AB错误;
CD.天空中盘旋的战斗机相对于航母和甲板上的战斗机发生相对位移,所以以天空中盘旋的战斗机为参考系,航母和甲板上的战斗机都是运动的,故C错误,D正确。
故选D。
2. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。在下形中,可将歼-15战斗机看作质点的是( )
A. 研究歼-15战斗机最大作战半径
B. 研究歼-15战斗机起飞姿态
C. 研究歼-15战斗机甲板着陆时动作
D. 研究歼-15战斗机空中近距战斗动作
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究歼-15战斗机最大作战半径时,战斗机的大小可以忽略不计,可视其为质点,故A正确;
BCD.研究战斗机起飞姿态、在甲板着陆时动作、空中近距离战斗动作时,飞机本身的形体、大小是研究对象,不可忽略不计,所以不可以视其为质点,故BCD错误。
故选A。
3. 2019年12月17日,中国人民解放军海军山东舰从大连造船厂出发,在护卫舰群的护航下,下午4时到达海南三亚某军港并交付海军,经中央军委批准,中国人民解放军海军山东舰的舷号为“17”。连日来,海军山东舰在某海域执行密集试验训练任务。如图所示为歼-15舰载战斗机正在进行舰上起飞训练。作为首艘国产航母,山东舰坚持疫情防控和试验训练两不误。如图所示,假设山东舰飞行甲板长度约为200m,某战斗机在山东舰甲板上起飞,其过程可视为匀加速直线运动(忽略山东舰的运动)。此战斗机能获得的最大加速度为6m/s2,离开甲板时速度要达到50m/s才能安全起飞。若要保证此战斗机安全起飞则初速度约为( )
A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,根据匀变速直线运动位移—速度公式,有
代入数据
求得战斗机安全起飞则初速度为
故选B。
4. 2020初,面对新型冠状病毒疫情,北京多批医疗救援队出征前往武汉,假设两批医疗援助人员从北京的同一个医院山发分别采用导航中的推荐方案1月和2至武汉,下列说法正确的是( )
A. 两批医疗人员的路程一定相同
B. 两批医疗人员的位移一定相同
C. 图片下面中的推荐方案的13小时21分钟是指时刻
D. 图片下面中的推荐方案的1141公里是位移的大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.路程是轨迹的长度,所以两批医疗人员按照推荐方案1和2至武汉的同一家医院的路程不相同,故A错误;
B.位移是起点到终点的有向线段长度,他们的起点和终点是一样的,即位移相同,故B正确;
C.图片中推荐方案的13小时21分钟是指从北京到武汉所用的时间,为时间间隔,故C错误;
D.图片中推荐方案的1141公里指的是医疗队实际所走的轨迹的长度,是路程,故D错误。
故选B。
5. 朱军同学在现杨观看F1赛车表演时,看到赛车闪而过,感叹“真快啊!”;当到了终点时,赛车突然刹车停住,朱军同学又感叹“真快啊!”.下列说法正确的是( )
A. 第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述速度大
B. 第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述速度大
C. 第一个“真快”是描述速度大;第二个“真快”是描述加速度大
D. 第一个“真快”是描述加速度大;第二个“真快”是描述加速度大
【答案】C
【解析】
【详解】第一个“真快”是描述赛车运动的快,即速度大;第二个“真 快”是描述赛车停下来的时间很短,加速度大,故选C.
6. 拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是
A. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B. 玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C. 玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D. 玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
【答案】C
【解析】
【详解】抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用,不是自由落体运动,羽毛受到的空气阻力大,所以加速度小,则下落的慢,故AB错误.抽出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动,都做加速度为重力加速度的自由落体运动,下落一样快.故C正确.D错误.
综上所述本题答案是:C
7. 在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中,测得弹力F与弹簧长度x的关系如图所示.图中x0表示( )
A. 劲度系数 B. 弹簧伸长量
C. 弹簧原长 D. 砝码质量
【答案】C
【解析】
【详解】图象中y轴截距x0表示所受弹力为零时所对应的弹簧长度,而弹力为零时所对应的弹簧长度为弹簧的原长,故选C.
8. 足球运动是目前全球体育界最具影响力的运动项目之一,深受青少年喜爱.如图所示为三种与足球有关的情景,下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,静止在地面上的足球受到的弹力就是它的重力
B. 图甲中,静止在地面上的足球受到弹力是因为地面发生形变
C. 图乙中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
D. 图丙中,足球被踢起,说明脚对球的力大于球对脚的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.静止在草地上的足球受到的弹力的施力物体是地面,而重力的施力物体是地球,可知弹力不是重力,故A错误;
B.静止在地面上的足球受到弹力是地面对足球的作用力,是因为地面发生形变,故B正确;
C.静止在光滑水平地面上的两个足球虽然接触,但由于没有弹性形变,所以没有受到相互作用的弹力,故C错误;
D.脚对球的力与球对脚的力是一对作用力与反作用力,总是大小相等方向相反.故D错误.
故选B。
9. 如图所示,质量为的物体,沿粗糙的水平面以某一速度开始向右运动,一水平向左的力作用于物体上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,则物体受到的摩擦力的大小为(取)( )
A ,向右 B. ,向左
C. ,向右 D. ,向左
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】据滑动摩擦力的定义可知,摩擦力水平向左,大小为
D正确。
故选D。
10. 如图所示,物体在恒定拉力 F 的作用下沿水平面做匀速直线运动,运动速度为 v,拉力 F 斜向上与水平面夹角为 30°,则地面对物体的摩擦力大小为
A. F B. Fcos30° C. Fsin30° D.
【答案】B
【解析】
【详解】物体匀速运动,处于平衡状态,则水平方向:f=Fcos30°.
A.F,与结论不相符,选项A错误;
B.Fcos30°,与结论相符,选项B正确;
C.Fsin30°,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误;
11. 如图所示,用手握住玻璃杯做以下动作时,下列对杯子所受的摩擦力描述正确的是( )
A. 保持杯子静止,手握的力越大摩擦力越大
B. 水平匀速移动杯子,摩擦力为零
C. 匀速向上移动杯子,摩擦力向下
D. 匀速向下移动杯子,摩擦力向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.因玻璃杯处于静止状态,而竖直方向只受重力和静摩擦力,故摩擦力大小始终等于重力的大小,方向向上,不会发生变化,故A错误。
BCD.无论水平、向下、向上匀速移动杯子,根据平衡条件可知摩擦力大小不变,始终等于重力,方向向上,故BC错误,D正确。
故选D。
12. 如图所示,分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象,则
A. 甲的加速度大小为 B. 乙的加速度大小为
C. 甲在4s内的位移大小为40 m D. 乙在4 s内的位移大小为20 m
【答案】B
【解析】
【详解】A、在图象中,斜率表示速度,由图象可知:甲做匀速直线运动,加速度为0,故A错误;
B、在速度-时间图象中,斜率表示加速度,乙的加速度大小为 a,故B正确;
C、甲在内的位移大小为,故C错误;
D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:乙在内的位移大小为,故D错误.
点睛:本题的关键要明确图象与图象的区别,知道v-t图象的斜率表示加速度,图象的斜率表示速度,两种图象不能混淆.
13. 图中甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速度图像,下列说法正确的是( )
A. 推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
B. 甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实值
C. 这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
D. 若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示加速度的变化量
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.这里推导位移公式采用了微元法,A正确;
B.位移等于图线与时间轴所围的面积大小,可知,丙图用梯形面积表示位移大小比甲图用矩形面积的和更接近真实值,B错误;
C.这种用面积表示位移的方法只适用于任何直线运动,C错误;
D、若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则由
知,梯形面积表示速度变化量,D错误。
故选A。
14. 近年来,一些高级轿车的设计师在关注轿车的加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.图示是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图象,取t=0时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是( )
A. 依据运动学定义方法,“加速度的变化率”的单位是m/s2
B. 在2秒内,汽车做匀减速直线运动
C. 在2秒内,汽车的速度减小了3m/s
D. 若汽车在t=0时速度为5m/s,则汽车在2秒末速度的大小为8m/s
【答案】D
【解析】
【详解】加速度的变化率为,a的单位是m/s2,所以,“加速度的变化率”的单位应该是m/s3,故A错误.在2秒内,汽车的加速度在减小,但2s内加速度一直为正,加速度与速度同向,则汽车作加速运动,所以汽车做加速度减小的变加速直线运动,故B错误.由△v=a△t,知在a-t图象中,图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量△v,则得:在2秒内,汽车的速度增加△v=m/s=3m/s.故C错误.若汽车在t=0时速度为5m/s,在2秒内,汽车的速度增加3m/s,则汽车在2秒末速度的大小为8m/s,故D正确.故选D.
【点睛】本题主要考查物体运动时加速度的定义,知道在a-t图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定,而不是由加速度的大小变化决定.
二、实验题(本题共2小题,共18分。把答案填在答题纸相应的横线上。)
15. (1)关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是______
A.电磁打点计时器使用的是4V~6V的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越快
(2)在研究匀变速直线运动实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最佳的方法是______
A.根据任意两计数点的速度用公式a=算出加速度
B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
C.根据实验数据画出v-t图象,量取其倾角α,用a=tanα求出加速度
D.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a=算出加速度
(3)在研究匀变速直线运动的实验中电源频率为50Hz,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的记数点,相邻记数点间有4个计时点未标出,设A点为计时起点
①C点的瞬时速度vC=______m/s,
②小车的加速度a=______m/s2(计算结果保留两位有效数字)
【答案】 ①. C ②. D ③. 1.7 ④. 6.4
【解析】
【详解】(1)[1] A.打点计时器使用的是4-6V的交流电源,故A错误;
B.测量物体速度时,应先接通电源,再释放纸带,故B错误;
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小,故C正确;
D.纸带上打的点越密,说明物体运动的越慢,故D错误.
(2)[2]在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v-t图象,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度,这样误差最小,故D正确.
(3)[3]打点的时间间隔为0.02s,相邻计数点间有4个计时点未标出,可知相邻计数点间的时间间隔为0.1s如图可知
C点的瞬时速度为
[4]根据△x=aT2得,加速度
.
16. 请完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的相关内容。
(1)如图甲所示,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE;
(2)如图乙所示,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,记下此时小环所在的位置O,记下此时弹簧测力计的示数F1和示数F2及______。
(3)如图丙所示,改用一个弹簧测力计拉小圆环,使小环也处于位置O,记下此时弹簧测力计的示数F的大小和细绳的方向;
(4)如图丁所示,用力的图示法作出F1和F2,及F,再利用平行四边形作出F1和F2的合力
(5)若在误差允许的范围内,F和重合,则可说明互成角度的两个力的合成遵循______定则
(6)仔细测量发现,在丁图中与F大小相等,但方向略有偏差,如果此偏差仅由F2引起,则原因可能是F2的大小比真实值偏_______(填“大”或“小”)
(7)在该实验中,合力和分力的概念是一种______的科学方法。
【答案】 ①. 细绳的方向 ②. 平行四边形 ③. 大 ④. 等效替代
【解析】
【分析】
【详解】(2)[1] 此时弹簧测力计的示数F1和示数F2及两细绳的方向;
(5)[2]利用平行四边形作出F1和F2的合力,在误差允许的范围内,F和重合,则可说明互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则;
(6)[3]在丁图中与F大小相等,但方向略有偏差(偏向F2),如果此偏差仅由F2引起,由几何知识可知,则原因可能是F2的大小比真实值偏大;
(7)[4] 探究两个互成角度的力的合成规律的实验,合力和分力的概念是一种等效替代的科学方法。
三、计算题(本题共4小题,共40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。把解答过程填在答题纸相应的空白处。)
17. 2020年我国南方地区发生多轮强降雨过程,在洪水灾害中,无人机因具有快速、精准、全天候的优势,发挥了巨大的作用,让防汛工作更高效的进行。某次救援被困岛上群众时,一个物资从离地面45m空中的无人机上自由落下,取g=10m/s2。不计空气阻力,求:
(1)经多长时间物资落到地面上;
(2)物资落地时的速度大小。
【答案】(1)3s;(2)
【解析】
【详解】(1)以物资开始下落位置为坐标原点,竖直向下为正方向建立一维坐标系,由
求得物资落地时间
(2)根据自由落体运动速度与时间关系
可得物资落地速度大小
18. 如图所示,倾角θ=37°的粗糙斜面固定在水平地面上,一质量m=1kg的小滑块在斜面上恰好能匀速下滑(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
(1)求滑与斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)若给小滑块施加一平行于斜面向上的推力F,小滑块也能沿斜面匀速向上滑动,求推力F的大小。
【答案】(1)0.75;(2)12N
【解析】
【详解】(1)滑块能匀速下滑,对物体受力分析由平衡条件得
代入数据求得
(2)滑块上滑时,对物体受力分析,由平衡条件得
得
19. 如图所示,质量为m=4kg的物体通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O.轻绳OA与竖直方向的夹角 ,轻绳OB水平且B端固定在竖直墙上,物体处于静止状态.已知轻绳OA、OC能承受的最大拉力均为150N,轻绳OB能承受的最大拉力为100N, , .求
(1)轻绳OA和轻绳OB拉力大小;
(2)为保证三段轻绳均不断,所悬挂物体质量的最大值.
【答案】(1) (2)12kg
【解析】
【详解】(1) 由节点O受力情况可得:
(2)经分析当轻绳OA达到最大承受力为150N时,TOB=90N ,TOC=120N
轻绳OA最先达到最大承受力
此时
TOC=mg=120N
m=12kg
物体质量m最大值为12kg.
20. 一辆长途客车正在以v0=20m/s 的速度匀速行驶。突然,司机看见车的正前方34m 处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。司机的反应时间为0.5 s,若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的v-t 图像如图乙所示。
(1)求长途客车制动时的加速度;
(2)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
(3)若狗正以v1=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑,通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运?
【答案】(1);(2)50m;(3)狗能摆脱被撞的噩运
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据图像可得
(2)速度图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移,则有
(3)当客车速度减为与狗的速度相同时,所需时间为
司机从看到狗到速度减为与狗速度相同时,通过位移为
则有
所以狗不会被撞。
相关试卷
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