2022-2023学年上海市华东师大附属东昌中学高一(上)期末物理试卷(含解析)
展开一、单选题:本大题共20小题,共70分。
1.弹跳球是一种高弹性橡胶制成的玩具小球。某同学将弹跳球从离地面1.2m高处竖直向下抛出,撞地后弹起,在离地面1.8m高处被接住,该球运动过程一直在竖直方向上。选择小球抛出点为坐标原点,以向下为正方向建立坐标系,则小球从抛出到接住的整个运动过程中路程和位移分别为( )
A. 3m,−0.6mB. 1.2m,−0.6mC. 1.8m,1.2mD. 3m,0.6m
2.钟表的秒针持续运动,在一分钟内其针尖的( )
A. 位移不为0B. 平均速率不为0C. 平均速度不为0D. 瞬时速度始终不变
3.一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为6m/s,运动28m后速度增加到8m/s,则这段运动时间是( )
A. 1sB. 2sC. 3sD. 4s
4.如图所示,让半径为R的小球从光电门上方自由下落,测出其经过光电门的时间Δt,则球心经过光电门中心时的速度( )
A. 等于RΔtB. 等于2RΔtC. 小于RΔtD. 大于2RΔt
5.一物体从一行星表面某高处自由下落(不计表层大气阻力),自开始下落计时,得到物体离该行星表面的高度h随时间t变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 行星表面重力加速度的大小为10m/s2
B. 行星表面重力加速度的大小为15m/s2
C. 物体落到行星表面时的速度大小为30m/s
D. 物体下落到行星表面的过程中,平均速度的大小为10m/s
6.大人跟小孩掰手腕,很容易就把小孩的手压在桌面上、那么,大人对小孩的作用力( )
A. 比小孩对大人的作用力先施加
B. 大于小孩对大人的作用力
C. 与小孩对大人的作用力大小相等
D. 与小孩对大人的作用力是一对平衡力
7.如图,一个小物块由静止开始分别沿坡度不同的光滑斜面AB′和AB滑下,最后都停在水平面BC上,斜面和水平面平滑连接。下列说法正确的是( )
A. 小物块沿斜面AB′下滑的时间一定比沿斜面AB下滑的时间长
B. 小物块沿斜面AB′下滑的时间一定比沿斜面AB下滑的时间短
C. 小物块沿斜面AB′下滑的末速度比沿斜面AB下滑的末速度大
D. 小物块沿斜面AB′与沿斜面AB下滑的末速度相同
8.西北工业大学专家团队设计了一款仿生无人机,如图所示。该无人机能够模仿信鸽百分之九十的动作,可以与真正的信鸽相伴而飞,速度最快可达到40km/h,最大航程15km,它可以混在真正的鸟类中进行军事侦查.下列说法正确的是( )
A. 40km/h是指平均速度的大小
B. 无人机最大航程15km是指位移的大小
C. 只要无人机在空中飞行一段时间后,其路程一定不是0
D. 无人机无动力与信鸽相伴滑翔时,以无人机为参考系,地面观察者是静止的
9.一物体做匀减速直线运动直到静止,静止前连续通过三段位移的时间分别是3s、2s、1s(静止前的1s),这三段位移的大小之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )
A. 5:3:1;5:3:1B. 27:8:1;9:4:1
C. 27:8:1;9:3:1D. 5:3:1;3:2:1
10.一个物体做匀变速直线运动,已知加速度大小为2m/s2,则下列说法正确的是( )
A. 任意一段时间内,末速度一定比初速度大
B. 任意1s内的平均速度都不可能为零
C. 第3s初的速度可能比第2s末的速度小2m/s
D. 第3s内的位移可能比第2s内的位移少2m
11.在疫情防控期间,一辆医护车以6m/s的速度匀速驶向屏中校园,快要到达操场核酸检测点时开始刹车,以2m/s2大小的加速度做匀减速直线运动,则刹车后4s内车的位移大小为( )
A. 40mB. 24mC. 9mD. 8m
12.甲、乙两物体的x−t图线如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在2~6s内,甲物体做匀速直线运动
B. 乙物体做匀减速直线运动
C. 在t=8s时,甲物体与乙物体的速度大小相等
D. 在0~2s内,甲物体做匀速直线运动
13.将弹簧的一端固定于墙上,另一端用10N的力向外拉伸,弹簧伸长了6cm,现改用15N的力,在弹簧的两端同时来拉伸它,(弹簧在弹性限度内),则弹簧的伸长量应为( )
A. 0cmB. 9cmC. 12cmD. 18cm
14.下列哪一组属于国际单位制中力学基本单位的是( )
A. 牛顿、米、秒B. 牛顿、千克、米C. 千克、米、秒D. 牛顿、千克、秒
15.三个共点力F1=1N、F2=3N、F3=5N的合力大小不可能是( )
A. 0NB. 1NC. 6ND. 9N
16.如图所示,质量为m的鸽子,沿着与水平方向成15°角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行,受到空气的作用力为F,重力加速度大小为g,下列鸽子受力示意图正确的是( )
A. B. C. D.
17.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总质量为80kg,悬绳与竖直墙壁的夹角为30°,悬绳对工人的拉力大小为FT,墙壁对工人的弹力大小为FN,忽略一切摩擦,重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. FT=1600N
B. FN=800N
C. 若缓慢减小悬绳的长度,FT和FN都增大
D. 若缓慢减小悬绳的长度,FT与FN的合力增大
18.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,小车上固定着盛满水的碗.若突然发现碗中的水向右洒出,如图所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列描述正确的是( )
A. 小车匀速向左运动B. 小车一定突然向左加速运动
C. 小车可能突然向左减速运动D. 小车可能突然向右减速运动
19.如图为用索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,质量为m的重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30。当载重车厢沿索道向上加速运动时,重物与车厢仍然保持相对静止状态,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.18倍,sin37°=0.6,cs37°=0.8,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A. 0.20mgB. 0.23mgC. 0.24mgD. 0.354mg
20.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A. g值在地球上任何地方都一样大
B. 同一地点,质量大的物体速度变化比质量小的物体快
C. g的方向一定指向地心
D. 赤道处的g值小于北极处的g值
第II卷(非选择题)
二、填空题:本大题共7小题,共30分。
21.跳水比赛中,运动员向上离开踏板的瞬间为计时起点,竖直向上为正方向.运动员可看作质点,其竖直方向的速度v与时间t的关系如图所示,则运动员到达最高点的时刻为______,踏板距离水面的高度为______m。
22.为了研究自由落体运动的规律,科学家______ 设计了用斜面来“冲淡重力”的实验(如图所示),即让钢球沿斜面运动,结果表明,小球沿斜面的运动是匀加速直线运动,不让钢球直接做自由落体运动,是因为在当时的条件下有一个物理量很难测量,这个量是______ .
23.列车运动时,机车对列车的牵引力为F,列车对机车的拉力为F′.当机车匀速运动时,F ______ F′;当机车加速运动时,F ______ F′.(填“>”“=”或“<”)
24.力是物体对物体的作用。作用力和反作用力一定是同时产生,同时变化,同时消失,它们一定大小相同,方向______ (填“相同”或“相反”),而且一定是______ (填“相同”或“不相同”)性质的力。
25.用手握住一个空瓶子,瓶子静止。如果将手握得更紧一些,则手与瓶子之间的摩擦力将______;如果手的握力不变,向瓶子里倒入一些水后瓶子仍静止,则手与瓶子之间的摩擦力将______。
26.质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,如图所示。重力加速度g取10m/s2,当升降机以2m/s2的加速度加速上升时,示数为______ N;以3m/s2的加速度加速下降时,示数为______ N。
27.某同学下蹲、起立,通过力传感器采集的图像如图所示。已知重力加速度g=10m/s2,则人的质量约为______ kg下蹲过程的最大加速度为______ m/s2,此时处于______ 状态。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:从距地面1.2m高处竖直下落,被地面弹回,在距地面1.8m高处被接住,路程为:s=1.2m+1.8m=3.0m;坐标原点定在抛出点,向下方向为坐标轴的正方向,小球落地点的坐标为1.2m;小球在距离地面1.8m高处被接住,此时的小球在坐标原点的上方0.6m处,所以接住点的位置坐标是−0.6m,所以位移:x=−0.6m−0=−0.6m,故A正确,BCD错误。
故选:A。
路程等于小球运动轨迹的长度,位移的大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置。
本题考查的就是学生对于直线坐标系的理解,结合数学上的数轴来理解,就可以轻松解决本题。
2.【答案】B
【解析】解:AC、钟表的秒针持续运动,在做匀速圆周运动,在一分钟内其针尖的初末位置,根据位移的定义,可得其位移为0,根据平均速度等于位移与时间的比值,所以一分钟内其针尖的平均速度为0,故AC错误;
B、根据路程是物体实际运动轨迹的长度,可知钟表的秒针持续运动,在一分钟内其针尖的路程不等于0,根据平均速率等于路程与时间的比值,可得平均速率不为零,故B正确;
D、由于钟表的秒针在做匀速圆周运动,针尖的速度大小不变,方向时刻在变化,所以瞬时速度是变化的,故D错误。
故选:B。
根据位移为物体初位置到末位置的有向线段,路程为物体运动轨迹的大小判断;根据平均速度和平均速率的定义判断;钟表的秒针在做匀速圆周运动,针尖的速度大小不变,方向时刻在变化。
本题主要考查了路程和位移、平均速度和平均速率的理解,要求学生区分路程与位移的定义,知道矢量不变时,必须是大小和方向均不变。
3.【答案】D
【解析】解:这段时间内汽车的平均速度为:v−=v1+v22=6+82m/s=7m/s
根据平均速度的定义,可得所用时间为:t=xv−=287s=4s,故D正确,ABC错误;
故选:D。
汽车做匀加速直线运动,求出这段时间内的平均速度,进一步求出时间。
本题考查了匀变速直线运动规律的应用,对于匀变速直线运动,平均速度可用公式v−=v1+v22求出,此式中不含加速度。
4.【答案】D
【解析】解:小球经过光电门Δt内,其中间时刻的瞬时速度为vΔt2=2RΔt
球心经过光电门中心时的速度等于中间位置的瞬时速度,因为中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度,所以,球心经过光电门中心时的速度大于2RΔt,故ABC错误,D正确。
故选:D。
匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度,中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度。
解题关键是知道匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度。
5.【答案】D
【解析】解:AB.根据h=12gt2
利用图像中的数据可得行星表面重力加速度g=2ht2=2×252.52m/s2=8m/s2,故AB错误;
C.物体落到行星表面时的速度大小v=gt=8×2.5m/s=20m/s,故C错误;
D.物体下落到行星表面的过程中,平均速度的大小v−=ht=252.5m/s=10m/s,故D正确。
故选:D。
物体在行星表面做自由落体运动,则根据图像可以求解出行星表面重力加速度,根据速度与时间的公式v=gt可以求解出物体落到行星表面时的速度大小,最后求解平均速度是运动v−=xt求出;
本题考查的是物体在行星表面自由下落时的加速度求解问题,类比于地球重力加速度的方法,在根据图像求解重力加速度以及其他物理量;
6.【答案】C
【解析】解:做掰手腕比力气游戏时,一方对另一方有一个作用力,同时另一方也受到这一方对他的作用力,即物体间力的作用是相互的,两个物体之间的作用力和反作用力,总是同时产生,在同一条直线上,大小相等,方向相反。大人对小孩的作用力与小孩对大人的作用力是一对作用力和反作用力,故C正确,ABD错误。
故选:C。
二力平衡的条件是:作用在同一物体上;大小相等;方向相反;作用在同一直线上.
作用力和反作用力是两个相互作用的物体之间产生的,大小相等,方向相反.
本题解题的关键是区分相互作用力和平衡力,同时注意相互作用力具有等时性。
7.【答案】A
【解析】解:AB、设斜面的倾角为θ,对小物块受力分析得沿斜面方向:mgsinθ=ma,a=gsinθ;设斜面的高度为h,则斜面的长度为:L=hsinθ;根据位移—时间关系L=12at2得:hsinθ=12gsinθt2,故t= 2hgsin2θ=1sinθ 2hg,所以θ越大,t越短;可知物块沿斜面AB′下滑的时间一定比沿斜面AB下滑的时间长,故A正确,B错误;
CD、根据位移—速度关系v2=2aL得:v= 2gsinθ⋅hsinθ= 2gh,所以v与θ无关,即小物块沿斜面AB′与沿斜面AB下滑的末速度大小相同,但是方向不相同,故CD错误。
故选:A。
根据物体的受力情况确定物体的运动加速度,然后利用运动学公式求出速度和时间,注意速度的矢量性。
本题根据用牛顿运动定律和运动学规律分析求解,也可以使用动能定理求解,运用动能定理求解更为简洁,可以尝试一题多解。
8.【答案】C
【解析】解:A、40km/h是最大速度,指的是瞬时速度,故A错误;
B、最大航程15km是轨迹长度,即路程,故B错误;
C、路程为轨迹的长度,一定不为0,故C正确;
D、以无人机为参考系,地面观察者是运动的,故D错误;
故选:C。
当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时可以看作质点;
明确位移和路程的定义,明确位移为起点到终点的有向线段,而路程是指实际轨迹的长度;
理解平均速度和瞬时速度的定义,知道限速限制的是瞬时速度;
无人机无动力滑翔时,还受到空气的阻力。
本题考查位移与路程、质点、瞬时速度和平均速度等,对于物理学中相近知识点要注意准确理解,掌握它们的区别和联系。
9.【答案】B
【解析】解:物体做末速度为0的匀减速直线运动,可逆向看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据x=12at2得,初速度为0的匀加速直线运动经过相同的时间位移之比为1:3:5:7:9:11……,则静止前连续通过三段位移之比为:(11+9+7):(5+3):1=27:8:1
根据v−=xt可得平均速度之比为273:82:11=9:4:1
故B正确,ACD错误;
故选:B。
末速度为0的匀减速直线运动可逆向看作初速度为0的匀加速直线运动,根据初速度为0的匀加速直线运动位移的比例式和平均速度公式判断求解即可。
本题考查匀变速直线运动的规律,解题关键是知道末速度为0的匀减速直线运动可逆向看作初速度为0的匀加速直线运动。
10.【答案】D
【解析】解:A.根据题意可知,物体可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动,故任意一段时间内,末速度不一定比初速度大,故A错误;
B.如果物体做匀减速直线运动,则可能存在某1秒内的初速度大小和末速度大小均为1m/s,方向相反,根据
v−=v0+v2
可知该1秒内的平均速度为零,故B错误。
C.第3s初即为第2s末,速度相等,故C错误;
D.当物体做匀减速直线运动时,有Δx=aT2
可得
x3−x2=−2×12m=−2m
则第3s内的位移可能比第2s内的位移少2m,故D正确。
故选:D。
加速度在数值上等于速度的变化率,是物体速度变化和所用时间的比值,加速度反映物体速度变化快慢的物理量。结合速度—时间公式分析。
掌握加速度的概念及其物理意义,知道时间与时刻之间的关系是解题的关键。
11.【答案】C
【解析】解:医护车停止运动的时间t=va=62s=3s<4s
则刹车后4s时医护车已经停止运动,4s内车的位移为x=v22a=622×2m=9m
故C正确,ABD错误;
故选:C。
根据匀变速直线运动速度—时间公式求解刹车时间,根据位移—速度公式求解刹车位移。
本题考查匀变速直线运动规律,注意刹车问题要先求解刹车时间。
12.【答案】D
【解析】解:A.由图像可知,在2~6 s内,图中显示位移不变,所以甲物体处于静止状态,故A错误;
B.B.由图像中斜率不变可知,乙物体做匀速直线运动,故B错误;
C.由x−t图线的斜率表示速度可知,在t=8s时,甲物体与乙物体的速度大小不相等,故C错误;
D.由x−t图线的斜率表示速度可知,在0~2 s内,斜率不变,甲物体做匀速直线运动,故D正确。
故选:D。
位移—时间关系图线反映位移随时间的变化规律,纵坐标的变化量Δx表示位移,图线的斜率表示速度的大小。
解决本题的关键知道位移—时间图线的物理意义,知道图线的斜率表示速度的大小,能够通过图线得出运动的方向。
13.【答案】B
【解析】解:设弹簧的劲度系数为k。
当弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸时,弹簧伸长量为x1=6cm=0.06m,由F1=kx1得:k=5003N/m
当用15N的外力来拉伸弹簧时,其伸长量为:x2=F2k=155003m=0.09m=9cm,故ACD错误,B正确。
故选:B。
当弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸时,弹簧的弹力大小为10N,根据胡克定律可求出弹簧的劲度系数;
当用15N的外力来拉伸它时,再胡克定律求解弹簧的伸长量。
本题是胡克定律的应用,容易产生的错误是认为弹簧的两端各用10N的外力向外拉伸时,弹簧的弹力为20N。
14.【答案】C
【解析】解:国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。力学中的基本物理量为质量、长度和时间,单位分别为千克、米、秒,故C正确,ABD错误;
故选:C。
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的。
15.【答案】A
【解析】解:两个共点力的合力范围合力大小的取值范围为:F1+F2≥F≥|F1−F2|;
F1=1N,F2=3N,合力大小的取值范围为:4N≥F≥2N;
由于F3=5N,则它们的合力最大值为:Fmax=F1+F2+F3=1N+3N+5N=9N,最小值为:Fmin=F3−F1−F2=5N−1N−3N=1N;三个力的范围是1N≤F合≤9N;故A是不可能的,BCD都是可能的。
本题选择不可能的,
故选:A。
三力合成的范围确定方法:
①三力同向时,合力最大,即F最大=F1+F2+F3;
②那么三力合成的范围最小值的确定分三种情况
若F1、F2、F3可构成三角形,即任意两个力加起来大于另一个力且这两个力的差小于第三个力,则最小值为0;
F1、F2、F3无法构成三角形,且其中较小的两个力加起来小于最大的力,则最小值等于最大的力减去其他两个较小力的和;
无法构成三角形,且三个力中最大的力等于另外两个力的代数和,则最小值等于最大的力减去其他两个较小力的和,等于零.
本题关键总结出三力合成时求最小值可能出现的三种情况,然后对照规律分析即可.
16.【答案】A
【解析】解:鸽子匀速飞行,所以受力平衡,鸽子只受重力和空气的作用力F,所以等大反向,故A正确,BCD错误。
故选:A。
匀速飞行,根据受力平衡判断各个力的情况。
考查受力平衡,容易受到速度方向的干扰,空气阻力的方向和相对运动方向相反,题目中的F为空气作用力。
17.【答案】C
【解析】解:AB、工人受重力、支持力和拉力三个力的作用,如图所示;
由数学知识得:FT=mgcs30∘=80×10 32N=1600 33N,FN=mgtan30°=80×10× 33N=800 33N,故AB错误;
C、根据FT=mgcsθ,FN=mgtanθ,若缓慢减小悬绳的长度,悬绳与竖直墙壁的夹角将增大,则拉力FT、支持力FN都增大,故C正确;
D、根据平衡条件,无论悬索的长度增加或减小,FT与FN的合力始终等于重力,大小和方向都不不变,故D错误。
故选:C。
以工人为研究对象,根据受力情况作出力的示意图,根据平衡条件进行分析解答。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成,然后建立平衡方程进行解答。
18.【答案】D
【解析】解:A、小车匀速向左运动,则水也匀速运动,速度相等,不会从碗中的水洒出,故A错误;
C、小车突然向左减速,由于惯性,水还没有来得及减速,所以小车向左的速度小于水向左的速度,水应向左洒出,故C错误;
BD、若小车原来向左匀速运动,突然开始向左加速运动,碗随小车开始向左加速,根据牛顿第一定律可知,碗中水由于惯性仍保持原来向左的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水向右洒出;若小车原来向右匀速运动,突然向右减速运动,碗随小车开始向右减速,根据牛顿第一定律可知,水由于惯性仍要保持向右的匀速运动状态,水相对于碗向右运动,水将向右洒出,故B错误,D正确。
故选:D。
水突然相对于车向右运动,说明此时水向右的速度大于车向右的速度或者小车向左的速度大于水向左的速度,分情况进行讨论即可。
本题主要考查了惯性和相对运动的概念,要理解好惯性这个概念,会分析相对运动,难度不大,属于基础题。
19.【答案】C
【解析】解:设载重车厢沿索道向上加速运动的加速度为a,将加速度分解到水平方向和竖直方向,对重物受力分析,如图所示:
根据牛顿第二定律得:
水平方向:f=macs37°
竖直方向:N−mg=masin37°
N=1.18mg
代入数据联立解得:f=0.24mg
故C正确,ABD错误;
故选:C。
将重物的加速度分解到水平和竖直方向,对重物受力分析,根据牛顿第二定律列式求解摩擦力。
本题考查牛顿第二定律,将加速度分解为水平和竖直方向,结合牛顿第二定律求解是解题的关键。本题也可将三个力进行合成,合力的方向沿索道方向。
20.【答案】D
【解析】解:AD、海拔越高,重力加速度越小,纬度越高,重力加速度越大,则赤道处的g值小于北极处的g值,故A错误,D正确;
B、地球上的同一地点,重力加速度相同,速度变化快慢相同,与物体的质量无关,故B错误;
C、重力加速度的方向竖直向下,不是指向地心,故C错误;
故选:D。
加速度是反映速度变化快慢的物理量;地球同一点,物体重力加速度相同;重力加速度随纬度的升高,重力加速度增大,随高度的升高,重力加速度减小;重力加速度的方向竖直向下。
本题考查重力加速度,解决本题的关键知道重力加速度与海拔和纬度有关,与物体无关,加速度是反映速度变化快慢的物理量。
21.【答案】0.5s 10
【解析】解:由题意,运动员从t=0开始向上做竖直上抛运动,(即加速度为g的匀减速上升)到最高点(速度减为零)后再做自由落体运动,直到接触水面。之后由于水的阻力运动员向下做减速运动到速度为零。根据题设条件可知,运动员在t=0.5s时刻到达最高点。
t=2.0s时刻接触水面,该时间内的位移为:x2=12×5×0.5m+−15+02×(2.0−0.5)m=−10m,所以跳板距离水面的高度为h=|x2|=10m。
故答案为:0.5s、10
在v−t图象中,图象与坐标轴所围的面积表示位移,横轴上方为正,下方为负,速度的正负代表运动的方向,直线的斜率表示加速度的大小,根据v−t图象可以分析运动员的运动状态,再由题意求最高点的时刻及水面踏板的距离。
本题考查对速度时间图象的理解,要知道在速度时间的图象中,面积表示位移,速度的符号表示速度的方向。
22.【答案】伽利略 自由落体运动的时间
【解析】解:伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大,但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度,所以不能直接得到速度随时间的变化规律.伽利略通过数学运算得到结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化.但是物体下落很快,当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间.伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力.他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所以时间长,所以容易测量.
故答案为:伽利略,自由落体运动的时间
伽利略对自由落体运动规律研究应当结和当时科学发展的实际水平,应当加深对物理学史的研究.
伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论,他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法
23.【答案】= =
【解析】解:列车运动时,机车对列车的牵引力为F,列车对机车的拉力为F′.
机车对列车的牵引力与列车对机车的拉力是作用力与反作用力,大小相等,方向相反.
所以当机车匀速运动时,F=F′;当机车加速运动时,F=F′.
故答案为:=;=.
由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.
解决本题的关键知道作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上.
24.【答案】相反 相同
【解析】解:由牛顿第三定律可知,作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失,它们一定大小相同,方向相反,而且一定是相同性质的力。
故答案为:相反;相同
由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.
本题主要是考查作用力与反作用力,要与二力平衡相区分,此题比较基础,较简单。
25.【答案】不变 增大
【解析】解:用手握住一个空瓶子,对瓶子受力分析,由共点力平衡条件得,物体受到向上的静摩擦力f=mg。将手握得更紧一些,手与瓶子间的弹力增大,最大静摩擦力增大,静摩擦力仍等于重力;向瓶子里倒入一些水后瓶子仍静止,f=mg,水和瓶子的重力增大,静摩擦力增大。
故答案为:不变,增大。
静摩擦力的大小与接触面间弹力大小无关,与物体所受外力有关。改变接触面间的弹力,最大静摩擦力发生变化。
本题考查静摩擦力大小的判断,解题关键是知道静摩擦力的大小与接触面间弹力大小无关,与物体所受外力有关。
26.【答案】720 420
【解析】解:(1)升降机以2m/s2的加速度匀加速上升时,根据生顿第二定律可得:
F1−mg=ma1,F1=(60×10+60×2)N=720N
由牛顿第三定律得人对体重计的压力为720N,即体重计示数为720N;
(2)升降机以3m/s2的加速度匀加速下降时,根据牛顿第二定律可得:
mg−F2=ma2,F2=(60×10−60×3)=420N,
由牛顿第三定律得人对体重计的压力为420N,即体重计示数为420N。
答:当升降机以2m/s2的加速度加速上升时,示数为720N,以3m/s2的加速度加速下降时,示数为420N.
人加速上升时人受到的支持力大于重力,利用牛顿第二定律求解;人加速下降时人受到的支持力小于重力,利用牛顿第二定律求解即可;然后,根据牛顿第三定律可知体重计的示数。
本题是关于牛顿运动定律的题目,灵活应用牛顿第二定律是解决问题的关键。
27.【答案】50 6 失重
【解析】解:由图可知,人的重力为500N。则人的质量约为
m=50010kg=50kg
下蹲过程最小支持力约为200N,最大加速度为
a=500−20050m/s2=6m/s2
由于加速度向下,则处于失重状态。
故答案为:50;6;失重。
同学正常战立时,处于静止状态,由此可知重力为500N,进而得出人的质量;利用牛顿第二定律可求出下蹲过程最大加速度,并由于加速度向下,所以人处于失重状态。
学生在解决本题时,应学会利用牛顿第二定律,并且理解超重和失重现象,能够通过支持力的变化分析超重和失重情况。
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