277,广东省广州市广雅中学2023-2024学年高一下学期开学考试物理试题
展开姓名:_________班级:_________考号:_________
总分100分,时间60分钟
一、客观题(1-6为单选题,每小题5分;7-9为多选题,每小题6分。)
1.一辆汽车在平直公路上做匀减速直线运动,它的初速度大小为36km/h,加速度大小为1m/s2,则该汽车经过12s后位移的大小为( )
A.50mB.48mC.5mD.45m
2.将智能手机固定在一辆小车上,打开手机测量速度的软件,给小车施加外力使小车由静止开始在水平面上做直线运动,测得小车两次在不同外力作用下运动的速度-时间图像分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。下列说法正确的是( )
A.时间内,小车第1次的速度变化量大于第2次的速度变化量
B.时间内,小车第1次和第2次的运动方向相反
C.时间内,小车第1次的平均速度大于第2次的平均速度
D.时间内存在某个时刻,小车第1次和第2次的加速度相同
3.如图所示,某机场的传送带与水平面成角,以某一恒定速率顺时针转动。旅客将质量为m的行李箱(可视为质点)无初速度地放在传送带的底端A,一段时间后行李箱到达顶端B。行李箱与传送带间的动摩擦因数,重力加速度为g,则从A到B行李箱( )
A.一定一直做匀加速运动
B.一定先做匀加速运动后做匀速运动
C.所受摩擦力大小不可能为mgsinθ
D.所受摩擦力大小可能始终为您看到的资料都源自我们平台,20多万份最新小初高试卷,家威鑫 MXSJ663 免费下载 4.如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一颗子弹(可视为质点),以水平速度射入,子弹可视为质点。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当它穿透第三个木块(即C位置)时速度恰好为0,下列说法正确的是( )
A.子弹通过每个木块的时间均相同
B.子弹到达各点的速率之比为
C.子弹通过每一部分时,其速度变化量相同
D.子弹从O运动到C全过程的平均速度等于B点的瞬时速度
5.很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出( )
A.手机在时刻改变运动方向B.手机在时刻对手的压力最大
C.手机在时刻运动到最高点D.手机在时间内处于超重状态
6.如图所示,m2叠放在m1上,m1位于光滑水平面上,m1、m2间的动摩擦因数为μ,现在m2上施加一个随时间变化的力 (k为常数),则下列图中能定性描述m1、m2的加速度a1、a2关系的是( )
A.AB.BC.CD.D
7.某同学在实验室进行力学实验,如图所示,物体质量为m,用细绳OC悬在O点,现用同样材料的细绳AB绑住绳OC上的A点,用水平力F缓慢牵引A点,到图中虚线位置某绳刚好先断,相关实验结论符合事实的是( )
A.OA绳承受的力先增大后减小
B.若三根绳能承受的最大拉力相同,则OA绳先断
C.OA绳和AB绳的合力不变
D.AB绳受到的拉力逐渐增大
8.如图所示,质量为m的小球置于倾角为θ的斜面体上,被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力F拉斜面体,使斜面体在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,重力加速度为g,忽略一切摩擦,以下说法正确的是( )
A.斜面对小球的弹力为
B.斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为ma
C.若增大加速度a,斜面对小球的弹力一定增大
D.若增大加速度a,竖直挡板对小球的弹力一定增大
9.如图所示,一个质量为的物块放在水平地面上,在和以及摩擦力作用下,物块以的速度向右匀速直线运动,某时刻撤去并从此时开始计时,下列说法正确的是( )
A.时地面对物块的摩擦力
B.前的平均速度为
C.时,物块的加速度为
D.时,物块距离时的位置有远
二、实验题(12分)
10.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图所示的一条纸带,该同学选取O点为第1个计数点,依次在纸带上标记A、B、C、D、E等若干个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个计时点未画出),并用刻度尺测量各个计数点到O点的距离分别为OA=3.20cm,OB=12.50cm,OC=27.80cm,OD=49.10cm。已知打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)下列说法中正确的是 。(填选项前的字母)
A.必须选择点迹清晰的纸带,而且应以打点计时器所打下的第一个点作为第1个计数点
B.根据实验数据画出v-t图像,图像为倾斜直线,其倾角的正切值即可表示小车的加速度大小
C.应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释放小车
D.作v-t图像时,为保证其图线过每一个点,应用折线连接每一个点
(2)在打点计时器打下A点时,小车的瞬时速度大小为 m/s,小车运动的加速度大小为 。(结果均保留3位有效数字)
三、计算题
11.游乐场滑索项目的简化模型如图所示,索道AB段光滑,AB段长3.6m,与水平夹角30°,与AB段平滑连接的BC段粗糙,长5m,滑块与BC段的动摩擦因数为0.2.质量为60kg的滑块从A点由静止下滑,到B点进入水平减速区,在C点与缓冲墙发生碰撞,反弹后在距墙1m的D点停下。设g取1。求:
(1)滑块滑到B点的速度大小;
(2)滑块从B到C运动的时间;
(3)滑块在C点与缓冲墙发生碰撞前、后速度大小各是多少。
12.如图所示,木块重55N,放在倾角θ=37°的斜面上,用F=10 N的水平力(图中未画出)作用在木块上,木块恰能沿斜面匀速下滑。(sin 37°=0.6,cs37°=0.8,取g=10m/s2)求:
(1)画出物体受力分析图以及正交分解过程;
(2)斜面对木块的支持力大小;
(3)木块与斜面间的动摩擦因数;
(4)撤去外力F后,木块继续在斜面上运动的加速度。
13.一足够长的木板P静置于粗糙水平面上,木板的质量M=4kg,质量m=1kg的小滑块Q(可视为质点)从木板的左端以初速度滑上木板,与此同时在木板右端作用水平向右的恒定拉力F,如图甲所示,设滑块滑上木板为t=0时刻,经过撤去拉力F,两物体一起做匀减速直线运动,再经过两物体停止运动,画出的两物体运动的v—t图像如图乙所示。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度)求:
(1)0~2s内滑块Q和木板P的加速度大小,两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小;
(2)滑块Q运动的总位移;
(3)拉力F的大小。
参考答案:
1.A
【解析】汽车运动的初速度大小为36km/h,即10m/s,所以停止运动的时间为
所以汽车经过12s后位移的大小为
故选A。
2.D
【解析】A.时间内,小车第1次的速度变化量等于第2次的速度变化量,A错误;
B.速度的正负表示运动方向,时间内,小车第1次和第2次的运动方向相同,B错误;
C.时间内,小车第1次和第2次运动的位移大小关系不确定,所以平均速度的大小关系也不确定,C错误;
D.速度-时间图像的斜率表示加速度,时间内的某个时刻,小车第1次和第2次的加速度相同,D正确。
故选D。
3.D
【解析】A.行李箱开始速度小于传送带的速度,行李箱相对于传送带向下运动,传送带对行李箱有向上的滑动摩擦力,由于
即有
可知,行李箱刚开始沿传送带向上做匀加速直线运动,若传送带足够长,当加速至与传送带速度相等时,能够与传送带保持相对静止向上做匀速直线运动,故A错误;
B.根据上述,可知,若传送带的长度较小,行李箱加速至与传送带速度相等时的位移大于传送带的长度,表明行李箱的速度没有加速至传送带的速度时,行李箱已经到达了传送带的顶部,此时,行李箱向上一直做匀加速直线运动,故B错误;
C.根据上述,在传送带长度足够长时,行李箱先向上做匀加速直线运动,后向上做匀速直线运动,匀速运动过程中,对行李箱进行分析,可知,此时为静摩擦力,且有
故C错误;
D.根据上述可知,当传送带长度较小时,行李箱向上一直做匀加速直线运动,此时,行李箱一直受到向上的滑动摩擦力作用,且有
即所受摩擦力大小可能始终为,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】AC.根据逆向思维,将子弹的运动过程看成逆过程,即由C点开始做初速度为0的匀加速直线运动到О点的过程,根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移所用时间之比为
...
可知子弹通过每个木块的时间均不相同,根据
由于子弹通过每一部分所用时间不相等,则速度变化量不相同,故A错误,C错误;
B.根据位移速度公式
可得子弹到达各点的速率之比为
故B正确;
D.根据匀变速直线运动中全过程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知子弹从О点运动到C点全过程的平均速度不等于B点的瞬时速度,故D错误。
故选B。
5.B
【解析】A.根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量,可知手机在时刻前后速度均为正,运动方向没有发生改变,故A错误;
B.设手对手机的支持力为N,根据牛顿第二定律得
得
由图可知时刻加速度最大,手对手机的支持力N最大,由牛顿第三定律可知手机在时刻对手的压力最大,故B正确;
C.根据可知图象与坐标轴围成面积表示速度变化量,可知手机在时刻速度为正,还没有到最高点,故C错误;
D.时间内加速度向下,不断增大,根据牛顿第二定律得
得
可得支持力小于重力,此时手机处于失重状态,故D错误;
故选B。
6.B
【解析】当F比较小时,两个物体相对静止,加速度相同,根据牛顿第二定律得
当F比较大时,相对于运动,根据牛顿第二定律得
对
都一定,则一定
对
是t的线性函数,t增大,增大;由于F随时间增大,木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,所以大于两物体相对静止时的最大加速度
故选B。
7.BCD
【解析】ABD.结点A下方AC绳始终受到向下的重力mg作用,还受到水平向右的拉力F作用及OA绳的拉力T作用,由三角形定则,可把三个力平移首尾依次相连,如图所示
当A点缓慢升高的过程中,拉力T不断逆时针转动,但始终与F及mg构成直角三角形,对比可知,OA绳承受的力始终在增大,AB绳受到的拉力逐渐增大,由于OA绳的拉力T作为三角形的斜边,拉力始终最大,会先达到能承受的最大拉力,故OA绳会先断,A错误,BD正确;
C.OA绳和AB绳的合力始终等于物体的重力mg,故保持不变,C正确。
故选BCD。
8.AD
【解析】A.对小球受力分析如图所示
把斜面对小球的弹力FN2进行正交分解,竖直方向有
FN2csθ=mg
水平方向有
FN1-FN2sinθ=ma
所以斜面对小球的弹力为
FN2=
故A正确;
B.小球受到斜面的弹力、挡板的弹力和重力的合力为ma,故B错误;
CD.斜面对小球的弹力
FN2=
与a无关,挡板对小球的弹力
FN1=ma+mgtanθ
随a增大而增大,故C错误,D正确。
故选AD。
9.AB
【解析】A.物块以的速度向右匀速直线运动,有
解得滑动摩擦力为
方向向左。
撤去,物块向右做匀减速运动,根据牛顿第二定律有
减速到0的时间
由于
之后物块静止。所以时物块已经静止,地面对物块的摩擦力为静摩擦力
A正确;
C.时,物块静止,加速度为0,C错误;
B.物块向右做匀减速运动的位移
之后静止,所以时,物块距离时的位置有远,D错误;
B.前的平均速度为
B正确。
故选AB。
10. C 0.625 6.03
【解析】(1)A.处理纸带数据时,必须应选择点迹较为清晰的纸带,但不一定以打点计时器打的第一个点作为第1个计数点,故A错误;
B.根据实验数据画出v-t图像,当横、纵坐标取不同的标度时,会导致图像的倾角也不同,所以用量角器测量出v-t图线的倾角,其倾角的正切值的数值不能够表示为小车的加速度大小,故B错误;
C.为了避免纸带上出现大量的空白段落,实验时应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释放小车,故C正确;
D.作v-t图像时,由于实验误差,并不能保证所有的点都落在同一条直线上,所以连线时,只需要尽可能使较多的点落在同一条直线上,不能落在线上的点尽可能均匀分布在直线的两侧附近即可,故D错误。
故选C。
(2)由于每两个计数点之间还有4个点未画出,可知相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动的规律,某段位移过程中时间中点的瞬时速度等于该段过程中的平均速度,则在打点计时器打下A点时,小车的瞬时速度大小为
根据逐差法可得,小车运动的加速度大小为
11.(1);(2);(3)碰前;碰后
【解析】(1)由牛顿第二定律有
由运动学公式
解得
(2)由牛顿第二定律
由运动学公式
(另一解舍)
(3)由位移和速度的公式
解得碰前
解得碰后
12.(一)当水平力F向右时:(1)
(2)50N;(3)0.5;(4),方向沿斜面向下
(二)当水平力F向左时:(1) (2)38N;(3);(4),方向沿斜面向上
【解析】由于没有明确水平力F的方向,因此需要分水平向右和水平向左两种情况进行解题;
(一)当水平力F向右时:
(1)对木块进行受力分析,它受到重力G、水平力F、斜面对它的支持力FN以及摩擦力,正交分解后,如图所示
(2)根据平衡条件有
即
解得
(3)由于
结合上述解得
(4)撤去外力,木块沿斜面向下匀加速运动,由牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向下。
(二)当水平力F向左时:
(1)对木块进行受力分析,它受到重力G、水平力F、斜面对它的支持力FN以及摩擦力,正交分解后,如图所示
(2)根据平衡条件有
即
解得
(3)由于
结合上述解得
(4)撤去外力,木块沿斜面向下做匀减速运动,由牛顿第二定律有
解得
方向沿斜面向上。
13.(1)4m/s2,2 m/s2,1 m/s2;(2)24m;(3)9N
【解析】(1)v—t图像中,图线斜率的绝对值表示加速度大小,根据图乙可知,0~2s内滑块Q的加速度大小
0~2s内滑块Q的加速度大小
两物体一起做匀减速直线运动的加速度大小
(2)v—t图像中,图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移,则滑块Q运动的总位移
(3)0~2s内对滑块Q分析有
0~2s内对滑块P分析有
两物体一起做匀减速直线运动,对PQ整体分析有
解得
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