資源簡介

模塊綜合試卷
(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中,科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法,如比值法、理想實驗法、控制變量法、極限思想方法和建立物理模型法等,以下關(guān)于所用物理學(xué)方法的敘述不正確的是 (　　)
A.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移與時間公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
B.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)Δt非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該定義應(yīng)用了極限思想方法
C.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
D.定義加速度a=時用到比值法,加速度與Δv和Δt無關(guān)
2.(2023·浙江1月選考)如圖所示,輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球,用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點,輕繩的拉力為T,墻壁對足球的支持力為N,則 (　　)
A.TC.T>G D.T=G
3.(2024·駐馬店市高一期末)駐馬店某中學(xué)為了加強(qiáng)同學(xué)們的體育鍛煉和團(tuán)隊合作精神,舉行了冬季籃球賽。由我們所學(xué)的物理知識可知(忽略空氣阻力) (　　)
A.某同學(xué)把籃球傳給隊友,在空中飛行的籃球受重力和推力的作用
B.籃球撞擊籃板時,籃板對籃球的彈力是因為籃球發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C.籃球撞擊籃板時,籃球?qū)@板的壓力和籃板對籃球的彈力是一對作用力與反作用力
D.某同學(xué)在屈腿起跳瞬間,腳并未離開地面,該同學(xué)所受合力為零
4.(2024·桂林市高一期末)在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計,電梯靜止時,王一同學(xué)站在體重計上,體重計示數(shù)為“60 kg”。電梯在運動過程中,某一段時間內(nèi)王一同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,重力加速度為g,在這段時間內(nèi)下列說法正確的是 (　　)
A.王一同學(xué)所受的重力變小了
B.此時電梯一定正在豎直向下加速運動
C.電梯的加速度大小為,方向一定豎直向下
D.若王一同學(xué)體重計示數(shù)為“80 kg”,則電梯一定正在向上運動
5.(2023·成都市高一期末)甲物體做直線運動的x-t圖像如圖甲所示,乙物體做直線運動的v-t圖像如圖乙所示。關(guān)于甲、乙兩物體在前8 s內(nèi)的運動,下列說法正確的是 (　　)
A.0~4 s內(nèi)甲的位移小于乙的位移
B.0~4 s內(nèi)甲的平均速度等于乙的平均速度
C.4~6 s內(nèi)甲的加速度等于乙的加速度
D.甲、乙在6 s末改變運動方向
6.(2024·開封市高一期末)如圖所示,取兩根粗細(xì)、長度均不同的橡皮繩甲、乙拴接在天花板上,然后在下端懸吊一物體,系統(tǒng)平衡時,兩橡皮繩的伸長量相同,且橡皮繩甲、乙與天花板的夾角分別為30°、60°,重力加速度為g。則下列說法正確的是 (　　)
A.平衡時,甲、乙的拉力之比為∶1
B.橡皮繩甲、乙的勁度系數(shù)之比為1∶
C.剪斷橡皮繩甲的瞬間,物體的加速度大小為
D.剪斷橡皮繩乙的瞬間,物體的加速度大小為
7.(2024·淄博市高一期末)如圖甲所示,足夠長的傾斜傳送帶以恒定速率v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動,傳送帶的傾角為37°。一物塊以初速度v2從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動,物塊沿傳送帶向上運動的v-t圖像如圖乙所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,則 (　　)
A.傳送帶的速度大小為4.0 m/s
B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4
C.物塊上升的豎直最大高度為0.96 m
D.物塊離開傳送帶時的速度大小為 m/s
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.下雨時雨水從屋檐滴落是生活中常見的現(xiàn)象,如圖所示。假設(shè)屋檐某一位置每隔相同的時間無初速度滴落一滴雨滴,不計空氣阻力,雨滴可看成質(zhì)點且處在無風(fēng)的環(huán)境中,則下列說法正確的是(題目涉及到的雨滴都已滴出且未落地) (　　)
A.相鄰雨滴之間的距離保持不變
B.相鄰雨滴之間的速度之差保持不變
C.相鄰雨滴之間的距離越來越大
D.相鄰雨滴之間的速度之差越來越大
9.(2024·武漢市高一期末)如圖所示,粗糙木箱內(nèi)有一物塊A,A與右側(cè)箱壁間用一根輕彈簧連接,此時,彈簧處于拉伸狀態(tài),整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若要使物塊A相對木箱底面向右運動,下列操作可能正確的是 (　　)
A.使木箱向上做加速運動
B.使木箱向下做加速運動
C.使木箱向左做加速運動
D.使木箱向右做加速運動
10.如圖甲所示,足夠長的木板B靜置于光滑水平面上,其上放置小滑塊A,滑塊A受到隨時間t變化的水平拉力F作用時,滑塊A的加速度a與拉力F的關(guān)系圖像如圖乙所示?；瑝KA的質(zhì)量記作mA,長木板B的質(zhì)量記作mB,則 (　　)
A.mA=1 kg
B.mB=3 kg
C.A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.5
D.F>10 N之后,B的加速度為2 m/s2
三、非選擇題(本題共5小題,共54分)
11.(7分)在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中,實驗裝置及過程如圖甲、乙、丙所示,E為橡皮筋原長時小圓環(huán)的位置,O為實驗時小圓環(huán)被拉至的位置。
(1)(1分)圖丁中彈簧測力計的示數(shù)為　　　　N;
(2)(1分)在實驗過程中,必須記錄的有　　　　;
A.甲圖中E的位置
B.乙圖中O的位置
C.OB、OC的方向
D.彈簧測力計的示數(shù)
(3)(1分)下列選項中,與本實驗要求相符的是　　　　;
A.兩細(xì)繩OB、OC夾角要盡量大一些
B.讀數(shù)時,視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度
C.實驗時,只需保證兩次橡皮筋伸長量相同即可
D.多次實驗時,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到O點處
(4)(2分)某次實驗記錄紙如圖戊所示,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點,拉力F的方向過P點;三個力的大小分別為:F1=2.70 N,F2=2.30 N和F=4.00 N。得出正確實驗結(jié)論后,請根據(jù)實驗結(jié)論和圖中給出的標(biāo)度:①在圖中作出F1和F2的合力;②根據(jù)作圖求出該合力為　　　　N;
(5)(2分)圖己為小明與小華對本實驗進(jìn)行的探究方案,兩人針對實驗中是否需要記錄O點的位置持有不同觀點:小明認(rèn)為需要記錄,而小華認(rèn)為不需要。你贊同　　　　(選填“小明”或“小華”)的觀點,理由是　　　　。
12.(9分)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)沙,直到小車剛開始運動為止,記下力傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大小。再將小車放回原處并按住,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)沙,記下力傳感器的示數(shù)F1。
(1)(2分)打點計時器接通頻率為50 Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖所示的的紙帶。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則小車的加速度a=　　　　 m/s2。
(2)(2分)改變小桶中細(xì)沙的重力,多次重復(fù)實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖像。不計紙帶與打點計時器間的摩擦。下列圖像中可能正確的是　　　　。
(3)(2分)同一次實驗中,小車釋放前力傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時力傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1　　　　F2(選填“<”“=”或“>”)。
(4)(3分)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是　　　　。
A.小車和力傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于沙桶和沙的總質(zhì)量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和力傳感器的總質(zhì)量
D.用加沙的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
13.(10分)公路上行駛的汽車,司機(jī)從發(fā)現(xiàn)前方異常情況到緊急剎車,汽車仍將前進(jìn)一段距離才能停下來。要保持安全,這段距離內(nèi)不能有車輛和行人,因此把它稱為安全距離。通常情況下,人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1 s(這段時間汽車仍保持原速)。晴天汽車在干燥的路面上以108 km/h的速度行駛時,得到的安全距離為120 m。求:(重力加速度g=10 m/s2)
(1)(6分)剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的多少倍
(2)(4分)設(shè)雨天汽車剎車時的阻力大小為晴天時的,若要求安全距離仍為120 m,則汽車在雨天安全行駛的最大速度是多少
14.(12分)(2023·福州市高一期末)如圖(a),一小物塊(可視為質(zhì)點)在t=0時刻從A點滑上一固定斜面,其運動的v-t圖像如圖(b)。若小物塊質(zhì)量m、重力加速度g及圖中的v0、v1、t1均為已知量,在小物塊運動方向上有一P點,A點和P點間距離為s1=,求小物塊:
(1)(3分)沿斜面向上滑行的加速度大小a1和向下滑行的加速度大小a2;
(2)(3分)在斜面上運動時受到滑動摩擦力大小f;
(3)(6分)經(jīng)過P點的時刻。
15.(16分)(2024·南陽市高一期末)如圖所示,光滑的水平地面上有一質(zhì)量為M=10 kg、長度為L=8 m、兩端擋板厚度不計的U形箱子處于靜止?fàn)顟B(tài),在箱子底面正中間的位置有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊(可視為質(zhì)點)。已知物塊與箱子底面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g取10 m/s2。
(1)(4分)若給箱子施加向右的恒定外力F,要使物塊與箱子不發(fā)生相對運動,則所施加外力的最大值為多少;
(2)(4分)若給箱子施加F=35 N的外力,求物塊經(jīng)過多長時間與箱子的擋板相碰;
(3)(8分)若給箱子施加F=35 N的外力3 s后,撤掉外力,求再經(jīng)過多長時間,物塊與箱子達(dá)到共速。
答案精析
1.C
2.C　［對網(wǎng)兜和足球整體受力分析如圖，設(shè)輕繩與豎直墻壁的夾角為θ，由平衡條件得T==，可知T>G，T>N，故選C。
］
3.C　［在空中飛行的籃球只受重力作用，故A錯誤；籃板對籃球的彈力是因為籃板發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故B錯誤；籃球?qū)@板的壓力和籃板對籃球的彈力是一對作用力與反作用力，故C正確；某同學(xué)在屈腿起跳瞬間，具有向上的加速度，該同學(xué)所受合力不為零，故D錯誤。］
4.C?。弁跻煌瑢W(xué)處于不平衡狀態(tài)，有豎直方向的加速度，所受重力沒變，是支持力變小了，故A錯誤；
同學(xué)處于失重狀態(tài)，可能加速下降，也可能減速上升，故B錯誤；
由牛頓第二定律，以豎直向下為正方向mg-N=ma，N=mg=mg
電梯的加速度大小為a=，故C正確；若王一同學(xué)體重計示數(shù)為“80 kg”，同學(xué)處于超重狀態(tài)，可能減速下降，也可能加速上升，故D錯誤。］
5.A　［由圖像得0~4 s內(nèi)甲的位移為x甲=4 m，乙的位移為x乙=×4×4 m=8 m，且由=，知0~4 s內(nèi)= m/s=1 m/s，= m/s=2 m/s，故A正確，B錯誤；由圖像知4~6 s內(nèi)甲做勻速直線運動，故甲的加速度為零；4~6 s內(nèi)乙的加速度為a== m/s2=-2 m/s2，故C錯誤；因為x-t圖像的斜率表示速度，v-t圖像的縱軸表示速度，所以由圖像可得甲在4 s末改變運動方向，乙在6 s末改變運動方向，故D錯誤。］
6.B　［對物體受力分析如圖，有F甲=mgsin 30°=mg，F(xiàn)乙=mgcos 30°=mg，可得甲、乙的拉力之比為F甲∶F乙=1∶，故A錯誤；兩橡皮繩的伸長量相同，根據(jù)F=kx，可得橡皮繩甲、乙的勁度系數(shù)之比為k甲∶k乙=F甲∶F乙=1∶，故B正確；
剪斷橡皮繩甲的瞬間，橡皮繩乙的拉力不變，則橡皮繩乙的拉力和重力的合力大小等于剪斷前橡皮繩甲的拉力，根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度大小為a===g，故C錯誤；
剪斷橡皮繩乙的瞬間，橡皮繩甲的拉力不變，則橡皮繩甲的拉力和重力的合力大小等于剪斷前橡皮繩乙的拉力，根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度大小為a'===g，故D錯誤。］
7.C?。塾深}圖可知，物塊的速度為2.0 m/s時，加速度發(fā)生變化，摩擦力方向發(fā)生變化，故傳送帶的速度大小為2.0 m/s，故A錯誤；
物塊在傳送帶底部，加速度大小為a1== m/s2=10 m/s2
物塊在傳送帶底部，根據(jù)牛頓第二定律有
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1
物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，故B錯誤；
物塊與傳送帶共速時，根據(jù)牛頓第二定律有
mgsin 37°-μmgcos 37°=ma2
解得a2=2 m/s2
物塊向上運動的最大位移為
xm=+= m+ m=1.6 m
物塊上升的豎直最大高度為
hm=xmsin 37°=0.96 m，故C正確；
物塊下滑過程中，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin 37°-μmgcos 37°=ma3
解得a3=2 m/s2
根據(jù)運動學(xué)公式=2a3xm
物塊離開傳送帶時的速度大小為
v1= m/s，故D錯誤。］
8.BC?。蹆上噜徲甑尉鲎杂陕潴w運動，設(shè)后一滴雨滴運動的時間為t，則前一滴雨滴運動時間為t+Δt，則相鄰雨滴之間的距離Δx=g(t+Δt)2-gt2=gtΔt+g(Δt)2，距離越來越大，故A錯誤，C正確；相鄰雨滴之間的速度之差Δv=g(t+Δt)-gt=gΔt，為一個定值，故B正確，D錯誤。］
9.BC?。勰鞠浔３朱o止時，在水平方向彈簧的彈力小于A與木箱之間的最大靜摩擦力。當(dāng)木箱向上加速運動時，A處于超重，A對木箱的壓力大于重力，最大靜摩擦力比靜止時更大，故彈簧彈力一定小于向上加速時的最大靜摩擦力，不可能使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動，故A錯誤；
當(dāng)木箱向下加速運動時，A處于失重，A對木箱的壓力小于重力，最大靜摩擦力比靜止時小，故彈力可能大于最大靜摩擦力，使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動，故B正確；
假設(shè)木箱向左以加速度a0運動時，A剛好沒有發(fā)生滑動，對A用牛頓第二定律有fmax-kx=ma0可知，當(dāng)木箱向左運動的加速度小于等于a0時，將不發(fā)生相對滑動；當(dāng)加速度大于a0時，將使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動，故C正確；
假設(shè)木箱向右以加速度a1運動時，A剛好沒有發(fā)生滑動，對A用牛頓第二定律有fmax+kx=ma1可知，當(dāng)木箱向右運動的加速度小于等于a1時，將不發(fā)生相對滑動；當(dāng)加速度大于a1時，將使A拉動彈簧相對木箱底面向左運動，故D錯誤。］
10.BD?。塾深}圖乙可知，當(dāng)F=10 N時，加速度為a=2 m/s2，
對A、B整體分析，由牛頓第二定律有F=(mA+mB)a
代入數(shù)據(jù)解得mA+mB=5 kg
當(dāng)F大于10 N時，A、B發(fā)生相對滑動，對A根據(jù)牛頓第二定律得a==-μg
圖像的斜率k== kg-1
= kg-1
解得mA=2 kg
滑塊B的質(zhì)量為mB=3 kg
故A錯誤，B正確；
當(dāng)F大于10 N時，A的加速度與F的關(guān)系a=F-μg，知當(dāng)a=0時，F(xiàn)=6 N，代入解得μ=0.3，故C錯誤；
根據(jù)F>10 N時，滑塊與木板相對滑動，B的加速度為aB== m/s2=2 m/s2，故D正確。］
11.(1)2.35　(2)BCD
(3)BD　(4)①見解析圖
②3.99　(5)小華　只要系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩力的合力大小、方向就不變，所以不需要記錄O點位置
解析　(1)彈簧測力計分度值為0.1 N，讀數(shù)要讀到0.01 N，圖中讀數(shù)為2.35 N。
(2)必須要記錄的有兩個分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向，力的大小通過彈簧測力計讀出，兩次都要使小圓環(huán)被拉到O點位置，所以必須記錄的有B、C、D。
(3)兩細(xì)繩OB、OC夾角要適當(dāng)大一些，但不能太大，合力一定時，兩分力夾角太大會導(dǎo)致兩分力很大，導(dǎo)致測量誤差變大，故A錯誤；讀數(shù)時，視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度，規(guī)范操作，故B正確；實驗時，不僅需保證兩次橡皮筋伸長量相同，還必須都是沿豎直方向伸長至O點才行，故C錯誤；多次實驗時，都要保證彈簧測力計把小圓環(huán)拉到的位置相同，故D正確。
(4)①由于標(biāo)度已經(jīng)選定，作圖時要保證表示F1、F2的線段長度為標(biāo)度的2.7倍和2.3倍，作圖如圖所示。
②量出作圖法求出的合力長度約為標(biāo)度的3.99倍，所以合力大小為3.99 N。
(5)圖己方案中兩個彈簧測力計的共同作用效果是平衡O點下方所懸掛重物的重量，所以即使O點位置發(fā)生移動，只要系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩力的合力大小方向就不變，所以不需要記錄O點位置的，故贊同小華的觀點。
12.(1)0.16　(2)B　(3)>　(4)D
解析　(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1 s，
小車的加速度a==0.16 m/s2。
(2)由題意知，描繪的小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖像，相當(dāng)于已消除摩擦力后描繪的小車加速度與作用力的關(guān)系圖像，且F1、F0均為小車受到的力，可由力傳感器直接得出，故a-F圖像應(yīng)為過原點的傾斜直線，B項正確。
(3)小車加速運動時繩的拉力F2小于沙和沙桶的總重力(等于車靜止時繩的拉力F1)，故F1>F2。
(4)本實驗中力的大小可由力傳感器直接得出，不需要使小車和力傳感器的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量，A項錯誤；用加沙的方法改變拉力的大小，每次沙的質(zhì)量可增加得很少，而掛鉤碼每次質(zhì)量增加得多，故前者可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，D項正確；摩擦力可由力傳感器測出，不需要消除摩擦力，B項錯誤；本實驗是探究小車的加速度與合力的關(guān)系，只要保持小車和力傳感器的總質(zhì)量不變，不需要測出它們的具體數(shù)值，C項錯誤。
13.(1)0.5倍　(2)24 m/s
解析　(1)設(shè)汽車在干燥的路面剎車時的加速度大小為a，由題意可知安全距離為s=v0t0+
代入數(shù)據(jù)解得a=5 m/s2
由牛頓第二定律f=ma
解得f=0.5mg。
即剎車時的汽車受到的阻力的大小f為汽車重力的0.5倍。
(2)設(shè)汽車在雨天安全行駛的最大速度為v1，同理可得s=v1t0+，f'=f=ma'
聯(lián)立解得v1=24 m/s。
14.見解析
解析　(1)根據(jù)v-t圖像的斜率絕對值表示物體運動的加速度大小，由題圖(b)可知小物塊沿斜面向上滑行加速度大小a1=
小物塊沿斜面向下滑行的加速度大小a2==
(2)設(shè)斜面的夾角為θ，根據(jù)牛頓第二定律可得
mgsin θ+f=ma1，mgsin θ-f=ma2
聯(lián)立解得滑動摩擦力大小f=
(3)物塊減速為零的位移大小為x1，
則有-2a1x1=0-
解得x1=
設(shè)物塊向上通過P點的時刻為t3，
則有s1=v0t3-a1
解得t3=或t3=>t1(舍去)
設(shè)物塊向下通過P點的時刻為t4，
則有x1-s1=a2(t4-t1)2
解得t4=(+1)t1。
15.(1)30 N　(2)4 s　(3)0.5 s
解析　(1)取物塊為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=ma1
解得a1=2.5 m/s2
要使物塊相對箱子不發(fā)生相對運動，則箱子的最大加速度為2.5 m/s2，取整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得F=(M+m)a1=30 N
(2)由于F=35 N>30 N
物塊相對箱子發(fā)生相對運動，物塊的加速度為a1=2.5 m/s2
取箱子為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=Ma2
解得a2=3 m/s2
物塊向右做勻加速直線運動，相對于箱子向左運動，設(shè)物塊運動到左側(cè)的時間為t，
則a2t2-a1t2=
代入數(shù)據(jù)解得t=4 s
(3)由(2)知，當(dāng)施加給箱子35 N的外力時，
物塊向右做a1=2.5 m/s2的勻加速直線運動，
箱子向右做a2=3 m/s2的勻加速直線運動，撤掉外力F時，
物塊的速度v1=a1t1=7.5 m/s
箱子的速度v2=a2t1=9 m/s
箱子的速度v2>v1，物塊繼續(xù)以2.5 m/s2的加速度加速，分析箱子的受力，根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=Ma3
解得a3=0.5 m/s2
箱子向右做加速度大小為0.5 m/s2的勻減速直線運動，設(shè)經(jīng)歷時間t'二者共速，
根據(jù)運動學(xué)公式可得
v1+a1t'=v2-a3t'
解得t'=0.5 s。(共61張PPT)
模塊綜合試卷
一、單項選擇題
1.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中,科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法,如比值法、理想實驗法、控制變量法、極限思想方法和建立物理模型法等,以下關(guān)于所用物理學(xué)方法的敘述不正確的是
A.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移與時間公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,
每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采用了微元法
B.根據(jù)速度定義式v=,當(dāng)Δt非常小時,就可以表示物體在t時刻的瞬時速度,該
定義應(yīng)用了極限思想方法
C.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時,用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法
D.定義加速度a=時用到比值法,加速度與Δv和Δt無關(guān)
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2.(2023·浙江1月選考)如圖所示,輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球,用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點,輕繩的拉力為T,墻壁對足球的支持力為N,則
A.TC.T>G D.T=G
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對網(wǎng)兜和足球整體受力分析如圖,設(shè)輕繩與豎直墻壁的夾角為θ,由平衡條件得T==,可知T>G,T>N,故選C。
3.(2024·駐馬店市高一期末)駐馬店某中學(xué)為了加強(qiáng)同學(xué)們的體育鍛煉和團(tuán)隊合作精神,舉行了冬季籃球賽。由我們所學(xué)的物理知識可知(忽略空氣阻力)
A.某同學(xué)把籃球傳給隊友,在空中飛行的籃球受重力
和推力的作用
B.籃球撞擊籃板時,籃板對籃球的彈力是因為籃球發(fā)
生形變而產(chǎn)生的
C.籃球撞擊籃板時,籃球?qū)@板的壓力和籃板對籃球的彈力是一對作用力
與反作用力
D.某同學(xué)在屈腿起跳瞬間,腳并未離開地面,該同學(xué)所受合力為零
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在空中飛行的籃球只受重力作用,故A錯誤;
籃板對籃球的彈力是因為籃板發(fā)生形變而產(chǎn)生的,故B錯誤;
籃球?qū)@板的壓力和籃板對籃球的彈力是一對作用力與反作用力,故C正確;
某同學(xué)在屈腿起跳瞬間,具有向上的加速度,該同學(xué)所受合力不為零,故D錯誤。
4.(2024·桂林市高一期末)在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計,電梯靜止時,王一同學(xué)站在體重計上,體重計示數(shù)為“60 kg”。電梯在運動過程中,某一段時間內(nèi)王一同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示,重力加速度為g,在這段時間內(nèi)下列說法正確的是
A.王一同學(xué)所受的重力變小了
B.此時電梯一定正在豎直向下加速運動
C.電梯的加速度大小為,方向一定豎直向下
D.若王一同學(xué)體重計示數(shù)為“80 kg”,則電梯一定正在向上運動
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王一同學(xué)處于不平衡狀態(tài),有豎直方向的加速度,
所受重力沒變,是支持力變小了,故A錯誤;
同學(xué)處于失重狀態(tài),可能加速下降,也可能減速上
升,故B錯誤;
由牛頓第二定律,以豎直向下為正方向mg-N=ma,N=mg=mg
電梯的加速度大小為a=,故C正確;
若王一同學(xué)體重計示數(shù)為“80 kg”,同學(xué)處于超重狀態(tài),可能減速下降,也可能加速上升,故D錯誤。
5.(2023·成都市高一期末)甲物體做直線運動的x-t圖像如圖甲所示,乙物體做直線運動的v-t圖像如圖乙所示。關(guān)于甲、乙兩物體在前8 s內(nèi)的運動,下列說法正確的是
A.0~4 s內(nèi)甲的位移小于乙的位移
B.0~4 s內(nèi)甲的平均速度等于乙的平均
速度
C.4~6 s內(nèi)甲的加速度等于乙的加速度
D.甲、乙在6 s末改變運動方向
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由圖像得0~4 s內(nèi)甲的位移為x甲=4 m,
乙的位移為x乙=×4×4 m=8 m,且由
=,知0~4 s內(nèi)= m/s=1 m/s,=
m/s=2 m/s,故A正確,B錯誤;
由圖像知4~6 s內(nèi)甲做勻速直線運動,故甲的加速度為零;4~6 s內(nèi)乙的加速度為a== m/s2=-2 m/s2,故C錯誤;
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因為x-t圖像的斜率表示速度,v-t圖像的縱軸表示速度,所以由圖像可得甲在4 s末改變運動方向,乙在6 s末改變運動方向,故D錯誤。
6.(2024·開封市高一期末)如圖所示,取兩根粗細(xì)、長度均不同的橡皮繩甲、乙拴接在天花板上,然后在下端懸吊一物體,系統(tǒng)平衡時,兩橡皮繩的伸長量相同,且橡皮繩甲、乙與天花板的夾角分別為30°、60°,重力加速度為g。則下列說法正確的是
A.平衡時,甲、乙的拉力之比為∶1
B.橡皮繩甲、乙的勁度系數(shù)之比為1∶
C.剪斷橡皮繩甲的瞬間,物體的加速度大小為
D.剪斷橡皮繩乙的瞬間,物體的加速度大小為
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對物體受力分析如圖,有F甲=mgsin 30°=mg,F乙=mgcos 30°
=mg
可得甲、乙的拉力之比為F甲∶F乙=1∶,故A錯誤;
兩橡皮繩的伸長量相同,根據(jù)F=kx,可得橡皮繩甲、乙的勁度系數(shù)之比為k甲∶k乙=F甲∶F乙=1∶,故B正確;
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剪斷橡皮繩甲的瞬間,橡皮繩乙的拉力不變,則橡皮繩乙的拉力和重力的合力大小等于剪斷前橡皮繩甲的拉力,根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度大小為a==g,故C錯誤;
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剪斷橡皮繩乙的瞬間,橡皮繩甲的拉力不變,則橡皮繩甲的拉力和重力的合力大小等于剪斷前橡皮繩乙的拉力,根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度大小為a'==
g,故D錯誤。
7.(2024·淄博市高一期末)如圖甲所示,足夠長的傾斜傳送帶以恒定速率v1沿順時針方向轉(zhuǎn)動,傳送帶的傾角為37°。一物塊以初速度v2從傳送帶的底部沖上傳送帶并沿傳送帶向上運動,物塊沿傳送帶向上運動的v-t圖像如圖乙所示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,則
A.傳送帶的速度大小為4.0 m/s
B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.4
C.物塊上升的豎直最大高度為0.96 m
D.物塊離開傳送帶時的速度大小為 m/s
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由題圖可知,物塊的速度為2.0 m/s時,
加速度發(fā)生變化,摩擦力方向發(fā)生變
化,故傳送帶的速度大小為2.0 m/s,故
A錯誤;
物塊在傳送帶底部,加速度大小為a1== m/s2=10 m/s2
物塊在傳送帶底部,根據(jù)牛頓第二定律有
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1
物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,故B錯誤;
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物塊與傳送帶共速時,根據(jù)牛頓第二定律有
mgsin 37°-μmgcos 37°=ma2
解得a2=2 m/s2
物塊向上運動的最大位移為
xm=+= m+ m=1.6 m
物塊上升的豎直最大高度為
hm=xmsin 37°=0.96 m,故C正確;
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物塊下滑過程中,根據(jù)牛頓第二定律有
mgsin 37°-μmgcos 37°=ma3
解得a3=2 m/s2
根據(jù)運動學(xué)公式=2a3xm
物塊離開傳送帶時的速度大小為
v1= m/s,故D錯誤。
二、多項選擇題
8.下雨時雨水從屋檐滴落是生活中常見的現(xiàn)象,如圖所示。假設(shè)屋檐某一位置每隔相同的時間無初速度滴落一滴雨滴,不計空氣阻力,雨滴可看成質(zhì)點且處在無風(fēng)的環(huán)境中,則下列說法正確的是(題目涉及到的雨滴都已滴出且未落地)
A.相鄰雨滴之間的距離保持不變
B.相鄰雨滴之間的速度之差保持不變
C.相鄰雨滴之間的距離越來越大
D.相鄰雨滴之間的速度之差越來越大
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兩相鄰雨滴均做自由落體運動,設(shè)后一滴雨滴運動的時間為t,則前一滴雨滴運動時間為t+Δt,則相鄰雨滴之間的距離Δx=g(t+Δt)2-gt2=gtΔt+
g(Δt)2,距離越來越大,故A錯誤,C正確;
相鄰雨滴之間的速度之差Δv=g(t+Δt)-gt=gΔt,為一個
定值,故B正確,D錯誤。
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9.(2024·武漢市高一期末)如圖所示,粗糙木箱內(nèi)有一物塊A,A與右側(cè)箱壁間用一根輕彈簧連接,此時,彈簧處于拉伸狀態(tài),整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。若要使物塊A相對木箱底面向右運動,下列操作可能正確的是
A.使木箱向上做加速運動
B.使木箱向下做加速運動
C.使木箱向左做加速運動
D.使木箱向右做加速運動
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木箱保持靜止時,在水平方向彈簧的彈力小于
A與木箱之間的最大靜摩擦力。當(dāng)木箱向上加
速運動時,A處于超重,A對木箱的壓力大于重力,
最大靜摩擦力比靜止時更大,故彈簧彈力一定小于向上加速時的最大靜摩擦力,不可能使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動,故A錯誤;
當(dāng)木箱向下加速運動時,A處于失重,A對木箱的壓力小于重力,最大靜摩擦力比靜止時小,故彈力可能大于最大靜摩擦力,使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動,故B正確;
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假設(shè)木箱向右以加速度a1運動時,A剛好沒有發(fā)生滑動,對A用牛頓第二定律有fmax+kx=ma1可知,當(dāng)木箱向右運動的加速度小于等于a1時,將不發(fā)生相對滑動;當(dāng)加速度大于a1時,將使A拉動彈簧相對木箱底面向左運動,故D錯誤。
假設(shè)木箱向左以加速度a0運動時,A剛好沒有發(fā)生滑動,對A用牛頓第二定律有fmax-kx=ma0可知,當(dāng)木箱向左運動的加速度小于等于a0時,將不發(fā)生相對滑動;當(dāng)加速度大于a0時,將使彈簧拉動A相對木箱底面向右運動,故C正確;
10.如圖甲所示,足夠長的木板B靜置于光滑水平面上,其上放置小滑塊A,滑塊A受到隨時間t變化的水平拉力F作用時,滑塊A的加速度a與拉力F的關(guān)系圖像如圖乙所示。滑塊A的質(zhì)量記作mA,長木板B的質(zhì)量記作mB,則
A.mA=1 kg
B.mB=3 kg
C.A、B間動摩擦因數(shù)μ=0.5
D.F>10 N之后,B的加速度為2 m/s2
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由題圖乙可知,當(dāng)F=10 N時,加速度為a=2 m/s2,
對A、B整體分析,由牛頓第二定律有F=(mA+mB)a
代入數(shù)據(jù)解得mA+mB=5 kg
當(dāng)F大于10 N時,A、B發(fā)生相對滑動,對A根據(jù)牛頓第二定律得a==-μg
圖像的斜率k== kg-1= kg-1
解得mA=2 kg
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滑塊B的質(zhì)量為mB=3 kg
故A錯誤,B正確;
當(dāng)F大于10 N時,A的加速度與F的關(guān)系a=F-μg,知當(dāng)a=0時,F=6 N,代入解得μ=0.3,故C錯誤;
根據(jù)F>10 N時,滑塊與木板相對滑動,B的加速度為aB== m/s2
=2 m/s2,故D正確。
三、非選擇題
11.在“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中,實驗裝置及過程如圖甲、乙、丙所示,E為橡皮筋原長時小圓環(huán)的位置,O為實驗時小圓環(huán)被拉至的位置。
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(1)圖丁中彈簧測力計的示數(shù)為　　　　N;
2.35
彈簧測力計分度值為0.1 N,讀數(shù)要讀到0.01 N,圖中讀數(shù)為2.35 N。
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(2)在實驗過程中,必須記錄的有　　　　;
A.甲圖中E的位置
B.乙圖中O的位置
C.OB、OC的方向
D.彈簧測力計的示數(shù)
必須要記錄的有兩個分力F1和F2的大小和方向、合力F的大小和方向,力的大小通過彈簧測力計讀出,兩次都要使小圓環(huán)被拉到O點位置,所以必須記錄的有B、C、D。
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(3)下列選項中,與本實驗要求相符的是　　;
A.兩細(xì)繩OB、OC夾角要盡量大一些
B.讀數(shù)時,視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度
C.實驗時,只需保證兩次橡皮筋伸長量相同即可
D.多次實驗時,均應(yīng)將小圓環(huán)拉到O點處
BD
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兩細(xì)繩OB、OC夾角要適當(dāng)大一些,但不能太大,合力一定時,兩分力夾角太大會導(dǎo)致兩分力很大,導(dǎo)致測量誤差變大,故A錯誤;
讀數(shù)時,視線應(yīng)正對彈簧測力計的刻度,規(guī)范操作,故B正確;
實驗時,不僅需保證兩次橡皮筋伸長量相同,還必須都是沿豎直方向伸長至O點才行,故C錯誤;
多次實驗時,都要保證彈簧測力計把小圓環(huán)拉到的位置相同,故D正確。
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(4)某次實驗記錄紙如圖戊所示,拉力F1和F2的方向分別過P1和P2點,拉力F的方向過P點;三個力的大小分別為:F1=2.70 N,F2=2.30 N和F=4.00 N。得出正確實驗結(jié)論后,請根據(jù)實驗結(jié)論和圖中給出的標(biāo)度:①在圖中作出F1和F2的合力;
答案　見解析圖
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由于標(biāo)度已經(jīng)選定,作圖時要保證表示F1、F2的線段長度為標(biāo)度的2.7倍和2.3倍,作圖如圖所示。
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②根據(jù)作圖求出該合力為_______N;
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量出作圖法求出的合力長度約為標(biāo)度的3.99倍,所以合力大小為3.99 N。
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(5)圖己為小明與小華對本實驗進(jìn)行的探究方案,兩人針對實驗中是否需要記錄O點的位置持有不同觀點:小明認(rèn)為需要記錄,而小華認(rèn)為不需要。你贊同　　　　(選填“小明”或“小華”)的觀點,理由是______________
___________________________________________________________。
小華
靜止?fàn)顟B(tài),兩力的合力大小、方向就不變,所以不需要記錄O點位置
只要系統(tǒng)處于
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圖己方案中兩個彈簧測力計的共同作用效果是平衡O點下方所懸掛重物的重量,所以即使O點位置發(fā)生移動,只要系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),兩力的合力大小方向就不變,所以不需要記錄O點位置的,故贊同小華的觀點。
12.某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)沙,直到小車剛開始運動為止,記下力傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大小。再將小車放回原處并按住,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)沙,記下力傳感器的示數(shù)F1。
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(1)打點計時器接通頻率為50 Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖所示的的紙帶。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則小車的加速度a=　　　　 m/s2。
0.16
相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T=0.1 s,
小車的加速度a==0.16 m/s2。
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(2)改變小桶中細(xì)沙的重力,多次重復(fù)實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖像。不計紙帶與打點計時器間的摩擦。下列圖像中可能正確的是　　。
B
由題意知,描繪的小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖像,相當(dāng)于已消除摩擦力后描繪的小車加速度與作用力的關(guān)系圖像,且F1、F0均為小車受到的力,可由力傳感器直接得出,故a-F圖像應(yīng)為過原點的傾斜直線,B項正確。
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(3)同一次實驗中,小車釋放前力傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時力傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1　　F2(選填“<”“=”或“>”)。
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小車加速運動時繩的拉力F2小于沙和沙桶的總重力(等于車靜止時繩的拉力F1),故F1>F2。
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(4)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是　　。
A.小車和力傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于沙桶和
沙的總質(zhì)量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和力傳感器的總質(zhì)量
D.用加沙的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)
D
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本實驗中力的大小可由力傳感器直接得出,
不需要使小車和力傳感器的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于
沙和沙桶的總質(zhì)量,A項錯誤;
用加沙的方法改變拉力的大小,每次沙的質(zhì)量可增加得很少,而掛鉤碼每次質(zhì)量增加得多,故前者可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù),D項正確;
摩擦力可由力傳感器測出,不需要消除摩擦力,B項錯誤;
本實驗是探究小車的加速度與合力的關(guān)系,只要保持小車和力傳感器的總質(zhì)量不變,不需要測出它們的具體數(shù)值,C項錯誤。
13.公路上行駛的汽車,司機(jī)從發(fā)現(xiàn)前方異常情況到緊急剎車,汽車仍將前進(jìn)一段距離才能停下來。要保持安全,這段距離內(nèi)不能有車輛和行人,因此把它稱為安全距離。通常情況下,人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1 s(這段時間汽車仍保持原速)。晴天汽車在干燥的路面上以108 km/h的速度行駛時,得到的安全距離為120 m。求:(重力加速度g=10 m/s2)
(1)剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的多少倍
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答案　0.5倍　
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設(shè)汽車在干燥的路面剎車時的加速度大小為a,由題意可知安全距離為
s=v0t0+
代入數(shù)據(jù)解得a=5 m/s2
由牛頓第二定律f=ma
解得f=0.5mg。
即剎車時的汽車受到的阻力的大小f為汽車重力的0.5倍。
(2)設(shè)雨天汽車剎車時的阻力大小為晴天時的,若要求安全距離仍為120 m,則汽車在雨天安全行駛的最大速度是多少
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答案　24 m/s
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設(shè)汽車在雨天安全行駛的最大速度為v1,同理可得s=v1t0+, f'= f=ma'
聯(lián)立解得v1=24 m/s。
14.(2023·福州市高一期末)如圖(a),一小物塊(可視為質(zhì)點)在t=0時刻從A點滑上一固定斜面,其運動的v-t圖像如圖(b)。若小物塊質(zhì)量m、重力加速度g及圖中的v0、v1、t1均為已知量,在小物塊運動方向上有一P點,A點和P點間距離為s1=,求小物塊:
(1)沿斜面向上滑行的加速度大小
a1和向下滑行的加速度大小a2;
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根據(jù)v-t圖像的斜率絕對值表示物體運動的加速度大小,由題圖(b)可知小物塊沿斜面向上滑行加速度大小a1=
小物塊沿斜面向下滑行的加速度大小a2==
(2)在斜面上運動時受到滑動摩擦力大小f;
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設(shè)斜面的夾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律可得
mgsin θ+f=ma1,mgsin θ-f=ma2
聯(lián)立解得滑動摩擦力大小f=
(3)經(jīng)過P點的時刻。
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物塊減速為零的位移大小為x1,
則有-2a1x1=0-
解得x1=
設(shè)物塊向上通過P點的時刻為t3,
則有s1=v0t3-a1
解得t3=或t3=>t1(舍去)
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設(shè)物塊向下通過P點的時刻為t4,
則有x1-s1=a2(t4-t1)2
解得t4=(+1)t1。
15.(2024·南陽市高一期末)如圖所示,光滑的水平地面上有一質(zhì)量為M=10 kg、長度為L=8 m、兩端擋板厚度不計的U形箱子處于靜止?fàn)顟B(tài),在箱子底面正中間的位置有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊(可視為質(zhì)點)。已知物塊與箱子底面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度g取10 m/s2。
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(1)若給箱子施加向右的恒定外力F,要使物塊與箱子不發(fā)生相對運動,則所施加外力的最大值為多少;
答案　30 N
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取物塊為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律
可得μmg=ma1
解得a1=2.5 m/s2
要使物塊相對箱子不發(fā)生相對運動,則箱子的最大加速度為2.5 m/s2,取整體為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得F=(M+m)a1=30 N
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(2)若給箱子施加F=35 N的外力,求物塊經(jīng)過多長時間與箱子的擋板相碰;
答案　4 s
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由于F=35 N>30 N
物塊相對箱子發(fā)生相對運動,物塊的加速度為a1=2.5 m/s2
取箱子為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=Ma2
解得a2=3 m/s2
物塊向右做勻加速直線運動,相對于箱子向左運動,設(shè)物塊運動到左側(cè)的時間為t,
則a2t2-a1t2=
代入數(shù)據(jù)解得t=4 s
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(3)若給箱子施加F=35 N的外力3 s后,撤掉外力,求再經(jīng)過多長時間,物塊與箱子達(dá)到共速。
答案　0.5 s
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由(2)知,當(dāng)施加給箱子35 N的外力時,
物塊向右做a1=2.5 m/s2的勻加速直線運動,
箱子向右做a2=3 m/s2的勻加速直線運動,撤掉外力F時,
物塊的速度v1=a1t1=7.5 m/s
箱子的速度v2=a2t1=9 m/s
箱子的速度v2>v1,物塊繼續(xù)以2.5 m/s2的加速度加速,分析箱子的受力,根據(jù)牛頓第二定律可得μmg=Ma3
解得a3=0.5 m/s2
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箱子向右做加速度大小為0.5 m/s2的勻減速直線運動,設(shè)經(jīng)歷時間t'二者共速,
根據(jù)運動學(xué)公式可得v1+a1t'=v2-a3t'
解得t'=0.5 s。

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