云南省云南师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期物理第一次月考试卷
一、单选题
1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A.加速度 B.质量 C.速度 D.合外力
【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AD. 做匀变速曲线运动的物体,加速度与合外力均不变,AD不符合题意;
B.质量是物体的固有属性,故做曲线运动的物体,质量不变,B不符合题意;
C.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度的方向一定变化,故一定变化的物理量是速度,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】曲线运动中物体的速度为该点的切线方向,质量是物体的固有属性。
2.下列关于运动的描述说法正确的是( )
A.物体有恒定速度时,其一定做直线运动
B.物体的位移方向不可能和运动方向相反
C.物体速度为零时,其加速度也一定为零
D.物体速度变化量的方向可能和加速度的方向相反
【答案】A
【知识点】曲线运动;匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A.当物体的速度恒定时,其速度的大小方向都恒定,故物体的加速度为零,物体做匀速直线运动,A符合题意;
B.物体位移的方向为起点指向终点的方向,而物体的运动方向为其瞬时速度的方向,两者方向可能相反,比如竖直上抛运动中,物体被抛出后落回抛出点的过程中,其位移方向竖直向上,而它的速度方向竖直向下,B不符合题意;
C.物体的速度为零时,其所受合力不一定为零,其加速度不一定为零,比如竖直上抛运动中,物体在最高点时,其速度为零,但其重力加速度为g,C不符合题意;
D.由加速度的定义式
物体加速度的方向和速度变化量的方向相同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平抛运动的加速度恒定,竖直上抛运动中落回抛出点的过程中速度与位移相反,速度为零时加速度不一定为零,结合加速度的定义式进行分析判断。
3.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,力是个基本量
B.长度的物理量符号是“m”
C.“m/s”“m/s2”“A”都属于导出单位
D.对于温度,摄氏度不属于国际单位制的单位
【答案】D
【知识点】单位制
【解析】【解答】A.在力学范围内,长度、质量和时间三个物理量被选为基本量,A不符合题意;
B.长度的物理量符号是l;B不符合题意;
C.“m/s”“m/s2”属于导出单位,“A”属于基本单位,C不符合题意;
D.对于温度,摄氏度不属于国际单位制的单位,其国际单位制的单位为开尔文,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据国际单位制中基本单位和导出单位进行分析判断。
4.两个力和的夹角为,两力的合力为,以下说法正确的是( )
A.若大于,则一定小于
B.合力的方向可能垂直于,也可能垂直于
C.如果和的大小不变,只要角增大,合力就一定增大
D.如果角和的大小不变,只要增大,合力就一定增大
【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】A.合力 可能比两个分力都大,A不符合题意;
B.合力 的方向可能垂直于 ,也可能垂直于 ,B符合题意;
C.如果 和 的大小不变,只要 角增大,合力 就一定减小,C不符合题意;
D.如果 角和 的大小不变,当 为钝角时, 增大,合力 会减小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据两个力的合力的物质范围以及合力与分力的关系分析判断。
5.如图所示,将甲、乙两个相同的小球分别以初速度、同时水平抛出,已知抛出点乙在甲的正上方且离水平面的高度是甲的4倍,落地点到拋出点的水平距离也是甲的4倍,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.它们的初速度相等
B.乙的初速度是甲的4倍
C.它们落地时的速度方向相同
D.甲落地前,乙一直在甲的正上方
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB.竖直方向,根据
可得
结合题意可知乙运动的时间是甲的2倍,即
水平方向
结合题意可知乙的初速度是甲的2倍,即
AB不符合题意;
D.由于 可知,相等时间内,水平方向乙的位移较大,可知甲落地前,乙不可能在甲的正上方,D不符合题意;
C.甲竖直方向的速度
甲乙竖直方向的速度
设速度与竖直方向的夹角为 ,则
代入数据可知它们落地时的速度方向相同,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲乙两球做平抛运动,平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律分析判断。
6.如图甲所示,放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力的作用,力的大小与时间的关系与物块的运动速度与时间的关系如图乙、丙所示,取。下列说法正确的是( )
A.滑动时物块受到的摩擦力大小是
B.物块的质量为
C.物块在内的加速度大小是
D.物块与地面间的动摩擦因数是0.4
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;牛顿第二定律;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图甲和图乙可知,在6~9s过程中,物块做匀速直线运动,则此时拉力等于摩擦力,即f=6N
A不符合题意;
BC.在3~6s过程中,根据牛顿第二定律得
解得
BC不符合题意;
D.物块与地面间的动摩擦因数是
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度,与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移,利用牛顿第二定律和滑动摩擦力的表达式得出物块的质量和物块与地面间的动摩擦因数。
二、多选题
7.一物体由静止做匀加速直线运动,测得在第4s内的位移是5.6m,则( )
A.物体在前5s内的位移是20m
B.物体在5s末的速度是16.0m/s
C.物体运动的加速度大小为3.6m/s2
D.物体在第5s内的平均速度是7.2m/s
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.物体做初速度为零的匀加速直线运动,连续相等的5个1s内的位移满足
解得物体在5s内的位移
A符合题意;
B.根据公式
解得
B不符合题意;
C.根据速度时间关系有
解得
C不符合题意;
D.物体在4s末的速度为
物体在第5s内的平均速度为
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据匀变速直线运动连续相等的时间内的位移比得出前5s内的位移,结合平均速度的定义式和初末速度和的一半等于这段时间内的平均值分析判断。
8.广州塔,昵称小蛮腰,总高度达,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。已知电梯在时由静止开始上升,开始段的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时,游客处于超重状态
B.时,游客处于失重状态
C.时,电梯的速度是
D.时间内,电梯上升的高度是
【答案】A,C,D
【知识点】加速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;超重与失重
【解析】【解答】AB.根据 图像知, 内电梯的加速度向上,电梯对游客的支持力大于重力,即游客对电梯的压力大于重力,故游客处于超重状态,A符合题意,B不符合题意;
C.根据 图像的面积等于速度的变化量,知 时,电梯的速度
C符合题意;
D.根据 图像的面积等于速度的变化量,知 时,电梯的速度
时间内,电梯做匀加速直线运动
根据匀变速直线运动规律知,电梯上升的高度
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】 图像的面积等于速度的变化量,当对接触面的压力大于重力时处于超重,通过匀变速直线运动的位移与时间的关系分析判断。
9.质量为的物体在平面内运动,其分速度和随时间变化的图线如图甲、乙所示,则物体在内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度等于
B.时物体的速度大小为
C.物体做匀变速运动,合外力恒为
D.内物体的位移大小等于
【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律;运动的合成与分解
【解析】【解答】A.物体的初速度为两个分运动初速度的矢量和,为
A不符合题意;
B.4s时vx=0,vy=3m/s,则物体实际速度为3m/s,B符合题意;
C.y方向物体做匀速直线运动,合力为零,x方向物体做匀减速直线运动,加速度为
则物体实际加速度即为1m/s2,物体所受合力为
C符合题意;
D. 内物体x方向和y方向的位移分别为
内物体的位移大小等于
D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据速度的合成得出物体的初速度和4s时物体的速度,结合牛顿第二定律和位移的合成得出 内物体的位移 。
10.滑雪运动越来越受到青少年们的青睐。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,如图甲所示,图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图,为助滑道的最高点,为助滑道的最低点,为跳台起跳点,起跳区近似水平面,着陆坡道为倾角的斜面。在某次训练中,运动员从点由静止开始下滑,到起跳点沿水平方向飞出,最后落在着陆坡道上的点。A、B、C、D在同一竖直平面内,已知间的距离,不计一切阻力和摩擦,取重力加速度。则( )
A.运动员在空中飞行的时间为
B.运动员在点起跳时的速度大小为
C.运动员在点着陆时的速度大小为
D.运动员在空中离坡道的最远距离是
【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动的合成与分解
【解析】【解答】A.依题意,运动员在BC段做平抛运动,可得运动员在空中飞行的时间为
A符合题意;
B.运动员在 点起跳时的速度大小为
B不符合题意;
C.运动员在 点着陆时的速度大小为
C符合题意;
D.在B点,将运动员的速度及加速度分解在垂直斜面BC和平行斜面BC方向上,当运动员在垂直斜面方向上的分速度减为0时,运动员在空中离坡道 有最远距离,有
可得最远距离为
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出空中飞行的时间,结合匀速直线运动的规律和速度的合成得出运动员在 点着陆时的速度,通过匀变速直线运动的位移与速度的关系得出运动员在空中离坡道的最远距离。
三、实验题
11.为了在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中直接测得拉力F,某同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)在实验开始前把木板右侧垫高,以补偿小车受到的阻力,下列做法正确的是 。
A.小车前端不挂细绳和砂桶
B.小车前端需要挂上细绳和砂桶
C.小车尾部不需要安装纸带
D.小车尾部需要安装纸带,并穿过打点计时器的限位孔
(2)实验小组接着“探究加速度与物体受力之间关系”,实验时 (填“需要”或“不需要”)满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到的纸带如图乙所示,相邻两计数点间有四个点未画出,部分实验数据如图所示,所用电源频率为50Hz,则小车的加速度 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)AD
(2)不需要
(3)0.510
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)平衡摩擦力的正确做法是,适当抬高木板没装滑轮的一端,让小车在不受拉力的情况下在木板上做匀速直线运动,所以小车前端不挂细绳和砂桶;小车尾部需要安装纸带,并穿过打点计时器的限位孔,并接通电源开始打点,轻推小车,通过打点情况判断小车是否做匀速直线运动,A、D符合题意。
故答案为:AD。
(2)对小车、砂和砂桶整体分析
对小车分析
联立可得
若需要用砂和砂桶的总重量代替细绳拉力F,则需满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,而本实验中用弹簧测力计直接测出了细绳拉力F,故本实验不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)相邻两计数点间有四个点未画出,所以相邻计数点之间的时间为
用逐差法求加速度
【分析】(1) 根据“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验 原理得出正确的选项;
(2)分别对对小车、砂和砂桶整体和小车为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律得出得出该实验不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量;
(3)利用匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差得出小车的加速度。
12.以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作:
(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动,最终听到两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明______。
A.两小球落地时的速度大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出的操作要求正确的是______。
A.斜槽的末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,以A点为坐标原点,B、C坐标如图,则小球平抛的初速度 ;在B点的速度 (g取,结果均保留两位有效数字)。
【答案】(1)B;C
(2)A;B;D
(3)2.0;2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)改变H大小,重复实验,a、b总能同时落地,这说明两小球在空中运动的时间相等,两小球在竖直方向的运动是相同的,而仅通过甲装置无法判定水平方向的运动,AD不符合题意,BC符合题意。
(2)A.斜槽的末端必须调节成水平,以保证小球做平抛运动,A符合题意;
B.每次释放小球的位置必须相同,以保证小球到达斜槽末端的速度相同,B符合题意;
C.只要小球做平抛运动,记录小球位置时,不需要严格地等距离下降,C不符合题意;
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触,避免因摩擦而使运动轨迹改变,D符合题意。
故答案为:ABD。
(3)由乙图知,ABC相邻两点的时间间隔相等,设为T,在竖直方向上,根据
解得
小球平抛的初速度
在B点的竖直分速度
由平行四边形定则知,B点的速度
【分析】(1)(2)根据 “探究平抛运动规律” 的实验原理以及注意事项选择正确的选项;
(3)平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律和速度的合成得出B点的速度。
四、解答题
13.如图所示,质量为m的木块静止在倾角为的斜面体(足够长)上,在水平推力F的作用下沿斜面向上先加速后匀速运动,斜面体始终保持静止,已知木块与斜面体间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)木块静止时,受到的摩擦力;
(2)木块匀速运动时推力F的大小。
【答案】(1)解:木块静止时,受到的摩擦力为
方向沿斜面向上。
(2)解:木块匀速运动时,沿斜面方向
垂直斜面方向
又
得
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对木块进行受力分析,根据共点力平衡得出摩擦力的表达式;
(2)对木块进行受力分析,根据共点力平衡和滑动摩擦力的表达式得出推力的表达式。
14.“跳楼机”是一种大型游戏机,让人体验短暂的“完全失重”非常刺激。参加游戏的游客被安全装置固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50m高处,然后由静止释放。为了游客安全舒适,自由落体运动后,做匀减速运动的加速度不能超过1.5g,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取。求:
(1)若游客自由下落2s后开始减速,匀减速运动时加速度的大小;
(2)为了游客安全舒适,游客下落过程的最大速率。
【答案】(1)解:自由下落2s后
下落高度
则 ,
解得
(2)解:匀减速加速度最大时,游客下落过程的速率最大 ,
解得
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的位移与时间的关系和位移与速度的关系得出加速度的大小;
(2)利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出游客下落过程的最大速率。
15.如图所示,足够长的水平传送带在电动机的带动下顺时针匀速转动。现有质量为m的煤块(可视为质点)由静止从传送带左端在传送带的作用下达到传送带的速度后从右端P点离开传送带做平抛运动,正好落入运煤车车厢中心处,已知煤块与传送带间的动摩擦因数,P点与运煤车底板间的竖直高度,与运煤车车厢底板中心处的水平距离,g取。求:
(1)传送带匀速转动的速度大小;
(2)若传送带长为5m,煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间。
【答案】(1)解:由平抛规律可知
解得
(2)解:煤块在传送带加速,由牛顿第二定律知
加速到v的位移
加速运动时间
之后随传送带做匀速运动,匀速运动时间
平抛的时间
煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;平抛运动
【解析】【分析】(1)平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律得出传送带匀速转动的速度 ;
(2)对煤块利用匀变速直线运动的位移与速度的关系和牛顿第二定律以及速度与时间的关系得出加速的时间,结合匀速直线运动的规律 得出匀速直线运动的时间,从而得出煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间 。
云南省云南师范大学附属中学2022-2023学年高一下学期物理第一次月考试卷
一、单选题
1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )
A.加速度 B.质量 C.速度 D.合外力
2.下列关于运动的描述说法正确的是( )
A.物体有恒定速度时,其一定做直线运动
B.物体的位移方向不可能和运动方向相反
C.物体速度为零时,其加速度也一定为零
D.物体速度变化量的方向可能和加速度的方向相反
3.关于物理量和物理量的单位,下列说法正确的是( )
A.在力学范围内,力是个基本量
B.长度的物理量符号是“m”
C.“m/s”“m/s2”“A”都属于导出单位
D.对于温度,摄氏度不属于国际单位制的单位
4.两个力和的夹角为,两力的合力为,以下说法正确的是( )
A.若大于,则一定小于
B.合力的方向可能垂直于,也可能垂直于
C.如果和的大小不变,只要角增大,合力就一定增大
D.如果角和的大小不变,只要增大,合力就一定增大
5.如图所示,将甲、乙两个相同的小球分别以初速度、同时水平抛出,已知抛出点乙在甲的正上方且离水平面的高度是甲的4倍,落地点到拋出点的水平距离也是甲的4倍,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.它们的初速度相等
B.乙的初速度是甲的4倍
C.它们落地时的速度方向相同
D.甲落地前,乙一直在甲的正上方
6.如图甲所示,放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力的作用,力的大小与时间的关系与物块的运动速度与时间的关系如图乙、丙所示,取。下列说法正确的是( )
A.滑动时物块受到的摩擦力大小是
B.物块的质量为
C.物块在内的加速度大小是
D.物块与地面间的动摩擦因数是0.4
二、多选题
7.一物体由静止做匀加速直线运动,测得在第4s内的位移是5.6m,则( )
A.物体在前5s内的位移是20m
B.物体在5s末的速度是16.0m/s
C.物体运动的加速度大小为3.6m/s2
D.物体在第5s内的平均速度是7.2m/s
8.广州塔,昵称小蛮腰,总高度达,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。已知电梯在时由静止开始上升,开始段的图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.时,游客处于超重状态
B.时,游客处于失重状态
C.时,电梯的速度是
D.时间内,电梯上升的高度是
9.质量为的物体在平面内运动,其分速度和随时间变化的图线如图甲、乙所示,则物体在内的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度等于
B.时物体的速度大小为
C.物体做匀变速运动,合外力恒为
D.内物体的位移大小等于
10.滑雪运动越来越受到青少年们的青睐。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成,如图甲所示,图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图,为助滑道的最高点,为助滑道的最低点,为跳台起跳点,起跳区近似水平面,着陆坡道为倾角的斜面。在某次训练中,运动员从点由静止开始下滑,到起跳点沿水平方向飞出,最后落在着陆坡道上的点。A、B、C、D在同一竖直平面内,已知间的距离,不计一切阻力和摩擦,取重力加速度。则( )
A.运动员在空中飞行的时间为
B.运动员在点起跳时的速度大小为
C.运动员在点着陆时的速度大小为
D.运动员在空中离坡道的最远距离是
三、实验题
11.为了在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中直接测得拉力F,某同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)在实验开始前把木板右侧垫高,以补偿小车受到的阻力,下列做法正确的是 。
A.小车前端不挂细绳和砂桶
B.小车前端需要挂上细绳和砂桶
C.小车尾部不需要安装纸带
D.小车尾部需要安装纸带,并穿过打点计时器的限位孔
(2)实验小组接着“探究加速度与物体受力之间关系”,实验时 (填“需要”或“不需要”)满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)实验得到的纸带如图乙所示,相邻两计数点间有四个点未画出,部分实验数据如图所示,所用电源频率为50Hz,则小车的加速度 (结果保留三位有效数字)。
12.以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作:
(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动,最终听到两小球同时落地,改变H大小,重复实验,a、b仍同时落地,该实验结果可表明______。
A.两小球落地时的速度大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出的操作要求正确的是______。
A.斜槽的末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹,在轨迹上取A、B、C三点,以A点为坐标原点,B、C坐标如图,则小球平抛的初速度 ;在B点的速度 (g取,结果均保留两位有效数字)。
四、解答题
13.如图所示,质量为m的木块静止在倾角为的斜面体(足够长)上,在水平推力F的作用下沿斜面向上先加速后匀速运动,斜面体始终保持静止,已知木块与斜面体间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:
(1)木块静止时,受到的摩擦力;
(2)木块匀速运动时推力F的大小。
14.“跳楼机”是一种大型游戏机,让人体验短暂的“完全失重”非常刺激。参加游戏的游客被安全装置固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50m高处,然后由静止释放。为了游客安全舒适,自由落体运动后,做匀减速运动的加速度不能超过1.5g,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取。求:
(1)若游客自由下落2s后开始减速,匀减速运动时加速度的大小;
(2)为了游客安全舒适,游客下落过程的最大速率。
15.如图所示,足够长的水平传送带在电动机的带动下顺时针匀速转动。现有质量为m的煤块(可视为质点)由静止从传送带左端在传送带的作用下达到传送带的速度后从右端P点离开传送带做平抛运动,正好落入运煤车车厢中心处,已知煤块与传送带间的动摩擦因数,P点与运煤车底板间的竖直高度,与运煤车车厢底板中心处的水平距离,g取。求:
(1)传送带匀速转动的速度大小;
(2)若传送带长为5m,煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】曲线运动
【解析】【解答】AD. 做匀变速曲线运动的物体,加速度与合外力均不变,AD不符合题意;
B.质量是物体的固有属性,故做曲线运动的物体,质量不变,B不符合题意;
C.做曲线运动的物体,在运动过程中,速度的方向一定变化,故一定变化的物理量是速度,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】曲线运动中物体的速度为该点的切线方向,质量是物体的固有属性。
2.【答案】A
【知识点】曲线运动;匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A.当物体的速度恒定时,其速度的大小方向都恒定,故物体的加速度为零,物体做匀速直线运动,A符合题意;
B.物体位移的方向为起点指向终点的方向,而物体的运动方向为其瞬时速度的方向,两者方向可能相反,比如竖直上抛运动中,物体被抛出后落回抛出点的过程中,其位移方向竖直向上,而它的速度方向竖直向下,B不符合题意;
C.物体的速度为零时,其所受合力不一定为零,其加速度不一定为零,比如竖直上抛运动中,物体在最高点时,其速度为零,但其重力加速度为g,C不符合题意;
D.由加速度的定义式
物体加速度的方向和速度变化量的方向相同,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】平抛运动的加速度恒定,竖直上抛运动中落回抛出点的过程中速度与位移相反,速度为零时加速度不一定为零,结合加速度的定义式进行分析判断。
3.【答案】D
【知识点】单位制
【解析】【解答】A.在力学范围内,长度、质量和时间三个物理量被选为基本量,A不符合题意;
B.长度的物理量符号是l;B不符合题意;
C.“m/s”“m/s2”属于导出单位,“A”属于基本单位,C不符合题意;
D.对于温度,摄氏度不属于国际单位制的单位,其国际单位制的单位为开尔文,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据国际单位制中基本单位和导出单位进行分析判断。
4.【答案】B
【知识点】力的合成
【解析】【解答】A.合力 可能比两个分力都大,A不符合题意;
B.合力 的方向可能垂直于 ,也可能垂直于 ,B符合题意;
C.如果 和 的大小不变,只要 角增大,合力 就一定减小,C不符合题意;
D.如果 角和 的大小不变,当 为钝角时, 增大,合力 会减小,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据两个力的合力的物质范围以及合力与分力的关系分析判断。
5.【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】AB.竖直方向,根据
可得
结合题意可知乙运动的时间是甲的2倍,即
水平方向
结合题意可知乙的初速度是甲的2倍,即
AB不符合题意;
D.由于 可知,相等时间内,水平方向乙的位移较大,可知甲落地前,乙不可能在甲的正上方,D不符合题意;
C.甲竖直方向的速度
甲乙竖直方向的速度
设速度与竖直方向的夹角为 ,则
代入数据可知它们落地时的速度方向相同,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】甲乙两球做平抛运动,平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律分析判断。
6.【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;牛顿第二定律;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.根据图甲和图乙可知,在6~9s过程中,物块做匀速直线运动,则此时拉力等于摩擦力,即f=6N
A不符合题意;
BC.在3~6s过程中,根据牛顿第二定律得
解得
BC不符合题意;
D.物块与地面间的动摩擦因数是
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度,与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移,利用牛顿第二定律和滑动摩擦力的表达式得出物块的质量和物块与地面间的动摩擦因数。
7.【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【解答】A.物体做初速度为零的匀加速直线运动,连续相等的5个1s内的位移满足
解得物体在5s内的位移
A符合题意;
B.根据公式
解得
B不符合题意;
C.根据速度时间关系有
解得
C不符合题意;
D.物体在4s末的速度为
物体在第5s内的平均速度为
D符合题意。
故答案为:AD。
【分析】根据匀变速直线运动连续相等的时间内的位移比得出前5s内的位移,结合平均速度的定义式和初末速度和的一半等于这段时间内的平均值分析判断。
8.【答案】A,C,D
【知识点】加速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;超重与失重
【解析】【解答】AB.根据 图像知, 内电梯的加速度向上,电梯对游客的支持力大于重力,即游客对电梯的压力大于重力,故游客处于超重状态,A符合题意,B不符合题意;
C.根据 图像的面积等于速度的变化量,知 时,电梯的速度
C符合题意;
D.根据 图像的面积等于速度的变化量,知 时,电梯的速度
时间内,电梯做匀加速直线运动
根据匀变速直线运动规律知,电梯上升的高度
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】 图像的面积等于速度的变化量,当对接触面的压力大于重力时处于超重,通过匀变速直线运动的位移与时间的关系分析判断。
9.【答案】B,C
【知识点】牛顿第二定律;运动的合成与分解
【解析】【解答】A.物体的初速度为两个分运动初速度的矢量和,为
A不符合题意;
B.4s时vx=0,vy=3m/s,则物体实际速度为3m/s,B符合题意;
C.y方向物体做匀速直线运动,合力为零,x方向物体做匀减速直线运动,加速度为
则物体实际加速度即为1m/s2,物体所受合力为
C符合题意;
D. 内物体x方向和y方向的位移分别为
内物体的位移大小等于
D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】根据速度的合成得出物体的初速度和4s时物体的速度,结合牛顿第二定律和位移的合成得出 内物体的位移 。
10.【答案】A,C,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;运动的合成与分解
【解析】【解答】A.依题意,运动员在BC段做平抛运动,可得运动员在空中飞行的时间为
A符合题意;
B.运动员在 点起跳时的速度大小为
B不符合题意;
C.运动员在 点着陆时的速度大小为
C符合题意;
D.在B点,将运动员的速度及加速度分解在垂直斜面BC和平行斜面BC方向上,当运动员在垂直斜面方向上的分速度减为0时,运动员在空中离坡道 有最远距离,有
可得最远距离为
D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出空中飞行的时间,结合匀速直线运动的规律和速度的合成得出运动员在 点着陆时的速度,通过匀变速直线运动的位移与速度的关系得出运动员在空中离坡道的最远距离。
11.【答案】(1)AD
(2)不需要
(3)0.510
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)平衡摩擦力的正确做法是,适当抬高木板没装滑轮的一端,让小车在不受拉力的情况下在木板上做匀速直线运动,所以小车前端不挂细绳和砂桶;小车尾部需要安装纸带,并穿过打点计时器的限位孔,并接通电源开始打点,轻推小车,通过打点情况判断小车是否做匀速直线运动,A、D符合题意。
故答案为:AD。
(2)对小车、砂和砂桶整体分析
对小车分析
联立可得
若需要用砂和砂桶的总重量代替细绳拉力F,则需满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,而本实验中用弹簧测力计直接测出了细绳拉力F,故本实验不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。
(3)相邻两计数点间有四个点未画出,所以相邻计数点之间的时间为
用逐差法求加速度
【分析】(1) 根据“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验 原理得出正确的选项;
(2)分别对对小车、砂和砂桶整体和小车为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律得出得出该实验不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量;
(3)利用匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差得出小车的加速度。
12.【答案】(1)B;C
(2)A;B;D
(3)2.0;2.5
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)改变H大小,重复实验,a、b总能同时落地,这说明两小球在空中运动的时间相等,两小球在竖直方向的运动是相同的,而仅通过甲装置无法判定水平方向的运动,AD不符合题意,BC符合题意。
(2)A.斜槽的末端必须调节成水平,以保证小球做平抛运动,A符合题意;
B.每次释放小球的位置必须相同,以保证小球到达斜槽末端的速度相同,B符合题意;
C.只要小球做平抛运动,记录小球位置时,不需要严格地等距离下降,C不符合题意;
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触,避免因摩擦而使运动轨迹改变,D符合题意。
故答案为:ABD。
(3)由乙图知,ABC相邻两点的时间间隔相等,设为T,在竖直方向上,根据
解得
小球平抛的初速度
在B点的竖直分速度
由平行四边形定则知,B点的速度
【分析】(1)(2)根据 “探究平抛运动规律” 的实验原理以及注意事项选择正确的选项;
(3)平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律和速度的合成得出B点的速度。
13.【答案】(1)解:木块静止时,受到的摩擦力为
方向沿斜面向上。
(2)解:木块匀速运动时,沿斜面方向
垂直斜面方向
又
得
【知识点】受力分析的应用;滑动摩擦力与动摩擦因数;共点力的平衡
【解析】【分析】(1)对木块进行受力分析,根据共点力平衡得出摩擦力的表达式;
(2)对木块进行受力分析,根据共点力平衡和滑动摩擦力的表达式得出推力的表达式。
14.【答案】(1)解:自由下落2s后
下落高度
则 ,
解得
(2)解:匀减速加速度最大时,游客下落过程的速率最大 ,
解得
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)根据匀变速直线运动的位移与时间的关系和位移与速度的关系得出加速度的大小;
(2)利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出游客下落过程的最大速率。
15.【答案】(1)解:由平抛规律可知
解得
(2)解:煤块在传送带加速,由牛顿第二定律知
加速到v的位移
加速运动时间
之后随传送带做匀速运动,匀速运动时间
平抛的时间
煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;平抛运动
【解析】【分析】(1)平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,结合平抛运动的规律得出传送带匀速转动的速度 ;
(2)对煤块利用匀变速直线运动的位移与速度的关系和牛顿第二定律以及速度与时间的关系得出加速的时间,结合匀速直线运动的规律 得出匀速直线运动的时间,从而得出煤块从传送带左端到落入车厢需要的时间 。