2023-2024年專題期末模擬測(cè)試04

期末模擬測(cè)試04解析版一、單選題1．下列關(guān)于位移和路程的說法中正確的是（）A．位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述通過路徑的長(zhǎng)短B．因?yàn)槲灰拼笮『吐烦滩灰欢ㄏ嗟?，所以位移不等于路程C．位移的大小等于路程，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)D．位移描述直線運(yùn)動(dòng)，路程描述曲線運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】A．位移是矢量，大小等于首末位置的距離；路程是標(biāo)量，大小等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。所以位移描述物體相對(duì)位置的變化，路程描述物體運(yùn)動(dòng)路徑的長(zhǎng)短，故A正確；BC．位移是矢量，路程是標(biāo)量，任何時(shí)候位移和路程都不能相等；位移的大小等于首末位置的距離，路程等于運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，兩者不同，故BC錯(cuò)誤；D．位移和路程都可以描述直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。2．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定不為零C．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力一定是變力D．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度方向與加速度方向一定不在同一直線上【答案】C【解析】A．曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向不斷變化，速度方向沿曲線的切線方向，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A不符合題意；BD．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，合力一定不為零，由牛頓第二定律加速度也一定不為零，所以速度方向與加速度方向一定不在同一直線上，故BD不符合題意；C．在恒力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)，故C符合題意。故選C。3．如圖，每一級(jí)臺(tái)階的高為，寬為，某同學(xué)用發(fā)射器（忽略大?。牡诩?jí)臺(tái)階邊緣向右水平彈射一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，要使小球能落到第級(jí)臺(tái)階上（小球沒有與臺(tái)階頂點(diǎn)接觸），取重力加速度為，則彈射速度可能是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】將各個(gè)臺(tái)階的頂點(diǎn)用直線連接起來，將臺(tái)階等效為斜面，如圖所示小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則有，解得由于每一級(jí)臺(tái)階的高為，寬為，小球能落到第級(jí)臺(tái)階上，且小球沒有與臺(tái)階頂點(diǎn)接觸，則有，，可知，彈射速度可能是。故選A。4．如圖，質(zhì)量為的物體水平向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，方向水平向左、大小恒為的力作用在物體上，已知物體在時(shí)刻物體速度減為，，則物體受到時(shí)摩擦力大小隨時(shí)間的變化圖像為（）A．B．C．D．【答案】C【解析】物體與地面的最大摩擦力為，前物體向右運(yùn)動(dòng)，受到向左的滑動(dòng)摩擦力，大小為，后物體速度為，因?yàn)樽畲蠡瑒?dòng)摩擦力比拉力大，所以物體靜止不動(dòng)，受到靜摩擦力，大小為故選C。5．如圖甲所示是一種常見的持球動(dòng)作，用手臂擠壓籃球，將籃球壓在身側(cè)。為了方便問題研究，我們將場(chǎng)景進(jìn)行模型化處理，如圖乙所示。已知球重力大小為，粗糙豎直板對(duì)球的彈力大小為，摩擦力大小為，光滑斜板對(duì)球的彈力大小為，豎直板和斜板之間的夾角為，球處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】根據(jù)題意，對(duì)籃球受力分析，如圖所示，由平衡條件有，，故選C。

6．物體、的圖像如圖所示，由圖可知（）A．從第起，兩物體運(yùn)動(dòng)方向相同，且B．兩物體是從同一位置同時(shí)向同一方向運(yùn)動(dòng)的C．在內(nèi)兩物體的位移相同，末、相遇D．內(nèi)、的平均速度相等【答案】A【解析】A．由圖看出，兩圖線的斜率都大于零，說明兩物體都沿正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向相同。圖線的斜率大于圖線的斜率，說明的速度大于B的速度，即故A正確；B．物體從原點(diǎn)出發(fā)，而從正方向上距原點(diǎn)處出發(fā)，出發(fā)的位置不同。物體比遲才開始運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．末兩圖線相交，說明末兩物體到達(dá)同一位置相遇。但兩物體內(nèi)通過的位移不同，通過的位移為物體通過的位移為，故C錯(cuò)誤；D．由中分析可知，內(nèi)通過的位移大于的位移，所以內(nèi)的平均速度大于的平均速度,故D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題7．如圖所示，表面光滑的半圓柱體固定在水平面上，小物塊在拉力作用下從點(diǎn)沿圓弧緩慢上滑至點(diǎn)，此過程中始終沿圓弧的切線方向，則（）

A．拉力逐漸變大B．拉力逐漸變小C．小物塊受的支持力逐漸變大D．小物塊受的支持力先變大后變小【答案】BC【解析】對(duì)滑塊受力分析，如下圖所示，根據(jù)平衡條件有，小物塊從點(diǎn)沿圓弧緩慢上滑至點(diǎn)，在此過程中由圖可知，角逐漸增大，則拉力逐漸變小，小物塊受的支持力逐漸變大。故選BC。8．如圖甲所示，質(zhì)量的物塊放在質(zhì)量mB的木板上，在光滑水平地面上，都靜止。水平向右的拉力作用于，的加速度與拉力的關(guān)系如圖乙所示。已知、間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取。則（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】由乙圖可知，當(dāng)時(shí)，、間的摩擦力剛好達(dá)到最大值，此時(shí)、的加速度均為；以、為整體，根據(jù)牛頓第二定律可得解得以為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得，故選AC。9．如圖，、兩物體相互接觸但不黏合，放置在水平面上，水平面與物體間的摩擦力可忽略，、兩物體的質(zhì)量分別為、。從開始，水平推力和拉力分別作用于、上，下列說法正確的是（）

A．時(shí)，、間的相互作用力大小為B．時(shí)，的加速度大小為C．時(shí)，的加速度大小為D．時(shí)，的速度大小為【答案】ACD【解析】A．時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，，、間的相互作用力大小為，，故A正確；B．時(shí)，，、分離，的加速度大小為，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，，的加速度大小為，故C正確；D．、分離時(shí)，加速度仍相等，則，得由于此過程整體做勻加速度直線運(yùn)動(dòng)。時(shí)，的速度大小為故D正確。故選ACD。10．如圖所示，一小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿足夠長(zhǎng)的斜面以初速度向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)、、、到達(dá)最高點(diǎn)，已知，，滑塊從到和從到所用的時(shí)間都是。設(shè)滑塊經(jīng)、時(shí)的速度分別為、，則（）A． B．C． D．從到所用時(shí)間為【答案】CD【解析】A．依題意，滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，從運(yùn)動(dòng)到的中間時(shí)刻恰好運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，有故A錯(cuò)誤；B．由逐差法，可得加速度為即滑塊加速度大小為。根據(jù)位移與速度關(guān)系式，可得解得故B錯(cuò)誤；C．滑塊從運(yùn)動(dòng)到E，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)末速度為零，采用逆向思維，滑塊從運(yùn)動(dòng)到，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有又聯(lián)立，解得故C正確；D．從到所用時(shí)間滿足，解得，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題11．某學(xué)習(xí)小組利用不同的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)：（1）甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，用小錘打擊彈性金屬片，球水平拋出，同時(shí)球被松開自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有。A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B．兩球的質(zhì)量可以不相等C．兩球應(yīng)同時(shí)落地D．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)E.實(shí)驗(yàn)也能說明球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

（2）乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為，如果重力加速度取，照相機(jī)的閃光頻率為；小球平拋的初速度大小為，經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小為。（所有結(jié)果保留位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2），，【解析】（1）[1]AB．根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，不需要質(zhì)量相等，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要、兩球從同一高度開始運(yùn)動(dòng)，不需要兩球質(zhì)量相等，故A錯(cuò)誤，B正確；C．小錘打擊彈性金屬片后，球做平拋運(yùn)動(dòng)，球做自由落體運(yùn)動(dòng)，球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)該跟球相同，因此兩球同時(shí)落地，故C正確；D．為探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，應(yīng)改變裝置的高度多次實(shí)驗(yàn)，故D正確；E．本實(shí)驗(yàn)只能說明球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，不能說明球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故E錯(cuò)誤。故選BCD。（2）[2]由圖乙可知，在豎直方向上，根據(jù)可得，故；[3]小球平拋的初速度大小為；[4]經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小為。12．某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究加速度、力和質(zhì)量的關(guān)系。（1）對(duì)本實(shí)驗(yàn)的操作，下列說法中正確的是。A．實(shí)驗(yàn)中無需測(cè)量砂和砂桶的質(zhì)量B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先釋放小車，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．補(bǔ)償阻力時(shí)，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長(zhǎng)木板勻速下滑（2）如圖乙所示為實(shí)驗(yàn)中得到紙帶的一段，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為，測(cè)得相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為、、、，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為，充分利用數(shù)據(jù)，寫出小車的加速度大小表達(dá)式為。（3）在驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，改變小車上砝碼質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度，以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖丙所示的圖像。已知彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為，圖中縱軸的截距為，斜率為，則小車的質(zhì)量為。A．

B．

C．

D．【答案】（1）/；（2），；（3）【解析】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)中小車所受拉力為彈簧測(cè)力計(jì)拉力的兩倍可以直接讀出，所以不需要測(cè)量砂和砂桶的質(zhì)量。故A正確；B．讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。故B錯(cuò)誤；C．由A選項(xiàng)分析可知，不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。故C錯(cuò)誤；D．補(bǔ)償阻力時(shí)，需取下托盤和砝碼，調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，使小車拖著紙帶沿長(zhǎng)木板勻速下滑。故D正確。故選AD。（2）[2]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)時(shí)，小車的速度表達(dá)式為；[3]由逐差法可得小車的加速度大小表達(dá)式為；（3）[4]根據(jù)牛頓第二定律，有整理，可得結(jié)合丙圖，可得，，解得故選B。四、解答題13．如圖所示，光滑圓球由一輕繩系于豎直墻壁上，一半圓球在墻壁和圓球之間，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。圓球和半圓球的圓心分別是、，且在同一水平線上，輕繩的長(zhǎng)度是圓球半徑的倍，圓球和半圓球的半徑相等，圓球質(zhì)量是半圓球質(zhì)量的倍。已知半圓球受到豎直墻壁向上的摩擦力是，重力加速度是。求：（1）半圓球的質(zhì)量；（2）輕繩的拉力?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)半圓球的質(zhì)量為，以半圓球?yàn)閷?duì)象，根據(jù)受力平衡可得解得半圓球的質(zhì)量為；（2）設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為，圓的半徑為，根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得，可得由于圓球質(zhì)量是半圓球質(zhì)量的倍，則圓球質(zhì)量為；以圓球?yàn)閷?duì)象，豎直方向根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得輕繩的拉力為14．如圖所示，在離地面高處以的速度豎直向上拋出一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，地面上有一長(zhǎng)的小車，其前端距離拋出點(diǎn)的正下方，小球拋出的同時(shí)，小車由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知小球落地時(shí)速度大小為，忽略空氣阻力及小車的高度，重力加速度取。（1）求小球從拋出到落到地面的時(shí)間及拋出點(diǎn)離地面的高度；（2）為了讓小車接住小球，試確定小車加速度的取值范圍?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）以豎直向上為正方向，上拋和下落全過程，有，，其中、，解得，，故小球從拋出到落到地面的時(shí)間為；拋出點(diǎn)離地面的高度為；（2）設(shè)小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，當(dāng)小車車頭剛好到達(dá)拋出點(diǎn)正下方時(shí)，取最小值，此時(shí)解得，當(dāng)小車車尾剛好到達(dá)拋出點(diǎn)正下方時(shí)，取最大值，此時(shí)解得則加速度的范圍是。15．如圖所示，一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，一物塊疊放在長(zhǎng)木板某一位置處，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，長(zhǎng)木板的質(zhì)量為，物塊的質(zhì)量為，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，長(zhǎng)木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，對(duì)長(zhǎng)木板施加一個(gè)水平向右的恒力，拉力大小，作用后將力撤去，之后長(zhǎng)木板和物塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，最終物塊沒有從長(zhǎng)木板上掉下來。物塊可看作質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度。求：（1）時(shí)物塊與長(zhǎng)木板的速度大小分別為多大；（2）和全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為多少；（3）長(zhǎng)木板的最短長(zhǎng)度。

【答案】（1），；（2），；（3）【解析】（1）假設(shè)物塊與長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng)，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得當(dāng)物塊與長(zhǎng)木板之間相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，以物塊為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得由于，則物塊與長(zhǎng)木板之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)以長(zhǎng)木板為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，作用時(shí)間過程中，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物塊速度的大小長(zhǎng)木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)木板速度的大??；（2）撤去拉力時(shí)長(zhǎng)木板的速度大于物塊速度，則撤去拉力之后物塊與長(zhǎng)木板之間繼續(xù)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)再經(jīng)二者共速，物塊繼續(xù)做勻加速運(yùn)動(dòng)，物塊的加速度，長(zhǎng)木板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以長(zhǎng)木板為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得設(shè)經(jīng)過時(shí)間物塊與長(zhǎng)木板達(dá)到共同速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，兩式聯(lián)立解得；，當(dāng)兩者速度相等之后，假設(shè)物塊與長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng)，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有，解得此時(shí)物塊與長(zhǎng)