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文檔簡介
2023年高二物理第二學期期末模擬試卷及答案(九)
一.單項選擇題(共8小題,每題4分共32分)
L伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面
實驗〃,從而創(chuàng)造了一種科學研究的方法.利用斜面實驗主要是考慮
至!J()
A.實驗時便于測量小球運動的速度和路程
B.實驗時便于測量小球運動的時間
C.實驗時便于測量小球運動的路程
D.斜面實驗可以通過觀察與計算直接得到落體的運動規(guī)律
2.如圖所示,有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當其中一個人A
從背后輕輕推另一"/人B時,兩個人都會向相反方向運動,這是因為
A推B時()
AR
H行M..
A.A與B之間有相互作用力
B.A對B的作用在先,B對A的作用在后
C.B對A的作用力小于A對B的作用力
D.A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力
3.物理學中有些結(jié)論不一定要通過計算才能驗證,有時只需通過一
定的分析就能判斷結(jié)論是否正確.根據(jù)流體力學知識,噴氣式飛機噴
出氣體的速度v與飛機發(fā)動機燃燒室內(nèi)氣體的壓強p、氣體密度p及
外界大氣壓強P0有關.試分析判斷下列關于噴出氣體的速度的倒數(shù)已
的表達式正確的是()
A,
9V千y2(p,Pg)合vN(P+石Po)Cvy2P
D?^=^/2p(p-Po)
4.如圖所示,一個半徑為R的圓球,其重心不在球心。上,將它置
于水平地面上,則平衡時球與地面的接觸點為A;若將它置于傾角為
30。的粗糙斜面上,則平衡時(靜摩擦力足夠大)球與斜面的接觸點
為B.已知AB段弧所對應的圓心角度數(shù)為60。,對圓球重心離球心0
的距離以下判斷正確的是()
5.如圖所示,三個相同的木塊放在同一個水平面上,木塊和水平面
間的動摩擦因數(shù)都相同.分別給它們施加一個大小均為F的作用力,
其中給第"1〃、"3"兩木塊的推力和拉力與水平方向的夾角相同,這時
三個木塊都保持靜止.比較它們和水平面間的彈力大小FNI、FN2、FN3
和摩擦力大小Ffi、Ff2、Ff3,下列說法中正確的是()
A.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi>Ff2>Ff3B.FNI=FN2=FN3,F(xiàn)fi=Ff2=Ff3
C.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi=Ff3<Ff2D.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi=Ff2=Ff3
6.如圖所示,將光滑斜面上物體的重力mg分解為Fi、F2兩個力,
下列結(jié)論正確的是()
A.Fi是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2是物體對斜面的正壓
力
B.物體受mg、FN、FI、F2四個力作用
C.物體只受重力mg和彈力FN的作用
D.力Fi、F2兩個力的作用效果跟mg、FN兩個力的作用效果相同
7.如圖所示,將小球a從地面以初速度V。豎直上拋的同時,將另一
相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放,兩球恰在費處相遇(不
計空氣阻力).則以下說法正確的是()
。分
A.球a豎直上拋的最大高度為h
B.相遇時兩球速度大小相等
C.相遇時球a的速度小于球b的速度
D.兩球同時落地
8.質(zhì)量為m的小球由空中A點無初速度自由下落,加速度大小為g;
在t秒末使其加速度大小變?yōu)閍方向豎直向上,再經(jīng)過t秒小球又回
到A點.不計空氣阻力且小球從未落地,則以下說法中正確的是
()
A.a=4g
B.返回到A點的速率2at
C.自由下落t秒時小球的速率為at
D.小球下落的最大高度會/
二.多項選擇題(共4小題,每題5分,共20分,少選得3分,錯
選零分)
9.(5分)如圖所示是一個質(zhì)點做勻變速直線運動的位置-時間(x
-t)圖象中的一段,關于該質(zhì)點的運動以下說法正確的有()
A.質(zhì)點做的是勻加速直線運動
B.質(zhì)點在t=3.5s時的速度等于2m/s
C.質(zhì)點在經(jīng)過圖線上P點所對應位置時的速度等于2m/s
D.質(zhì)點在第4s內(nèi)的路程大于2m
10.(5分)如圖,一光滑的輕滑輪用細繩00,懸掛于。點;另一細
繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的
物塊b.外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若F方向不
變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則()
\\\\\\\\\
A.繩00'的張力不變
B.物塊b所受到的支持力和摩擦力的合力不變
C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化
11.(5分)如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于0
點,另一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放,它在下降的
過程中經(jīng)過了N點.已知M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,
7T
且N0NMVN0MNV亍.在小球從M點運動到N點的過程中()
A.彈力先增大后減小
B.小球處于M點和N點兩個位置時,彈簧的形變量相等
C.彈簧長度最短時,小球受到的合力大小等于重力
D.小球到達N點時重力和彈簧彈力的合力大于其在M點時重力和彈
簧彈力的合力
12.(5分)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖象如圖所
示.已知兩車在t=3s時并排行駛,則(
A.在t=0時,乙車在甲車前7.5m
B.兩車另一次并排行駛的時刻是t=ls
C.在t=2s時,乙車在甲車前面
D.甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為30m
三.實驗題(共2小題,13題4分,14題6分)
13.如圖為"測量彈簧勁度系數(shù)〃的實驗裝置圖,彈簧的上端固定在鐵
架臺上,下端裝有指針及掛鉤,指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻
度尺.現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)
如下表:
已知所有鉤碼的質(zhì)量可認為相同且,當?shù)刂亓铀俣?9.8m/s2
鉤碼數(shù)n012345
刻度尺讀數(shù)Xn2.624.175.707.228.8410.43
(cm)
(1)請根據(jù)以上數(shù)據(jù)寫出一種計算出彈簧的勁度系數(shù)的方法(不要
求計算勁度系數(shù)的具體值)—.
(2)考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量,測量的勁度系數(shù)與真
實值相比較(填"偏大〃、"偏小”或"沒有影響〃).
4
14.(6分)某同學利用圖1所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面
上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再
運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的
點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖2所示.打
點計時器電源的頻率為
50Hz.
打點計時器物塊細線—
---滑輪
重物
圖1單位:cm
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點—和—之
間某時刻開始減速.
(2)物塊減速運動過程中加速度的大小為2=m/s2.
四.計算題(共2小題,15題10分,16題13分)
15.(10分)如圖所示,滑塊A置于水平地面上,滑塊B質(zhì)量為M,
在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時A恰好不
滑動,B剛好不下滑.已知A與B間的動摩擦因數(shù)為|11,A與地面間
的動摩擦因數(shù)為R,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,試求滑塊A的
質(zhì)量.
-------4B-A
16.(13分)甲、乙兩輛汽車在一條平直公路上沿直線同向行駛,
某一時刻甲、乙兩車相遇,從該時刻開始計時,甲車的位移隨時間變
化的關系式為x=2t2+2t,乙車的速度隨時間變化的關系式為v=2t+10,
(表達式中各物理量均采用國際單位)試求:
(1)兩車速度大小相等的時刻
(2)兩車速度大小相等的時刻兩車相距的距離.
五.選修題(15分)
17.(6分)下列關于熱學問題的說法正確的是()
A.草葉上的露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠,這一物理過程
中水分子間的引力、斥力都增大
B.晶體熔化時吸收熱量,分子平均動能一定增大
C.由于液態(tài)編碼層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液面分子
間作用力表現(xiàn)為引力,所以液體表面具有收縮的趨勢
D,某氣體的摩爾質(zhì)量為M、密度為p,用NA表示阿伏伽德羅常數(shù),
每個氣體分子的質(zhì)量ma=J^,每個氣體分子的體積
E.密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體,若溫度升高,則氣體分子對容
器單位面積上的平均作用力增大
18.(9分)如圖,在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量
的理想氣體,活塞面積之比為SA:SB=1:2,兩活塞以穿過B的底部
的剛性細桿相連,可沿水平方向無摩擦滑動.兩個氣缸都不漏氣.初
始時一,A、B中氣體的體積皆為Vo,溫度皆為To=3OOK.A中氣體壓強
PA=1.5P0,Po是氣缸外的大氣壓強.現(xiàn)對A加熱,使其中氣體的體積
增大^Vo,溫度升到某一溫度T.同時保持B中氣體的溫度不變.求
此時A中氣體壓強(用Po表示結(jié)果)和溫度(用熱力學溫標表達)
3
參考答案與試題解析
一.單項選擇題(共8小題,每題4分共32分)
L伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面
實驗〃,從而創(chuàng)造了一種科學研究的方法.利用斜面實驗主要是考慮
至U()
A.實驗時便于測量小球運動的速度和路程
B.實驗時便于測量小球運動的時間
C.實驗時便于測量小球運動的路程
D.斜面實驗可以通過觀察與計算直接得到落體的運動規(guī)律
【考點】自由落體運動.
【分析】伽利略對自由落體運動規(guī)律研究應當結(jié)和當時科學發(fā)展的實
際水平,應當加深對物理學史的研究.
【解答】解:伽利略最初假設自由落體運動的速度是隨著時間均勻增
大,但是他所在的那個時代還無法直接測定物體的瞬時速度,所以不
能直接得到速度隨時間的變化規(guī)律.伽利略通過數(shù)學運算得到結(jié)論:
如果物體的初速度為零,而且速度隨時間的變化是均勻的,那么它通
過的位移與所用的時間的二次方成正比,這樣,只要測出物體通過通
過不同位移所用的時間,就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻
變化.但是物體下落很快,當時只能靠滴水計時,這樣的計時工具還
不能測量自由落體運動所用的較短的時間.伽利略采用了一個巧妙的
方法,用來“沖淡〃重力.他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下,二小球在
斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多,所以時間長,
所以容易測量.
故選B.
【點評】伽利略對自由落體規(guī)律的研究為我們提供正確的研究物理的
方法、思路、理論,他創(chuàng)造了一套對近代科學的發(fā)展極為有益的科學
方法.
2.如圖所示,有兩個穿著溜冰鞋的人站在冰面上,當其中一個人A
從背后輕輕推另一個人B時,兩個人都會向相反方向運動,這是因為
A推B時()
AR
*/?n\
<Jk
A.A與B之間有相互作用力
B.A對B的作用在先,B對A的作用在后
C.B對A的作用力小于A對B的作用力
D.A對B的作用力和B對A的作用力是一對平衡力
【考點】牛頓第三定律.
【分析】力是一個物體對另一物體的作用,一個物體受到力的作用,
一定有另外的物體施加這種作用,這兩個物體間的力是相互的,且這
兩個力的特點是:大小相等,方向相反,作用在兩個不同的物體上,
同時產(chǎn)生同時消失.
【解答】解:A、一個人A從背后輕輕推另一個人B時,A與B之間
有相互作用力,故A正確
B、作用力與反作用力同時產(chǎn)生同時消失.故B錯誤
C、作用力與反作用力大小相等,方向相反,故C錯誤
D、作用力與反作用力作用在兩個不同的物體上,既不能合成,也不
能抵消,不是一對平衡力,故D錯誤
故選:A.
【點評】作用力與反作用力是分別作用在兩個物體上的,既不能合成,
也不能抵消,分別作用在各自的物體上產(chǎn)生各自的作用效果.
3.物理學中有些結(jié)論不一定要通過計算才能驗證,有時只需通過一
定的分析就能判斷結(jié)論是否正確.根據(jù)流體力學知識,噴氣式飛機噴
出氣體的速度v與飛機發(fā)動機燃燒室內(nèi)氣體的壓強p、氣體密度p及
外界大氣壓強Po有關.試分析判斷下列關于噴出氣體的速度的倒數(shù)已
的表達式正確的是()
1=IPI2Pl2(p-p0)
A.vy2(p-p0)B.vR(p+p。)C.三%—2P
D.2P(p-pQ)
【考點】封閉氣體壓強.
【分析】先根據(jù)等式兩邊單位相同判斷;再根據(jù)內(nèi)外壓強差越大,噴
氣速度越大判斷.
【解答】解:物理表達式兩側(cè)單位要相同,
/kg/rn3/kg/m3Vs2/m2
AB選項右側(cè)單位為十~^一=(麗>==s/m,
C選項右側(cè)單位是m/s,D選項右側(cè)單位也不是s/m,故CD均錯誤;
A、B、結(jié)合實際情況,內(nèi)外壓強差越大,噴氣速度越大,顯然A符
合,B不符合,故A正確,B錯誤;
故選:A.
【點評】在平時的物理解題中,可以通過量綱、實際情況、化解過程
對表達式進行檢驗.
4.如圖所示,一個半徑為R的圓球,其重心不在球心0上,將它置
于水平地面上,則平衡時球與地面的接觸點為A;若將它置于傾角為
30。的粗糙斜面上,則平衡時(靜摩擦力足夠大)球與斜面的接觸點
為B.已知AB段弧所對應的圓心角度數(shù)為60。,對圓球重心離球心0
的距離以下判斷正確的是()
【考點】共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
【分析】將球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,故重
力的作用點在OA連線上的某個點;將球置于傾角為30。的粗糙斜面
上,以B位置為支點,根據(jù)力矩平衡條件.合力的力矩為零,故重力
的力矩一定為零,故重心也在過B的豎直線上,一定是該線與OA的
交占
【解答】解:將球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,
故重力的作用點在0A連線上
將球放在斜面上,以B為支點,根據(jù)力矩平衡條件,合力矩為零,故
重力的力矩一定為零,故重心也在過B的豎直線上,一定是該線與
0A的交點,如圖所示:
00z=Rcos600=R
故選:D
【點評】重心是重力的作用點,本題關鍵結(jié)合共點力平衡條件和力矩
平衡條件判斷出重心的位置,然后結(jié)合幾何關系列式求解,不難
5.如圖所示,三個相同的木塊放在同一個水平面上,木塊和水平面
間的動摩擦因數(shù)都相同.分別給它們施加一個大小均為F的作用力,
其中給第"1〃、"3"兩木塊的推力和拉力與水平方向的夾角相同,這時
三個木塊都保持靜止.比較它們和水平面間的彈力大小FNI、FN2、FN3
和摩擦力大小Ffi、Ff2、Ff3,下列說法中正確的是()
A.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi>Ff2>Ff3B.FNI=FN2=FN3,F(xiàn)fi=Ff2=Ff3
C.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi=Ff3VFf2D.FNI>FN2>FN3,F(xiàn)fi=Ff2=Ff3
【考點】共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
【分析】分別對三個物體受力分析,然后根據(jù)平衡條件列式求解出支
持力和靜摩擦力.
【解答】解:對物體1受力分析,受重力、推力、支持力和向后的靜
摩擦力,根據(jù)平衡條件,有:
水平方向:Ffi=Fcos0①
豎直方向:
FNi=mg+Fsin0②
對物體2受力分析,受重力、推力、支持力和向后的靜摩擦力,根據(jù)
平衡條件,有:
水平方向:Ff2=F③
豎直方向:
FN2=mg④
對物體3受力分析,受重力、推力、支持力和向后的靜摩擦力,根據(jù)
平衡條件,有:
水平方向:
Ff3=Fcos0⑤
豎直方向:
FN3=mg-FsinG⑥
由①③⑤得:Ffi=Ff3〈Ff2
由②④⑥得:FN1>FN2>FN3
故選C.
【點評】本題關鍵是將三個推力按照作用效果沿著水平和豎直方向正
交分解,然后按照共點力平衡條件列式求解分析.
6.如圖所示,將光滑斜面上物體的重力mg分解為F]、F2兩個力,
下列結(jié)論正確的是()
A.F]是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2是物體對斜面的正壓
力
B.物體受mg、FN、FI、F2四個力作用
C.物體只受重力mg和彈力FN的作用
D.力Fi、F2兩個力的作用效果跟mg、FN兩個力的作用效果相同
【考點】力的分解.
【分析】光滑斜面上的物體的重力mg按作用效果分解為沿斜面向下
和垂直于斜面兩個方向的分力,注意兩個分力不是物體所受到的力,
兩分力共同作用效果與重力作用效果相同.
【解答】解:A、Fi是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2不是物
體對斜面的壓力.故A錯誤.
B、物體受重力和支持力兩個力.故B錯誤,C正確.
D、力FN、FI和F2的三個力的作用效果跟mg、FN兩個力的效果
相同.故D錯誤.
故選:C.
【點評】解決本題的關鍵知道%、F2是重力的兩個分力,產(chǎn)生的作用
效果,一個使物體下滑,一個壓斜面,但是兩個分力不是下滑力和壓
力.
7.如圖所示,將小球a從地面以初速度vo豎直上拋的同時,將另一
相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放,兩球恰在當處相遇(不
計空氣阻力).則以下說法正確的是()
A.球a豎直上拋的最大高度為h
B.相遇時兩球速度大小相等
C.相遇時球a的速度小于球b的速度
D.兩球同時落地
【考點】豎直上拋運動.
【分析】根據(jù)題意分析可知,ab兩個球在相等的時間內(nèi),運動距離
都是去加速度大小也相等,根據(jù)運動的對稱性,得在專處相遇時a
球的速度剛好為0,而b球的速度剛好為v。
【解答】解:ABC、ab兩個球在相等的時間內(nèi),運動距離都是蘇,加
速度大小也相等,根據(jù)運動的對稱性,得在?處相遇時a球的速度剛
好為0,故a求上升的最大高度為去故AB錯誤,C正確;
D、球a:得運動時間得ta=2存球b:得
運動的時間與二梧,ta>tb,即b球先落地,故D錯誤;
故選:C
【點評】根據(jù)題目的介紹分析得出ab球的運動之間的關系是解答本
題的關鍵,這要求熟練的掌握自由落體和豎直上拋運動的規(guī)律.
8.質(zhì)量為m的小球由空中A點無初速度自由下落,加速度大小為g;
在t秒末使其加速度大小變?yōu)閍方向豎直向上,再經(jīng)過t秒小球又回
到A點.不計空氣阻力且小球從未落地,則以下說法中正確的是
()
A.a=4g
B.返回到A點的速率2at
C.自由下落t秒時小球的速率為at
D.小球下落的最大高度
【考點】自由落體運動.
【分析】根據(jù)速度時間公式求出ts末的速度,結(jié)合位移時間公式求
出下降的高度,再結(jié)合位移時間公式求出接著ts內(nèi)的位移,抓住兩
段時間內(nèi)的位移相等,方向相反,求出加速度與g的關系,再結(jié)合運
動學公式進行求解.
【解答】解:A、ts末的速度v=gt,下降的高度h:4gt2,再經(jīng)過ts,
位移X=vt,at2,因為x=-h,解得a=3g,故A錯誤.
B、返回A點的速度v,=v-at=gt-3gt=-2gt,負號表示方向,故B錯
誤.
C、自由下落ts時小球的速度v=gt,故C錯誤.
lgt2"V2g2t2
D、自由下落的高度h=21,勻減速下降的高度八云,
則小球下落的最大高度H=ygt2+yst2=1-gt2=1-at2,故D正確.
故選:D.
【點評】解決本題的關鍵理清物體在整個過程中的運動規(guī)律,結(jié)合運
動學公式靈活求解,通過位移關系求出加速度之間的關系是解決本題
的關鍵.
二.多項選擇題(共4小題,每題5分,共20分,少選得3分,錯
選零分)
9.如圖所示是一個質(zhì)點做勻變速直線運動的位置-時間(x-t)圖
象中的一段,關于該質(zhì)點的運動以下說法正確的有()
A.質(zhì)點做的是勻加速直線運動
B.質(zhì)點在t=3.5s時的速度等于2m/s
C.質(zhì)點在經(jīng)過圖線上P點所對應位置時的速度等于2m/s
D.質(zhì)點在第4s內(nèi)的路程大于2m
【考點】勻變速直線運動的圖像.
【分析】位移時間圖線切線的斜率表示瞬時速度,位移與時間的比值
表示平均速度.圖線不是物體運動的軌跡,是位移隨時間的變化規(guī)律.
【解答】解:A、位移時間圖線的切線斜率在增加,則知質(zhì)點的速度
增加,所以該勻變速運動為勻加速直線運動.故A正確.
B、勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,
則3.5s時的速度等于3-4s內(nèi)的平均速度,為v=-^f=-=2m/s.故
B正確.
C、P點的切線斜率大于AB連線的斜率,則P點對應的速度大于
2m/s.故C錯誤.
D、質(zhì)點在第4s內(nèi)的路程等于位移的大小,等于2m.故D錯誤.
故選:AB
【點評】解決本題的關鍵知道位移時間圖線的物理意義,知道圖線切
線斜率表示的含義.知道勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于
中間時刻的瞬時速度.
10.如圖,一光滑的輕滑輪用細繩00,懸掛于。點;另一細繩跨過滑
輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b.外
力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).若F方向不變,大小在
一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則()
A.繩00'的張力不變
B.物塊b所受到的支持力和摩擦力的合力不變
C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化
D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化
【考點】共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
【分析】本題抓住整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),由a平衡可知,繩子拉力
保持不變,再根據(jù)平衡條件由F的大小變化求得物塊b所受各力的變
化情況.
【解答】解:AC、由于整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),所以滑輪兩側(cè)連接a
和b的繩子的夾角不變;物塊a只受重力以及繩子的拉力,由于物體
a平衡,則連接a和b的繩子張力T保持不變;由于繩子的張力及夾
角均不變,所以00'中的張力保持不變,故A正確,C錯誤;
BD、b處于靜止即平衡狀態(tài),對b受力分析,力T與力F與x軸所成
夾角均保持不變,由平衡條件可得:
N+Fsina+Tsin0-mg=0
Fcosa+f-Tcos0=O
由此可得:N=mg-Fsina-Tsin0
由于T的大小不變,可見當F大小發(fā)生變化時,支持力的大小也在一
定范圍內(nèi)變化
f=Tcos0-Fcosa
由于T的大小不變,當F大小發(fā)生變化時,b靜止可得摩擦力的大小
也在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化,支持力與摩擦力的合力與重力和拉力的合
力大小相等,方向相反,故支持力與摩擦力的合力在一定范圍內(nèi)變化,
故B錯誤,D正確.
故選:AD.
【點評】解決本題的關鍵是抓住系統(tǒng)均處于靜止狀態(tài),由平衡條件分
析求解,關鍵是先由平衡條件求得繩中張力大小不變,再由此分析b
的平衡即可分析各力的變化.
11.如圖,小球套在光滑的豎直桿上,輕彈簧一端固定于0點,另
一端與小球相連.現(xiàn)將小球從M點由靜止釋放,它在下降的過程中
經(jīng)過了N點.已知M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,且N
兀,
ONM<ZOMN<-^~.在小球從M點運動到N點的過程中()
A.彈力先增大后減小
B.小球處于M點和N點兩個位置時,彈簧的形變量相等
C.彈簧長度最短時,小球受到的合力大小等于重力
D.小球到達N點時重力和彈簧彈力的合力大于其在M點時重力和彈
簧彈力的合力
【考點】共點力平衡的條件及其應用;力的合成與分解的運用.
【分析】彈力為。時或彈力方向與桿垂直時物體加速度為g,因A,B
彈力大小相等則彈性勢能相等,彈簧的形變量相等,據(jù)此分析各選項.
【解答】解:A、彈簧先為壓縮狀態(tài),其長度變小后再變?yōu)槔鞝顟B(tài),
則力先增加再減小再增加,則A錯誤
B、根據(jù)題意,已知M、N兩點處,彈簧對小球的彈力大小相等,由
胡克定律知,小球處于M點和N點兩個位置時,彈簧的形變量相等,
故B正確;
C、當彈簧與桿垂直時彈簧的長度最短,小球受到的合力大小等于重
力,故C正確;
D、
M點的合力:尸合=mg_FcosNOMR
N點的合力:&mg-Fcos/ONM
因為NONMVNOMNV90。,所以小球到達N點時重力和彈簧彈力的
合力小于其在M點時重力和彈簧彈力的合力,故D錯誤;
故選:BC
【點評】查彈簧彈力做功的內(nèi)容,明確功與功率和力與速度方向夾角
有關,會由能量的變化分析功的正負
12.甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖象如圖所示.已
知兩車在t=3s時并排行駛,則(
A.在t=0時,乙車在甲車前7.5m
B.兩車另一次并排行駛的時刻是t=ls
C.在t=2s時,乙車在甲車前面
D,甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為30m
【考點】勻變速直線運動的圖像.
【分析】根據(jù)速度圖象的面積表示位移,求前3s內(nèi)兩車的位移,根
據(jù)兩車在t=3s時并排行駛,求出t=0時刻兩車相距的距離.由圖象可
知,1到3s甲乙兩車的位移相等,兩車在t=3s時并排行駛,所以兩
車在t=ls時也并排行駛.v-t圖象的斜率表示加速度,根據(jù)圖象可
求甲乙兩車的加速度;再根據(jù)位移公式和速度公式求解.
【解答】解:A、根據(jù)度圖象的面積表示位移,則前3s內(nèi),甲車的位
移為x甲=5X20X2m=20m,乙車的位移xX(10+20)X2m=30m,
已知兩車在t=3s時并排行駛,所以
在t=0時,甲車在乙車前10m,故A錯誤.
B、由圖象可知,1到3s甲乙兩車的位移相等,兩車在t=3s時并排行
駛,所以兩車在t=ls時也并排行駛,故B正確.
C、兩車在t=ls時并排,在l-2s內(nèi),乙的速度比甲的大,所以在t=2s
時,乙車在甲車前面,故C正確.
D、由圖象可知,甲的加速度a甲=告=粵=10m/s2;a乙=告=寫上
=5m/s2;1s末甲車的速度為:v=a甲t=10義末10m/s,1到3s,甲車的
位移為:x=vt+pft2=10X2+yX10X22=40m,即甲、乙兩車兩次并
排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m,故D錯誤.
故選:BC
【點評】本題考查勻變速直線運動的實際運用:追及和相遇問題.解
答此題的關鍵是根據(jù)速度圖象分析物體運動情況,要注意兩車的位置
關系和距離隨時間如何變化,當兩車相遇時,位移之差等于原來之間
的距離.
三.實驗題(共2小題,13題4分,14題6分)
13.如圖為“測量彈簧勁度系數(shù)”的實驗裝置圖,彈簧的上端固定在鐵
架臺上,下端裝有指針及掛鉤,指針恰好指向一把豎直立起的毫米刻
度尺.現(xiàn)在測得在掛鉤上掛上一定數(shù)量鉤碼時指針在刻度尺上的讀數(shù)
如下表:
已知所有鉤碼的質(zhì)量可認為相同且,當?shù)刂亓铀俣?9.8m/s2
鉤碼數(shù)n012345
刻度尺讀數(shù)Xn2.624.175.707.228.8410.43
(cm)
(1)請根據(jù)以上數(shù)據(jù)寫出一種計算出彈簧的勁度系數(shù)的方法(不要
求計算勁度系數(shù)的具體值)多組計算取平均值或者利用圖象方
法.
(2)考慮到在沒有掛鉤碼時彈簧自身有重量,測量的勁度系數(shù)與真
實值相比較沒有影響(填"偏大"、"偏小"或"沒有影響〃).
【考點】探究彈力和彈簧伸長的關系.
【分析】(1)充分利用測量數(shù)據(jù),可以多組計算取平均值或者利用
圖象方法;
(2)根據(jù)胡克定律可知:△F=k4x,因此彈簧的自重不會對勁度系
數(shù)產(chǎn)生影響
【解答】解:充分利用給出的數(shù)據(jù),可以利用多組計算取平均值或者
利用圖象方法
(2)由胡克定律可知,彈簧彈力的增加量與彈簧的形變量成正比,
即:△F=kz\x,因此彈簧的自重不會對勁度系數(shù)產(chǎn)生影響.
故答案為:(1)多組計算取平均值或者利用圖象方法;(2)沒有影
響
【點評】彈簧測力計的原理是在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與受
到的拉力成正比,對于實驗問題,我們要充分利用測量數(shù)據(jù)求解可以
減少誤差
14.某同學利用圖1所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動
規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段
距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始,
每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖2所示.打點計時
器電源的頻率為
50Hz
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之
間某時刻開始減速.
(2)物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.00m/s2.
【考點】驗證機械能守恒定律.
【分析】(1)由紙帶兩個點之間的時間相同,若位移逐漸增大,表
示物體做加速運動,若位移逐漸減小,則表示物體做減速運動;
(3)用作差法求解減速過程中的加速度;
【解答】解:(1)從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知:在點計數(shù)點6之前,
兩點之間的位移逐漸增大,是加速運動,在計數(shù)點7之后,兩點之間
的位移逐漸減小,是減速運動,所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某
時刻開始減速;
(2)由紙帶可知,計數(shù)點7往后做減速運動,根據(jù)作差法得:
0.046+0.066-0.0861-0.106C,,
a=--------------4701---------------2.00m/s2.
所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2
故答案為:(1)6,7;(2)2.00.
【點評】要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能
力,在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用.
四.計算題(共2小題,15題10分,16題13分)
15.(10分)(2016春?吉林校級期末)如圖所示,滑塊A置于水平
地面上,滑塊B質(zhì)量為M,在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接
觸面豎直),此時A恰好不滑動,B剛好不下滑.已知A與B間的動
摩擦因數(shù)為m,A與地面間的動摩擦因數(shù)為寶,最大靜摩擦力等于滑
動摩擦力,試求滑塊A的質(zhì)量.
------4B-A
【考點】牛頓第二定律;力的合成與分解的運用.
【分析】對A、B整體和B物體分別受力分析,然后根據(jù)平衡條件列
式后聯(lián)立求解即可.
【解答】解:對A、B整體分析,受重力、支持力、推力和最大靜摩
擦力,根據(jù)平衡條件,有:
八+乂九①
F=2a
再對物體B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大靜摩擦
力,根據(jù)平衡條件,有:
水平方向:F=N②
豎直方向:Mg=1<^
其中:④
1一2
聯(lián)立①②③④得:mA=——--M
HN2
1一NW2
答:滑塊A的質(zhì)量為M
U2
【點評】本題關鍵是采用整體法和隔離法靈活選擇研究對象,受力分
析后根據(jù)平衡條件列式求解,注意最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力.
16.(13分)(2016春?吉林校級期末)甲、乙兩輛汽車在一條平直
公路上沿直線同向行駛,某一時刻甲、乙兩車相遇,從該時刻開始計
時,甲車的位移隨時間變化的關系式為x=2t2+2t,乙車的速度隨時間
變化的關系式為v=2t+10,(表達式中各物理量均采用國際單位)試
求:
(1)兩車速度大小相等的時刻
(2)兩車速度大小相等的時刻兩車相距的距離.
【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系;勻變速直線運動的速
度與時間的關系.
【分析】(1)根據(jù)甲乙兩車的位移時間關系、速度時間關系得出兩
車的初速度和加速度,結(jié)合速度時間公式求出兩車速度相等的時刻;
(2)應用位移公式求出兩車速度相等時車的位移,然后求出兩車間
的距離.
【解答】解:(1)甲車的位移隨時間變化的關系式為:x=2t2+2t,
由勻變速直線運動的位移公式:2可知,v甲2
x=v0t+^at0=2m/s,aiP=4m/s,
甲的速度:v甲=\/甲o+a甲t=2+4t,
乙的速度:v=2t+10,
已知:v甲”解得:t=4s;
(2)乙車的速度:v=2t+10,由勻變速直線運動的速度公式:
v=vo+at,可知:v乙o=lOm/s,a^=2m/s2,
兩車速度相等時:x甲=2X42+2X4=40m,
22
乙的位移:xA=V6ot+yat=10X4+-1-X2X4=56m,
兩車間的距離:d=x乙-x甲=16m;
答:(1)兩車速度大小相等的時刻為4s;
(2)兩車速度大小相等的時刻兩車相距的距離為16m.
【點評】本題考查了勻變速直線運動回來的應用,熟練掌握勻變速直
線運動的運動學公式是解題的前提與關鍵,應用勻變速直線運動的位
移公式與速度公式可以解題.
五.選修題(15分)
17.下列關于熱學問題的說法正確的是()
A.草葉上的露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠,這一物理過程
中水分子間的引力、斥力都增大
B.晶體熔化時吸收熱量,分子平均動能一定增大
C.由于液態(tài)編碼層分子間距離大于液體內(nèi)部分
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