二、填空题(每小题6分、共12分)
13.如图所示,在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数μA=0.4,则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为 ;如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为 ;此时木块B受到木块A的摩擦力为 .如果此时水平拉力F为6N,桌面给A的摩擦力为 .
14.某同学在做“研究匀变速运动规律”实验时,得到了如图一条较为理想的纸带,从某点开始每四个点取一个计数点,则相邻两计数点之间的时间间隔为 s,依次打点先后编为A、B、C、D如图所示,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s,小车在AD段运动的平均速度大小为 ,小车的加速度为 .(电源频率为40Hz)
三、计算论述题(要求每题解答时有必要的文字说明,只写出结果不给分,共40分)
15.一物体以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,加速度大小为a=5m/s2.如果斜面足够长,那么当速度大小变为10m/s时物体所通过的路程可能是多少?
16.(10分)(2015秋•松原校级期中)跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2.求:
(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;
(2)运动员打开伞后运动的加速度;
(3)运动员在空中运动的总时间.
17.(10分)(2014秋•建湖县校级期中)如图所示,质量为2kg的物体放在水平地板上,用一原长为8cm的轻质弹簧水平拉该物体,当其刚开始运动时,弹簧的长度为11cm,当弹簧拉着物体匀速前进时,弹簧的长度为10.5cm,已知弹簧的劲度系数k=200N/m.求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多大?
(2)物体所受的滑动摩擦力的大小?
(3)物体与地板间的动摩擦因数是多少?
(g均取10m/s2)
18.(12分)(2015秋•天津期中)A,B两车沿同一直线同方向运动,A车的速度vA=4m/s,B车的速度vB=10m/s.当B车运动至A车前方7m处时,B车刹车并以a=2m/s2的加速度做匀减速运动,从该时刻开始计时,求:
(1)A车追上B车之前,二车间的最大距离;
(2)经多长时间A车追上B车.
2020┄2021学年吉林省松原市扶余一中高一(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(48分,每小题4分)
1.关于位移和路程的关系,下列说法中正确的是()
A.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动时,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过的两段路程不等,其位移大小也不能相等
D.物体通过的路程不为零,但位移也不为零
【考点】位移与路程.
【分析】位移是矢量,位移的方向由初位置指向末位置.位移的大小不大于路程.路程是标量,是运动路径的长度.当质点做单向直线运动时,位移的大小一定等于路程.
【解答】解:
A、B、物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小,但是路程不是位移,故A错误,B正确;
C、物体通过的路程不等,但初末位置可能相同,所以位移可能相同.故C错误;
D、物体通过的路程不为零,可能首末位置相同,即位移可能为零.故D错误
故选:
B.
【点评】位移与路程是描述运动常用的物理量,它们之间大小关系是位移大小≤路程.
2.台球以10m/s的速度沿与框边垂直的方向撞击后以8m/s的速度反向弹回.若球与框边的接触时间为0.1s,则台球在与边框碰撞的过程中,它的平均加速度大小和方向为( )
A.20m/s2沿球弹回的方向B.20m/s2沿球撞击的方向
C.180m/s2沿球弹回的方向ﻩD.180m/s2 沿球撞击的方向
【考点】加速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据加速度的定义式a=
求出加速度的大小和方向,注意速度的方向
【解答】解:
规定初速度的方向为正方向,则a=
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反,与球弹回的方向相同.故C正确,A、B、D错误.
故选:
C
【点评】解决本题的关键掌握加速度的定义式,知道加速度是矢量,难度不大,属于基础题.
3.一物体做匀加速直线运动,已知它的加速度为2m/s2,那么在任何1s内( )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s的初速度大2m/s
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】加速度等于单位时间内速度的变化量,所以在任何1s内速度的变化量△v=at=2m/s.
【解答】解:
A、在任何1s内物体的末速度一定比初速度大2m/s.故A错误,B正确.
C、某1s初与前1s末为同一时刻,速度相等.故C错误.
D、某1s末比前1s初多2s,所以速度的变化量△v=4m/s.故D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键是知道加速度等于单位时间内速度的变化量.
4.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔t内( )
A.加速度大的,其位移一定大
B.初速度大的,其位移一定大
C.末速度大的,其位移一定大
D.平均速度大的,其位移一定大
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据匀变速直线运动位移时间公式x=
和平均速度公式
去判断一定时间内的位移大小.
【解答】解:
A、根据x=
知,加速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故A错误.
B、根据x=
知,初速度大的,位移不一定大,还与加速度有关.故B错误.
C、末速度大,位移不一定大,还与初速度有关.故C错误.
D、根据
,时间一定,平均速度大,位移一定大.故D正确.
故选D.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=
和平均速度公式
.
5.火车以平均速度v从A地到B地需时间t,现火车以速度V0由A出发,匀速前进,中途急刹车,停止后,又立即加速到V0.从开始刹车到加速到V0的时间是t0(刹车与加速过程中加速度大小相同).若这辆车仍要在t时间内到达B地,则匀速运动的速度V0应是( )
A.
B.
ﻩC.
D.
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】求出火车由于刹车减速再加速所耽误的时间,即可得出火车匀速运动的时间,根据平均速度公式求出火车匀速运动的速度.
【解答】解:
火车中途急刹车,停止后又立即加速到v0这段时间内的位移x=
t0,
这段位移若做匀速直线运动所需的时间t′=
=
,
则火车由于刹车减速再加速所耽误的时间为
则火车匀速运动的速度
.
故C正确,A、B、D错误.
故选C.
【点评】解决本题的关键求出火车由于刹车减速再加速所耽误的时间,以及掌握匀变速直线运动的平均速度公式
.
6.关于重心,下列说法中正确的()
A.重心就是物体内最重的一点
B.物体发生形变时,其重心位置一定不变
C.物体升高时,其重心在空中的位置一定不变
D.采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下
【考点】重心.
【分析】一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点,这一点就叫做物体的重心.
【解答】解:
A、重心在效果上可以看作物体各部分所受重力的集中点.不是最重的点,故A错误.
B、物体发生形变时,物体的形状发生改变,所以其重心位置可能改变,故B错误.
C、重心的位置与物体所处的运动状态和位置无关,与两个因素有关:
物体的形状和物体内质量分布.故C错误.
D、采用背越式跳高的运动员在越过横杆时,其重心位置可能在横杆之下,故D正确.
故选D.
【点评】本题考查对重心的理解能力,要紧紧抓住一般物体的重心与两个因素有关:
物体的形状和物体内质量分布.重心可在物体上,也可能在物体外.
7.如图所示,弹簧秤和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧秤A和B的读数分别为( )
A.10N,20NﻩB.10N,10NC.10N,0NﻩD.0N,0N
【考点】胡克定律;共点力平衡的条件及其应用.
【分析】弹簧秤测量弹簧所受的拉力大小,根据平衡条件求出弹簧秤A和B的读数.
【解答】解:
对A:
由重物平衡得到,弹簧的拉力大小FA=G=10N,则弹簧秤A的读数为10N.
对B:
由左侧重物(或右侧重物)平衡得到,弹簧的拉力大小FB=G=10N,则弹簧秤B的读数为10N.
故选B
【点评】本题考查对弹簧秤读数意义的理解,容易产生的错误是:
认为B弹簧秤读数为20N.
8.如图,A、B、C三个物体放在水平地面上,A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F2作用,方向如图所示,三个物体都保持静止,则A和B间的摩擦力,B和C间的摩擦力,C和地面间的摩擦力大小分别为()
A.5N,0,5NﻩB.5N,5N,0ﻩC.5N,0,10NﻩD.5N,5N,10N
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】物体处于静止状态时,必受到平衡力的作用,结合题目提供的几个力,然后再对物体进行受力分析,运用平衡力的知识就可解决题目中的两个力的大小.另外,分析物体受力时,先确定研究对象,即确定具体哪个物体,然后只针对所选物体进行受力分析,不要受其它力的干扰.
【解答】解:
根据物体的运动状态与受力情况的关系可知,题中的三个物体均处于静止状态,故受到平衡力的作用.
对于A物体,竖直方向上受力平衡,可不做分析;在水平方向上也受到平衡力的作用,它们是力F1和B物体对它的静摩擦力,既然此二力平衡,故B对A产生的摩擦力大小等于力F1的大小,即5N;
将ABC三个物体看成一个整体,处于静止状态,也受到平衡力的作用,由题意知,向左的力“F2”与向右的力“F1和地面对C的摩擦力f之和”相互平衡,即F2=F1+f;所以f=F2﹣F1=5N﹣5N=0;
对于C问题,受向左的拉力和B对C向右的静摩擦力平衡,所以此摩擦力的大小为5N.
故选:
B.
【点评】此题考查了平衡力的应用,根据物体的状态可分析出物体的受力情况;然后结合物体的具体受力,根据平衡力的大小相等知识,可解决此题.
9.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s﹣t 图象如图中甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v﹣t图象如图中乙所示.根据图象做出的以下判断,其中正确的是( )
A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大
B.在0─3s的时间内,物体B运动的位移为15m
C.t=3s时,物体C追上物体D
D.t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】位移时间图象:
倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率等于速度;坐标的变化量表示位移.速度时间图象的“面积”表示位移,交点表示速度相等,分析两物体的运动情况,判断C、D间距离的变化.
【解答】解:
A、由甲图看出:
物体A和B位移图象都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A图线的斜率大于B图线的斜率,A的速度比B更大.故A正确.
B、由甲图看出:
在0﹣3s的时间内,物体B运动的位移为△s=10m=0=10m.故B错误.
C、由乙图看出:
t=3s时,D图线所围“面积”大于C图线所围“面积”,说明D的位移大于C的位移,而两物体从同一地点开始运动的,所以物体C还没有追上物体D.故C错误.
D、由乙图看出:
前3s内,D的速度较大,DC间距离增大,3s后C的速度较大,两者距离减小,t=3s时,物体C与物体D之间有最大间距.故D正确.
故选:
AD
【点评】对于位移图象和速度图象要从图象的数学意义来理解其物理意义,抓住斜率、面积、交点等数学意义分析物体的运动情况.
10.关于伽俐略对自由落体运动的研究,下列说法中正确的是( )
A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断
B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动﹣﹣匀变速直线运动
C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量无关
D.总体的思想方法是:
对观察的研究﹣﹣提出假说﹣﹣逻辑推理﹣﹣实验检验﹣﹣对假说进行修正和推广
【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法.
【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.
【解答】解:
A、运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断,故A正确;
B、伽利略只证明了自由落体运动下落时间和物体的质量无关,提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动﹣﹣匀变速直线运动.故B正确;
C、伽利略是通过理想实验,即逻辑推理,证明了物体做自由落体运动时加速度的大小跟物体的质量无关,故C正确;
D、科学研究过程的基本要素是:
对现象的观察﹣﹣提出假说﹣﹣逻辑推理﹣﹣实验检验﹣﹣对假说进行修正和推广,故D正确;
故选:
ABCD.
【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.
11.取一根长2m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘.在线下端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示,站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘.松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈( )
A.落到盘上的声音时间间隔越来越大
B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为1:
2:
3:
4
D.依次落到盘上的时间关系为1:
(
﹣1):
(
﹣
):
(2﹣
)
【考点】自由落体运动.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】5个铁垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:
3:
5:
7.根据初速度为零的匀加速直线运动的推论知,在相等时间内的位移之比为1:
3:
5:
7,可以确定落地的时间间隔是否相等,从而根据v=gt得出落到盘中的速率之比.
【解答】解:
A、5个铁垫圈同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:
3:
5:
7.可以看成一个铁垫圈自由下落,经过位移之比为1:
3:
5:
7.因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1:
3:
5:
7,知各垫圈落到盘中的时间间隔相等.故A错误,B正确.
C、因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等,则各垫圈依次落到盘中的时间比为1:
2:
3:
4,则速度之比为1:
2:
3:
4.故C正确,D错误.
故选:
BC.
【点评】解决本题本题的关键掌握自由落体运动的规律,知道初速度为零的匀加速直线运动的一些推论.
12.物体沿一直线运动,在t1时间内通过的路程为x,它中间位置
x处的速度为v1,在中间时刻
t1的速度为v2,则v1和v2的关系为( )
A.物体做匀加速直线运动,v1>v2
B.物体做匀减速运动,v1>v2
C.物体做匀速直线运动,v1=v2
D.物体做匀减速直线运动,v1<v2
【考点】匀变速直线运动规律的综合运用.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】假设物体的初速度为v0,末速度为v,加速度为a,总位移为s,总时间为t,根据位移时间公式和速度位移公式列式,然后进行分析处理.
【解答】解:
对于前一半路程,有
①
对于后一半路程,有
②
由①②解得
在中间时刻
时的速度为
又由于
故
根据不等式,可知
=
≥0(当v1=v2时取等号)
当物体做匀速直线运动时,v1=v2,故C正确;
当物体做匀加速直线运动或匀减速直线运动时,有v1>v2,故A正确,B正确,D错误;
故选:
ABC.
【点评】本题关键是对运动过程运用速度位移公式、平均速度公式和位移时间公式列式后联立,求解出中间位置和中间时刻的瞬时速度的一般表达式,再进行分析讨论;要注意不管是匀加速还是匀减速,中间位置的速度都比较大.
二、填空题(每小题6分、共12分)
13.如图所示,在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块,木块与 桌面间的动摩擦因数μA=0.4,则使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为8N ;如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数μB=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为12N;此时木块B受到木块A的摩擦力为 0 .如果此时水平拉力F为6N,桌面给A的摩擦力为 6N .
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】未放上木块B时,FN=G1,根据滑动摩擦力公式可以求出桌面对A的摩擦力,因为是匀速运动,所以水平拉力等于此时滑动摩擦力;加上木块B后,F′N=G1+G2,再根据滑动摩擦力公式可以求出桌面对A的摩擦力,由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力为0.
【解答】解:
未放上木块B时,FN=G1,桌面对A的摩擦力为:
Ff1=μ1FN=μ1G1=0.4×20N=8N
因此拉力F=Ff1=8N
加上木块B后,F′N=G1+G2,桌面对A的摩擦力为:
F′f1=μ1F′N=μ1(G1+G2)=0.4×(20+10)N=12N
因此拉力 F′=F′f1=12N
由于A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,即B受到的摩擦力Ff2=0.
当此时水平拉力F为6N<12N,则木块受到的是静摩擦力,因此桌面给A的摩擦力为6N;
故答案为:
8N,12N,0,6N.
【点评】本题考查了滑动摩擦力的计算公式,要抓住匀速运动解题,特别注意,加上木块B后,A、B两木块间无相对运动,所以A、B两木块间不产生摩擦力,注意区别静摩擦力与滑动摩擦力大小计算的方法.
14.某同学在做“研究匀变速运动规律”实验时,得到了如图一条较为理想的纸带,从某点开始每四个点取一个计数点,则相邻两计数点之间的时间间隔为 0.1 s,依次打点先后编为A、B、C、D如图所示,测出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2cm,则打B点时小车的瞬时速度大小为0.18m/s,小车在AD段运动的平均速度大小为 0.24,小车的加速度为1.2m/s2.(电源频率为40Hz)
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【专题】实验题;直线运动规律专题.
【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的