山西省运城中学、芮城中学2018-2019高一上学期物理期中联考试卷

山西省运城中学、芮城中学2018-2019学年高一上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1.(2018高一上·芮城期中)金丽温高铁开通后,从铁路售票网查询到G7330次列车缙云西到杭州东的信息如图甲所示,如图乙是用电子地图测距工具测得缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8 km,下列说法正确的是(  )
A.在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东部所花的时间时,动车均可看成质点
B.图甲中07∶31表示一段时间
C.动车高速行驶时,可以取5 m位移的平均速度近似看做这5 m起点位置的瞬时速度
D.结合甲、乙,可知G7330列车行驶的最高速度约为128 km/h
2.(2018高一上·芮城期中)下列说法正确的是(  )
A.重力的方向始终指向地心
B.运城所在地的重力加速度比北京的大
C.弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
D.滑动摩擦力方向可能与物体的运动方向相同
3.(2018高一上·芮城期中)水平地面上静止一铁块,重力G=200N,它与地面间的最大静摩擦力为Ffm =85N,与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,某人用水平力F推它,则下列说法错误的是(  )
A.若F=50N,铁块受到的摩擦力大小为50N
B.若F=83N,铁块受到的摩擦力大小为83N
C.若F=110N,铁块受到的摩擦力大小为80N
D.若F=100N,铁块受到的摩擦力大小为85N
4.(2018高一上·芮城期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为(  )
A.8 m/s,38 m/s B.12 m/s,39 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
5.(2018高一上·芮城期中)有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为(  )
A. B. C. D.
6.(2016高一上·长治期中)从某建筑物顶部自由下落的物体,在落地前的1s内下落的高度为建筑物高的 ,则建筑物的高度为(g取10m/s2,不计空气阻力)(  )
A.20 m B.24 m C.30 m D.60 m
7.(2018高一上·芮城期中)一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经6 s停止;则物体在斜面上的加速度 与在水平面上的加速度 大小之比和物体在斜面上的位移 与在水平面上的位移 大小之比正确的是(  )
A. , B. ,
C. , D. ,
8.(2018高一上·芮城期中)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是(  )
A.25 m B.24 m C.20 m D.75 m
二、多选题
9.(2018高一上·芮城期中)下列关于速度与加速度的说法,正确的是(  )
A.速度增加得越来越快,加速度保持不变
B.加速度越来越大,速度却越来越小
C.速度改变量越大,加速度越大
D.加速度的方向一定与速度变化的方向相同
10.(2018高一上·芮城期中)有一串珠子,穿在一根长1.8m的细线上,细线的首尾各固定一个珠子,中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起,相邻两个珠子之间的距离依次为5 cm、15 cm、25 cm、35 cm、45 cm、55 cm,如图所示。某人向上提起细线的上端,让细线自由垂下,且第1个珠子紧贴水平桌面。松手后开始计时,若不计空气阻力,g取10m/s2,假设珠子落到桌面上不再反弹,则第2、3、4、5、6、7个珠子(  )
A.落到桌面上的时间间隔越来越大
B.依次落到桌面上的速率之比为1∶ ∶ ∶2∶ ∶
C.落到桌面上的时间间隔相等
D.第4个珠子落到桌面上的速率为3 m/s
11.(2018高一上·芮城期中)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置 随时间的 变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在 时刻两车速度相等
B.从 到 时间内,两车走过的路程相等
C.从 到 时间内,两车的平均速度相等
D.在 到 时间内的某时刻,两车速度相等
12.(2018高一上·芮城期中)甲、乙两汽车在同一平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条图像所示。已知两车在 时刻并排行驶,下列说法正确的是(  )
A.在 时刻甲车在后,乙车在前
B.两车在 时刻也并排行驶
C.乙车的加速度大小先减小后增大
D.甲车的加速度大小先增大后减小
三、实验题
13.(2018高一上·沈阳月考)甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间,实验步骤如下:
⑴甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
⑵甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 ,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为   (用L、 和g表示);
⑶已知当地的重力加速度大小为 乙的反应时间为   s(结果保留2位有效数字).
14.(2018高一上·芮城期中)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:
a.安装好试验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作 、 、 、 、 ……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点并连线,得到如图三所示图像。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有   和   (填选项前的字母)。
A.电压可调的直流电源 B.刻度尺 C.天平
D.秒表 E.电压合适的50Hz交流电源
(2)描绘v-t图像时,用平均速度 表示个计数点的瞬时速度,从理论上讲,对 的要求是   (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的 大小与速度测量的误差   (填“有关”或“无关”)。
(3)观察v-t图像,可以判断小车做   运动,其依据是   。
(4)若已知时间间隔T=0.1S,且 , , , , , ,则小车的加速度大小为    。(小数点后保留两位有效数字)
四、解答题
15.(2018高一上·芮城期中)猎豹是陆地上奔跑速度最快的动物,但由于身体因素,其高速奔跑不能维持较长时间,否则将会身体过热而危及生命;一只猎豹在一次追击猎物时,先做匀加速直线运动,经t1=4s的时间,其速度由静止达到最大,然后匀速运动t2=6s的时间仍没追上猎物,为保护自己它放弃了这次行动,并以a=3m/s2的恒定的加速度减速,经t3=10s的时间停下,设此次追捕始终沿直线运动.求:
(1)猎豹在奔跑过程中的最大速度vmax;
(2)猎豹在整个过程中的运动的距离x.
16.(2018高一上·芮城期中)如图所示,水平地面上叠放着物块A和木板B,物块A用水平轻质弹簧拉着固定在墙上。已知,物体A的质量mA=5kg,木板B的质量mB=10kg,物块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,弹簧的劲度系数k=200N/m。g 取10 N/kg,若要将物木板B从A的下方匀速拉出。求:
(1)轻质弹簧的伸长量x;
(2)作用在物块B上的水平拉力F的大小。
17.(2018高一上·芮城期中)气球下端悬挂一重物,以速度 匀速上升,当到达离地面h=150 m处时悬挂重物的绳子突然断裂,那么之后
(1)重物经多长时间落到地面?
(2)重物落地时的速度多大 (不计空气阻力,取 )
18.(2018高一上·芮城期中) 2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以6m/s的速度在发生事故的铁路上匀速行驶;而D301次动车组驶离永嘉站后所做的运动可看成加速度为 的匀加速直线运动,经4分钟车速达到最大值,此后便开始匀速行驶;不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
(1)则D301次动车组行驶的最大速度和加速距离分别是多少
(2)已知动车组紧急制动的加速度为 ,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;平均速度
【解析】【解答】在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时动车的长度不能忽略,不能看成质点,A不符合题意;07:31指的是时刻,B不符合题意;高速行驶时速度很快,通过5m的时间很短,可以取5m位移的平均速度近似看作这5m起点位置的瞬时速度,C符合题意;平均速度等于位移与时间的比值,根据图象可知,平均速度 ,所以最大速度不是120km/h,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】质点是物理学中的一种模型,在现实生活中并不存在,能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点;时刻的长度为零,对应时间轴上的一点,时间的长度不为零,有一定的长度,对应时间轴上一块线段。
2.【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;加速度;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下,但不一定始终指向地心,A不符合题意;运城所在地的纬度比北京小,则运城所在的位置的重力加速度比北京的小,B不符合题意;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,C不符合题意;滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向指向地心,重力大小与质量的关系为G=mg,在地球附近的物体都会受到重力,重力的施力物体地球;由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力,压力、支持力都是弹力;物体相对于接触面没有发生相对运动,但是具有相对运动趋势,此时物体受到来自地面的静摩擦,与物体的运动趋势相反,物体与地面发生相对运动,物体受到来自地面的滑动摩擦力,方向与物体运动方向相反,
3.【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】它与地面间的最大静摩擦力为Ffm=85N,若F=50N小于最大静摩擦力,所以铁块静止,由平衡条件可得摩擦力为50N.A不符合题意;若F=83N小于最大静摩擦力,所以铁块静止,由平衡条件可得摩擦力为83N.B不符合题意;若F=110N,则拉力大于最大静摩擦力,铁块滑动,故铁块受到的摩擦力大小f=μG=80N,C不符合题意。若F=100N大于最大静摩擦力,铁块滑动,所以f=μG=0.4×200=80N.D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】物体相对于接触面没有发生相对运动,但是具有相对运动趋势,此时物体受到来自地面的静摩擦,与物体的运动趋势相反,静摩擦力的大小不能用公式求解,只能根据物体的运动状态进行受力分析求解;物体与地面发生相对运动,物体受到来自地面的滑动摩擦力,方向与物体运动方向相反,对于滑动摩擦力来说,f=μN,其中μ是动摩擦因数,N是压力。
4.【答案】A
【知识点】速度与速率;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)得:t=0时,x0=5m;t=2s时,x2=21m;t=3s时,x3=59m;则质点在t=0到t=2s时间内的位移为:△x1=x2-x1=16m, ;则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为:△x3=x3-x2=38m, ;
故答案为:A。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
5.【答案】D
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两力同向时,有F1+F2=A;两力反向时,有F1-F2=B;解得 , ;
两个力垂直时,有 ,解得 ,
故答案为:D。
【分析】力的合成遵循平行四边形定则,已知两个力的大小和方向,利用行四边形定则求解合力即可。
6.【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】解:假设总时间是t,则全程有:h= ,
前 过程有: ,
联立解得:t=2s h=20m
故A正确,BCD错误;
故选:A
【分析】假设总时间是t,运用位移时间关系公式h= 表示出总位移和前 位移,然后联立求解出时间和建筑物的高度.
7.【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】根据加速度的定义式得:匀加速直线运动加速度 ;匀减速直线运动的加速度 ,所以 ;物体在两段运动中,前一段的末速度是后一段的初速度,故两段的平均速度相等,即: ;两段上的位移x1= t1,x2= t2,解得: ,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体做匀变速直线运动,假设物体的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解即可。
8.【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】根据△x=at2,可得: ;从开始刹车计时,1 s时的速度为:v1= m/s=8m/s,再经过 汽车停止运动,所以汽车的总刹车时间是5 s,刹车后6 s内的位移即5s内的位移为: ,
故答案为:A.
【分析】汽车做匀变速直线运动,假设汽车的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解汽车的加速度,再结合运动学公式求解汽车的位移。
9.【答案】B,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】加速度是速度的变化率,可知速度增加得越来越快,加速度越来越大,A不符合题意;若加速度和速度反向,则加速度越来越大,速度却越来越小,B符合题意;加速度是速度的变化率,速度改变量越大,加速度不一定越大,还与时间有关,C不符合题意;加速度的方向一定与速度变化的方向相同,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
10.【答案】C,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】佛珠同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:4:9:16:25:36.根据h= gt2,知落地的时间之比为1:2:3:4:5:6,知落到桌面上的时间间隔相等。A不符合题意,C符合题意。根据v=gt知,依次落到桌面上的速率关系为1:2:3:4:5:6.B不符合题意。第4个佛珠距离地面的高度为45cm,则v= =3m/s.D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,结合匀变速直线运动公式求解即可。
11.【答案】B,C,D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】x-t图象的斜率表示速度,在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,所以乙车的速度大于甲车速度,A不符合题意;从t1到t2时间内,两车速度方向一直为正值,走过的路程均为x2-x1,路程相等,B符合题意;从t1到t2时间内,两车的位移相同,根据 可知平均速度相等,C符合题意;根据图象可知,在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率,在t1到t2时间内的某时刻二者的斜率相同,此时两车速度相等,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】s-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为位移,图像的斜率是速度,通过这些性质结合选项分析即可。
12.【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前,甲车在后,两车没有并排行驶。A符合题意,B不符合题意。图线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,乙车的加速度也是先减小后增大。C符合题意、D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,图像与时间轴所围成的面积是位移,图像的斜率是加速度,结合选项分析即可。
13.【答案】;0.2s
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】(2)乙的反应时间为尺子下落时间,设为t。

解得 ;(3)代入数据得t= s=0.2s
【分析】(2)利用自由落体的位移公式可以求出乙的反应时间;
(3)代入对应的数据可以求出反应时间的大小。
14.【答案】(1)B;E
(2)越小越好;有关
(3)匀变速直线;小车的速度随时间均匀变化
(4)1.93
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)在给定的仪器和器材中,还需要使用的有刻度尺B和电压合适的50Hz交流电源E;(2)描绘v-t图像时,用平均速度 表示个计数点的瞬时速度,从理论上讲, t越小,平均速度越接近瞬时速度,则对 的要求是越小越好;从实验的角度看,选取的 大小与速度测量的误差有关。(3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是小车的速度随时间均匀变化。(4)根据 可得
【分析】(1)电磁打点计时器需要低压交流电来工作,电火花打点计时器需要220V交流电来工作;利用刻度尺测量纸带上点的距离,分析物体的运动状态;
(2)短路程的平均速度约等于瞬时速度,如果路程越短,两者越接近;
(3)做匀变速直线运动的物体加速度恒定,速度均匀的变大或变小,在v-t图像中是一条倾斜的直线;
(4)结合纸带上点的距离,利用逐差法求解物体的加速度即可。
15.【答案】(1)解:由题可知,猎豹开始减速时的速度即为奔跑过程的最大速度,有:
解得:vmax=30m/s
(2)解:猎豹由静止加速到最爱速度的过程中运动的距离:
猎豹匀速运动的距离:x2=vmaxt2
猎豹减速运动的距离:
解得:x=x1+x2+x3=390m
【知识点】加速度;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
【解析】【分析】(1)结合猎豹的初末速度,利用速度的变化,除以对应的时间即为猎豹的加速度;
(2)结合第一问求解的猎豹的加速度和运动的时间,利用运动学公式求解猎豹的位移。
16.【答案】(1)解:对物体A在水平方向受力平衡时满足:
解得:x=0.05m
(2)解:对物体B,由平衡条件可知:
【知识点】共点力平衡条件的应用;受力分析的应用
【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析,水平方向上只受到弹力和摩擦力,所以这两个力大小相等,方向相反,结合胡克定律求解弹簧的伸长量;
(2)对物体b进行梳理分析,在摩擦力和拉力的作用下处于平衡状态,合力为0,列方程求解拉力大小。
17.【答案】(1)解:分成上升阶段和下落阶段两过程考虑.绳子断裂后重物可继续上升的时间为:
由竖直上抛运动的规律可知物体返回到掉落点时的速度大小为5m/s,匀加速运动到地面。

可得
解得
所以从绳突然断裂到重物落地共需时间 t=2t1+t2=6 s.
(2)解:落地速度
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)明确物体的运动状态,物体先向上做匀减速运动,在向下做匀加速运动,结合物体的初速度和加速度,利用运动学公式分别求解两段运动的时间,相加即为运动的总时间;
(2)结合第1问求解的下落的总时间,利用匀变速运动公式求解末速度即可。
18.【答案】(1)解:由
可得
加速距离: ,
(2)解:要想满足两车恰好不撞,则必须至少满足,D301追上D3115时两车的速度相同,设D301匀速运动的速度为 ,D3115的速度为 ,则有:v=v0-at,
代入数据得:t=18s.
设两车之间的距离为 x时,D301开始刹车,则两车之间的位移关系为:
代入数据得:
【知识点】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;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)动车做匀加速运动,结合加速度和加速的时间求解最大速度,再利用匀变速直线运动公式求解加速通过的距离;
(2)动车做匀减速运动,结合动车的初速度和加速度求解减速所花费的时间,再利用运动学公式求解减速所需要的距离。
山西省运城中学、芮城中学2018-2019学年高一上学期物理期中联考试卷
一、单选题
1.(2018高一上·芮城期中)金丽温高铁开通后,从铁路售票网查询到G7330次列车缙云西到杭州东的信息如图甲所示,如图乙是用电子地图测距工具测得缙云西站到杭州东站的直线距离约为179.8 km,下列说法正确的是(  )
A.在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东部所花的时间时,动车均可看成质点
B.图甲中07∶31表示一段时间
C.动车高速行驶时,可以取5 m位移的平均速度近似看做这5 m起点位置的瞬时速度
D.结合甲、乙,可知G7330列车行驶的最高速度约为128 km/h
【答案】C
【知识点】质点;时间与时刻;平均速度
【解析】【解答】在研究动车过一桥梁所花的时间与动车从缙云西站到杭州东站所花的时间时动车的长度不能忽略,不能看成质点,A不符合题意;07:31指的是时刻,B不符合题意;高速行驶时速度很快,通过5m的时间很短,可以取5m位移的平均速度近似看作这5m起点位置的瞬时速度,C符合题意;平均速度等于位移与时间的比值,根据图象可知,平均速度 ,所以最大速度不是120km/h,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】质点是物理学中的一种模型,在现实生活中并不存在,能否把物体看成质点与物体本身的大小没有关系,研究的问题与物体的形状、大小无关时,物体可以看成质点;时刻的长度为零,对应时间轴上的一点,时间的长度不为零,有一定的长度,对应时间轴上一块线段。
2.(2018高一上·芮城期中)下列说法正确的是(  )
A.重力的方向始终指向地心
B.运城所在地的重力加速度比北京的大
C.弹簧的弹力与弹簧的长度成正比
D.滑动摩擦力方向可能与物体的运动方向相同
【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;加速度;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】重力的方向总是竖直向下,但不一定始终指向地心,A不符合题意;运城所在地的纬度比北京小,则运城所在的位置的重力加速度比北京的小,B不符合题意;弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,C不符合题意;滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可能与物体的运动方向相同,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】重力是由于地球对物体的吸引而产生的力,方向指向地心,重力大小与质量的关系为G=mg,在地球附近的物体都会受到重力,重力的施力物体地球;由于物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力,压力、支持力都是弹力;物体相对于接触面没有发生相对运动,但是具有相对运动趋势,此时物体受到来自地面的静摩擦,与物体的运动趋势相反,物体与地面发生相对运动,物体受到来自地面的滑动摩擦力,方向与物体运动方向相反,
3.(2018高一上·芮城期中)水平地面上静止一铁块,重力G=200N,它与地面间的最大静摩擦力为Ffm =85N,与地面间的动摩擦因数为μ=0.4,某人用水平力F推它,则下列说法错误的是(  )
A.若F=50N,铁块受到的摩擦力大小为50N
B.若F=83N,铁块受到的摩擦力大小为83N
C.若F=110N,铁块受到的摩擦力大小为80N
D.若F=100N,铁块受到的摩擦力大小为85N
【答案】D
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数;静摩擦力
【解析】【解答】它与地面间的最大静摩擦力为Ffm=85N,若F=50N小于最大静摩擦力,所以铁块静止,由平衡条件可得摩擦力为50N.A不符合题意;若F=83N小于最大静摩擦力,所以铁块静止,由平衡条件可得摩擦力为83N.B不符合题意;若F=110N,则拉力大于最大静摩擦力,铁块滑动,故铁块受到的摩擦力大小f=μG=80N,C不符合题意。若F=100N大于最大静摩擦力,铁块滑动,所以f=μG=0.4×200=80N.D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】物体相对于接触面没有发生相对运动,但是具有相对运动趋势,此时物体受到来自地面的静摩擦,与物体的运动趋势相反,静摩擦力的大小不能用公式求解,只能根据物体的运动状态进行受力分析求解;物体与地面发生相对运动,物体受到来自地面的滑动摩擦力,方向与物体运动方向相反,对于滑动摩擦力来说,f=μN,其中μ是动摩擦因数,N是压力。
4.(2018高一上·芮城期中)一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度大小分别为(  )
A.8 m/s,38 m/s B.12 m/s,39 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
【答案】A
【知识点】速度与速率;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】根据质点离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m)得:t=0时,x0=5m;t=2s时,x2=21m;t=3s时,x3=59m;则质点在t=0到t=2s时间内的位移为:△x1=x2-x1=16m, ;则质点在t=2s到t=3s时间内的位移为:△x3=x3-x2=38m, ;
故答案为:A。
【分析】结合题目中给出的物体位移与时间的关系,对比匀变速直线运动公式,求出物体的初速度和加速度,再结合选项分析求解即可。
5.(2018高一上·芮城期中)有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】力的合成
【解析】【解答】两力同向时,有F1+F2=A;两力反向时,有F1-F2=B;解得 , ;
两个力垂直时,有 ,解得 ,
故答案为:D。
【分析】力的合成遵循平行四边形定则,已知两个力的大小和方向,利用行四边形定则求解合力即可。
6.(2016高一上·长治期中)从某建筑物顶部自由下落的物体,在落地前的1s内下落的高度为建筑物高的 ,则建筑物的高度为(g取10m/s2,不计空气阻力)(  )
A.20 m B.24 m C.30 m D.60 m
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】解:假设总时间是t,则全程有:h= ,
前 过程有: ,
联立解得:t=2s h=20m
故A正确,BCD错误;
故选:A
【分析】假设总时间是t,运用位移时间关系公式h= 表示出总位移和前 位移,然后联立求解出时间和建筑物的高度.
7.(2018高一上·芮城期中)一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经6 s停止;则物体在斜面上的加速度 与在水平面上的加速度 大小之比和物体在斜面上的位移 与在水平面上的位移 大小之比正确的是(  )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】根据加速度的定义式得:匀加速直线运动加速度 ;匀减速直线运动的加速度 ,所以 ;物体在两段运动中,前一段的末速度是后一段的初速度,故两段的平均速度相等,即: ;两段上的位移x1= t1,x2= t2,解得: ,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物体做匀变速直线运动,假设物体的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解即可。
8.(2018高一上·芮城期中)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是(  )
A.25 m B.24 m C.20 m D.75 m
【答案】A
【知识点】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
【解析】【解答】根据△x=at2,可得: ;从开始刹车计时,1 s时的速度为:v1= m/s=8m/s,再经过 汽车停止运动,所以汽车的总刹车时间是5 s,刹车后6 s内的位移即5s内的位移为: ,
故答案为:A.
【分析】汽车做匀变速直线运动,假设汽车的加速度,结合题目条件,利用运动学公式列方程求解汽车的加速度,再结合运动学公式求解汽车的位移。
二、多选题
9.(2018高一上·芮城期中)下列关于速度与加速度的说法,正确的是(  )
A.速度增加得越来越快,加速度保持不变
B.加速度越来越大,速度却越来越小
C.速度改变量越大,加速度越大
D.加速度的方向一定与速度变化的方向相同
【答案】B,D
【知识点】加速度
【解析】【解答】加速度是速度的变化率,可知速度增加得越来越快,加速度越来越大,A不符合题意;若加速度和速度反向,则加速度越来越大,速度却越来越小,B符合题意;加速度是速度的变化率,速度改变量越大,加速度不一定越大,还与时间有关,C不符合题意;加速度的方向一定与速度变化的方向相同,D符合题意;
故答案为:BD.
【分析】加速度是衡量物体速度变化快慢的物理量,与速度本身的大小没有关系,速度变化越快,加速度越大,与速度的大小没有必然联系。
10.(2018高一上·芮城期中)有一串珠子,穿在一根长1.8m的细线上,细线的首尾各固定一个珠子,中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起,相邻两个珠子之间的距离依次为5 cm、15 cm、25 cm、35 cm、45 cm、55 cm,如图所示。某人向上提起细线的上端,让细线自由垂下,且第1个珠子紧贴水平桌面。松手后开始计时,若不计空气阻力,g取10m/s2,假设珠子落到桌面上不再反弹,则第2、3、4、5、6、7个珠子(  )
A.落到桌面上的时间间隔越来越大
B.依次落到桌面上的速率之比为1∶ ∶ ∶2∶ ∶
C.落到桌面上的时间间隔相等
D.第4个珠子落到桌面上的速率为3 m/s
【答案】C,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】佛珠同时做自由落体运动,下降的位移之比为1:4:9:16:25:36.根据h= gt2,知落地的时间之比为1:2:3:4:5:6,知落到桌面上的时间间隔相等。A不符合题意,C符合题意。根据v=gt知,依次落到桌面上的速率关系为1:2:3:4:5:6.B不符合题意。第4个佛珠距离地面的高度为45cm,则v= =3m/s.D符合题意。
故答案为:CD。
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力,且初速度为零的运动,故自由落体运动为匀变速直线运动,结合匀变速直线运动公式求解即可。
11.(2018高一上·芮城期中)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置 随时间的 变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在 时刻两车速度相等
B.从 到 时间内,两车走过的路程相等
C.从 到 时间内,两车的平均速度相等
D.在 到 时间内的某时刻,两车速度相等
【答案】B,C,D
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】x-t图象的斜率表示速度,在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,所以乙车的速度大于甲车速度,A不符合题意;从t1到t2时间内,两车速度方向一直为正值,走过的路程均为x2-x1,路程相等,B符合题意;从t1到t2时间内,两车的位移相同,根据 可知平均速度相等,C符合题意;根据图象可知,在t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,在t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率,在t1到t2时间内的某时刻二者的斜率相同,此时两车速度相等,D符合题意。
故答案为:BCD。
【分析】s-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为位移,图像的斜率是速度,通过这些性质结合选项分析即可。
12.(2018高一上·芮城期中)甲、乙两汽车在同一平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条图像所示。已知两车在 时刻并排行驶,下列说法正确的是(  )
A.在 时刻甲车在后,乙车在前
B.两车在 时刻也并排行驶
C.乙车的加速度大小先减小后增大
D.甲车的加速度大小先增大后减小
【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】已知在t2时刻,两车并排行驶,在t1-t2时间内,甲图线与时间轴围成的面积大,则知甲通过的位移大,可知t1时刻,乙车在前,甲车在后,两车没有并排行驶。A符合题意,B不符合题意。图线切线的斜率表示加速度,可知甲车的加速度先减小后增大,乙车的加速度也是先减小后增大。C符合题意、D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】v-t图像中,横坐标为时间,纵坐标为速度,图像与时间轴所围成的面积是位移,图像的斜率是加速度,结合选项分析即可。
三、实验题
13.(2018高一上·沈阳月考)甲乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间,实验步骤如下:
⑴甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端,让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺。
⑵甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 ,重力加速度大小为g,则乙的反应时间为   (用L、 和g表示);
⑶已知当地的重力加速度大小为 乙的反应时间为   s(结果保留2位有效数字).
【答案】;0.2s
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】(2)乙的反应时间为尺子下落时间,设为t。

解得 ;(3)代入数据得t= s=0.2s
【分析】(2)利用自由落体的位移公式可以求出乙的反应时间;
(3)代入对应的数据可以求出反应时间的大小。
14.(2018高一上·芮城期中)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下:
a.安装好试验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。
b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作 、 、 、 、 ……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点并连线,得到如图三所示图像。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有   和   (填选项前的字母)。
A.电压可调的直流电源 B.刻度尺 C.天平
D.秒表 E.电压合适的50Hz交流电源
(2)描绘v-t图像时,用平均速度 表示个计数点的瞬时速度,从理论上讲,对 的要求是   (选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的 大小与速度测量的误差   (填“有关”或“无关”)。
(3)观察v-t图像,可以判断小车做   运动,其依据是   。
(4)若已知时间间隔T=0.1S,且 , , , , , ,则小车的加速度大小为    。(小数点后保留两位有效数字)
【答案】(1)B;E
(2)越小越好;有关
(3)匀变速直线;小车的速度随时间均匀变化
(4)1.93
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)在给定的仪器和器材中,还需要使用的有刻度尺B和电压合适的50Hz交流电源E;(2)描绘v-t图像时,用平均速度 表示个计数点的瞬时速度,从理论上讲, t越小,平均速度越接近瞬时速度,则对 的要求是越小越好;从实验的角度看,选取的 大小与速度测量的误差有关。(3)观察v-t图像,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是小车的速度随时间均匀变化。(4)根据 可得
【分析】(1)电磁打点计时器需要低压交流电来工作,电火花打点计时器需要220V交流电来工作;利用刻度尺测量纸带上点的距离,分析物体的运动状态;
(2)短路程的平均速度约等于瞬时速度,如果路程越短,两者越接近;
(3)做匀变速直线运动的物体加速度恒定,速度均匀的变大或变小,在v-t图像中是一条倾斜的直线;
(4)结合纸带上点的距离,利用逐差法求解物体的加速度即可。
四、解答题
15.(2018高一上·芮城期中)猎豹是陆地上奔跑速度最快的动物,但由于身体因素,其高速奔跑不能维持较长时间,否则将会身体过热而危及生命;一只猎豹在一次追击猎物时,先做匀加速直线运动,经t1=4s的时间,其速度由静止达到最大,然后匀速运动t2=6s的时间仍没追上猎物,为保护自己它放弃了这次行动,并以a=3m/s2的恒定的加速度减速,经t3=10s的时间停下,设此次追捕始终沿直线运动.求:
(1)猎豹在奔跑过程中的最大速度vmax;
(2)猎豹在整个过程中的运动的距离x.
【答案】(1)解:由题可知,猎豹开始减速时的速度即为奔跑过程的最大速度,有:
解得:vmax=30m/s
(2)解:猎豹由静止加速到最爱速度的过程中运动的距离:
猎豹匀速运动的距离:x2=vmaxt2
猎豹减速运动的距离:
解得:x=x1+x2+x3=390m
【知识点】加速度;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
【解析】【分析】(1)结合猎豹的初末速度,利用速度的变化,除以对应的时间即为猎豹的加速度;
(2)结合第一问求解的猎豹的加速度和运动的时间,利用运动学公式求解猎豹的位移。
16.(2018高一上·芮城期中)如图所示,水平地面上叠放着物块A和木板B,物块A用水平轻质弹簧拉着固定在墙上。已知,物体A的质量mA=5kg,木板B的质量mB=10kg,物块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,弹簧的劲度系数k=200N/m。g 取10 N/kg,若要将物木板B从A的下方匀速拉出。求:
(1)轻质弹簧的伸长量x;
(2)作用在物块B上的水平拉力F的大小。
【答案】(1)解:对物体A在水平方向受力平衡时满足:
解得:x=0.05m
(2)解:对物体B,由平衡条件可知:
【知识点】共点力平衡条件的应用;受力分析的应用
【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析,水平方向上只受到弹力和摩擦力,所以这两个力大小相等,方向相反,结合胡克定律求解弹簧的伸长量;
(2)对物体b进行梳理分析,在摩擦力和拉力的作用下处于平衡状态,合力为0,列方程求解拉力大小。
17.(2018高一上·芮城期中)气球下端悬挂一重物,以速度 匀速上升,当到达离地面h=150 m处时悬挂重物的绳子突然断裂,那么之后
(1)重物经多长时间落到地面?
(2)重物落地时的速度多大 (不计空气阻力,取 )
【答案】(1)解:分成上升阶段和下落阶段两过程考虑.绳子断裂后重物可继续上升的时间为:
由竖直上抛运动的规律可知物体返回到掉落点时的速度大小为5m/s,匀加速运动到地面。

可得
解得
所以从绳突然断裂到重物落地共需时间 t=2t1+t2=6 s.
(2)解:落地速度
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】(1)明确物体的运动状态,物体先向上做匀减速运动,在向下做匀加速运动,结合物体的初速度和加速度,利用运动学公式分别求解两段运动的时间,相加即为运动的总时间;
(2)结合第1问求解的下落的总时间,利用匀变速运动公式求解末速度即可。
18.(2018高一上·芮城期中) 2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以6m/s的速度在发生事故的铁路上匀速行驶;而D301次动车组驶离永嘉站后所做的运动可看成加速度为 的匀加速直线运动,经4分钟车速达到最大值,此后便开始匀速行驶;不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
(1)则D301次动车组行驶的最大速度和加速距离分别是多少
(2)已知动车组紧急制动的加速度为 ,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生
【答案】(1)解:由
可得
加速距离: ,
(2)解:要想满足两车恰好不撞,则必须至少满足,D301追上D3115时两车的速度相同,设D301匀速运动的速度为 ,D3115的速度为 ,则有:v=v0-at,
代入数据得:t=18s.
设两车之间的距离为 x时,D301开始刹车,则两车之间的位移关系为:
代入数据得:
【知识点】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;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)动车做匀加速运动,结合加速度和加速的时间求解最大速度,再利用匀变速直线运动公式求解加速通过的距离;
(2)动车做匀减速运动,结合动车的初速度和加速度求解减速所花费的时间,再利用运动学公式求解减速所需要的距离。

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