广东省茂名市第一中学2018-2019高一上学期物理期中考试试卷

广东省茂名市第一中学2018-2019学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018高一上·茂名期中)质点是一种理想化的物理模型,下面对质点的理解正确的是(  )
A.只有体积很小的物体才可以看作质点
B.只有质量很小的物体才可以看作质点
C.研究月球绕地球运动的周期时,可将月球看作质点
D.因为地球的质量和体积很大,所以在任何情况下都不能将地球看作质点
2.(2018高一上·茂名期中)某人沿着半径为 R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的(  )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为 R
C.路程为3.5πR、位移的大小为 R
D.路程为0.5πR、位移的大小为 R
3.(2018高一上·茂名期中)在下面所说的物体运动情况中,不可能出现的是(  )
A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零
B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大
C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零
D.作变速直线运动的物体,若加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小
4.(2018高一上·茂名期中)武警战士进行体能训练,双手握住竖立竹竿攀登,以下说法正确的是(  )
A.他停在空中时増大握杆力,所受到的摩擦力随之增大
B.他沿竹竿匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向下
C.他沿竹竿匀速上攀时,所受到的摩擦力为滑动摩擦力
D.他沿竹竿匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向上
5.(2015高二下·金华期中)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力,说法正确的是(  )
A.重力和细线对它的拉力
B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力
6.(2018高一上·茂名期中)同学观察并记录了乙同学骑自行车沿一直道的运动情况,自行车在第1s内通过2m,第2s内通过4m,第3内通过6m,第4s内通过8m,对自行车在这4s内的运动作出以下判断:①自行车的平均速度为5m/s;②可能是初速为零的匀加速直线运动;③可能是初速不为零的匀加速直线运动;④若为匀加速直线运动,加速度为 ,正确的是(  )
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
7.(2018高一上·茂名期中)一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时, 的图象如图所示,则(  )
A.质点做匀速直线运动,速度为1m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
C.质点在1s末速度为3m/s
D.质点在第1s内的平均速度为1.5m/s
二、多选题
8.(2018高一上·茂名期中)如图所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法正确的是(  )
A.木块对地面的压力随F增大而减小
B.木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的.
C.木块对地面的压力就是木块的重力
D.地面对物体的支持力N= G-F
9.(2018高一上·茂名期中)物体由A点静止出发,先做加速度为 的匀加速直线运动,到某一最大速度 后,立即做加速度大小为 的匀减速直线运动到B点停下,经历总时间为 ,全程的平均速度为 以下判断正确的是(  )
A.最大速度
B.最大速度
C.加速阶段和减速阶段的平均速度均等于
D. 必须满足
10.(2018高一上·茂名期中)对于自由落体运动,下述说法中正确的是(  )
A.由静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.位移的大小在数值上与路程相等
C.在任意一段时间内,公式 都适用
D.在任意一段路程内,公式 都适用
11.(2018高一上·茂名期中)物体甲的 图象和物体乙的 图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是
A.甲在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
C.乙在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
12.(2018高一上·茂名期中) 两车在平直公路上沿同一方向行驶,运动的 图象如图所示,在 时刻, 车在 车前方 处,在 时间内, 车的位移为 ,则(  )
A.若a、b在 时刻相遇,则
B.若a、b在 时刻相遇,则下次相遇时刻为
C.若a、b在 时刻相遇,则
D.若a、b在 时刻相遇,则下次相遇时刻为
三、实验题
13.(2018高一上·茂名期中)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在   (选填“水平”或“竖直”)方向.
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由图线可得弹簧的原长x0=   cm,劲度系数k=   N/m,他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧伸长的长度△x=   cm.
14.(2018高一上·茂名期中)小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时,由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:
(1)下列哪些器材是多余的:   
①电磁打点计时器②天平③低压交流电源
④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板
(2)为达到实验目的,还需要的器材是:   
(3)(双选)在该实验中,下列说法中正确的是_____
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
(4)实验得到的一条纸带如图所示.打点计时器电源频率为50Hz,其中相邻的两个计数点还有4个点未画出,则根据纸带,回答下列问题:
①相邻两个点之间的时间间隔为0.1s
②根据纸带上的数据,则计数点1时小车对应的速度分别为:v1=   m/s;
③据此可求出小车的加速度为a=   m/s2.(本题所有计算结果均保留两位小数)
四、解答题
15.(2018高一上·茂名期中)一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机采取紧急刹车,刹车加速度的大小为5m/s2,求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离.
(2)从开始刹车汽车滑行50m所经历的时间.
(3)在汽车停止前3秒内汽车滑行的距离.
16.(2018高一上·茂名期中)一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施水平拉力F.物体初态静止,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2(取g=10N/kg,设最大静摩力等于滑动摩擦力),求:
(1)当弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,求弹簧的劲度系数;
(2)若将弹簧拉长至11cm时,求此时物体所受到的摩擦力的大小;
(3)若将弹簧拉长至13cm时,求此时物体所受到的摩擦力的大小。
17.(2018高一上·茂名期中)A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度 ,B车在后,速度 ,因大雾能见度很低,B车在距A车 75m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180m才能够停止。问:
(1)B车刹车时的加速度是多大
(2)若B车刹车时A车仍按原速前进,两车是否相撞 若会相撞,将在B车刹车后何时 若不会相撞,则两车最近距离是多少
(3)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过 收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】体积很小的物体也不一定就能够看成质点,比如原子的体积很小,但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的,所以A不符合题意.地球的质量很大,在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以忽略的,能看成质点,所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点,所以B不符合题意.研究月球绕地球运动的周期时,月球的体积相对于和地球之间的距离来说是可以忽略的,所以可将月球看作质点,所以C符合题意.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题,重点不是看本身的形状和大小。
2.【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】人经过了1.75个圆周,所以经过的路程为 ,位移为初末位置间的有向线段,所以位移是 ,所以C符合题意。
故答案为:C.
【分析】区分路程和位移,路程是实际运动轨迹的长度,位移是起点指向终点的有向线段。
3.【答案】D
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零,例如高速飞行的子弹,A不符合题意; 物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大,比如火箭刚发射的瞬时,B不符合题意;运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零,比如火箭刚发射的瞬时,C不符合题意;做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度仍然要增加,D错误,符合题意;
故答案为:D.
【分析】加速度的大小和速度大小没有直接联系,加速度和速度方向相同时,就算加速度变小速度一定是增加。
4.【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、战士停在空中时增大握杆力,所受到的静摩擦力等于重力,大小仍不变,A不符合题意.
B、D、战士用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的滑动摩擦力向上,因为匀速f下=G.B不符合题意,D符合题意;
C、战士用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受到的静摩擦力向上,因为匀速f上=G;C不符合题意;
故答案为:D.
【分析】武警战士在竖直方向上受到重力和静摩擦力的作用,所以出现匀速运动时,重力大小等于静摩擦力的大小,静摩擦力大小和握杆力大小无关。
5.【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:小球必定受到重力和绳的拉力.
小球和光滑斜面接触,斜面对小球没有弹力,假设有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题设条件矛盾.故斜面对小球没有弹力.故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力.故A正确,BCD错误.
故选A
【分析】小球随车做匀速运动,合力为零,先分析小球肯定受到的力:重力和细线的拉力,再用假设法分析斜面对球有无支持力.
6.【答案】A
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】4s内自行车的平均速度 ,故①正确.
若自行车的运动为匀加速直线运动,根据△x=aT2得,加速度 ,故④错误.
根据 得, ,即初速度不为零,故③正确,②错误.
故答案为:A.
【分析】利用总的位移除以总的时间可以计算平均速度;利用相邻位移差可以求出加速度大小,结合位移公式可以判别初速度的大小。
7.【答案】C
【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;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】由图知,质点做匀加速直线运动,根据 ,整理得 ,所以图象与纵轴的截距等于初速度v0=1 m/s,斜率 ,解得加速度a=2 m/s2,1 s末速度为v=v0+at=3m/s,所以A、B不符合题意;C符合题意;第1s内平均速度 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用位移公式可以找出图像的斜率和截距代表的含义,利用截距可以求出初速度大小,利用斜率可以求出加速度大小,利用速度公式可以求出某一时刻的末速度和某段时间的位移,除以对应时间就是平均速度。
8.【答案】A,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对物体受力分析,由平衡条件得G=F+N,A,D符合题意;木块受到地面的支持力是由于地面发生微小形变而产生的,B不符合题意;木块对地面的压力是弹力,与木块的重力是两种性质的力,C不符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用平衡方程可以求出支持力的大小;随着拉力的变大而变小;木块受到的支持力是由于地面发生形变产生的,压力和重力本质不同所以不是同一个力。
9.【答案】B,C,D
【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;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设第一段加速的时间为t1,第二段做匀减速的时间为t2,则t1+t2=t
做匀加速度运动的初速度为0。末速度为 ,所以这一段的平均速度 = ; =a1t1
做匀加速度运动的初速度为 。末速度为0,所以这一段的平均速度 = ;0= –a2t2
还可以解得:t1= , = 所以A不符合题意;
全程的位移:x= ;全程的平均速度V= = ;所以 =2V,所以B对
= =V= ,所以C符合题意。
因为 = 所以 = = 所以D符合题意。
故答案为:BCD
【分析】利用平均速度的表达式可以求出最大速度的大小,由于初末速度大小相等所以加速段和减速段的平均速度相同;利用速度公式结合平均速度公式可以判断平均速度和两个加速度之间的关系。
10.【答案】B,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A、自由落体运动是初速度为0,只受重力的运动,A不符合题意;
B、自由落体运动是单向直线运动,位移的大小等于路程,B符合题意;
C、自由落体运动是匀变速直线运动,则在任意一段时间内满足 ,C符合题意;
D、只有从初始时刻开始计时是,用公式 计算路程才适用,D不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】自由落体运动属于初速度为零加速度为g的匀加速直线运动,所以平均速度公式适应于任何时间段的计算,但是位移公式起始时刻是0时刻开始。
11.【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】根据位移时间图线的斜率表示瞬时速度,可知,甲在整个t=6s时间内一直沿正向运动,总位移为 ,A不符合题意,B符合题意。速度图象中,速度的正负,表示速度的方向,即表示物体的运动方向。速度先负后正,说明物体乙先沿负向运动,后沿正向运动,即有来回运动,根据图线与时间轴围成的面积表示位移,图线在t轴上方位移为正值,下方位移为负值,得知总位移为0,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】甲图是位移图像,计算位移利用初末位置坐标相减,乙图是速度图像,利用面积计算位移的大小。
12.【答案】A,B,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由图可知,a车的初速度等于2v,在t1时间内,a车的位移为s,则b车的位移为 .若a、b在t1时刻相遇,则 ,A符合题意;
B、C、若a、b在 时刻相遇,由图象可知,s0为阴影部分对应的距离,即 ,由图象中的对称关系,下次相遇的时刻为 ,B,C符合题意;
D、若a、b在t1时刻相遇,之后vb>va,不能再次相遇,D不符合题意.
故答案为:ABC.
【分析】图像交点代表两车速度相等,当两车相遇时代表运动位移之差等于最初相距的距离,当t1时刻相遇两车仅有一次相遇机会,当t1时刻之前相遇,两车可以相遇两次。
13.【答案】(1)竖直
(2)4;50;6
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;(2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有: ;由图丙得到弹簧的弹力为3N,依据胡克定律F=k△x,有 ;
【分析】(1)刻度尺必须在竖直方向上才能测量弹簧的长度;
(2)利用图像横坐标可以得弹簧的原长,利用斜率可以求出劲度系数,利用胡克定律可以求出形变量大小。
14.【答案】(1)②⑧
(2)刻度尺
(3)B;C
(4)0.36;0.38
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)在探究小车速度随时间变化规律的实验中,具体的实验步骤为:
①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此步骤所需器材带滑轮长木板、打点计时器、复写纸、导线)②穿纸带;挂钩码,(此步骤所需器材纸带、钩码、细绳)③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此步骤所需器材小车)④换纸带,加钩码,再做二次.⑤处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度.(在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离)从以上步骤可以看出实验中多余的是天平、秒表,即为②、⑧.(2)为达到实验目的,还需要的器材是:刻度尺;(3)打点计时器应固定在长木板上,在固定滑轮的另一端,A不符合题意;为了在纸带打更多的点,开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端,B符合题意;打点计时器在使用时,为了使打点稳定,同时为了提高纸带的利用率,使尽量多的点打在纸带上,要应先接通电源,再放开纸带,C符合题意;钩码个数应适当,钩码个数少,打的点很密;钩码个数多,打的点少,都会带来实验误差,D不符合题意.
故答案为:BC.(4)②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得: ③根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x2=2a1T2 x3-x1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:a= (a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
解得:a=0.38m/s2
【分析】(1)实验不需要测量质量所以不需要天平,测量时间有打点计时器所以不需要秒表;
(2)实验必须测量长度所以需要刻度尺;
(3)打点计时器应该靠近没有滑轮一端;牵引小车的钩码适量就可以;
(4)利用平均速度公式可以求出计数点1的瞬时速度;利用逐差法可以求出加速度的大小。
15.【答案】(1)解:由v=v0+at可知,汽车的刹车的时间为:t0= = =6s
由于t0<t,所以刹车后10s内滑行的距离即为汽车停止运动时滑行的距离为:S= , =90m
(2)解:设从刹车到滑行50m所经历的时间为t′,由位移公式x=v0t′+ at2可知:50=30t′﹣ t′2
代入数据解得:t′=2s
(3)解:此时可将运动看成做反向的初速度为零的匀加速运动,则有:S1= at2= 32=22.5m
【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】【分析】(1)利用速度可以求出刹车时间,利用刹车时间可以求出位移的大小;
(2)利用位移公式可以求出运动的时间;
(3)利用位移公式结合运动的可逆性可以求出运动的位移。
16.【答案】(1)解:物体匀速前进时,由平衡条件得:k(x-x0)=μmg
代入解得:k=200N/m
(2)解:若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为:F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)N=2N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力:Ffm=0.2×2×10 N=4N
可知物体没动,则所受的静摩擦力为:Ff1=F1=2N.
(3)解:若将弹簧拉长到13cm时,弹簧弹力:F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)N=6N.
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为:Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4N.
【知识点】共点力平衡条件的应用;胡克定律
【解析】【分析】(1)利用平衡方程可以求出劲度系数;
(2)利用胡克定律求出拉力的大小判断物体的状态,利用平衡求出静摩擦力的大小;
(3)利用胡克定律判断物体受到动摩擦力作用,利用摩擦力公式可以求出动摩擦力的大小。
17.【答案】(1)解:B车刹车至停下过程中,
由 得
B车刹车时加速度大小为 ,方向与运动方向相反
(2)解:假设始终不相撞,设经时间t两车速度相等,则有: ,
解得:
此时B车的位移:
A车的位移:

设经过时间t两车相撞,则有
代入数据解得: ,故经过6s两车相撞
(3)解:设A车的加速度为 时两车不相撞
两车速度相等时:
即:
此时B车的位移:
A车的位移:
要不相撞,两车位移关系要满足
解得
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】(1)利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(2)利用共速求出两车的运动时间,利用运动时间可以求出两车的位移,相减可以判断是否相撞;利用相撞可以求出相撞的时间;
(3)利用两车相撞时的位移关系可以求出A车的加速度大小范围。
广东省茂名市第一中学2018-2019学年高一上学期物理期中考试试卷
一、单选题
1.(2018高一上·茂名期中)质点是一种理想化的物理模型,下面对质点的理解正确的是(  )
A.只有体积很小的物体才可以看作质点
B.只有质量很小的物体才可以看作质点
C.研究月球绕地球运动的周期时,可将月球看作质点
D.因为地球的质量和体积很大,所以在任何情况下都不能将地球看作质点
【答案】C
【知识点】质点
【解析】【解答】体积很小的物体也不一定就能够看成质点,比如原子的体积很小,但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的,所以A不符合题意.地球的质量很大,在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以忽略的,能看成质点,所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点,所以B不符合题意.研究月球绕地球运动的周期时,月球的体积相对于和地球之间的距离来说是可以忽略的,所以可将月球看作质点,所以C符合题意.D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】物体能否作为质点主要看所研究的问题,重点不是看本身的形状和大小。
2.(2018高一上·茂名期中)某人沿着半径为 R的水平圆周跑道跑了1.75圈时,他的(  )
A.路程和位移的大小均为3.5πR
B.路程和位移的大小均为 R
C.路程为3.5πR、位移的大小为 R
D.路程为0.5πR、位移的大小为 R
【答案】C
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】人经过了1.75个圆周,所以经过的路程为 ,位移为初末位置间的有向线段,所以位移是 ,所以C符合题意。
故答案为:C.
【分析】区分路程和位移,路程是实际运动轨迹的长度,位移是起点指向终点的有向线段。
3.(2018高一上·茂名期中)在下面所说的物体运动情况中,不可能出现的是(  )
A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零
B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大
C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零
D.作变速直线运动的物体,若加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小
【答案】D
【知识点】加速度;速度与速率
【解析】【解答】物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零,例如高速飞行的子弹,A不符合题意; 物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大,比如火箭刚发射的瞬时,B不符合题意;运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零,比如火箭刚发射的瞬时,C不符合题意;做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度仍然要增加,D错误,符合题意;
故答案为:D.
【分析】加速度的大小和速度大小没有直接联系,加速度和速度方向相同时,就算加速度变小速度一定是增加。
4.(2018高一上·茂名期中)武警战士进行体能训练,双手握住竖立竹竿攀登,以下说法正确的是(  )
A.他停在空中时増大握杆力,所受到的摩擦力随之增大
B.他沿竹竿匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向下
C.他沿竹竿匀速上攀时,所受到的摩擦力为滑动摩擦力
D.他沿竹竿匀速下滑时,所受到的摩擦力方向竖直向上
【答案】D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】A、战士停在空中时增大握杆力,所受到的静摩擦力等于重力,大小仍不变,A不符合题意.
B、D、战士用双手握住竖直的竹竿匀速滑下时,受到的滑动摩擦力向上,因为匀速f下=G.B不符合题意,D符合题意;
C、战士用双手握住竖直的竹竿匀速攀上时,受到的静摩擦力向上,因为匀速f上=G;C不符合题意;
故答案为:D.
【分析】武警战士在竖直方向上受到重力和静摩擦力的作用,所以出现匀速运动时,重力大小等于静摩擦力的大小,静摩擦力大小和握杆力大小无关。
5.(2015高二下·金华期中)匀速前进的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球,如图所示,小球下方与一光滑斜面接触.关于小球的受力,说法正确的是(  )
A.重力和细线对它的拉力
B.重力、细线对它的拉力和斜面对它的弹力
C.重力和斜面对球的支持力
D.细线对它的拉力和斜面对它的支持力
【答案】A
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】解:小球必定受到重力和绳的拉力.
小球和光滑斜面接触,斜面对小球没有弹力,假设有弹力,小球将受到三个力作用,重力和绳的拉力在竖直方向上,弹力垂直于斜面向上,三个力的合力不可能为零,小球将向右上方运动,与题设条件矛盾.故斜面对小球没有弹力.故小球只受到重力和细线对它的拉力两个力.故A正确,BCD错误.
故选A
【分析】小球随车做匀速运动,合力为零,先分析小球肯定受到的力:重力和细线的拉力,再用假设法分析斜面对球有无支持力.
6.(2018高一上·茂名期中)同学观察并记录了乙同学骑自行车沿一直道的运动情况,自行车在第1s内通过2m,第2s内通过4m,第3内通过6m,第4s内通过8m,对自行车在这4s内的运动作出以下判断:①自行车的平均速度为5m/s;②可能是初速为零的匀加速直线运动;③可能是初速不为零的匀加速直线运动;④若为匀加速直线运动,加速度为 ,正确的是(  )
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
【答案】A
【知识点】平均速度;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】4s内自行车的平均速度 ,故①正确.
若自行车的运动为匀加速直线运动,根据△x=aT2得,加速度 ,故④错误.
根据 得, ,即初速度不为零,故③正确,②错误.
故答案为:A.
【分析】利用总的位移除以总的时间可以计算平均速度;利用相邻位移差可以求出加速度大小,结合位移公式可以判别初速度的大小。
7.(2018高一上·茂名期中)一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时, 的图象如图所示,则(  )
A.质点做匀速直线运动,速度为1m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
C.质点在1s末速度为3m/s
D.质点在第1s内的平均速度为1.5m/s
【答案】C
【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;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】由图知,质点做匀加速直线运动,根据 ,整理得 ,所以图象与纵轴的截距等于初速度v0=1 m/s,斜率 ,解得加速度a=2 m/s2,1 s末速度为v=v0+at=3m/s,所以A、B不符合题意;C符合题意;第1s内平均速度 ,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】利用位移公式可以找出图像的斜率和截距代表的含义,利用截距可以求出初速度大小,利用斜率可以求出加速度大小,利用速度公式可以求出某一时刻的末速度和某段时间的位移,除以对应时间就是平均速度。
二、多选题
8.(2018高一上·茂名期中)如图所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法正确的是(  )
A.木块对地面的压力随F增大而减小
B.木块受到地面的支持力是由于木块发生微小形变而产生的.
C.木块对地面的压力就是木块的重力
D.地面对物体的支持力N= G-F
【答案】A,D
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】对物体受力分析,由平衡条件得G=F+N,A,D符合题意;木块受到地面的支持力是由于地面发生微小形变而产生的,B不符合题意;木块对地面的压力是弹力,与木块的重力是两种性质的力,C不符合题意。
故答案为:AD
【分析】利用平衡方程可以求出支持力的大小;随着拉力的变大而变小;木块受到的支持力是由于地面发生形变产生的,压力和重力本质不同所以不是同一个力。
9.(2018高一上·茂名期中)物体由A点静止出发,先做加速度为 的匀加速直线运动,到某一最大速度 后,立即做加速度大小为 的匀减速直线运动到B点停下,经历总时间为 ,全程的平均速度为 以下判断正确的是(  )
A.最大速度
B.最大速度
C.加速阶段和减速阶段的平均速度均等于
D. 必须满足
【答案】B,C,D
【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;匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】设第一段加速的时间为t1,第二段做匀减速的时间为t2,则t1+t2=t
做匀加速度运动的初速度为0。末速度为 ,所以这一段的平均速度 = ; =a1t1
做匀加速度运动的初速度为 。末速度为0,所以这一段的平均速度 = ;0= –a2t2
还可以解得:t1= , = 所以A不符合题意;
全程的位移:x= ;全程的平均速度V= = ;所以 =2V,所以B对
= =V= ,所以C符合题意。
因为 = 所以 = = 所以D符合题意。
故答案为:BCD
【分析】利用平均速度的表达式可以求出最大速度的大小,由于初末速度大小相等所以加速段和减速段的平均速度相同;利用速度公式结合平均速度公式可以判断平均速度和两个加速度之间的关系。
10.(2018高一上·茂名期中)对于自由落体运动,下述说法中正确的是(  )
A.由静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.位移的大小在数值上与路程相等
C.在任意一段时间内,公式 都适用
D.在任意一段路程内,公式 都适用
【答案】B,C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A、自由落体运动是初速度为0,只受重力的运动,A不符合题意;
B、自由落体运动是单向直线运动,位移的大小等于路程,B符合题意;
C、自由落体运动是匀变速直线运动,则在任意一段时间内满足 ,C符合题意;
D、只有从初始时刻开始计时是,用公式 计算路程才适用,D不符合题意.
故答案为:BC.
【分析】自由落体运动属于初速度为零加速度为g的匀加速直线运动,所以平均速度公式适应于任何时间段的计算,但是位移公式起始时刻是0时刻开始。
11.(2018高一上·茂名期中)物体甲的 图象和物体乙的 图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是
A.甲在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
C.乙在整个 时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4m
【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】根据位移时间图线的斜率表示瞬时速度,可知,甲在整个t=6s时间内一直沿正向运动,总位移为 ,A不符合题意,B符合题意。速度图象中,速度的正负,表示速度的方向,即表示物体的运动方向。速度先负后正,说明物体乙先沿负向运动,后沿正向运动,即有来回运动,根据图线与时间轴围成的面积表示位移,图线在t轴上方位移为正值,下方位移为负值,得知总位移为0,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】甲图是位移图像,计算位移利用初末位置坐标相减,乙图是速度图像,利用面积计算位移的大小。
12.(2018高一上·茂名期中) 两车在平直公路上沿同一方向行驶,运动的 图象如图所示,在 时刻, 车在 车前方 处,在 时间内, 车的位移为 ,则(  )
A.若a、b在 时刻相遇,则
B.若a、b在 时刻相遇,则下次相遇时刻为
C.若a、b在 时刻相遇,则
D.若a、b在 时刻相遇,则下次相遇时刻为
【答案】A,B,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】由图可知,a车的初速度等于2v,在t1时间内,a车的位移为s,则b车的位移为 .若a、b在t1时刻相遇,则 ,A符合题意;
B、C、若a、b在 时刻相遇,由图象可知,s0为阴影部分对应的距离,即 ,由图象中的对称关系,下次相遇的时刻为 ,B,C符合题意;
D、若a、b在t1时刻相遇,之后vb>va,不能再次相遇,D不符合题意.
故答案为:ABC.
【分析】图像交点代表两车速度相等,当两车相遇时代表运动位移之差等于最初相距的距离,当t1时刻相遇两车仅有一次相遇机会,当t1时刻之前相遇,两车可以相遇两次。
三、实验题
13.(2018高一上·茂名期中)某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验.
(1)将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺固定在弹簧一侧.弹簧轴线和刻度尺都应在   (选填“水平”或“竖直”)方向.
(2)他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由图线可得弹簧的原长x0=   cm,劲度系数k=   N/m,他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤,当示数如图丙所示时,该弹簧伸长的长度△x=   cm.
【答案】(1)竖直
(2)4;50;6
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;(2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有: ;由图丙得到弹簧的弹力为3N,依据胡克定律F=k△x,有 ;
【分析】(1)刻度尺必须在竖直方向上才能测量弹簧的长度;
(2)利用图像横坐标可以得弹簧的原长,利用斜率可以求出劲度系数,利用胡克定律可以求出形变量大小。
14.(2018高一上·茂名期中)小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时,由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:
(1)下列哪些器材是多余的:   
①电磁打点计时器②天平③低压交流电源
④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板
(2)为达到实验目的,还需要的器材是:   
(3)(双选)在该实验中,下列说法中正确的是_____
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
(4)实验得到的一条纸带如图所示.打点计时器电源频率为50Hz,其中相邻的两个计数点还有4个点未画出,则根据纸带,回答下列问题:
①相邻两个点之间的时间间隔为0.1s
②根据纸带上的数据,则计数点1时小车对应的速度分别为:v1=   m/s;
③据此可求出小车的加速度为a=   m/s2.(本题所有计算结果均保留两位小数)
【答案】(1)②⑧
(2)刻度尺
(3)B;C
(4)0.36;0.38
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】(1)在探究小车速度随时间变化规律的实验中,具体的实验步骤为:
①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此步骤所需器材带滑轮长木板、打点计时器、复写纸、导线)②穿纸带;挂钩码,(此步骤所需器材纸带、钩码、细绳)③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此步骤所需器材小车)④换纸带,加钩码,再做二次.⑤处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度.(在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离)从以上步骤可以看出实验中多余的是天平、秒表,即为②、⑧.(2)为达到实验目的,还需要的器材是:刻度尺;(3)打点计时器应固定在长木板上,在固定滑轮的另一端,A不符合题意;为了在纸带打更多的点,开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端,B符合题意;打点计时器在使用时,为了使打点稳定,同时为了提高纸带的利用率,使尽量多的点打在纸带上,要应先接通电源,再放开纸带,C符合题意;钩码个数应适当,钩码个数少,打的点很密;钩码个数多,打的点少,都会带来实验误差,D不符合题意.
故答案为:BC.(4)②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
得: ③根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x2=2a1T2 x3-x1=2a2T2
为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:a= (a1+a2)
即小车运动的加速度计算表达式为:a=
解得:a=0.38m/s2
【分析】(1)实验不需要测量质量所以不需要天平,测量时间有打点计时器所以不需要秒表;
(2)实验必须测量长度所以需要刻度尺;
(3)打点计时器应该靠近没有滑轮一端;牵引小车的钩码适量就可以;
(4)利用平均速度公式可以求出计数点1的瞬时速度;利用逐差法可以求出加速度的大小。
四、解答题
15.(2018高一上·茂名期中)一辆汽车在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机采取紧急刹车,刹车加速度的大小为5m/s2,求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离.
(2)从开始刹车汽车滑行50m所经历的时间.
(3)在汽车停止前3秒内汽车滑行的距离.
【答案】(1)解:由v=v0+at可知,汽车的刹车的时间为:t0= = =6s
由于t0<t,所以刹车后10s内滑行的距离即为汽车停止运动时滑行的距离为:S= , =90m
(2)解:设从刹车到滑行50m所经历的时间为t′,由位移公式x=v0t′+ at2可知:50=30t′﹣ t′2
代入数据解得:t′=2s
(3)解:此时可将运动看成做反向的初速度为零的匀加速运动,则有:S1= at2= 32=22.5m
【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】【分析】(1)利用速度可以求出刹车时间,利用刹车时间可以求出位移的大小;
(2)利用位移公式可以求出运动的时间;
(3)利用位移公式结合运动的可逆性可以求出运动的位移。
16.(2018高一上·茂名期中)一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2kg的物体上,另一端施水平拉力F.物体初态静止,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2(取g=10N/kg,设最大静摩力等于滑动摩擦力),求:
(1)当弹簧拉长至12cm时,物体恰好匀速运动,求弹簧的劲度系数;
(2)若将弹簧拉长至11cm时,求此时物体所受到的摩擦力的大小;
(3)若将弹簧拉长至13cm时,求此时物体所受到的摩擦力的大小。
【答案】(1)解:物体匀速前进时,由平衡条件得:k(x-x0)=μmg
代入解得:k=200N/m
(2)解:若将弹簧拉长到11cm时,弹簧的拉力为:F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)N=2N
最大静摩擦力可看做等于滑动摩擦力:Ffm=0.2×2×10 N=4N
可知物体没动,则所受的静摩擦力为:Ff1=F1=2N.
(3)解:若将弹簧拉长到13cm时,弹簧弹力:F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)N=6N.
物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为:Ff2=μFN=μmg=0.2×2×10 N=4N.
【知识点】共点力平衡条件的应用;胡克定律
【解析】【分析】(1)利用平衡方程可以求出劲度系数;
(2)利用胡克定律求出拉力的大小判断物体的状态,利用平衡求出静摩擦力的大小;
(3)利用胡克定律判断物体受到动摩擦力作用,利用摩擦力公式可以求出动摩擦力的大小。
17.(2018高一上·茂名期中)A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度 ,B车在后,速度 ,因大雾能见度很低,B车在距A车 75m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180m才能够停止。问:
(1)B车刹车时的加速度是多大
(2)若B车刹车时A车仍按原速前进,两车是否相撞 若会相撞,将在B车刹车后何时 若不会相撞,则两车最近距离是多少
(3)若B车在刹车的同时发出信号,A车司机经过 收到信号后加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞
【答案】(1)解:B车刹车至停下过程中,
由 得
B车刹车时加速度大小为 ,方向与运动方向相反
(2)解:假设始终不相撞,设经时间t两车速度相等,则有: ,
解得:
此时B车的位移:
A车的位移:

设经过时间t两车相撞,则有
代入数据解得: ,故经过6s两车相撞
(3)解:设A车的加速度为 时两车不相撞
两车速度相等时:
即:
此时B车的位移:
A车的位移:
要不相撞,两车位移关系要满足
解得
【知识点】追及相遇问题
【解析】【分析】(1)利用速度位移公式可以求出加速度的大小;
(2)利用共速求出两车的运动时间,利用运动时间可以求出两车的位移,相减可以判断是否相撞;利用相撞可以求出相撞的时间;
(3)利用两车相撞时的位移关系可以求出A车的加速度大小范围。

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