江苏省泰州市姜堰区2023-2024高一上学期11月期中考试 物理(解析版)

2023~2024学年度第一学期期中考试
高一物理试题
(考试时间:75分钟;总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考试号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题4分,共40分)
1. “时节序鳞次,古今同雁行。甘英穷四海,四万到洛阳”。雁群在天空中行进时,一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵,如图所示,这是雁群为了长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是()
A. 研究雁群的行进情况,一定以地面作为参考系
B. 雁群的行进情况与参考系的选取无关
C. 研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,不可以将头雁看作质点
D. 研究雁群迁徙的队形时,可以将雁群看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.参考系的选择是任意的,方便我们研究物体的运动,故A错误;
B.雁群的行进情况与参考系的选取有关,不同参考系运动一般不同,故B错误;
C.研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,不能忽略头雁大小形状,不能将头雁看作质点,故C正确;
D.研究雁群迁徙的队形时,雁群形状不可忽略,不可以将雁群看作质点,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,水平桌面上平铺一张宣纸,宣纸的左侧压有一镇纸,下列说法正确的是()
A. 毛笔竖直悬空时只受到两个力作用,它们是压力、摩擦力,二者是一对平衡力
B. 加大握笔力度,可以增大毛笔所受摩擦力,防止滑落
C. 手对毛笔的压力是因为笔发生了形变
D. 自左向右行笔写一横过程中,宣纸给毛笔的摩擦力向左
【答案】D
【解析】
【详解】A.毛笔竖直悬空时受到重力,手给的压力和摩擦力作用,A错误;
B.加大握笔力度,可以增大毛笔的最大静摩擦力摩擦力,防止滑落,摩擦力与重力平衡不变,B错误;
C.手对毛笔的压力是因为手发生了形变,C错误;
D.自左向右行笔写一横过程中,毛笔相对宣纸向右运动,毛笔受宣纸给的向左的摩擦力,D正确。
故选D。
3. 一辆汽车不小心陷进了泥潭,司机要想办法将车拉出,在司机用力大小一定的情况下,下列哪种方式更容易将车拉动(设汽车受到的阻力相同)()
A. 甲图中,人站在车正前方,水平用力拉车
B. 乙图中,人站在高处,斜向上拉车
C. 丙图中,将绷直的绳子两端分别拴到树上和车上,然后垂直于绳子水平方向用力拉
D. 丁图中,在树上固定一定滑轮,将绳子绕过定滑轮用力拉
【答案】C
【解析】
【详解】甲图中车受到的力的大小是司机所施加的力的大小。乙图中车受到的力的大小是司机所施加的力在水平方向的分解,大小小于司机所施加的力,丙图中绳子的拉力大小T1如图
F为人所施加力,由受力分析图可知
T=F,T1>T
汽车所受到的绳子的拉力大于司机所施加的力。丁图用定滑轮,汽车所受到的力就是人所施加的力。综上,C图中的方式绳子受到的力最大,更容易将车拉动,ABD错,C正确。
故选C。
4. 如图所示为A、B两物体运动的位移—时间图像,下列说法中不正确的是()
A. A、B两物体开始运动时相距100m,同时相向运动
B. B物体做匀速直线运动,速度大小为5m/s
C. A、B两物体运动8s时,在距A的出发点60m处相遇
D. A物体在运动过程中停止了6s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据位移—时间图像知A开始运动时坐标位置为x=0,B开始运动时坐标位置为x=100m,故A、B两物体开始运动时相距100m,位移—时间图像的斜率表示物体运动的速度,A的速度为正,B的速度为负,故两物体的速度方向相反,是相向运动,故A正确,不符合题意;
B.位移—时间图像的斜率表示速度,知B物体做匀速直线运动,速度大小为
故B正确,不符合题意;
C.t=8s时两图线相交,表示A、B两物体运动8s时,在距A的出发点60m处到达同一位置,即相遇,故C正确,不符合题意;
D.2~6s内,物体A位置坐标不变,保持静止,即停止了4s,故D错误,符合题意。
故选D。
5. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,两个光电门间的距离为,则滑块的加速度大小为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】遮光条经过光电门的时间较短,可用平均速度代替瞬时速度,则遮光条通过第一个光电门的速度
通过第二个光电门的速度
根据匀变速直线运动位移与速度关系有
代入解得
故选A。
6. 一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s2的加速度加速,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度的大小是4m/s2,下列说法正确的是()
A. 汽车10s末刹车时的速度为6m/s B. 刹车后2s时的速度大小为2m/s
C. 加速第1秒内的位移为10m D. 停止前最后1秒内位移2m
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车初速度为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,可求出
A错误;
B.刹车后的停车时间为
刹车后2s时的速度大小为
B错误;
C.加速第1秒内的位移为
C错误;
D.正向匀加速可看成反向匀加速,可求出停止前最后1秒内位移为
D正确。
故选D。
7. 某校高一物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的以图像。以向上为正方向,关于无人机的运动情况,下列说法正确的是()
A. 无人机在2s末到达最高点
B. 无人机在1s末时和5s末时的加速度大小相等,方向也相同
C. 无人机在4s内的位移为8m
D. 无人机在第3s末加速度恰为零
【答案】B
【解析】
【详解】A.到达最高点飞机的速度应为0,所以是在3s末到达最高点,故A错误;
B.无人机在1s末加速度为
方向竖直向上;
无人机在5s末加速度为
方向竖直向上。
故B正确;
C.无人机在4s内的位移为
故C错误;
D.无人机在第3s末加速度为
故D错误。
故选B。
8. 某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯,根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为5m。设计时,滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,则滑梯的高度至少为()
A. 1.5 B. 1.8m C. 2.0m D. 2.4m
【答案】C
【解析】
【详解】设滑梯与水平面的夹角为,重力在滑梯上分解成两个方向的力,垂直于滑梯的力等于mgcosθ,平行于滑梯的力等于mgsinθ;儿童在滑梯上能滑下,满足
mgsinθ≥μmgcosθ
已知滑梯与儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,解得滑梯倾角
根据几何关系可知
解得滑梯最小高度
故选C。
9. 甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,两图中重物都静止,则下列说法中正确的是()
A. 与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg
B. 轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,乙中轻绳更容易晰裂
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图轻杆AB乙端与墙上的光滑的铰链连接,所以杆产生的弹力方向沿杆,设为F1,对结点B受力分析,由平衡条件有
方向水平向右,故A正确;
B.轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,所以乙图绳子拉力大小为mg,对结点D受力分析,设杆的作用力大小为F2,由平衡条件有
方向斜向右上方,与水平方向成30°,故B错误;
C.由上分析知甲图杆的弹力方向沿杆,乙图杆的弹力方向不沿杆,故C错误;
D.若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,因为甲中绳子的拉力
乙中绳子的拉力
则物体加重时,甲中轻绳更容易晰裂,故D错误。
故选A。
10. 野炊时,三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上,如图甲所示。炊具与食物的总质量为m,各杆与竖直方向的夹伯均为30°。出于安全考虑,盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆,如图乙所示。重力加速度为g,下列说法正确的是()
A. 烹煮食物时,各杆对地面的作用力大小均为mg
B. 烹煮食物时,各杆受到地面的摩擦力大小均为mg
C. 拉动吊绳过程中,吊绳上的张力不断增大
D. 拉动吊绳过程中,铁钩对吊绳的作用力方向不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据共点力平衡有
可得
烹煮食物时,各杆对地面的压力大小均为,故A错误;
B.烹煮食物时,各杆受到地面的摩擦力大小均为
故B正确;
C.拉动吊绳过程中,炊具与食物受力平衡,故绳子的拉力等于炊具与食物的重力,故大小不变,故C错误;
D.拉动吊绳过程中,节点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的的绳子拉力,以及铁钩对吊绳的作用力,在拉动吊绳过程中,斜向上的的绳子拉力的方向改变,根据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用力方向改变,故D错误。
故选B。
二、实验题(每题10分,每空2分,共20分)
11. 某同学利用图甲所示装置测量当地重力加速度。主要实验步骤如下:
①按图甲所示安装器材。
②用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先___________,再___________,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列点。
③取下纸带,换上新的纸带,重复步骤②。
④从打出的几条纸带中选出一条点迹清晰的纸带,进行数据处理。
(1)某同学使用的是电磁打点计时器,则电源选择___________(选填“A”或“B”),打点计时器纸带放置正确的是___________(选填“C”或“D”)。
A. B.
C. D.
(2)下列说法正确的是___________。
A.实验中,步骤②应先释放纸带后接通电源电源
B.实验中,重锤可以换用质量较轻的等大木柱代替
C.实验中,纸带与限位孔均应在同一竖直平面内
D.实验中,用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器
(3)已知打点计时器的频率f=50Hz,图乙为实验中打出的一条纸带,测得的数据为=4.07cm、=8.53cm、=13.38cm、=18.62cm。分析纸带可得B点的速度___________m/s(计算结果保留两位有效数字),用题中出现的符号来表达所测重力加速度的表达式为g=___________。
(4)该同学换用作图法由斜率求重力加速度,根据实验数据作出重物速度与其下落高度h的关系图像如图丁所示,若测出图像的斜率为k,则学校的重力加速度为___________。
【答案】 ①. 接通电源 ②. 释放纸带 ③. B ④. D ⑤. CD##DC ⑥. 2.1 ⑦. 9.75 ⑧.
【解析】
【详解】①[1][2]实验过程中应先接通电源后释放纸带。
(1)[3]电磁打点计时器应使用低压学生电源。
故选B。
[4]使用电磁打点计时器纸带应该放在复写纸下面。
故选D。
(2)[5]A.实验中,步骤②应先接通电源电源再释放纸带后,故A错误;
B.实验中,若用质量较轻的等大木柱代替,实验过程空气阻力不能忽略,误差较大,故B错误;
C.为了减少阻力带来的误差,实验中,纸带与限位孔均应在同一竖直平面内。故C正确;
D.为了减少阻力带来的误差,实验中,用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器,故D正确。
故选CD。
(3)[6][7]打点计时器的频率f=50Hz,则打点间隔
B点的速度为
重力加速度的表达式为g为
(4)[8]根据机械能守恒定律可得
解得
已知图像的斜率为k,可得当地的重力加速度为
12. 某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”。图甲中,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环处于O点;橡皮条伸长的长度为EO。图丙中,用一个力F单独拉住小圆环,仍使它处于O点。
(1)关于该实验,下列说法正确的有___________。
A.不需要记录甲图中E点的位置
B.乙图中,实验时两细绳必须垂直
C.应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
D.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
(2)丙图和乙图中小圆环都处于O点的目的是保证___________。
(3)丙图中,弹簧测力计的示数如右侧放大图所示,读数F=___________。
(4)该实验作力的图示如图,则合力的理论值是___________(选填“F”或“F′”)。
(5)若乙图中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.0N、F2=4.00N,且F1、F2的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力。
【答案】 ①. AD##DA ②. 两个分力的作用效果与一个力的作用效果相同 ③. 3.70N ④. F′ ⑤. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]A.橡皮条的长度为GE,实验要的是橡皮条伸长的长度,因此不需要记录甲图中E点的位置,故A正确;
B.乙图中,实验时两细绳的夹角表示两个分力的夹角,因此两细绳不一定必须垂直,故B错误;
C.应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向,以减小实验误差,故C错误;
D.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计,使读数更准确,故D正确。
故选AD。
(2)[2]丙图和乙图中小圆环都处于O点的目的是:保证两个分力的作用效果与一个力的作用效果相同。
(3)[3]丙图中,弹簧测力计的精确度是0.1N,因此弹簧测力计的示数如右侧放大图所示,读数为F=3.70N
(4)[4]由做出的图可知F′刚好在平行四边形的对角线,所以F′是合力的理论值。
(5)[5]若乙图中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.00N、F2=4.00N,若两个力的夹角为90°,则有这两个力的合力大小为
若F1、F2的夹角为锐角,可知的F1、F2合力大小要大于5.00N,因此不能用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力。
三、解答题(本项共4题,总分40分)
13. 图为一栋楼房的截面图,各楼层高度已在图中标出,某居民从1楼的A点沿楼梯依次经过B、C、D点爬到3楼的E点,用时30s。已知图中A、B、C、D、E点均为楼梯的端点,楼梯与水平面的夹角均为37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,居民可视为质点。求:
(1)该居民从A点运动到E点的路程和位移大小;
(2)该居民从A点运动到E点的平均速度大小。
【答案】(1)10m,6m;(2)0.2m/s
【解析】
【详解】(1)根据题图中几何关系可知,该居民从A点运动到E点的路程
该居民从A点运动到E点的位移大小
(2)该居民从A点运动到E点的平均速度大小
14. 如图所示,质量为m的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角θ=37°,质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B处于静止状态。(已知重力加速度g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)对三棱柱A受力分析,作出受力示意图;
(2)求光滑竖直墙壁对球B的弹力大小;
(3)三棱柱A对地面的压力大小。
【答案】(1);(2)1.25mg;(3)2mg
【解析】
【详解】(1)对三棱柱A受力分析,受力分析如图
(2)再以B为研究对象,它受到重力mg,三棱柱对它的支持力N,墙壁对它的弹力F的作用(如图所示),而处于平衡状态,根据平衡条件有
解得
(3)选取A和B整体为研究对象,它受到重力2mg,地面支持力,墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用(如图所示)而处于平衡状态,竖直方向有
15. 某同学放学准备乘坐1路公交车回家,到达公交站时,看见公交车已经沿平直公路驶离车站,随即呼喊并追赶,公交车司机听到呼喊后马上以2m/s2的加速度匀减速刹车,该同学同时以4m/s的速度匀速追赶公交车,公交车开始刹车时速度为8m/s,此时车尾距离同学12m,请计算:
(1)公交车从开始刹车5s内位移x。
(2)追赶过程中该同学与公交车之间的最远距离s。
(3)从公交车开始刹车到该同学追上汽车(到达车尾)所需的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)汽车减速至停止所用时间为t,加速度大小为a,初速度v0以向前为正,根据可得
由上可知,汽车减速4s后已经停止,所以汽车5s内的位移实际上是4s内的位移,设此位移为x2,则有
解得
(2)当车的速度和该同学的速度相等时,该同学与公交车之间的距离最远,根据运动学公式
解得
追赶过程中该同学与公交车之间的最远距离
(3)车停止时该同学的位移
该同学还未追上公交车,还需要的时间
从公交车开始刹车到该同学追上汽车(到达车尾)所需的时间
16. 如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态,左端固定在墙壁的轻绳DO水平,轻绳OB竖直,轻绳OC绕过光滑的定滑轮与平行于斜面的轻弹簧连接,弹簧下端连接物体A。OC与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角=37°,A和B的质量分别为mA=5kg,mB=1.5kg,斜面体质量M=13.5kg,弹簧的劲度系数k=500N/m,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)OC绳上拉力大小及弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力;
(3)若斜面体取消固定,其与地面动摩擦因数至少多大才能保证装置仍然静止。
【答案】(1)0.05m;(2)5N,沿斜面向上;(3)
【解析】
【详解】(1)物块A和悬挂的物体B均处于静止状态,对B分析可知
解得
弹簧的伸长量
(2)对A分析
其中
解得
方向沿斜面向上。
(3)对A于斜面体整体受力分析
保证装置仍然静止
解得
(
1
)2023~2024学年度第一学期期中考试
高一物理试题
(考试时间:75分钟;总分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考试号等填写在答题卡指定位置上。
2.回答选择题时,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
一、单选题(每题只有一个正确选项,每题4分,共40分)
1. “时节序鳞次,古今同雁行。甘英穷四海,四万到洛阳”。雁群在天空中行进时,一般都是排成“人”字阵或“一”字斜阵,如图所示,这是雁群为了长途迁徙而采取的有效措施。下列说法正确的是()
A. 研究雁群的行进情况,一定以地面作为参考系
B. 雁群的行进情况与参考系的选取无关
C. 研究头雁扇动翅膀产生气流的影响时,不可以将头雁看作质点
D. 研究雁群迁徙的队形时,可以将雁群看作质点
2. 如图所示,水平桌面上平铺一张宣纸,宣纸的左侧压有一镇纸,下列说法正确的是()
A. 毛笔竖直悬空时只受到两个力作用,它们是压力、摩擦力,二者是一对平衡力
B.加大握笔力度,可以增大毛笔所受摩擦力,防止滑落
C. 手对毛笔的压力是因为笔发生了形变
D. 自左向右行笔写一横过程中,宣纸给毛笔的摩擦力向左
3. 一辆汽车不小心陷进了泥潭,司机要想办法将车拉出,在司机用力大小一定情况下,下列哪种方式更容易将车拉动(设汽车受到的阻力相同)()
A. 甲图中,人站在车的正前方,水平用力拉车
B. 乙图中,人站在高处,斜向上拉车
C. 丙图中,将绷直绳子两端分别拴到树上和车上,然后垂直于绳子水平方向用力拉
D. 丁图中,在树上固定一定滑轮,将绳子绕过定滑轮用力拉
4. 如图所示为A、B两物体运动的位移—时间图像,下列说法中不正确的是()
A. A、B两物体开始运动时相距100m,同时相向运动
B. B物体做匀速直线运动,速度大小5m/s
C. A、B两物体运动8s时,在距A的出发点60m处相遇
D. A物体在运动过程中停止了6s
5. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为的遮光条,如图所示。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间为,通过第二个光电门的时间为,两个光电门间的距离为,则滑块的加速度大小为()
A. B. C. D.
6. 一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/s2的加速度加速,10s末因故紧急刹车,随后汽车停了下来,刹车时做匀减速运动的加速度的大小是4m/s2,下列说法正确的是()
A. 汽车10s末刹车时的速度为6m/s B. 刹车后2s时的速度大小为2m/s
C. 加速第1秒内的位移为10m D. 停止前最后1秒内位移2m
7. 某校高一物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动。图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的以图像。以向上为正方向,关于无人机的运动情况,下列说法正确的是()
A. 无人机2s末到达最高点
B. 无人机在1s末时和5s末时的加速度大小相等,方向也相同
C. 无人机在4s内的位移为8m
D. 无人机在第3s末加速度恰为零
8. 某幼儿园要在空地上做一个如图所示的滑梯,根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为5m。设计时,滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,则滑梯的高度至少为()
A. 1.5 B. 1.8m C. 2.0m D. 2.4m
9. 甲图中,轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接,另一端用轻绳系住,绳、杆之间夹角为30°,在B点下方悬挂质量为m的重物。乙图中,轻杆CD一端插入墙内,另一端装有小滑轮,现用轻绳绕过滑轮挂住质量为m的重物,绳、杆之间夹角也为30°。甲、乙中杆都垂直于墙,两图中重物都静止,则下列说法中正确的是()
A. 与轻杆AB连接的铰链受到杆的弹力大小为mg
B. 轻杆CD上的小滑轮受到杆的弹力大小为mg
C. 两根杆中弹力方向均沿杆方向
D. 若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同,则物体加重时,乙中轻绳更容易晰裂
10. 野炊时,三根对称分布的轻质细杆构成烹煮支架静置于水平地面上,如图甲所示。炊具与食物的总质量为m,各杆与竖直方向的夹伯均为30°。出于安全考虑,盛取食物时用光滑铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆,如图乙所示。重力加速度为g,下列说法正确的是()
A. 烹煮食物时,各杆对地面的作用力大小均为mg
B. 烹煮食物时,各杆受到地面的摩擦力大小均为mg
C. 拉动吊绳过程中,吊绳上的张力不断增大
D. 拉动吊绳过程中,铁钩对吊绳的作用力方向不变
二、实验题(每题10分,每空2分,共20分)
11. 某同学利用图甲所示装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下:
①按图甲所示安装器材。
②用手竖直提起纸带,使重物停靠在打点计时器下方附近,先___________,再___________,让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打出一系列的点。
③取下纸带,换上新的纸带,重复步骤②。
④从打出的几条纸带中选出一条点迹清晰的纸带,进行数据处理。
(1)某同学使用的是电磁打点计时器,则电源选择___________(选填“A”或“B”),打点计时器纸带放置正确的是___________(选填“C”或“D”)。
A. B.
C. D.
(2)下列说法正确的是___________。
A.实验中,步骤②应先释放纸带后接通电源电源
B.实验中,重锤可以换用质量较轻的等大木柱代替
C.实验中,纸带与限位孔均应在同一竖直平面内
D.实验中,用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直且重物靠近打点计时器
(3)已知打点计时器的频率f=50Hz,图乙为实验中打出的一条纸带,测得的数据为=4.07cm、=8.53cm、=13.38cm、=18.62cm。分析纸带可得B点的速度___________m/s(计算结果保留两位有效数字),用题中出现的符号来表达所测重力加速度的表达式为g=___________。
(4)该同学换用作图法由斜率求重力加速度,根据实验数据作出重物速度与其下落高度h的关系图像如图丁所示,若测出图像的斜率为k,则学校的重力加速度为___________。
12. 某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”。图甲中,轻质小圆环挂在橡皮条的一端,另一端固定,橡皮条的长度为GE。图乙中,用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环,小圆环处于O点;橡皮条伸长的长度为EO。图丙中,用一个力F单独拉住小圆环,仍使它处于O点。
(1)关于该实验,下列说法正确的有___________。
A.不需要记录甲图中E点的位置
B.乙图中,实验时两细绳必须垂直
C.应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
D.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
(2)丙图和乙图中小圆环都处于O点的目的是保证___________。
(3)丙图中,弹簧测力计的示数如右侧放大图所示,读数F=___________。
(4)该实验作力的图示如图,则合力的理论值是___________(选填“F”或“F′”)。
(5)若乙图中两弹簧测力计的读数分别为F1=3.0N、F2=4.00N,且F1、F2的夹角为锐角,则___________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧测力计测出F1、F2的合力。
三、解答题(本项共4题,总分40分)
13. 图为一栋楼房的截面图,各楼层高度已在图中标出,某居民从1楼的A点沿楼梯依次经过B、C、D点爬到3楼的E点,用时30s。已知图中A、B、C、D、E点均为楼梯的端点,楼梯与水平面的夹角均为37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,居民可视为质点。求:
(1)该居民从A点运动到E点的路程和位移大小;
(2)该居民从A点运动到E点的平均速度大小。
14. 如图所示,质量为m的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角θ=37°,质量为m的光滑球B放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B处于静止状态。(已知重力加速度g,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)对三棱柱A受力分析,作出受力示意图;
(2)求光滑竖直墙壁对球B的弹力大小;
(3)三棱柱A对地面的压力大小。
15. 某同学放学准备乘坐1路公交车回家,到达公交站时,看见公交车已经沿平直公路驶离车站,随即呼喊并追赶,公交车司机听到呼喊后马上以2m/s2的加速度匀减速刹车,该同学同时以4m/s的速度匀速追赶公交车,公交车开始刹车时速度为8m/s,此时车尾距离同学12m,请计算:
(1)公交车从开始刹车5s内位移x。
(2)追赶过程中该同学与公交车之间的最远距离s。
(3)从公交车开始刹车到该同学追上汽车(到达车尾)所需的时间。
16. 如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和悬挂的物体B均处于静止状态,左端固定在墙壁的轻绳DO水平,轻绳OB竖直,轻绳OC绕过光滑的定滑轮与平行于斜面的轻弹簧连接,弹簧下端连接物体A。OC与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角=37°,A和B的质量分别为mA=5kg,mB=1.5kg,斜面体质量M=13.5kg,弹簧的劲度系数k=500N/m,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)OC绳上拉力大小及弹簧的伸长量x;
(2)物块A受到的摩擦力;
(3)若斜面体取消固定,其与地面动摩擦因数至少多大才能保证装置仍然静止。
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