绵阳南山中学实验学校高2023级高一(上)12月月考
物理试题
完成时间:75分钟 满分100分
一、本大题共8小题,每小题4分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1. 在力学范围内,国际单位制规定了三个基本量,下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】A.测量时间,属于基本物理量。故A正确,不符合题意;
B.测量拉力大小,不基本量。故B错误,符合题意;
C.测量物体质量,属于基本物理量。故C正确,不符合题意;
D.测量长度,属于基本物理量,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 对如图所示的生活中各物理现象的分析,正确的是( )
A. 图甲:幼儿园滑梯很陡,为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力,从而滑得更快
B. 图乙:放在水平桌面上的书本对桌面压力,是因为桌面发生形变而产生的
C. 图丙:橡胶轮胎有很深的纹路是为了减小和路面的接触面积,以减小摩擦
D. 图丁:高大的桥要造很长的引桥,是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力,行驶更方便更安全
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲:幼儿园的滑梯很陡,为的是增加小孩的重力沿滑梯向下的分量,从而滑得更快,故A错误;
B.图乙:放在水平桌面上的书本对桌面压力,是因为书本发生形变而产生的,故B错误;
C.图丙:轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了雨天能把轮胎与地面间的水排出,保持两者的良好接触,以产生足够的摩擦力,故C错误;
D.图丁:高大的桥要造很长的引桥,是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力,行驶更方便更安全,故D正确。
故选D。
3. 一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而D图中人最费力,AB图中人最省力。故D符合题意,ABC不符合题意。
4. 如图所示,木箱放在传送装置的水平台阶上,在木箱随台阶向上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木箱受到的合外力不为零 B. 木箱受到的支持力大于重力
C. 台阶对木箱没有摩擦力作用 D. 台阶对木箱的作用力方向斜向上
【答案】C
【解析】
【详解】木箱随台阶向上做匀速直线运动,受合力为零,即木箱所受的重力和支持力平衡,不受摩擦力作用,台阶对木箱的作用力竖直向上;故C正确,ABD错误。
故选C。
5. 质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图所示,a、b分别表示物体不受水平拉力作用和受到拉力作用的v—t图像,则下列说法正确的是( )
A. a、b图像的加速度大小之比为2:1
B. 0~4s内a、b图像的平均速度大小之比为15:6
C. a、b图像阶段物体运动方向相反
D. 拉力与摩擦力大小之比为4:3
【答案】A
【解析】
【详解】A.v—t图像中,图像斜率的绝对值表示加速度大小,则
,
解得
故A正确;
B.根据速度公式,4s时刻,b的速度为
匀变速直线运动中,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则
,
解得
故B错误;
C.v—t图像中,数值的正负表示速度的方向,图中,两物体的速度值均为正值,表明a、b图像阶段物体运动方向相同,故C错误;
D.对a物体,根据牛顿第二定律有
对b物体,根据牛顿第二定律有
解得
故D错误。
故选A。
6. 如图所示,一个重为10N的物块,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物块,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为( )
A. 10N B. 5N C. 5N D. 2.5N
【答案】B
【解析】
【详解】以物体为研究对象,根据图解法可知,当拉力F与细线垂直时最小。
根据平衡条件得F的最小值为:
Fmin=Gsin30°=10×0.5N=5N
A.10N。故A不符合题意。
B.5N。故B符合题意。
C.5N。故C不符合题意。
D.2.5N。故D不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,B是水平地面上AC的中点,可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动到C点停止。小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半。则小物块与AB段间的动摩擦因数和BC段间的动摩擦因数的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】从A到B,设小物块在A点的速度为v,AB之间的距离为l,对小物块有
从B到C,有
整理有
故选B。
8. 小滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端C点上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示,两图中最上端和最下端的滑块均为刚好运动到B、C两点时被拍摄到,A点为B、C间的一点。若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 摩擦力大小之比为1:1
B. 物体上滑时做减速运动,所以乙图对应上滑过程
C. 上滑和下滑过程中加速度大小之比为4:3
D. 图甲与图乙中滑块在A、B两点间运动时间之比为2:1
【答案】A
【解析】
【详解】A.令斜面倾角为,由于斜面对物体的支持力始终等于重力大小垂直于斜面的分力,根据
可知滑动摩擦力大小一定,即摩擦力大小之比为1:1,故A正确;
B.结合上述,在上滑对物体进行受力分析,则有
在下滑对物体进行受力分析,则有
可知
利用逆向思维,结合位移公式有
可知,物体上滑过程的时间小于物体下滑过程经历的时间,由于频闪时间间隔一定,可知,上滑过程留下的照片数目少一些,图甲中频闪留下的照片数目少,可知物体上滑时做减速运动,甲图对应上滑过程,对应时间为,故B错误;
C.令频闪周期为T,结合上述,根据图像可知
,
解得
结合上述解得
即上滑和下滑过程中加速度大小之比为4:1,故C错误;
D.利用逆向思维,滑块在A、B两点间运动,根据位移公式有
结合上述解得
即图甲与图乙中滑块在A、B两点间运动时间之比为1: 2,故D错误;
故选A。
二、本大题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 惯性定律告诉我们,物体速度大则惯性大
B. 胡克定律揭示:在弹性限度内,弹簧的弹力大小与其形变量成正比
C. 牛顿第三定律说明作用力和反作用力效果可以抵消
D. 伽利略通过“理想斜面实验”得到结论:力不是维持物体运动的原因
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质量是物体惯性大小的量度,惯性的大小与物体速度无关,故A错误;
B.根据胡克定律有
可知,在弹性限度内,弹簧的弹力大小与其形变量成正比,故B正确;
C.作用力与反作用力作用在不同物体上,他们的作用效果不能够抵消,故C错误;
D.为了反驳亚里士多德的观点,伽利略利用“理想斜面实验”, 将实验与逻辑推理结合,得到结论:力不是维持物体运动的原因,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳拉住,静止在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,以下说法正确的是( )
A. 甲图中BO杆对O点绳的支持力沿杆方向向外
B. 乙图中滑轮对绳的支持力与水平方向呈30°角指向右上方
C. 两图中O点绳受到杆给的支持力和AO段绳的拉力的合力一定不同
D. 甲图中AO段绳与OC段绳上的拉力大小始终是相等
【答案】AB
【解析】
【详解】A.甲图中,杆OB可绕B点自由转动,处于静止状态时,杆的弹力方向必定沿杆,即甲图中BO杆对O点绳的支持力沿杆方向向外,故A正确;
B.乙图中,AOC是同一根轻绳,弹力大小处处相等,且弹力大小等于重物的重力大小mg,对点O进行分析,滑轮对绳O点的支持力、AO绳拉力与OC绳拉力三个力平衡,由于AO绳拉力大小等于OC绳拉力,根据平衡条件可知,滑轮对绳O点的支持力方向必定沿AO绳与OC绳构成的夹角的角平分线向右上方,根据几何关系,乙图中滑轮对绳的支持力与水平方向呈30°角指向右上方,故B正确;
C.由于点O处于静止平衡状态,所受外力的合力为0,则两图中O点绳受到杆给的支持力和AO段绳的拉力的合力一定与OC段绳拉力大小相等,方向相反,而OC段绳拉力大小等于重物重力mg,为一个恒定值,可知,两图中O点绳受到杆给的支持力和AO段绳的拉力的合力一定相同,故C错误;
D.根据上述可知,甲图中BO杆对O点绳的支持力必定沿杆方向向外,结点O还受到AO段绳的拉力与OC段绳竖直向下的拉力,而OC段绳拉力大小等于重物重力mg,对结点O进行分析,根据平衡条件有
即甲图中AO段绳与OC段绳上的拉力大小始终不相等,故D错误。
故选AB。
11. 某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型,分离器出口与传送带有一定的高度差,鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是( )
A. “虾”从掉落到传送带后,可能沿着传送带向下做加速直线运动
B. “虾”在传送带上运动时,“虾”一定受到向下的滑动摩擦力
C. “鱼”从掉落到传送带后,先沿着传送带向下做减速直线运动
D. “鱼”从掉落到传送带后,立即沿着传送带向上做加速直线运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度,虾相对于传送带向下运动,虾受到沿斜面向上的滑动摩擦力,当虾所受重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力时,虾沿斜面向下做匀加速直线运动,故A正确;
B.根据上述,虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度,虾相对于传送带向下运动,虾受到沿斜面向上的滑动摩擦力,故B错误;
CD.由于鱼落在斜面时有沿着斜面向下的初速度,鱼相对于传送带向下运动,鱼受到沿斜面向上的滑动摩擦力,根据图中所示可知,鱼所受重力沿斜面的分力小于滑动摩擦力,则鱼沿斜面向下做匀减速直线运动,当速度减为0后,在沿斜面向上做匀加速直线运动,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 甲、乙两物体相距s,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为v0、加速度为a2的匀加速直线运动,则( )
A. 若a1=a2,则两物体一定相遇两次
B. 若a1>a2,则两物体一定相遇两次
C. 若a1>a2,则两物体可能相遇一次或不相遇
D. 若a1
【解析】
【详解】A.由于甲初速度为0,乙在后面做初速度为v0,若a1=a2,则乙的速度始终大于甲的速度,可知两物体一定相遇一次,且只相遇一次,故A错误;
D.由于甲初速度为0,乙在后面做初速度为v0,若a1
故选CD。
三、本大题共2小题,共14分。把答案填写在答题卡上对应的的横线上。
13. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。
(1)如果没有操作失误,图乙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的力的图示,则图乙中的F与F' 两力中,方向一定沿AO方向的是______(选填“ F ” 或 “ F' ”)。
(2)本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.极限法
(3)在同一对比实验的两次操作中,O点位置______(选填“ 可以 ” 或 “ 不可以 ”)变动。
【答案】 ①. ②. B ③. 不可以
【解析】
【详解】(1)[1]F是通过作图的方法得到合力的理论值,而F'是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同,测量出的合力,故方向一定沿AO方向的是F'。
(2)[2]本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
(3)[3]在同一对比实验的两次操作中,作用效果要相同,所以点位置不可以变动。
14. 某学习小组用如图装置探究小车加速度与力、质量的关系,采用控制变量法。
步骤一:保持小车质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,用打点周期为0.02s的打点计时器测得不同拉力下小车运动的加速度,分析加速度与拉力的定量关系。
步骤二:保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的质量,测得不同质量的小车对应的加速度,分析加速度与质量的定量关系。
(1)关于本实验,下列说法不正确的是______。
A.实验前需将小车轨道一端垫高,平衡摩擦力, 则小车所受拉力即为小车的合外力
B.需调节滑轮高度,使牵引小车的细线平行于木板
C.步骤二中由于小车质量的变化,则每次测量加速度时都需再次平衡摩擦力
D.若小车的质量远大于槽码的质量,则小车所受拉力可以近似等于槽码的重力
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,各计数点间均有四个点。由该纸带上标示的测量数据,可求得加速度大小a =______m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)通过步骤一的数据,做出小车加速度与拉力的关系图像如图,说明在小车质量一定时,其加速度与拉力成正比,若小车质量为m,则该图像的斜率为______(写含字母m的表达式);
(4)步骤二在分析处理数据时,该组同学间看法产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量m的图像,如图甲,然后由图像直接得出a与m成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量的倒数是否成正比,并作出小车加速度a与其质量的倒的图像,如图乙所示。你认为同学______(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
【答案】 ①. C ②. 1.10 ③. ④. 乙
【解析】
【详解】(1)[1]A.实验前需将小车轨道一端垫高,不挂槽码,平衡摩擦力,让滑轮右侧的细线与长木板平行,此时小车所受拉力即为小车的合外力,故A正确,不符合题意;
B.根据上述,实验中为了使细线拉力等于小车所受外力的合力需要,需调节滑轮高度,使牵引小车的细线平行于木板,故B正确,不符合题意;
C.平衡摩擦力时,令斜面的倾角为,小车重力沿斜面的分力与斜面的摩擦力平衡,则有
即有
可知,平衡摩擦力与小车质量无关,即步骤二中由于小车质量的变化,则每次测量加速度时不需要再次平衡摩擦力,故C错误,符合题意;
D.平衡摩擦力后,令槽码质量为,对槽码与小车整体分析有
对小车分析有
解得
可知,若小车的质量远大于槽码的质量,则小车所受拉力可以近似等于槽码的重力,故D正确,不符合题意。
故选C。
(2)[2]由于计数点间均有四个点,则相邻计数点之间的时间间隔为
根据逐差法,加速度为
(3)[3]根据牛顿第二定律有
则有
结合图像可知,该图像的斜率为
(4)[4]为了更加形象直观地描述加速度与小车质量的关系,实验数据处理时,作出的图像应为直线,由于合力一定时加速度与质量成反比,即与质量的倒数成正比,即应作出图像,可知同学乙的方案更加合理。
四、本大题共3小题,共38分。要求在答卷上写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示,姐妹两人在玩“眼疾手快”游戏,游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知棒长,支架挂好后,棒的上端到姐姐手的距离为。不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)姐姐的手恰好抓到某棒的上端,该棒下落的时间是多少;
(2)若某棒下端落地前内,通过的距离为,支架顶部到地面的距离是多少。
【答案】(1)0.5s;(2)2.0m
【解析】
【详解】(1)根据
可得
(2)棒自由下落过程用时,则
棒的下端到地面的距离
支架顶部到地面的距离是
16. 如图所示,光滑固定斜面倾角为30°,轻绳一端通过两个滑轮与A相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为m,连接A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,A、B恰保持静止。
(1)在上图中画出物块A的受力分析图;
(2)求物块B的质量。
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】
【详解】(1)依题意,对物块的受力分析图如图所示
(2)根据共点力平衡条件,对A有
对B受力分析如图所示,根据平衡条件有
解得物块B质量
17. 某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4 m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10 m/s2。求:
(1)上滑过程中的加速度的大小a1;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块回到出发点时的速度大小v。
【答案】(1)8 m/s2;(2)0.35;(3)2 m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题图乙可知,木块经0.5s滑至最高点,上滑过程中加速度的大小
(2)滑过程中,根据牛顿第二定律有
代入数据得
(3)下滑的距离等于上滑的距离
x= m=1m
下滑过程中,由牛顿第二定律
解得
根据速度位移公式有
联立解得下滑至出发点的速度大小绵阳南山中学实验学校高2023级高一(上)12月月考
物理试题
完成时间:75分钟 满分100分
一、本大题共8小题,每小题4分,共32分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1. 在力学范围内,国际单位制规定了三个基本量,下列仪器所测的物理量不是基本量的是( )
A. B.
C. D.
2. 对如图所示的生活中各物理现象的分析,正确的是( )
A. 图甲:幼儿园的滑梯很陡,为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力,从而滑得更快
B. 图乙:放在水平桌面上的书本对桌面压力,是因为桌面发生形变而产生的
C. 图丙:橡胶轮胎有很深的纹路是为了减小和路面的接触面积,以减小摩擦
D. 图丁:高大的桥要造很长的引桥,是为了减小汽车重力沿斜面向下的分力,行驶更方便更安全
3. 一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,沿手臂的力最大的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,木箱放在传送装置的水平台阶上,在木箱随台阶向上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木箱受到的合外力不为零 B. 木箱受到的支持力大于重力
C. 台阶对木箱没有摩擦力作用 D. 台阶对木箱作用力方向斜向上
5. 质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图所示,a、b分别表示物体不受水平拉力作用和受到拉力作用的v—t图像,则下列说法正确的是( )
A. a、b图像的加速度大小之比为2:1
B. 0~4s内a、b图像的平均速度大小之比为15:6
C. a、b图像阶段物体运动方向相反
D. 拉力与摩擦力大小之比为4:3
6. 如图所示,一个重为10N的物块,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物块,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为( )
A. 10N B. 5N C. 5N D. 2.5N
7. 如图所示,B是水平地面上AC的中点,可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动到C点停止。小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半。则小物块与AB段间的动摩擦因数和BC段间的动摩擦因数的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
8. 小滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端C点上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示,两图中最上端和最下端的滑块均为刚好运动到B、C两点时被拍摄到,A点为B、C间的一点。若滑块与斜面间动摩擦因数处处相同,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 摩擦力大小之比为1:1
B. 物体上滑时做减速运动,所以乙图对应上滑过程
C. 上滑和下滑过程中加速度大小之比为4:3
D. 图甲与图乙中滑块在A、B两点间运动时间之比为2:1
二、本大题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。
9. 下列说法正确的是( )
A. 惯性定律告诉我们,物体速度大则惯性大
B. 胡克定律揭示:在弹性限度内,弹簧的弹力大小与其形变量成正比
C 牛顿第三定律说明作用力和反作用力效果可以抵消
D. 伽利略通过“理想斜面实验”得到结论:力不是维持物体运动的原因
10. 如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳拉住,静止在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,以下说法正确的是( )
A. 甲图中BO杆对O点绳的支持力沿杆方向向外
B. 乙图中滑轮对绳的支持力与水平方向呈30°角指向右上方
C. 两图中O点绳受到杆给的支持力和AO段绳的拉力的合力一定不同
D. 甲图中AO段绳与OC段绳上的拉力大小始终是相等
11. 某科学小组将“鱼虾分离装置”简化为如图所示模型,分离器出口与传送带有一定的高度差,鱼虾落在斜面时有沿着斜面向下的初速度。下列说法正确的是( )
A. “虾”从掉落到传送带后,可能沿着传送带向下做加速直线运动
B. “虾”在传送带上运动时,“虾”一定受到向下的滑动摩擦力
C. “鱼”从掉落到传送带后,先沿着传送带向下做减速直线运动
D. “鱼”从掉落到传送带后,立即沿着传送带向上做加速直线运动
12. 甲、乙两物体相距s,同时同向沿同一直线运动,甲在前面做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动,乙在后面做初速度为v0、加速度为a2的匀加速直线运动,则( )
A. 若a1=a2,则两物体一定相遇两次
B. 若a1>a2,则两物体一定相遇两次
C. 若a1>a2,则两物体可能相遇一次或不相遇
D 若a1
13. 某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,将橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳及绳套,用两个弹簧测力计通过细绳套互成角度的拉动橡皮条,将结点拉到O点,如图甲所示。
(1)如果没有操作失误,图乙中F'是用一个弹簧测力计拉细绳套时,在白纸上根据实验结果画出的力的图示,则图乙中的F与F' 两力中,方向一定沿AO方向的是______(选填“ F ” 或 “ F' ”)。
(2)本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.极限法
(3)在同一对比实验两次操作中,O点位置______(选填“ 可以 ” 或 “ 不可以 ”)变动。
14. 某学习小组用如图装置探究小车加速度与力、质量的关系,采用控制变量法。
步骤一:保持小车质量不变,通过改变槽码的个数改变小车所受的拉力,用打点周期为0.02s的打点计时器测得不同拉力下小车运动的加速度,分析加速度与拉力的定量关系。
步骤二:保持小车所受的拉力不变,通过在小车上增加重物改变小车的质量,测得不同质量的小车对应的加速度,分析加速度与质量的定量关系。
(1)关于本实验,下列说法不正确的是______。
A.实验前需将小车轨道一端垫高,平衡摩擦力, 则小车所受拉力即为小车的合外力
B.需调节滑轮高度,使牵引小车的细线平行于木板
C.步骤二中由于小车质量的变化,则每次测量加速度时都需再次平衡摩擦力
D.若小车的质量远大于槽码的质量,则小车所受拉力可以近似等于槽码的重力
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,各计数点间均有四个点。由该纸带上标示的测量数据,可求得加速度大小a =______m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)通过步骤一数据,做出小车加速度与拉力的关系图像如图,说明在小车质量一定时,其加速度与拉力成正比,若小车质量为m,则该图像的斜率为______(写含字母m的表达式);
(4)步骤二在分析处理数据时,该组同学间看法产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量m的图像,如图甲,然后由图像直接得出a与m成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量的倒数是否成正比,并作出小车加速度a与其质量的倒的图像,如图乙所示。你认为同学______(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
四、本大题共3小题,共38分。要求在答卷上写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图所示,姐妹两人在玩“眼疾手快”游戏,游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知棒长,支架挂好后,棒的上端到姐姐手的距离为。不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)姐姐的手恰好抓到某棒的上端,该棒下落的时间是多少;
(2)若某棒下端落地前内,通过的距离为,支架顶部到地面的距离是多少。
16. 如图所示,光滑固定斜面倾角为30°,轻绳一端通过两个滑轮与A相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。已知物块A的质量为m,连接A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,A、B恰保持静止。
(1)在上图中画出物块A的受力分析图;
(2)求物块B的质量。
17. 某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v0=4 m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10 m/s2。求:
(1)上滑过程中的加速度的大小a1;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)木块回到出发点时的速度大小v。
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