北京人大附中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·北京期中)下列物理量中,属于矢量的是( )
①位移 ②路程 ③速度 ④加速度 ⑤力 ⑥质量
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤⑥ D.③④⑤⑥
【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而路程、质量是只有大小没有方向的物理量,是标量,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】矢量具有大小和方向两个因素,路程和质量属于标量。
2.(2018高一上·北京期中)下列说法正确的是( )
A.运动的物体不可以作为参考系
B.只要是体积小的物体,都能看成质点
C.若物体的加速度减小,则速度也减小
D.运动物体的位移大小可能等于路程
【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A、参考系的选取是任意的,故运动的物体可以作为参考系,A不符合题意;
B、原子体积很小,但在研究原子内部结构时,不能看做质点,B不符合题意;
C、若物体的加速度减小,则速度变化变慢了,并不能说明速度减小,C不符合题意;
D、若位移大小等于路程,则这段时间内物体作单向直线运动,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】任何物体都可以作为参考系;物体能否作为质点主要看所研究的问题;加速度的大小和速度大小无关。
3.(2018高一上·安阳月考)北京时间2011年12月2日5时07分,中国在西昌卫星发射中心用”长征三号甲”运载火箭将第十颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时任务,定位精度10m,测速精度零点0.2m/s,以下说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
【答案】A
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【分析】位移是位置的变化,时刻指的是某一瞬间,时间是两时刻的间隔,在运动过程中,时刻与物体所处的位置相对应;而时间间隔与物体运动的路程或位移相对应.速度的大小叫速率。
北斗卫星导航系统免费提供定位、测速和授时服务,定位是指提供被测物体的位置;授时是指提供报时的时刻;测速是指提供运动物体的速率。
故选A
【点评】稍难。注意掌握位置与位移、时间与时刻、速度与速率的区别。
4.(2019高一下·易门月考)我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光.在110m栏的决赛中,终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是 ,得到照片后测得照片中刘翔的身高为h,胸部模糊部分的宽度为L,已知刘翔的身高为H.由以上数据可以知道刘翔的( )
A.110m栏的成绩 B.冲刺到终点时的速度的大小
C.110m内的平均速度大小 D.110栏比赛过程中加速度的大小
【答案】B
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】根据比例关系,运动员冲刺时t秒内的位移 ,故冲线速度为 ,A不符合题意B符合题意;
因为不知道110m跨栏整个过程中的总时间,所以无法求解过程中的平均速度,C不符合题意;
根据体给条件无法求出加速度,D不符合题意
故答案为:B
【分析】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;
5.(2018高一上·北京期中)关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.任何物体的重心都在它的几何中心上
B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
C.摩擦力的大小与弹力大小成正比
D.相互接触的物体间不一定有弹力
【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何重心,A不符合题意;
B.弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与弹力的大小没有关系。B不符合题意;
C.动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系.C不符合题意;
D.弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所以相互接触的物体之间不一定有弹力。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体的重心不一定在几何中心上;弹簧的劲度系数和弹力大小无关;静摩擦力大小和弹力大小无关。
6.(2018高一上·北京期中)如图所示,小孩从滑梯上滑下,忽略空气阻力,小孩在匀速下滑时,关于小孩的受力,下列说法正确的是( )
A.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力
B.受竖直向重力、沿斜面向下的下滑力、垂直斜面向上的支持力
C.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向上的摩擦力
D.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向下的下滑力、沿斜面向上的摩擦力
【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】小孩从滑梯上滑下,必定受到重力和支持力。小孩做匀速直线运动,受力平衡,小孩还受到滑动摩擦力,否则合力不为零。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用下滑时小孩的平衡条件可以判别小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用。
7.(2018高一上·北京期中)现在的物理学中加速度的定义式为a= ,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为A= ,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。则下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变
B.若A不变,则物体在位移中点处的速度比 大
C.若a 不变,则物体在中间时刻的速度比 大
D.若a>0且保持不变,则A逐渐变小
【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】若A不变,有两种情况一是:A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,所以平均速度来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由 可知,a越来越大;第二种情况A<0,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越多,可知a越来越小,A不符合题意.
因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为 ,速度变化量为 ,所以此位置的速度为 ,B不符合题意;
匀变速直线运动中间时刻速度为 ,C不符合题意,
若a>0且保持不变,相等位移内速度变化减小,A逐渐变小。
故答案为:D.
【分析】当A不变时,相同位移对应的速度变化量增加或减小所以运动的时间变化所以加速度变化;利用A值的定义可以判别中间位置的速度大小;匀变速中间时刻的速度为初末速度之和的一半;如a保持不变;相同速度变化量所对应的位移会越来越小。
8.(2018高一上·北京期中)一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态。现在撤去其中的两个力,这两个力的大小分别是25N和30N,其余6个力保持不变,则该物体所受合力大小可能是( )
A.40N B.20N C.4N D.0
【答案】C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】对于F1、F2的合力的大小存在 的规律可知20牛顿和25牛顿两个力的合力应满足 。根据物体的平衡条件,其余4个力的合力应与F等大反向,所以其余4个力的合力也应满足 。显然,只有C符合题意,
故答案为:C
【分析】利用两力的合力范围可以判别其他力的合力范围大小。
二、多选题
9.(2018高一上·北京期中)下列各组共点的三个力作用在物体上,可能使物体处于平衡状态的( )
A.3N、4N、8N B.3N、5N、1N C.7N、9N、18N D.4N、7N、8N
【答案】A,D
【知识点】力的合成
【解析】【解答】要使三力的合力为零,应保证任意两力之和可以大于等于第三力,任意两力之差小于等于第三力.AD满足,BC不满足,
故答案为:AD,
【分析】利用三力平衡的条件可以判别三力是否能够维持平衡。
10.(2018高一上·凤台月考)在如图所示的位移﹣时间(x﹣t)图象和速度﹣时间(v﹣t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.丙、丁两车在t2时刻相遇
D.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等
【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图象可知:乙做匀速直线运动,甲做速度越来越小的变速直线运动,A不符合题意;
B.在t1时刻甲乙两车的位移相等,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,B符合题意;
C.由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻面积差最大,所以相距最远,C不符合题意;
D.0~t1时间内,甲、乙两车的位移相等,时间又相等,平均速度等于位移除以时间,所以甲、乙两车的平均速度相等,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】由于都是位移时间图像所以甲乙两车做直线运动;利用初末位置结合运动方向可以判别两车的路程相同;丙丁的交点只是代表共速,利用甲乙两车的位移除以时间可以判别平均速度相同。
11.(2017高一上·和平期末)如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,若工人增加悬绳的长度缓慢下移,则( )
A.F1逐渐变小 B.F2逐渐变小
C.F1与F2的合力变小 D.G与F1的合力变小
【答案】A,B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用;动态平衡分析
【解析】【解答】解:工人受到重力、支持力和拉力,如图:
根据共点力平衡条件,有:F1= ,F2=mgtanα;
AB、当工人下移时,细绳与竖直方向的夹角α变小,故F1变小,F2变小,AB正确;
C、F1与F2的合力与重力平衡,保持不变不变;故C错误;
D、重力G与F1的合力与F2等大反向,所以变小,D正确.
故选:ABD.
【分析】工人受力平衡,当工人下移时,细绳与竖直方向的夹角变小,根据平衡条件得出拉力F1与支持力F2的表达式进行讨论;根据共点力的平衡条件判断C和D选项.
12.(2018高一上·北京期中)某小物体以v0=40 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,为t=0,则下列说法正确的是( )
A.物体在t=4s时处于静止状态
B.前3s内物体的位移大小为75m
C.前5s内物体的路程为85m
D.前7s内物体的速度变化量的大小为10m/s
【答案】B,C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A. t=4s的时候,物体速度正好为零,但是物体合外力为重力,非平衡态。所以物体并不是处于静止状态。A不符合题意。
B.根据 得: ,B符合题意;
C.物体上升阶段运动的时间为4s,位移为 ,下降1s的位移为 ,所以5s内物体的路程为 ,所以C符合题意‘
D.前7s物体的速度变化量 ,方向向下。所以D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】利用速度公式可以判别物体在t=4s时到达最高点,不是处于静止;利用位移公式可以求出位移的大小;利用速度公式可以求出速度的变化量。
13.(2018高一上·湛江月考)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则:( )
A.若F一定,θ大时N大 B.若F一定,θ小时N大
C.若θ一定,F大时N大 D.若θ一定,F小时N大
【答案】B,C
【知识点】力的分解
【解析】【解答】选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,力F的分解如图:
则: ,所以: ,由公式可知,当F一定,θ小时FN大;当θ一定,F大时FN大。A、D不符合题意,B、C符合题意。
故答案为:BC。
【分析】利用力的分解结合平衡方程可以求出推力的大小。
14.(2018高一上·北京期中)同学们利用下图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,根据乙同学捏住的位置的刻度读数,就能估测其反应时间,g取10m/s2。关于这个估测方法,下列说法正确的是( )
A.乙同学捏住的位置的刻度读数越大,说明反应时间越长
B.若乙同学的反应时间在0—0.4s之间,则所用直尺的长度至少为80cm
C.若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间的刻度线,则时间刻度线在直尺上的分布是均匀的
D.若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间刻度线,则时间刻度线在直尺上的分布是不均匀的
【答案】A,B,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.直尺下降的时间即为自由落体运动的时间,根据 。可得:刻度读数越大,即位移越大,时间越长,反应时间越长。A符合题意;
B.若反应时间在0—0.4s之间,则所用直尺的至少长度即为自由落体运动下降0.4s的位移大小,根据 ,所以B符合题意;
CD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据匀加速直线运动的规律可知,在相等时间间隔通过的位移是不断增加的,所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的.所以C不符合题意,D符合题意;
故答案为:ABD.
【分析】利用自由落体的位移公式可以判别下落高度越大反应时间越长;利用运动时间可以求出下落的高度;利用时间和高度的关系可以判别刻度尺的刻度是否均匀。
三、实验题
15.(2018高一上·北京期中)实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一小组的同学使小车做匀加速直线运动,并从所打几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图7所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点还有四个打印点没有画出。
(1)实验中,除打点计时器(含纸带,复写纸)小车,平板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必需使用的有_____________。(不定项选择)
A.电压合适的50Hz的交流电源
B.电压可以调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)从纸带可以看出,该做匀加速直线运动的小车的运动方向为图7中的__________。
A.从左向右 B.从右向左
(3)利用纸带旁边的刻度尺读出数据D点的位置为xD cm。
(4)并计算出:(计算结果保留2位有效数字)
①打纸带上D点时小车运动的速度大小vD= m/s;
②小车运动过程中的加速度大小为a= m/s2。
【答案】(1)A;C
(2)B
(3)5.5
(4)0.23;0.50
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的器材中,必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据,故答案为:AC;(2)从纸带可以看出,位移越来越大,所以该做匀加速直线运动的小车的运动方向为从右向左,B符合题意。(3)根据刻度尺的读法读出 (4)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,有:
由题意可知:x1=1.00cm,x2=1.50cm,x3=2.00cm,x4=2.5cm
由此 ,T=0.1s,根据匀变速直线运动推论 ,可得:
故代入数据解得: .
【分析】(1)打点计时器需要使用交流电源;纸带处理需要使用刻度尺;
(2)利用间隔的位移变化可以判别小车的运动方向;
(3)利用刻度尺可以读出D点的位置刻度;
(4)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出加速度的大小。
16.(2018高一上·北京期中)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,设计了如下图所示的 实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺放置在弹黄—侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10g。实验数据见下表。(g取10N/kg)
钩码质量m/g 0 10 20 30 40 50
弹簧总长度l/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50
弹力大小F/N 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量
C.在安装刻度尺时,必须使刻皮尺保持竖直状态
D.在测量弹簧原长时,应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度
(2)根据上逆实验数据,在图9所不的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图象 ,并求出该弹簧的劲度系数k= N/m。
(3)如果实验时将指针固定在图8中P点上方的Q处,测出弹簧的劲度系数与弹簧的劲度系数的真实值相比,可能 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(4)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中, 使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是_________。
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
【答案】(1)A;B;C
(2);20
(3)偏大
(4)A;C
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1) 悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数;应在弹簧的弹性限度范围内进行测量;在安装刻度尺时,必须使刻皮尺保持竖直状态;在测量弹簧原长时,不管是水平测量还是竖直测量都不会影响挂上钩码以后弹簧的形变量 ,所以选择ABC。(2)根据数据描点连线,就能得到图线,图线的斜率即为劲度系数,解得 。(3)如果将指针固定在P点的上方Q处,由于选用的弹簧变短,则弹簧的劲度系数变大所以结果偏大.(4)A、在图中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,B的原长大于a的原长,A符合题意;
BC、斜率代表劲度系数,A的劲度系数大于b的劲度系数,B不符合题意,C符合题意;
D、弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】(1)在测量原长的时候可以保持弹簧竖直时进行测量,避免弹簧本身重力对实验的影响;
(2)利用数据在图像中进行描点连线;利用斜率可以求出劲度系数的大小;
(3)由于弹簧长度变短时会致使劲度系数变大;
(4)利用截距和斜率可以判别原长和劲度系数的大小。
四、解答题
17.(2018高一上·北京期中)一辆以v0=90km/h的速度做匀速运动的汽车,司机发现前方的障碍物后立即刹车,刹车过程可看成匀减速运动,加速度大小为2.5m/s2,从刹车开始计时,
(1)求t=4s时的速度大小;
(2)经过多长时间汽车的位移大小为120m
(3)求前15s内汽车的位移大小。
【答案】(1)解:v0=25m/s,当t=4s时,vt= v0+at=15m/s
(2)解:由 ,当x=120m时,解得t=8s或12s(舍)
(3)解:设刹车时间为t0,0= v0-at0,解得t0=10s<15s
故15s时车已停下,故前15s内的位移为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)利用速度公式可以求出速度的大小;
(2)利用位移公式可以求出运动的时间;
(3)利用速度公式结合速度位移公式可以求出运动的位移大小。
18.(2018高一上·北京期中)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一位运动员从悬停于高空h=600m的直升机上,由静止开始竖直跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞。以竖直向下为正方向,其速度与时间的关系如图所示,已知运动员前2s内做匀加速直线运动,2至14s做非匀变速直线运动,14s之后匀速。试根据图象,求:
(1)前2s运动员的加速度;
(2)估算前14s内运动员下落的高度;
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间(结果保留2位有效数字).
【答案】(1)解: , 方向竖直向下
(2)解:v-t图中图像与横轴围成的面积为位移,前14s对应的总格数为39格,每格对应的位移为4m,故前14s的总位移为x=4m/格×39格=156m
(3)解:14s后匀速下落至地面的时间为t,则
故t总=88s
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)利用斜率可以求出加速度的大小,利用速度变化可以判别加速度的方向;
(2)利用面积的大小可以求出位移的大小;
(3)利用匀速运动的位移公式可以求出下落的总时间。
19.(2018高一上·北京期中)小明同学用如图所示的方法,测量木质滑块与金属板间的动摩擦因数,将滑块放置在固定的水平金属板上,用弹簧测力计拉动滑块,记录弹簧测力计的读数,再结合事先测出的滑块的总重力,即可算出两者之间的动摩擦因数μ。
(1)下表为物理教科书中给出的几种材料间的动摩擦因数,请结合表中的数据,解释为何在雨天,汽车刹车时更容易打滑?并说明动摩擦因数与哪些因素有关。
(2)在某次实验中,木质滑块总重力为G=3.92N,小明用弹簧测力计匀速拉动滑块, 此时弹簧测力计的读数如图所示,请你算出木质滑块与金属板间的动摩擦因数μ的大小(结果保留2位有效数字)。
(3)第(2)问中的结果与小明同学经多次测量取平均值得到的结果基本一致,试将该结果与图13中的对应数据进行比较,并在此基础上指出小明的测量方法存在的不足。
【答案】(1)解:雨天路面与轮胎间的动摩擦因数减小,故更容易打滑;根据表格可知,不同材料之间的动摩擦因数不同;相同材料间,粗糙程度不同,动摩擦因数也不同,说明动摩擦因数与材料、粗糙程度等因素有关。
(2)解:由图可知,弹簧测力计读数为F=1.0N 由于滑块运动,故所受的滑动摩擦力 滑块与金属板间的弹力N=G=3.92N,由 可得
(3)解:与表格中对应数据比较,测量结果偏大。实验中拉动滑块时,不容易控制滑块做匀速直线运动,滑块可能做加速直线运动,此时拉力大于滑动摩擦力,使滑动摩擦力的测量值偏大,导致动摩擦因数测量结果偏大
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【分析】(1)由于动摩擦因数小,所以雨天容易打滑;利用表格可以判别动摩擦因数和材料以及粗糙程度有关;
(2)利用平衡结合摩擦力公式可以求出动摩擦因数的大小;
(3)由于实验很难让滑块保持匀速直线运动所以很容易使摩擦力的测量值偏大。
20.(2018高一上·北京期中)如图,甲、乙两名运动员在训练2×100m接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为2m/s2的匀加速运动,且经加速后都能达到并保持vm=8m/的速度跑完全程。已知接力区的长度为L=18m,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒动作不影响运动员的速度大小。
(1)在某次练习中,甲以vm=8m/s的速度跑到接力区前端s0=12m处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离;
(2)为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完2×100m全程的最好成绩(从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间)是多少?
(3)若接力区的长度只有L′=9m,则他们的最好成绩又是多少?甲应在距离接力区前端多远是对已发出起跑口令?
【答案】(1)解:设乙起跑后经t时间被追上,则
解得t=2s(6s舍)
故x=
(2)解:乙从起跑到加速至最大速度时间为t0,则
这段时间内乙的位移 ,
故乙起跑时,与甲的距离为
这种情况之下,接力棒随甲运动员从静止开始加速至最大速度vm后,保持vm做匀速运动,直至到达终点,加速过程时间为t0=4s,设匀速运动过程时间为t1,则
其中s为2×100m赛跑的总位移,即s=200m。
故t总=t0+t1=27s
(3)解:由于L’
接棒后,乙继续加速至最大速度,设接棒后乙加速的时间为t2,则
全程的时间除了甲的加速时间t0、乙接到棒后加速运动的时间t2外,接力棒均在做匀速运动,设接力棒匀速运动的总时间为t3,则
故t’总= t0+ t2+ t3=27.125s
乙起跑时,与甲的距离为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)利用位移公式结合距离关系可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出位移的大小;
(2)利用速度相同可以求出运动的时间;再结合运动的时间可以求出两者之间的距离;利用位移公式可以求出总的运动时间;
(3)利用位移公式可以求出在接力区的最大速度;再利用速度公式可以求出加速到最大速度的时间;再利用匀速运动的位移公式可以求出剩下的运动时间;利用位移公式可以求出相距的距离。
北京人大附中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·北京期中)下列物理量中,属于矢量的是( )
①位移 ②路程 ③速度 ④加速度 ⑤力 ⑥质量
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤⑥ D.③④⑤⑥
2.(2018高一上·北京期中)下列说法正确的是( )
A.运动的物体不可以作为参考系
B.只要是体积小的物体,都能看成质点
C.若物体的加速度减小,则速度也减小
D.运动物体的位移大小可能等于路程
3.(2018高一上·安阳月考)北京时间2011年12月2日5时07分,中国在西昌卫星发射中心用”长征三号甲”运载火箭将第十颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道.北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时任务,定位精度10m,测速精度零点0.2m/s,以下说法不正确的是( )
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
4.(2019高一下·易门月考)我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光.在110m栏的决赛中,终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是 ,得到照片后测得照片中刘翔的身高为h,胸部模糊部分的宽度为L,已知刘翔的身高为H.由以上数据可以知道刘翔的( )
A.110m栏的成绩 B.冲刺到终点时的速度的大小
C.110m内的平均速度大小 D.110栏比赛过程中加速度的大小
5.(2018高一上·北京期中)关于重力、弹力和摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.任何物体的重心都在它的几何中心上
B.弹簧不受力时,它的劲度系数为零
C.摩擦力的大小与弹力大小成正比
D.相互接触的物体间不一定有弹力
6.(2018高一上·北京期中)如图所示,小孩从滑梯上滑下,忽略空气阻力,小孩在匀速下滑时,关于小孩的受力,下列说法正确的是( )
A.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力
B.受竖直向重力、沿斜面向下的下滑力、垂直斜面向上的支持力
C.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向上的摩擦力
D.受竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向下的下滑力、沿斜面向上的摩擦力
7.(2018高一上·北京期中)现在的物理学中加速度的定义式为a= ,而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为A= ,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动。则下列说法正确的是( )
A.若A不变,则a也不变
B.若A不变,则物体在位移中点处的速度比 大
C.若a 不变,则物体在中间时刻的速度比 大
D.若a>0且保持不变,则A逐渐变小
8.(2018高一上·北京期中)一个物体在8个共点力的作用下处于静止状态。现在撤去其中的两个力,这两个力的大小分别是25N和30N,其余6个力保持不变,则该物体所受合力大小可能是( )
A.40N B.20N C.4N D.0
二、多选题
9.(2018高一上·北京期中)下列各组共点的三个力作用在物体上,可能使物体处于平衡状态的( )
A.3N、4N、8N B.3N、5N、1N C.7N、9N、18N D.4N、7N、8N
10.(2018高一上·凤台月考)在如图所示的位移﹣时间(x﹣t)图象和速度﹣时间(v﹣t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做曲线运动,乙车做直线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程
C.丙、丁两车在t2时刻相遇
D.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等
11.(2017高一上·和平期末)如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,若工人增加悬绳的长度缓慢下移,则( )
A.F1逐渐变小 B.F2逐渐变小
C.F1与F2的合力变小 D.G与F1的合力变小
12.(2018高一上·北京期中)某小物体以v0=40 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,为t=0,则下列说法正确的是( )
A.物体在t=4s时处于静止状态
B.前3s内物体的位移大小为75m
C.前5s内物体的路程为85m
D.前7s内物体的速度变化量的大小为10m/s
13.(2018高一上·湛江月考)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺庙倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之,曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力N,则:( )
A.若F一定,θ大时N大 B.若F一定,θ小时N大
C.若θ一定,F大时N大 D.若θ一定,F小时N大
14.(2018高一上·北京期中)同学们利用下图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,根据乙同学捏住的位置的刻度读数,就能估测其反应时间,g取10m/s2。关于这个估测方法,下列说法正确的是( )
A.乙同学捏住的位置的刻度读数越大,说明反应时间越长
B.若乙同学的反应时间在0—0.4s之间,则所用直尺的长度至少为80cm
C.若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间的刻度线,则时间刻度线在直尺上的分布是均匀的
D.若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间刻度线,则时间刻度线在直尺上的分布是不均匀的
三、实验题
15.(2018高一上·北京期中)实验课上同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律。其中一小组的同学使小车做匀加速直线运动,并从所打几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图7所示。图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点,在纸带上选定的相邻两个计数点还有四个打印点没有画出。
(1)实验中,除打点计时器(含纸带,复写纸)小车,平板、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必需使用的有_____________。(不定项选择)
A.电压合适的50Hz的交流电源
B.电压可以调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)从纸带可以看出,该做匀加速直线运动的小车的运动方向为图7中的__________。
A.从左向右 B.从右向左
(3)利用纸带旁边的刻度尺读出数据D点的位置为xD cm。
(4)并计算出:(计算结果保留2位有效数字)
①打纸带上D点时小车运动的速度大小vD= m/s;
②小车运动过程中的加速度大小为a= m/s2。
16.(2018高一上·北京期中)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,设计了如下图所示的 实验装置,将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺放置在弹黄—侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后在弹簧下端依次挂1、2、3、4、5个钩码,测出弹簧相应的总长度。每只钩码的质量都是10g。实验数据见下表。(g取10N/kg)
钩码质量m/g 0 10 20 30 40 50
弹簧总长度l/cm 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50
弹力大小F/N 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________。
A.悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数
B.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量
C.在安装刻度尺时,必须使刻皮尺保持竖直状态
D.在测量弹簧原长时,应将弹簧平放在水平桌面上,使其自然伸长,并测出其长度
(2)根据上逆实验数据,在图9所不的坐标纸上,作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度l之间的关系图象 ,并求出该弹簧的劲度系数k= N/m。
(3)如果实验时将指针固定在图8中P点上方的Q处,测出弹簧的劲度系数与弹簧的劲度系数的真实值相比,可能 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
(4)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中, 使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是_________。
A.a的原长比b的短
B.a的劲度系数比b的小
C.a的劲度系数比b的大
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
四、解答题
17.(2018高一上·北京期中)一辆以v0=90km/h的速度做匀速运动的汽车,司机发现前方的障碍物后立即刹车,刹车过程可看成匀减速运动,加速度大小为2.5m/s2,从刹车开始计时,
(1)求t=4s时的速度大小;
(2)经过多长时间汽车的位移大小为120m
(3)求前15s内汽车的位移大小。
18.(2018高一上·北京期中)跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一位运动员从悬停于高空h=600m的直升机上,由静止开始竖直跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞。以竖直向下为正方向,其速度与时间的关系如图所示,已知运动员前2s内做匀加速直线运动,2至14s做非匀变速直线运动,14s之后匀速。试根据图象,求:
(1)前2s运动员的加速度;
(2)估算前14s内运动员下落的高度;
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间(结果保留2位有效数字).
19.(2018高一上·北京期中)小明同学用如图所示的方法,测量木质滑块与金属板间的动摩擦因数,将滑块放置在固定的水平金属板上,用弹簧测力计拉动滑块,记录弹簧测力计的读数,再结合事先测出的滑块的总重力,即可算出两者之间的动摩擦因数μ。
(1)下表为物理教科书中给出的几种材料间的动摩擦因数,请结合表中的数据,解释为何在雨天,汽车刹车时更容易打滑?并说明动摩擦因数与哪些因素有关。
(2)在某次实验中,木质滑块总重力为G=3.92N,小明用弹簧测力计匀速拉动滑块, 此时弹簧测力计的读数如图所示,请你算出木质滑块与金属板间的动摩擦因数μ的大小(结果保留2位有效数字)。
(3)第(2)问中的结果与小明同学经多次测量取平均值得到的结果基本一致,试将该结果与图13中的对应数据进行比较,并在此基础上指出小明的测量方法存在的不足。
20.(2018高一上·北京期中)如图,甲、乙两名运动员在训练2×100m接力赛跑。已知甲、乙两运动员的起跑过程可看成加速度大小为2m/s2的匀加速运动,且经加速后都能达到并保持vm=8m/的速度跑完全程。已知接力区的长度为L=18m,乙在接力区前端听到口令时起跑,在甲乙相遇时完成交接棒,假设接棒动作不影响运动员的速度大小。
(1)在某次练习中,甲以vm=8m/s的速度跑到接力区前端s0=12m处时,向乙发出起跑口令,求此次练习中交接棒处离接力区前端的距离;
(2)为了取得最好成绩,需要乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,则甲应在距离接力区前端多远时对乙发出起跑口令?他们跑完2×100m全程的最好成绩(从甲起跑开始,至乙到达终点的总时间)是多少?
(3)若接力区的长度只有L′=9m,则他们的最好成绩又是多少?甲应在距离接力区前端多远是对已发出起跑口令?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而路程、质量是只有大小没有方向的物理量,是标量,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】矢量具有大小和方向两个因素,路程和质量属于标量。
2.【答案】D
【知识点】质点;位移与路程;参考系与坐标系
【解析】【解答】A、参考系的选取是任意的,故运动的物体可以作为参考系,A不符合题意;
B、原子体积很小,但在研究原子内部结构时,不能看做质点,B不符合题意;
C、若物体的加速度减小,则速度变化变慢了,并不能说明速度减小,C不符合题意;
D、若位移大小等于路程,则这段时间内物体作单向直线运动,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】任何物体都可以作为参考系;物体能否作为质点主要看所研究的问题;加速度的大小和速度大小无关。
3.【答案】A
【知识点】时间与时刻;位移与路程
【解析】【分析】位移是位置的变化,时刻指的是某一瞬间,时间是两时刻的间隔,在运动过程中,时刻与物体所处的位置相对应;而时间间隔与物体运动的路程或位移相对应.速度的大小叫速率。
北斗卫星导航系统免费提供定位、测速和授时服务,定位是指提供被测物体的位置;授时是指提供报时的时刻;测速是指提供运动物体的速率。
故选A
【点评】稍难。注意掌握位置与位移、时间与时刻、速度与速率的区别。
4.【答案】B
【知识点】速度与速率;平均速度
【解析】【解答】根据比例关系,运动员冲刺时t秒内的位移 ,故冲线速度为 ,A不符合题意B符合题意;
因为不知道110m跨栏整个过程中的总时间,所以无法求解过程中的平均速度,C不符合题意;
根据体给条件无法求出加速度,D不符合题意
故答案为:B
【分析】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;
5.【答案】D
【知识点】重力与重心;形变与弹力;滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】A.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何重心,A不符合题意;
B.弹簧的劲度系数与弹簧的本身性质有关,与弹力的大小没有关系。B不符合题意;
C.动摩擦因数一定时,滑动摩擦力与正压力成正比,而静摩擦力不存在这个关系.C不符合题意;
D.弹力的产生条件是二者之间相互接触,并且有弹性形变,二者缺一不可,所以相互接触的物体之间不一定有弹力。D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体的重心不一定在几何中心上;弹簧的劲度系数和弹力大小无关;静摩擦力大小和弹力大小无关。
6.【答案】C
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】小孩从滑梯上滑下,必定受到重力和支持力。小孩做匀速直线运动,受力平衡,小孩还受到滑动摩擦力,否则合力不为零。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用下滑时小孩的平衡条件可以判别小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用。
7.【答案】D
【知识点】加速度
【解析】【解答】若A不变,有两种情况一是:A>0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,所以平均速度来越大,所以相等位移内用的时间越来越少,由 可知,a越来越大;第二种情况A<0,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越多,可知a越来越小,A不符合题意.
因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为 ,速度变化量为 ,所以此位置的速度为 ,B不符合题意;
匀变速直线运动中间时刻速度为 ,C不符合题意,
若a>0且保持不变,相等位移内速度变化减小,A逐渐变小。
故答案为:D.
【分析】当A不变时,相同位移对应的速度变化量增加或减小所以运动的时间变化所以加速度变化;利用A值的定义可以判别中间位置的速度大小;匀变速中间时刻的速度为初末速度之和的一半;如a保持不变;相同速度变化量所对应的位移会越来越小。
8.【答案】C
【知识点】力的合成
【解析】【解答】对于F1、F2的合力的大小存在 的规律可知20牛顿和25牛顿两个力的合力应满足 。根据物体的平衡条件,其余4个力的合力应与F等大反向,所以其余4个力的合力也应满足 。显然,只有C符合题意,
故答案为:C
【分析】利用两力的合力范围可以判别其他力的合力范围大小。
9.【答案】A,D
【知识点】力的合成
【解析】【解答】要使三力的合力为零,应保证任意两力之和可以大于等于第三力,任意两力之差小于等于第三力.AD满足,BC不满足,
故答案为:AD,
【分析】利用三力平衡的条件可以判别三力是否能够维持平衡。
10.【答案】B,D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.由图象可知:乙做匀速直线运动,甲做速度越来越小的变速直线运动,A不符合题意;
B.在t1时刻甲乙两车的位移相等,又都是单向直线运动,所以两车路程相等,B符合题意;
C.由图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻面积差最大,所以相距最远,C不符合题意;
D.0~t1时间内,甲、乙两车的位移相等,时间又相等,平均速度等于位移除以时间,所以甲、乙两车的平均速度相等,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】由于都是位移时间图像所以甲乙两车做直线运动;利用初末位置结合运动方向可以判别两车的路程相同;丙丁的交点只是代表共速,利用甲乙两车的位移除以时间可以判别平均速度相同。
11.【答案】A,B,D
【知识点】共点力平衡条件的应用;动态平衡分析
【解析】【解答】解:工人受到重力、支持力和拉力,如图:
根据共点力平衡条件,有:F1= ,F2=mgtanα;
AB、当工人下移时,细绳与竖直方向的夹角α变小,故F1变小,F2变小,AB正确;
C、F1与F2的合力与重力平衡,保持不变不变;故C错误;
D、重力G与F1的合力与F2等大反向,所以变小,D正确.
故选:ABD.
【分析】工人受力平衡,当工人下移时,细绳与竖直方向的夹角变小,根据平衡条件得出拉力F1与支持力F2的表达式进行讨论;根据共点力的平衡条件判断C和D选项.
12.【答案】B,C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A. t=4s的时候,物体速度正好为零,但是物体合外力为重力,非平衡态。所以物体并不是处于静止状态。A不符合题意。
B.根据 得: ,B符合题意;
C.物体上升阶段运动的时间为4s,位移为 ,下降1s的位移为 ,所以5s内物体的路程为 ,所以C符合题意‘
D.前7s物体的速度变化量 ,方向向下。所以D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】利用速度公式可以判别物体在t=4s时到达最高点,不是处于静止;利用位移公式可以求出位移的大小;利用速度公式可以求出速度的变化量。
13.【答案】B,C
【知识点】力的分解
【解析】【解答】选木楔为研究对象,木楔受到的力有:水平向左的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力,由于木楔处于平衡状态,所以侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的分力是相等的,力F的分解如图:
则: ,所以: ,由公式可知,当F一定,θ小时FN大;当θ一定,F大时FN大。A、D不符合题意,B、C符合题意。
故答案为:BC。
【分析】利用力的分解结合平衡方程可以求出推力的大小。
14.【答案】A,B,D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.直尺下降的时间即为自由落体运动的时间,根据 。可得:刻度读数越大,即位移越大,时间越长,反应时间越长。A符合题意;
B.若反应时间在0—0.4s之间,则所用直尺的至少长度即为自由落体运动下降0.4s的位移大小,根据 ,所以B符合题意;
CD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据匀加速直线运动的规律可知,在相等时间间隔通过的位移是不断增加的,所以每个时间间隔在直尺上对应的长度是不相等的.所以C不符合题意,D符合题意;
故答案为:ABD.
【分析】利用自由落体的位移公式可以判别下落高度越大反应时间越长;利用运动时间可以求出下落的高度;利用时间和高度的关系可以判别刻度尺的刻度是否均匀。
15.【答案】(1)A;C
(2)B
(3)5.5
(4)0.23;0.50
【知识点】用打点计时器测速度
【解析】【解答】(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列的器材中,必须使用的有电压合适的50Hz交流电源给打点计时器供电,需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据,故答案为:AC;(2)从纸带可以看出,位移越来越大,所以该做匀加速直线运动的小车的运动方向为从右向左,B符合题意。(3)根据刻度尺的读法读出 (4)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,有:
由题意可知:x1=1.00cm,x2=1.50cm,x3=2.00cm,x4=2.5cm
由此 ,T=0.1s,根据匀变速直线运动推论 ,可得:
故代入数据解得: .
【分析】(1)打点计时器需要使用交流电源;纸带处理需要使用刻度尺;
(2)利用间隔的位移变化可以判别小车的运动方向;
(3)利用刻度尺可以读出D点的位置刻度;
(4)利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小;利用逐差法可以求出加速度的大小。
16.【答案】(1)A;B;C
(2);20
(3)偏大
(4)A;C
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】(1) 悬吊钩码时,应在钩码静止后再读数;应在弹簧的弹性限度范围内进行测量;在安装刻度尺时,必须使刻皮尺保持竖直状态;在测量弹簧原长时,不管是水平测量还是竖直测量都不会影响挂上钩码以后弹簧的形变量 ,所以选择ABC。(2)根据数据描点连线,就能得到图线,图线的斜率即为劲度系数,解得 。(3)如果将指针固定在P点的上方Q处,由于选用的弹簧变短,则弹簧的劲度系数变大所以结果偏大.(4)A、在图中,当弹簧的弹力为零时,弹簧处于原长,B的原长大于a的原长,A符合题意;
BC、斜率代表劲度系数,A的劲度系数大于b的劲度系数,B不符合题意,C符合题意;
D、弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,D不符合题意。
故答案为:AC.
【分析】(1)在测量原长的时候可以保持弹簧竖直时进行测量,避免弹簧本身重力对实验的影响;
(2)利用数据在图像中进行描点连线;利用斜率可以求出劲度系数的大小;
(3)由于弹簧长度变短时会致使劲度系数变大;
(4)利用截距和斜率可以判别原长和劲度系数的大小。
17.【答案】(1)解:v0=25m/s,当t=4s时,vt= v0+at=15m/s
(2)解:由 ,当x=120m时,解得t=8s或12s(舍)
(3)解:设刹车时间为t0,0= v0-at0,解得t0=10s<15s
故15s时车已停下,故前15s内的位移为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系
【解析】【分析】(1)利用速度公式可以求出速度的大小;
(2)利用位移公式可以求出运动的时间;
(3)利用速度公式结合速度位移公式可以求出运动的位移大小。
18.【答案】(1)解: , 方向竖直向下
(2)解:v-t图中图像与横轴围成的面积为位移,前14s对应的总格数为39格,每格对应的位移为4m,故前14s的总位移为x=4m/格×39格=156m
(3)解:14s后匀速下落至地面的时间为t,则
故t总=88s
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【分析】(1)利用斜率可以求出加速度的大小,利用速度变化可以判别加速度的方向;
(2)利用面积的大小可以求出位移的大小;
(3)利用匀速运动的位移公式可以求出下落的总时间。
19.【答案】(1)解:雨天路面与轮胎间的动摩擦因数减小,故更容易打滑;根据表格可知,不同材料之间的动摩擦因数不同;相同材料间,粗糙程度不同,动摩擦因数也不同,说明动摩擦因数与材料、粗糙程度等因素有关。
(2)解:由图可知,弹簧测力计读数为F=1.0N 由于滑块运动,故所受的滑动摩擦力 滑块与金属板间的弹力N=G=3.92N,由 可得
(3)解:与表格中对应数据比较,测量结果偏大。实验中拉动滑块时,不容易控制滑块做匀速直线运动,滑块可能做加速直线运动,此时拉力大于滑动摩擦力,使滑动摩擦力的测量值偏大,导致动摩擦因数测量结果偏大
【知识点】滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【分析】(1)由于动摩擦因数小,所以雨天容易打滑;利用表格可以判别动摩擦因数和材料以及粗糙程度有关;
(2)利用平衡结合摩擦力公式可以求出动摩擦因数的大小;
(3)由于实验很难让滑块保持匀速直线运动所以很容易使摩擦力的测量值偏大。
20.【答案】(1)解:设乙起跑后经t时间被追上,则
解得t=2s(6s舍)
故x=
(2)解:乙从起跑到加速至最大速度时间为t0,则
这段时间内乙的位移 ,
故乙起跑时,与甲的距离为
这种情况之下,接力棒随甲运动员从静止开始加速至最大速度vm后,保持vm做匀速运动,直至到达终点,加速过程时间为t0=4s,设匀速运动过程时间为t1,则
其中s为2×100m赛跑的总位移,即s=200m。
故t总=t0+t1=27s
(3)解:由于L’
接棒后,乙继续加速至最大速度,设接棒后乙加速的时间为t2,则
全程的时间除了甲的加速时间t0、乙接到棒后加速运动的时间t2外,接力棒均在做匀速运动,设接力棒匀速运动的总时间为t3,则
故t’总= t0+ t2+ t3=27.125s
乙起跑时,与甲的距离为
【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;匀变速直线运动的位移与速度的关系;追及相遇问题
【解析】【分析】(1)利用位移公式结合距离关系可以求出运动的时间,结合位移公式可以求出位移的大小;
(2)利用速度相同可以求出运动的时间;再结合运动的时间可以求出两者之间的距离;利用位移公式可以求出总的运动时间;
(3)利用位移公式可以求出在接力区的最大速度;再利用速度公式可以求出加速到最大速度的时间;再利用匀速运动的位移公式可以求出剩下的运动时间;利用位移公式可以求出相距的距离。