2021-2022学年北京市房山区高一(上)期末物理试卷(含答案解析)
展开2021-2022学年北京市房山区高一(上)期末物理试卷
请阅读下述文字,完成第1题、第2题、第3题、第4题。
物理量具有明确的定义和物理意义,可以用不同的方法测量,测量结果用数值和相应的单位来表示。
1. 下列物理量属于矢量的是( )
A. 质量 B. 时间 C. 路程 D. 加速度
2. 下列属于国际单位制的基本单位的是( )
A. 克 B. 秒 C. 牛顿 D. 千米
3. 关于加速度这个物理量,下列说法正确的是( )
A. 加速度就是增加的速度 B. 加速度表示位置变化的快慢
C. 加速度的方向就是速度的方向 D. 加速度表示速度变化的快慢
4. 如图所示跳水运动员静止站在跳板的一端时,关于弹力这个物理量下列说法正确的是( )
A. 跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B. 跳板受到向下的压力,是跳板发生形变而产生的
C. 运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
D. 运动员受到的支持力,是运动员的脚发生形变而产生的
请阅读下述文字,完成第5题、第6题、第7题。
2022年北京冬奥会即将开幕,单板滑雪作为冬奥会的比赛项目深受大家的喜爱。在一次训练中,单板滑雪运动员由静止开始沿着雪坡下滑,如图所示。
5. 关于运动员的受力、下列说法正确的是( )
A. 受重力和雪坡的支持力 B. 受重力、下滑力和雪坡的支持力
C. 受重力、下滑力和正压力 D. 受重力、雪坡的支持力和阻力
6. 运动员加速下滑过程中,下列说法正确的是( )
A. 雪坡对运动员的作用力大小等于重力
B. 运动员所受的阻力小于重力沿斜面向下的分力
C. 雪坡对运动员的作用力大小等于运动员受到的支持力
D. 运动员所受重力垂直于斜面的分力就是运动员对雪坡的压力
7. 若运动员下滑过程可视为匀加速直线运动,下列四个图像正确的是( )
A. B.
C. D.
请阅读下述文字,完成第8题、第9题、第10题。
某同学利用图(甲)所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平桌面上固定一个力传感器,传感器通过细绳拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向右拉长木板,传感器记录的力F与时间t的图像如图(乙)所示。
8. 如图乙所示,在3.0−3.5s内,传感器记录的力F( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 与时间t成正比
9. 在5.0∼6.0s间,细绳对物块的拉力F1、物块受到的摩擦力F2和向右拉动长木板的力F3之间的关系,下列说法正确的是( )
A. F1与F2是一对作用力与反作用力 B. F1与F2是一对平衡力
C. F2与F3是一对作用力与反作用力 D. F1是F2和F3的合力
10. 关于实验过程的分析,下列说法正确的是( )
A. 物块与长木板之间的摩擦力是静摩擦力
B. 长木板必须在桌面上做匀速直线运动
C. 长木板必须在桌面上做匀加速直线运动
D. 长木板运动过程中,传感器的示数等于物块受到的摩擦力
11. 某同学想利用所学力学知识研究地铁列车的运动情况,他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔,细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁列车车厢里竖直扶手上。在地铁列车运动的某段过程中,他观察到细绳偏离了竖直方向,并相对车厢保持静止。他用手机拍摄了当时情景,如图所示,拍摄方向跟地铁列车运动方向垂直。根据这张照片,你能推断出这段过程中地铁列车( )
A. 向左运动 B. 向右运动 C. 加速度向左 D. 加速度向右
12. 如图所示,利用两个对接的斜面,左侧斜面固定,让小球从固定斜面某一高度由静止开始向下运动,又沿右侧斜面上升。要得到“没有摩擦,小球将到达原来的高度”的结论,需要的证据是( )
A. 小球在右侧斜面上,做匀速直线运动
B. 右侧斜面的倾角越小,小球运动的距离越长
C. 右侧斜面的倾角为0∘时,小球永远运动下去
D. 小球所受摩擦越小,在右侧斜面上,越接近原来的高度
13. 某同学利用如图1所示装置做“探究弹簧弹力与形变量关系”的实验。根据实验数据作出弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像,如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 图2为弹簧弹力随弹簧长度的变化图线
B. 从图2中可以确定该弹簧自然下垂的长度
C. 实验时,弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内
D. 根据图2可知,该弹簧的劲度系数约为2.0N/m
14. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次。照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米。下列说法不正确的是( )
A. 可以计算小球任意位置的速度大小
B. 可以判断小球所受合力逐渐减小
C. 可以计算小球下落过程的平均速度大小
D. 可以判断小球做匀加速直线运动
15. 为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示,a、b、c为图线上的三点,下列有关图线的说法可能正确的是( )
A. a→b→c为一次“下蹲”过程
B. a→b→c为一次“站起”过程,先失重,后超重
C. a→b为“下蹲”过程,b→c为“站起”过程
D. a→b为“站起”过程,b→c为“下蹲”过程
16. 如图所示,图甲是一款手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时有吸力,会将其牢牢吸附在支架上;图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是( )
A. 手机受到的支持力大小为Gcosθ B. 手机受到支架的摩擦力为零
C. 手机支架对手机的作用力大小为G D. 手机支架对手机的作用力沿斜面向上
17. 近年来高空抛物伤人事件时有发生,但雨滴从那么高的地方落下,却不会砸伤人,经研究发现雨滴在下落过程中会受到阻力,且该阻力与雨滴的速率成正比f=kv(v为雨滴的速度),已知某滴质量为m的雨滴从高空中竖直滴落,落地前雨滴已匀速,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 公式f=kv中,k的单位是N⋅s⋅m−1 B. 公式f=kv中,k是比例系数没有单位
C. 雨滴下落过程做匀加速直线运动 D. 雨滴落地时速度为km
18. 如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上运动。当货车向右加速运动时,石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力为F,关于F的方向下列图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
19. 奥运会蹦床比赛项目是我国的优势项目。如图所示,在蹦床比赛过程中,运动员从空中下落到弹簧床面后,直到向下速度减为零,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员运动至弹簧床最低点时加速度为零
B. 运动员刚接触弹簧床面时速度最大
C. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速
D. 运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中一直做减速运动
20. 神舟十三号载人飞船于2021年10月16日成功发射,3名航天员将在太空驻留6个月。据介绍航天员的训练项目包括急动度的训练。急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,即j=ΔaΔt,它的方向与物体加速度变化量的方向相同。在某次训练中,航天员的加速度随时间的变化关系如图所示,则航天员( )
A. 0−6s内加速度方向不变 B. 0−2s急动度增大
C. 3−5s内加速度减小 D. t=3s时和t=5s时急动度等大同向
21. 同学们探究两个互成角度的力的合成规律。如图1所示,实验仪器中有一个小铜环连接了一根橡皮筋和两根细绳套。
(1)实验过程中受力分析的研究对象是______。
A.橡皮筋
B.小铜环
C.细绳套
(2)关于实验,下列说法正确的是______。
A.两根细绳必须等长
B.使用弹簧秤时,应使弹簧秤与木板平面平行
C.实验时,只需要记录两个弹簧秤的示数
D.在不超出量程的前提下,要使弹簧秤读数尽量大一些
(3)如图2所示,实验中得到合力的实验值为______(选填“F”或“F′”)。
22. 某同学通过实验探究小车加速度与质量的关系时,采用了如图1所示方案。
(1)保持砝码盘中砝码质量不变,通过增减小车中的砝码个数改变小车中砝码和小车的总质量M,与此相对应,利用纸带上打出的点来测量小车的加速度。对此实验方案,下列做法中合理的是______。
A.调节滑轮,使细线与木板平行
B.实验时,先接通打点计时器电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车
C.在平衡阻力时,应将砝码盘及盘中砝码用细线通过定滑轮系在小车上
(2)该同学记录的6组实验数据如下表所示,其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上,请用“+”标出余下的一组数据的对应点,并作出a−1M图像。
(3)由a−1M图像可得出的实验结论为______。
F/N
M/kg
1M(kg−1)
a/(m⋅s−2)
0.29
1.16
0.86
0.25
0.29
0.86
1.16
0.34
0.29
0.61
1.64
0.48
0.29
0.41
2.44
0.71
0.29
0.36
2.78
0.81
0.29
0.31
3.23
0.93
23. 一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.2。如图所示,取g=10m/s2。求:
(1)物体运动的加速度的大小;
(2)物体在2s内发生的位移大小。
24. 在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B.足球的质量为m,悬绳与墙壁的夹角为α,网兜质量不计,重力加速度为g,求:
(1)悬绳对足球的拉力大小;
(2)墙壁对足球的支持力大小.
25. 民用航空客机的机舱,一般都设有紧急出口。发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,如图1所示,斜面与地面夹角为α=53∘,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面。若气囊所构成的斜面长度l=4m,一个质量m=60kg的人在气囊上由静止开始以加速度4m/s2滑下,如图2所示为侧视图。除人与气囊之间的滑动摩擦力外,不计其它阻力,取g=10m/s2,已知sin53∘=0.8,cos53∘=0.6。求:
(1)该人滑至底端的速度大小;
(2)该人所受滑动摩擦力大小;
(3)该人与气囊之间的动摩擦因数μ。
26. 研究跳伞运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的速度。根据传感器测到的数据,得到如图所示的v−t图像。为研究问题方便,将运动员和跳伞装备看成一个整体,总质量为80kg,不考虑运动员在水平方向的速度,取g=10m/s2。
(1)当匀速运动时,运动员和跳伞装备受到的阻力f的大小;
(2)若运动员与跳伞装备经过24s落地,试估算其运动的总位移大小;
(3)减速过程中,定性分析阻力大小的变化,并简要说明理由。
答案和解析
1~4.【答案】D 、B 、D 、C
【解析】
1.【分析】
矢量是既有大小又有方向、运算遵循平行四边形定则的物理量;标量是只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量。
本题要掌握矢量与标量的区别:一是矢量有方向,标量没有方向;二是运算法则不同,矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数运算法则。
【解答】
解:ABC、质量、时间、路程是只有大小没有方向、运算遵循代数运算法则的物理量,是标量,故ABC错误;
D、加速度既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则,是矢量,故D正确。
故选:D。
2.【分析】
国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量。它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。
国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的。
【解答】
解:A、千克是国际单位制中的基本单位,而克不是,故A错误;
B、秒是国际单位制中时间的单位,故B正确;
C、牛顿是国际单位制中的导出单位,故C错误;
D、千米不是国际单位制基本单位,米是国际单位制中位移的单位,故D错误。
故选:B。
3.【分析】
加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度并不表示速度“增加”或者速度“变化”;加速度与速度同向时,物体做加速运动,反向时做减速运动。
加速度是初学者感到很抽象或者难以理解的概念,这要在平时练习中不断深化理解,关键要理解其物理意义,掌握定义式。
【解答】
解:加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,加速度的方向与速度变化量的方向相同,故ABC错误,D正确;
故选:D。
4.【分析】
弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的作用力,由此分析即可。
本题以2021年东京奥运会比赛为背景,考查了弹力的相关知识,要明确弹力是施力物体发生弹性形变,由于恢复原来形状会对与它接触的物体产生的力。
【解答】
解:A、跳板发生形变,运动员的脚也会受到力的作用,也发生形变,故A错误;
B、跳板受到向下的压力,是因为运动员的脚发生形变而产生的,故B错误;
CD、运动员受到的支持力是因为跳板发生形变而产生的,故D错误,C正确。
故选:C。
5~7.【答案】D 、B 、D
【解析】
1.【分析】
对运动员进行分析,按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析,从而找出运动员受到的所有力。
本题考查受力分析的应用,要注意受力分析时养成良好的习惯,做到不多力也不漏力。
【解答】
解:运动员沿着雪坡下滑时受到的作用力有重力、雪坡支持力和阻力,下滑力是重力沿斜面向下的分力,运动员不受下滑力,故D正确,ABC错误。
故选:D。
2.【分析】
AB、根据题意,结合运动员的运动性质,判断运动员沿斜面方向重力的分力大于受到的阻力,且雪坡对运动员的作用力大小小于重力;
C、根据雪坡对运动员的作用力与运动员受到的支持力的关系,进而判断其大小关系;
D、根据运动员所受重力垂直于斜面的分力与运动员对雪坡的压力的性质不同,进而判断运动员所受重力垂直于斜面的分力不是运动员对雪坡的压力。
在本题中,雪坡对运动员的作用力是雪坡对运动员的支持力和阻力的合力,而不是雪坡对运动员的支持力,这是易错点。
【解答】
解:AB、运动员受到重力和雪坡对运动员的作用力,运动员加速下滑,则运动员沿斜面方向重力的分力大于受到的阻力,在垂直雪坡方向,雪坡对运动员的作用力的该方向分力等于重力的分力,故雪坡对运动员的作用力大小小于重力,故A错误,B正确;
C、雪坡对运动员的作用力是雪坡对运动员的支持力和阻力的合力,且支持力和阻力方向垂直,故雪坡对运动员的作用力大小大于运动员受到的支持力,故C错误;
D、运动员所受重力垂直于斜面的分力的性质是重力,运动员对雪坡的压力的性质是弹力,两者性质不同,故运动员所受重力垂直于斜面的分力不是运动员对雪坡的压力,故D错误。
故选:B。
3.【分析】
x−t图像的斜率代表速度,根据v−t图像能直接判断速度的方向和大小,根据图像的斜率不变可知加速度不变。
解决本题的关键要理解速度-时间图像的物理意义,知道速度-时间图像的斜率表示加速度。
【解答】
解:AB、x−t图像是倾斜直线代表物体做匀速直线运动,故AB错误;
CD、C图像代表物体做匀减速直线运动,D图中代表物体做匀加速直线运动,故C错误,D正确;
故选:D。
8~10.【答案】A 、B 、D
【解析】
1.【分析】
明确图象的意义,由图象即可分析力F的变化。
本题考查对图象的认识,在分析图象时要先分析图象的坐标轴,从而明确图象的意义。
【解答】
解:由图乙可知,3.0−3.5s内,传感器记录的力F增大,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.【分析】
物块处于静止状态,根据平衡条件分析;摩擦力F2和向右拉动木板的力F3,力的性质不相同;作用在一个物体上的力才能求合力。
本题考查了作用力与反作用力和平衡力的区别,要明确作用力与反作用力是作用在两个不同的物体上,平衡力作用在同一物体上。
【解答】
解:AB、在5.0∼6.0s间,物块处于静止状态,细绳对物块的拉力F1、木板对物块的摩擦力F2均作用在物块上,而物块处于平衡状态,所以F1与F2是一对平衡力,故A错误,B正确;
C、木板对物块的摩擦力F2和向右拉动木板的力F3,不是相互作用两个物体间的力,不是相互作用力,故C错误;
D、F1不是F2和F3的合力,因为未作用在一个物体上,故D错误。
故选:B。
3.【分析】
物块处于静止状态,对物块受力分析,可知拉力与摩擦力的关系,由图乙可分析物块与木板间的摩擦力变化。
本题考查摩擦力的判断与计算,解题关键掌握物块的静摩擦力与滑动摩擦力的区分。
【解答】
解:ABC、由图可知拉力在4.2s时趋向于恒定不变,所以在4.2s之前物块与木板相对静止,受到静摩擦力作用,4.2s之后物块受滑动摩擦力作用,故ABC错误;
D、物块处于静止状态,对物块受力分析,根据力的平衡条件可知传感器的示数等于物块受到的摩擦力,故D正确;
故选:D。
11.【答案】C
【解析】解:当圆珠笔与列车相对静止时,圆珠笔的加速度与列车的加速度相同,照片中圆珠笔向右偏,说明圆珠笔受到的合力方向向左,其加速度方向向左,故列车的加速度方向向左,列车向左做加速运动,或者列车向右减速运动,故C正确、ABD错误。
故选:C。
根据圆珠笔的偏转情况确定加速度方向,由此得到列车的加速度方向,判断出列车的运动状态。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用牛顿第二定律建立方程进行解答。
12.【答案】D
【解析】解:A、小球在右侧斜面上,重力和摩擦力是阻力,做减速直线运动,故A错误。
B、右侧斜面的倾角越小,小球运动的距离越短,故B错误。
C、右侧斜面的倾角为0∘时,小球由于摩擦力作用,小球最终会停下来,故C错误。
D、小球所受摩擦越小,在右侧斜面上上升的高度越大,越接近原来的高度,故D正确。
故选:D。
分析小球在右侧斜面上运动时的受力情况,来分析其运动情况,外推得到右侧斜面的倾角为0∘时小球的运动情况。
本题主要是对学生科学探究能力的考查,有机渗透对科学态度、以及科学方法的体验与应用。
13.【答案】C
【解析】解:A、图2为弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像,故A错误;
B、从图2中不能确定该弹簧自然下垂的长度,故B错误;
C、实验时,得到的F−x图象始终是一条直线,故弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内,故C正确;
D、图象的斜率表示弹簧的劲度系数,则该弹簧的劲度系数为:k=ΔFΔx=0.510×10−2N/m=5.0N/m,故D错误。
故选:C。
图2为弹簧弹力F与弹簧形变量x的关系图像,不能确定该弹簧自然下垂的长度;F−x图象始终是一条直线,故弹簧弹力应始终保持在弹性限度之内;图象的斜率表示弹簧的劲度系数,由此解答。
本题主要考查了胡克定律的相关实验,熟悉胡克定律的应用,解题关键点是理解图像的物理意义。
14.【答案】B
【解析】解:A、根据极短时间内的平均速度可以表示中间时刻的瞬时速度,可以求出中间各点的瞬时速度,故A正确;
BD、x为相邻小球照片间距,由图可知x1:x2:x3:x4=1:3:5:…故说明小球做匀加速直线运动,小球所受合力不变,故B错误,D正确;
C、已知小球下落的总位移和总时间,则由平均速度公式可求出平均速度,故C正确。
本题选错误的,
故选:B。
根据连续相等时间内的位移之差是否是一恒量确定其运动规律。根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小。
本题考查明确自由落体运动的运动性质和受力特点,然后结合运动学规律分析;同时解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用。
15.【答案】A
【解析】解:人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重,起立对应先超重再失重,对应图象可知,a→b→c为一次“下蹲”过程,故A正确,BCD错误。
故选:A。
失重状态有向下的加速度;超重状态有向上的加速度。人下蹲过程分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,起立也是如此。
本题考查物理知识与生活的联系,注意细致分析物理过程,仔细观察速度的变化情况,与超失重的概念联系起来加以识别。
16.【答案】C
【解析】解:A.手机受到重力G和垂直支架的支持力FN、纳米材料的的吸引力F吸、沿支架斜面向上的静摩擦力f,由平衡条件可知
在垂直支架方向:FN=Gcosθ+F吸,故A错误;
B.手机在支架上有沿斜面下滑的趋势,所以手机受到支架的摩擦力不是零,摩擦力为f=Gsinθ,故B错误;
CD.手机受到重力G和支架对手机的作用力F,由于手机处于平衡状态,所以这两个力平衡,所以这两个力大小相等,方向相反,支架对手机的作用力大小为G,方向竖直向上,故C正确,D错误。
故选:C。
分析手机的受力可知,.手机受到重力G和垂直支架的支持力FN、纳米材料的的吸引力F吸、沿支架斜面向上的静摩擦力f,由平衡条件分别求出垂直于斜面的支持力和沿斜面向上的摩擦力;由于手机受到重力和支架对手机的作用力,手机处于平衡状态,故这两个力大小相等、方向相反。
本题考查共点力的平衡,需要对物体进行受力分析,根据平衡条件解决问题,属于常见题型。
17.【答案】A
【解析】解:AB、根据f=kv可知,k=fv,结合力的单位为N、速度的单位m/s可知,k的单位为N⋅s⋅m−1,故A正确、B错误;
C、雨滴下落过程中,根据牛顿第二定律可得:mg−f=ma,解得:a=g−kvm,随着速度的增加、加速度逐渐减小,故雨滴先做加速度逐渐减小的加速直线运动,后做匀速直线运动,故C错误;
D、落地前雨滴已匀速,根据平衡条件可得:f=mg,即kv=mg,解得:v=mgk,故D错误。
故选:A。
根据f=kv结合量纲的运算分析AB选项;根据牛顿第二定律得到加速度大小的变化情况分析运动情况;落地前雨滴已匀速,根据平衡条件求解速度大小。
本题主要是考查牛顿第二定律的应用,关键是弄清楚雨滴下落过程中阻力的变化情况,结合牛顿第二定律进行分析。
18.【答案】C
【解析】
【分析】
解决本题的关键要理解牛顿第二定律F合=ma的矢量性,知道物体的加速度方向总与合外力方向相同,运用平行四边形定则判断F的方向。由于装满石块的货车以加速度a做匀加速直线运动,石块B与货车相对静止,故具有相同的加速度,根据牛顿第二定律确定石块B的合力方向,利用平行四边形定则判断F的方向。
【解答】
当货车向右加速运动时,石块B与货车相对静止,两者加速度方向相同,均水平向右,根据牛顿第二定律可知,石块B的合力方向水平向右,即石块B的重力和F的合力方向水平向右,根据平行四边形定则可知,F的方向斜向右上方,故ABD错误,C正确。
19.【答案】C
【解析】解:A、当运动员受到的弹力与重力相等时加速度为零,此时速度最大,不是在最低点,故A错误;
B、运动员接触蹦床后向下运动的过程中,人受到蹦床向上的弹力和自身的重力,弹力逐渐增大,人所受合力的方向先向下后向上。所以,人会先向下加速,当弹力等于重力时速度最大,故B错误;
CD、接触蹦床后,人会先向下加速,当弹力等于重力后向下减速直到减速为零,所以运动员从接触弹簧床面到运动至最低点过程中先加速后减速,故C正确、D错误。
故选:C。
运动员接触蹦床后,受到蹦床的弹力和自身的重力,从接触蹦床开始,人先加速后减速过程中,根据加速度的方向确定运动员的运动情况。
解答本题的关键是弄清楚运动员的受力情况和运动情况,根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况。
20.【答案】D
【解析】解:A、在0∼4s内加速度为正值,4∼6s内加速度为负值,说明加速度方向发生了变化,故A错误;
B、根据急动度j是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,即j=ΔaΔt,可知a−t图像的斜率表示急动度,可知,0−2s急动度保持不变,故B错误;
C、3−5s内加速度先减小后增大,故C错误;
D、a−t图像的斜率表示急动度,由图像可知,t=3s时和t=5s时图像的斜率相同,故急动度等大同向,故D正确。
故选:D。
根据a−t图像直接分析加速度的方向和大小变化情况,a−t图像的斜率表示急动度,由此分析。
解决本题的关键是知道a−t图像的斜率表示急动度,要有获取有效信息的能力。
21.【答案】BBDF′
【解析】解:(1)本实验是探究两个互成角度的力的合成规律,用两个弹簧测力计共同拉小铜环和用一个弹簧测力计拉小铜环,小铜环被拉至同一位置且处于静止状态,找出合力与分力的关系,故AC错误,B正确;故选:B。
(2)A、使用细绳是为了便于确定力的方向,不需要等长,故A错误;
B、为使弹簧测力计示数等于细线的拉力大小,拉线方向应与木板平面平行,故B正确;
C、为准确作力的图示,实验时需要记录弹簧秤示数和细线方向,故C错误;
D、为减小误差,在不超出量程的前提下,要使弹簧秤读数尽量大一些,故D正确;
故选:BD。
(3)F是通过平行四边形定则得到的,是合力的理论值,F′是合力的实验值。
故答案为:(1)B(2)BD(3)F′
(1)该实验采用了“等效替代”的原理,即合力与分力的关系是等效的,要求两次拉橡皮筋时的形变量和方向是等效的,即小铜环在同一位置都处于静止状态。
(2)为减小实验误差,拉力应与木板平行,拉力不能超过橡皮筋的弹性限度,根据实验原理与实验注意事项分析答题。
(3)F是通过平行四边形定则得到的,是合力的理论值,F′是合力的实验值。
本题关键明确“探究求合力的方法”的实验的实验原理,知道实验中如何实现合力和分力是等效的,重点是如何准确作出力的图示,同时值得关注实验的操作步骤的细节。
22.【答案】AB 在合外力一定的前提下,在误差允许范围内,小车的加速度a与小车质量M成反比
【解析】解:(1)A、调节滑轮,使细线与木板平行,此时绳的拉力才是小车水平方向受到的力,故A正确;
B、实验时,先接通打点计时器电源,待打点计时器工作稳定后再释放小车,故B正确;
C、在该实验中,我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力,故在平衡阻力时,细绳的另一端不能悬挂装砝码的砝码盘,故C错误;
故选:AB。
(2)通过描点可得a−1M图象如图所示:
(3)由a−1M图像可得出的实验结论为:在合外力一定的前提下,在误差允许范围内,小车的加速度a与小车质量M成反比。
故答案为:(1)AB(2)图见解析(3)在合外力一定的前提下,在误差允许范围内,小车的加速度a与小车质量M成反比
(1)探究加速度与质量的关系实验时,要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西,并且保证绳与木板平行,在打点时,先接通电源,后释放小车;
(2)通过描点,做出图象;
(3)分析图像,得出结论。
本题主要是考查探究加速度与力、质量的关系”实验,弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题是解答本题的关键。
23.【答案】解:(1)对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律有:F−μmg=ma
解得:a=1.2m/s2;
(2)物体在2s内发生的位移大小为:x=12at2=12×1.2×22m=2.4m。
答:(1)物体运动的加速度的大小为1.2m/s2;
(2)物体在2s内发生的位移大小为2.4m。
【解析】(1)根据牛顿第二定律求解加速度大小;
(2)根据位移-时间关系求解物体在2s内发生的位移大小。
对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系力和运动的桥梁。
24.【答案】解:足球受重力、拉力和支持力平衡,受力如图;运用合成法,根据几何知识得绳子对球的拉力为:
T=mgcosα
墙壁的支持力为:
N=mgtana.
答:绳对球的拉力为mgcosα,墙壁对球的作用力为mgtanα.
【解析】足球受重力、墙壁的支持力和绳子的拉力处于平衡,根据合力为零,运用平行四边形定则求出悬绳的拉力和墙壁对球的支持力.
求解共点力平衡的方法有多种,可以采取合成法、分解法和正交分解法.
25.【答案】解:(1)斜面的长度为:l=4m,根据速度-位移关系可得:v2=2al
解得:v=42m/s;
(2)对人根据牛顿第二定律可得:mgsinα−Ff=ma
解得:Ff=240N;
(3)垂直于斜面方向根据平衡条件可得:N=mgcosα
根据摩擦力的计算公式可得:f=μmgcosα
解得:μ≈0.67.
答:(1)该人滑至底端的速度大小为42m/s;
(2)该人所受滑动摩擦力大小为240N;
(3)该人与气囊之间的动摩擦因数为0.67。
【解析】(1)根据几何关系求解斜面的长度,根据速度-位移关系求解速度大小;
(2)对人根据牛顿第二定律求解摩擦力;
(3)根据摩擦力的计算公式求解动摩擦因数。
对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系力和运动的桥梁。
26.【答案】解:(1)当匀速运动时,运动员和跳伞装备受力平衡,根据平衡条件可得受到的阻力f的大小为:
f=Mg=80×10N=800N;
(2)由于v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移,根据图象可知,12s以后运动员匀速运动。
每一小格表示的位移为:x0=2×2m=4m,0∼12s内图象与坐标轴围成的面积约为:x1=35×4m=140m
匀速运动的位移为:x2=vΔt=6×(24−12)m=72m
运动员运动的总位移大小:x=x1+x2=140m+72m=212m;
(3)根据图象可知,在减速过程中,图象切线斜率先增大后减小,则瞬时加速度先增大再减小,
根据牛顿第二定律:f−mg=ma可知:f=mg+ma,所以阻力f先增大后减小。
答:(1)当匀速运动时,运动员和跳伞装备受到的阻力f的大小为800N;
(2)运动员运动的总位移大小约为212m;
(3)减速过程中,阻力f先增大后减小,理由见解析。
【解析】(1)根据平衡条件可得受到的阻力f的大小;
(2)根据v−t图象与坐标轴围成的面积表示位移进行分析,注意:前12s可以数一下总的格数,多余半格按一格计算、少于半格舍去,后12s可以根据匀速直线运动的规律计算;
(3)v−t图象切线斜率不是加速度,根据牛顿第二定律分析阻力变化情况。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识,解答本题的关键是能够根据v−t图象分析运动情况,知道速度图象斜率、以及与坐标轴围成的面积的物理意义是关键。
2022-2023学年北京市房山区高一(下)期末物理试卷(含解析): 这是一份2022-2023学年北京市房山区高一(下)期末物理试卷(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市房山区高三(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年北京市房山区高三(上)期末物理试卷(含答案解析),共18页。试卷主要包含了秒B. 牛等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市延庆区高一(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年北京市延庆区高一(上)期末物理试卷(含答案解析),共18页。试卷主要包含了5m/s,【答案】B,【答案】C,【答案】A,【答案】D等内容,欢迎下载使用。