1、滚动测试卷一(第一三章)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.在物理学的重大发现中,科学家们总结出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假设法和建立物理模型法等。以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法运用了假设法B.根据速度的定义式v=xt,当t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了微元法C.在实验探
2、究加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了极限思想法答案:C解析:用质点来代替物体的方法是建立物理模型法,故选项A错误;速度的定义式v=xt,当t趋近于零时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法,选项B错误;用实验来探究物体的加速度与力、质量的关系时,运用了控制变量法,选项C正确;在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,然后将各小段位移相加,运用了微元法,选项D错误。2.某次空军基地用直升机运送医护人员去武汉,为了在直升机升空过程中医护人员不至于很难受,飞行
3、员对上升过程某阶段的加速度进行了相应操作。此阶段的a-t图像如图所示,图中除ab段为曲线外,其余段均为直线,取向上为正。则下列说法正确的是()A.Oa段和ab段医护人员处于超重状态,cd段处于失重状态B.O到d整个过程医护人员均处于超重状态C.O到d过程速度增量小于20.5 m/sD.根据图像可求出08 s这段时间直升机上升的高度答案:B解析:O到d过程中加速度始终为正,即始终向上,因此O到d整个过程中医护人员均处于超重状态,A错误,B正确。O到d过程速度增量为08s这段时间内a-t图像所围的面积,若ab段为直线,则面积为20.5,所以实际面积大于20.5,即速度增量大于20.5m/s,C错误
4、。由于未告诉初速度,所以无法求出08s这段时间直升机上升的高度,D错误。3.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起运动位移与速度的关系式为x=10-0.1v2(各物理量的单位均为国际单位制的单位),下列分析正确的是()A.上述过程的加速度大小为10 m/s2B.刹车过程持续的时间为5 sC.0时刻的初速度为10 m/sD.刹车过程的位移为5 m答案:C解析:由v2-v02=2ax可得x=-12av02+12av2,对应x=10-0.1v2,可知12a=-0.1,-12av02=10,解得a=-5m/s2,v0=10m/s,A错误,C正确;由v0=-at可得刹车过程持续的时间为t=2s,由v0
5、2=-2ax可得刹车过程的位移为x=10m,B、D错误。4.如图所示,两个质量分别为m1、m2的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上,水平轻绳一端连接A,另一端固定在墙上,A、B与传送带间的动摩擦因数均为。传送带沿顺时针方向转动,系统达到稳定后,突然剪断轻绳的瞬间,设A、B的加速度大小分别为aA和aB,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)则()A.aA=1+m2m1g,aB=gB.aA=g,aB=0C.aA=1+m2m1g,aB=0D.aA=g,aB=g答案:C解析:系统稳定时A和B均受到向右的滑动摩擦力,B受到的滑动摩擦力大小为m2g,等于弹簧向左的弹力F,B受到的合外力为0
6、。剪断轻绳瞬间,弹簧弹力和B受到的滑动摩擦力都不变,则B的加速度为0;A的加速度aA=F+m1gm1=1+m2m1g,选项C正确。5.如图所示,质量为m的物体置于倾角为的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为。先用平行于斜面的推力F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑;若改用水平推力F2作用于物体上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则两次的推力之比F1F2为()A.cos +sin B.cos -sin C.1+tan D.1-tan 答案:B解析:当F1作用时,物体的受力情况如图1,根据平衡条件得F1=mgsin+FNFN=mgcos解得F1=mgsin+mgcos当F2作用时,物体的受力情况如图
7、2,根据平衡条件得F2cos=mgsin+FNFN=mgcos+F2sin解得F2=mgsin+mgcoscos-sin所以F1F2=cos-sin,故选B。6.如图所示,甲、乙两物体分别从A点和B点同时由静止开始做匀加速直线运动,结果二者同时到达C点,D是C点右侧一点,下面说法正确的是()A.两物体在到达C点前的任一时刻,总有甲的速度大于乙的速度B.两物体在到达C点前的任一位置,总有甲的速度大于乙的速度C.欲使两物体由静止开始运动同时到达D点,且保持各自的加速度不变,则需要甲先运动D.甲从A点匀加速运动,乙从B点匀加速运动,若同时到达D点,则在CD之间甲的平均速度必然大于乙的平均速度答案:A
8、BD解析:设甲的加速度为a1,乙的加速度为a2,根据题意,有12a1t212a2t2,得a1a2,由于两物体同时运动,由v=at知,A正确。根据题意,到达B、C点间任意位置时,总有甲的位移大于乙的位移,据v2=2ax知,B正确。甲走完AC段与乙走完BC段所用时间相等,该过程中乙的加速度小,且到达C点时乙的速度小,故乙走完CD段所用时间长,则需要乙先运动,C错误。据v=xt知,D正确。7.如图所示,一足够长的木板静止在粗糙的水平面上,t=0时刻滑块从板的左端以速度v0水平向右滑行,木板与滑块间存在摩擦,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块的v-t图像可能是下列选项中的()答案:BD解析:设滑块质量
9、为m,木板质量为m,滑块与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数为2,若有1mg2(m+m)g,则滑块滑上木板后向右匀减速运动,加速度为a1=1g,木板向右匀加速运动,当二者共速后,一起以a2=2g的加速度匀减速到停止,因a1a2,故选项B正确。8.(2020广东中山纪念中学一模)如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法正确的是()A.B与水平面间的摩擦力减小B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的绳所受拉力不变D.A、B静止时,图中、三个角始终相等答案:BD解析:绳子的拉力大
10、小不变,由于绳子与水平方向的夹角减小,在水平方向的分力增大,所以B与水平面间的摩擦力增大,A错误。绳子在竖直方向的分力减小,由FN+Fsin=mg可知支持力增大,B正确。两段绳子的拉力大小不变,但夹角增大,所以合力减小,悬于墙上的绳所受拉力减小,C错误。A、B静止时,由对称性可知图中、三个角始终相等,D正确。二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(8分)某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图甲所示,用弹簧OC和弹簧测力计a、b做探究求合力的方法实验。保持弹簧伸长1.00 cm不变。(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90,弹簧测力计a的读数是N
11、(图乙中所示),则弹簧测力计b的读数可能为 N。(2)若弹簧测力计a、b间夹角大于90,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,则弹簧测力计a的读数、弹簧测力计b的读数。(均选填“变大”“变小”或“不变”)答案:(1)3.004.0(2)变大变大解析:(1)弹簧测力计最小刻度为0.1N,要进行估读,所以读到小数点后两位。由题图乙可得a弹簧测力计的读数为3.00N,因合力为F=kx=5000.01N=5N,两分力夹角为90,根据勾股定理进行计算,则另一个力Fb=F2-Fa2=4.0N。(2)如图所示Oa、Ob线段长度表示开始时a弹簧测力计和b弹簧测力计拉力的大小,
12、Oa、Ob线段长度表示b弹簧测力计与OC夹角减小后两弹簧测力计拉力的大小。由图可知a、b两弹簧测力计的读数都变大。10.(12分)某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮。木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速直线运动,在纸带上打出一系列小点。甲乙(1)图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未
13、标出),计数点间的距离如图乙所示。通过纸带得出16每个点的瞬时速度,画出v-t图像,进而求得a。其中3号点的瞬时速度的大小v3= m/s(保留三位有效数字)。(2)也可以去除一个数据,利用逐差法处理求得a。如果去除的是2.88 cm这一数据,计算出滑块的加速度a= m/s2(保留三位有效数字)。(3)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有(填入所选物理量前的字母,完全选对才得分);还需要使用的仪器是。A.木板的长度lB.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3E.利用停表测量滑块运动的时间t(4)滑块与木板间的动摩擦因数=(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。与真实
14、值相比,测量的动摩擦因数(选填“偏大”或“偏小”)。答案:(1)0.264(2)0.496(3)CD天平(4)m3g-(m2+m3)am2g偏大解析:(1)每相邻两计数点间还有4个点,说明相邻的计数点间时间间隔为0.1s,3号点的瞬时速度的大小v3=x3+x42T=(2.40+2.88)10-2m0.2s=0.264m/s。(2)如果去除的是2.88cm这一数据,计算滑块的加速度有a=(x7-x3)+(x6-x2)+(x5-x1)12T2=0.496m/s2。(3)要测量动摩擦因数,由Ff=FN可知,需要知道摩擦力和压力的大小。本题中压力就是滑块的重力,所以需要知道滑块的质量;摩擦力要根据滑块
15、的运动和牛顿第二定律来求得。滑块做的是匀加速运动,拉滑块运动靠的是托盘和砝码的重力,所以也要知道托盘和砝码的质量,故A、B、E错误,C、D正确。(4)以整个系统为研究对象,由牛顿第二定律得m3g-m2g=(m3+m2)a,解得=m3g-(m2+m3)am2g。由于根据牛顿第二定律列方程的过程中,只考虑了滑块和木板之间的摩擦,没有考虑细线和滑轮以及空气阻力等,故导致摩擦因数的测量值会偏大。三、计算题(本题共3小题,共32分)11.(10分)如图所示,直杆长l1=0.5 m,圆筒高l2=2.5 m,直杆位于圆筒正上方h=1 m处。直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿越圆筒。(g取10 m/s2
16、,5=2.236)试求:(1)直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1;(2)直杆穿越圆筒所用的时间t。答案:(1)4.47 m/s(2)0.45 s解析:(1)杆做自由落体运动,由运动学知识得v12=2gh,解得v1=2101m/s=20m/s=4.47m/s。(2)设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1,则h=12gt12,设直杆上端离开圆筒下方时间为t2,则l1+h+l2=12gt22,由题意得t=t2-t1,以上三式代入数据解得t=0.45s。12.(10分)(2020浙江温州新力量联盟联考)在一些长下坡路段行车道外侧时常会增设避险车道,车道表面是粗糙的碎石,其作用是供下坡的汽车在刹车失灵
17、时避险。右图为某处避险车道,现有一辆质量为2 000 kg的汽车沿下坡路面行驶,下坡路面倾角=17,当驾驶员发现刹车失灵的同时发动机失去动力,此时速度v1=20 m/s,汽车继续沿下坡匀加速直行x=250 m到达避险车道,此时速度v2=30 m/s,g取10 m/s2,sin 17=0.3。(1)求汽车下坡时的加速度大小。(2)求汽车下坡时受到的阻力大小。(3)若避险车道与水平面的夹角为37,汽车在避险车道上受到的阻力是下坡公路上的4倍,求汽车在避险车道上运动的最大位移。(计算结果保留整数)答案:(1)1 m/s2(2)4 000 N(3)32 m解析:(1)根据速度位移关系式v22-v12=
18、2ax解得a=v22-v122x=1m/s2。(2)根据牛顿第二定律可知mgsin17-Ff=ma解得Ff=4000N。(3)根据牛顿第二定律mgsin37+4Ff=ma解得a=14m/s2根据速度位移关系式,汽车在避险车道上运动的最大位移s=v222a=32m。13.(12分)(2019福建龙岩质检)如图所示,在粗糙的水平路面上,一小车以v0=4 m/s的速度向右匀速行驶,与此同时,在小车后方相距s0=40 m处有一物体在F=20 N的水平向右的推力作用下,从静止开始做匀加速直线运动,当物体运动了x1=25 m时,撤去力F。已知物体与地面之间的动摩擦因数=0.2,物体的质量m=5 kg,重力
19、加速度g取10 m/s2。求:(1)推力F作用下,物体运动的加速度a1的大小;(2)物体运动过程中与小车之间的最大距离;(3)物体刚停止运动时与小车的距离d。答案:(1)2 m/s2(2)44 m(3)30 m解析:(1)对物体,根据牛顿第二定律得F-mg=ma1代入数据得a1=2m/s2。(2)当物体速度v1=v0时,物体与小车间距离最大,即t1=v1a1=42s=2s时,两者之间最大距离xmax=s0+v0t1-v12t1=40m+42m-4m=44m。(3)设推力作用的时间为t2,根据位移公式得x1=12a1t22则t2=2x1a1=2252s=5s速度v2=a1t2=25m/s=10m/s设撤去F后,物体运动的加速度大小为a2,经过t3时间停止,其位移为x2,根据牛顿第二定律mg=ma2,得a2=g=2m/s2由v2=2ax得x2=v222a2=10222m=25m而t3=v2a2=102s=5s。物体运动的总时间t=t2+t3=10s则d=v0t+s0-(x1+x2)=30m。