
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1.下列说法正确的是
A. 牛顿在国际单位制中是力学基本单位
B. 加速度是矢量
C. 重的物体比轻的物体下落快
D. 处于平衡状态的物体一定是静止的
2.两个共点力的大小分别为和,则这两个共点力的合力不可能等于下列哪个值
A. 4N B. 8N C. 16N D. 20N
3.下列说法正确的是
A. 一质点作直线运动,第1秒的位移是1m,第2秒的位移是1m,故此质点的运动一定是匀速直线运动
B. 匀速直线运动是方向不变的运动
C. 在相同时间内位移的大小相等,一定是匀速直线运动
D. 位移的大小和路程始终相等的运动是匀速直线运动
4.一物体做匀加速直线运动,在第一个的时间内通过的位移为,在第三个的时间内通过的位移为,则物体运动的加速度为
A. B. C. D.
5.汽车以的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为,则自刹车开始,2s与6s时汽车的位移之比为
A. 16:25 B. 16:24 C. 25:16 D. 16:23
6.如图所示,用两根细绳悬挂一个重物,并处于静止状态,细绳与竖直方向的夹角均为当绳中拉力最小时,等于
A. B. C. D.
7.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的图中如图,直线a、b分别描述了甲、乙两车在的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
A. 在内两车逐渐靠近 B. 在内两车逐渐远离
C. 内两车的位移相等 D. 在时两车在公路上相遇
8.如图所示,OA、OB是两根轻绳,AB是轻杆,它们构成一个正三角形.在A、B处分别固定着质量均为m的小球,此装置悬挂在O点.现对B处小球施加水平外力F,让绳OA位于竖直位置.设此状态下OB绳中张力大小为T,已知当地重力加速度为g,则
A. B.
C. D. 三种情况皆有可能
二、多选题(本大题共4小题,共16.0分)
9.关于物体的重心,以下说法中正确的是
A. 物体的重心不一定在物体上
B. 用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心
C. 一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D. 舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置不变
10.一只气球以的速度匀速上升,某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以的初速度竖直上抛,若g取,不计空气阻力,则以下说法正确的是
A. 石子一定能追上气球
B. 石子一定追不上气球
C. 若气球上升速度等于,其余条件不变,则石子在抛出后末追上气球
D. 若气球上升速度等于,其余条件不变,则石子在到达最高点时追上气球
11.某汽车沿一直线运动,在t时间内通过的位移为L,在处速度为v,在处速度为v,则
A. 匀加速运动,v v B. 匀加速运动,v v
C. 匀减速运动,v v D. 匀减速运动,v v
12.一质量为m的物体放在粗糙斜面上保持静止.现用水平力F推m,如图所示,F由零逐渐增加,整个过程中物体m和斜面始终保持静止状态,则
A. 物体m所受的支持力逐渐增加
B. 物体m所受的静摩擦力逐渐减小直到为零
C. 物体m所受的合力逐渐增加
D. 水平面对斜面的摩擦力逐渐增加
三、实验题(本大题共2小题,共15.0分)
13.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB与OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
如果没有操作失误,图乙中的F与两力中,方向一定沿AO方向的是________。
本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法等效替代法
C.控制变量法 建立物理模型法
在实验操作过程中,其中对减小实验误差有益的说法是________填字母代号。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.拉橡皮条的细绳要适当长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些
D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
14.用如图1所示装置探究“加速度与力的关系”,已知砂和砂捅的总质童为m,小车的质量为M,实验中用砂和秒桶总重力大小作为细线对小车拉力的大小。
实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是______ ;
A.,、20g、30g、40g、50g
B.,、20g、30g、40g、50g
C.,、20g、30g、40g、50g
D.,、60g、90g、120g、150g
本实验中应在释放小车______ 选填“之前”或“之后”接通打点计时器的电源。如图所示为实验中打出的一条纸带,A、B、C、D、E为计数点,相邻计数点间还有四个点没有画出,计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车加速度 ______ ;结果保留两位有效数字
实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的图象,可能是图2中的图线 ______ 。选填“甲”、“乙”或“丙”
四、计算题(本大题共3小题,共37.0分)
15.在离地面15m的高处,以的初速度竖直向上抛出一小球,空气阻力刻印忽略,取,求:
小球上升到最高点所用的时间;
小球落至地面时的速度大小.
16.质量为10Kg的物体放在斜面上,斜面与水平面的夹角是,这时物体恰好能沿斜面匀速下滑,斜面固定不动,如图所示.
求物体的摩擦力和支持力.
求物体与斜面间的动摩擦因数.
17.在接力赛中,甲运动员以的速度接近乙运动员。乙在离甲处立即由静止匀加速运动,速度相同时被甲追上,完成交接棒。求乙在上述过程中:
经历的时间;
加速度;
前进的距离。
-------- 答案与解析 --------
1.答案:B
解析:解:A、国际单位制中力学基本单位有m,kg和s,故A错误;
B、加速度既有大小,又有方向,是矢量,故B正确;
C、物体下落的快慢与物体的轻重无关,故C错误;
D、处于平衡状态的物体处于静止状态或匀速直线运动状态,故D错误;
故选:B。
国际单位制中力学基本单位有m,kg和s;加速度是矢量;物体下落的快慢与物体的轻重无关;处于平衡状态的物体处于静止状态或匀速直线运动状态。
本题考查力学单位制,矢量,重力加速度、平衡状态等概念,基础题。
2.答案:A
解析:
【分析】
两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角时合力最小,并且有两力合成时,合力的大小满足,在此范围内所有的值均是有可能的。
【解答】
两力合成时,合力范围为:;
故合力范围为:,所以可能的为BCD。
本题选不可能的,故选A。
3.答案:B
解析:解:A、物体若在1s内的速度在变化,则质点的运动不是匀速直线运动.故A错误.
B、匀速直线运动的速度大小和方向都不变.故B正确.
C、相等时间内的位移相等,不一定是匀速直线运动,可能在相等时间内的速度在变化.故C错误.
D、位移的大小和路程始终相等的运动是直线运动,但不一定是匀速直线运动.故D错误.
故选B.
匀速直线运动的速度大小和方向都不变,根据该规律判断该运动是否是匀速直线运动.
解决本题的关键知道匀速直线运动的特点,即速度的大小和方向都不变.
4.答案:C
解析:
【分析】
本题考查匀变速直线运动规律及其应用,意在考查考生对匀变速直线运动规律的理解和运算能力。根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度分别求出第一个中间时刻和第三个中间时刻的瞬时速度,再应用加速度定义式可求加速度。
【解答】
由,可知故只有选项C正确,ABD错误。
故选C。
5.答案:A
解析:
【分析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车刹车速度减为零所需的时间,判断汽车是否停止,再结合位移公式求出2s内和6s内的位移,从而得出位移之比.
本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车刹车速度减为零后不再运动.
【解答】
汽车速度减为零所需的时间.
则2s内的位移.
6s内的位移等于5s内的位移,则.
则::故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
6.答案:A
解析:
【分析】
由三个力的平衡的知识可知两个绳子的拉力的合力与重物的重力大小相等,方向相反;力的合成和分解遵循平行四边形定则,结合分力之间的夹角与合力、分力大小的关系分析即可。
解决本题的关键知道三个力的平衡时两个分力的合力与第三个力大小相等,方向相反,以及知道力的合成和分解遵循平行四边形定则。
【解答】
以重物为研究对象,由受力平衡可知,两个绳子的拉力的和大小等于重物的重力,方向与重力的方向相反,再根据平行四边形定则可知,当两个绳子之间的夹角等于时,绳子的拉力最小,故A正确,BCD错误。
故选A。
7.答案:C
解析:
【分析】
时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,根据速度大小关系分析两车之间距离如何变化.根据速度图象的“面积”表示位移,判断位移关系.
利用速度--时间图象求从同一位置出发的追及问题,主要是把握以下几点:
当两者速度相同时两者相距最远;
当两者速度时间图象与时间轴围成的面积相同时两者位移相同,即再次相遇;
当图象相交时两者速度相同.
【解答】
A、0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在内乙车速度大于甲车的速度,乙车在甲车的前方,所以两车逐渐远离。故A错误。
B、在内,乙车速度小于甲的速度,两车逐渐靠近。故B错误。
C、根据速度图象的“面积”表示位移,由几何知识看出,内两车的位移相等。故C正确。
D、在时两车速度相等,但乙车的位移大于甲车的位移,乙车还没有追上甲车。故D错误。
故选:C。
8.答案:A
解析:解:对A分析,由于OB细线恰好处于竖直方向,根据平衡条件,可知AB绳中张力为0,否则OB绳将偏离竖直方向与题目不符;
再对球B受力分析:受到重力G,作用力F和OA绳的拉力T,受力分析如图.
根据平衡条件得
得:
故选:A
以A为研究对象,根据平衡条件分析可知AB绳对小球的拉力为零,再以A为研究对象,受到三个力作用,作出力图,根据正交分解法求出OB绳对小球的拉力.
本题是多个物体平衡,首先要选择研究对象,分析受力情况.本题关键点存在分析得出AB绳中张力为零.
弹力有无及方向的判断:
对于形变明显的情况如弹簧可由形变直接判断.
对于接触处的形变不明显,判断其弹力的有无可用以下方法.
拆除法:即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变.若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力.
分析主动力和运动状态来判断是否有弹力:分析主动力就是分析沿弹力所在方向上,除弹力以外其他力的合力.看该合力是否满足给定的运动状态,若不满足,则存在弹力;若满足,则不存在弹力.
9.答案:ABC
解析:
【分析】
解答本题应掌握:重力在物体上的作用点,叫做物体的重心;形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上;重心只是重力在作用效果上的作用点,重心并不是物体上最重的点;重心的位置可以在物体之外,重心与物体形状与质量分布有关;可用悬挂法测薄板类物体重心位置。
本题考查重心的定义、规则物体重心的确定方法和不规则物体重心的确定方法的掌握情况。
【解答】
A.重心可以在物体上,也可以在物体之外,如空心的球体重心在球心上,不在物体上,故A正确;
B.重心是重力在物体上的作用点,用一根悬线竖直挂起的物体静止时,细线方向一定通过物体的重心,故B正确;
C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变,故C正确;
D.演员在做各种优美动作时,其重心的位置在改变,故D错误。
故选ABC。
10.答案:BC
解析:
【分析】
当石子的速度与气球速度相等时没有追上,以后就追不上了,根据运动学基本公式即可判断.
本题考查了追击问题的相关知识,知道在石子追击气球的过程中,当速度相等时追不上以后就追不上了,抓住位移之间的关系列式,难度适中.
【解答】
设石子经过时间t后速度与气球相等,则
此时间内气球上升的位移为,石子上升的位移为:
因为,所以石子一定追不上气球,故A错误,B正确;
C.若气球上升速度等于,在石子在抛出后1s末,气球上升的位移为,石子上升的位移为:
因为,所以1s末石子追上气球,故C正确;
D.由C的分析可知,当气球上升速度等于,在1s末追上气球,所以当气球上升速度等于,石子追上气球的时间肯定小于1s,而石子到的最高点的时间为2s,所以石子在达到最高点之前就追上气球了,故D错误.
故选BC.
11.答案:AC
解析:略
12.答案:AD
解析:
【分析】
分别对m和整体受力分析,通过平衡分析力的变化.
解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,注意整体法和隔离法的运用.
【解答】
对m分析,如图,
在垂直斜面方向上有:,当F增大,则N增大,对于摩擦力的大小,先减小再反向增大.故A正确,B错误.
C.物体m处于平衡,则合力始终为零.故C错误.
D.对整体分析,受力如图,知水平面随斜面的摩擦力,则F增大,则摩擦力f增大.故D正确.
故选AD.
13.答案:
解析:
【分析】
、明确实验原理,了解实验误差的存在,知道该实验中“理论值”和“实验值”的区别。
根据实验操作过程是纸面上,力的图示也画在白纸上,分析对弹簧秤、细绳、橡皮条的要求,从数学、作图等角度上考虑如何减小误差.
本实验采用的是“等效替代”的方法,即一个合力与几个分力共同作用的效果相同,可以互相替代,明确“理论值”和“实验值”的区别.
【解答】
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;
由于误差的存在F和方向并不在重合,合力与分力是等效替代的关系,所以本实验采用的等效替代法。故选:B
、B本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大,两细绳长度不需要相同,故A错误,B正确;
C、弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些,作图时产生的角度误差会减小,故C正确;
D、用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求,只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行,故D错误;故选:BC;
故答案为:
根据实验操作过程是纸面上,力的图示也画在白纸上,分析对弹簧秤、细绳、橡皮条的要求,从数学、作图等角度上考虑如何减小误差.
14.答案:;之前;;丙
解析:
【分析】
只有当小车质量远大于砂桶和砂的总质量时,才可近似认为小车受到的拉力等于砂与砂桶的重力;
实验时要先接通电源,再放开小车;做匀变速运动的物体在相邻的相等时间内的位移之差是定值,即,据此求出小车的加速度;
实验前要先平衡摩擦力,如果不平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,则小车受到的拉力小于砂桶重力,在F轴上有截距。
本题考查了实验数据处理与实验注意事项,探究加速度与力、质量的关系时,应使砂及砂桶的质量远小于小车质量,实验前要平衡摩擦力。
【解答】
解:实验时要控制:小车质量远大于砂桶和砂的总质量,分析所给数据可知,最合理的一组数据是C;
实验时应先接通电源,然后再释放小车;计数点间的时间间隔,
由图2所示纸带可知,小车的加速度;
不平衡摩擦力,小车受到的拉力小于砂桶的重力,在图象的F轴上有截距,由图3所示图象可知,应该是图线丙。
故答案为:;之前;;丙。
15.答案:解:小球上升到最高点所用的时间.
根据速度位移公式得,,
代入数据解得.
答:小球上升到最高点所用的时间为1s;
小球落至地面时的速度为.
解析:根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升到最高点的时间.
根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小球落至地面的速度大小.
解决本题的关键知道竖直上抛的运动的加速度不变,做匀变速直线运动,可以全过程运用运动学公式进行求解,也可以分过程研究.
16.答案:解:对物体受力分析,受重力、支持力和摩擦力,根据平衡条件,三个力可以构成首尾相连的矢量三角形;
故,
,
根据,有:;
答:物体的摩擦力为60N,支持力为80N;
物体与斜面间的动摩擦因数为.
解析:对滑块受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,根据平衡条件并采用正交分解法列式求解,然后根据求解动摩擦因数.
本题是三力平衡问题,关键是根据平衡条件列式求解.
三力平衡的基本解题方法
力的合成、分解法:即分析物体的受力,把某两个力进行合成,将三力转化为二力,构成一对平衡力,二是把重力按实际效果进行分解,将三力转化为四力,构成两对平衡力.
相似三角形法:利用矢量三角形与几何三角形相似的关系,建立方程求解力的方法.应用这种方法,往往能收到简捷的效果.
17.答案:解:设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有
解得:;
根据匀加速直线运动速度时间公式得:
解得:;
在追上乙的时候,乙走的距离为s,则:
代入数据得到。
答:经历的时间为3s;
加速度为;
前进的距离为。
解析:甲追上乙时,位移之差等于,根据匀变速直线运动的平均速度公式,抓住位移关系求出追及的时间,根据速度时间公式求出加速度,根据匀变速直线运动位移时间公式求出前进的距离。
解决本题的关键理清运动过程,运用运动学公式灵活求解。
