高一 上学期物理期中考试试卷
高一上学期物理期中考试试卷
一、选择题
1.如图所示,位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力()
A.方向一定沿斜面向上
B.方向一定沿斜面向下
C.大小一定等于零
D.大小可能等于F
2.《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则()
A.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大
B.小球受到的摩擦力与重力大小相等
C.机械手臂受到的摩擦力方向竖直向上
D.若铁夹水平移动,小球受到的摩擦力变大
3.几个水球可以挡住子弹?实验证实:4 个水球就足够了!4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,如图所示,子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好穿出第 4 个水球,则以下说法正确的是()
A.子弹在每个水球中速度变化相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C.由题干信息可以确定子弹在每个水球中运动的时间相同
D.子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等
4.若已知物体的速度方向和它所受合力的方向,如图所示,可能的运动轨迹是( ) A.B.
C.D.
5.如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升,夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f,若木块不滑动,力F的最大值是
A.
()
2f M m
M
+
B.
()
2f m M
m
+
C.
()
()
2f M m
M m g
M
+
-+D.
()
()
2f m M
M m g
m
+
-+
6.甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标,此后甲一直做匀速直线运动,乙先加速后减速,丙先减速后加速,它们经过下一路标时的速度仍相同,则
A.甲车先经过下一个路标B.乙车先经过下一个路标
C.丙车先经过下一个路标D.无法判断谁先经过下一个路标
7.一辆汽车由静止开始做匀速直线运动,从开始运动到驶过第一个100m距离时,速度增加了10m/s,汽车驶过第二个100m时,速度的增加量是
A.4.1m/s B.8.2m/s C.10m/s D.20m/s
8.某同学绕操场一周跑了400m,用时65s,这两个物理量分别是
A.路程、时刻B.位移、时刻
C.路程、时间间隔D.位移、时间间隔
9.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日~9月25日在中国杭州举行.杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市,图中的“莲花碗”是田径的主赛场,下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是( )
A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点
B.在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一个时间间隔
C.短跑运动员跑100m和200m都是指位移
D.高水平运动员400m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200m比赛的平均速度
10.一只盒子在粗糙桌面上减速滑行,此过程中盒子
A.受到静摩擦力,大小保持不变
B.受到静摩擦力,大小不断减小
C.受到滑动摩擦力,大小保持不变
D.受到滑动摩擦力,大小不断减小
11.一汽车在平直公路上15m/s的速度做匀速直线运动,当发现前方发生事故时以3m/s2的加速度紧急刹车,停在发生事故位置前,那么刹车过程中前2s内的位移与最后2s的位移的比值为()
A.4 B.3 C.2 D.1
12.汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为4 m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,2 s与6 s时汽车的位移之比为( )
A.1∶3 B.2∶3 C.16∶25 D.4∶5
13.某一质点沿直线ox方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为
x=8+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s时的瞬时速度的大小分别为( )
A.12m/s,8m/s B.8m/s,24m/s C.12m/s,24m/s D.8m/s,12m/s 14.在运用公式v t=v0+at 时,关于各个物理量的符号下列说法中正确的是()
①必须规定正方向,式中的v t、v0、a 才取正、负号
②在任何情况下a>0 表示加速运动,a<0 表示做减速运动
③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,a>0 表示做加速运动,a<0 表示做减速运动
④v t的方向总是与v0的方向相同
A.①③B.②④C.①②D.③④
15.以下物理量中是矢量的有 ( )
a.位移
b.路程
c.瞬时速度
d.平均速度
e.时间
f.加速度
g.速率
A.只有acdf
B.只有adf
C.只有afg
D.只有af
16.下列哪个物理量单位所对应的物理量是标量
m/s B.N C.kg D.V/m
A.2
17.杂技演员有高超的技术,如图所示,能轻松地顶住从高处落下的坛子,关于他顶坛时,头顶受到的压力产生的直接原因是()
A.坛的形变B.头的形变
C .物体受到的重力
D .人受到的重力
18.打水漂是人类最古老的游戏之一(如图).仅需要一块小瓦片,在手上呈水平放置后,用力水平飞出,瓦片擦水面飞行,瓦片不断地在水面上向前弹跳,直至下沉.下列判断正确的是( )
A .飞出时的初速度越大,瓦片的惯性一定越大
B .飞行时所用时间越长,瓦片的惯性一定越大
C .飞出去的距离越长,瓦片的惯性一定越大
D .瓦片的质量越大,惯性一定越大
19.在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时,通过传感器发现汽车做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =5t +t 2(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车 A .第1 s 内的位移是5 m B .前2 s 内的平均速度是6 m/s C .任意相邻的1 s 内位移差都是1 m D .任意1 s 内的速度增量都是2 m/s
20.在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在三楼的阳台上,放手让小球自由下落,两小球相继落地的时间差为t 0.如果站在四楼的阳台上,放手让小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将( ) A .不变
B .变大
C .变小
D .无法判断
二、多选题
21.某升降机用绳子系着一个重物,以10 m/s 的速度匀速竖直上升,当到达40 m 高度时,绳子突然断开,重物从绳子断开到落地过程(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( )
A .距地面的最大高度为45 m
B .在空中的运动时间为5 s
C .落地速度的大小为10 m/s
D .落地速度的大小为30 m/s
22.如图所示,物体P 、Q 用轻绳连接后跨过定滑轮,物体P 静止在倾角为37°角的斜面上,斜放木板上悬挂着Q ,已知P 、Q 的质量P m ,Q m 大小的关系为3
4
Q P m m
,今将斜放木板的倾角从37°增到60°,物体P 仍保持静止而没有滑动,若不计滑轮处的摩擦,则下列说法中正确的是( )
A .绳子的张力变大
B .物体P 受到的静摩擦力将先减小后增大
C .物体P 对斜板的压力将变大
D .滑轮受到绳子的作用力将变大
23.如图所示,A 、B 两物体质量均为m ,叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上).对A 施加一竖直向下、大小为F (F >2mg )的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态.现突然撤去力F ,设两物体向上运动过程中A 、B 间的相互作用力大小为F N .不计空气阻力,关于F N 的说法正确的是(重力加速度为g )( )
A .刚撤去力F 时,F N =
2
mg F
B .弹簧弹力大小为F 时,F N =2
F C .A 、B 的速度最大时,F N =mg
D .弹簧恢复原长时,F N =0
24.如图所示,一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端系着三个小球A 、B 、C ,三小球组成的系统保持静止,A 球质量为m ,B 球质量为3m ,C 球离地面高度为h .现突然剪断A 球和B 球之间的绳子,不计空气阻力,三个小球均视为质点,则( )
A .剪断绳子瞬间,A 球的加速度为
35
g B .剪断绳子瞬间,C 球的加速度为g C .A 球能上升的最大高度为2h D .A 球能上升的最大高度为1.6h
25.如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P 处于静止.P 的质量为12kg ,弹簧的劲度系数k=800N/m .现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速运动.已知在前0.2s 内F 是变化的,在0.2s 以后F 是恒力,则( )
A.F的最小值是90N B.0~0.2s内物体的位移为0.2 m
C.F最大值是210N D.物体向上匀加速运动加速度为5.0m/s2 26.一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为2m的小物块A相连,质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上,如图所示,此时弹簧的压缩量为x0.从t=0时开始,对B施加沿斜面向上的外力,使B始终做加速度为a的匀加速直线运动.经过一段时间后,物块A、B分离.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.若θ、m、x0、a均已知,则下列说法正确的是()
A.根据已知条件,可求出从开始到物块A、B分离所用的时间
B.根据已知条件,可求出物块A、B分离时的速度大小
C.物块A、B分离时,弹簧的弹力恰好为零
D.物块A、B分离后,物块A开始减速
27.如图所示,物体A用轻质细绳系在竖直杆MN上的B点.现用一水平力F作用在绳上的O点,将O点缓慢向左移动,使细绳与竖直方向的夹角 逐渐增大.关于此过程,下列说法中正确的是()
A.水平力F逐渐增大B.水平力F逐渐减小
C.绳OB的弹力逐渐减小D.绳OB的弹力逐渐增大
28.如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是()
A .A 一定受到四个力
B .B 可能受到四个力
C .B 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力
D .A 与B 之间一定有摩擦力
三、实验题
29.关于“探究求合力的方法”的实验如图所示,其中A 为固定橡皮条的图钉,P 为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P 拉到位置O . (1)以下操作正确的是(______)
A .实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度
B .同一次实验过程中,O 点的位置允许变动
C .橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
D .拉橡皮条的细绳要长一些,标记同一细绳方向的两点要远些 (2)从图可读得弹簧秤B 的示数为______N .
(3)为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的______(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力.
(4)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力1F 和2F ,图中小正方形的边长表示2N ,两力的合力用F 表示,1F 、2F 与F 的夹角分别为1θ和2θ,下列关于1F 、2F 、F 、
1θ、2θ之间的关系正确的是(______)
A .14N F =
B .12N F =
C .145θ=?
D .12θθ<
30.在“探究力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.
(1)图甲中与B 相连的弹簧测力计的示数为______ N . (2)图乙中一定沿着OA 方向的力是______ (选填“F ”或“F ′”) (3)关于本实验,下列说法正确的是______ . A .两细绳必须等长
B .弹簧秤、细绳、橡皮筋都应与木板平行
C .两次拉伸橡皮条,只要使橡皮条伸长到相同长度即可
D .拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要适当远些. 31.在做“探究加速度与力、质量的关系”实验中, (1)下列仪器需要用到的是____________;
(2)本实验所采用的科学方法是____________ A .理想实验法 B .等效替代法 C .控制变量法 D .建立物理模型法 (3)下列说法正确的是____________; A .先释放纸带再接通电源
B .拉小车的细线尽可能与长木板平行
C .纸带与小车相连端的点迹较疏
D .轻推小车,拖着纸带的小车能够匀速下滑说明摩擦力已被平衡
(4)如图所示是实验时打出的一条纸带,A 、B 、C 、D …为每隔4个点取的计数点,据此纸带可知小车在D 点的速度大小为____________m/s ,小车的加速度为____________ m/s 2(小数点后保留两位).
32.某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,起始的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:(图中数据单位为cm)
(1)推测纸带的运动是否为匀加速运动_______(填:是或否).判断的依据是:
_____________
(2)在打出A、E这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是________.
(3)B点的瞬时速度为________.(本题计算结果保留3位有效数字)
四、解答题
33.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36
N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N.(g取10 m/s2)
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t=5s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落到地面时的速度v;
(3)接(2)问,无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1.
34.如图所示,物体A放在某一水平面上,已知物体A重60N,A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,A、B均处于静止状态,绳AC水平,绳CD与水平方向成37°角,CD绳上的拉力为15N。sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物体A受到的摩擦力为多大?
(2)物体B重力为多大?
35.从距地面45 m的高处每隔相同的时间由静止释放一个小球,不计空气阻力,取g=10 m/s2,当第7个小球刚释放时,第1个小球恰好落地.求:
(1)相邻两小球开始下落的时间间隔Δt为多大?
(2)该时刻第3个小球与第5个小球的距离是多少?
(3)第2个小球落地时,第3个小球与第5个小球间的距离是多少?
36.如图所示,水池正上方有一小球,球距水面h1=3.2m,池水深h2=1.6m,球从静止释放后落入水中做匀减速运动,到池底的速度恰好为零.(取g=10m/s2)求:
(1)小球运动的最大速度?
(2)从开始到落到池底所用的时间?
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一、选择题
1.D
解析:D
【解析】
【详解】
ABC.当F mg sin30时,物体有下滑的趋势,斜面作用于物块的静摩擦力方向沿斜面向上;当F mg sin30时,物体有上滑的趋势,斜面作用于物块的静摩擦力方向沿斜面向下;当F=mg sin30时,斜面作用于物块的静摩擦力为零,故选项ABC不符合题意。
D.当F mg sin30且F=mg sin30时,这时静摩擦力方向沿斜面向上,由平衡条件知:
f+F=mg sin30
斜面作用于物块的静摩擦力:
f =m
g sin30=F
故选项D 符合题意。
2.B
解析:B 【解析】 【分析】
由题中“一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球”可知,本题考查静摩擦力和力的平衡,根据静摩擦力和平衡力的特点可以分析本题。 【详解】
AB.因为小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,所以小球受力平衡,在竖直方向上重力和摩擦力平衡,所以增大铁夹对小球的压力,小球所受摩擦力依然与重力是平衡力,故A 错误B 正确;
C.小球所受摩擦力竖直向上,机械手臂受到的摩擦力竖直向下,故C 错误;
D. 铁夹水平移动不影响竖直方向受力情况,故D 错误。
3.D
解析:D 【解析】 【详解】
BC .设水球的直径为d ,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d ,2d ,3d 和4d ,根据2
12
x at
知,所以时间之比为1232,所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹依次穿过4个水球的时间之比为:(3322?1):1;由题干信息不可以确定子弹穿过每个水球的时间,故BC 错误;
A .子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,则受力是相同的,所以加速度相同,由△v =at 可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同,故A 错误;
D .由以上的分析可知,子弹穿过前3个水球的时间与穿过第四个水球的时间是相等的,由匀变速直线运动的特点可知,子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,故D 正确。
4.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
根据质点做曲线运动的条件,速度应该沿着曲线的切线的方向,合力应该指向曲线弯曲的一侧,故C 正确,ABD 错误;
【点睛】
根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向,合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧,这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点.
5.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】 对木块分析得:
2f Mg Ma -=
解得木块的最大加速度为:
2f
a g M
=
- 对整体分析得:
()()F M m g M m a -+=+
联立解得:
()
2f m M F M
+=
A.与分析相符,故A 正确;
B.与分析不符,故B 错误;
C.与分析不符,故C 错误;
D.与分析不符,故D 错误.
6.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
设甲做匀速直线运动的速度为v ,乙先加速后减速,在运动的过程中速度大于v ,则整个过程中的平均速度大于v ;丙先减速后加速,在运动过程中的速度小于v ,则整个过程中的平均速度小于v .根据x vt =,知乙的运动时间最短,所以乙车先经过下一个路标. A .甲车先经过下一个路标,与结论不相符,选项A 错误; B .乙车先经过下一个路标,与结论相符,选项B 正确; C .丙车先经过下一个路标,与结论不相符,选项C 错误; D .无法判断谁先经过下一个路标,与结论不相符,选项D 错误;
7.A
解析:A 【解析】
【详解】
汽车做初速度为零的匀加速直线运动,由速度位移公式得加速度为:
22
221110m/s 0.5m/s 22100
v a x ===?
根据22
2122v v ax -=可得汽车的速度为:
2v ===
速度的增加量为:
21 4.1m/s v v v ?=-=
A.与分析相符,故A 正确;
B.与分析不符,故B 错误;
C.与分析不符,故C 错误;
D.与分析不符,故D 错误.
8.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
绕400米操场跑一圈,首末位置重合,则位移的大小为0,路程等于400m ,65s 指时间长度,是指时间间隔;
A. 路程、时刻与分析不符,故A 错误;
B. 位移、时刻与分析不符,故B 错误;
C. 路程、时间间隔与分析相符,故C 正确;
D. 位移、时间间隔与分析不符,故D 错误.
9.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
A .研究短跑运动员终点撞线时,其自身大小不能忽略,所以不可以看做质点,故A 错误;
B .在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是个时间段,故是一个时间间隔,故B 正确;
C .短跑运动员跑200m 时,不是一条直线,故200m 是路程而不是位移,故C 错误;
D .400m 比赛时位移为零,故平均速度为零,不可能大于200m 时的平均速度,故D 错误. 故选B .
10.C
【解析】
试题分析:先根据盒子的运动状态分析受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力,如是滑动摩擦力则根据f=μN 求解滑动摩擦力大小.
解:盒子在粗糙桌面上减速滑行的过程中,受到桌面对盒子的滑动摩擦力作用,竖直方向受力平衡,则N=mg ,根据f=μN 可知,滑动摩擦力大小不变,故C 正确. 故选C
【点评】本题的关键是判断摩擦力的种类,静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法不同,注意f=μN 中的N 指正压力,难度不大,属于基础题.
11.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
汽车从开始刹车到停止的时间为:
0015 5s 3
v t a ===
刹车过程中前2s 的位移为:
()22101111
1523224m 22
x t at +?+??-=v ==
反向看成是初速度为0的匀加速直线运动,最后2s 的位移为反向的前2s 的位移为:
22221132m 6m 22
x at ??===
则刹车过程中前2s 内的位移与最后2s 的位移的比值为4; A .4,与结论相符,选项A 正确; B .3,与结论不相符,选项B 错误; C .2,与结论不相符,选项C 错误; D .1,与结论不相符,选项D 错误;
12.C
解析:C 【解析】 【详解】
汽车刹车到停止所需的时间为:
020
54
v t a =
==s 2s 时的位移为:
221011
202423222
x v t at =-=?-??=m
6s 的位移就是5s 的位移,此时车已停,有:
22
2205024
2v x a ===?m
2s 与6s 时汽车的位移之比为16:25,故选C 。
13.B
解析:B 【解析】 【详解】
根据质点离开O 点的距离随时间变化的关系为x =8+2t 3(m )得:t =0时,x 0=8m ; t =2s 时,x 2=24m ,则质点在t =0到t =2s 时间内的位移为:△x 1=x 2-x 1=16m ,
116
m/s 8m/s 2
x v t ?=
==?;把t =2s 直接带入v =6t 2(m/s )即可求出2s 末的速度为24m/s.故B 正确,A 、C 、D 错误.故选B. 14.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
在运用公式v =v 0+at 时,必须规定正方向,式中的v 、v 0、a 才取正、负号;故①正确。 当加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,做减速运动。当a >0,v <0,物体做减速运动;故②错误,③正确。
在加速运动中末速度和初速度同向,在减速运动中v 的方向与v 0的方向可能相反;故④错误。 故选A 。
15.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
既有大小,又有方向的物理量是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量.位移、瞬时速度、平均速度、加速度都是既有大小,又有方向的物理量,都是矢量.故A 项正确,BCD 三项错误. 【点睛】
矢量与标量的区别有两个:一是矢量有方向,标量没有方向;二是矢量的运算遵循平行四边形定则,标量运算遵循代数法则.
16.C
解析:C
【解析】A 项: 2
m s ,是加速度的单位,加速度为既有大小又有方向的矢量,故A 错
误;
B 项:N 为力的单位,力为既有大小又有方向的矢量,故B 错误;
C 项:Kg 为质量的单位,质量为只有大小的标量,故C 正确;
D 项: V
m
是电场强度的单位,电场强度为既有大小又有方向的矢量,故D 错误。
点晴:本题考查标是和矢量,标量是只有大小没有方向,矢量为既有大小又有方向,注意两者的区别。
17.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
头顶受到的压力的施力物体是坛子,受力物体是头顶,它产生的直接原因是坛的形变,间接原因是物体受到的重力。故选A 。
18.D
解析:D 【解析】
惯性是物体本身具有的一种性质,惯性的大小只与物体的质量有关,所以瓦片的质量越大,惯性一定越大,与初速度、时间、飞行距离等因素无关,故ABC 错误,D 正确;故选D.
点睛:惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态,惯性大小的唯一量度是物体的质量.
19.D
解析:D 【解析】 【详解】
根据匀变速直线运动的位移时间关系公式2
012
x v t at =+
,可知质点的初速度为05m/s v =,加速度22m/s a =;
A 、物体在第一秒内的位移为:
2151m 1m 6m x ?+==
故A 错误;
B 、物体前2s 内的位移为:
2252m 2m 14m x ?+==
所以其平均速度为:
2
2
14
m/s 7m/s 2
v x t
=
=
= 故B 错误;
C 、根据公式2
x a T ?=可知:任意相邻的1 s 内位移差都为:
22
2m 2m 1x a T ?==?=
故C 错误; D 、根据加速度公式?=
?v
a t
可知:任意1 s 内的速度增量都为: 21m/s 2m/s v a t ?=?=?=
故选项D 正确。
20.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
设细线的长度为L ,第一个小球着地后,另一个小球再运动的位移为L 才落地,在L 内运行的时间,即为两球落地的时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移L 内的初速度,高度越高,落地的速度越大,可知高度越高,另一个小球在位移L 内的初速度越大,根据2012
L v t gt =+,初速度越大,时间越短,即落地的时间差变小,故选项C 正确,ABD 错误.
二、多选题 21.AD 【解析】 【分析】
气球和重物一起以10m/s 的速度上升,当到达一定高度后,绳子断开,物体与气球脱离,这个物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态,所以物体做竖直上抛运动. 【详解】 物体上升过
解析:AD 【解析】 【分析】
气球和重物一起以10m/s 的速度上升,当到达一定高度后,绳子断开,物体与气球脱离,这个物体由于惯性要保持原来的向上的运动状态,所以物体做竖直上抛运动. 【详解】
物体上升过程,根据速度位移关系公式,有:-v 02=2(-g )h ,解得
2201052210
v h m m g ?===;故物体距离地面的最大高度为45m ,故A 正确;根据位移时间
关系公式,有:h =v 0t ?
12gt 2,代入数据得:-40=10t-1
2
×10×t 2,解得:t=4s 或者t=-2s ;故
B错误;根据速度时间关系公式,有:v=v0-gt=10-10×4=-30m/s,故C错误,D正确;故选AD.
22.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体P保持静止状态,绳子的张力等于Q的重力,则绳子的张力将不变,A错误;
B.木板的倾角为37时,物体P受到的静摩擦力大小为
方向沿斜面向下。木板的倾角为6
解析:BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体P保持静止状态,绳子的张力等于Q的重力,则绳子的张力将不变,A错误;B.木板的倾角为37?时,物体P受到的静摩擦力大小为
1
33
sin370.15
45
Q P P P P
f m
g m g m g m g m g
=-?=-=
方向沿斜面向下。木板的倾角为60?时,物体P受到的静摩擦力大小为
2
sin600.46
P Q P
f m
g m g m g
=?-=
方向沿斜面向上。可知物块P受到的摩擦力先减小到零后增大,B正确;C.开始时斜面对P的支持力为
1
cos370.8
P P
N m g m g
=?=
后来斜面对P的支持力为
2
cos600.5
P P
N m g m g
=?=
所以物体对斜板的压力将变小,C错误;
D.斜放木板的倾角从37?增到60?时,绳子之间的夹角减小,由于绳子的拉力大小不变,所以绳子的合力增大,则滑轮受到绳子的作用力将变大,D正确。
故选BD。
【点睛】
由题,物体P保持静止状态,绳子的张力等于Q的重力。根据P受力平衡,可求出物体P 受到的静摩擦力和支持力,再分析各力的变化情况。
23.BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A.在突然撤去F 的瞬间,AB 整体的合力向上,大小为F ,根据牛顿第二定律,有: F=2ma 解得:
对物体A 受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有: FN
解析:BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A.在突然撤去F 的瞬间,AB 整体的合力向上,大小为F ,根据牛顿第二定律,有:
F =2ma
解得:2F a m
=
对物体A 受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有:
F N -mg =ma
联立解得:2
N F
F mg =+
,故A 错误; B.弹簧弹力等于F 时,根据牛顿第二定律得:对整体有: F -2mg =2ma
对A 有:
F N -mg =ma
联立解得:2
N F
F =
,故B 正确; D.当物体的合力为零时,速度最大,对A ,由平衡条件得F N =mg ,故C 正确. C.当弹簧恢复原长时,根据牛顿第二定律得:对整体有:
2mg =2ma
对A 有:
mg -F N =ma
联立解得 F N =0,故D 正确;
24.AD 【解析】 【详解】
根据平衡条件可得C 球的质量为:mC =mA+mB =4m.
AB.突然剪断A 球和B 球之间的绳子瞬间,以A 和C 为研究对象,根据牛顿第二定律可得:A 球和C 球的加速度大小 g , 故A
解析:AD
【解析】
【详解】
根据平衡条件可得C球的质量为:m C=m A+m B=4m.
AB.突然剪断A球和B球之间的绳子瞬间,以A和C为研究对象,根据牛顿第二定律可得:A球和C球的加速度大小
()3
5
C A
A C
m m g
a
m m
-
==
+
g,
故A项符合题意,B项不合题意.
CD.A球上升h时的速度为:
6
2
5
v ah gh
==,
而后又上升x速度为零,则有:v2=2gx,解得:x
3
5
=h,故球能上升的最大高度为:H=h+x=1.6h,故C项不合题意,D项符合题意.
25.AC
【解析】
以物体P为研究对象.物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N.因为物体静止,∑F=0;N=mg=kx0 ,解得:x0=0.15m;加拉力后物体P受力如图受重力G,拉力F和支持力N′
解析:AC
【解析】
以物体P为研究对象.物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N.因为物体静止,
∑F=0;N=mg=kx0,解得:x0=0.15m;加拉力后物体P受力如图受重力G,拉力F和支持力N′
据牛顿第二定律有F+N′-mg=ma ;当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0.物体由静止开始运动,则x0=
1
2
at2,将
x0=0.15m代入解得a=7.5m/s2,选项BD错误;F的最小值由F+N′-mg=ma 式可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx.代入F+N′-mg=ma ;得F min+Kx0-mg=ma;
F min=mg-kX0+ma=12×(7.5+10)-800×0.15=90(N);F最大值即N=0时,F max-
mg=ma,F max=210(N),选项AC正确;故选AC.
点睛:解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件.即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化.本题若称盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体