资源简介 江苏省海门中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题1.(2025高一上·海门期末)1埃米=10-10米,埃米是下列哪个物理量的单位( )A.长度 B.质量 C.时间 D.速度【答案】A【知识点】力学单位制【解析】【解答】米是国际单位中基本单位, 1埃米=10-10米,埃米表示的是长度的单位,故A正确,BCD错误。故选:A。【分析】根据1埃米=10-10米可知埃米与m这个长度单位有联系,据此分析。2.(2025高一上·海门期末)我国运动员葛曼棋在杭州亚运会百米决赛中夺冠,在研究下列问题中,可把她看作质点的是( )A.她的起跑动作 B.她全程的平均速度C.她冲刺撞线的动作 D.她途中跑的动作【答案】B【知识点】质点【解析】【解答】物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。A.研究她的起跑动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故A错误;B.研究她全程的平均速度,不需要考虑身体的形状和大小,可以看作质点,故B正确;C.研究她冲刺撞线的动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故C错误;D.研究她途中跑的动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故D错误。故选B。【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可。3.(2025高一上·海门期末)两个相同小球先后从O点斜向上抛出,图中甲、乙为它们的轨迹示意图,不计空气阻力,则两小球( )A.加速度一定相同 B.初速度一定相同C.最高点的速度一定相同 D.在空中的时间一定相同【答案】A【知识点】斜抛运动【解析】【解答】本题考查了斜上抛运动,分析清楚球的运动过程,应用运动的合成与分解,运动学公式即可解题。A.两小球斜向上抛出,运动中不计空气阻力,则只受重力,则加速度都为重力加速度,故A正确;D.小球在最高点之后的运动为平抛运动,竖直方向为自由落体运动,因,由可知,,由斜上抛运动的对称性可知,,即甲在空中的运动时间大于乙的运动时间,故D错误;C.小球在最高点之后的运动为平抛运动,水平方向为匀速直线运动,有因且,则最高点的速度无法比较,故C错误;B.两小球从O点抛出的速度分解为水平分速度和竖直分速度,由结合可知甲的竖直初速度大于乙的竖直初速度,而两者的水平初速度等于最高点的速度无法比较,则由而无法比较,故B错误。故选A。【分析】球做斜上抛运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动,根据题意应用运动学公式分析求解。4.(2025高一上·海门期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用两根弹簧测力计将橡皮条O点和用一根弹簧测力计将橡皮条拉到O点,测得的数据处理如图所示,不是弹簧测力计实际测量的力是( )A. B. C. D.【答案】D【知识点】验证力的平行四边形定则【解析】【解答】本题关键掌握探究两个互成角度的力的合成规律的实验原理。图中的、 、是用弹簧测力计拉橡皮条时得到的实际测量值;F是根据平行四边形定则得到的和的合力的理论值。故选D。【分析】根据实验原理分析判断。5.(2025高一上·海门期末)2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站核心舱成功对接,对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动.则对接后空间站运行过程中( )A.向心加速度不变 B.线速度不变C.角速度不变 D.受到的合外力不变【答案】C【知识点】卫星问题【解析】【解答】解答本题时,要掌握万有引力提供向心力这条思路,并能熟练运用。根据依题意对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动,则可知对接后空间站运行过程中角速度不变,而线速度、向心加速度、万有引力虽然大小不变,但方向在变化,则向心加速度、线速度、合外力均变化,故C正确,ABD错误。故选:C。【分析】根据万有引力提供向心力列式,得到各个量的表达式,再进行分析。6.(2025高一上·海门期末)新能源汽车越来越受到人们的喜爱。若某新能源汽车刹车后在地面上留下的刹车痕迹长为45m。设刹车后汽车轮子不滚动,轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25,则汽车在刹车前瞬间的速度大小为(g=10m/s2)( )A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s【答案】B【知识点】牛顿运动定律的综合应用【解析】【解答】刹车后汽车轮子不滚动,轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25, 根据牛顿第二定律可知,汽车刹车后的加速度大小为根据运动学公式可得解得,故B正确,ACD错误。故选:B。【分析】分析刹车时的受力情况,根据牛顿第二定律求出加速度;明确刹车过程的运动状态,代入匀变速直线运动的位移—速度公式求解初速度。7.(2025高一上·海门期末)在“探究向心力大小的表达式”实验中我们常用控制变量法,利用如图所示的向心力演示器进行研究。此时正在探究的关系是( )A.F-ω B.F-ω2 C.F-m D.F-r【答案】D【知识点】向心力【解析】【解答】本题关键掌握探究向心力大小的表达式的实验原理:控制变量法。图中所示两相同的球的转动半径不同,角速度和质量相同,则正在研究F与半径r的关系,故D正确,ABC错误。故选:D。【分析】根据实验装置和控制变量法分析判断。8.(2025高一上·海门期末)如图所示,重力为G小球悬挂在弹簧下端,平衡时球在A位置。此时弹簧伸长x1,现用力将小球向下拉,使弹簧又伸长x2至B位置,此时弹簧的弹力大小为F。已知弹簧原长x0,则该弹簧的劲度系数为( )A. B. C. D.【答案】C【知识点】胡克定律;共点力的平衡【解析】【解答】本题关键是根据胡克定律列式后联立求解,要记住胡克定律公式F=k Δx中的Δx为形变量。AC.物体在A处时处于平衡状态,所以根据平衡知识及胡克定律有解得劲度度系数为故A错误,C正确;BD.设拉力将小球向下拉使弹簧又伸长x2至B位置,此时弹簧的弹力大小为F,有解得故BD错误。故选C。【分析】物体在A处或者B处时处于平衡状态,根据平衡知识及胡克定律求解劲度系数。9.(2025高一上·海门期末)如图所示,国产人形机器人“先行者K1”可以在倾角不大于θ的斜坡上稳定地向上行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )A.cosθ B.sinθ C. D.tanθ【答案】D【知识点】共点力的平衡【解析】【解答】本题考查了共点力作用下物体的平衡和滑动摩擦力公式,把握机器人在斜坡上稳定行走的条件是解题的关键。根据题意可知机器人“先行者K1”可以在倾角不大于θ的斜坡上稳定地站立和行走,对“先行者K1”分析有可得则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于tanθ。故选D。【分析】要使机器人“先行者K1”稳定地向上行走,重力沿斜坡向下的分力不大于最大静摩擦力,由此列式求解。10.(2025高一上·海门期末)如图所示,两轻质小环a、b套在水平杆上,两根等长细线悬挂一重物处于静止状态。现保持环a的位置不变,将环b往左侧移动一小段距离后,a、b仍处于静止状态。则( )A.环b受到支持力变大 B.环b受到摩擦力变小C.细线对b的拉力大小不变 D.两细线对重物的作用力变小【答案】B【知识点】力的合成与分解的运用;共点力的平衡【解析】【解答】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确选择研究对象,能正确对研究对象进行受力分析,能结合力的合成与分解原则求解。C.根据题意,设每根绳子的拉力为,绳子与竖直方向的夹角为,由平衡条件有解得将环往左侧移动一小段距离,减小,可知F变小;故C错误;AB.设杆对小环的支持力为,摩擦力为,对小环受力分析,由平衡条件有,将环往左侧移动一小段距离,减小,可知变小,不变,故A错误,B正确;D.对重物受力分析依据平衡条件可知,两细线对重物的作用力等于重力,方向竖直向上,在环往左侧移动后,两细线对重物的作用力作用力不变,故D错误。故选B。【分析】对重物或者小环进行受力分析,根据平衡条件列式求解。11.(2025高一上·海门期末)在空中沿水平向右做匀速直线运动的飞机,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映沙子在空中排列的几何图形是( )A. B.C. D.【答案】A【知识点】平抛运动【解析】【解答】本题主要考查了曲线运动的相关应用,理解运动合成的原理即可,难度不大。要注意沙子离开飞机做平抛运动,而不是自由落体运动。飞机在空中沿水平向右做匀速直线运动,则沿途连续漏出沙子在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,形成一条竖直的直线,故A图能反映沙子在空中排列的几何图形。故选A。【分析】研究沙子在水平方向和竖直方向上的运动特点,结合选项完成分析。12.(2025高一上·海门期末)利用如图所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是________。A.微元法 B.控制变量法 C.极限法 D.等效替换(2)平衡摩擦力过程中,将小车连接好纸带。轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,后续操作可能正确的是________。A.移去小车上的砝码 B.增加小车上砝码的质量C.垫块位置向右调整 D.降低垫块厚度(3)某次实验打出的一条纸带如图所示,测得计数点A、B、C与O点间的距离分别为sA、sB、sC。相邻计数点间的时间间隔为T,则小车的加速度a= (用sA、sB、sC、T表示)。(4)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学在满足实验基本操作要求下完成实验,分别得到的图像如图所示。①由图可知,乙组所用槽码的质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)甲组槽码的质量;②有同学认为,图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确,简要说明理由 。【答案】(1)B(2)C;D(3)(4)大于;见解析【知识点】探究加速度与力、质量的关系【解析】【解答】理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提,根据题意应用匀变速直线运动的推论即可解题。(1)实验存在多个变量,我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用控制变量法,故B正确,ACD错误。故选:B。(2)轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,小车做加速运动,要保证小车做匀速运动,垫块位置向右调整或降低垫块高度。故选CD。(3)连续相等时间内的两段位移,由匀变速直线运动的判别式可得加速度为(4)设槽码的质量为m,细绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,对槽码有对小车和砝码有解得故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知乙的斜率较小,故乙组所用的槽码质量大于甲组所用的槽码质量;不正确;当小车和砝码质量远小于槽码质量,整体运动加速度趋于g,即趋于。【分析】(1)根据实验原理分析判断;(2)根据平衡摩擦力方法分析判断;(3)根据逐差法计算小车运动的加速度;(4)根据牛顿第二定律推导结合图像计算和判断。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用控制变量法。故选B。(2)轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,小车做加速运动,要保证小车做匀速运动,垫块位置向右调整或降低垫块高度。故选CD。(3)连续相等时间内的两段位移,由匀变速直线运动的判别式可得加速度为(4)[1]设槽码的质量为m,细绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,对槽码有对小车和砝码有解得故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知乙的斜率较小,故乙组所用的槽码质量大于甲组所用的槽码质量;[2]不正确;当小车和砝码质量远小于槽码质量,整体运动加速度趋于g,即趋于。13.(2025高一上·海门期末)地球可看作半径为R的球体,位于赤道处的物体随地球自转做匀速圆周运动,截面如图所示,已知自转周期为T,求:(1)物体随地球自转的线速度v;(2)物体随地球自转的向心加速度a。【答案】(1)解:物体随地球自转做匀速圆周运动,由线速度与周期的关系可知(2)解:根据牛顿第二定律可知,物体随地球自转的向心加速度大小为【知识点】向心加速度【解析】【分析】(1)由线速度与周期的关系列式求解;(2)根据牛顿第二定律得出加速度公式,进行求解。(1)物体随地球自转做匀速圆周运动,由线速度与周期的关系可知(2)根据牛顿第二定律可知,物体随地球自转的向心加速度大小为14.(2025高一上·海门期末)舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍,重力加速度大小为g。(1)该舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得v0的速度后,在机载发动机作用下,使飞机在跑道上以加速度a匀加速前进,经过时间t1后离舰升空。求舰载机匀加速滑行的距离s以及机载发动机提供的平均作用力F1;(2)舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v,钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。【答案】(1)解:由运动学公式得s=由牛顿第二定律得解得(2)解:由运动学公式得解得由牛顿第二定律得代入得【知识点】牛顿第二定律;牛顿运动定律的综合应用【解析】【分析】(1)根据运动学列式,再由牛顿第二定律得求解加速度大小;(2)由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律列式求解。(1)由运动学公式得s=由牛顿第二定律得解得(2)由运动学公式得解得由牛顿第二定律得代入得15.(2025高一上·海门期末)污水处理厂中污水管道控制系统简化为如图所示装置,倾角为θ的光滑倾斜轨道AB与半径为R的圆轨道BC平滑连接。C为圆弧轨道最高点。已知轨道AB长为L,轨道A、C两点竖直高度差为h,在C点右侧d处装有一自控阀门,初始时阀门处于关闭状态。质量为m可视为质点的小球套在轨道上,可模拟污水管中的一小段污水的运动。在C位置处有一压力开关,当小球通过C点时对轨道向上的压力达到kmg时,开关被接通,阀门向上提起。重力加速度取g。(1)若小球以v0的初速度从A点沿斜面向上运动,求到达B点时的速度大小vB;(2)要使得小球经过C点时压力开关接通,则小球到达C点时的速度vC至少为多少?(3)若小球从C点以v的速度离开轨道,能直接从打开的阀门穿过,则阀门至少要用多大的加速度a竖直向上提?【答案】(1)解:小球在轨道AB上匀减速,根据牛顿第二定律ma=mgsinθ则有a=gsinθ由匀变速直线运动的规律有解得vB=(2)解:根据牛顿第三定律得轨道对小球弹力向下,大小为kmg,在圆轨道最高位置C处,根据牛顿第二定律得可得即压力开关接通,小球速度至少为。(3)解:小球离开C点开始做平抛运动,水平方向竖直方向小球下降高度为同时阀门匀加速上升高度至少为h-y小球才能穿过阀门,对阀门由以上各式整理有可得即阀门加速度至少为。【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动【解析】【分析】 (1)根据牛顿第二定律列式,再几何运动学求出速度大小;(2)根据牛顿第三定律分析,在C处根据牛顿第二定律列式求解;(3)根据平抛运动规律列式求解,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。(1)小球在轨道AB上匀减速,根据牛顿第二定律ma=mgsinθ则有a=gsinθ由匀变速直线运动的规律有解得vB=(2)根据牛顿第三定律得轨道对小球弹力向下,大小为kmg,在圆轨道最高位置C处,根据牛顿第二定律得可得即压力开关接通,小球速度至少为;(3)小球离开C点开始做平抛运动,水平方向竖直方向小球下降高度为同时阀门匀加速上升高度至少为h-y小球才能穿过阀门,对阀门由以上各式整理有可得即阀门加速度至少为。16.(2025高一上·海门期末)如图所示,质量M=4.0kg、足够长的木板B置于光滑水平面上,板左侧有竖直墙壁。现将质量m=1.0kg的小物块A以水平向左的初速度v0=5.0m/s滑上木板。当B与墙壁碰撞后,速度大小不变,方向反向。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。(1)小滑块A刚滑上木板时,求A的加速度大小aA和木板B的加速度大小aB;(2)若B的左端与墙壁的距离x=3.0m,已知B与竖直墙壁碰撞前,物块A已与木板B共速。求B从开始运动到刚与墙壁碰撞的时间t;(3)若B与墙壁之间的距离满足整个运动过程中B与墙壁碰撞两次,且最终A、B停止运动,求整个运动过程中B通过的路程s。【答案】(1)解:对物块A,根据牛顿第二定律有解得m/s2对木板B,根据牛顿第二定律有解得m/s2(2)解:设从B滑上木板到共速所经历的时间为t1,共同速度为v,则解得sm/s该过程中木板B向左运动的距离=1m因x1解得t2=2sB开始运动到与墙壁碰撞的时间=4s(3)解:解法一:由题意可知,如果B与F碰前,两者速度已相等,则B与F碰后两者最终会一起向右运动,不会发生第二次碰撞.因此B在与F碰撞前一直做匀加速直线运动,碰后做加速度相等的减速运动.对B,设B每次与挡板碰撞的速度大小为v1,B经过时间t3与F碰撞,碰后经过时间t4速度减为零,则解得对A:物块A一直向左作匀减速运动,在运动的全过程中根据牛顿第二定律,有解得对B:从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,则解得解法二(图像法):B加速以及和墙壁碰撞后减速的加速度大小恒为全过程有对B有从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,该过程中B的路程为【知识点】牛顿运动定律的综合应用【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律,分别对A和B受力分析,A受滑动摩擦力向右,B受滑动摩擦力向左,结合质量与动摩擦因数计算加速度;(2)先求A、B共速时的时间与速度,再计算共速后B到墙壁的距离,进而求出B与墙壁碰撞前的总时间;(3)分析B与墙壁碰撞两次的过程,结合A、B的运动状态(共速、碰撞反弹、相对滑动),利用牛顿第二定律、运动学公式及碰撞特性确定B的路程。(1)对物块A,根据牛顿第二定律有解得m/s2对木板B,根据牛顿第二定律有解得m/s2(2)设从B滑上木板到共速所经历的时间为t1,共同速度为v,则解得sm/s该过程中木板B向左运动的距离=1m因x1解得t2=2sB开始运动到与墙壁碰撞的时间=4s(3)解法一:由题意可知,如果B与F碰前,两者速度已相等,则B与F碰后两者最终会一起向右运动,不会发生第二次碰撞.因此B在与F碰撞前一直做匀加速直线运动,碰后做加速度相等的减速运动.对B,设B每次与挡板碰撞的速度大小为v1,B经过时间t3与F碰撞,碰后经过时间t4速度减为零,则解得对A:物块A一直向左作匀减速运动,在运动的全过程中根据牛顿第二定律,有解得对B:从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,则解得解法二(图像法):B加速以及和墙壁碰撞后减速的加速度大小恒为全过程有对B有从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,该过程中B的路程为1 / 1江苏省海门中学2024-2025学年高一上学期期末考试物理试题1.(2025高一上·海门期末)1埃米=10-10米,埃米是下列哪个物理量的单位( )A.长度 B.质量 C.时间 D.速度2.(2025高一上·海门期末)我国运动员葛曼棋在杭州亚运会百米决赛中夺冠,在研究下列问题中,可把她看作质点的是( )A.她的起跑动作 B.她全程的平均速度C.她冲刺撞线的动作 D.她途中跑的动作3.(2025高一上·海门期末)两个相同小球先后从O点斜向上抛出,图中甲、乙为它们的轨迹示意图,不计空气阻力,则两小球( )A.加速度一定相同 B.初速度一定相同C.最高点的速度一定相同 D.在空中的时间一定相同4.(2025高一上·海门期末)在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,用两根弹簧测力计将橡皮条O点和用一根弹簧测力计将橡皮条拉到O点,测得的数据处理如图所示,不是弹簧测力计实际测量的力是( )A. B. C. D.5.(2025高一上·海门期末)2024年10月30日,神舟十九号载人飞船与空间站核心舱成功对接,对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动.则对接后空间站运行过程中( )A.向心加速度不变 B.线速度不变C.角速度不变 D.受到的合外力不变6.(2025高一上·海门期末)新能源汽车越来越受到人们的喜爱。若某新能源汽车刹车后在地面上留下的刹车痕迹长为45m。设刹车后汽车轮子不滚动,轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25,则汽车在刹车前瞬间的速度大小为(g=10m/s2)( )A.10m/s B.15m/s C.20m/s D.25m/s7.(2025高一上·海门期末)在“探究向心力大小的表达式”实验中我们常用控制变量法,利用如图所示的向心力演示器进行研究。此时正在探究的关系是( )A.F-ω B.F-ω2 C.F-m D.F-r8.(2025高一上·海门期末)如图所示,重力为G小球悬挂在弹簧下端,平衡时球在A位置。此时弹簧伸长x1,现用力将小球向下拉,使弹簧又伸长x2至B位置,此时弹簧的弹力大小为F。已知弹簧原长x0,则该弹簧的劲度系数为( )A. B. C. D.9.(2025高一上·海门期末)如图所示,国产人形机器人“先行者K1”可以在倾角不大于θ的斜坡上稳定地向上行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )A.cosθ B.sinθ C. D.tanθ10.(2025高一上·海门期末)如图所示,两轻质小环a、b套在水平杆上,两根等长细线悬挂一重物处于静止状态。现保持环a的位置不变,将环b往左侧移动一小段距离后,a、b仍处于静止状态。则( )A.环b受到支持力变大 B.环b受到摩擦力变小C.细线对b的拉力大小不变 D.两细线对重物的作用力变小11.(2025高一上·海门期末)在空中沿水平向右做匀速直线运动的飞机,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中能反映沙子在空中排列的几何图形是( )A. B.C. D.12.(2025高一上·海门期末)利用如图所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们采用的研究方法是________。A.微元法 B.控制变量法 C.极限法 D.等效替换(2)平衡摩擦力过程中,将小车连接好纸带。轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,后续操作可能正确的是________。A.移去小车上的砝码 B.增加小车上砝码的质量C.垫块位置向右调整 D.降低垫块厚度(3)某次实验打出的一条纸带如图所示,测得计数点A、B、C与O点间的距离分别为sA、sB、sC。相邻计数点间的时间间隔为T,则小车的加速度a= (用sA、sB、sC、T表示)。(4)以小车和砝码的总质量M为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学在满足实验基本操作要求下完成实验,分别得到的图像如图所示。①由图可知,乙组所用槽码的质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)甲组槽码的质量;②有同学认为,图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确,简要说明理由 。13.(2025高一上·海门期末)地球可看作半径为R的球体,位于赤道处的物体随地球自转做匀速圆周运动,截面如图所示,已知自转周期为T,求:(1)物体随地球自转的线速度v;(2)物体随地球自转的向心加速度a。14.(2025高一上·海门期末)舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍,重力加速度大小为g。(1)该舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得v0的速度后,在机载发动机作用下,使飞机在跑道上以加速度a匀加速前进,经过时间t1后离舰升空。求舰载机匀加速滑行的距离s以及机载发动机提供的平均作用力F1;(2)舰载机在航母上降落时,需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v,钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动,求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。15.(2025高一上·海门期末)污水处理厂中污水管道控制系统简化为如图所示装置,倾角为θ的光滑倾斜轨道AB与半径为R的圆轨道BC平滑连接。C为圆弧轨道最高点。已知轨道AB长为L,轨道A、C两点竖直高度差为h,在C点右侧d处装有一自控阀门,初始时阀门处于关闭状态。质量为m可视为质点的小球套在轨道上,可模拟污水管中的一小段污水的运动。在C位置处有一压力开关,当小球通过C点时对轨道向上的压力达到kmg时,开关被接通,阀门向上提起。重力加速度取g。(1)若小球以v0的初速度从A点沿斜面向上运动,求到达B点时的速度大小vB;(2)要使得小球经过C点时压力开关接通,则小球到达C点时的速度vC至少为多少?(3)若小球从C点以v的速度离开轨道,能直接从打开的阀门穿过,则阀门至少要用多大的加速度a竖直向上提?16.(2025高一上·海门期末)如图所示,质量M=4.0kg、足够长的木板B置于光滑水平面上,板左侧有竖直墙壁。现将质量m=1.0kg的小物块A以水平向左的初速度v0=5.0m/s滑上木板。当B与墙壁碰撞后,速度大小不变,方向反向。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。(1)小滑块A刚滑上木板时,求A的加速度大小aA和木板B的加速度大小aB;(2)若B的左端与墙壁的距离x=3.0m,已知B与竖直墙壁碰撞前,物块A已与木板B共速。求B从开始运动到刚与墙壁碰撞的时间t;(3)若B与墙壁之间的距离满足整个运动过程中B与墙壁碰撞两次,且最终A、B停止运动,求整个运动过程中B通过的路程s。答案解析部分1.【答案】A【知识点】力学单位制【解析】【解答】米是国际单位中基本单位, 1埃米=10-10米,埃米表示的是长度的单位,故A正确,BCD错误。故选:A。【分析】根据1埃米=10-10米可知埃米与m这个长度单位有联系,据此分析。2.【答案】B【知识点】质点【解析】【解答】物体可以看成质点的条件:如果在研究的问题中,物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素,就可以把物体看做一个质点。A.研究她的起跑动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故A错误;B.研究她全程的平均速度,不需要考虑身体的形状和大小,可以看作质点,故B正确;C.研究她冲刺撞线的动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故C错误;D.研究她途中跑的动作,需要考虑身体的姿势,不能看作质点,故D错误。故选B。【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可。3.【答案】A【知识点】斜抛运动【解析】【解答】本题考查了斜上抛运动,分析清楚球的运动过程,应用运动的合成与分解,运动学公式即可解题。A.两小球斜向上抛出,运动中不计空气阻力,则只受重力,则加速度都为重力加速度,故A正确;D.小球在最高点之后的运动为平抛运动,竖直方向为自由落体运动,因,由可知,,由斜上抛运动的对称性可知,,即甲在空中的运动时间大于乙的运动时间,故D错误;C.小球在最高点之后的运动为平抛运动,水平方向为匀速直线运动,有因且,则最高点的速度无法比较,故C错误;B.两小球从O点抛出的速度分解为水平分速度和竖直分速度,由结合可知甲的竖直初速度大于乙的竖直初速度,而两者的水平初速度等于最高点的速度无法比较,则由而无法比较,故B错误。故选A。【分析】球做斜上抛运动,可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动,根据题意应用运动学公式分析求解。4.【答案】D【知识点】验证力的平行四边形定则【解析】【解答】本题关键掌握探究两个互成角度的力的合成规律的实验原理。图中的、 、是用弹簧测力计拉橡皮条时得到的实际测量值;F是根据平行四边形定则得到的和的合力的理论值。故选D。【分析】根据实验原理分析判断。5.【答案】C【知识点】卫星问题【解析】【解答】解答本题时,要掌握万有引力提供向心力这条思路,并能熟练运用。根据依题意对接后空间站的运动可看作匀速圆周运动,则可知对接后空间站运行过程中角速度不变,而线速度、向心加速度、万有引力虽然大小不变,但方向在变化,则向心加速度、线速度、合外力均变化,故C正确,ABD错误。故选:C。【分析】根据万有引力提供向心力列式,得到各个量的表达式,再进行分析。6.【答案】B【知识点】牛顿运动定律的综合应用【解析】【解答】刹车后汽车轮子不滚动,轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.25, 根据牛顿第二定律可知,汽车刹车后的加速度大小为根据运动学公式可得解得,故B正确,ACD错误。故选:B。【分析】分析刹车时的受力情况,根据牛顿第二定律求出加速度;明确刹车过程的运动状态,代入匀变速直线运动的位移—速度公式求解初速度。7.【答案】D【知识点】向心力【解析】【解答】本题关键掌握探究向心力大小的表达式的实验原理:控制变量法。图中所示两相同的球的转动半径不同,角速度和质量相同,则正在研究F与半径r的关系,故D正确,ABC错误。故选:D。【分析】根据实验装置和控制变量法分析判断。8.【答案】C【知识点】胡克定律;共点力的平衡【解析】【解答】本题关键是根据胡克定律列式后联立求解,要记住胡克定律公式F=k Δx中的Δx为形变量。AC.物体在A处时处于平衡状态,所以根据平衡知识及胡克定律有解得劲度度系数为故A错误,C正确;BD.设拉力将小球向下拉使弹簧又伸长x2至B位置,此时弹簧的弹力大小为F,有解得故BD错误。故选C。【分析】物体在A处或者B处时处于平衡状态,根据平衡知识及胡克定律求解劲度系数。9.【答案】D【知识点】共点力的平衡【解析】【解答】本题考查了共点力作用下物体的平衡和滑动摩擦力公式,把握机器人在斜坡上稳定行走的条件是解题的关键。根据题意可知机器人“先行者K1”可以在倾角不大于θ的斜坡上稳定地站立和行走,对“先行者K1”分析有可得则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于tanθ。故选D。【分析】要使机器人“先行者K1”稳定地向上行走,重力沿斜坡向下的分力不大于最大静摩擦力,由此列式求解。10.【答案】B【知识点】力的合成与分解的运用;共点力的平衡【解析】【解答】本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用,要求同学们能正确选择研究对象,能正确对研究对象进行受力分析,能结合力的合成与分解原则求解。C.根据题意,设每根绳子的拉力为,绳子与竖直方向的夹角为,由平衡条件有解得将环往左侧移动一小段距离,减小,可知F变小;故C错误;AB.设杆对小环的支持力为,摩擦力为,对小环受力分析,由平衡条件有,将环往左侧移动一小段距离,减小,可知变小,不变,故A错误,B正确;D.对重物受力分析依据平衡条件可知,两细线对重物的作用力等于重力,方向竖直向上,在环往左侧移动后,两细线对重物的作用力作用力不变,故D错误。故选B。【分析】对重物或者小环进行受力分析,根据平衡条件列式求解。11.【答案】A【知识点】平抛运动【解析】【解答】本题主要考查了曲线运动的相关应用,理解运动合成的原理即可,难度不大。要注意沙子离开飞机做平抛运动,而不是自由落体运动。飞机在空中沿水平向右做匀速直线运动,则沿途连续漏出沙子在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,形成一条竖直的直线,故A图能反映沙子在空中排列的几何图形。故选A。【分析】研究沙子在水平方向和竖直方向上的运动特点,结合选项完成分析。12.【答案】(1)B(2)C;D(3)(4)大于;见解析【知识点】探究加速度与力、质量的关系【解析】【解答】理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提,根据题意应用匀变速直线运动的推论即可解题。(1)实验存在多个变量,我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用控制变量法,故B正确,ACD错误。故选:B。(2)轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,小车做加速运动,要保证小车做匀速运动,垫块位置向右调整或降低垫块高度。故选CD。(3)连续相等时间内的两段位移,由匀变速直线运动的判别式可得加速度为(4)设槽码的质量为m,细绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,对槽码有对小车和砝码有解得故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知乙的斜率较小,故乙组所用的槽码质量大于甲组所用的槽码质量;不正确;当小车和砝码质量远小于槽码质量,整体运动加速度趋于g,即趋于。【分析】(1)根据实验原理分析判断;(2)根据平衡摩擦力方法分析判断;(3)根据逐差法计算小车运动的加速度;(4)根据牛顿第二定律推导结合图像计算和判断。(1)该实验中同时研究三个物理量间关系是很困难的,因此我们可以控制其中一个物理量不变,研究另外两个物理量之间的关系,即采用控制变量法。故选B。(2)轻推小车后,打出的纸带如图所示,纸带的左侧为小车连接处,小车做加速运动,要保证小车做匀速运动,垫块位置向右调整或降低垫块高度。故选CD。(3)连续相等时间内的两段位移,由匀变速直线运动的判别式可得加速度为(4)[1]设槽码的质量为m,细绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,对槽码有对小车和砝码有解得故斜率越小,槽码的质量m越大,由图可知乙的斜率较小,故乙组所用的槽码质量大于甲组所用的槽码质量;[2]不正确;当小车和砝码质量远小于槽码质量,整体运动加速度趋于g,即趋于。13.【答案】(1)解:物体随地球自转做匀速圆周运动,由线速度与周期的关系可知(2)解:根据牛顿第二定律可知,物体随地球自转的向心加速度大小为【知识点】向心加速度【解析】【分析】(1)由线速度与周期的关系列式求解;(2)根据牛顿第二定律得出加速度公式,进行求解。(1)物体随地球自转做匀速圆周运动,由线速度与周期的关系可知(2)根据牛顿第二定律可知,物体随地球自转的向心加速度大小为14.【答案】(1)解:由运动学公式得s=由牛顿第二定律得解得(2)解:由运动学公式得解得由牛顿第二定律得代入得【知识点】牛顿第二定律;牛顿运动定律的综合应用【解析】【分析】(1)根据运动学列式,再由牛顿第二定律得求解加速度大小;(2)由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律列式求解。(1)由运动学公式得s=由牛顿第二定律得解得(2)由运动学公式得解得由牛顿第二定律得代入得15.【答案】(1)解:小球在轨道AB上匀减速,根据牛顿第二定律ma=mgsinθ则有a=gsinθ由匀变速直线运动的规律有解得vB=(2)解:根据牛顿第三定律得轨道对小球弹力向下,大小为kmg,在圆轨道最高位置C处,根据牛顿第二定律得可得即压力开关接通,小球速度至少为。(3)解:小球离开C点开始做平抛运动,水平方向竖直方向小球下降高度为同时阀门匀加速上升高度至少为h-y小球才能穿过阀门,对阀门由以上各式整理有可得即阀门加速度至少为。【知识点】平抛运动;竖直平面的圆周运动【解析】【分析】 (1)根据牛顿第二定律列式,再几何运动学求出速度大小;(2)根据牛顿第三定律分析,在C处根据牛顿第二定律列式求解;(3)根据平抛运动规律列式求解,平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。(1)小球在轨道AB上匀减速,根据牛顿第二定律ma=mgsinθ则有a=gsinθ由匀变速直线运动的规律有解得vB=(2)根据牛顿第三定律得轨道对小球弹力向下,大小为kmg,在圆轨道最高位置C处,根据牛顿第二定律得可得即压力开关接通,小球速度至少为;(3)小球离开C点开始做平抛运动,水平方向竖直方向小球下降高度为同时阀门匀加速上升高度至少为h-y小球才能穿过阀门,对阀门由以上各式整理有可得即阀门加速度至少为。16.【答案】(1)解:对物块A,根据牛顿第二定律有解得m/s2对木板B,根据牛顿第二定律有解得m/s2(2)解:设从B滑上木板到共速所经历的时间为t1,共同速度为v,则解得sm/s该过程中木板B向左运动的距离=1m因x1解得t2=2sB开始运动到与墙壁碰撞的时间=4s(3)解:解法一:由题意可知,如果B与F碰前,两者速度已相等,则B与F碰后两者最终会一起向右运动,不会发生第二次碰撞.因此B在与F碰撞前一直做匀加速直线运动,碰后做加速度相等的减速运动.对B,设B每次与挡板碰撞的速度大小为v1,B经过时间t3与F碰撞,碰后经过时间t4速度减为零,则解得对A:物块A一直向左作匀减速运动,在运动的全过程中根据牛顿第二定律,有解得对B:从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,则解得解法二(图像法):B加速以及和墙壁碰撞后减速的加速度大小恒为全过程有对B有从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,该过程中B的路程为【知识点】牛顿运动定律的综合应用【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律,分别对A和B受力分析,A受滑动摩擦力向右,B受滑动摩擦力向左,结合质量与动摩擦因数计算加速度;(2)先求A、B共速时的时间与速度,再计算共速后B到墙壁的距离,进而求出B与墙壁碰撞前的总时间;(3)分析B与墙壁碰撞两次的过程,结合A、B的运动状态(共速、碰撞反弹、相对滑动),利用牛顿第二定律、运动学公式及碰撞特性确定B的路程。(1)对物块A,根据牛顿第二定律有解得m/s2对木板B,根据牛顿第二定律有解得m/s2(2)设从B滑上木板到共速所经历的时间为t1,共同速度为v,则解得sm/s该过程中木板B向左运动的距离=1m因x1解得t2=2sB开始运动到与墙壁碰撞的时间=4s(3)解法一:由题意可知,如果B与F碰前,两者速度已相等,则B与F碰后两者最终会一起向右运动,不会发生第二次碰撞.因此B在与F碰撞前一直做匀加速直线运动,碰后做加速度相等的减速运动.对B,设B每次与挡板碰撞的速度大小为v1,B经过时间t3与F碰撞,碰后经过时间t4速度减为零,则解得对A:物块A一直向左作匀减速运动,在运动的全过程中根据牛顿第二定律,有解得对B:从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,则解得解法二(图像法):B加速以及和墙壁碰撞后减速的加速度大小恒为全过程有对B有从某位置开始加速,反弹减速至零又回到原位置,再次加速再反弹至零,最后回到原位置瞬间A也速度减为零,该过程中B的路程为1 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