2025高考物理專項復習單元形成性評價(二)(第二章)含答案

2025高考物理專項復習單元形成性評價(二)(第二章)含答案單元形成性評價(二)(第二章)(75分鐘100分)一、單項選擇題:共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。1.關于勻變速直線運動的理解,正確的是 ()A.加速度方向不變的直線運動就是勻變速直線運動B.加速度大小不變的直線運動就是勻變速直線運動C.加速度大小和方向都不變的直線運動就是勻變速直線運動D.加速度均勻變化的直線運動就是勻變速直線運動【解析】選C。加速度大小和方向都不變的直線運動才是勻變速直線運動,A、B錯誤,C正確;加速度均勻變化的直線運動就是非勻變速直線運動,D錯誤。2.2023年京津冀“京張體育文化旅游帶”自行車系列挑戰(zhàn)賽(陽原站)開賽。假設在某段時間內自行車做勻變速直線運動的位移x與時間t的關系式為x=9t+4t2,x與t單位是m和s,則該自行車 ()A.第1s內的位移是9mB.前2s內的平均速度是34m/sC.初速度為18m/sD.加速度為8m/s2【解析】選D。根據(jù)位移x與時間t的關系式x=9t+4t2可知,第1s內的位移是x1=9×1m+4×12m=13m,選項A錯誤;前2s內的位移是x2=9×2m+4×22m=34m,前2s內的平均速度是v2=x2t2=342m/s=17m/s,選項B錯誤;根據(jù)位移x與時間t的關系式x=9t+4t2可知初速度為9m/s,加速度為8m/s23.可回收復用運載火箭是現(xiàn)代火箭技術的一個重要發(fā)展方向,經(jīng)過多年努力,我國也有屬于自己的第一款可回收復用運載火箭。在某次測試中,該型火箭豎直起降的速度—時間圖像如圖所示,則下列判斷中錯誤的是 ()A.0~t1內,火箭的加速度先增大后減小B.t1時刻火箭高度達到最大,隨后開始下降C.t2~t3內,火箭處于懸停狀態(tài),t3時刻開始下降D.在時間段0~t2與t3~t4內圖線與時間軸t所圍成圖形的面積相等【解析】選B。圖像斜率代表加速度,所以0~t1內,火箭的加速度先增大后減小,故A正確,不符合題意;t1時刻之后,速度仍為正值,說明速度仍向上,火箭高度未達到最大,故B錯誤,符合題意;t2~t3內,火箭處于懸停狀態(tài),t3時刻速度變?yōu)樨摲较?開始下降,故C正確,不符合題意;因為總位移為零,則橫軸上方面積等于橫軸下方面積。圖中,在時間段0~t2與t3~t4內圖線與時間軸t所圍成圖形的面積相等,故D正確,不符合題意。4.某人做測量人的反應時間實驗時,如圖甲所示,A、B兩人合作,A握住尺的上端,B在尺的下部做握尺的準備,但不與尺接觸,當看到A放開手時,B立刻握住尺。若B做握尺準備時,手指位置如圖乙所示,而握住尺時的位置如圖丙所示,由此測得B同學的反應時間約為(重力加速度g取10m/s2) ()A.0.5s B.0.4s C.0.3s D.0.2s【解析】選D。人的反應時間等于尺的下落時間,尺做自由落體運動,有h=12gt2,B同學的反應時間約為t=2hg5.(2024·東莞高一檢測)近年來我國科技事業(yè)取得巨大進步,我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦——福建艦采用平直通長飛行甲板,配置電磁彈射裝置。若艦載飛機在跑道上加速時的加速度恒為4.5m/s2,飛機在跑道上滑行100m起飛,起飛時的速度大小為50m/s,則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有的最小初速度約為()A.40m/s B.45m/s C.50m/s D.55m/s【解析】選A。設彈射系統(tǒng)必須使飛機具有的最小初速度為v0,根據(jù)運動學公式可得2ax=v2-v02,解得v0=v26.A、B兩質點在同一平面內同時向同一方向做直線運動,它們的位置—時間圖像如圖所示。其中A是頂點過原點的拋物線的一部分,B是過點(0,3)的一條直線,兩圖像相交于坐標為(3,9)的P點,則下列說法中錯誤的是 ()A.質點A做初速度為零、加速度為2m/s2的勻加速直線運動B.質點B以2m/s的速度做勻速直線運動C.在前3s內,質點A比B向前多前進了6mD.在3s后任意時刻質點A、B速度都不相等【解析】選C。質點A的運動方程為x=12at2,則初速度為0,代入數(shù)據(jù)解得加速度a=2m/s2,故A正確,不符合題意;質點B的x-t圖線的斜率表示速度,故質點B做勻速直線運動,質點B的速度為v=ΔxΔt=2m/s,故B正確,不符合題意;在前3s內,質點B的位移為6m,質點A的位移為9m,質點A比B向前多前進了3m,故C錯誤,符合題意;當t=1s時,質點A的速度為v1=at=2m/s,由于質點A做勻加速直線運動,則此時間后A的速度逐漸增大,而質點7.在游樂場中有一種大型游戲項目“垂直極限”。如圖所示,參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面一定高度處,然后由靜止釋放。可以認為座椅沿軌道做自由落體運動,下落2s后座椅受到壓縮空氣提供的恒定阻力作用而立即做勻減速運動,再經(jīng)歷4s座椅速度恰好減為零。關于座椅的運動情況,下列說法正確的是 ()A.自由落體階段和勻減速階段的平均速度大小之比v1∶v2=1B.自由落體階段和勻減速階段的平均速度大小之比v1∶v2=2C.自由落體階段和勻減速階段的位移大小之比x1∶x2=2∶1D.自由落體階段和勻減速階段的加速度大小之比a1∶a2=1∶2【解析】選A。勻變速直線運動的平均速度等于初、末速度和的一半,設座椅的最大速度為v,自由落體階段的平均速度為v1=v2,勻減速階段的平均速度為v2=v2,所以自由落體階段和勻減速階段的平均速度大小之比v1∶v2=1∶1,故A正確,B錯誤;自由落體階段的位移為x1=v2t1,勻減速階段的位移為x2=v2t2,所以自由落體階段和勻減速階段的位移大小之比x1∶x2=1∶2,故C錯誤;自由落體階段的加速度為a1=vt1,勻減速階段的加速度為a2=二、多項選擇題:共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求;全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.(2024·杭州高一檢測)如圖所示,九個相同的木塊并排固定在水平面上,從左至右編號依次為1、2、…、8、9,一個子彈(可視為質點)從木塊1左端以速度v射入,恰好沒有從木塊9穿出,則下列說法正確的是 ()A.子彈剛進入木塊6和剛進入木塊9時的速度大小之比為2∶1B.子彈穿過前三個木塊的時間和穿過后三個木塊的時間之比為1∶(3-2)C.子彈剛進入木塊9時的速度與初速度v的大小之比為1∶3D.子彈在木塊5中點的速度大小為v【解析】選A、C。設每個木塊的寬度為d,把運動看成逆向初速度為零的勻加速運動,則v6=2a·4d,v9=2ad,v1=2a·9d,則v6∶v9=2∶1,v9∶v1=1∶3,故A、C正確;根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可得子彈穿過前三個木塊和穿過后三個木塊的時間之比為(3-2)9.(2024·濟南高一檢測)目前我國大力提倡發(fā)展新能源,不僅在購車方面有國家和地方雙補貼、免繳購置稅等好政策,而且在出行上部分城市也實施了新能源汽車免受限號的政策,受到大家的青睞。為檢測某新能源動力車的剎車性能,如圖所示是一次在平直公路上實驗時,動力車在整個剎車過程中位移與速度平方之間的關系圖像。下列說法正確的是 ()A.動力車的初速度為20m/sB.剎車過程動力車的加速度大小為10m/s2C.剎車過程持續(xù)的時間為4sD.剎車過程經(jīng)過6s時動力車的位移為30m【解析】選A、C。根據(jù)剎車過程速度與位移的關系可得v02-v2=2ax,整理得x=v022a-12av2,結合圖像可得-12a=-110,v010.某地由于公路維修只允許單車道通行。在一平直車道上,有同向行駛的甲、乙兩車,t=0時,甲車在前,乙車在后,相距x0=100m,速度均為v0=30m/s,從此時開始兩車按如圖所示規(guī)律運動,則下述說法正確的是 ()A.3s時兩車相距最近B.6s時兩車相距最近C.兩車可能會相遇D.兩車最近距離為10m【解析】選B、D。0~3s內甲車做勻減速直線運動,乙車做勻速直線運動,二者距離越來越近;3s以后,甲車做初速度為0的勻加速直線運動,乙車做勻減速直線運動時加速度為a2,速度相等時,二者間距最近。根據(jù)甲的v-t圖求解甲車勻加速直線運動的加速度a1=309-3m/s2=5m/s2,當速度相等時,滿足a1t=v-a2t,解得t=va1+a2=305+5s=3s,故6s時兩車相距最近,A錯誤,B正確;在6s時兩車距離最近,由甲車圖像可知x甲=67.5m,設前3s的時間為t0,乙車的位移x乙=v0t0+v0t-12a2t2=157.5m,此時兩車間距離Δx三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(7分)(2024·大連高一檢測)某同學利用如圖1所示裝置研究小車的勻變速直線運動。(1)實驗中,正確的做法是________。

A.打點計時器應接到交流電源上B.先釋放小車再接通電源C.先接通電源再釋放小車D.小車釋放前應遠離打點計時器(2)他實驗時得到一條紙帶,打出的部分計數(shù)點如圖2所示(每相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為T)。則小車的加速度a=________________,打點計時器在打B點時小車的速度vB=____________(用題中所給物理量字母表示)。

(3)另一同學用如圖3所示的氣墊導軌裝置來測滑塊的加速度,由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L,遮光條的寬度為d,遮光條依次通過兩個光電門1、2的時間分別為t1、t2?；瑝K的加速度可以表示為a=____________(用題中所給物理量字母表示)。

【解析】(1)打點計時器應接到交流電源上,故A正確;實驗過程中,應先接通電源再釋放小車,故B錯誤,C正確;小車釋放前應靠近打點計時器,故D錯誤。(2)根據(jù)題意,由逐差法有(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)=a(3T)2,解得a=(由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可得,打點計時器在打B點時小車的速度vB=s(3)根據(jù)題意可知,滑塊通過兩個光電門1、2的速度分別為v1=dt1,v2=dt2,由運動學公式有v22-v12=2aL,聯(lián)立解得答案:(1)A、C(2)(s4+s5+s6)-(s12.(9分)假期小明同學在家自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻,得到分幀圖片,利用圖片中小球的位置來測量當?shù)氐闹亓铀俣?實驗裝置如圖甲所示。(1)家中有等體積的乒乓球、實心木球和實心鋼球,其中最適合用作實驗中下落物體的是________。

(2)下列主要操作步驟的正確順序是__________。(填寫各步驟前的序號)

①捏住小球,從刻度尺旁靜止釋放②手機固定在三腳架上,調整好手機鏡頭的位置③把刻度尺豎直固定在墻上④打開手機攝像功能,開始攝像(3)將小球頂部與刻度尺0刻度線對齊,由靜止釋放,用手機連拍其下落過程:手機每隔0.1s拍攝一張照片,選取連續(xù)拍攝的3張照片如圖乙所示,讀出第一張和第二張照片中小球頂部對應的刻度分別為78.00cm、122.00cm,讀得第三張照片中小球頂部對應的刻度為________cm。拍第二張照片時小球的速度為________m/s,計算得到當?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2(最后兩空保留3位有效數(shù)字)。

(4)為了得到更精確的加速度值,該同學利用多幀圖片測算其對應的速度v和下落的高度h,繪制了v2-h圖像,如圖丙所示。其中P、Q分別為兩個體積不同,質量相同的小球下落的圖像,由圖像可知________;

A.圖像的斜率表示小球下落的加速度B.小球P的體積大于小球Q的體積C.小球P的體積小于小球Q的體積D.小球P測出的加速度值更接近當?shù)刂亓铀俣取窘馕觥?1)實驗中應使用質量最大的實心鋼球,可以把空氣阻力產生的相對誤差降到最小。(2)實驗時應先把刻度尺豎直固定在墻上,再把手機固定在三腳架上,調整好手機鏡頭的位置,使鏡頭能垂直拍到刻度尺上盡可能大的范圍,然后打開手機攝像功能并開始攝像,最后捏住小球,從刻度尺旁由靜止釋放。所以正確順序是③②④①。(3)由題圖乙可知,第三張照片中小球頂部對應的刻度在175.68cm~175.72cm之間。拍第二張照片時小球的瞬時速度等于小球從第一張照片位置運動到第三張照片位置之間的平均速度,即v=(175.70-根據(jù)公式Δx=gt2可得g=Δxt2=[(175.(4)由速度—位移公式可得v2=2ah,所以v2-h圖像的斜率表示小球下落的加速度的2倍,故A錯誤;由于空氣阻力的存在,實驗中測得的加速度總是小于當?shù)氐闹亓铀俣?即根據(jù)v2-h圖像的斜率計算出來的重力加速度,總是小于實際的重力加速度;所以斜率越大的圖像越接近真實值,對應的實驗過程中的相對誤差就越小。由題圖丙可知采用小球P的實驗結果更理想,說明在質量相同的情況下,小球P的體積更小,故B錯誤、C正確;斜率越大的圖像越接近真實值,由題圖可知小球P測出的加速度值更接近當?shù)刂亓铀俣?故D正確。答案:(1)實心鋼球(2)③②④①(3)175.70(175.68~175.72均可)4.89(4.88~4.90均可)9.70(9.68~9.72均可)(4)C、D13.(11分)汽車在平直公路上做勻速直線運動,某時刻發(fā)現(xiàn)前面有緊急情況而剎車,若剎車過程做勻減速直線運動,加速度大小為2m/s2,剎車時間為5s,剎車距離為25m,試求:(1)剎車前汽車的速度大小;(2)剎車2s內的位移大小;(3)剎車過程中的平均速度大小。【解析】(1)根據(jù)逆向思維,則v0=at=2×5m/s=10m/s(3分)(2)剎車后2s內的位移,由運動學公式得x=v0t'-12at'2=10×2m-12×2×2(3)根據(jù)平均速度定義式得v=x't=答案:(1)10m/s(2)16m(3)5m/s14.(12分)汽車A以vA=10m/s的速度沿著公路做勻速直線運動,發(fā)現(xiàn)后方相距x0=7m處,有一汽車B以vB=4m/s的速度加速正欲超車,其加速度大小a=2m/s2,從此刻開始計時,求:(1)汽車B追上汽車A前,A、B間的最大距離是多少?(2)經(jīng)過多長時間汽車B能追上汽車A?【解析】(1)兩車速度相等時距離最大,則vA=vB+at1 (2分)解得t1=3s(2分)此時A、B間的最大距離是Δx=vAt1+x0-vA+v(2)汽車B能追上汽車A時,則vAt2+x0=vBt2+12at2解得t2=7s(3分)答案:(1)16m(2)7s15.(15分)(2024·天津和平區(qū)高一檢測)如圖1所示,近日中國建成世界首個電磁推進地面超高速試驗設施——“電磁橇”,在濟南成功運行,對于噸級及以上物體最高推進速度可達每小時1030公里,創(chuàng)造了大質量超高速電磁推進技術的世界最高速度紀錄。圖2所示為“電磁橇”的測速原理圖,沿軌道布設一系列的速度傳感器1、2、3…,當“橇”到達第一個傳感器時開始計時,每個傳感器均可測量并記錄“橇”到達的時刻及速度。某次測試,記錄數(shù)據(jù)如表所示,且該次測試“橇”的運動可視為由靜止開始,先勻加速后勻減速直到停止運動。求:(1)電磁橇啟動位置距離傳感器1的距離d多大;(2)本次測試中電磁橇獲得的最大速度多大,電磁橇的位移及運動時間分別多大。傳感器12…1516…時刻(s)0.000.86…8.339.06…速度(m·s-1)56.0116.2…74.845.6…【解析】(1)因電磁橇在軌道上由靜止啟動先做勻加速直線運動。設勻加速運動的加速度為a1,則由速度公式vt=v0+at并結合圖表數(shù)據(jù)可得a1=v2-v1t2-又因電磁橇到達傳感器1時的速度為v1=56.0m/s,由速度—位移公式vt2-v02=2ax可得,電磁橇啟動處距離傳感器1的距離為d=(2)設本次測試電磁橇能達到的最大速度為vm,對應的時刻為t'。則有vm=v1+a1(t'-t1)(1分)設電磁橇勻減速運動的加速度為a2,則有a2=v16-v且有v15=vm+a2(t15-t') (2分)聯(lián)立上述三式,并代入相應數(shù)據(jù)即可解得vm=280m/s(2分)所以,此次測試電磁橇的位移大小為x=vm22而電磁橇運動的時間為t=vma1答案:(1)22.4m(2)280m/s1540m11s單元形成性評價(三)(第三章)(75分鐘100分)一、單項選擇題:共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求。1.(2024·珠海高一檢測)護鳥小衛(wèi)士在學校的綠化帶上發(fā)現(xiàn)一個鳥窩靜止在3根對稱的樹杈之間,若鳥窩的質量為m,與3根樹杈均接觸,重力加速度為g,則可推斷出 ()A.鳥窩與樹杈之間一定只有彈力的作用B.鳥窩所受重力與鳥窩對樹杈的力是一對平衡力C.3根樹杈對鳥窩的合力大小等于mgD.樹杈對鳥窩的彈力指向鳥窩的重心【解析】選C。分析可知此時鳥窩與樹杈之間存在摩擦力時也可受力平衡,故鳥窩與樹杈之間不一定只有彈力的作用,故A錯誤;鳥窩所受的重力作用在鳥窩上,鳥窩對樹杈的力作用在樹杈上,故兩力不是一對平衡力,故B錯誤;對鳥窩由受力平衡可知,三根樹杈對鳥窩的合力大小等于mg,故C正確;樹杈對鳥窩的彈力方向垂直于樹枝方向,不一定指向鳥窩的重心,故D錯誤。2.(2024·石家莊高一檢測)靜止在水平地面上的“人字梯”和“八字腳”桌子如圖所示?！叭俗痔荨鄙隙擞秀q鏈連接,可改變左右兩腳的夾角,桌子為一次注塑成型的塑料桌,則 ()A.塑料桌桌腳可能不受地面摩擦力作用B.“人字梯”梯腳不受地面摩擦力作用C.塑料桌左側桌腳一定受到地面水平向右的摩擦力D.“人字梯”左邊梯腳受到地面的摩擦力水平向左【解析】選A。桌子為一次注塑成型的塑料桌,靜止在水平地面上,對桌子進行分析,受到重力、地面的支持力,重力與支持力的方向均沿豎直方向,因此桌子在水平方向沒有運動趨勢,即塑料桌桌腳不受地面的摩擦力作用,故A正確,C錯誤;對“人字梯”左側半邊梯子進行分析,其受到重力、地面的支持力與右側半邊梯子向左的彈力作用。左側半邊梯子在右側半邊梯子向左的彈力作用下有向左的運動的趨勢,因此,左側半邊梯子受到地面水平向右的摩擦力作用。同理可以判定,右側半邊梯子受到地面水平向左的摩擦力作用,故B、D錯誤?！狙a償訓練】如圖所示,某校新購進一種籃球置物架,當籃球靜止在兩水平橫桿之間時,下列說法正確的是 ()A.橫桿間距越大,籃球受到的合力越大B.橫桿間距越小,籃球受到的合力越小C.橫桿間距越大,籃球對橫桿的壓力越大D.橫桿間距越小,籃球對橫桿的壓力越大【解析】選C?；@球處于靜止狀態(tài),所受的合力總為零,故選項A、B錯誤;設每根橫桿對籃球的彈力方向與豎直方向的夾角均為θ,則由平衡知識可知:2FNcosθ=mg,橫桿間距越大,則θ越大,cosθ越小,FN越大,故選項C正確、D錯誤。3.(2024·重慶高一檢測)如圖所示,質量相同的甲、乙兩人以不同姿勢懸掛在水平單杠上靜止,甲雙臂豎直平行,乙雙臂斜向上張開,以下說法正確的是 ()A.甲的合力比乙大B.甲、乙的合力相等C.乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲相等D.乙對單杠的作用力與單杠對乙的作用力是一對平衡力【解析】選B。由于甲、乙兩人均靜止,單杠給人的作用力等于人的重力,人的合力為0,故A錯誤,B正確;甲雙臂豎直平行,則甲每條手臂沿胳膊方向的拉力等于人重力的一半,乙雙臂斜向上張開,根據(jù)受力平衡可知,乙每條手臂沿胳膊方向的拉力大于人重力的一半,由于甲、乙質量相等,則乙每條手臂沿胳膊方向的拉力與甲不相等,故C錯誤;乙對單杠的作用力與單杠對乙的作用力是一對相互作用力,故D錯誤。4.(2024·渭南高一檢測)如圖所示,A物體沿豎直墻自由下滑,B、C、D物體均靜止,各接觸面均粗糙,則 ()A.物體A與墻面之間可能存在摩擦力B.斜面對物體B的支持力豎直向上C.物體C一共受到四個力的作用D.物體D與地面之間一定存在彈力【解析】選D。物體A自由下落,雖與墻接觸,但并未對墻產生擠壓,物體A與墻面之間不存在摩擦力,故A錯誤;支持力垂直于接觸面指向被支持的物體,則可知斜面對物體B的支持力垂直斜面斜向左上方,故B錯誤;分析可知,物體C受重力以及兩根繩子上各自對C的拉力,共三個力的作用,故C錯誤;若物體D與地面之間不存在彈力,則地面對物體D就不存在摩擦力,物體D將在繩子斜向右上方的拉力的作用下向右運動,而實際上物體D處于靜止狀態(tài),因此可知地面對物體D一定有摩擦力的作用,而存在摩擦力,說明物體D與地面之間一定存在彈力,故D正確。5.在彈性限度內,輕質彈簧的長度和彈力大小的關系圖像如圖所示,根據(jù)圖像判斷,下列結論正確的是 ()A.彈簧原長為6cmB.彈簧的勁度系數(shù)為500N/mC.彈簧彈力為4N時,彈簧一定被拉伸4cmD.彈簧的形變量為2cm時,彈簧的彈力大小為4N【解析】選A。由圖像可知,彈簧原長為6cm,選項A正確;彈簧的勁度系數(shù)為k=ΔFΔl=22N/cm=100N/m,選項B錯誤;彈簧彈力為4N時,彈簧可能被壓縮4cm,選項C錯誤;彈簧的形變量為2cm時,彈簧的彈力大小為6.(2024·貴州適應性測試)如圖,一小型卡車行駛在平直公路上,車上裝有三個完全相同、質量均為m的光滑圓柱形勻質物體,A、B水平固定,C自由擺放在A、B之上。當卡車以某一恒定的加速度剎車時,C對A的壓力恰好為零,已知重力加速度大小為g,則C對B的壓力大小為 ()A.33mgB.2C.3mg D.2mg【解析】選B?？ㄜ囈阅骋缓愣ǖ募铀俣葎x車時,其加速度水平向左,則C所受的合力水平向左,而C對A的壓力恰好為零,則C只受重力和B對C的支持力,由豎直方向平衡有NBCsin60°=mg解得B球對C球的支持力為NBC=233mg,由牛頓第三定律可知C對B的壓力大小為27.(2024·十堰高一檢測)某小區(qū)晾曬區(qū)的并排等高門型晾衣架AA'BB'CC'DD'如圖所示,AB、CD桿均水平,不可伸長的輕繩的一端M固定在AB中點上,另一端N系在C點,一衣架(含所掛衣物)的掛鉤可在輕繩上無摩擦滑動。將輕繩N端從C點沿CD方向緩慢移動至D點,整個過程中衣物始終沒有著地,則此過程中 ()A.MN間的距離一直減小B.MN間的距離先增大后減小C.輕繩上的張力先減小后增大D.輕繩上的張力一直減小【解析】選C。晾衣架頂部俯視圖如圖將輕繩N端從C點沿CD方向緩慢移動至D點過程中,將繩子兩個端點連接可知MN'最短,MC=MD且最長,故MN間的距離先減小后增大,故A、B錯誤;由題意可知,將輕繩N端從C點沿CD方向緩慢移動至D點過程中,繩子的夾角先減小后增大,由于合力的大小不變,故可得此過程中輕繩上張力大小的變化情況是先減小后增大,故C正確,D錯誤。二、多項選擇題:共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求;全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.(2024·濰坊高一檢測)如圖所示,一斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,b通過輕質繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中,a、b、c都始終處于靜止狀態(tài),下列說法正確的是 ()A.繩對b的拉力大小不變B.滑輪對繩的作用力方向始終不變C.b、c之間的摩擦力一直增加D.c對地面的摩擦力方向始終向右【解析】選B、D。對a受力分析可知,繩對a的拉力與a受到的重力大小相等,由于a所受的重力逐漸減小,又同一根繩的拉力處處相等,因此繩對b的拉力逐漸減小,故A錯誤。由于a、b、c都處于靜止狀態(tài),因此繩的方向不發(fā)生變化,繩對滑輪的作用力方向不變,故滑輪對繩的作用力方向始終不變,故B正確。對b受力分析,摩擦力有多種情況:①拉力大于重力沿斜面向下的分力,則摩擦力沿斜面向下,在a中的沙子緩慢流出的過程中,拉力變小,摩擦力先變小到零后反向變大;②拉力小于重力沿斜面向下的分力,則摩擦力沿斜面向上,在a中的沙子緩慢流出的過程中,拉力變小,摩擦力一直變大,故C錯誤。對b、c整體受力分析,由于繩子拉力對b有水平向右的分力,則地面對c的摩擦力一直向左,故c對地面的摩擦力一直向右,故D正確。9.用繩AC和BC吊起一重物處于靜止狀態(tài),如圖所示。若AC能承受的最大拉力為120N,BC能承受的最大拉力為105N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。那么,下列正確的說法是 ()A.當重物的重力為140N時,AC、BC都不斷,AC拉力比BC拉力大B.當重物的重力為140N時,AC、BC都不斷,AC拉力比BC拉力小C.要使AC、BC都不斷,重物的重力最大為150ND.當重物的重力逐漸增大時,AC繩先斷【解題指南】對連接點C受力分析后,應用平衡條件求解出AC繩和BC繩上的拉力關系,根據(jù)兩繩所能承受的最大拉力判斷誰先斷,按照最小的求解即可?！窘馕觥窟xA、C、D。取C點為研究對象進行受力分析如圖所示:AC拉力:T1=mgcos37°=140×0.8N=112N<120N,BC拉力:T2=mgcos53°=140×0.6N=84N<105N;故AC和BC都不斷,AC拉力比BC拉力大,故A正確,B錯誤。當AC上的拉力是最大值120N時,BC上的拉力:T2'=sin37°cos37°·T1m=0.60.8×120N=90N<105N,還未斷,此時重物的重力:10.魔術師將一摞撲克紙牌整齊疊放在水平桌面上,他用右手食指以豎直向下、大小為FN的力按壓最上方第1張牌,然后向前水平推動,除第1張紙牌向前水平滑出外,其他紙牌均靜止不動,假設每一張紙牌的質量均為m,紙牌與紙牌間的動摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。令第1與第2張、第2與第3張紙牌間水平方向的作用力大小分別為F12、F23,以此類推。重力加速度為g,只考慮摩擦力、重力和手指向下壓的力,則在第一張紙牌滑出過程中,下列關于F12和F23的判斷正確的是 ()A.F12>F23B.F12=μ(FN+mg)C.F23<μ(FN+2mg)D.F23=μ(FN+2mg)【解析】選B、C。因為第1張牌被向前推動,即第1張牌和第2張牌之間的作用力為滑動摩擦力,即F12=μ(FN+mg);因為第2張牌和第3張牌還保持靜止,所以它們間的作用力比最大靜摩擦力要小,即F23<μ(FN+2mg)。第2張牌不動,由平衡條件可知,F12=F23,故B、C正確,A、D錯誤。三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.(7分)某同學利用如圖甲所示裝置做探究彈簧彈力大小與其長度的關系的實驗。(1)他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線。由此圖線可得該彈簧的原長x0=______cm,勁度系數(shù)k=______N/m。

(2)他又利用本實驗原理把該彈簧制作成一個彈簧測力計,當彈簧測力計的示數(shù)如圖丙所示時,該彈簧的長度x=__________cm。

【解析】(1)當F=0時,彈簧的長度即為原長,原長x0=4cm,由胡克定律可知圖像的斜率表示勁度系數(shù)大小,k=ΔFΔx(2)彈簧測力計的示數(shù)為3.0N,則伸長量為3.050m=0.答案:(1)450(2)1012.(9分)如圖甲,某興趣小組用力的傳感器和礦泉水瓶,在教室黑板上做“探究合力大小和方向”的實驗。(1)下列關于這個實驗的說法正確的是________。(單選)

A.該實驗運用了等效替代原理B.該實驗采用了控制變量思想C.實驗時礦泉水的質量越輕越好D.實驗時兩根細繩套間的夾角越大越好(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),在黑板上作出力的圖示(如圖乙),則圖乙中的F、F',一定沿豎直方向的是________(選填“F”或“F'”);

(3)由圖乙可知實驗的結果有一定的偏差,造成這一結果的原因是______。(多選)

A.繩套長度偏短B.兩個繩套長度不相同C.兩繩套的方向與黑板不平行D.標記繩套方向的兩個點距離太近(4)圖示的彈簧測力計讀數(shù)為__________N。

【解析】(1)該實驗運用了等效替代原理,選項A正確,B錯誤;實驗時,礦泉水的質量大小要適當,選項C錯誤;實驗時,兩根細繩套間的夾角大小要適當,并非越大越好,選項D錯誤。(2)圖乙中的F'是兩個分力合力的理論值,F是用一個力傳感器測量的合力的實驗值,則一定沿豎直方向的是F;(3)繩套長度偏短,可能使得在記錄力的方向時產生誤差,選項A正確;兩繩套的長度不一定相同,故長度不同并不影響實驗結果,故B錯誤;兩繩套的方向與黑板不平行,可能導致分力方向標注錯誤,故C正確;標記繩套方向的兩個點距離太近,可能使得在記錄力的方向時產生誤差,選項D正確。故選A、C、D。(4)圖示的彈簧測力計最小刻度為0.1N,則讀數(shù)為2.90N。答案:(1)A(2)F(3)A、C、D(4)2.9013.(11分)如圖甲所示,A、B兩物塊用跨過定滑輪的細繩連接,A的質量為1kg,斜面傾角為37°,滑輪左側的細繩與斜面平行。當B的質量為0.5kg時,A恰好處于靜止狀態(tài),A與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。求:(1)甲圖中,A與斜面間的最大靜摩擦力大小;(2)如乙圖所示,將A、B間的繩撤去,改為用水平外力F作用于A物體,使A仍能在斜面上處于靜止狀態(tài),F的最大值為多少。(保留2位小數(shù))【解析】(1)對A受力分析可知fm+mBg=mAgsin37°解得fm=1N(2分)(2)因為fm=μmAgcos37°(2分)可得μ=0.125 (2分)當F最大時,物塊A有向上運動的趨勢,則靜摩擦力沿斜面向下,則Fmcos37°=mAgsin37°+μ(Fmsin37°+mAgcos37°) (3分)解得Fm=9.66N(2分)答案:(1)1N(2)9.66N【補償訓練】某同學為了研究三角形承重結構各部分受力大小的規(guī)律,設計如圖所示的裝置:一長度AB=10cm的輕質細桿,A端通過光滑鉸鏈連接于豎直墻上,B端系上輕質細繩,細繩水平,另一端系于豎直墻上C點,B點懸掛一質量為3kg的重物,該系統(tǒng)保持靜止狀態(tài)。已知此時細繩長度為BC=8cm,重力加速度g=10m/s2。(1)求此時細繩BC和輕桿AB受到的彈力大小。(2)若保持細桿AB位置不動,只改變細繩BC的長度及C點位置,要使系統(tǒng)靜止且繩子承受的拉力最小,求此時細繩BC的長度及所受拉力大小?！窘馕觥?1)B點受力如圖,設∠BAC為θ水平方向FABsinθ