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特训(一)本试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。选择题部分一、选择题(每题3分,共45分)1.关于必修课本中的这四幅插图,下列说法正确的是()A.甲图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以认为冰壶在接下去的过程中做匀速直线运动B.过山车关闭油门后能依靠惯性通过最高点,轨道对过山车的弹力一定向下C.丙图中赛车的质量不是很大,却安装着强大的发动机,可以获得很大的惯性D.丁图中高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,来增大车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全答案A由于冰壶在冰面上运动时在水平方向只受到阻力作用,如果阻力很小,则可认为冰壶做匀速直线运动,A正确。如果过山车的速度足够大,则轨道对过山车可以有向下的弹力;如果过山车刚好通过最高点,重力恰好提供向心力,轨道与过山车之间无作用力,B错误;惯性大小和质量有关,与其他因素无关,C错误;高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全,D错误。2.对于体育比赛的论述,下列说法正确的是()A.运动员铅球成绩为14.50 m,指的是位移大小为14.50 mB.某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,指的是时刻C.运动员跑完800 m比赛,指的是路程为800 mD.足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点答案C运动员铅球成绩为14.50 m,14.50 m指的是位移水平分量的大小,故A错误;某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10 min,10 min指的是一段时间,故B错误;运动员跑完800 m比赛,其运动轨迹是曲线,800 m指的是路程,故C正确;足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币的大小和形状不能忽略,故不能看做质点,D错误。选C。3.小李在网络上观看“神舟十一号”飞船发射视频,分别截取火箭发射后第6 s末和第10 s末的图片,如图甲、乙所示,他又上网查到运载“神舟十一号”的长征二号FY11运载火箭全长58 m,则火箭发射后第6 s末至第10 s末的平均速度最接近() A.22 m/sB.14 m/sC.10 m/sD.5.8 m/s答案A由题图可知,从第6 s末到第10 s末,根据火箭的长度可估算出火箭上升约80 m,则平均速度v=xt=804 m/s=20 m/s,最接近22 m/s。4.如图所示,小球以大小为v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰到一墙壁,经t=0.01 s后以大小为v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是()A.100 m/s2,方向水平向右B.100 m/s2,方向水平向左C.500 m/s2,方向水平向左D.500 m/s2,方向水平向右答案C以v2的方向即水平向左为正方向,则由a=vt得a=v2-(-v1)t=2-(-3)0.01 m/s2=500 m/s2,方向与v2方向相同,即水平向左,故C正确。5.关于弹力的下列说法正确的是()A.相互接触的物体间不一定有弹力B.站在地面上的人受到的弹力是人脚形变后欲恢复原状而产生的C.细线悬挂着小球,细线对小球的弹力就是小球受到的重力D.人走在沼泽地上会下陷,是因为人受到的支持力小于人对沼泽地的压力答案A弹力的产生必须同时满足两个条件:接触、发生弹性形变,故相互接触的物体间不一定有弹力,选项A正确;物体受到的弹力是施力物体反抗形变(或恢复原状)而对受力物体施加的力,站在地面上的人受到的弹力是地面欲恢复原状而产生的,选项B错误;细线对小球的弹力和小球受到的重力,两力的性质不同,不是同一个力,选项C错误;力的作用是相互的,人对沼泽地的压力和沼泽地对人的支持力大小相等,选项D错误。6.浙江省长兴县十里银杏长廊景区古银杏众多,成片成林全国罕见。某次游客小朱发现一片手掌大小的树叶正好从离水平地面约3 m的树枝上飘落。这片树叶从树枝开始下落到落到地面上的时间可能是()A.0.4 sB.0.6 sC.0.8 sD.3 s答案D根据自由落体运动公式h=12gt2,解得t=2hg=239.8 s0.8 s,而树叶运动的时间大于自由落体运动的时间,可知树叶下落的时间可能为3 s,故选D。7.做直线运动的质点的v-s图像如图所示,图线为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线,则下列判断不正确的是()A.质点做初速度为零的匀加速直线运动B.质点在3 s末的速度大小为5 m/sC.质点的加速度大小为4 m/s2D.质点在03 s内的平均速度大小为6 m/s答案B由于做直线运动的质点的v-s图线为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线,结合匀变速直线运动的速度-位移公式v2-v02=2as,可得v0=0,质点做初速度为零的匀加速直线运动,故A正确;根据公式2as=v2,将图像中的(8,8)代入方程可得2a8 m=(8 m/s)2,解得a=4 m/s2,则3 s末质点的速度v=at=43 m/s=12 m/s,故B错误,C正确;质点在03 s内的平均速度v=v0+v32=0+122 m/s=6 m/s,故D正确。8.一个做直线运动的物体的v-t图像如图所示,由图像可知()A.01.5 s内物体的加速度为-4 m/s2,1.53 s内物体的加速度为4 m/s2B.04 s内物体的位移为12 mC.3 s末物体的运动方向发生变化D.3 s末物体回到出发点答案Dv-t图线的斜率表示加速度,由a=vt可知,03 s内物体的加速度为a=6-(-6)3 m/s2=4 m/s2,选项A错误;由图像可知,物体先沿负方向做匀减速运动,1.5 s末速度减小到0,以后沿正方向做匀加速运动,3 s末回到出发点,选项D正确;v-t图线与t轴围成的面积表示物体的位移,04 s内物体的位移为3 m,选项B错误;3 s末物体的加速度方向发生变化,运动方向不变,选项C错误。9.如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端有一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条产生的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为3L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.2kLB.kLC.2335kLD.152kL答案C根据胡克定律可得,每根橡皮条的弹力F=k(3L-L)=2kL设此时两根橡皮条的夹角为,根据几何关系可得sin 2=L23L=16;根据平行四边形定则可知,弹丸发射过程中所受的最大弹力为F合=2F cos 2=2335kL,故C正确。10.一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行,如图所示。下列说法中正确的是()A.菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变B.菜叶对蜗牛的摩擦力大小一定不变C.菜叶对蜗牛的作用力大小一定不变D.菜叶对蜗牛的摩擦力大小一定不断减小答案C蜗牛受重力、支持力、摩擦力,处于动态平衡状态,设菜叶倾角为,根据平衡条件可得N=mg cos ,f=mg sin ;由于先变小后变大,故支持力N先增大后减小,静摩擦力先减小后增大,A、B、D错误;菜叶对蜗牛的作用力是静摩擦力和支持力的合力,始终与重力平衡,一直不变,故C正确。11.如图是某物体受到同一平面内三个共点力作用的四种情形的力的图示(坐标纸中每格边长表示1 N大小的力),则下列对该物体所受合力大小的描述中正确的是()A.甲图中物体所受的合力大小等于4 NB.乙图中物体所受的合力大小等于5 NC.丙图中物体所受的合力大小等于0D.丁图中物体所受的合力大小等于6 N答案B对甲,先将F1与F3合成,合力大小为3 N,方向向左,然后再与F2合成,利用勾股定理可求得合力等于5 N,故A错误;对乙,先将F1与F3沿水平和竖直方向正交分解,水平分量大小相等,方向相反,竖直分量大小分别为1 N和2 N,方向向上,再与F2合成,求得合力等于5 N,故B正确;对丙,F2和F3的合力与F1等大同向,故三力的合力等于6 N,C错误;根据三角形定则可知丁图中合力等于0,故D错误。12.现代的激光打印机都是自动进纸的,其进纸原理如图所示,进纸槽里叠放有一叠白纸,每张纸的质量为m。进纸时滚轮以竖直向下的力压在第1张白纸上,并沿逆时针方向转动,确保第1张纸与第2张纸相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,滚轮与白纸之间的动摩擦因数为1,白纸之间、白纸与纸槽底座之间的动摩擦因数均为2(12)。则下列说法正确的是()A.第1张白纸受到滚轮的摩擦力向左B.最后一张白纸受到纸槽底座的摩擦力向左C.一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向左D.任意两张白纸之间均可能发生相对滑动答案B第1张白纸相对于滚轮的运动趋势方向与滚轮的运动方向相反,则受到滚轮的静摩擦力方向与滚轮的运动方向相同,即受到滚轮的摩擦力向右,故A错误;对除第1张白纸外的其他白纸整体进行研究,处于静止状态,水平方向受到第1张白纸的滑动摩擦力,方向与滚轮的运动方向相同,则根据平衡条件可知,最后1张白纸受到纸槽底座的摩擦力方向与滚轮的运动方向相反,即水平向左,故B正确;根据题意,因上一张白纸相对于下一张白纸有向右滑动的趋势(除第1张),则上一张白纸受到下一张白纸的摩擦力一定向左,因此下一张白纸受到上一张白纸的摩擦力一定向右,故C错误;对第2张白纸进行分析,它对第3张白纸的压力等于上面两张白纸的重力及滚轮的压力,最大静摩擦力Fm=2(2mg+F),而受到的第1张白纸的滑动摩擦力为f=2(mg+F)Fm,则第2张白纸与第3张白纸之间不会发生相对滑动,同理,第3张到最后1张白纸也不发生相对滑动,故D错误。13.质量为m的物体放在质量为M的斜面体上,斜面体放在水平粗糙的地面上,均处于静止状态,如图所示。当在物体m上施加一个水平力,且这一力由F突然增加到F时,物体和斜面体都仍保持静止状态,关于水平力作用下的这两个平衡状态,下列说法正确的是()A.斜面体对物体的支持力可能不变B.物体受到的摩擦力可能减小C.地面受到的压力增大D.地面对斜面体的摩擦力可能不变答案B对物体进行研究,如图甲所示甲物体一定受到重力mg、水平推力F、斜面的支持力N1,不受水平推力F时物体受到的静摩擦力大小为f1=mg sin (是斜面的倾角),方向沿斜面向上,支持力N1=mg cos ;在F作用时,斜面对物体的支持力N1=mg cos +F sin ,所以支持力逐渐增大。对于静摩擦力,当F cos mg sin 时,f1=mg sin -F cos mg sin 时,f1=F cos -mg sin ,静摩擦力随F的增大而增大,可知静摩擦力的大小变化不确定,故B正确,A错误;乙对物体的斜面体组成的整体进行研究,如图乙所示受到总重力(M+m)g、地面的支持力N2、静摩擦力f2和水平推力F,由平衡条件可得N2=(M+m)g,f2=F,可见,当F增大时,f2逐渐增大,由牛顿第三定律可知,地面受到的压力保持不变,地面对斜面体的摩擦力逐渐增大,故C、D错误。选B。14.如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好与天花板平行,过直角的竖直线为MN。设A、B两绳对三角板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及三角板的重力为在同一平面内的共点力,则下列判断正确的是()A.三角板的重心不在MN线上B.两绳对三角板的拉力是由于三角板发生形变而产生的C.FaFb=baD.FaFb=bc答案C三角板受重力、两个细绳的拉力处于平衡状态,三个力虽然没有作用在同一点,但三个力的延长线必然交于一点,由几何关系知,三个力一定交于三角板直角的顶点,所以三角板的重心一定在MN线上,A错误。两绳对三角板的拉力是由于细绳的形变而产生的,B错误。对三角板进行受力分析如图,根据矢量三角形相似可知FaFb=ba,故C正确,D错误。15.在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中,克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m的成绩获得冠军。弗拉西奇的身高约为1.93 m,忽略空气阻力,g取10 m/s2,她越杆时的情景如图所示。则下列说法正确的是()A.弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态B.弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态C.弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D.弗拉西奇起跳时的初速度大约为3 m/s答案A弗拉西奇起跳以后,在上升和下降过程中,弗拉西奇的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,选项A正确,选项B错误;弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力,选项C错误;弗拉西奇在上升的过程中做竖直上抛运动,由运动学公式v2=2gh可得初速度v0=2gh=210(2.04-1.932) m/s4.6 m/s,选项D错误。非选择题部分二、非选择题(共55分)16.(5分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,每两个相邻的计数点之间还有四个点没标出,其部分相邻计数点间的距离如图所示,完成下列问题。(1)电火花计时器工作电源使用的是(填“交流电”或“直流电”),电源电压是V。(2)关于打点计时器打点的时间间隔,下列是四位同学各自发表的看法,其中正确的是。A.电源电压越高,每打两个点的时间间隔就越短B.纸带速度越大,每打两个点的时间间隔就越短C.打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源频率决定D.如果将交流电源改为直流电源,打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变(3)计算出打下点4时小车的瞬时速度为,求出小车的加速度为。(要求计算结果保留三位有效数字)答案(1)交流电220(2)C(3)0.314 m/s0.510 m/s2解析(1)根据电火花打点计时器的构造和具体使用可知,电火花打点计时器是一种使用交流电源的仪器,其工作电压为220 V。(2)打点计时器使用的是交流电源,其打点周期与交流电的周期相同,与电源电压、速度等无关,故A、B错误,C正确;如果将交流电源改为直流电源,打点计时器不能工作,故D错误。(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有v4=x352T=(11.95-5.68)10-220.1 m/s=0.314 m/sv5=x462T=(15.85-8.56)10-220.1 m/s=0.365 m/sa=v5-v4t=0.510 m/s217.(4分)如图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置。实验操作如下:(1)弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,测量并记录为F。(2)弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端水平向左拉,使结点O静止在某位置(如图甲),此时需记下结点O的位置和两测力计的示数F1、F2以及。(3)某同学已在图乙纸上作出F1、F2的图示,请根据力的平行四边形定则作出F1、F2的合力F。(4)改变两细线的夹角,重复做几次实验。若F的方向近似在方向上,且大小近似等于F,则平行四边形定则得以验证。答案(1)M(重物)的重力(2)细线Oa、Ob、Oc的方向(或三段细线的方向)(3)如图所示(4)竖直解析(1)两个弹簧测力计的合力等于悬挂重物的重力,需要先测量出悬挂重物M的重力。(2)记录下细线Oa、Ob、Oc的方向作为两个弹簧测力计拉力和悬挂重物重力的方向。(3)图见答案。(4)F方向与悬挂重物的重力方向应该在同一直线上,即竖直方向。18.(5分)某实验小组利用如图所示的装置探究加速度与物体质量、物体受力的关系。(a)(b)(c)(1)下列做法正确的是(填字母代号)。A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上,通过观察木块是否匀速运动来判断摩擦力是否平衡C.实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块D.通过增减木块上的砝码改变质量时,需要重新调节木板倾斜度。E.为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量。(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持砝码和砝码桶质量不变,改变小车质量m并分别记录小车加速度a与其质量m的数据。为了直观判断二者间的关系,应作出图像。(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套如图(a)所示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图(c)中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙,由图可知,m甲m乙,甲乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)ACE(2)a-1m(3)小于大于解析(1)实验开始前,要调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则细绳拉力不会等于合外力,A正确;在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不应悬挂“重物”,B错误;打点计时器要“早来晚走”,即实验开始时要先接通打点计时器的电源,待其平稳工作后再释放木块,C正确;通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,D错误;为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量,E正确。(2)当图像是直线时,更能直观显示二者之间的关系,根据牛顿第二定律F=ma,变形可得a=1mF,当外力恒定时a1m,故应作出a-1m图像。(3)当没有平衡摩擦力时有:F-mg=ma,可得a=1mF-g,由此式可知图线的斜率表示质量的倒数,纵轴截距表示与g的乘积,结合图像可判断出m甲乙。19.(9分)一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动,已知在2 s内经过相距27 m的A、B两点,汽车经过B点时的速度为15 m/s。如图所示,求:(1)汽车经过A点时的速度大小;(2)A点与O点间的距离;(3)汽车从O点到B点的平均速度大小。答案(1)12 m/s(2)48 m(3)7.5 m/s解析(1)汽车在AB段的平均速度v=xABt=272 m/s=13.5 m/s,而汽车做匀加速直线运动,所以有v=vA+vB2,即vA=2v-vB=12 m/s。(2)由v2-v02=2ax得a=vB2-vA22xAB=1.5 m/s2,同理vA2=2axOA,代入数值得xOA=48 m(3)汽车从O点到B点的平均速度v=vB2=152 m/s=7.5 m/s20.(10分)“跳楼机”游戏因为惊险刺激深受年轻人的欢迎,它的基本原理是用升降机将巨型娱乐器械送到离地面100 m高处,然后让座舱自由落下。落到离地面20 m高时,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达地面时刚好停下。某次游戏中,小明在座舱中用手托着重5 N的苹果,(g取10 m/s2)试求:(1)座舱下落过程中的最大速度;(2)当座舱落到离地面40 m的位置时,手对苹果的支持力大小;(3)当座舱落到离地面15 m的位置时,苹果对手的压力大小。答案(1)40 m/s(2)0(3)25 N解析(1)由题意可知,座舱先自由下降h=100-20 m=80 m由v2=2gh,得v=40 m/s。(2)离地面40 m时,座舱在自由下落,处于完全失重状态,所以手对苹果的支持力为零。(3)a=v22s,由此得a=40 m/s2根据牛顿第二定律N-Mg=Ma得FN=25 N根据牛顿第三定律,苹果对手的压力为25 N。21.(10分)在山区或沟谷深壑地区,往往会因为长时间的暴雨引发山体滑坡,并携带有大量石块滑落。某地有两个坡度相同的山坡刚好在底端互相对接,在暴雨中有石块从一侧山坡滑落后冲上另一侧山坡,如图1所示。现假设两山坡与水平面间的夹角均为=37,石块与两坡面间的动摩擦因数均为=0.25,石块在左侧山坡A处由静止开始下滑时,离水平地面的高度h1=4.8 m,然后冲上右侧山坡,其简化图如图2所示。已知石块经过最低点P前后的速度大小不变,重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。(1)求石块滑到最低点P时的速度大小v;(2)求石块冲上右侧山坡最高点B时离水平面的高度h2;(3)当石块在A点以多大的初速度v0下滑,刚好能到达右侧山坡与A等高处?答案(1)8 m/s(2)2.4 m(3)8 m/s解析(1)设石块从A到P的过程中加速度为a1,则mg sin -mg cos =ma1代入数据得:a1=4 m/s2v2-0=2a1h1sin代入数据得:v=8 m/s(2)设石块从P到B的过程中,加速度为a2,则-mg sin -mg cos =ma2代入数据得:a2=-8 m/s20-v2=2a2h2sin代入数据得:h2=2.4 m(3)设石块在底端的速度为v1,则0-v12=2a2h1sin对比计算得:v1=82 m/s石块从A到P的过程中:v12-v02=2a1h1sin对比计算得:v0=8 m/s22.(12分)当地时间2016年3月19日凌晨,一架从阿拉伯联合酋长国迪拜飞往俄罗斯西南部城市顿河畔罗斯托夫的客机,在俄机场降落时坠毁,机上62人全部遇难。专家初步认定,恶劣天气是导致飞机失事的原因。为了保证安全,避免在意外事故发生时出现更大损失与伤害,民航客机都有紧急出口,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面上,并以不变的速率进入水平面,在水平面上再滑行一段距离而停止,如图所示。若机舱口下沿距地面3.6 m,气囊构成的斜面长度为6.0 m,一个质量为60 kg的人沿气囊滑下时所受到的摩擦阻力是240 N。若人与水平面间的动摩擦因数和人与气囊间的动摩擦因数相同,g=10 m/s2(sin 37=0.6,cos 37=0.8),求:(1)人与气囊之间的动摩擦因数;(2)人在气囊上下滑的时间t;(3)人在水平面上滑行的距离x。答案(1)0.5(2)6 s(3)2.4 m解析(1)设气囊倾角为,由几何关系知sin =hL=3.6m6.0m=0.6,得=37Ff=FN=mg cos 解得=Ffmgcos=0.5。(2)人在气囊上下滑过程中,由牛顿第二定律得mg sin -Ff=ma1得a1=mgsin-Ffm=60100.6-24060 m/s2=2.0 m/s2下滑时间t=2La1=26.02.0 s=6 s。(3)人到达地面的速度v1=a1t=2.06 m/s=26 m/s人在地面上运动的加速度a2=mgm=g=5.0 m/s2人在水平面上滑行的距离x=v122a2=(26)225.0 m=2.4 m。
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