必修第一册B卷(提能力)满分:100分;时间:75min一、选择题(本题共10小题,共48分。1到6题,每小题4分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的;7到10题,,每小题6分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.甲、乙两辆汽车在同一平直公路上行驶,在t=0时刻两车正好相遇,在之后一段时间0~t2内两车速度—时间图象(v-t图象)如图所示,则在0~t2这段时间内有关两车的运动,下列说法正确的是( )A.甲、乙两辆车运动方向相反B.在t1时刻甲、乙两车再次相遇C.乙车在0~t2时间内的平均速度等于v1+v22D.在t1~t2时间内乙车在甲车后方2.一辆小汽车以18m/s的速度直线行驶,通过某路段时,发现正前方浓雾中一辆卡车,卡车正以6m/s的速度同向匀速行驶,小汽车立即减速,两车恰好没有追尾,该过程用时3s且视小汽车做匀减速直线运动,在这3s内( )A.小汽车的平均速度为9m/sB.小汽车的平均速度为12m/sC.小汽车的加速度大小为6m/s2D.小汽车的加速度大小为8m/s23.一小球从静止开始做匀加速直线运动,第15s内的位移比第14s内的位移多0.2m,则下列说法中正确的是( )A.小球前15s内的平均速度为3m/sB.小球的加速度为0.1m/s2C.小球第15s末的速度为2.8m/sD.小球第14.5s的速度为2.9m/s4.如图所示,光滑滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆上,一根轻绳AB绕过滑轮,A端固定在墙上,且A端与滑轮之间的轻绳保持水平,B端挂一个重物,木杆与竖直方向的夹角为θ=45°,系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变,改变夹角θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是( )
A.只有θ变小,弹力才变大B.只有θ变大,弹力才变大C.无论θ变大还是变小,弹力都变大D.无论θ变大还是变小,弹力都不变5.如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平.现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB、OC段轻绳所受拉力的大小FTA、FTB、FTC的变化情况是( )A.FTA增大,FTB不变B.FTA、FTC均不变C.FTB不变,FTC增大D.FTA、FTC均减小6.如图所示,质量为m的小球固定在轻弹簧和轻杆的一端,轻弹簧的另一端固定在墙壁上的A点,轻杆的另一端通过饺链连于墙壁上的O点,轻弹簧的自然长度与杆长相等,为l。小球静止时,轻弹簧处于水平,轻杆与墙壁成θ=30∘角。从某时刻开始,给小球施加竖直向上的力F,使小球缓慢移动到B位置,OB处于水平。整个过程中弹簧一直处于弹性限度内。下列说法正确的是( )A.小球在移动过程中可能受到3个力的作用B.若弹簧有弹力,则弹力的大小一定不等于杆对小球的作用力的大小C.弹簧的弹力先减小后增大,且末态时弹力大于初态时弹力D.轻杆水平时,F=mg+2372−1l7.图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的O表示人的重心.图乙是根据传感器采集到的数据画出的F-t图线,两图中a~g
各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10m/s2,根据图象分析可知( )A.人的重力为1500NB.c点位置人处于失重状态C.e点位置人处于超重状态D.d点的加速度大于f点的加速度8.如图甲所示,在光滑水平面上,静止放置一质量为M的足够长的木板,质量为m的小滑块(可视为质点)放在长木板上。长木板受到的水平拉力F与加速度的关系如图乙所示,重力加速度大小g取10m/s2,下列说法正确的是( )A.长木板的质量m=2kgB.小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.3C.当F=14N时,小滑块的加速度大小为4m/s2D.当F增大时,小滑块的加速度一定增大9.如图甲所示,一质量m=1kg的物体置于水平面上,在水平外力F作用下由静止开始运动,F随时间t的变化情况如图乙所示,物体运动的速度v随时间t的变化情况如图丙所示(4s后的图线没有画出).已知重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物体在第3s末的加速度大小是2m/s2B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.4C.物体在第5s的加速度为−2m/s2D.物体在前6s内的位移为11m10.如图所示,一橡皮筋上端固定在O点﹐自然伸直后另一端位于O点正下方的A点﹐在A点固定一光滑铁钉,将橡皮筋绕过铁钉与位于粗糙地面上P点的物块相连﹐由静止释放物块,物块沿水平地面向左运动并能经过O点的正下方M点。已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比,橡皮筋始终在弹性限度内,地面上各点动摩擦因数处处相同,则物块从P点运动至M点的过程中,以下说法正确的是( )A.物块所受摩擦力越来越小B.物块对地面的压力不变C.物块加速度越来越小D.物块加速度先减小后增大
二、实验题(本题共2小题,13题6分,14题9分,共15分)11.(6分)某同学利用光电门测定当地的重力加速度,实验装置如图甲所示,包含可控电磁铁、小钢球(直径为d)、铁架台等。可控电磁铁通电时,小钢球紧紧吸附在电磁铁上,断电瞬间,电磁铁磁性消失,小钢球从静止下落,可近似为自由落体运动。(1)先将光电门固定在A处,小钢球通过光电门,光电计时器记录时间为∆t0,使用刻度尺测量小钢球到光电门的距离为ℎ0(ℎ0≫d),则小钢球自由下落到光电门处的瞬时速度v=________,当地重力加速度g=________(用题中所给字母表示);(2)直尺的长度有限制,该同学测光电门位置与其正上方固定点P(图中未画出)之间的距离ℎ1,并记录小钢球通过光电门的时间∆t,调整光电门在竖直杆上的位置,进行多次实验,利用实验数据绘制如图乙所示的图象,计算得图象的斜率为k,图线与纵轴的截距为b,根据图象可知重力加速度g=________,小钢球经过P点时的速度为v0=________。12.(9分)如图甲所示,某同学设计了测量小车轮胎与水平桌面的动摩擦因数k,滴墨装置中装有适量的油墨,每隔0.1s稳定滴落一滴油墨,油墨能够稳定附着在轻薄油纸带上。小车底部紧挂纸带,从静止开始启动做直线运动,小车自身能够提供稳定的牵引力F,同时打开滴墨装置(油墨在空中滴落的时间可忽略不计)。多次重复后,选取点迹清晰的纸带如图乙所示,重力加速度g=9.8m/s2。回答下列问题:
(1)为了完成该实验,还需要_________A.测出小车的质量m=0.5kgB.利用刻度尺测量油墨墨滴之间的距离C.使用更宽的轻薄油纸带D.延长滴墨装置的滴落油墨的时间(2)根据图乙所示的纸带,可求得小车运动过程中的加速度a=_________(结果保留三位有效数字);(3)小车在拖动纸带的过程中,提供恒定的牵引力为15N,由此可得小车与水平桌面的动摩擦因数k=_________(结果保留三位有效数字),该测量值_________(真实值)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、解答题(共4小题,共37分)13.(8分)在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个质量为M的正方体ABCD,在墙壁和正方体之间防止一半径为R、质量为m的光滑球,正方体和球均保持静止,如图所示。球的球心为O,OB与竖直方向的夹角为θ,正方体与水平地面上的动摩擦因数为μ=33(g已知,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。(1)求正方体和墙壁对球的支持力N1、N2;(2)若θ=45∘,保持正方体的质量M不变,增大球的质量,为了不让正方体出现滑动,求解球的最大质量。
14.(9分)如图所示,质量分别为mA=1kg、mB=3kg的物块A、B置于足够长的水平面上,在F=13N的水平推力作用下,一起由静止开始向右做匀加速直线运动,已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2。(1)求物块A、B一起做匀加速直线运动的加速度;(2)求物块A对物块B的作用力大小;(3)某时刻A、B的速度v=2m/s,此时撤去推力F,求撤去推力后物块A、B间的最大距离。
15.(20分)物体从某高处自由下落,掉到水平面上后,可视为质点的物体与水平桌面撞击,导致物体碰后的速度减小,这样的速度损耗可以利用恢复系数描述。如图所示,小球从距水平面ℎ高处自由下落,在落地瞬间速度大小为v碰前,小球与水平地面碰后弹起瞬间速度大小为v碰后,设小球与水平地面碰撞的恢复系数记为e=v碰后v碰前。已知重力加速度为g,求(等比数列求和公式:当q≠1时,Sn=a11−qn1−q,式中q为公比)(1)判断e的取值范围;(2)假设小球每次与地面碰撞用时Δt,水平地面对小球的作用力可视为恒力,已知恢复系数为e,则小球第二次与地面碰撞后的作用力F2和第一次与地面碰撞的作用力F1大小之比为多大?(3)假设ℎ=0.8m,恢复系数e=12,小球经过多长时间停止跳动?