高中物理必修第一册第一章 核心素养综合评价

第一章核心素养综合评价(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题只有一个选项符合题意)1.质点是一种理想模型．在研究某一问题时，如果物体的大小与形状可以忽略，物体就可以视为质点．如图描绘了一名运动员在跳远中助跑、起跳、飞行、落坑几个瞬间的动作．下列情况中可以把运动员看成质点的是()A．研究运动员的跳远成绩时B．研究运动员的助跑动作时C．研究运动员的起跳动作时D．研究运动员的飞行动作时2.[云南省高二学业考试]2021年12月3日，中老两国领导人通过视频连线共同出席“中老铁路”通车仪式，习近平主席于16时45分宣布中方列车发车．“中老铁路”是高质量共建“一带一路”的标志性工程．如图所示，该铁路北起中国云南昆明，南至老挝首都万象，全程1035公里，通车后昆明到万象10小时可达．下列说法正确的是()A．“16时45分”指的是时间间隔B．“10小时”指的是时刻C．“中老铁路”列车全程发生的位移大小是1035公里D．“中老铁路”列车全程通过的路程是1035公里3.2022年2月4日20时，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，“天问一号”从距离地球约3.2亿千米外的火星上祝贺北京冬奥会盛大开幕．截至2月4日，“天问一号”在轨运行561天，“祝融号”火星车工作259个火星日，累计行驶1537米．下列判断正确的是()A．“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0，且它在每一时刻的瞬时速度都不为0B．“2月4日20时”和“561天”，前者表示“时刻”，后者表示“时间间隔”C．累计行驶1537米表示位移，距离地球约3.2亿千米表示路程D．地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点4.[台州市高一期末]如图所示，小明在游泳池中沿直线游泳，从a点出发，经b、c、d再返回a点，若以b点为坐标原点，以向右为正方向建立一维坐标，则()A．从b经c、d再返回到a点，路程为50mB．从b经c、d再返回到a点，位移大小为－20mC．a点位置坐标为－20mD．从a点出发，经b、c、d再返回到a点，位移为－20m5.括苍山隧道由温州段和台州段组成，直接贯通温州永嘉县和台州仙居县，采取国家一级高速公路标准建设，有“浙江第一隧道”之称．从如图所示的隧道中的指示牌中信息可知()A．通过括苍山隧道时的位移一定是7929mB．限速“80”表示车在隧道内行驶的平均速度不超过80km/hC．一辆正常行驶的汽车通过隧道所用的时间一定超过5.9minD．若驾驶员的反应时间在0.5～1.2s之间，则隧道内前后车距至少为25m6.2019年10月7日在蹦床世界杯第四站西班牙瓦尔拉多利德比赛中，我国选手刘灵玲勇夺冠军．如图所示是刘灵玲在比赛的情景，假设她从高处自由落下以大小为5m/s的速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为9m/s的速度弹回．已知刘灵玲与网接触的时间Δt＝1s，那么刘灵玲在与网接触的这段时间内的平均加速度大小是()A．5m/s2B．9m/s2C．4m/s2D．14m/s27．如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程．以下分析正确的是()A．甲、乙两车都做匀速直线运动B．在每段相同的时间内，甲车的平均速度都比乙车的大C．在20～30s的时间内，甲车的平均速度比乙车的大D．在0～40s的时间内，甲、乙两车的平均速度大小相等二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)8．物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置，用坐标的变化量表示物体的位移．如图所示，一个物体从A运动到C，位移为Δx1＝－4m－5m＝－9m；从C运动到B，位移为Δx2＝1m－(－4m)＝5m．下列说法中正确的是()A．C到B的位移大于A到C的位移，因为正数大于负数B．A到C的位移大于C到B的位移，因为正负号表示位移的方向，不表示大小C．因为位移是矢量，所以这两个矢量的大小无法比较D．物体由A到B的合位移Δx＝Δx1＋Δx29.2020年6月23日上午9时43分，中国北斗卫星在西昌卫星发射中心发射成功，如图所示，若火箭初始发射时，速度能在10s内由0增加到200m/s，某汽车以120km/h的速度行驶，急刹车时能在3s内停下来，则下列说法中正确的是()A．10s内火箭的速度改变量为20m/sB．3s内汽车的加速度大小约为11m/s2C．火箭的速度变化比汽车的快D．火箭的加速度比汽车的加速度小10.[山东潍坊高一上月考]如图所示，折线是物体甲从A地向B地运动的s­t图像，直线是物体乙从B地向A地运动的s­t图像，下列说法中正确的是()A．0～8s时间内，甲的运动方向发生了变化B．甲在0～2s与6～8s时间内均做匀速直线运动，速度大小都为20m/sC.甲、乙两物体从开始运动了8s后，在距乙的出发点40m处相遇D．0～8s时间内，甲的平均速度大于乙的平均速度三、非选择题(本题共5小题，共54分．按题目要求作答，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11.(6分)在上海的高架道路上，一般限速80km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下相隔L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车(在本题中可看作质点)匀速经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为Δt，经微型计算机处理后得出该车的速度，若超速，则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据．根据以上信息，回答下列问题：(1)试写出微型计算机计算汽车速度的表达式v＝________．(2)若L＝5m，Δt＝0.3s，则照相机将________工作．(填“会”或“不会”)12．(10分)在“测量纸带的平均速度和瞬时速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，实验中获得的一条纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时纸带的瞬时速度，填入下表：计数点BCDE时刻t/s00.10.20.3速度v/(m·s－1)0.250.45(2)根据上表中的数据，在图中作出纸带运动的v­t图像，并分析纸带速度随时间的变化规律．13．(10分)足球运动员在罚点球时，球获得30m/s的速度并做匀速直线运动．设脚与球作用时间为0.1s，球又在空中飞行0.3s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1s，且球被挡出后以10m/s速度沿原路弹回，求：(1)罚点球的瞬间，球的加速度的大小；(2)守门员挡球瞬间，球的加速度的大小．14．(12分)已知一汽车在平直公路上运动，计时开始汽车的位置记为0，则它的位移—时间图像如图甲所示．(1)根据图甲在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置．(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小：①第1h内；②前6h内；③前8h内．15．(16分)测量员是这样利用回声测距离的：他站在峭壁之前某一位置鸣枪，经过1.00s听到回声，已知声速为340m/s，则测量员能测出他与峭壁间的距离为170m．与此类似，如图所示是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪向车辆发出超声波脉冲信号，并接收经车辆反射的超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出车辆的速度．在某次测速过程中，超声波测速仪对某一汽车共发射两次信号，接收到两次返回的信号，数据如下：时刻/s00.511.6事件发出第一次超声波信号接收第一次超声波信号发出第二次超声波信号接收第二次超声波信号已知超声波在空气中传播的速度是340m/s，若汽车沿直线匀速行驶，求：(1)汽车在反射两个超声波信号之间的时间内前进的距离．(2)汽车的速度(保留一位小数)．第一章核心素养综合评价1．解析：研究运动员的跳远成绩时，运动员的大小与形状可以忽略，运动员可以看作质点；研究运动员的助跑动作时、研究运动员的起跳动作时、研究运动员的飞行动作时，如果把运动员看成质点就无法研究其动作了，因此在这些过程中不能把运动员看成质点，故A正确，BCD错误．故选A.答案：A2．解析：“16时45分”指的是时刻，故A错误；“10小时”指的是时间间隔，故B错误；“中老铁路”列车全程发生的路程是1035公里，位移大小小于1035公里，故D正确，C错误．答案：D3．解析：“天问一号”绕火星飞行一圈的位移为0，所以平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0，故A错误；“2月4日20时”和“561天”，前者表示“时刻”，后者表示“时间间隔”，故B正确；累计行驶1537米表示路程，距离地球约3.2亿千米表示位移，故C错误；地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时，“天问一号”各部分的运动差异不能忽略，此时不可以将“天问一号”看成质点，故D错误．答案：B4．解析：以b点为坐标原点，从b经c、d再返回到a点，路程为(50－20－20)m＋20m＋50m＝80m，位移大小为20m，方向由b→a，A、B错误；a点坐标为－20m，C正确；从a点出发，经b、c、d再返回到a点位移为0，D错误．答案：C5．解析：括苍山隧道的总长是7929m，位移不一定是7929m，A错误；限速“80”表示车在隧道内行驶的瞬时速度不超过80km/h，B错误；根据题意，一辆正常行驶的汽车通过隧道的最短时间tmin＝eq\f(s,vm)＝5.9min，所以一辆正常行驶的汽车通过隧道的时间一定超过5.9min，C正确；驾驶员的反应时间内，车的最大位移xmax＝vmtmax＝26.7m>25m，D错误．故选C.答案：C6．解析：规定向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式a＝eq\f(Δv,Δt)得a＝eq\f(－9m/s－5m/s,1s)＝－14m/s2.负号代表与正方向相反，即加速度方向向上，故D正确，A、B、C错误．答案：D7．解析：由图可知甲车可能做匀速直线运动，乙车在相等时间的位移不相等，不做匀速直线运动，A错误；由图可知30～40s内，甲车位移为300m，乙车位移为450m，由平均速度定义，平均速度等于位移与时间的比值，甲车平均速度比乙车平均速度小，B错误；由图可知在20～30s的时间内，甲车和乙车位移都是300m，由平均速度定义，平均速度等于位移与时间的比值，甲车的平均速度和乙车的平均速度相等，C错误；由图可知在0～40s的时间内，甲、乙两车的位移都是1200m，由平均速度定义，平均速度等于位移与时间的比值，甲车的平均速度和乙车的平均速度相等，D正确．故选D.答案：D8．解析：在直线上运动的物体，在某段时间内的位移是一段有向线段，这条有向线段从初位置指向末位置；位移的大小等于末位置坐标与初位置坐标差的绝对值．答案：BD9．解析：因火箭发射时，速度在10s内由0增加到200m/s，故10s内火箭的速度改变量为200m/s，A错误；汽车以120km/h≈33m/s的速度行驶，急刹车时能在3s内停下来，则3s内汽车的加速度a2＝eq\f(0－33,3)m/s2＝－11m/s2其中“－”表示其方向与汽车运动方向相反，加速度的大小为11m/s2，B正确；火箭的加速度为a1＝eq\f(200－0,10)m/s2＝20m/s2由于|a1|>|a2|，故火箭的速度变化比汽车的快，C正确，D错误．故选BC.答案：BC10．解析：0～8s时间内甲的运动方向没有发生变化，A错误；甲在0～2s与6～8s时间内均做匀速直线运动，甲在0～2s内的速度大小为v1＝eq\f(Δx1,Δt1)＝eq\f(40,2)m/s＝20m/s，甲在6～8s内的速度大小为v2＝eq\f(Δx2,Δt2)＝eq\f(60－40,2)m/s＝10m/s，B错误；s­t图像中，图线的交点表示两物体相遇，即甲、乙两物体从开始运动了8s后，在距乙的出发点40m处相遇，C正确；0～8s时间内甲的平均速度大小为eq\o(v,\s\up6(－))甲＝eq\f(x甲,t甲)＝eq\f(60－0,8)m/s＝7.5m/s，乙的平均速度大小为eq\o(v,\s\up6(－))乙＝eq\f(x乙,t乙)＝eq\f(100－60,8)m/s＝5m/s，因此0～8s时间内甲的平均速度大于乙的平均速度，D正确．答案：CD11．解析：(1)利用速度定义可知v＝eq\f(L,Δt)(2)此时车的速度v＝eq\f(L,Δt)＝eq\f(5,0.3)m/s＝60km/h，小于80km/h，故不会拍照．答案：(1)eq\f(L,Δt)(2)不会12．解析：(1)根据一段很短时间内的平均速度可表示该段时间内某一时刻的瞬时速度，可得：vC＝eq\f(BD,2T)＝eq\f(AD－AB,2T)＝0.35m/svE＝eq\f(DF,2T)＝eq\f(AF－AD,2T)＝0.55m/s.(2)画出的v­t图像为一条倾斜直线，如图所示，纸带运动的v­t图像是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加．答案：(1)0.350.55(2)见解析13．解析：以初速度方向为正方向．(1)a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(30－0,0.1)m/s2＝300m/s2(2)a2＝eq\f(－10－30,0.1)m/s2＝－400m/s2，故球的加速度大小为400m/s2，方向与初速度方向相反答案：(1)300m/s2(2)400m/s214．解析：(1)由于位移—时间图像表示汽车的位移随时间的变化，图像上的任意一点的纵坐标大小表示该时刻汽车的位置与初始位置的距离，故转化为一维坐标系可得：(2)在直线运动中，x­t图像的纵坐标的变化量大小等于位移大小，路程等于各段位移大小之和．则由图甲知：①第1h内路程为：s1＝40km－0＝40km，位移大小为：x1＝40km－0＝40km；②前6h内路程为：s2＝100km－0＝100km，位移大小为：x2＝100km－0＝100km；③前8h内路程为：s3＝100km＋100km＝200km，位移大小为：x3＝0－0＝0.答案：(1)如图所示(2)①40km40km②100km100km③200km015．解析：(1)由题意可知，0时刻发出第一次超声波信号，经过0.5s接收到返回信号，则汽车与测速仪间的距离为x1＝v声t1＝340×eq\f(0.5,2)m＝85m从1s时刻发出第二次超声波信号，经过0.6s接收到返回信号，则汽车与测速仪的距离为x2＝v声t2＝340×eq\f(0.6,2)m＝102m因此汽车在反射两次超声波信号之间的时间内前进的距离为d＝x2－x1＝102m－85m＝17m.(2)汽车从第一次接收到信号到第二次接收到信号之间时间为Δt＝T1－T2＝1.3s－0.25s＝1.05s则汽车的速度v＝eq\f(d,Δt)＝eq\f(17,1.05)m/s≈16.2m/s.答案：(1)17m(2)16.2m/s综合检测一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(浙江嘉兴高一期末)关于以下各图说法正确的是()A.图甲所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明两者质量相等B.图乙所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,弹簧的劲度系数就越大C.图丙所示月球上的五星红旗离地球非常遥远,所以没有惯性D.图丁所示的伽利略理想斜面实验,说明力不是维持物体运动的原因解析图甲所示真空管内的铁片和羽毛下落一样快,说明轻重不同的物体在真空中下落一样快,不能说明两者质量相等,故A错误;图乙所示弹簧下端悬挂的钩码数量越多,则弹簧的形变量越大,不能说明弹簧的劲度系数越大,故B错误;图丙所示月球上的五星红旗虽然离地球非常遥远,但由于红旗具有质量,所以一定具有惯性,故C错误;图丁所示的伽利略理想斜面实验,说明了力不是维持物体运动的原因,故D正确。答案D2.如图所示,一只壁虎在一块竖直的玻璃上由P点沿直线运动到Q点,关于壁虎在竖直面内受到的力,结合运动情况下列受力分析图可能正确的是()解析壁虎缓慢爬行时,受重力和墙壁的作用力而处于平衡状态,重力竖直向下,墙壁对其作用力为竖直向上,故A、B错误;壁虎加速爬行时,受重力和墙壁的摩擦力,合外力沿运动方向,故C正确,D错误。答案C3.(浙江丽水高一期末)某人骑自行车,在距离十字路口停车线30m处看到信号灯变红,此时自行车的速度为4m/s。若骑车人看到红灯就停止用力,自行车靠惯性滑行过程做匀减速运动,加速度为0.2m/s2,以下说法正确的是()A.自行车运动时才有惯性B.自行车滑行的时间为7.5sC.自行车滑行的位移为30mD.自行车应当刹车才能在停车线前停下来解析自行车的惯性只与质量有关,与运动状态无关,选项A错误;自行车滑行的时间为t=v0a=40.2s=20s,选项B错误;自行车滑行的位移为s=v02t=40m>30答案D4.(浙江杭州高一月考)木块A、B的重力均为40N,它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了Δx=2.0cm,弹簧的劲度系数k=400N/m,系统置于水平地面上静止不动,现用F=10N的水平力推木块B,如图所示,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,力F作用后()A.木块A所受静摩擦力大小为10NB.弹簧的压缩量变为2.5cmC.木块B所受静摩擦力为0D.木块B所受静摩擦力大小为2.0N解析由胡克定律可得弹簧弹力为F=kΔx=400×0.02N=8N,木块A、B与地面间的最大静摩擦力为Ff=μmg=0.25×40N=10N,故A、B均静止,A受到的摩擦力为8N。施加水平推力F=10N后,B水平方向受到弹簧向右的弹力8N,向左的推力10N,所以所受摩擦力大小为2N,仍静止,故C错误,D正确。弹簧弹力不变,则弹簧压缩量不变,木块A静止,所受摩擦力大小不变,仍为8N,故A、B错误。答案D5.(山东潍坊高一月考)一矩形斜坡ABCD与水平面的夹角为37°。施加平行于斜坡面的推力F,使重10N的物体沿对角线BD匀速下滑,对角线与底边夹角为30°,物体与斜面的动摩擦因数μ=0.75,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则施加的外力F大小为()A.62N B.53N C.6N D.8N解析物体受竖直向下的重力,垂直斜面的支持力,平行斜面沿BD对角线向上的摩擦力和平行于斜坡面的推力F,因为物体匀速下滑,所以受力平衡,对垂直于斜面的方向有Gcos37°=FN,重力沿平行于斜面的分力F'=Gsin37°=6N,方向沿斜面平面向下,对于平行于斜面沿BD方向向上的摩擦力Ff=μFN=6N,F'与Ff夹角为120°,则有F'与Ff的合力为6N,根据平衡条件可知,推力F应和F'与Ff的合力等大反向,即6N,故选C。答案C6.如图所示是两个物体A和B同时出发沿同一直线运动的x-t图像。由图像可知()A.t=4s时物体B的速度为0B.t=4s时物体A的加速度为0C.前4s内A、B速度方向相同D.t=2s时物体A和物体B速度相同解析t=4s时物体B的速度为vB=0-104=-2.5m/s,故A错误;由图像可知,t=4s时物体A做匀速运动,此时加速度为0,故B正确;由图像可知,前4s内物体A向正方向做匀速运动,物体B向负方向做匀速运动,故C错误;t=2s时物体A的速度为vA=104=2.5m/s,t=2s时物体B的速度为vB=-2.5m/s,物体A与物体B的速度大小相等答案B7.如图所示,与水平面夹角θ=37°的传送带正以10m/s的速度顺时针运行。在传送带的A端轻轻地放一小物体,若已知该物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5,传送带A端到B端的距离为16m,sin37°=0.6,g取10m/s2,则小物体从A端运动到B端所需的时间是()A.2.0s B.2.1sC.4.0s D.4.1s解析传送带顺时针运行,小物块所受的摩擦力方向不变,一直沿传送带向上,根据牛顿第二定律得a=mgsinθ-μmgcosθm=2m/s2,物块速度方向与传送带运行方向相反,物块做匀加速运动,根据s=12at2得,t=2×答案C8.如图所示,斜面体固定在水平地面上,一物块静止在斜面上,物块上端连接一轻弹簧,现用沿斜面向上、大小为F=kt的拉力拉轻弹簧的上端,假设时间足够长,斜面足够长,取沿斜面向上为正方向,物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则弹簧的弹力F'、物块受到的摩擦力Ff随时间变化的图像正确的是()解析弹簧的弹力始终等于拉力F,即F'=kt,故A正确,B错误;物块开始受到的是静摩擦力,且大小为mgsinα,方向向上,在拉力F增大的过程中,静摩擦力的大小变化满足F+Ff=mgsinα,随着F的增大,静摩擦力先向上均匀减小到零,再向下均匀增大,当增大到等于最大静摩擦力时,再增大拉力,摩擦力变为滑动摩擦力,大小保持恒定,故C错误,D正确。答案AD9.(福建南平高一期末)如图所示,一竖直放置的轻弹簧两端各拴接一个物块A和B,整个系统处于静止状态。已知物块A的质量为mA=1kg,物块B的质量为mB=3kg,轻弹簧的劲度系数k=100N/m。现对物块A施加一竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,经0.4s,物块B刚要离开地面。设整个过程中弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()A.t=0时,弹簧的形变量为0.4mB.0~0.4s内,F的最大值为45NC.0~0.4s内,F的最小值为15ND.0~0.4s内,物块A上升的距离xA=0.4m解析t=0时,弹簧的压缩量为x1,则有x1=mAgk=10100m=0.1m,故A错误;t=0.4s时,物体B刚要离开地面,弹簧对B的拉力恰好等于B的重力,设此时弹簧的伸长量为x2,则有x2=mBgk=30100m=0.3m,A物体上升的高度为x=x1+x2=0.1m+0.3m=0.4m,A向上做匀加速运动,有x=12at2,解得a=5m/s2,t=0时,外力F最小,为F1=mAa=1×5N=5N,t=0.4s时,外力F最大,由牛顿第二定律,得F2-mAg-kx2=mAa,解得答案BD10.(福建三明高一月考)如图所示,物体的质量m=6kg,用与水平方向成θ=37°角的推力F作用在物块上,物体与地面的动摩擦因数为μ=0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin37°=35,g取10m/s2,下列判断正确的是(A.如果F=150N,可以把物块推动B.如果F=150N,不能把物块推动C.如果θ=60°,只要不断增大F,滑块一定会推动D.如果θ=60°,则无论F为多大,该滑块均无法被推动解析以物块为研究对象,受到重力、支持力、推力和摩擦力,如图所示。设物块恰好能够运动时的推力为F1,则有F1cosθ=Ff,根据摩擦力的计算公式可得Ff=μFN=μ(mg+F1sinθ),联立解得F1=μmgcosθ-μsinθ=0.75×6×100.8-0.75×0.6N=9007N,如果F=150N>9007N,则能把物块推动,故A正确,B错误;假设力F与水平方向的夹角恰好为α时,无论施加多大的推力,都不可能推动物块,则根据F1=μmgcosθ-μsinθ,类比可得F=答案AD二、实验题(本题共2小题,共16分)11.(8分)某同学利用如图所示的器材验证力的平行四边形定则,在倾斜桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中,滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动。将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力。回答下列问题:(1)在实验中,若一根绳子挂的钩码质量为m,另一根绳子挂的钩码质量为2m,则第三根绳子所挂的钩码质量m'应满足关系:。

(2)在拆下钩码和绳子前,最必要的一个步骤是。

A.标记结点O的位置,并记录三段绳子的方向B.量出三段绳子的长度C.用量角器量出三段绳子之间的夹角D.用天平测出钩码的质量(3)若改变桌面的倾斜角度,(选填“会”或“不会”)影响实验的结论。

解析(1)根据三力平衡条件,第三根绳子所挂的钩码质量m'应满足关系2m-m≤m'≤2m+m,即m≤m'≤3m。(2)该实验必须记下力的三要素,即大小、方向、作用点。大小可以通过钩码的个数来表示,方向就是绳子的方向,作用点为O点,故选A。(3)绳子拉力即为钩码重力,若改变桌面的倾斜角度,拉力不变,所以不会影响实验的结论。答案(1)m≤m'≤3m(2)A(3)不会12.(8分)在探究加速度与力、质量的关系的实验中,将五辆质量均为M的相同小车放在水平木板上,每辆小车前端系一条细线,细线的另一端跨过定滑轮挂质量为m的小盘,在小车1~5的对应的盘中分别放质量为m~5m的砝码。每辆小车后端系一条细线,用长木条将细线同时按压在木板上,如图所示。抬起长木条,五辆小车同时开始运动,按下长木条,五辆小车同时停下。用刻度尺测出小车移动的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5。用小盘和砝码的总重力大小代替小车前端细线的拉力大小,重力加速度为g。回答下列问题:(1)实验时,水平木板(选填“需要”或“不需要”)一端垫高用于平衡摩擦力;

(2)用小盘和砝码的总重力大小代替小车前端细线的拉力大小需满足的条件为;(用题中所给物理量字母表示)

(3)若五辆小车的位移之比满足x1∶x2∶x3∶x4∶x5=,则可验证合外力与加速度成正比。

解析(1)本实验将细线对小车的拉力视为小车受到的合外力,其大小近似等于砝码的重力大小,故本实验需要平衡摩擦力。(2)设盘和砝码的总质量为m1,对整体,根据牛顿第二定律得m1g=(M+m1)a对小车,根据牛顿第二定律得FT=Ma联立两式得FT=Ma=Mm1M+m1g=只有M≫m1,即M≫6m时,FT才近似等于小盘和砝码的总重力。(3)由于小车运动的时间相等,小车的位移x=12at根据牛顿第二定律有a=m1联立得x=m12M则x1∶x2∶x3∶x4∶x5=2m∶3m∶4m∶5m∶6m=2∶3∶4∶5∶6。答案(1)需要(2)M≫6m(3)2∶3∶4∶5∶6三、计算题(本题共3小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(14分)(河南高一期末)舰载机着舰被称为“在刀尖上跳舞”,指的是舰载机着舰有很大的风险,一旦着舰不成功,飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”,“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。某航母跑道长为280m,飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时,舰载机在跑道一端着舰时的速度为55m/s,着舰后以10m/s2的加速度做匀减速直线运动,3s后制动挂钩挂拦阻索失败,于是舰载机立即以6.25m/s2的加速度复飞,起飞需要的最小速度为50m/s。(1)求舰载机着舰3s时