成樹明

一、選擇題（第1-8題為單選題，第9-12題為多選題）

1.下列各組物理量中，均為矢量的是（ ）。

A.速度、加速度

B.路程、位移

C.重力、質(zhì)量

D.速率、平均速度

2.下列說(shuō)法中正確的是（ ）。

A.位移和路程都是描述物體位置變化的物理量

B.要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可以不需要選定參考系

C.跳水比賽時(shí)，為了研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，可將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)

D.“臥看滿天云不動(dòng)，不知云與我俱東”此兩句詩(shī)的前一句是以詩(shī)人自己為參考系的

3.關(guān)于速度和加速度，下列說(shuō)法中正確的是（ ）。

A.物體的速度越大，則加速度越大

B.物體的速度變化量越大，則加速度越大

C.物體的速度變化越快，則加速度越大

D.物體剛開始自由下落時(shí)，速度和加速度都為零

4.一質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，沿z軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A.第2s末，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

B.第3s末，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)有最大距離

C.0-1 s內(nèi)和2 s-4 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度相同

D.2 s～3 s內(nèi)和3 s-4 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相反

5.下列關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（ ）。

A.慣性定律告訴我們，物體只有在不受力時(shí)才有慣性

B.質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度

C.牛頓第三定律說(shuō)明作用力和反作用力是一對(duì)平衡力

D.作用力和反作用力可以是不同性質(zhì)的力

6.城市中路燈的供電線路經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛，如圖2所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OA可繞通過(guò)A點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索和硬桿的重量都可以忽略。若靜止懸掛物的質(zhì)量為m，∠AOC=θ，則關(guān)于鋼索OC對(duì)O點(diǎn)的拉力Foc、硬桿OA對(duì)O點(diǎn)的彈力FOA的計(jì)算結(jié)果，下列表述中正確的是（ ）。

7.我國(guó)2007年建成的國(guó)家大劇院外部呈橢球型。為了簡(jiǎn)化，將國(guó)家大劇院的屋頂近似為半球形，某警衛(wèi)人員在執(zhí)行特殊任務(wù)時(shí)，必須在屋頂上向上緩慢爬行，他在爬行的過(guò)程中，屋頂對(duì)他的（ ）。

A.支持力不變

B.支持力變小

C.摩擦力變小

D.摩擦力變大

8.“套圈圈”是老少皆宜的游戲，如圖3所示，大人和小孩在同一豎直線上的不同高度處分別以水平速度v1、v2拋出鐵圈，都能套中地面上同一目標(biāo)。設(shè)鐵圈在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，則（ ）。

A.v1=v2

B.v1>v2

C.tl =t2

D.t1>t2

9.甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，其x-t圖像如圖4所示，其中直線6與曲線a相切于點(diǎn)（4，-15）。已知物體甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）。

A.前4s內(nèi)兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相同

B.前4s內(nèi)物體乙的位移大小為44 m

C.t=0時(shí)，物體甲的速度大小為9 m/s

D.t=4 s時(shí)，物體甲的速度大小為2 m/s

10.如圖5所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量分別為m、3m、2m，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，物體B和C分別固定在彈簧兩端，并豎直放置在吊籃的水平底板上處于靜止?fàn)顟B(tài)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間，則（ ）。

A.吊籃A的加速度大小為g

B.物體B的加速度大小為零

C.物體C的加速度大小為29

D.吊籃A底板對(duì)物體C的支持力大小等于5mg

11.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移z與時(shí)間t的關(guān)系為x=5t+t2（各物理量均采用國(guó)際單位制單位），則該質(zhì)點(diǎn)（ ）。

A. 第1s內(nèi)的位移是6m

B.前2s內(nèi)的平均速度是7 m/s

C.任意相鄰1 s內(nèi)的位移差都是1m

D.任意1s內(nèi)的速度增量都是2 m/s

12.科技館中的一個(gè)展品如圖6所示，在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光時(shí)間間隔正好與水滴從A下落到B的時(shí)間相同，則可以看到一種奇特的現(xiàn)象，即水滴似乎不再下落，而仿佛是固定在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置不動(dòng)。對(duì)于出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是（取重力加速度g=10 m/s2）（ ）。

A.間歇發(fā)光的時(shí)間間隔是2s

B.根據(jù)已知條件可以求得水滴在通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度

C.水滴在通過(guò)B、C、D點(diǎn)時(shí)的速度大小之比滿足vB：vC：vD=1：2：3

D.水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)所用的時(shí)間滿足tAB

二、實(shí)驗(yàn)題

13. 一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置如圖7所示，用鉤碼通過(guò)水平細(xì)繩為彈簧提供了水平向右恒定的拉力。

（1）以下說(shuō)法中正確的是___ 。

A.彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度

B.用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于水平位置且處于平衡狀態(tài)

C.用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量

D.用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出的拉力與伸長(zhǎng)量之比均應(yīng)該相等

（2）某同學(xué)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某彈簧的彈力F與彈簧的伸長(zhǎng)量z的關(guān)系如圖8所示，則彈簧的勁度系數(shù)k=__ N/m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

14.某同學(xué)利用“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。如圖9所示，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，輕繩跨過(guò)固定在長(zhǎng)木板末端的滑輪，一端連接砂桶，另一端連接固定在滑塊上的拉力傳感器，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與滑塊尾部相連接，砂桶離地面足夠高。調(diào)節(jié)滑輪的位置使輕繩與長(zhǎng)木板平行，不計(jì)輕繩與滑輪間的摩擦。

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)__ （選填“需要”或“不需要”）將長(zhǎng)木板右端墊高以平衡摩擦力，__（選填“需要”或“不需要”）使砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊和拉力傳感器的總質(zhì)量。

（2）經(jīng)正確、規(guī)范的操作后，打出一條如圖10所示的紙帶，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有畫出來(lái)，紙帶上的數(shù)據(jù)為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz。由此可求得滑塊的加速度a=____m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）改變砂桶中砂的質(zhì)量，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組滑塊的加速度a與相應(yīng)的拉力傳感器示數(shù)F，作出a-F圖像如圖11所示，已知重力加速度g =9.8 m/s2，則滑塊（含拉力傳感器）的質(zhì)量為___ kg，滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為___ 。

三、計(jì)算題

15.風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可以產(chǎn)生水平方向、速度大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)，用來(lái)研究處在流動(dòng)氣體中的物體的受力情況。一種測(cè)定風(fēng)作用力的儀器原理如圖12所示，細(xì)長(zhǎng)的輕質(zhì)金屬絲一端固定于懸點(diǎn)O，另一端懸掛著一個(gè)重力為G的金屬球。無(wú)風(fēng)時(shí)，金屬絲自然下垂;風(fēng)沿水平方向吹來(lái)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向的角度為θ。求：

（1）風(fēng)力F的大小和金屬絲拉力T的大小。

（2）已知風(fēng)力與風(fēng)速的大小關(guān)系為F=kv²，其中k=3×10^-3N · s2/m2^，金屬球的重力G=0.4 N，當(dāng)偏角θ=37°時(shí)，求風(fēng)速的大小。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

16.2018年12月8日我國(guó)“嫦娥四號(hào)”月球探測(cè)器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長(zhǎng)征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭發(fā)射成功并完成了一、二級(jí)火箭的回收任務(wù)。其中一級(jí)火箭的回收過(guò)程可以簡(jiǎn)化為：一級(jí)火箭關(guān)閉推進(jìn)器脫離主體后繼續(xù)上升至離地面3 436 m的高空時(shí)開始無(wú)初速度下落，經(jīng)過(guò)幾秒后到達(dá)離地面3 256 m的高度處，此時(shí)一級(jí)火箭立即打開助推器開始勻速下降，持續(xù)50 s后增大助推器的推力進(jìn)而勻減速下降，成功落地時(shí)的速度大小為4 m/s。取g=10 m/s2，求：

（1）一級(jí)火箭從靜止開始下落至3 256 m高度處所需要的時(shí)間。

（2）一級(jí)火箭勻速下落的高度。

（3） 一級(jí)火箭最后勻減速下降的時(shí)間。（忽略高度對(duì)重力加速度的影響，且不計(jì)空氣阻力）

17.某同學(xué)利用物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室研究物體的運(yùn)動(dòng)與受力的關(guān)系。一質(zhì)量m=1. 36 kg的物體靜止在水平面上，對(duì)其施加與水平方向成θ=37°斜向下的恒力F，如圖13所示。力F作用一段時(shí)間后撤去，物體最終停在水平面上。傳感器每隔0.2 s記錄物體的瞬時(shí)速度，表l為該同學(xué)得到的數(shù)據(jù)。取g=10 m/s2，sin 37.=0.6，cos 37.=0.8，求：

（1）物體在勻加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度ai的大小和在勻減速運(yùn)動(dòng)階段的加速度a2的大小。

（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

（3）恒力F的大小。

18.如圖14甲所示，質(zhì)量m=1 kg的物體置于傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)固定斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，經(jīng)過(guò)t1=1 s時(shí)間撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖像如圖14乙所示，取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，試求：

（1）物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速過(guò)程與減速過(guò)程中的加速度大小。

（2）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

（3）拉力F的大小。

（4）物體沿斜面向上移動(dòng)的最大距離。

19.長(zhǎng)1=0.5 m、質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，一端可繞o點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)小球A，小球A的質(zhì)量m-= kg，取g=10 m/s。當(dāng)小球A通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，如圖15所示。求在下列兩種情況下，小球A通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)細(xì)桿對(duì)小球A的作用力：

（1）小球A在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為√21 m/s。

（2）小球A在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為6 m/s。

四、附加題

20.如圖16所示，停放在水平冰面上的冰車由質(zhì)量為M，傾角為θ的斜面體改裝而成，在斜面上輕放一質(zhì)量為m的物塊，不計(jì)物塊與斜面、冰車與冰面之間的摩擦。

（1）釋放物塊后，在物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，冰車也在水平冰面上運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)畫出冰車受力的示意圖，并根據(jù)示意圖說(shuō)明冰車由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的原因（作圖時(shí)冰車可視為質(zhì)點(diǎn)）。

（2）若冰面上的人在車后方用水平方向的力推車，請(qǐng)分析下列兩種可能情況：

①當(dāng)力的大小為F，時(shí)，物塊在斜面上滑動(dòng)的同時(shí)冰車在水平冰面上保持靜止，求F1和物塊加速度的大小a1。

②當(dāng)力的大小為F2時(shí)，物塊和斜面保持相對(duì)靜止一起加速運(yùn)動(dòng)，求F2和物塊加速度的大小a2。

（3）在（1）問和（2）問①所述的兩種情況下，物塊對(duì)斜面壓力的大小不同，分別記為N1和N2，請(qǐng)對(duì)N1和N2的大小關(guān)系作出猜想，并說(shuō)明做出這種猜想的理由。

21.如圖17所示為雨滴從高空下落過(guò)程中空氣阻力廠隨雨滴速度v變化的大致情況，其中直線甲、乙分別對(duì)應(yīng)半徑不同的雨滴。