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- 2021-04-27 发布
物理试题
一、选择题
1.关于物体的重心，下列说法正确的应是（ ）
A. 物体升高或降低时，重心在物体中的位置也随之升高或降低
B. 物体的形状改变时，它的重心位置必定改变
C. 物体的重心可以在物体上，也可以在物体的外部空间
D. 随物体放置方法的不同，重心在物体内的位置也会发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】
（1）重力在物体上的作用点，叫做物体的重心；重心位置随质量分布的变化而变化；
（2）形状规则、质量分布均匀的物体的重心在物体的几何中心上；
（3）对于形状不规则物体的重心可能作用在物体上，也可能作用在物体的外边．
【详解】A、物体的重心位置是固定的，不会随物体升降而改变；故A错误；
B、重心由物体的质量分布决定，但形状改变时，重心位置可以不变；故B错误；
C、物体的重心可以在物体上，也可以在物体外；故C正确；
D、重心的位置与物体的放置方法无关；故D错误；
故选C．
【点睛】本题应注意：质地均匀，外形规则的物体的重心在物体的几何中心上；质地不均匀，外形不规则的物体的重心可以利用悬吊的方法确定重心，物体的重心可能不在物体上．
2.下列运动中，可以看成自由落体的是
A. 冬天下雪时雪花的下落
B. 从树上落下的苹果的运动
C. 从水面自由落到水底的石子的运动
D. 跳伞运动员开伞后的下落运动
【答案】B
【解析】
A、冬天下雪时雪花的下落过程中，雪花受到的空气阻力不能忽略，不是自由落体运动，故A错误；
B、从树上落下的苹果受到的空气阻力比重力小的多，可以看成自由落体运动，故B正确；
C、石子在水中下落时受到水的浮力作用，且水的浮力不能忽略，故C错误；
D、开伞后，运动员受到重力和阻力作用，不能看成自由落体运动，故D错误．
点睛：解决本题的关键知道自由落体运动的条件：初速度为零，仅受重力，加速度为g．
3.关于物理学的研究方法，下列说法中正确的是
A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法
B. 当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了比值定义物理量的方法
C. 用来描述速度变化快慢，采用了控制变量法
D. 伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是微小放大的思想方法
【答案】A
【解析】
【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，选项A正确；
B．当△t→0时，称做物体在时刻t的瞬时速度，应用了极限思维的方法，选项B错误；
C．用来描述速度变化快慢，采用了比值定义法，选项C错误；
D．伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是理想实验的思想方法，故D选项错误。
4.a、b两物体沿一直线运动，其位置坐标与时间的关系图象如图所示，由图可知，两物体在内
A. a的平均速度大
B. b的平均速度大
C. a、b的平均速率一样大
D. b的速度先减小后增大
【答案】D
【解析】
AB、两物体在内，两个物体的位移相等，所用时间也相等，所以平均速度相等，故A、B错误．
C、根据图象的斜率等于速度，可知，a一直沿正向运动，而b先沿负向运动，后沿正向运动，两者的位移相等，所以a的路程小于b的路程，则a的平均速率小于b的平均速率故C错误．
D、根据图象的斜率等于速度，b图象切线斜率的绝对值先减小后增大，所以b的速度先减小后增大，故D正确．
故选D
5.质点沿x轴做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为x＝2+4t-t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）
A. 第1s内的位移大小是5m
B. 前2s内的平均速度是3m/s
C. 2s末质点速度减为0
D. 4s末质点位于坐标原点处
【答案】C
【解析】
【详解】A. 第1s内的位移x1=(2+4×1−1)−2=3m，故A错误；
B. 前2s内的位移x2=(2+4×2−4)−2m=4m，则平均速度，故B错误；
C. 根据x=v0t+知，质点的初速度为4m/s，加速度为−2m/s2，速度减为零的时间为2s，故C正确；
D. 4s末物体所处的位置坐标x=2+4×4−16=2m，故D错误．
故选C.
【点睛】根据位置坐标与时间t的关系式得出得出初始时刻和1s末的位置坐标，从而得出第1s内的位移，结合2s末位置坐标和初始时刻的位置坐标求出前2s内的位移，从而求出平均速度．根据表达式得出初速度和加速度，从而确定其运动规律．
6.汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m
处的斑马线上有行人，于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前，假设驾驶员反应时间为0.5s．汽车运动的v-t图如图所示，则汽车的加速度大小为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据速度时间图像可以知道，在驾驶员反应时间内，汽车的位移为,所以汽车在减速阶段的位移 根据 可解得： 故C对；ABD错；
综上所述本题答案是：C
【点睛】驾驶员在发应时间内做匀速运动，根据图像可以求出匀速过程的位移，再利用求出运动过程中的加速度的大小．
7.美丽的校园离不开绿树的装扮，假设在无风的环境中一片离地面高10m的叶片自然掉落，则叶片落地瞬间的速度最可能为下列数据中的
A. 1.4m/s B. 14 m/s C. 28 m/s D. 30 m/s
【答案】A
【解析】
【详解】从10m高处做自由落体运动的物体落地的速度：
由于树叶在下落的过程中受到的空气的阻力比较大，不能忽略不计，所以落地的速度要明显小于自由落体运动的物体的速度，所以在以上的四个数据中，最接近叶片落地瞬间的速度应该是A选项的1.4m/s。
A．1.4m/s，与结论相符，选项A正确；
B．14 m/s，与结论不相符，选项B错误；
C．28 m/s，与结论不相符，选项C错误；
D．30 m/s，与结论不相符，选项D错误；
8.甲、乙两车同时从同一地点沿同一方向出发，下图是甲、乙两车的速度图象，由图可知（）
A. 甲车的加速度大于乙车的加速度
B. t1时刻甲、乙两车的加速度相同
C. 2t1时刻甲、乙两车相遇
D. t1时刻是甲、乙两车相遇前相距最近时刻
【答案】C
【解析】
【详解】A. 甲车图线的斜率小于乙车图线的斜率，则甲车的加速度小于乙车的加速度．故A错误，B错误；
C．由图可知：t1时刻两图线相交，说明两车速度相等，根据匀变速运动时间中点的速度等于平均速度，2t1时间内，甲、乙的平均速度相等，位移相等，两车相遇，故C正确；
D. 甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，t1时刻前甲的速度比乙的大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大.t1时刻后甲的速度比乙的小，甲仍在乙的前方，两者间距逐渐减小．所以t1时刻是乙追上甲之前相距最远的时刻，故D错误．
故选C
9.一个物体沿直线运动，从t=0时刻开始，物体的t（x为t时间内的位移）图象如图所示，图线与纵、横坐标轴的交点分别为（0,0.5）和（-0.5,0），由此可知
A. 物体做匀速直线运动 B. 物体做匀加速直线运动
C. 物体的初速度大小为0.5m/s D. 物体的加速度大小为2m/s2
【答案】BCD
【解析】
【详解】由图可得：
由匀变速直线运动的位移公式得：
对比可得初速度
v0=0.5m/s
则得加速度为 a=2m/s2．可知物体的加速度不变，做匀加速直线运动。
A．物体做匀速直线运动，与结论不相符，选项A错误；
B．物体做匀加速直线运动，与结论相符，选项B正确；
C．物体的初速度大小为0.5m/s，与结论相符，选项C正确；
D．物体的加速度大小为2m/s2，与结论相符，选项D正确；
10.某物体以30m/s初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，前5s内物体的（ ）
A. 路程为65m B. 位移大小为25m
C. 速度变化量大小为10m/s D. 平均速度大小为5m/s
【答案】ABD
【解析】
【详解】物体上升的总时间为，上升的最大高度为；下落时间为，下落2s通过的位移为所以5s内物体的路程为，位移为速度的改变量平均速度为，所以ABD正确，C错误．
【考点】竖直上抛运动．
11.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动，途中用了6s时间经过A、B两根电线杆，已知A、B间的距离为车经过B时的速度为，则
A. 车从出发到B杆所用时间为9s B. 车的加速度为
C. 经过A杆时速度为 D. 从出发点到A杆的距离是
【答案】AD
【解析】
【详解】根据平均速度公式，代入数据解得：vA=5m/s，故C错误；车的加速度：，故B错误；车从出发到B杆所用的时间：，故A正确；出发点到A杆的距离：，故D正确．所以AD正确，BC错误．
12.可视为质点的小球A、B用一根长为3L的轻质细线连接，将A、B提起至B球距离地面L的位置，并由静止释放A、B，不计空气阻力．从开始释放到B落地历时，B落地前瞬间速率为，从B落地到A落地历时，A落地前瞬间速率为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，B运动的位移为L，A运动的位移为4L，根据可知，B落地的时间，A落地的时间为，所以，所以，故A错误，B正确；B
落地前瞬间速率为，A落地前瞬间速率为，所以，故C正确，D错误．故选BC．
【点睛】由静止释放A、B，AB都做自由落体运动，B运动的位移为L，A运动的位移为4L，根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可．
二、实验题
13.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
（1））部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C．将重锤靠近打点计时器，重锤与纸带相连．
D．把打点计时器固定在铁架台上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是： ____________（用字母填写）．
（2）为了测量当地的自由落体加速度，还需要的实验器材有______ 。（填入正确选项前的字母）
A.天平 B.秒表 C.米尺
（3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： ___________ 。
（4）如图是用小车拖动纸带用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点相邻计数点间的时间间隔为0.1秒（均保留两位有效数字）
试求：打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为_________m/s ；打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为________m/s ；小车的加速度的大小为_________m/s2
【答案】 (1). DCBA (2). C (3). 打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等 (4). 0.30 (5). 0.38 (6). 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]．根据实验原理得出实验步骤的正确顺序是：DCBA；
（2）[2]．不需要天平测质量；时间可以从纸带直接得到，故需要刻度尺来测量长度，故选C；
（3）[3]．若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等．
（4）[4][5][6]．匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，有：
根据运动学公式得：
vE=vC+a•2T=0.30+0.1×2×0.4=0.38m/s
三、计算题
14.一滑块以初速度v0=2m/s开始从斜面顶端匀加速下滑，第4s末的速度为6m/s，求：
（1）滑块下滑时加速度；
（2）第3s末的速度；
（3）第3s内的位移。
【答案】（1）1m/s2（2）5m/s（3）4.5m
【解析】
【详解】（1）由vt=v0+at可得，
（2）根据vt′=v0+at′可得，第3s末的速度
v3=（2+1×3）m/s=5m/s；
（3）根据可得，前2s内的位移
前3s内的位移
第3s内的位移
△x=x2-x1=4.5 m。
15.一辆小车做匀加速直线运动，历时5s。已知小车前3s内的位移是7.2m，后3s内的位移为16.8m，试求小车的加速度。
【答案】1.6m/s2
【解析】
【详解】前3s中间时刻的瞬时速度
后3s中间时刻的瞬时速度
两个中间时刻的时间间隔为2s．则小车的加速度
16.如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分高度约为1.6m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2s，重力加速度取10m/s2，则：
（1）苹果树树冠部分的高度约为多少？
（2）苹果落地时的速度为多大？
【答案】（1）2.45m（2）9m/s
【解析】
试题分析：设开始下落到达树干的时间为t，结合位移关系列式，从而根据位移时间公式求出物体开始下落时树冠的高度，根据v=gt求出末速度．
（1）设树冠高度为h1，树干高度为h2，苹果从顶部下落到树干顶部的速度为v0，
则 代入数据解得：v0＝7 m/s
又根据速度位移公式:， 代入数据解得：h1＝2.45 m.
（2）设树的总高度为H，苹果落地的速度为v1，则
根据速度位移公式：
总高度为：H＝h1＋h2＝4.05 m
联立解得：v1＝9 m/s.
点睛：本题主要考查了自由落体运动，在结合位移时间公式进行求解，属于基础题．
17.在某游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”．参加游戏游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放．座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是6s．求：
(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高？
(2)在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？（取g＝10m/s2）
【答案】(1)h=7.2m (2)a=2.5m/s2
【解析】
【分析】
(1)分析座椅
运动情况，先做自由落体运动，然后做匀减速直线运动直到静止，画出速度-时间图象，根据图象与时间轴围成的面积表示位移求出最大速度v，再根据位移-速度公式即可求得自由下落的高度h；
(2)先求座椅和游客做匀减速运动的位移，再根据匀减速直线运动位移-速度公式即可解题．
【详解】(1)画出v-t图，如图所示：
由图象知，“面积”
得：
根据自由落体运动规律，座椅被释放后自由下落的高度：
(2)物体做匀减速运动的位移：s′＝(36-72)m＝28.8m
由公式v2＝2as′
可知在匀减速运动阶段，游客的加速度大小：
【点睛】该题主要考查了自由落体运动和匀减速直线运动位移﹣时间公式的直接应用，有时利用图象等其它方法解题比较简单.
【此处有视频，请去附件查看】