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1、7一、选择题:(本题共10小题48分.在每小题给出的四个选项中,第1-6题只有一个选项符合题目要求,每小题4分.第7-10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得 3分,有选错的得0分)1.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()A .做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同2 .水平地面上有一轻质弹簧,下端固定,上端与物体A相连接,整个系统处于平衡状态.现用一竖直向下的力压物体 A,使A竖直向下做匀加速直线运动一段距离,整
2、个过程中弹簧一直处在弹性限度内.下列关于所加力F的大小和运动距离x之间关系图象正确的是()3 .如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住,现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是A. F减小,N不变 B. F不变,N减小 C. F不变,N增大D. F增大,N减小4 .今年7月23日凌晨,美国宇航局(NASA)发布消息称其天文学家们发现了迄今最接近另一个地球”的系外行星,因为围绕恒星 Kepler 452运行,这颗系外行星编号为 Kepler 452
3、b ,其直径约为地球的1.6倍,与恒星之间的距离与日地距离相近,其表面可能存在液态水,适合人类生存.设Kepler 452b在绕,f1星Kepler452圆形轨道运行周期为Ti,神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为丁2,恒星Kepler 452质量与地球质量之比为 A, Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为B,则T1、T2之比为()5 .如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心 O点分别以水平初速度 vi、V2抛出两个小球(可视为质点), 最终它们分别落在圆弧上的 A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且 OA与竖直方向成 a角,则两小球初速度之比上为()
4、 ,A I,*!- 口s 叫:t an U |a/c*A . tan a B . ,立也 C. tan aD . cos a6.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为 M的A、B两块木板,在木板 A的上方放着一个质量为 m的 物块C,木板和物块均处于静止状态. A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为 国若用水平恒力F向右拉动木板 A,使之从C、B之间抽出来,已知重力加速度为 g.则拉力F的大小应该满足的条件 是()C口IA,QfA. F> i (2m+M) g B. F> 科(m+2M ) g C. F>2 W(m+M ) g D. F>2gg7.如图所不,直线
5、MN表不一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处,A、B间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1二2.5m/s2,甲车运动6.0s时,乙车开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0m/s2 .则两辆汽车相遇处距A处的距离可能是()A. 40 m B. 125 m C. 160 m D. 245 m8 .在光滑水平桌面中央固定一个小正三棱柱abc,俯视如图.足够长的细线 L 一端固定在a点,另一端拴一个小球.初始时刻,把细线拉直在ca的延长线上,并给小球一个垂直于细线方向的水平初速度.由于光滑棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上(不计缠绕过程中的能量损失).则在此过程中
6、,下列说法中正确C.小球的角速度逐渐增大 D.细线对小球的拉力逐渐增大9 .如图所示,光滑水平平台上有一个质量为m的物块,站在水平地面上的人用跨过滑轮的细绳向右拉动物块,细绳不可伸长,不计滑轮的大小、质量和摩擦,在人以速度v从平台边缘正下方匀速向右前进位移s的过程中,始终保持桌面和手的竖直高度差h不变,则在此过程中()A.物块做加速运动1B.人对物块做的功为-3mv2C.人克服物块拉力做的功为江立D.人对物块做功的平均功率为10.某同学学习了天体运动的知识后,假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系.一颗母星处在正三角形的中心,三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间
7、的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F.则()A.每颗小星受到的万有引力为(2+9) F用B.每颗小星受到的万有引力为(+9) FC.母星的质量是每颗小星质量的D.母星的质量是每颗小星质量的3倍二、非选择题:(本题共6小题62分.考生根据要求作答)11.在高中物理力学实验中,下列说法中正确的是()A.在 探究动能定理”的实验中,通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值8 .在 验证力的平行四边形定则 ”实验中,采用的科学方法是等效替代法C.在探究弹力和弹簧伸长的关系 ”的实验中,可用直尺直接测量弹簧的伸长量D.在处理实验数据时,常常采用图象法可以减小系统误差.12 .为了验证牛顿
8、第二定律”,现提供如图甲所示的实验装置.请根据实验思路回答下列问题:(1)通过实验得到如图乙所示的a- F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角 (填褊大”或偏小)打出计时募甲乙(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与祛码和盘的总质量m满足 的条件.(3)该同学得到如图丙所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点,两计数点之间还有四个点未画出.由此可算出打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 m/s.运动过程中小车的加速度为 m/s2.(结果保留两位有效数字)(4)通过多次实验,甲、
9、乙两同学利用自己得到的数据得到aT的关系图线如图丁所示,该图象说明在甲、乙两同学做实验时 (填 甲”或 乙”)同学实验中绳子的拉力更大.13 .有一滑块以一定的初速度在粗糙水平面上沿直线滑行而做匀减速直线运动,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内的位移的两倍,且已知滑块第1s内的位移为2.5m.问:(1)滑块运动的总时间是多少?(2)滑块运动的总位移是多少?14 .如图所示,质量 M=1kg的木板静置于倾角片37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度Vo=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.
10、2N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩榛因数(1=0.8,重力加速度 g=1Om/s2, sin37 =0.6 , cos37 =0.8.15 .如图甲所示,光滑水平面上的 O处有一质量为 m=2kg物体.物体同时受到两个水平力的作用,F1=4N,方向向右,F2的方向向左,大小如图乙所示,s为物体相对。的位移.物体从静止开始运动,问:(1)当位移为s=0.5m时物体的加速度多大?(2)物体在s=0到s=2m内什么位置物体的速度最大?最大速度为多少?16 .如图所示,在粗糙水平台阶上 A点静止放置一质量 m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表
11、面间的动摩擦 因数 产0.5,且与台阶边缘 。点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个以。点为圆心的圆弧形挡板,以 O点为原点建立平面直角坐标系,挡板上边缘P点的坐标为(1.6m, 0.8m).现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板(g=10m/s2).(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点,求拉力F作用的距离;(2)改变拉力F的作用时间,小物块可击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.(结果 可保留根式)参考答案与试题解析一、选择题: (本题共 10 小题 48 分在每小题给出的四个选项中,第 1-6 题只有一个选项符合题目要求,每小题
12、4 分第 7-10 题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)1下列关于运动和力的叙述中,正确的是( )A 做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的B 物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动D 物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同【考点】物体做曲线运动的条件;牛顿第二定律【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】曲线运动的条件是初速度与加速度不在一条直线上,速度不断变化,它是变速运动,曲线运动有加速度不变的,也有加速度变化的当物体做圆周运动,其合力不一定指向圆心,若是匀速圆周运
13、动,则合力一定指向圆心【解答】解: A 、做曲线运动的物体,其速度一定变化,但加速度不一定变化,比如平抛运动,故 A 错误;B 、物体做圆周运动,所受的合力不一定指向圆心,当是匀速圆周运动时,由于速度大小不变,所以加速度垂直于速度,因此合力一定指向圆心,故B 错误;C、当物体所受合力方向与运动方向相反,则一定做减速且直线运动,故 C正确;D 、物体运动的速率在增加,则一定有加速度存在,但不一定与运动方向相同,比如平抛运动,合力方向与运动方向不相同故D 错误;故选: C【点评】曲线运动有加速度,所以必定是变速,可能是匀变速曲线,比如:平抛运动也可能是速率不变,方向变化比如:匀速圆周运动2 水平地
14、面上有一轻质弹簧,下端固定,上端与物体A 相连接,整个系统处于平衡状态现用一竖直向下的力压物体A ,使A 竖直向下做匀加速直线运动一段距离,整个过程中弹簧一直处在弹性限度内下列关于所加力 F 的大小和运动距离x 之间关系图象正确的是( )【考点】牛顿第二定律;胡克定律.【分析】开始时物体处于平衡状态,求出弹力和压缩量Xi;对匀加速过程,对物体受力分析后,根据牛顿第二定律和胡克定律列式求解出弹力的表达式,再分析即可.【解答】解:开始时,物体处于平衡状态,物体受重力和弹力,则有:mg=kx i物体向下匀加速过程,对物体受力分析,受重力、弹簧向上的弹力、推力F,根据牛顿第二定律,有F+mg F 弹5
15、2根据胡克定律,有F 弹=卜(xi+x) =mg+kx解得:F=ma - mg+F 弹=ma+kx ,故弹力与x是线性关系,且是增函数,故 D正确;故选:D.【点评】本题关键是求解出推力F的一般表达式,然后根据牛顿第二定律和胡克定律列式求解出推力的一般表达式后分析图象特点.本题也可以定性分析得到,即推力一定是增加的,刚开始推力不为零.3 .如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住,现拉动细线,使小球沿圆环缓慢上移,在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力 N的大小变化情况是()A. F减小,N不变
16、B. F不变,N减小 C. F不变,N增大 D. F增大,N减小【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力.【专题】共点力作用下物体平衡专题.【分析】对小球受力分析,作出力的平行四边形, 同时作出AB与半径组成的图象; 则可知两三角形相似, 故由相似三角形知识可求得拉力及支持力.【解答】解:小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析, 小球受重力G,F, N,三个力.满足受力平衡.作出受力分析图如下由图可知 OABsGFA即:当A点上移时,半径不变, G不变,AB长度减小,则知 F减小,N不变,故A正确;F B24【点评】相似三角形法在处理共点力的动态平衡时较为常见,当无法准
17、确得出角边关系时,应考虑应用此 法.4 .今年7月23日凌晨,美国宇航局(NASA)发布消息称其天文学家们发现了迄今最接近另一个地球”的系外行星,因为围绕恒星 Kepler 452运行,这颗系外行星编号为 Kepler 452b ,其直径约为地球的1.6倍, 与恒星之间的距离与日地距离相近, 其表面可能存在液态水,适合人类生存.设Kepler 452b在绕,f1星Kepler 452圆形轨道运行周期为 Ti,神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为丁2,恒星Kepler 452质量与地球质量之比为 A, Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为 B,则、丁2之
18、比为()A.B.C.D.【考点】万有引力定律及其应用.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系,结合中心天体质量之比、 轨道半径之比求出周期之比.【解答】解:对于 Kepler 452b ,神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为恒星Kepler 452质量与地球质量之比为A , Kepler 452b绕恒星Kepler 452的轨道半径与地球半径之比为B,则有:故选:D.【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论,并能灵活运用,难度不大.5 .如图所示,在竖直放置的半圆形容器的中心O点分别以水平初速度 vi、V2抛出
19、两个小球(可视为质点),最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂直,且 OA与竖直方向成 a角,则两小球C. tan aD . cos a【考点】平抛运动.【专题】平抛运动专题.【分析】由几何关系可知两球下落高度及水平位移的关系,再由平抛运动的规律可求得初速度之比.【解答】解:由几何关系可知,A的竖直位移hA=Rcos a,水平位移XA=Rsin aB 的竖直位移 hB=Rcos (90°- a) =Rsin a,水平位移 XB=Rsin (90 - a) =Rcos a 由平抛运动的规律可知,h=mJ,X=V0t解得V0=x故选:C.【点评】本题考查平抛运动的规律,
20、知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落 体运动,解题的关键在于明确题意及几何关系.6 .如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为 M的A、B两块木板,在木板 A的上方放着一个质量为 m的物块C,木板和物块均处于静止状态. A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为 国若用水平恒力F向右拉动木板 A,使之从C、B之间抽出来,已知重力加速度为 g.则拉力F的大小应该满足的条件是()C口I1二_ QfA. F> W(2m+M) g B. F> 科(m+2M ) g C. F>2 W(m+M ) g D. F>2gg【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运
21、用.【专题】牛顿运动定律综合专题.【分析】要使 A能从C、B之间抽出来,则,A要相于B、C都滑动,所以AC间,AB间都是滑动摩擦力,若A的加速度比BC的加速度大,则能使之从 C、B之间抽出来,根据牛顿第二定律列式即可求解.【解答】解:要使 A能从C、B之间抽出来,则,A要相于B、C都滑动,所以AC间,AB间都是滑动摩擦力,F - kmg - k (M+m) g依二K对A有:,J*Li灯9一- r g对 C 有:,对B受力分析有:受到水平向右的滑动摩擦力科(M+m) g,B与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,有:f=科(2M+m ) g,因为(M+m ) g<(2M+m ) g,所以B没有
22、运动,加速度为 0所以当aA>aC时,能够拉出,则有F - Wmg - 四(M+m) g二> 口 gME解得;F>2 W(m+M ) g.故选:C.要求同学们能正确对物体进行受力分析,知道若A的加速【点评】本题主要考查了牛顿第二定律的应用, 度比BC的加速度大,则能使之从 C、B之间抽出来,注意判断 B是否能被拉动,难度适中.7 .如图所示,直线 MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在 A、B两处,A、B间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a=2.5m/s2,甲车运动6.0s时,乙车开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0m/s2.则两辆汽车相
23、遇处距 A处的距离可能是()甲隼Z军IMMA. 40 m B. 125 m C. 160 m D. 245 m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【专题】直线运动规律专题.【分析】先求出甲车运动 6.0s时的位移,看此时有没有相遇,如没有设此后用时间t与乙车相遇,根据时间和位移的关系列方程即可解题.121snza 11 n 二=X 2. 5X 36nr451n解答解:甲车运动 6s的位移为:u上1 02尚未追上乙车,设此后用时间t与乙车相遇,则有: -T将上式代入数据并展开整理得:t2- 12t+32=0解得:ti=4s, t2=8s ti、t2、都有意义,ti=4s时,甲车追上乙车;t
24、2=8s时,乙车追上甲车再次相遇.第一次相遇地点距 A的距离为:第二次相遇地点距 A的距离为:昌力(t+t0)*X2-5X10*_ m m=125m .2日(0 +。)£=4x2.5X142 = m=245m .故选:BD.【点评】本题是追及问题,要注意最后求出的两个时间都有意义,表明两车可以相遇两次,第一次时甲追上乙,第二次时乙追上甲.8 .在光滑水平桌面中央固定一个小正三棱柱abc,俯视如图.足够长的细线 L 一端固定在a点,另一端拴一个小球.初始时刻,把细线拉直在ca的延长线上,并给小球一个垂直于细线方向的水平初速度.由于光滑棱柱的存在,细线逐渐缠绕在棱柱上(不计缠绕过程中的能
25、量损失).则在此过程中,下列说法中正确的是()岫bEO,/JLd£A.小球的速度逐渐减小B.小球的加速度逐渐减小C.小球的角速度逐渐增大D.细线对小球的拉力逐渐增大【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.【专题】匀速圆周运动专题.【分析】细线断裂之前,绳子拉力与速度垂直,不做功,不改变小球的速度大小,故小球的速度大小保持不变;然后结合线速度与加速度的关系判定加速度的变化;结合线速度与角速度的关系判定角速度的变化;结合线速度与拉力的关系判定拉力的变化.【解答】解:A、细线断裂之前,绳子拉力与速度垂直,不做功,不改变小球的速度大小,故小球的速度vnr可知,向心加速度随半径的减小而增大
26、.故B错误;v= cor,可知,角速度随半径的减小而增大.故 C正确;Fn=W可知,向心力随半径的减小而增大,绳子的拉力大小保持不变.故 AB错误;B、小球的速度不变,而半径逐渐减小,根据:C、小球的速度不变,而半径逐渐减小,根据:D、小球的速度不变,而半径逐渐减小,根据: 增大.故D正确.故选:CD【点评】本题是物理数列类型,通过分析,抓住小球每转120。半径减小0.3m,确定出小球转动的圈数是关键.9 .如图所示,光滑水平平台上有一个质量为m的物块,站在水平地面上的人用跨过滑轮的细绳向右拉动物块,细绳不可伸长,不计滑轮的大小、质量和摩擦,在人以速度v从平台边缘正下方匀速向右前进位移s的过程
27、中,始终保持桌面和手的竖直高度差h不变,则在此过程中()A.物块做加速运动B.人对物块做的功为2V m 1-2-D.人对物块做功的平均功率为C.人克服物块拉力做的功为【考点】动能定理的应用.【专题】动能定理的应用专题.【分析】将人的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,在沿绳子方向上的分速度等于物体的速度,根 据平行四边形定则求出物体的速度与人的速度的关系,从而确定物体的运动情况;根据功能关系可求人对 物体所做的功;再由功率公式可求得平均功率.vcos 0,【解答】解:A、根据运动的合成与分解,人匀速运动一段位移时,沿绳方向的分速度为cos 9=,所以速率为h + x,可知物体的速度在增加,故
28、做加速运动;故A正确;B、当人从平台的边缘处向右匀速前进了s,此时物块的速度大小,根据动能定2 Ch£+s2).故B错误;C正确1 y 22理得,W=D、人移动的时间t=,则重力做功的功率P= J - 故D错误;故选:AC .【点评】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度,等于人运动的沿绳子方向上的分速度,以 及能够灵活运用动能定理.10 .某同学学习了天体运动的知识后,假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系.一颗母星处在正三角形的中心,三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F.则()A.每颗小星
29、受到的万有引力为(B.每颗小星受到的万有引力为(C.母星的质量是每颗小星质量的盘2+9) F当+9) F百3D.母星的质量是每颗小星质量的3倍【考点】万有引力定律及其应用;向心力.【专题】万有引力定律的应用专题.【分析】根据万有引力定律分别列出小星之间的万有引力和母星与小星之间的万有引力,根据题目提供的 数据比较母星和小星的质量关系.明确研究对象,对研究对象受力分析,任一颗小星受的其余两颗小星的引力和一颗母星的引力,其合力指 向圆心即母星以提供向心力,根据力的合成法则计算小星受的引力.【解答】解:CD、假设每颗小星的质量为 m,母星的质量为 M,等边三角形的边长为 a,则小星绕母星运动轨道半径
30、为r=根据根据万有引力定律,两颗小星间的万有引力为F= ,- Mm。(退):母星与任意一颗小星间的万有引力为9F=11所以M=3m ,故C错误、D正确.AB、根据受力分析可知,每颗小星受到其余两颗小星和一颗母星的引力,其合力指向母星以提供向心力,即每颗小星受到的万有引力为F =+G3MmG 2V3F+9"+9) F故AB均错误.故选:D.【点评】知道在四颗星组成的四星系统中,其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向 心力.万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点,关键在于进行正确受力分析.二、非选择题:(本题共6小题62分.考生根据要求作答)11 .在高中物理力学实验中,
31、下列说法中正确的是()A.在 探究动能定理”的实验中,通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值B.在 验证力的平行四边形定则 ”实验中,采用的科学方法是等效替代法C.在探究弹力和弹簧伸长的关系 ”的实验中,可用直尺直接测量弹簧的伸长量D.在处理实验数据时,常常采用图象法可以减小系统误差.【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系;探究功与速度变化的关系.【分析】明确各种力学实验中的实验原理,知道实验中应注意的事项,则可以得出正确结论.【解答】解:A、我们用橡皮筋拉动小车的方法,来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系,实验时,每次保持橡皮筋的形变量一定,当有n根相同橡皮筋并系在小车上时,n根
32、相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,所以每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需要保持一致,故A错误;B、在 验证力的平行四边形定则 ”实验中,采用的科学方法是等效替代法;两个分力与合力效果是相同的;故B正确;C、为了减少误差,应测量弹簧的总长度,不能测量伸长量故C错误;D、图象法只能减小因测量而产生的偶然误差,不能减小系统误差;故D错误;故选:B.【点评】本题考查验证动能定理、平行四边定则、验证胡克定律以及数据处理的方法,要注意明确各个实验的原理,掌握对应的实验方法才能准确求解.12.为了验证牛顿第二定律”,现提供如图甲所示的实验装置.请根据实验思路回答下列问题:(1)通过
33、实验得到如图乙所示的 a- F图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角偏大(填偏大”或褊小”).M与祛码和盘的总质量(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,为了便于探究、减小误差,应使小车质量 m满足 M >> m 的条件.(3)该同学得到如图丙所示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点,两计数点之间还有四个点未画出.由此可算出打点计时器打下C点时小车的瞬时速度大小为 0.080 m/s.运动过程中小车的加速度为0.20 m/s2 .(结果保留两位有效数字)3(4)通过多次实验,甲、乙两同学利用自己得到的数据得到a
34、-4的关系图线如图丁所示,该图象说明在甲、乙两同学做实验时甲 (填 甲”或 乙”)同学实验中绳子的拉力更大.【考点】验证牛顿第二运动定律.【专题】实验题.【分析】(1)考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题,不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,就是平衡摩擦力时过大.从图上分析两图各是什么原因即可.(2)根据牛顿第二定律求出绳子拉力与祛码和盘的总重力的关系,判断出在什么情况下祛码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的瞬时速度,根据匀变速直线运动的规律xuaT2可以求出加速度的大小.(4)根据图线斜率表示的物理意义,判断绳子拉力
35、的大小.【解答】解:(1)当拉力F等于0时,小车已经产生力加速度,故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大, 在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大.mg(2)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=fe,mg |则绳子的拉力 F=Ma=3,当M>>m,即祛码和盘的总质量远小于小车和小车上祛码的总质量时,祛码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力.所以为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与祛码和盘的总质量 m满足M>>m的条件.-BD_ (2.60-LQ0) xl oY vc -q2(3) C点的瞬时速度m/s=0.080m/s.根据x=aT2,运用逐差法得,-DG
36、 一 词(6.50- 2.60) - (2.6Q-0.50) 乂1 j9T2 9 乂 0.012a=0.20m/s2 .IrMa=F|(4) a- 的关系图线的斜率 k=$1,可知图线的斜率表示拉力,可知甲同学实验中的拉力较大.故答案为:(1)偏大,(2) M>>m, (3) 0.080, 0.20, (4)甲.【点评】教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这 几点去搞清楚.对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带13.有一滑块以一定的初速度在粗糙水平面上沿直线滑行而做匀减速直线运动,通
37、过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内的位移的两倍,且已知滑块第1s内的位移为2.5m.问:(1)滑块运动的总时间是多少?(2)滑块运动的总位移是多少?【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【专题】直线运动规律专题.【分析】物体在粗糙的平面上做匀减速直线运动,把物体运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,根据位移公式分别列出最初2s内和最后2s内的位移与总时间的关系,求出总时间,进而求出总位移.【解答】解:(1)设物体运动的加速度为 a,运动总时间为t,把物体运动看成反向的初速度为。的匀加速直线运动,则有:最后2s内位移为:s1二212 _ 19 > 2方at 一
38、寸【t 2 )最初 2s 内位移为: s2=_2l=2at- 2a,又因为s2: s1二2: 1,则有2at - 2a=4a解得:总时间t=3s.(t-1 ) j(2)第一秒的位移为:J 2 2_I,所以 9a- 4a=5解得 a=1m/s2,12 1Sat 3X1X9由4. 5m则总位移x=±2I.答:(1)滑块运动的总时间是 3s;(2)滑块运动的总位移是 4.5m.【点评】本题要注意解题时可以把物体匀减速直线运动到停止看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,难度适中.14.如图所示,质量 M=1kg的木板静置于倾角 片37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1kg的小
39、物块(可视为质点)以初速度Vo=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩榛因数(1=0.8,重力加速度 g=1Om/s2, sin37 =0.6 , cos37 =0.8.【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【专题】牛顿运动定律综合专题.【分析】小物块向上做匀减速运动,木板向上做匀加速直线运动,小物块恰好不从木板的上端滑下,临界 情况是到达木板的上端时,速度相同,结合牛顿第二定律,抓住位移关系,结合运动学公式求出木板的长 度.【解答】解:由题意,小物块
40、向上匀减速运动,木板向上匀加速运动,当小物块运动到木板的上端时,恰 好和木板共速.设 小物块的加速度为 a,由牛顿第二定律得,mgsin肝(mgcos 9=ma设木板的加速度为 a',由牛顿第二定律得,F+pmgcos。- Mgsin 9=Ma '设二者共速的速度为 v,经历的时间为t,由运动学公式得,v=vo atv=at小物块的位移为s,木板的位移为s',由运动学公式得,t - 1 十 2v0t 7ats=1 / +d石已ts=-小物块恰好不从木板上端滑行,有s-s=l联立解得l=0.5m .答:木板的长度l为0.5m.【点评】解决本题的关键理清物块和木板的运动规律,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进 行求解.15 .如图甲所示,光滑水平面上的 O处有一质量为 m=2kg物体.物体同时受到两个水平力的作用,Fi=4N,方向向右,F2的方向向左,大小如图乙所示,s为物体相对。的位移.物体从静止开始运动,问:(1)当位移为s=0.5m时物体的加速度多大?(2)物体在s=0到s=2m内什么位置物体的速度最大?最大速度为多少?【考点
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