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文档简介
1、 ,阶段测试卷)( ,第一章运动的描述匀变速直线运动)(时间:90分钟;满分:100分)第卷(选择题,共44分)一、 单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1. (2014·绍兴一中期中)结合图片中交代的情景及数据,以下判断中不正确的是()A. 高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零B. 轿车时速为100 km/h,紧急刹车距离为31 m(可视为匀减速至静止),由此可得轿车刹车阶段的加速度为a12.5 m/s2C. 位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零D. 根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速度
2、为v8.42 m/s C 当列车匀速运动时,加速度为零,A正确,由v22ax可知B正确点燃火药的炮弹速度为零,加速度不为零,C错,由可知D正确2. (2014·余姚五中摸底)物体从斜面顶端由静止开始滑下,经t s到达中点,则物体从斜面顶端到底端共用时间为()A. t s B. s C. 2t s D. t s A 由xat2可知t,又2xat,故t1t.3. (2013·湖州期末)质点做直线运动的速度时间图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为()A. 2m/s,向右B. 2m/s,向左C. 0.5m/s,向右D. 0.5m/s,向左 D
3、 本题主要考查匀变速直线运动的图象问题解题的关键在于读懂速度时间曲线所表达的含义横轴和运动曲线所包围的面积等于质点的位移若x轴上方曲线与横轴包围的面积大于x轴下方曲线与横轴包围的面积,则位移为正,反之为负由此可以算出总位移:x×3×4m×5×4m4m,总时间:t8s,所以平均速度v0.5m/s,负号代表方向向左,故选D.4. 空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任务,在距机场54 km、离地1 750 m高度时飞机发动机停车失去动力在地面指挥员的果断引领下,安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人若飞机着陆后以6
4、 m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s,则它着陆后12 s内滑行的距离是()A. 288 m B. 300 m C. 150 m D. 144 m B 先求出飞机着陆后到停止所用时间t.由vtv0at,得ts10 s,由此可知飞机在12 s内不是始终做匀减速运动,它在最后2 s内是静止的,故它着陆后12 s内滑行的距离为xv0t60×10 m m300 m.5. (2014·北京东城区检测)一个小球由静止开始沿斜面下滑,经3 s进入一个水平面,再经6 s停下若在斜面与水平面交接处的能量损失不计,则小球在斜面上和水平面上的位移大小之比是()A. 11 B
5、. 12 C. 13 D. 21 B 小球从静止开始下滑,做匀加速运动到达交接处时速度达到最大值v,这一段的平均速度为v,后一段由速度最大达到零,平均速度也是v,由xvt,得,选项B正确6. (2012·南宁质检)某同学在实验室做了如图所示的实验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落已知小球的直径为0.5 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×103s,则小球开始下落的位置距光电门的距离为()A. 1 mB. 1.25 mC. 0.4 mD. 1.5 m B 小球通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度可看成瞬时速度v5 m/s,由自由
6、落体运动规律可知h1.25 m,故B正确二、 不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题目要求,全选对得5分,有选错或不选得0分,选对但不全得3分)7. (2014·宁正县正学中学阶段测试)如图所示是一个圆心为O、半径为R的中国古代八卦图,中央S部分是两个等半径的半圆,练功人(可视为质点)从A点出发以恒定速率v沿相关圆弧ABCOADC行进,最后到达C点对整个过程,以下判断正确的是()A. 练功者运动的总位移大小为2RB. 练功者的运动是匀速直线运动C. 练功者运动的总路程是3RD. 练功者运动的平均速度大小是v AC 练功者的位移大小是2
7、R,路程为3R,平均速度大小为,故A、C正确8. 四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如图所示,下列说法中正确的是()A. 四个质点在第1 s内的平均速度相同B. 在第2 s末,质点(3)回到出发点C. 在第2 s内,质点(1)(3)(4)做加速运动D. 在第2 s末,质点(2)(3)离开出发点位移相同 CD 质点(1)在第1秒内向负方向运动,其他三个质点在第1秒内向正方向运动,而平均速度是矢量,所以选项A错误质点(3)在前2秒内一直向正方向运动,不可能回到出发点,选项B错误在第2秒内,质点(1)(3)(4)的速度大小都在增大,选项C正确前2秒内质点(2)(3)都向正方向运动,且第2秒末位移
8、相同,所以选项D正确9. 一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了0.2 m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了0.8 m,由上述条件可知()A. 质点运动的加速度是0.6 m/s2B. 质点运动的加速度是0.3 m/s2C. 第1次闪光时质点的速度是0.05 m/sD. 第1次闪光时质点的速度是0.1 m/s BC 画出过程图:质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了x10.2 m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了x30.8 m,由匀变速直线运动的公式:xmxn(mn)
9、aT2,可得:a0.3 m/s2,故A错,B对;又由x1v0TaT2可得,v00.05 m/s,所以C对,D错10. (2013·台州期末)物体从A点由静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止在先后两个运动过程中()A. 物体通过的路程一定相等B. 两次运动的加速度大小一定相同C. 平均速度一定相同D. 所用的时间一定相同 C 本题考查了匀变速直线运动的问题解题关键在于画出物体运动的vt图,如图所示先后两个过程的最大速度均为vm,最小速度均为0,由匀变速直线运动平均速度的公式v,可得两个过程的平均速度均是,所以C正确;先后两个过程的运动时间未知,加速度
10、、路程均无法求解,所以A、B、D错误第卷(非选择题,共56分)三、 填空、实验题(本大题共2小题,共14分)11. (7分)(2014·白象中学第二次月考)在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或不全的步骤是_A. 拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处,先放开纸带,再接通电源B. 将打点计时器固定在平板上,并接好电源C. 把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D. 断开电源,取下纸带E. 将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔若有遗漏步骤,将遗漏步骤写在下面的横线上(遗漏步骤可编上序号F、G)_并把合理顺序的序号填写在横线上_ 见
11、解析 A中应先接通电源,再放开纸带C中应调整滑轮的高度,使细绳与平板平行应补充F:换上新纸带,重复操作两次;G:断开电源,整理好器材正确合理的顺序应为B、E、C、A、D、F、G.12. (7分)(2013·中山期末)实验室里利用打点计时器研究小滑块的运动情况,打出如图所示的纸带,其中纸带B端与滑块相连接,计时器接在频率为50 Hz的交变电源上请回答下列问题:(1)纸带中AB段运动的时间为_(2)根据纸带,请判断该滑块的运动属于_(填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)直线运动(3)从纸带可以测出A、B两点间的距离为_,滑块的加速度大小为_(计算结果保留三位有效数字) (1)0.08 s(
12、2)匀减速(3)9.20 cm5.00 m/s2 纸带中AB段运动的时间为0.08 s;由于纸带B端与滑块相连接,相等时间内的间隔越来越小,所以该滑块的运动属于匀减速直线运动;从纸带可以测出AB两点间的距离为10.20 cm1.00 cm9.20 cm;由xaT2和逐差法得到滑块的加速度大小为a5.00 m/s2.四、 计算题(本大题共4小题,共42分)13. (10分)一辆长为l116 m的客车沿平直公路以v110 m/s的速度匀速向东行驶,一辆长为l212 m的货车由静止开始以a2.5 m/s2的加速度由东向西匀加速行驶已知货车刚启动时两车前端相距s0225 m,当货车的速度达到v225
13、m/s 时即保持该速度匀速行驶,求两车会车所用的时间 0.8 s 设经过t1时间两车车头相遇,并设想货车始终在做匀加速运动,则:v1t1ats0,(3分)可得t110 s或t118 s(舍去),(2分)此时货车的行驶速度为:v货at125 m/s,(1分)货车恰好匀速行驶,设想成立两车会车时刚好匀速,设会车时间为t2,则:v1t2v2t2l1l2,(3分)解得t20.8 s(1分)14. (10分)(2014·大衢中学月考)如图所示,直棒AB长5 m,上端为A,下端为B.在B的正下方10 m处有一长度为5m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管手持直棒由静止释放,让棒做自由落体运动(不计
14、空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)求:(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间;(2)直棒上端A离开空心管时的速度;(3)直棒在空心管中运动的时间(结果可用根式表示) (1)2 s(2)20 m/s(3)(2)s (1)由hgt2,(2分)及h(1055) m20 m,(1分)得t s2 s(1分)(2)由vgt(或v22gh)得:(2分)v10×2 m/s20 m/s.(1分)(3)由h2gt,(1分)得t2 s s,(1分)tt2t(2)s.(1分)15. (10分)(2014·白象中学第二次月考)2012年2月23日凌晨,第18届国际泳联跳水世界杯赛男子
15、3米板决赛结束,中国选手包揽冠、亚军,其中奥运冠军何冲以总成绩553.35分成功卫冕如图所示是他在跳台上腾空而起的英姿,到达最高点时他的重心离台面的高度为1 m,当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时他的重心离水面也是1 m设他静止站在台面上时重心距台面的高度为0.8 m,重力加速度g取10 m/s2,问:(1)他的起跳速度约是多大?(2)从起跳到入水(手掌触水)共需多长时间? (1)2 m/s(2)0.97 s 运动员上升过程重心上升的高度h10.2 m;(1分)下降过程重心下降的高度h23 m(1分)(1)在上升的过程中,由v22gh1,得:(2分)运动员起跳速度v
16、m/s2 m/s.(1分)(2)分段考虑:上升时间t1 s0.2 s,(1分)下降过程运动员做自由落体运动,由h2gt得:(2分)t2 s0.77 s,(1分)故总时间tt1t20.97 s(1分)16. (12分)一质点以一定的初速度冲上一倾角为的斜面,结果最后静止在斜面上,如图所示若其在第1 s内位移为 6 m,停止运动前的最后1 s内位移为2 m,求:(1)整个减速运动过程中质点的位移大小;(2)整个减速过程共用的时间 (1)8 m(2)2 s (1)设质点做匀减速运动的加速度大小为a,初速度为v0.由于质点停止运动前的最后1 s内位移为2 m,对整个过程逆向考虑,则x2at,(2分)所
17、以a m/s24 m/s2.(1分)质点在第1 s内位移为6 m,x1v0t1at,(2分)所以v0m/s8 m/s.(1分)在整个减速运动过程中质点的位移大小为:x m8 m(2分)(2)对整个过程逆向考虑:xat2,(2分)所以t s2 s(2分),第二章相 互 作 用)(时间:90分钟;满分:100分)第卷(选择题,共44分)一、 单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1. (2014·东阳中学月考)如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止物体B的受力个数为()A. 2 B. 3C. 4 D. 5 C 本
18、题考查受力分析解题的关键是会正确地进行受力分析取B为研究对象,先分析场力后分析接触力,由题图可知,B物体受到竖直向下的重力、外力F、A对B物体的垂直接触面向下的弹力和A对B沿斜面向下的静摩擦力故本题答案为C.2. 如图所示,水平地面上固定着一竖直立柱,某人通过柱顶的定滑轮将200 N的重物拉住不动已知人拉着绳的一端,绳与水平地面夹角为30°,则定滑轮所受的压力大小为()A. 400 N B. 200 N C. 300 N D. 200 N B FN2mgcos30°200 N,故选B.3. (2013·福建六校联考)三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲
19、度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图所示,其中a放在光滑水平桌面上开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是()A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm C 开始时q弹簧处于压缩状态,由胡克定律,压缩了2 cm.c木块刚好离开水平地面时,轻弹簧q中拉力为10 N,由胡克定律,轻弹簧q伸长2 cm;轻弹簧p中拉力为20 N,由胡克定律,轻弹簧p伸长4 cm;该过程p弹簧的左端向左移动的距离是2 cm2 cm4 cm8 cm,选项C正确4.
20、 (2014·余姚五中摸底)如图所示,光滑小球质量为m,在图甲中是细线与斜面平行,图乙中是细线沿水平方向,小球均是处于静止状态,则甲、乙两种情况下斜面对小球的支持力之比为()A. 11B. cos21C. 1cos2D. 以上说法都不对 B 由平衡条件可知,题图甲中支持力FN1mgcos,题图乙中支持力FN2,则FN1FN2cos21,故B正确5. (2013·海宁测试)小木块放在倾角为的斜面上,受到一个水平力F(F0)的作用处于静止状态,如图所示则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向可能是()A. 竖直向上 B. 向右上方C. 向左上方 D. 都有可能 C 本题主要
21、考查了平衡状态下力的合成与分解的知识解题关键是通过F与重力的合力方向判断支持力与摩擦力的合力方向对小物块进行受力分析,受到竖直向下的重力、水平向右的力F、支持力和摩擦力;重力和F的合力斜向右下方,则支持力和摩擦力的合力必然向左上方,才能保证物块处于平衡状态,C正确6. (2014·大衢中学月考)如图所示,倾角为30°,重为80 N的斜面体静止在水平面上一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法中正确的是()A. 斜面有向左运动的趋势B. 地面对斜面的支持力为80 NC. 小球对弹性轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下D
22、. 弹性轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上 C 把小球、杆和斜面作为整体进行受力分析可知其仅受重力和地面的支持力,且二力平衡,故A、B错;对小球进行受力分析知其只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆方向),故C对,D错二、 不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题目要求,全选对得5分,有选错或不选得0分,选对但不全得3分)7. (2014·江苏期中)据新消息报道,在北塔公园门前,李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端,将停放着的一辆卡车缓慢拉动小华同学看完表演后做了如下思考,其中正确的是()A. 李师傅选择斜
23、向上拉可以减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的摩擦力B. 若将绳系在车顶斜向下拉,要拉动汽车将更容易C. 车被拉动的过程中,绳对车的拉力大于车对绳的拉力D. 当车由静止被拉动时,绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力 AD 李师傅斜向上拉车的力可以分解成竖直向上和水平向前的两个分力,竖直向上的分力将减少车对地面的正压力,从而减少车与地面间的滑动摩擦力,A对;若将绳系在车顶斜向下拉,车对地面的正压力增大,摩擦力增大,拉动汽车将更不容易,B错;绳对车的拉力与车对绳的拉力是作用力与反作用力,大小相等,C错;若车由静止被拉动,则绳的拉力在水平方向的分力大于车受到的摩擦阻力,故绳的拉力大于车受到的摩擦阻
24、力,D正确8. 质量为m的物体放在水平面上,在大小相等、相互垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为,则物体()A. 在F1的反方向上受到大小为mg的摩擦力B. 在F2的反方向上受到大小为mg的摩擦力C. 在F1、F2合力的反方向上受到大小为mg的摩擦力D. 在F1、F2合力的反方向上受到大小为mg的摩擦力 D 由于物体从静止开始运动,所以是沿F1、F2合力方向上运动,其滑动摩擦力的大小为mg,方向与F1、F2合力的方向相反9. 在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态已知A、B
25、两物体的质量分别为M和m,则下列说法中正确的是()A. A物体对地面的压力大小为MgB. A物体对地面的压力大小为(Mm)gC. B物体对A物体的压力小于mgD. A物体对地面的摩擦力可能大于mg BD 把两个物体看做整体分析受力,应用平衡条件,可得地面对A的支持力为(Mm)g,由牛顿第三定律可知,A物体对地面的压力大小为(Mm)g,选项A错误,B正确;隔离B受力分析,应用平衡条件,可得A对B的支持力大于mg,由牛顿第三定律可知,B物体对A物体的压力大于mg,选项C错误;由于BA两物体球心连线与水平方向的夹角未知,所以A物体对地面的摩擦力可能大于mg,选项D正确10. 如图所示,水平细杆上套一
26、环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB,由于球B受到风力作用,环A与球B一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为,则下列说法中正确的是()A. 球B受到的风力F为mBgtan B. 风力增大时,轻质绳对球B的拉力保持不变C. 风力增大时,杆对环A的支持力保持不变D. 环A与水平细杆间的动摩擦因数为 AC 对球B受力分析可知A正确;当风力增大时,由于F拉,所以B错误;以整体为研究对象,竖直方向杆对环A的支持力与环A和球B受到的重力平衡,C正确;水平方向上,mBgtan(mAmB)g,所以D错误第卷(非选择题,共56分)三、 填空、实验题(本大题共2小题,共14分)11. (6分
27、)(2014·丽水中学月考)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验(1)实验中要用毫米刻度尺测弹簧原长,应采用如图_方法(填“甲”或“乙”)(2)若你用了(1)中的某种方法测原长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把LL0作为弹簧的伸长量x,这样操作,最后画出的图线可能是图中的()(3)无论你在(1)中采用何种方法,采用(2)中的方法作出图线,根据图线求出的劲度系数是否相同?_(填“相同”或“不相同”) (1)乙(2)A(3)相同(每小题2分) 由于弹簧本身有质量,故应采用方法乙进行测量,若x为伸长量,则Fkx.12. (8分)在
28、“探究求合力的方法”的实验中,王同学用了两个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计来测量拉力实验之前他先检查了弹簧测力计,然后进行实验:将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1、F2的大小及方向;然后用一个弹簧测力计拉橡皮条,仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向;然后取下白纸作图,研究合力与分力的关系(1)实验前对弹簧测力计进行检查,下列哪些检查是必须的?_A. 将弹簧测力计放在桌面上,进行调零B. 将弹簧测力计竖直放置,进行调零C. 将弹簧测力计用力拉,看是否能达到最大量程D. 将两
29、只弹簧测力计水平互钩对拉,检查两弹簧测力计读数是否相同(2)下图是王同学研究合力与分力关系时在白纸上画出的图,根据物理上作图要求和规范,请指出图中存在的四种错误_;_;_;_(3)在实验之余,王同学又将两弹簧测力计竖直互钩对挂,如图所示,发现上面弹簧测力计的读数大于下面弹簧测力计的读数,倒置后也是如此,产生这种现象的原因是_A. 弹簧测力计外壳的重力B. 弹簧自身的重力C. 弹簧测力计只能水平测力D. 两挂钩之间的作用力不同 (1)AD(2分)(2)F1、F2、F的大小未按图示要求标出;F1、F2、F矢量方向未画上箭头;记录F1、F2大小的数据有效位数错误;F与F1、F与F2的连线应该用虚线(
30、每空1分)(3)B(2分) 本实验考查“探究求合力的方法”中的基本操作要求,特别是弹簧测力计的使用和读数规则,以及误差分析解题的关键是了解实验原理,并知道读数规则(1)由于是在水平桌面上进行本实验的,所以A、D选项正确;(2)从图中可以看出,平行四边形中表示力的边,没有按照力的图示标出,没有画箭头,三个力的有效数字位数不一样,另外两条邻边应该用虚线表示等等;(3)由于弹簧本身有重力,所以上面的弹簧测力计读数大于下面弹簧测力计的读数四、 计算题(本大题共4小题,共42分)13. (8分)如图所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动细杆上的P点与放在水平桌面上的圆柱体接触,
31、圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡已知杆的倾角60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为2G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题: (1)作出圆柱体的受力分析图;(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小 (1)见解析(2)4G3G (1)对圆柱体进行受力分析,如图所示,其中F1、F2、F3分别为桌面、挡板、细杆对圆柱体的弹力(4分)(2)已知竖直挡板对圆柱体的弹力大小为2G,根据平衡关系:F3sin 60°F2,则:F34G.(2分)设圆柱体对均匀细杆AO的作用力大小为F3,根据牛顿第三定律知,F34G.竖直方向的平衡关
32、系为F1F3cos60°G,将数据代入得:F13G.(2分)14. (10分)如图所示,光滑斜面倾角为30°,一个重20 N的物体在斜面上静止不动轻质弹簧原长为10 cm,现在的长度为6 cm.(1)求弹簧的劲度系数;(2)若斜面粗糙,将这个物体沿斜面上移6 cm,弹簧与物体相连,下端固定,物体仍静止于斜面上,求物体受到的摩擦力大小和方向 (1)250 N/m(2)15 N方向沿斜面向上 (1)对物体受力分析,则有:mgsinF,(2分)此时Fkx1.(1分)联立以上两式,代入数据,得,k250 N/m.(1分)(2)物体上移6 cm,则摩擦力方向沿斜面向上,有Ffmgsi
33、nF,(2分)此时Fkx25 N(2分)代入上式得Ff15 N,方向沿斜面向上(2分)15. (10分)如图所示,一球A夹在竖直墙与三角形劈B的斜面之间,三角形劈的重力为G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因数为,劈的斜面与竖直墙面是光滑的问:欲使三角形劈静止不动,球的重力不能超过多大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力) G 球A与三角形劈B的受力情况如图甲、乙所示,球A在竖直方向的平衡方程为:GAFNsin45°,(2分)三角形劈的平衡方程为:fmFNsin45°,(2分)FNBGFNcos45°,(2分)另有fmFNB,(2分)由式可得FN,而FNFN,代入式可
34、得:GAG.(2分)16. (14分)(2012·全国新课标)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数,重力加速度为g.某同学用该拖把在水面地平上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为.(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为.已知存在一临界角0,若0,则不管沿拖杆方向的推力为多大,都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切tan0. (1)mg(2) (1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把,将推拖
35、把的力沿竖直和水平方向分解,由平衡条件有:FcosmgN,(2分)Fsinf.(2分)式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力根据摩擦力公式有:fN.(1分)联立式得:Fmg.(2分)(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有FsinN.(2分)这时,式仍满足联立式得:sincos.(2分)现考查使上式成立的角的取值范围注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,故有:sincos0.(1分)使上式成立的角满足0,这里0是题中所定义的临界角,即当0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把,故临界角的正切为tan0.(2分),第三章牛顿运动定律)(时间:90分钟;满
36、分:100分)第卷(选择题,共44分)一、 单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分,每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1. 下列说法中正确的是()A. 质点、位移都是理想化模型B. 牛顿的三个定律都可以通过实验室实验来验证C. 单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位D. 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 C 本题考查物理学基本知识质点是在某些情况下忽略物体的形状和体积,而只考虑物体的质量的理想化模型,而位移并不是模型,是描述物体运动的一个物理量,故A错;牛顿第一定律是反映物体在不受外力时的运动规律,实验中无法实现不受外力的情景,故无法用实验来验证,所以B错;长度
37、、质量和时间是力学中的三个基本物理量,对应的单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位,故C对;伽利略是最早指出力不是维持物体运动的原因的人,故D错2. 有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型容器,筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时,突然地板塌落,游客发现自己没有落下去,这是因为()A. 游客处于超重状态B. 游客处于失重状态C. 筒壁对游客的支持力等于重力D. 游客受到的摩擦力等于重力 D 本题主要考查牛顿第二定律的应用解题关键是正确地对游客进行受力分析在本题中由于游客没有落下去,说明重力和摩擦力平衡,即D选项正确支持力提供向心力,游客只有向心加速度,
38、没有向上或者向下的加速度,所以谈不上超重和失重,其余选项均错误3. (2014·宁海正学中学阶级测试)以下说法中正确的是()A. 人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进B. 以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力C. 甲、乙两队拔河,甲队胜,并不能说甲对绳的拉力大于乙对绳的拉力D. 运动员从地上跳起,是由于地面给运动员的作用力大于运动员给地面的作用力 C 作用力和反作用力总是大小相等,C正确4. (2013·全国新课标)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静
39、摩擦力等于滑动摩擦力,以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间关系的图象是() C 本题考查牛顿第二定律,解题的关键是要列出表达式寻找关系由Ffma可知,当Ff时,a0;当F>f时,a与F成线性关系,C选项正确5. 如图所示,有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动,当作用力F一定时,m2所受绳的拉力()A. 与有关B. 与斜面的动摩擦因数有关C. 与系统运动状态有关D. FT,仅与两物体的质量有关 D 因m1、m2与斜面间的动摩擦因数相同,分别对整体和m2利用牛顿第二定律可求得FTF,正确选项为D.6. (2014·湖北黄岗中学月考)如图所示,
40、小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖直方向成角,若<,则下列说法中正确的是()A. 轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上B. 轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上C. 小车一定以加速度gtan向右做匀加速运动D. 小车一定以加速度gtan向右做匀加速运动 B 线的拉力沿线方向,细线端小铁球与小车加速度相同,由牛顿第二定律得mgtanma,agtan.轻杆端小铁球的加速度也为agtan,设轻杆对小铁球的弹力方向与竖直方向夹角为,如图,则有FsinMa,FcosMg,agtan
41、.即有,而,因此轻杆对小铁球弹力方向并不沿轻杆方向,而是与细线方向平行向上,A错,B对小车可能以加速度agtan向右做匀加速直线运动,也可能以加速度agtan向左做匀减速直线运动,C、D均错二、 不定项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题目要求,全选对得5分,有选错或不选得0分,选对但不全得3分)7. (2014·太原调研)一水平皮带传送装置如图所示,轻弹簧的一端固定在右侧的墙壁上,另一端连接一个滑块,滑块与皮带之间存在摩擦(设皮带与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力),当滑块处在皮带上时,弹簧的轴线恰好水平现将滑块放到匀速向左运动的皮带
42、上,在滑块接触皮带的瞬间,滑块的速度为零且弹簧正好处于原长,已知皮带足够长,则在弹簧从原长到第一次伸长到最长的过程中,滑块的速度和加速度的变化情况是()A. 速度先增大后减小 B. 速度先增大后不变C. 加速度一直减小 D. 加速度先减小后增大 AD 物体在运动过程中水平方向受到滑动摩擦力和弹力作用当mgkx时有mgkxma,加速度逐渐减小,速度逐渐增大;当mgkx时有kxmgma,加速度逐渐增大,速度逐渐减小,故A、D选项正确8. 有一物体通过两根细绳悬挂在小车的车顶上,小车在水平面上做直线运动某时刻正处于如图所示状态关于此时刻物体的受力情况,下列说法正确的是()A. 若小车向左运动,AC绳
43、的拉力可能为零B. 若小车向右运动,AC绳的拉力可能为零C. 无论小车做何种运动,物体均受到三个力的作用D. 无论小车做何种运动,两个绳拉力的合力一定等于物体的重力 AB 当小车的加速度向右时,AC绳上的拉力可能为零,此时物体只受两个力的作用,合力是向右的,但小车可能向右加速,也可能向左减速,故选项A、B正确9. 从地面上以初速度v0竖直上抛一质量为m的小球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,且落地前小球已经做匀速运动,则下列说法中错误的是()A. 小球加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减
44、小B. 小球抛出瞬间的加速度大小为gC. 小球被抛出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值最小D. 小球上升过程的平均速度小于 C 由牛顿第二定律可得,小球上升过程中,mg kv上 ma上,小球下降过程中,mgkv下 ma下,匀速下降时,mgkv1.由以上关系式可知,小球上升过程中,随v上的减小,a上逐渐减小,小球下降过程中,随v下的增大,a下逐渐减小,最大加速度对应小球刚被抛出时,amg.由以上分析可知,A、B正确,C错误;小球上升过程的位移小于t1,故小球上升过程的平均速度小于,D正确10. 利用如图甲所示的装置测量滑块和滑板间的动摩擦因数,将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上,C为位移传感
45、器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率时间(vt)图象先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度,得到的vt图象如图乙所示,则()A. 滑块A上滑时加速度的大小为8 m/s2B. 滑块A下滑时加速度的大小为8 m/s2C. 滑块与滑板之间的动摩擦因数0.25D. 滑块A上滑时运动的位移为2 m AC 滑块A上滑时加速度的大小a1 m/s28.0 m/s2,A项正确;A下滑时的加速度a2 m/s24.0 m/s2,B项错误;由牛顿第二定律知A上滑时mgsinmgcosma1, A下滑时 mgsin mgcosma2,解得0.25,C项正确;在速率
46、时间图象中面积表示位移,滑块A上滑时运动的位移为1 m,D项错误第卷(非选择题,共56分)三、 填空、实验题(本大题共2小题,共16分)11. (8分)(2013·天津理综)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系(1)下列做法正确的是_(填字母)A. 调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行B. 在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C. 实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源D. 通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条
47、件是砝码桶及桶内砝码的总质量_(填“远大于”“远小于”或“近似等于”)木块和木块上砝码的总质量(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为甲、乙,由图可知,m甲_m乙,甲_乙(填“大于”“小于”或“等于”) (1)AD(2)远小于(3)小于大于 (1)保证绳的拉力与木板平行,因此绳必须与木板平行,A正确;平衡摩擦力时,不挂砝码桶及砝码,B错误;实验时应先接通打点计时器的电源,再放开木块,C错误;调节
48、平衡摩擦力后满足mgsinmgcos,无论质量如何,只要倾角不变,无需重新平衡摩擦力,D正确(2)平衡摩擦力后,对于总质量为m的砝码桶和砝码及总质量为M的小车和砝码,由牛顿第二定律得mgFma,FMa,所以F,当 mM时,Fmg,故该空应填“远小于”(3)在不平衡摩擦力的情况下,由牛顿第二定律得FMgMa,ag,aF图象的斜率表示质量的倒数,纵轴截距为g,由甲、乙图象知,>,甲g>乙g,故m甲<m乙,甲>乙,此两空应填“小于”、“大于”12. (8分)(2014·丽水中学月考)用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系(交变电流频率为50 Hz):甲(一
49、)如图乙所示是某同学通过实验得到的一条纸带,他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点(每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出),将毫米刻度尺放在纸带上根据图乙可知,E点处的读数为_cm,打下E点时小车的速度为_m/s.小车的加速度为_m/s2.(计算结果均保留两位有效数字)乙(二)另一同学在该实验中得到如下表所示的一组实验数据(表中F表示细线对小车的拉力,a表示小车的加速度)F/N0.1960.2940.3920.4900.588a/(m·s2)0.250.580.901.201.53(1)请在如图丙所示的坐标系中画出aF图线;丙(2)根据图表分析,实验操作中存在的问题可能
50、是_(填字母序号)A. 没有平衡摩擦力B. 平衡摩擦力时木板倾角过小C. 平衡摩擦力时木板倾角过大D. 小车质量太大E. 钩码的质量太大 (一)4.800.200.40(误差在0.02范围内均可得分)(二) (1)如图所示(图线作成折线或曲线均不能得分)(2)AB四、 计算题(本大题共4小题,共40分)13. (9分)(2013·钢陵模拟)如图所示,一个质量m2 kg的滑块在倾角为37°的固定斜面上,受到一个大小为40 N的水平推力F作用,以v010 m/s的速度沿斜面匀速上滑(sin37°0.6,g取10 m/s2) (1)求滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若滑块
51、运动到A点时立即撤去推力F,求这以后滑块再返回A点经过的时间 (1)0.5(2)(1) s (1)在F的作用下,物体做匀速运动,有Fcos37°mgsin37°(mgcos37°Fsin37°),(2分)解得0.5.(1分)(2)撤去F后,物体往上滑时:agsin37°gcos37°10 m/s2,(1分)t11 s,(1分)xt15 m(1分)往下滑时agsin37°gcos37°2 m/s2,(1分)xat,解得:t2 s,(1分)tt1t2(1) s(1分)14. (9分)(2014·大衢中学月考)
52、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v1 m/s运行,一质量为m4 kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1,A、B间的距离L2 m,g取10 m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;(2)求行李做匀加速直线运动的时间;(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率 (1)4 N1 m/s2(2)1 s(3
53、)2 s2 m/s (1)滑动摩擦力:Ffmg0.1×4×10 N4 N,(2分)加速度ag0.1×10 m/s21 m/s2.(1分)(2)行李达到与传送带相同速率后便不再加速,则:(1分)vat1,t1 s1 s(1分)(3)行李始终做匀加速运动的运行时间最短,加速度仍为:a1 m/s2,当行李到达右端时,有v2aL,(1分)vmin2 m/s,(1分)所以传送带对应的最小运行速率为2 m/s.设行李最短运行时间为tmin,由vmina×tmin,(1分)得tmin s2 s(1分)15. (10分)(2014·宁海正学中学阶段测试)质量为4 kg的物体在一恒定水平外力F作用下,沿水平面做直线运动,其速度与时间关系图象如图所示,g取10 m/s2,试求:(1)恒力F的大小;(2)地面动摩擦因数. (1)12 N(2)0.2 由图象可知物体02 s做匀减速直线运动,设加速度为a1,2 s4 s做反向匀加速直线运动,设加速度为a2.且恒力F与初速度方向相反由vt图象得a15 m/s,(2分)a21 m/s.(1分)由牛顿第二定律得:Fmgma1,(1分)Fmgma2,(1分)联立解得:F,(2分).(1分)代入得:F12 N,负号表示力的方
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