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文档简介
课时作业(三十四)光的折射全反射光的波动性
1.(2012.全国)在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光.为了增大干涉条纹的间距,
该同学可以采用的方法有()
A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离
2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上撒些盐,)
图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈.将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,
观察到的现象是()
A.当金属丝圈旋转30。时干涉条纹同方向旋转30。
B.当金属丝圈旋转45。时干涉条纹同方向旋转90。
C.当金属丝圈旋转60。时干涉条纹同方向旋转30°
D.干涉条纹保持原来状态不变
3.发出白光的细线光源〃从长度为/o,竖直放置,上端。恰好在水面以下,如右图所示.现
考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像,由于水对
光有色散作用,若以小表示红光成的像的长度,“表示蓝光成的像的长度,则()
二二:二二二二二二永
%」
)
A./I</2<4B.Zi>/2>Zo
C.h>h>loD./2</i</o
4.(2012・江苏单科)如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片尸和Q,A点位于P、Q
之间,8点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、8两点光的强度变化情况是()
A.A、B均不变B.4、8均有变化
C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变
5.如图所示,MN是位于竖直平面内的光屏,放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分
时与屏平行.由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖,通过圆心。再射到屏上.在
水平面内以0点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖,在光屏上出现了彩色光带.当玻璃砖
转动角度大于某一值时,屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失.有关彩色的排列顺序和
最先消失的色光是()
A.左紫右红,紫光B.左红右紫,紫光
C.左紫右红,红光D.左红右紫,红光
6.(1)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是()
A.光的折射现象、色散现象B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象D.光的直线传播现象、光电效应现象
(2)如图所示,两个同种玻璃制成的三棱镜,顶角内略大于。2,两单色光1和2分别垂直
入射三棱镜,其出射光线与竖直界面的夹角从=42,则下列正确的是()
A.在棱镜中1光的传播速度比2光的小
B.1光的频率大于2光的频率
C.让1光和2光通过同一双缝干涉装置,1光的条纹间距小于2光的条纹间距
D.在利用1光和2光做衍射实验时,1光的实验效果显著
7.(1)如图所示,一个半径为R的袅明球体放置在水平面上,一束蓝光从A点沿水平方向
射入球体后经B点射出,最后射到水平面上的C点.已知04=当该球体对蓝光的折射率为
小则:
①它从球面射出时的出射角P为多少?
②若换用一束红光同样从A点射向该球体,则它从球体射出后落到水平面上形成的光点
在C的哪侧?
(2)某公园有一水池,水面下某处有一光源,在水面上形成一个半径为3m的圆形亮斑(水
面下看),己知水的折射率"=*求:
①光源的深度;
②光从光源传到水面的最短时间.
8.(1)一玻璃砖横截面如右图所示,其中ABC为直角三角形(AC边未画出),48为直角边,
N4BC=45。;AOC为一圆弧,其圆心在BC边的中点.此玻璃的折射率为15P为一贴近玻璃
砖放置的、与A8垂直的光屏.若一束宽度与A3边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃
砖,则下列说法正确的是.
A.从2C边折射出一束宽度与BC边长度相等的平行光
B.屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度
C.屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度
D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
(2)如下图是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝Si、S2,由S、S2发
出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹,已知入射激光的波长是2,屏上的P点到两狭缝$、
S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记作0号条纹,由P向上数,与0号亮纹相邻的亮纹依
次是1号亮纹、2号亮纹……则P处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线的长度为L,S2P
的长度为乙2,则乙2一为等于多少?
—4
三
1
孝-
光
激
三1
■务H-
iA
—
一
挡
।板
9.(2012・海南单科)一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角。为锐角,折射率为啦.
现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜.不考虑棱镜内部的反射.若保持入射线在
过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,
则顶角。可在什么范围内取值?
10.如图所示,为某种透明介质的截面图,△AOC为等腰直角三角形,为半径R=10cm
的四分之一圆弧,4B与水平屏幕垂直并接触于4点.由红光和紫光两种单色光组成的复
色光射向圆心。,在AB分界面上的入射角i=45。,结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑.已
知该介质对红光和紫光的折射率分别为小=¥,〃2=也.
(1)判断在AM和AN两处产生亮斑的颜色;
(2)求两个亮斑间的距离.
11.(2010.海南卷)如图为某一报告厅主席台的平面图,AB是讲台,$、52是与讲台上话
筒等高的喇叭,它们之间的相互位置和尺寸如图所示,报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再
次放大时可能会产生啸叫,为了避免啸叫,话筒最好摆放在讲台上适当的位置,在这些位置上
两个喇叭传来的声音因干涉而相消.已知空气中声速为340m/s.若报告人声音的频率为136Hz,
问讲台上这样的位置有多少个?
s,
12m
12.半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O,在同一截面内,两束相互垂直的
单色光射向圆柱面的A、8两点,其中一束沿A。方向,ZAOB=30°,若玻璃对此单色光的折
射率〃=小.
(1)试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图,并求出各折射角.(当光线射向柱面时,
如有折射光线则不考虑反射光线)
(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离.
详解答案
课时作业(三十四)
1.AC
2.D金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上簿下厚的形状,由干涉原理可知干涉条
纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平的干涉条纹,D对.
3.D
如图所示,根据折射定律
sini
H=~~-
sinr
而ns->n红,i篮>2’红.
所以/2</i</o.
4.C
5.B
本题考查光的全反射和光的色散.在水平面内以0为圆心沿逆时针方向缓慢转动玻璃
砖,光线发生如下图所示的折射,折射程度最大的是紫光,折射程度最小的是红光,因此左红
右紫,随着转动,紫光的折射角最先达到90。,因此紫光最先发生全反射,最先消失,B项正
确.难度较易.
6.(1)C(2)D(1)衍射、干涉现象是波的特有现象,而横波具有偏振现象,均能反映波
的波动性,所以C选项正确.
(2)光在棱镜的右侧发生折射,由题意知,光由玻璃射向空气的过程中,单色光1的入射
角大于单色光2的入射角,由于折射角相等,由折射定律知玻璃对单色光1的折射率小于对
单色光2的折射率,即小<〃2,故1光的频率小于2光的频率,B选项错;由^="寻在棱镜中
1光的传播速度比2光的大,A选项错;由2=c犷得1光波长较长,双缝干涉实脸中,光的波
长越长,条纹间距越大,故C选项错;光的波长越长,衍射越明显,故D选项正确.
nA1
7.解析:(1)①设入射角为a,由几何关系可知:sina=5^=]
由>可得:sinH=〃sina=~^
sina尸2
所以:4=60。
②由于红光的频率小于蓝光的频率,所以红光的折射率小于蓝光的折射率,因入射角相同,
由〃=鬻可知红光的折射角小于蓝光的折射角,所以红光从球体射出后落到水平面上形成的
光点在C的右侧.
(2)①圆形亮斑是由光的全反射形成的,设光源的深度为儿临界角为C,则有:
sinC=^<3)
且,山。=请/2)
由①②两式代入数据得力=市m.③
②光在水中的速度为u=施)
光在竖直方向上传播到达水面的时间最短:即:fmin=煞)
由③④⑤三式代入数据得rmin=^xlors.
答案:⑴①60°②C的右侧⑵①^m②^*义10%
12
8.解析:(1)设光在玻璃碍BC面与AC弧面上的临界角为C,则有sinC=]=1,显然
C<45。,故可知光将在整个BC面上发生全反射,也会在AC弧面上靠近A点和C点附近区域
发生全反射.力点附近的射出光线形成会聚光束照到光屏尸上.由以上分析可知B、D选项正
确.
(2)根据双缝干涉原理,产生亮条纹的条件是光程差为波长的整数倍,即As=,沈(〃=0、1、
2…),当〃=0时产生0号亮纹,当〃=10时产生10号亮纹,所以乙2一匕=10%
答案:(1)BD(2)10z
9.解析:设入射光线经玻璃折射时,入射角为i,折射角为
r,射至棱镜右侧面的入射角为a,根据折射定律有/e\
sin/—«sinr©
由几何关系得/‘二^
8=a+@//\
当i=0时,由①式知r=0,a有最大值a,”(如图),由②式得
6=am③
同时am应小于玻?离对空气的全反射临界角,即
sin
am小
由①②③④式和题给条件可得,棱镜顶角0的取值范围为
0V9V45。.⑤
答案:0<8<45。
10.解析:⑴设红光和紫光的临界角分别为Cl、C2,sinC1=—=-^-,Cl=60°,同理
C2=45°,i=45°=C2,i=45°<G所以紫光在AB面发生全反射,而红光在AB面一部分折射,
一部分反射,且由几何关系可知,反射光线与AC垂直,所以在AM处产生的亮斑Pi为红色,
在AN处产生的亮斑P2为红色与紫色的混合色.
(2)画出如图光路图,设折射角为r,两个光斑分别为外、生.根据折射定律
sin1
721-sini
求得sin「=半
R
由几何知识可得:tan
AU]
解得AP=5嫄cm
由几何知识可得AOAP1为等腰直角三角形,解得A22=10cm
所以P|P2=(5啦+10)cm
答案:⑴红、紫的混合色(2)(5也+10)cm
11.解析:相应于声频/=136Hz的声波的波长是
V
2=7=2.5m①
式中0=340m/s是空气中的声速.在图中,。是A8的中点,P是OB上任一点.将SiP
一S2P表示为
sir=侬
式中改为实数,当々=0,2,4,…时,从两个喇叭传来的声波因干涉而加强;当无=1,3,5,…
时,从两个喇叭传来的声波因干涉而相消.由此可知,。是干涉加强点;对于8点,
SB-S2B=20m-15m=
所以,B点也是干涉加强点,因而。、B之间有2个干涉相消点,由对称性可知,AB±
有4个干涉相消点.
答案:4
12.解析:(1)过A点的光线不偏折,折射角为0。.
设过8的光线折射角为伍则〃=毛器=小,故。=30。
经C点发生折射,入射角为30。,同理折射角为60。
光线作图如图所示
(2)由几何关系可知,£>。=小<70=小凡
故D4=(小一1)R
答案:(1)0°60°(2)(73-1)/?
课时作业(三十五)电磁波相对论简介
1.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是()
A.由于电磁波和机械波本质上相同,故这两种波的波长、频率和波速间具有相同的关系
B.电磁波和机械波的传播过程都传递了能量
C.电磁波和机械波都需要通过介质传播
D.发射无线电波时需要对电磁波进行调制
2.下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是()
A.变化的电场一定能产生变化的磁场
B.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短
C.电磁波有横波和纵波两类
D.雷达是利用电磁波的反射工作的
3.(2013・长沙模拟)某火箭在地面上的长度为八,发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过,
关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,以下说法正确的是()
A.下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了
B.下方地面上的人观察到火箭变短了
C.火箭上的人观察到火箭变短了
D.火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了
4.有关电磁波和声波,下列说法错误的是()
A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质
B.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大
C.电磁波是横波,声波也是横波
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长
5.下列说法正确的是()
A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B.由相对论知:,则物体的速度可以达到光速,此时其质量为无穷大
C.在地面附近有一高速飞过的火箭,地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程
变慢了
D.根据广义相对论原理力学规律在不同参考系中是不同的
6.下列关于电磁波的说法正确的是()
A.电磁波必须依赖介质传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
7.下列说法中正确的是()
A.雷达是利用声波的反射来测定物体的位置
B.调谐是电磁波发射的过程,调制是电磁波接收的过程
C.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
D.考虑相对论效应,一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短
8.以下说法中正确的是()
A.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C.变化的电场一定产生变化的磁场;变化的磁场一定产生变化的电场
D.紫外线是比X射线频率低的电磁波
E.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长越短
9.(2013•辽宁大连)下列说法正确的是()
A.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象
B.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
C.横波在传播过程中,波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D.电磁波和机械波一样依赖于媒质传播
10.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象.请将相应的字母填写在运
用这种现象的医疗器械后面的空格上.
(1)X光机,
(2)紫外线灯,
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线的很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
F.红外线波长较长,易发生衍射
11.某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机,设某一时刻从雷达站发出电磁
波后到再接收到反射波历时2002,经4s后又发出一个电磁波,雷达站从发出电磁波到再接
收到反射波历时1802,则该飞机的飞行速度多大?
12.飞船在高空以的速度向目标飞行,从飞船上向目标方向发射一个光信号,则在地
面的观察者看来光信号的速度是1.1c吗?
详解答案
课时作业(三十五)
1.BD
2.BD均匀变化的电场只能产生恒定的磁场,故A错误;电磁波由真空进入介质时频率
V
不变,而速度变小,由4=/可知,其波长将变短,B正确;由于电磁波中每一处的电场强度和
磁感应强度总是互相垂直,且都与波的传播方向垂直,故电磁波是横波,C错误;雷达是利用
无线电波来测定物体位置的无线电设备,它是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的原理来工
作的,D正确.
3.B由时间间隔的相对性知,下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了,A错;
由长度的相对性知,下方地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的人观察到火箭长度没变,B
对,C错,火箭上的人看到在垂直运动方向上,物体的长度不变,D错.
4.C电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,选项A
的说法正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气
中大,选项B的说法正确;电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是横波,
而声波是纵波,选项C说法错误;电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变小,而声
波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变大,选项D的说法正确,故答案为C.
5.AC
6.B根据电磁波的产生机理及传播特性可知,电磁波传播不需要介质,选项A错误;
干涉、衍射是电磁波和所有波都具有的共同特性,选项B正确;由于电磁波是横波,故能发生
偏振现象,选项C错误:电磁波能够携带图象、声音等信息进行传播,选项D错误.
7.D8.ADE9.B
10.(1)D(2)C(3)E(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力
的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太
大的伤害的X射线,选择D.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此
选择C.
(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,
使人体局部受热,血液循环加快,因此选择E.
11.解析:由电磁波发射到接收到反射波历时2002,
可算出此时飞机距雷达站的距离为:
3.0X108X200X10-6
L\=jm=3.0X104m.
经4s后,飞机距雷达站的距离为:
3.0X108X186X10-6
乙2=nm=2.79X104m.
在这4s时间内飞机飞过的路程为:
4
5=Li-L2=0.21X10m.
故飞机飞行的速度为:
s0.21XI04
0=7=------------m/s=525m/s.
答案:525m/s
12.解析:由经典力学的相对性原理可知,光信号相对地面的速度。=c+i^c=l.lc,
但这一结论是错误的.
根据狭义相对论的光速不变原理,真空中的光速相对于飞船为C,相对于地面也为C,对
不同惯性参考系是相同的,这一结论已被迈克尔羽----莫雷实验所证实.
答案:在地面的观察者看来光信号的速度为C,不是1.1C.
课时作业(三)运动图像追及相遇问题
◎必做部分
1.(2013-铜陵模拟)如图所示,表示一物体在0〜4s内做匀变速直线运动的。一r图象.根
据图象,以下几种说法正确的是()2pzm工……2
A.物体始终沿正方向运动J:一
1/234//s
B.物体先向负方向运动,在f=2s后开始向正方向运动-2
C.在f=2s前物体加速度为负方向,在f=2s后加速度为正方向
D.在f=2s前物体位于出发点负方向上,在f=2s后位于出发点正方向上
2.(2013•徐汇区)下列给出的这些。一/图像(°指速度,,指时间)中,在现实生活中不可能
实际存在的是()
BCD
3.(2013•上海徐汇区)如图所示,一小球被限制在x=0与x=xi之间运动,设开始时小球从
x=0处以速度。o向右运动,假定小球在区间内运动时能保持恒定速率,且每次在》=0或》=
为处碰撞返回后,其速率减为原来速率的一半.则下列图中描述小球自运动开始后至第二次回
到x=0处的位移一时间图正确的是()
4.(2013•山西师大附中)某物体沿直线运动的。-f图像如图所示,由图可以看出物体()
A.沿直线向一个方向运动B.沿直线做往复运动
C.加速度大小不变D.做匀变速直线运动
5.某人在医院做了一次心电图,结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.25
m/min,图中方格纸每小格长1mm,则此人的心率为()
A.80次/minB.70次/min
C.60次/minD.50次/min
6.(2013•上海普陀期末)甲、乙两位同学
进行百米赛跑,假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,
经过一段时间后他们的位置如图I所示,在图n中分别作出在这段时间内两人运动的位移x、
速度。与时间t的关系图像,正确的是()
图n
7.(2013.南京)在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,--物体从f=0时刻起,由坐标原
点。(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度一时间图像如图所示,下列说法中正确的
是()
A.前2s内物体沿x轴做匀加速直线运动
B.后2s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向
C.4s末物体坐标为(4m,4m)
D.4s末物体坐标为(6m,2m)
8.(2013•辽宁重点中学联考)甲、乙两个物体从同一地点、沿
同一直线同时做直线运动,其。一,图像如图所示,则()
A.1s时甲和乙相遇
B.2s时甲的速度方向反向
C.2〜6s内甲相对乙做匀速直线运动
D.4s时乙的加速度方向反向
9.(2013•安庆联考)一物体从某一行星表面竖直向上抛出(不计空气阻力).设抛出时f=0,
得到物体上升高度随时间变化的h-t图像如图所示,则该行星表面重力加速度大小与物体被
抛出时的初速度大小分别为(
A.8m/s2-20m/s
C.8m/s225m/sD.10m/s220m/s
10.(2013•荆州模拟)完全相同的甲、乙两个物体放在同一水平地面上,分别在水平拉力人、
巳作用下,由静止开始做匀加速直线运动,分别经过时间fo和4如速度分别达到2%和内时
撤去Q、B,甲、乙两物体开始做匀减速直线运动,直到静止.其速度随时间变化情况如图所
示,则下列各项说法中正确的是()
A.若在尸|、尸2作用时间内甲、乙两物体的位移分别为用、X2,则
B.若整个运动过程中甲、乙两物体的位移分别为X,『2,则X'2
C.甲、乙两物体匀减速过程的位移之比为4:1
D.若在匀加速过程中甲、乙两物体的加速度分别为0和42,则“1<〃2
11.(2013•合肥质检)具有我国自主知识产权的“歼一10”飞机的横空出世,证实了我国
航空事业在飞速发展.而航空事业的发展又离不开风洞试验,简化模型如图a所示,在光滑的
水平轨道上停放相距劝=10m的甲、乙两车,其中乙车是风力驱动车.在弹射装置使甲车获
得o()=40m/s的瞬时速度向乙车运动的同时,乙车的风洞开始工作,将风吹向固定在甲车上
的挡风板,从而使乙车获得了速度,测绘装置得到了甲、乙两车的。一,图象如图b所示,设
两车始终未相撞.
(1)若甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积,求甲、乙两车的
质量比;
(2)求两车相距最近时的距离.
12.(2013・上海八校联考)4X100m接力赛是奥运会上一个激烈的比赛项目,甲、乙两运
动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程.为了确定乙
起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前项处作了标
记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音
传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度为L=20m,设乙起跑后的运动是匀加速运
动,试求:
(1)若xo=13.5m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接
棒时乙离接力区末端的距离为多大?
(2)若xo=16m,乙的最大速度为8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力
区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少?
◎选做部分
13.一质点处于静止状态,现对该质点施加力F,力尸随时间f按如图所示的正弦规律变
化,力尸的方向始终在同一直线上.在。〜4s内,下列说法正确的是()
A.第2s末,质点距离出发点最远
B.第2s末,质点的动能最大
C.第4s末,质点距离出发点最远
D.第4s末,质点的动能最大
详解答案
课时作业(三)
◎必做部分
1.B物体在0〜2s时间内速度为负值,表明物体沿负方向运动,而在2s〜4s时间内
沿正方向运动,故A错误,B正确;因图线的斜率始终为正值,故加速度的方向不变,C错
误;物体在前2s沿负方向运动,而后2s沿正方向运动,4s末恰好回到出发点,没有出现在
出发点的正方向上,D错误.
2.C3.C4.BC
5.D两次峰值之间距离L=25mm,心率),=万赤=50次/分钟.
6.B他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动,故他们运动的x-f关系图象均是经
过原点的倾斜直线,斜率大小代表速度大小;而。一,关系图线是平行于横轴的直线,由题图
I可知,vi>v,故选项B正确.
7.AD前2s内物体在y轴方向速度为0,由图知只沿x轴方向做匀加速直线运动,A
选项正确;后2s内物体在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速直线
运动,加速度沿y轴方向,合运动是曲线运动,B选项错误;4s内物体在x轴方向上的位移
是x=;X2m/sX2s+2m/sX2s=6m,在〉轴方向上的位移为,y=;X2m/sX2s=2m,所以
4s末物体坐标为(6m,2m),D选项正确,C选项错误.
8.C由题图可知,1s时两图线相交,表示此时它们的速度相同,选项A错;2s时它
们的瞬时速度都取正值,表示它们的速度方向都与规定的正方向相同,选项B错;根据图象
可知,2〜6s内,它们的加速度相同,而沿纵轴方向上的速度差值不变,这表示甲相对乙的速
度不变,即甲相对乙做匀速直线运动,也可以根据。中=2oo+a3v^—vo+at,得。单一04=
。0(恒定不变)来判断,选项C对;4s时,图线的斜率不变,表示加速度相同,所以选项D错.
9.A根据题中图像可知物体在2.5s时间内上升的最大高度为25m.
,,2h2X25
则Vo=~—25m/s=20m/s.
g=—=券m/s2=8m/s2.A项正确.
10.BC在Q、B作用时间内甲、乙两物体的位移之比为》曾警制,所以为,,A
X2研件於/,2
错误;整个运动过程的位移之比为碧等=%所以X’2,B正确;甲、乙两物体
X2VoJto/2J
匀减速过程的位移之比为驾警=C正确;匀加速过程中甲、乙两物体的加速度之比为鬻2
Q
=1,所以m>〃2,D错误.
10—40
11.解析:(1)由题图b可知:。甲=-m/s2,
10—00
a乙=—:
t\m/s'
因甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积,所以有:
m甲a甲乙。乙
解得比1
ma3,
(2)在h时刻,甲、乙两车的速度相等,均为o=10m/s,此时两车相距最近
对乙车有:v=act\
对甲车有:v=a^(0.4-r,)
可解得八=0.3s
(40+10总=7.5m,…用1.5
车的位移等于。一f图线与坐标轴所围面积,有:x,=
2
m
两车相距最近的距离为Xmin=Xo+xc-X甲=4.0m.
答案:⑴g(2)4.0m
12.解析:(1)设。甲=9m/s,经过时间/,甲追上乙,则根据题意有x甲一x乙=x(),
即。甲•,一。甲刍=13.5m,代入数据得:r=3s
设乙的加速度为a,由O甲=”解得:(7=3m/s2
Df1
设甲追上乙时,乙走的距离为x乙=5=13.5m(或xc=y6f/2=13.5m)
故乙离接力区末端的距离为Ax=L-xc=20m-13.5m
=6.5m.
(2)由题意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒时走过的距离越长,当在接力区的边缘完
成交接棒时,乙的加速度最大,设为〃2,
运动的时间/=一+')=4s;乙加速的时间t\=—
V。2
L=^a2ti+v乙(Lh)
8
解得:。2=可m/s2=2.67m/s2.
答案:(1)6.5m(2)2.67m/s2
◎选做部分
13.BC0到第2s末质点一直做加速运动,所以第2s末,质点的速度最大,动能最大;
第2s末到第4s末,虽然质点做减速运动,但是位移是一直增力口的,第4s末质点距离出发点
最远,B、C正确,A、D错误.
课时作业(四)重力弹力摩擦力
◎必做部分
1.(2013・安庆检测)下列两个实验中体现出的共同的物理思想方法是()
-
=
=
=-
=
-=
=
观察桌面微手的压力能使
小形变的装置玻璃瓶发生形变
甲乙
A.极限法B.放大法
C.控制变量法D.等效替代法
2.(2012•海南单科)下列关于摩擦力的说法,正确的是()
A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速
B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速
C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速
D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速
3.(2013.揭阳模拟)如图所示,物体P放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相
连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P,直
到拉动,那么在P被拉动之前的过程中,弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力/的
大小的变化情况是()
A.弹簧对尸的弹力T始终增大,地面对P的摩擦力始终减小
B.弹簧对P的弹力T保持不变,地面对P的摩擦力始终增大
C.弹簧对尸的弹力T保持不变,地面对尸的摩擦力先减小后增大
D.弹簧对尸的弹力7先不变后增大,地面对尸的摩擦力先增大后减小
4.射箭是奥运会比赛项目之一,如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景.已知弓的顶
部跨度为/,弦均匀且弹性良好,其自由长度为/.发射时弦和箭可等效为图乙的情景,假设弓
的跨度保持不变,即箭在弦的正中间,弦夹住类似动滑轮的附加装置上,将箭发射出去.已知
弦的劲度系数为鼠发射箭时弦的最大长度为号(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹
力为(设弦的弹力满足胡克定律)()
B.ITZ:/
A.kl
C.V3WD.2kl
5.
(2013・陕西师大附中)如图所示,两竖直木板A、B间夹有质量均为〃?的两块砖,处于静止
状态,两板水平压力均为F则前1和砖2之间的()
A.0B.0.5〃7g
C.mgD.F
6.(2013•上海徐汇区)下述各种力中,按力的性质命名的是()
A.拉力B.阻力
C.摩擦力D.支持力
7.有一辆遥控电动玩具汽车,己知车内电动马达驱动后轮转动.现玩具汽车的后轮、前轮
分别放在平板小车甲、乙之上.如图所示.按动遥控器上的“前进”、“后退”键,汽车就能
前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计.以下叙述正确的是()
—募、
甲,乙
A.按动遥控器上的“前进”键,甲车对后轮摩擦力向前,甲车相对地面向后退
B.按动遥控器上的“前进”键,乙车对前轮摩擦力向前,乙车相对地面向前进
C.按动遥控器上的“后退”键,甲车对后轮摩擦力向后,甲车相对地面向前进
D.按动遥控器上的“后退”键,乙车对前轮摩擦力向后,乙车相对地面向后退
8.(2013.南昌模拟)在探究摩擦力的实验中,用水平拉力拉一放在水平桌面上的小木块,力
电传感器能显示出水平拉力的大小,如图所示,小木块的运动状态与计算机的读数如下表所示
(每次实验时,木块与桌面的接触面相同),则通过分析下表可知以下判断中正确的是()
输入输出
力电传感器M
V///////////////////////////
实验次数小木块的运动状态计算机读数(N)
1静止2.2
2静止3.4
3直线加速3.8
4直线匀速3.2
5直线减速1.9
6静止1.2
A.木块受到的最大静摩擦力为3.8N
B.木块受到的最大静摩擦力可能为3.4N
C.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这六次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同
9.如图所示,质量为m的木块P在质量为,“2的长木板外上滑行,长木板放在水平地面
上一直处于静止状态.若仍与地面间的动摩擦因数为W,木块P与长木板油间的动摩擦因
数为偿,则长木板而受到地面的摩擦力大小为()
V
b
A.从im2gB.〃2"71g
C.41(加+加2)gD.2g+〃2根田
10.(2013・济南市)(1)在一次探究活动中,某同学用如图⑶所示的装置测量铁块A与放在
光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数,已知铁块A的质量77M=1.5kg,用水平恒力
尸向左拉金属板B,使其向左运动,弹簧测力计示数的放大情况如图所示,则A、B间的动摩
擦因数〃=.(g=10m/s2)
乂熊)(单位N)
FB曰~:7打点计时器
(a)
IABCD~E~
,一—夕备[31—1单位:cm>
(b)
(2)该同学还设计将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一些计数点,
取时间间隔为01s的几个点,如图(b)所示,各相邻点间距离已在图中标出.则在打C点时金
属板被拉动的速度。=m/s.(保留两位有效数字)
11.(2013・山东荷泽)几个同学合作利用如图甲所示装置探究“弹力和弹簧伸长量的关系”,
弹簧上端与标尺的零刻度线对齐,他先读出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在
弹簧下端挂上钩码,并逐个增加钩码,依次读出指针所指的标尺刻度,所得数据列表如下(弹
簧始终未超过弹性限度,重力加速度g=9.8m/s2)
(1)根据所测数据,在图乙所示的坐标纸上作出弹簧指针所指标尺刻度x与钩码质量m的
关系曲线.
(2)作出的图线与坐标轴交点的纵坐标轴的物理意义是:这种规格的弹簧劲度系
数k=N/m(保留三位有效数字).
钩码质量m/g0306090120150
标尺刻度x/lO^m6.007.158.349.48
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