NT20名校联合体高一年级收心考试
物理
注意事项:
1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学发展过程中,科学家们运用了许多研究方法。下列说法不正确的是( )
A. 重心、合力概念的提出,体现了等效思想
B. 用质点代替有形状和大小的物体是应用了理想化模型法
C. 伽利略的斜面实验将实验和逻辑推理结合得出了自由落体运动是匀加速直线运动
D. 根据平均速度的定义式,当时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义运用了微元思想
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个物体各部分均受到重力的作用,从效果上看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这一点叫做物体的重心;几个力的作用效果与一个力的作用效果相同,这一个力叫做那几个力的合力,因此重心与合力概念用的是等效思想,A正确;
B.在所研究的问题中,物体的形状、大小可以忽略时可将物体看成质点,便于对主要问题的研究,因此用质点代替有形状和大小的物体是理想化模型法,B正确;
C.伽利略的斜面实验将实验和逻辑推理结合得出了自由落体运动是匀加速直线运动,C正确;
D.根据平均速度的定义式
当时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思维法,D错误。
选择不正确的,故选D。
2. 子弹垂直射入叠在一起的完全相同的木板,穿过第5块木板后速度恰好变为0。把子弹视为质点,如果子弹在木板中做匀变速直线运动的总时间是t,那么子弹穿过第5块木板所用的时间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】逆向思维,认为子弹做初速度为零的匀加速直线运动,根据
解得
故选B。
3. 2023年11月11日,中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子团体冠军,为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。不计空气阻力,则运动员从最低点运动到最高点过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员能腾空,是因为蹦床对她的弹力大于她对蹦床的压力
B. 蹦床对运动员有弹力,是因为她的脚底部发生了弹性形变
C. 运动员双脚离开蹦床后,在空中上升的过程中运动员处于完全失重状态
D. 在运动员向上运动的过程中,不可能出现超重现象
【答案】C
【解析】
【详解】A.蹦床对人的弹力与人对蹦床的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,A错误;
B.蹦床对人有弹力,是因为蹦床发生了弹性形变,B错误;
C.双脚离开蹦床后,在空中上升的过程中,加速度为重力加速度,方向竖直向下,即双脚离开蹦床后,在空中上升的过程处于完全失重状态,C正确;
D.向上运动过程中,当人从最低点到弹力与重力平衡的位置是向上加速的过程,加速度方向向上,此时人处于超重状态,D错误。
故选C。
4. 如图所示,轻弹簧A一端固定,另一端系一质量为m的小球,小球通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接轻弹簧B且处于平衡状态,已知定滑轮位于弹簧A固定点的正上方。现缓慢收绳,使滑轮右侧的绳长减小少许,小球仍处于平衡状态,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 小球的运动轨迹为一小段圆弧 B. 弹簧B的长度变长
C. 弹簧A的长度变长 D. 弹簧A的长度变短
【答案】A
【解析】
【详解】小球受力如图所示
设弹簧原长为,实际长度x,滑轮右侧绳长为l,则根据相似三角形可知
根据胡克定律,有
解得
所以
A.由于收绳后弹簧的实际长度x不发生变化,轨迹为圆弧,A正确;
B.减小,则轻绳拉力减小,所以弹簧B长度减小,B错误;
CD.的大小不变,即弹簧A的弹力大小不发生变化,长度不变,CD均错误。
故选A。
5. 如图所示,a、b两个小球均从一个倾角为的斜面顶端以不同的初速度向右水平抛出,斜面与一个圆弧对接,斜面高度与圆弧半径相等,斜面的底端在圆心O的正下方。则下列说法正确的是( )
A. a、b两个小球在空中运动时间一定不相同
B. a、b两个小球平抛运动末速度方向一定不相同
C. 若a、b两个小球分别落到斜面和圆弧面等高位置时,速度大小一定不相等
D. 若小球落到圆弧面上时,其速度方向可能与该处圆的切线垂直
【答案】C
【解析】
【详解】A.平抛运动的时间由下落的高度决定,若小球落到斜面与圆弧面上的下落高度相同,则小球平抛运动的时间相同,A错误:
B.设斜面倾角为,小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为,则有
所以
由于斜面倾角为一定,则两小球都落到斜面上时,其速度方向相同,B错误;
C.小球落到斜面和圆弧等高位置时,运动时间相等,竖直速度相等,但落到斜面上的水平位移小,所以小球落到斜面的水平速度小于落到圆弧面的水平速度,所以小球落到斜面和圆弧等高位置时,速度大小一定不相等,C正确;
D.小球落到圆弧面上时,若落点速度方向与该处圆的切线垂直,则速度的反向延长线通过圆心,但由平抛运动规律知,速度的反向延长线应通过水平位移的中点,而圆心不可能是水平位移的中点,D错误。
故选C
6. 如图甲所示,倾角为白色传送带以恒定速率逆时针运行,现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点,煤块从A点运动到最下端B点的过程中,加速度a随位移x的变化图像如图乙所示,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 传送带与水平面的夹角为
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 传送带上的划痕长度为
D. 煤块到B点时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.煤块放上传送带后瞬间,煤块相对传送带向上滑动,则所受摩擦力沿传送带向下,根据牛顿第二定律得
运动到与传送带共速时,根据牛顿第二定律得
其中
,
联立解得
,
故AB错误;
D.由
可得
第二段匀加速过程有
解得
可知煤块到B点时的速度为,故D正确;
C.由题意可知,传送带的速度为
第一阶段时间由可知加速时间为
在内传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向上的位移为
第二阶段,根据
得第二段过程时间为
在内传送带位移为
煤块位移为
煤块相对于传送带向下的位移为
因为
所以划痕长度为,C错误。
故选D。
7. 如图所示,在倾角为的足够长光滑斜面上端系有一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变。若挡板A以的加速度沿斜面向下做匀加速运动,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 小球向下运动时与挡板分离
B. 小球向下运动时速度最大
C. 小球与挡板分离时速度最大
D. 若挡板A的加速度,则一开始小球就与挡板分离
【答案】A
【解析】
【详解】A.当小球与挡板分离时满足
解得
即小球向下运动时与挡板分离,根据
求得
A正确;
BC.当弹簧弹力与重力沿斜面的分力平衡时即
此时小球速度最大,解得
BC错误;
D.若一开始小球就与挡板分离,则小球的加速度
则当挡板的加速度为
所以一开始小球没有与挡板分离, D错误。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 小明将一个质量很大、体积很小的小球从空中静止释放,小球与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 小球能弹起的最大高度为
B. 小球能弹起的最大高度为
C. 小球下落的最大速度为
D. 小球与地面碰撞过程中速度变化量
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球能弹起的最大高度等于图像在时间内的“面积”大小,即有
A错误,B正确;
C.由图像可知,时刻小球下落的速度最大为,C错误;
D.小球与地面碰撞前后速度分别为和,所以小球与地面碰撞过程中速度变化量为
D正确。
故选BD。
9. 图甲为游乐场中的“空中飞椅”项目,转动轴带动顶部圆盘转动,悬绳一端系在圆盘上,另一端系着椅子。若所有椅子质量相等,悬绳长短不一定相等,悬绳的悬挂点到转轴的距离也不一定相等。其可以简化为如图乙所示的模型,两个完全相同的可视为质点的小球a、b分别用悬线悬于水平杆A、B两端,,将装置绕竖直杆OC匀速旋转后,a、b在同一水平面内做匀速圆周运动,两悬线与竖直方向的夹角分别为、,a、b的线速度大小分别为,加速度大小分别为,忽略悬绳质量与空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D. 仅增加小球质量,其它条件不变,轻绳与竖直方向的夹角将变小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.设OA段长为L,OB段长为,O到两球连线的高度为h,由于a、b两球做圆周运动的角速度相同,对a球有
对b球有
解得
两球运动半径之比
又因为a、b的角速度相等,根据
A正确,B错误,C正确;
D.轻绳与竖直方向的夹角与质量无关, D错误。
故选AC。
10. 2023年5月28日,中国商飞交付的全球首架C919,大型客机从上海到北京飞行成功。为研制大型客机,研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示,某次实验数据是这样的:在A点以水平速度向左弹出一个质量为的小球,小球弹出后始终受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点,B点位于A点正下方处,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 风力大小为
B. 从A到B的运动过程中经过小球速度有最小值
C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为
D. 小球水平方向的速度为零时,距A点的水平距离
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.小球竖直方向做自由落体运动,水平方向先向左匀减速后向右匀加速,水平方向运动具有对称性。由
解得
水平方向的加速度为
风力大小
所以A正确;
D.当水平速度减为0,水平方向位移
所以D正确。
BC.由图所示
根据力的合成,可求得合力为
将初速度分解为垂直于合外力方向的和沿合外力方向的,当减为0时,速度有最小值
其中
解得从A到B的运动过程中小球速度最小值为
由运动学公式
其中
解得从A到B的运动过程中小球速度有最小值,所经过的时间为
所以B错误,C正确。
故选ACD
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)下列说法正确的是________;
A. 实验所用斜槽轨道必须光滑
B 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果
C 实验中小球须从同一位置静止释放
D. 挡板高度必须等间距变化
E. 将球的位置记录在白纸上后,取下白纸,用直尺将点连成折线
(2)实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹,A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出,若以A为坐标原点建立直角坐标系,g取,则小球平抛的初速度________,经过B点时的速度________。
【答案】(1)C (2) ①. 2 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
A.实验所用斜槽轨道不必光滑,故A错误;
B.小球运动时与白纸有摩擦,小球将不再只受重力,不满足平抛运动的条件,对实验结果有影响,故B错误;
C.实验中小球须从同一位置静止释放,保证每次小球做平抛运动的初速度相等,故C正确;
D.实验中只需要描出钢球在白纸上留下的多个痕迹点,并不要求挡板高度等间距变化,故D错误;
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线,故E错误。
故选C。
【小问2详解】
[1]平抛运动水平方向是匀速直线运动,由图可知AB与BC的水平距离相等,则由A到B所用时间等于由B到C所用时间,设为T,竖直方向做匀加速直线运动,则有
解得
水平方向有
解得
[2]根据竖直方向运动规律,在B点时竖直速度
则经过B点时的速度为
12. 小红和同学在实验室中进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验。她们用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验中关于“补偿阻力”的正确操作是下图中的_________(选填“A”或“B”);
A. B.
(2)补偿阻力后,在保证小车和小车中钩码总质量远大于砝码和砝码盘总质量的条件下,改变小车中钩码的质量,重复操作,得到多条纸带。记下小车中钩码的质量m,利用纸带测量计算小车的加速度大小为a,如图乙为其中的一条纸带,相邻两个计数点间还有4个计时点未画出,已知打点计时器所用交流电源的频率为,小车的加速度大小为_________(保留2位有效数字)。
(3)小红在处理数据时,以m为纵坐标,以________(选填a或)为横坐标,作出图线如图丙所示。小车受到的拉力大小为_______,小车的质量为_______(用图丙中已知字母表示)。
【答案】(1)B (2)0.51
(3) ①. ②. ③. b
【解析】
【小问1详解】
平衡小车在运动中的摩擦力时,轻绳的拉力要为零,故不能连上砝码和砝码盘。
故选B。
【小问2详解】
打点计时器的打点周期为,相邻两个计数点间还有4个点未画出,故,根据逐差法求得小车的加速度大小为
【小问3详解】
[1][2][3] 以质量为M的小车和质量为m的车内钩码为研究对象,设小车受的拉力大小为F,根据牛顿第二定律,有
解得
则m与是线性关系,所以横坐标应该是。
从关系式可知
即小车受到的拉力大小为,小车的质量等于b。
13. 今年寒假,生活在河北的张老师带孩子去哈尔滨冰雪大世界游玩,在这里共享亲子时光。如图所示,小孩坐在雪橇上,小孩和雪橇总质量为,大人用与水平方向成斜向上大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动,g取,求:
(1)雪橇与水平地面间的摩擦力大小;
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
【答案】(1)80N;(2)
【解析】
【详解】(1)对小孩和雪橇组成的整体受力分析如图所示
雪橇与地面间摩擦力的大小为
(2)竖直方向有
雪橇与地面间摩擦力的大小为
雪橇与地面间的动摩擦因数
14. 如图所示,一滑环套在水平光滑杆上,杆上P点处固定一挡板(挡板厚度不计)。长度为的轻绳一端连接滑环,另一端悬挂质量为的小球,小球和滑环可看作质点,水平面上有一倾角为的固定斜面AB。P点与A点在同一竖直线上。初始时刻,轻绳保持竖直,滑环和小球一起水平向右以的速度做匀速直线运动,一段时间后滑环与挡板P碰撞,滑环即刻停止,轻绳恰好断裂,小球刚好能垂直打到斜面AB上,不计空气阻力,g取。求:
(1)轻绳能承受的最大拉力;
(2)P点与A点之间的距离L。
【答案】(1)28N;(2)2m
【解析】
【详解】(1)当滑环停止瞬间,对小球由牛顿第二定律得
得
(2)绳断后,小球做平抛运动,如图
得
平抛运动下降高度
平抛的水平位移
由几何关系
所以
15. 寒假期间,高一(11)班的部分同学对老师上课演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图所示,长方形硬纸板放在水平桌面上,纸板一端稍稍伸出桌外,将一小物体(可视为质点)置于距纸板左端处。用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出,如果拉力足够大,小物体几乎不动落在桌面上。若小物体的质量,纸板的质量,已知小物体与纸板之间以及纸板与桌面之间的动摩擦因数均为,小物体与桌面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。
(1)当小物体相对纸板发生运动时,求小物体所受摩擦力的大小;
(2)要使小物体相对纸板发生运动,求纸板所受拉力F应满足的条件;
(3)若人肉眼感知物体“不动”的最大距离,要将纸板抽出且使物块“不动”需要提供的最小拉力F是多少。
【答案】(1)0.8N;(2);(3)6N
【解析】
【详解】(1)当小物体与纸板发生相对运动时,受滑动摩擦力为
(2)设小物体的最大加速度为,由牛顿第二定律,有
得
将小物体和纸板看成整体,根据牛顿第二定律,有
得
要使纸板与小物体发生相对滑动
(3)小物块先在纸面上加速,后在桌面上减速,设小物体在纸面上加速时加速度为,时间为;小物体在桌面上减速时,加速度大小为,时间为
由
得
又因为
得
设时间内纸板加速度为a,时间内有
在时间内纸板位移
得
对纸板由牛顿第二定律
得NT20名校联合体高一年级收心考试
物理
注意事项:
1.考试时间为75分钟,满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学发展过程中,科学家们运用了许多研究方法。下列说法不正确的是( )
A. 重心、合力概念的提出,体现了等效思想
B. 用质点代替有形状和大小物体是应用了理想化模型法
C. 伽利略的斜面实验将实验和逻辑推理结合得出了自由落体运动是匀加速直线运动
D. 根据平均速度的定义式,当时,就可以表示物体在时刻的瞬时速度,该定义运用了微元思想
2. 子弹垂直射入叠在一起的完全相同的木板,穿过第5块木板后速度恰好变为0。把子弹视为质点,如果子弹在木板中做匀变速直线运动的总时间是t,那么子弹穿过第5块木板所用的时间是( )
A. B. C. D.
3. 2023年11月11日,中国蹦床运动员朱雪莹、范欣怡、胡译乘荣获世界蹦床锦标赛女子团体冠军,为国家争得荣誉。如图是她们比赛时的画面。不计空气阻力,则运动员从最低点运动到最高点过程中,下列说法正确的是( )
A. 运动员能腾空,是因为蹦床对她的弹力大于她对蹦床的压力
B. 蹦床对运动员有弹力,是因为她的脚底部发生了弹性形变
C. 运动员双脚离开蹦床后,在空中上升的过程中运动员处于完全失重状态
D. 在运动员向上运动的过程中,不可能出现超重现象
4. 如图所示,轻弹簧A一端固定,另一端系一质量为m的小球,小球通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接轻弹簧B且处于平衡状态,已知定滑轮位于弹簧A固定点的正上方。现缓慢收绳,使滑轮右侧的绳长减小少许,小球仍处于平衡状态,弹簧始终处于弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A. 小球运动轨迹为一小段圆弧 B. 弹簧B的长度变长
C. 弹簧A的长度变长 D. 弹簧A的长度变短
5. 如图所示,a、b两个小球均从一个倾角为的斜面顶端以不同的初速度向右水平抛出,斜面与一个圆弧对接,斜面高度与圆弧半径相等,斜面的底端在圆心O的正下方。则下列说法正确的是( )
A. a、b两个小球在空中运动时间一定不相同
B. a、b两个小球平抛运动末速度方向一定不相同
C. 若a、b两个小球分别落到斜面和圆弧面等高位置时,速度大小一定不相等
D. 若小球落到圆弧面上时,其速度方向可能与该处圆的切线垂直
6. 如图甲所示,倾角为的白色传送带以恒定速率逆时针运行,现将一黑色煤块轻轻放在最上端的A点,煤块从A点运动到最下端B点的过程中,加速度a随位移x的变化图像如图乙所示,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 传送带与水平面的夹角为
B. 煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4
C. 传送带上的划痕长度为
D. 煤块到B点时的速度为
7. 如图所示,在倾角为的足够长光滑斜面上端系有一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为的小球,小球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变。若挡板A以的加速度沿斜面向下做匀加速运动,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A. 小球向下运动时与挡板分离
B. 小球向下运动时速度最大
C. 小球与挡板分离时速度最大
D. 若挡板A的加速度,则一开始小球就与挡板分离
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 小明将一个质量很大、体积很小的小球从空中静止释放,小球与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其图像如图所示,下列判断正确的是( )
A. 小球能弹起的最大高度为
B. 小球能弹起的最大高度为
C. 小球下落的最大速度为
D. 小球与地面碰撞过程中速度变化量
9. 图甲为游乐场中的“空中飞椅”项目,转动轴带动顶部圆盘转动,悬绳一端系在圆盘上,另一端系着椅子。若所有椅子质量相等,悬绳长短不一定相等,悬绳的悬挂点到转轴的距离也不一定相等。其可以简化为如图乙所示的模型,两个完全相同的可视为质点的小球a、b分别用悬线悬于水平杆A、B两端,,将装置绕竖直杆OC匀速旋转后,a、b在同一水平面内做匀速圆周运动,两悬线与竖直方向的夹角分别为、,a、b的线速度大小分别为,加速度大小分别为,忽略悬绳质量与空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.
B.
C.
D. 仅增加小球质量,其它条件不变,轻绳与竖直方向的夹角将变小
10. 2023年5月28日,中国商飞交付的全球首架C919,大型客机从上海到北京飞行成功。为研制大型客机,研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示,某次实验数据是这样的:在A点以水平速度向左弹出一个质量为的小球,小球弹出后始终受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点,B点位于A点正下方处,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 风力大小为
B. 从A到B运动过程中经过小球速度有最小值
C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为
D. 小球水平方向的速度为零时,距A点的水平距离
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
(1)下列说法正确是________;
A. 实验所用斜槽轨道必须光滑
B. 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果
C. 实验中小球须从同一位置静止释放
D. 挡板高度必须等间距变化
E. 将球的位置记录在白纸上后,取下白纸,用直尺将点连成折线
(2)实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹,A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出,若以A为坐标原点建立直角坐标系,g取,则小球平抛的初速度________,经过B点时的速度________。
12. 小红和同学在实验室中进行“探究加速度与力、质量关系”的实验。她们用如图甲所示的装置进行实验。
(1)实验中关于“补偿阻力”的正确操作是下图中的_________(选填“A”或“B”);
A. B.
(2)补偿阻力后,在保证小车和小车中钩码总质量远大于砝码和砝码盘总质量的条件下,改变小车中钩码的质量,重复操作,得到多条纸带。记下小车中钩码的质量m,利用纸带测量计算小车的加速度大小为a,如图乙为其中的一条纸带,相邻两个计数点间还有4个计时点未画出,已知打点计时器所用交流电源的频率为,小车的加速度大小为_________(保留2位有效数字)。
(3)小红在处理数据时,以m为纵坐标,以________(选填a或)为横坐标,作出图线如图丙所示。小车受到的拉力大小为_______,小车的质量为_______(用图丙中已知字母表示)。
13. 今年寒假,生活在河北的张老师带孩子去哈尔滨冰雪大世界游玩,在这里共享亲子时光。如图所示,小孩坐在雪橇上,小孩和雪橇总质量为,大人用与水平方向成斜向上大小为100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速直线运动,g取,求:
(1)雪橇与水平地面间的摩擦力大小;
(2)雪橇与水平地面间的动摩擦因数。
14. 如图所示,一滑环套在水平光滑杆上,杆上P点处固定一挡板(挡板厚度不计)。长度为的轻绳一端连接滑环,另一端悬挂质量为的小球,小球和滑环可看作质点,水平面上有一倾角为的固定斜面AB。P点与A点在同一竖直线上。初始时刻,轻绳保持竖直,滑环和小球一起水平向右以的速度做匀速直线运动,一段时间后滑环与挡板P碰撞,滑环即刻停止,轻绳恰好断裂,小球刚好能垂直打到斜面AB上,不计空气阻力,g取。求:
(1)轻绳能承受的最大拉力;
(2)P点与A点之间的距离L。
15. 寒假期间,高一(11)班的部分同学对老师上课演示惯性的一个实验进行了深入的研究。如图所示,长方形硬纸板放在水平桌面上,纸板一端稍稍伸出桌外,将一小物体(可视为质点)置于距纸板左端处。用水平向右的拉力F将纸板迅速抽出,如果拉力足够大,小物体几乎不动落在桌面上。若小物体的质量,纸板的质量,已知小物体与纸板之间以及纸板与桌面之间的动摩擦因数均为,小物体与桌面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取。
(1)当小物体相对纸板发生运动时,求小物体所受摩擦力的大小;
(2)要使小物体相对纸板发生运动,求纸板所受拉力F应满足的条件;
(3)若人肉眼感知物体“不动”的最大距离,要将纸板抽出且使物块“不动”需要提供的最小拉力F是多少。