江苏省无锡市第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷(解析版)

文档属性

名称 江苏省无锡市第一中学2023-2024学年高一上学期期末考试物理试卷(解析版)
格式 zip
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-03-24 10:35:46

文档简介

无锡市第一中学2023-2024学年度第一学期期末测试卷
高 一 物 理
一.单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项符合题意.
1. 下列说法中,正确的是(  )
A. 物体的运动速度越大,惯性越大
B. 物体运动状态改变时,物体不一定受力作用
C. 物体的质量越大,惯性越大
D. 牛顿第一定律说明外力可以改变物体的惯性
【答案】C
【解析】
【详解】AC.质量是惯性的唯一量度,质量大惯性大,与速度无关,故A错误,C正确;
B.物体运动状态改变时,一定受到力的作用,且是非平衡力的作用,因为力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
D.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,还说明力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,即外力可以改变物体的运动状态,并不能改变物体的惯性,故D错误。
故选C。
2. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是(  )
A. 0~t1时间内,v增大,FN>mg B. t1~t2时间内,v减小,FNC. t2~t3时间内,v增大,FN mg
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于s-t图像的斜率表示速度,可知在0~t1时间内速度增加,即乘客的加速度向下,处于失重状态,则
FNA错误;
B.在t1~t2时间内速度不变,即乘客的匀速下降,则
FN=mg
B错误;
CD.在t2~t3时间内速度减小,即乘客的减速下降,处于超重,则
FN>mg
C错误,D正确。
故选D。
3. 两个物体I、II的速度图象如图所示。在0~t0时间内,下列说法正确的是 (  )
A. I、II两个物体的平均速度大小相等
B. I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小
C. I物体的位移不断增大,II物体的位移不断减小
D. I、II两个物体所受的合外力都在不断减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.在v-t图像中,面积表示位移s的大小,,故由图可知I物体的平均速度大于,Ⅱ物体的平均速度小于,A错误;
BD.在v-t图像中的切线表示物体的加速度,由图可知,两物体各自的加速度都在不断减小,则两物体各自所受的合力都在不断减小,B错误,D正确;
C.两图线与横轴所夹的面积随时间增大,所以两者的位移都在不断增大,C错误。
故选D。
4. 一物体以速度v运动,到达位置A开始受到向前但偏右的(观察者沿物体的运动方向看,下同)的合力,到达B时,合力改成与前进方向相同,到达C时,合力又突然改成向前但偏左,最终到达D.以下四图表示物体全程的运动轨迹,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,一定有加速度,合力一定不为零;由于需要向心力,故合力一定指向曲线的内侧.按照轨迹的方向,逐步分析即可.
【详解】从位置A开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进方向看,下同)的合力,运动的轨迹位于F与v之间;故C错误.到达B时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同,所以受力的方向与速度的方向相同;故B错误.达到C时,又突然改为向前但偏左的力,物体的轨迹向下发生偏转,该偏转的过程中是逐步发生偏转,不能发生突变;故D错误.故只有A正确.故选A.
【点睛】本题关键明确曲线运动的条件,若合力为恒力,速度方向逐渐向合力方向靠拢,但永不平行;做曲线运动的物体受到恒力的作用,运动的轨迹是逐步偏转的.
5. 救援员驾驶摩托艇救人.洪水沿江向下游流去,江岸平直,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(  )
A. B. C. 0 D.
【答案】B
【解析】
【详解】该摩托艇渡河的最短时间为
所以摩托艇登陆的地点离O点的距离为
故选B。
6. 用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动,某时刻将力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力随时间变化如图中实线所示,下列说法中正确的是(  )
A. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
B. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
C. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
D. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
【答案】A
【解析】
【详解】从图中看出,摩擦力从时刻开始逐渐减小,时间内不变,可知F从时刻开始减小的,做减速运动,受滑动摩擦力,所以在时间内摩擦力的大小不变。时刻物体的速度刚好变为零,然后摩擦力变为静摩擦力,大小随F的变化而变化。
故选A。
7. 如图,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是(  )
A. a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B. 改变初速度的大小,b球可能垂直撞在在斜面上
C. 改变初速度的大小,a球可能垂直撞在在半圆轨道上
D. 改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.将半圆轨道和斜面重合在一起,如图所示
设交点为A,如果初速度合适,可使小球做平抛运动落在A点,即两球可能同时落在半圆轨道和斜面上,故A错误;
BD.改变初速度的大小,b球位移偏向角不变,则速度偏向角也不变,即b球的速度方向和斜面的夹角不变,b球的速度方向斜向右下方,不可能垂直撞在斜面上,故B错误,D正确;
C.若a球垂直撞在半圆轨道上,如图所示
则此时a球的速度方向的反向延长线过半圆轨道的圆心,且有
与平抛运动规律矛盾,a球不可能垂直撞在半圆轨道上,故C错误。
故选D。
8. 有一圆柱形水井,井壁光滑且竖直,过其中心轴的剖面图如图所示,一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井,小球与井壁做多次弹性碰撞(碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向,小球竖直方向速度大小和方向都不变),不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的过程中,下列说法正确的是(  )
A. 小球下落时间与小球质量m有关
B. 小球下落时间与小球初速度v有关
C. 小球下落时间与水井井口直径d有关
D. 小球下落时间与水井井口到水面高度差h有关
【答案】D
【解析】
【详解】因为小球与井壁做多次弹性碰撞,碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向,则将小球的运动轨迹连接起来就是一条做平抛的抛物线,可知小球在竖直方向做自由落体运动,下落时间由
可知,下落时间与小球的质量m,小球初速度v以及井口直径均无关,只与井口到水面高度差h有关。
故选D。
9. 如图半径为L的细圆管轨道竖直放置,管内壁光滑,管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动,圆管内径远小于轨道半径,小球直径略小于圆管内径,下列说法不正确的是(  )
A. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动,最高点P的速度v最小值为
B. 经过最低点时小球一定处于超重状态
C. 经过最高点P小球可能处于完全失重状态
D. 若经过最高点P的速度v增大,小球在P点对管壁压力可能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.由于在最高点圆管能支撑小球,所以的最小值为零,故A错误;
B.小球在最低点,根据牛顿第二定律有
加速度向上,则小球处于超重状态,故B正确;
C.小球经过最高点P时,若对轨道的压力为零,则重力完全提供向心力,小球处于完全失重状态,故C正确;
D.若过最高点的速度较小,则在P点,轨道对小球有向下的弹力,根据牛顿第二定律可得
此时经过最高点P的速度v增大,小球在P点和管壁的作用力减小,故D正确。
本题选择错误选项;
故选A。
10. 探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的装置如图所示。若两个钢球质量和转动半径相等,且标尺上显示出左右两个钢球所受向心力的比值为1:4,则与皮带连接的左右两个变速塔轮的半径之比为(  )
A. 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1
【答案】B
【解析】
【详解】根据向心力的公式
若两个钢球质量和转动半径相等,向心力的比值为1:4,则两球转动的角速度之比为1:2,根据线速度与角速度的关系
与皮带连接的左右两个变速塔轮边缘点的线速度相等,所以两个变速塔轮的半径之比为2:1。
故选B。
11. 如图所示,质量为m的物块P置于倾角为的光滑斜面上,斜面放在粗糙的水平地面上始终保持静止、细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车受水平向右的牵引力,拉着物块P以速度v沿斜面向上做匀速直线运动。图示小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为,( )
A. 小车正以做匀速运动
B. 斜面受到地面的摩擦力,并保持不变
C. 小车在运动过程中,对地面的压力在增大
D. 小车在运动过程中,牵引力一定在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.将小车的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度,如图所示
小车沿绳方向的速度等于P的速度,即
随着小车向右运动,夹角变小,小车速度变小,所以小车并不是匀速运动,故A错误;
B.物块P以速度v沿斜面向上做匀速直线运动,所以绳中拉力
不变,对P和斜面整体分析,斜面受到地面的摩擦力
因为夹角变小,所以摩擦力不是恒力,故B错误;
C.设小车质量为M,小车在运动过程中,对地面的压力
拉力不变,变小,N在增大,故C正确;
D.根据A分析可知,小车速度变小,做减速运动,合力向左,无法确定牵引力变化,故D错误。
故选C。
二、 非选择题:本题共6题,共56分.其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12. 某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是___________(选填字母)。
A. B. C.
(2)如图为实验中打出一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值_______。(结果保留两位有效数字)
(3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,图线明显弯曲,若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为______(用题中出现的物理量表示),为避免图线出现弯曲,可采取的措施是______。
A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B.在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量
C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
D.实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点
(4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。
实验中将长木板水平放置,操作得到如图小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为与,依据图像可求得小车质量______。
【答案】(1)B (2)1.0
(3) ①. g ②. C
(4)
【解析】
【小问1详解】
为了减小实验误差,使得绳子的拉力等于合外力,需要先平衡摩擦力,故需要将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和小桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
故选B。
【小问2详解】
由逐差公式
【小问3详解】
[1]若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,当重物质量无限大时,重物将近似自由落体运动,所以加速度a的趋向值为g;
[2]为避免上述误差,而又由于本实验研究是加速度与力的关系,故需要保证小车的总质量不变。可采取的简便有效方法是应该测出小车所受的拉力,即将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力,继而直接测出小车所受拉力,再作出运动图像。
故选C。
【小问4详解】
因为小车受到的合力可以通过传感器的示数得出为2F,由牛顿第二定律得
整理得
由图像的斜率可得
解得小车的质量为
13. 货场一货箱质量为m,工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg(g为重力加速度)的水平力,货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动,运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F(未知),如图所示,货箱恰能向前匀速运动。求:
(1)货箱与水平地面间的动摩擦因数μ;
(2)力F大小。
【答案】(1)0.2;(2)
【解析】
【详解】(1)施加水平力时,以货箱为研究对象,水平方向上
竖直方向上
解得
(2)施加如图所示的作用力F时,以货箱为研究对象,水平方向上
竖直方向上
解得
14. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)小包裹的速度大于传动带的速度,所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传动带向上,根据牛顿第二定律可知
解得
(2)根据(1)可知小包裹开始阶段在传动带上做匀减速直线运动,用时
在传动带上滑动的距离为
因为小包裹所受滑动摩擦力大于重力沿传动带方向上的分力,即,所以小包裹与传动带共速后做匀速直线运动至传送带底端,匀速运动的时间为
所以小包裹通过传送带的时间为
15. 如图所示,在水平台的右侧有半径R=0.5m、圆心角θ=37°的粗糙圆弧轨道BC固定在地面上,圆弧轨道末端与长木板P上表面平滑对接但不粘连,P静止在水平地面上。质量m=1kg的小物块从固定水平台右端A点以4m/s的初速度水平抛出,运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道,至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N,之后小物块滑上木板P,最终恰好未从木板P上滑下。已知木板P质量M=1.5kg,小物块与木板P间的动摩擦因数μ1=0.4,木板P与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求:
(1)AB两点间的竖直高度差;
(2)小物块滑上木板P时,木板P的加速度大小;
(3)作出小物块滑上木板P后两者的v-t图像并求出木板P的长度。
【答案】(1)0.45m;(2);(3);2.5m
【解析】
【详解】(1)设物块运动到B点的竖直速度为vy,AB两点的高度差为h,运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道
解得
竖直方向有
解得
(2)小物块滑上木板P时,设木板P的加速度为,对木板列牛顿第二定律
代入数据解得
(3)小物块滑上木板P时,设小物块的加速度为,初速度为,最后共速为,对小物块列牛顿第二定律
解得
至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N,根据牛顿第三定律可知,即支持力也是60N,对小物块在C点列牛顿第二定律
解得
设达到共速的时间为t,则有
解得

设此过程的小物块的位移为x1,木板的是位移x2,则有
则木板的长度为
物块与木板共速后一起做匀减速直线运动直到速度零,共同加速度为
则根据图像斜率表示加速度,可作出图像如下
16. 如图甲所示,在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上,轻质弹簧下端固定在底端挡板上,另一端与质量为m的小滑块A相连,A上叠放另一个质量也为2m的小滑块B,弹簧的劲度系数为k,初始时两滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力作用在滑块B上,使B开始沿斜面向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个滑块的v t图像如图乙所示,重力加速度为g,sin30°=0.5,求:
(1)B刚开始运动时AB间的弹力大小;
(2)t=0和t1时刻作用在滑块B上的拉力大小;
(3)从AB分离之时到A的速度达到最大值,这一过程中A的位移。
【答案】(1)mg-ma;(2)3ma,mg+2ma;(3)
【解析】
【详解】(1)初始状态,对整体分析可知
加力后产生加速度为a,则对整体由牛顿第二定律
解得
F=3ma
再隔离B分析可知
解得
(2)由(1)中分析可知在t=0时刻
F=3ma
在t1时刻AB分离,此时两者之间的弹力为零,对B分析可知
解得
(3)分离时弹簧压缩量为x1,则对A分析可知
解得
当A的速度最大时,加速度为零,此时对A分析
则弹簧的压缩量
则两次压缩量之差即为无锡市第一中学2023-2024学年度第一学期期末测试卷
高 一 物 理
一.单项选择题:共11题,每题4分,共44分,每题只有一个选项符合题意.
1. 下列说法中,正确的是(  )
A. 物体的运动速度越大,惯性越大
B. 物体运动状态改变时,物体不一定受力作用
C. 物体的质量越大,惯性越大
D. 牛顿第一定律说明外力可以改变物体的惯性
2. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是(  )
A. 0~t1时间内,v增大,FN>mg B. t1~t2时间内,v减小,FNC. t2~t3时间内,v增大,FN mg
3. 两个物体I、II的速度图象如图所示。在0~t0时间内,下列说法正确的是 (  )
A. I、II两个物体的平均速度大小相等
B. I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小
C. I物体的位移不断增大,II物体的位移不断减小
D. I、II两个物体所受的合外力都在不断减小
4. 一物体以速度v运动,到达位置A开始受到向前但偏右的(观察者沿物体的运动方向看,下同)的合力,到达B时,合力改成与前进方向相同,到达C时,合力又突然改成向前但偏左,最终到达D.以下四图表示物体全程的运动轨迹,正确的是(  )
A B.
C. D.
5. 救援员驾驶摩托艇救人.洪水沿江向下游流去,江岸平直,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为(  )
A. B. C. 0 D.
6. 用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动,某时刻将力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力随时间变化如图中实线所示,下列说法中正确的是(  )
A. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
B. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
C. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
D. F是从时刻开始减小的,时刻物体的速度刚好变为零
7. 如图,a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出,已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等且在同一竖直面内,斜面底边长是其竖直高度的2倍,若小球b能落到斜面上,下列说法正确的是(  )
A. a、b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B. 改变初速度的大小,b球可能垂直撞在在斜面上
C. 改变初速度的大小,a球可能垂直撞在在半圆轨道上
D. 改变初速度的大小,b球速度方向和斜面的夹角保持不变
8. 有一圆柱形水井,井壁光滑且竖直,过其中心轴的剖面图如图所示,一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井,小球与井壁做多次弹性碰撞(碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向,小球竖直方向速度大小和方向都不变),不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的过程中,下列说法正确的是(  )
A. 小球下落时间与小球质量m有关
B. 小球下落时间与小球初速度v有关
C. 小球下落时间与水井井口直径d有关
D. 小球下落时间与水井井口到水面高度差h有关
9. 如图半径为L的细圆管轨道竖直放置,管内壁光滑,管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动,圆管内径远小于轨道半径,小球直径略小于圆管内径,下列说法不正确的是(  )
A. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动,最高点P的速度v最小值为
B. 经过最低点时小球一定处于超重状态
C 经过最高点P小球可能处于完全失重状态
D. 若经过最高点P速度v增大,小球在P点对管壁压力可能减小
10. 探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的装置如图所示。若两个钢球质量和转动半径相等,且标尺上显示出左右两个钢球所受向心力的比值为1:4,则与皮带连接的左右两个变速塔轮的半径之比为(  )
A 1:2 B. 2:1 C. 1:4 D. 4:1
11. 如图所示,质量为m的物块P置于倾角为的光滑斜面上,斜面放在粗糙的水平地面上始终保持静止、细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车受水平向右的牵引力,拉着物块P以速度v沿斜面向上做匀速直线运动。图示小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为,( )
A. 小车正以做匀速运动
B. 斜面受到地面的摩擦力,并保持不变
C. 小车在运动过程中,对地面的压力在增大
D. 小车在运动过程中,牵引力一定在增大
二、 非选择题:本题共6题,共56分.其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
12. 某班第1学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)下图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是___________(选填字母)。
A B. C.
(2)如图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为,现测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。根据纸带可求得,此次实验中小车的加速度测量值_______。(结果保留两位有效数字)
(3)利用测量数据可得到小车质量M一定时,小车运动的加速度a和所受拉力F(,m为砂和小桶的总质量,g为当地重力加速度)的关系图像(如图所示)。拉力F较大时,图线明显弯曲,若不断增加小桶中砂的质量,图像中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度a的趋向值为______(用题中出现的物理量表示),为避免图线出现弯曲,可采取的措施是______。
A.测小车的加速度时,利用速度传感器代替纸带和打点计时器
B.在增加桶内砂子质量的同时,在小车上增加砝码,确保砂和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量
C.将无线力传感器捆绑在小车上,再将细线连在力传感器上,用力传感器读数代替砂和小桶的重力
D.实验次数不变,每次增加桶内砂子的质量时,增幅小一点
(4)该班第2学习小组用下图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。
实验中将长木板水平放置,操作得到如图小车加速度a与拉力传感器示数F的图像,横轴、纵轴截距分别为与,依据图像可求得小车质量______。
13. 货场一货箱质量为m,工人需要下蹲弓步对货箱施加0.4mg(g为重力加速度)的水平力,货箱才能以的加速度开始沿水平地面运动,运动起来后工人站直并对货箱施加与竖直方向成45°角向下的推力F(未知),如图所示,货箱恰能向前匀速运动。求:
(1)货箱与水平地面间的动摩擦因数μ;
(2)力F的大小。
14. 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
15. 如图所示,在水平台的右侧有半径R=0.5m、圆心角θ=37°的粗糙圆弧轨道BC固定在地面上,圆弧轨道末端与长木板P上表面平滑对接但不粘连,P静止在水平地面上。质量m=1kg的小物块从固定水平台右端A点以4m/s的初速度水平抛出,运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道,至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N,之后小物块滑上木板P,最终恰好未从木板P上滑下。已知木板P质量M=1.5kg,小物块与木板P间的动摩擦因数μ1=0.4,木板P与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求:
(1)AB两点间的竖直高度差;
(2)小物块滑上木板P时,木板P的加速度大小;
(3)作出小物块滑上木板P后两者的v-t图像并求出木板P的长度。
16. 如图甲所示,在倾角为θ=30°的固定光滑斜面上,轻质弹簧下端固定在底端挡板上,另一端与质量为m的小滑块A相连,A上叠放另一个质量也为2m的小滑块B,弹簧的劲度系数为k,初始时两滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力作用在滑块B上,使B开始沿斜面向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个滑块的v t图像如图乙所示,重力加速度为g,sin30°=0.5,求:
(1)B刚开始运动时AB间的弹力大小;
(2)t=0和t1时刻作用在滑块B上的拉力大小;
(3)从AB分离之时到A的速度达到最大值,这一过程中A的位移。
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