模块综合检测A、B卷
A卷——基本能力评价
(本试卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列有关火星探测器“天问一号”的说法正确的是( )
A.北京时间2021年5月15日7时18分,“天问一号”探测器成功着陆火星。其中15日7时18分指的是时间间隔
B.地面控制人员监测“天问一号”在火星表面位置时不可以将“天问一号”看成质点
C.假设“天问一号”绕火星运行的轨道为圆形轨道,轨道半径为R,则“天问一号”绕火星运行一周的过程中,位移最大为2R,路程最大为2πR
D.“天问一号”在火星上空运行时不受重力作用
2.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两艘船A、B上的旗帜分别向右和向左飘,A、B船的运动状态是( )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
3.我国自主研制的首套高温超导电动悬浮全要素试验系统在长春完成首次悬浮运行,其运行速度可达600 km/h以上,标志着我国在高温超导电动悬浮领域实现重要技术突破。下列说法正确的是( )
A.“600 km/h ”约为2 160 m/s
B.悬浮列车行驶时不受空气阻力
C.此悬浮列车的最大速度比高铁的大
D.题中“600 km/h”指的是全程平均速度的大小
4.如图所示,用逐渐增大的水平力F推静止在水平面上的物体,但物体始终静止,关于这一过程,下列说法正确的是( )
A.物体受到的合外力始终为0
B.物体受到的合外力逐渐增大
C.物体不受摩擦力
D.物体受摩擦力不变
5.一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空中飞行。已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s。飞行汽车从静止开始加速到最大速度所用的时间为( )
A.40 s B.52 s
C.88 s D.100 s
6.如图所示,弹簧测力计和轻绳重力不计,不计一切摩擦,物体重G=10 N,弹簧测力计A和B的读数分别为( )
A.10 N ,0 B.10 N,20 N
C.10 N,10 N D.20 N,10 N
7.如图,一辆汽车在平直公路上向右做匀减速直线运动,汽车车厢内有一个小球用轻绳悬挂在光滑竖直的车厢前壁上。轻绳对球的拉力为F,小球与车厢前壁间的弹力为N,则当汽车的加速度减小时( )
A.F不变,N增大 B.F不变,N减小
C.F减小,N减小 D.F减小,N不变
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题意。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,水平传送带始终保持以速度v匀速运动,某时刻把一个物块无初速地放在传送带左端,经过一段时间,物块与传送带一起以速度v运动。对上述过程的说法正确的是( )
A.物块始终不受摩擦力的作用
B.在达到速度v之前,物块相对传送带向左滑动
C.在达到速度v之前,物块受到向左的摩擦力
D.与传送带一起以速度v运动时,物块受到向右的摩擦力
9.t=0时刻,质点P从原点由静止开始做直线运动,其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化,周期为2t0。在0~3t0时间内,下列说法正确的是( )
A.t=2t0时,P回到原点
B.t=2t0时,P的运动速度最小
C.t=t0时,P到原点的距离最远
D.t=t0时,P的运动速度与t=t0时相同
10.如图所示,一定质量的物体通过轻绳OC悬挂,结点为O。人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变,缓慢向左移动一小段距离,下列说法正确的是( )
A.OA绳中的拉力先减小后增大
B.OB绳中的拉力逐渐增大
C.人对地面的压力逐渐减小
D.地面对人的摩擦力逐渐增大
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)本实验采用的科学方法是________。
A.理想实验法 B.等效替代法
C.控制变量法 D.建立物理模型法
(2)图乙中的________(填“F”或“F′”)是力F1和F2合力的测量值。
(3)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________。
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C.为了读数方便,可以使弹簧测力计与木板平面成一定倾角
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
12.(9分)在利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动特点的实验中,某同学得到一条点迹清晰的纸带,选取便于测量的部分进行研究,把计时起点标为0,往后再每隔4个点标定一个计数点,分别标以1、2、3、4、5、6、7,如图甲所示。
(1)已知相邻两计数点之间的时间间隔为T,1、2两点之间的距离为x2,2、3两点之间的距离为x3,则打下计数点2时小车的瞬时速度为________。
(2)该同学根据测量数据计算出小车的速度并记入下表。请在如图乙所示的坐标纸上,根据表中数据作出小车运动的v-t图像;由图像可求得小车加速度的大小a=________ m/s2。
计数点 0 1 2 3 4 5 6
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
速度v/(m·s-1) 0.81 1.00 1.20 1.39 1.60 1.80
13.(12分)如图所示,轻绳AO与BO共同吊起质量为m的重物,AO与BO垂直,BO与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g。求AO、BO所受的拉力大小。
14.(13分)一艘质量M=3.5×103 kg的宇宙飞船正在做远离星球的太空飞行,发现前方有一物体。为探测该物体的质量,飞船去接触物体,接触以后启动飞船的推进器,使飞船和物体一起做匀加速直线运动,10.0 s内速度增加了1.50 m/s。已知推进器的推力F=9.0×102 N,求该物体的质量m。
15.(14分)如图所示,水平地面上电动玩具汽车质量为2.5 kg,电机提供的牵引力恒为3.1 N,启动后小车速度为0.4 m/s时,将一质量为0.5 kg的小物体无初速度放在小车上,小物体与车厢间动摩擦因数为0.1,小车受到地面的阻力为总重力的0.02倍,小物体未从车厢掉下,重力加速度g取10 m/s2。不计空气阻力,求:
(1)小物体在车厢内滑动的时间;
(2)小物体在车厢内滑动的距离。
模块综合检测
B卷——综合素养评价
(本试卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个选项符合题意)
1.如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是( )
A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡
B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力
C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力
D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点
2.无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。某款质量m=1 kg的摄影无人机开始悬停在湖面一定高度处,为了全景拍摄景物,无人机先加速下降至v1=4 m/s再匀速下降最后减速下降至速度为0。接着无人机加速上升达到v2=6 m/s随即减速上升,速度为0时,恰好升至原来高度。已知加速和减速的加速度大小分别为a1=2 m/s2,a2=1 m/s2。忽略空气阻力影响,求无人机上升的高度H( )
A.24 m B.27 m
C.32 m D.42 m
3.用一个水平推力F(F=kt,k为常数,t为时间)把重力为G的物体压在竖直的足够高的平整的墙上,如图所示。从t=0开始,能正确描述物体所受的摩擦力f随时间t的变化关系的是下图中的( )
4.一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0 kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0 m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为( )
A.5 m/s2 B.4 m/s2
C.8 m/s2 D.10 m/s2
5.拍球是小孩子喜欢玩的一项游戏。如图所示,小孩在离地0.6 m的地方向下拍球,球落地时速度大小为4 m/s,接触地面后弹起时的速度大小为3 m/s,假设球与地面的接触时间为 0.1 s,取竖直向下为正方向,不计空气阻力,g取10 m/s2,下列结论正确的是( )
A.与地面接触这段时间内,球的速度变化量为1 m/s
B.与地面接触这段时间内,球的平均加速度为-70 m/s2
C.从开始拍球到小球弹到最高点的位移为-0.45 m
D.从开始拍球到小球弹到最高点的过程中,球的平均速度为1.75 m/s
6.引体向上是我们日常生活中行之有效的健身方法之一。当你双手握住单杠处于静止状态时,可以简化成如下模型:在水平杆MN上套有两个质量不计的小环A和B,一不可伸长的细线两端分别系在环A、B上,并在细线中点处通过小滑轮挂一个质量为m的物块,整个系统处于平衡状态。当增加A、B之间的距离,整个系统再次达到平衡状态后,下列说法正确的是( )
A.小环A和B所受水平杆支持力都变大
B.小环A和B所受摩擦力都变小
C.细线中张力变大
D.小环A的合力变大
7.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题意。全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8.如图,氢气球的质量m=0.1 kg,无风时在轻绳的牵引下静止在空中,此时轻绳的拉力为8 N。当有水平风吹来时,气球受到大小为6 N的水平风力作用,轻绳倾斜一定角度后气球仍静止在空中,g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.气球所受浮力大小为9 N
B.有风时,气球所受合力方向竖直向下
C.有风时,气球所受合力大小为 N
D.有风时,轻绳的拉力大小为10 N
9.如图所示,两木块A、B叠放在水平桌面上,现以水平拉力F拉B没有拉动,则下列说法正确的是( )
A.A、B间不存在摩擦力作用
B.A、B间有静摩擦力作用
C.B与桌面间不存在静摩擦力作用
D.若撤去外力F后,则A与B、B与桌面间都没有摩擦力
10.如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺50刻度线位置做抓尺的准备,某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为30 cm;重复以上实验,乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为40 cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10 m/s2。则下列说法中正确的是( )
A.若抓住直尺的位置刻度值越大,则可说明用上述方法测出“反应时间”就越短
B.若某同学的“反应时间”大于0.4 s,则可以用该直尺用上述方法测量他的“反应时间”
C.乙同学第一次抓住直尺的瞬间,直尺的速度约为2 m/s
D.乙同学第一次的“反应时间”比第二次短
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11.(6分)某同学进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验,实验装置如图:
(1)实验用到的打点计时器是用来记录________和________的仪器;
(2)在进行实验时,该同学将长木板不带滑轮的一端垫高,使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板做__________运动,该操作的目的是补偿阻力;
(3)当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足________时,可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。
12.(9分)某同学利用测质量的小型家用电子秤,设计了测量木块和木板间动摩擦因数μ的实验。如图(a)所示,木板和木块A放在水平桌面上,电子秤放在水平地面上,木块A和放在电子秤上的重物B通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮,使其与木块A间的轻绳水平,与重物B间的轻绳竖直。在木块A上放置n(n=0,1,2,3,4,5)个砝码(电子秤称得每个砝码的质量m0为20.0 g),向左拉动木板的同时,记录电子秤的对应示数m。
(1)实验中,拉动木板时__________(填“必须”或“不必”)保持匀速。
(2)用mA和mB分别表示木块A和重物B的质量,则m和mA、mB、m0、μ、n所满足的关系式为m=__________。
(3)根据测量数据在坐标纸上绘制出m-n图像,如图(b)所示,可得木块A和木板间的动摩擦因数μ=________(保留2位有效数字)。
13.(12分)如图所示,用手握住一个重为9 N的酒瓶,使酒瓶始终处于竖直位置。已知酒瓶与手之间的动摩擦因数μ=0.3,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。试回答以下问题:
(1)用水平握力F1=40 N握住酒瓶,并处于静止状态,求酒瓶受到的摩擦力大小;
(2)用水平握力F2=20 N握住酒瓶,求酒瓶受到的摩擦力大小;
(3)至少用多大的水平握力才能握住酒瓶,使酒瓶沿水平方向匀速运动。
14.(13分)如图所示,物体A的重力GA=20 N,物体B的重力GB=20 N,对物体A施加一个竖直向下的压力F,A与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,其余摩擦不计,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)当F=40 N,物体A受到什么摩擦力?大小如何?
(2)若要使A匀速运动,所加的竖直向下的压力F的大小是多少?
15.(14分)如图所示为某游客在滑雪场正在滑雪的示意图,滑道的倾斜部分可视为倾角θ=37°的斜面。若该游客从静止开始匀加速下滑,经过8 s沿斜面下滑的位移大小x0=64 m,游客开始下滑的位置距离斜面底端为s=289 m。已知该游客在本次滑雪过程始终没有使用撑杆,游客在经过斜面底端拐角时速度大小不变,运动过程受到的空气阻力恒为游客和滑板总重力的。滑板与滑道各处动摩擦因数相同,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)滑板与滑道间的动摩擦因数;
(2)游客在水平滑道上前进的位移。
模块综合检测
A卷——基本能力评价
1.选C 15日7时18分指的是时刻,A错误;地面控制人员监测“天问一号”在火星表面位置时,其大小、形状可忽略不计,可以将“天问一号”看成质点,B错误;“天问一号”绕火星运行一周的过程中,位移的最大值为圆形轨道的直径的长度,为2R,路程的最大值为整个圆形轨道的周长,为2πR,C正确;“天问一号”在火星上空运行时仍受到重力作用,D错误。
2.选C 从河岸上的旗帜的飘动方向可以判断风向右吹;由此可以判断B船一定向右运动且船速比风速大;A船可能静止,也可能向左运动,还有可能向右运动,但是船速比风速小,C正确,A、B、D错误。
3.选C 600 km/h 约为167 m/s,A错误;悬浮列车行驶时,受空气阻力,B错误;高铁的最大速度约为350 km/h,此悬浮列车的最大速度比高铁的大,C正确;600 km/h指的是瞬时速度,D错误。
4.选A 物体始终静止,物体受到的合外力始终为0,A正确,B错误;物体相对于地面有向右运动的趋势,受到水平向左的静摩擦力,静摩擦力和推力平衡,随推力的增大而增大,C、D错误。
5.选B 在地面上的匀加速时间t1==20 s,离开地面后速度由40 m/s增加到200 m/s,加速度为5 m/s2,加速时间t2==32 s,所以总时间t=t1+t2=52 s,B正确。
6.选C 对弹簧测力计A:由重物受力平衡可得到,弹簧的拉力大小FA=G=10 N,则弹簧测力计A的读数为10 N。对弹簧测力计B:由左侧重物(或右侧重物)受力平衡可得到,弹簧的拉力大小FB=G=10 N,则弹簧测力计B的读数为10 N。
7.选B 设轻绳与竖直方向的夹角为θ,对小球有F=,N=Fsin θ+ma,当汽车的加速度减小时,F不变,N减小,B正确。
8.选AB 物块与传送带速度相等之前,物块相对传送带向左滑动,受传送带向右的摩擦力作用,向右做加速运动;当物块速度与传送带速度相等时,两者无相对滑动,物块不受摩擦力作用,C、D错误,A、B正确。
9.选BD 质点在0~t0时间内从静止开始先做加速度增大的加速运动再做加速度减小的加速运动,此过程一直向前加速运动;t0~2t0时间内加速度和速度反向,先做加速度增大的减速运动再做加速度减小的减速运动,2t0时刻速度减小到零,0~2t0时间内一直向前运动;2t0~4t0重复此过程的运动,即质点一直向前运动,A、C错误,B正确。a-t图像的面积表示速度变化量,t0~t0时间内速度的变化量为零,因此t0时刻的速度与t0时刻的速度相同,D正确。
10.选BD 以结点O为研究对象进行受力分析,O点受到OA、OB、OC三根绳子的拉力而处于平衡状态,由三角形定则可知,三个拉力依次首尾相连会构成闭合三角形,如图甲所示;当人向左缓慢移动时,OA绳与竖直方向的夹角α变大,但是结点O始终处于平衡状态,所以三根绳子的拉力依次首尾相连仍然能构成闭合三角形,如图乙所示;由图乙可知OA绳中的拉力逐渐增大,OB绳中的拉力逐渐增大,A错误,B正确。在人向左缓慢移动的过程中,对人受力分析,受到重力、弹力、OB绳的拉力以及地面的摩擦力,如图丙所示,由平衡关系可知,人对地面的压力等于人的重力Mg,且保持不变,C错误。地面对人的摩擦力大小等于OB绳中的拉力,所以地面对人的摩擦力逐渐增大,D正确。
11.解析:(1)本实验中一个弹簧测力计单独作用的效果与两个弹簧测力计共同作用的效果相同,采用的科学方法是等效替代法,B正确。
(2)F是通过作图得到的两个弹簧测力计拉力的合力,是两个拉力的合力的理论值,F′是用一个弹簧测力计拉橡皮条并使其结点O伸长到同一位置,而一个弹簧测力计单独作用时的拉力与两个弹簧测力计共同作用的拉力效果相同,故F′是力F1和F2合力测量值。
(3)两根细绳适当长些,标记拉力方向时就可以选离得稍微远些的两个点,这样有利于减小标记方向的误差,而两根细绳不需要等长,A错误,D正确;两根细绳拉橡皮条时,只要确保结点O拉到同一点即可,不一定让橡皮条在两细绳的夹角的角平分线上,故B错误;弹簧测力计与木板平面成一定倾角会增大弹簧与弹簧测力计外壳之间的摩擦力,从而增大实验误差,C错误。
答案:(1)B (2)F′ (3)D
12.解析:(1)由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知,v2=。
(2)依据表中数据描点连线,v-t图像如图所示,由图像的斜率表示加速度知,a= m/s2=2.0 m/s2。
答案:(1) (2)图见解析 2.0
13.解析:对O点受力分析如图所示,由共点力平衡条件得
FTAO=mgsin θ,FTBO=mgcos θ。
由牛顿第三定律知
FTAO′=FTAO=mgsin θ
FTBO′=FTBO=mgcos θ。
答案:mgsin θ mgcos θ
14.解析:设飞船运动方向为正方向
由a=,解得:a=0.15 m/s2
由牛顿第二定律可得:F=(M+m)a
代入数据解得:m=2.5×103 kg。
答案:2.5×103 kg
15.解析:(1)小物体无初速度放在小车上后,对小物体受力分析由牛顿第二定律得μmg=ma1
解得a1=μg=1 m/s2
对小车受力分析由牛顿第二定律得F-μmg-f地=Ma2
其中f地=0.02×(2.5+0.5)×10 N=0.6 N
解得a2=0.8 m/s2
当两者共速时满足a1t=v0+a2t
解得t=2 s。
(2)此时间内小物体的位移为x1=a1t2=2 m
小车的位移为x2=v0t+a2t2=2.4 m
解得小物体在车厢内滑动的距离为Δx=x2-x1=0.4 m。
答案:(1)2 s (2)0.4 m
B卷——综合素养评价
1.选C 鱼儿吞食花瓣时处于失重状态,A错误;鱼儿摆尾出水时浮力很小,鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾击水时水对鱼向上的作用力大于重力,B错误,C正确;研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D错误。
2.选B 上升过程中,由运动学公式+=H,得H=27 m,B正确,A、C、D错误。
3.选B 由于物体受到的水平推力F=kt,由二力平衡和作用力与反作用力的知识可知,物体对墙的压力N=kt。当F比较小时,物体受到的摩擦力f小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体所受的摩擦力为滑动摩擦力。由f=μN得,滑动摩擦力f=μkt。当摩擦力f大小等于重力G时,由于惯性,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力。随着时间的增加,摩擦力将大于重力,物体做减速运动直至静止,滑动摩擦力将突变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡,由上述分析可知B正确。
4.选C 对物块受力分析,根据牛顿第二定律有mgsin 37°+μmgcos 37°=ma,代入数据解得a=8 m/s2,A、B、D错误,C正确。
5.选B 与地面接触这段时间内,球的速度变化量为Δv=-3 m/s-4 m/s=-7 m/s,A错误;与地面接触这段时间内,球的平均加速度为a== m/s2=-70 m/s2,B正确;球能弹起的高度为h== m=0.45 m,从开始拍球到小球弹到最高点的位移为x=0.6 m-0.45 m=0.15 m,方向向下,C错误;球被拍出的初速度v0== m/s=2 m/s,球下落过程中的平均速度==3 m/s,球下落的时间t1==0.2 s,被地面弹起上升的时间t2== s=0.3 s,从开始拍球到小球弹到最高点的总时间t=t1+t0+t2=0.6 s,则此过程中的平均速度′==0.25 m/s,D错误。
6.选C 当增加A、B之间的距离,整个系统再次达到平衡状态后,系统竖直方向上受到杆对小环A和B的支持力还有物块的重力;由于物块重力不变,所以小环A和B所受支持力保持不变,A错误;对小环A隔离分析,受到细线的拉力FT,杆的支持力N及水平向左的摩擦力f作用,设细线与杆夹角为θ,由平衡条件知小环A受到的合力为0,FTcos θ=f,FTsin θ=N,当增加A、B之间的距离时θ减小,由于N不变,所以可得FT变大,f变大,根据对称性可知小环B受到的摩擦力也增大,B、D错误,C正确。
7.选D 对“嫦娥五号”探测器受力分析有,FN=mg月,则对一条腿有FN1=mg月=,根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面压力大小为。
8.选AD 无风时,对气球受力分析得F浮=mg+FT=9 N,A正确;有风时,气球保持静止,故合力为0,B、C错误;有风时,设轻绳与竖直方向的夹角为θ,对气球受力分析得F风=FT′sin θ,F浮=mg+FT′cos θ,联立解得FT′=10 N,D正确。
9.选AD 拉B没有被拉动,A、B之间没有相对运动和相对运动趋势,所以A、B之间没有摩擦力,B错误,A正确;把A、B看成一个整体,在水平方向上受到向右的水平拉力F作用,由力的平衡可知,B受到桌面的摩擦力,大小为F,方向向左,C错误;若撤去外力F后,A、B之间,B与桌面之间都没有相对运动和相对运动趋势,所以A与B、B与桌面间都没有摩擦力,D正确。
10.选AC 抓住直尺的位置刻度值越大,则可说明尺子在“反应时间”内下落的高度越小,故测出的“反应时间”越短,A正确;若某同学的“反应时间”为0.4 s,则下落的高度h0=gt02=0.8 m,大于该直尺的长度,所以将无法测量该同学的“反应时间”,B错误;由v2=2gh,可得乙第一次抓住直尺的速度v= m/s=2 m/s,C正确;直尺下降的高度h,根据h=gt2得t=,所以下落的高度大的用的时间长,所以第一次测量的“反应时间”比第二次长,D错误。
11.解析:(1)实验用到的打点计时器是用来记录时间和距离的仪器。
(2)在进行实验时,该同学将长木板不带滑轮的一端垫高,使得小车在不受牵引时能拖动纸带沿长木板做匀速直线运动,该操作的目的是补偿阻力,平衡摩擦力。
(3)对整体根据牛顿第二定律可得加速度为a=,故可得绳子中拉力为F=Ma==,故当槽码的质量m和小车的质量M大小关系满足m M时,可以认为小车所受的拉力大小与槽码所受的重力大小相等。
答案:(1)时间 距离 (2)匀速直线 (3)m M
12.解析:(1)木块与木板间的滑动摩擦力与两者之间的相对速度无关,则实验中拉动木板时不必保持匀速。
(2)对木块、砝码以及重物B分析可知μ(mA+nm0)g+mg=mBg,解得m=mB-μ(mA+nm0)。
(3)根据m=mB-μmA-μm0·n,
结合图像可知μm0=,则μ=0.40。
答案:(1)不必 (2)mB-μ(mA+nm0) (3)0.40
13.解析:(1)根据最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
fmax=μN得fmax=12 N>mg
根据平衡条件,此时酒瓶受到的静摩擦力f1=mg
得f1=9 N。
(2)据fmax=μN得fmax′=6 N<mg
酒瓶将向下滑动,此时酒瓶受到的摩擦力为f2=μF2,
得f2=6 N。
(3)酒瓶沿水平方向匀速运动,受力平衡。
所以当fmax=mg时握力最小,据fmax=μN
得N=30 N。
答案:(1)9 N (2)6 N (3)30 N
14.解析:(1)当F=40 N时,A所受最大静摩擦力为
fm=μ(F+GA)=24 N
假设B静止,对B,由平衡条件得绳子拉力FT=GB
对A物体,此时绳子拉力FT=GB所以A所受摩擦力为静摩擦力,大小为f=FT=20 N。
(2)若A匀速运动,则B也在匀速运动,对B和A,由平衡条件可得FT=GB,μ(GA+F)=FT
代入数据得F=30 N
故所加的竖直方向的力F的大小是30 N。
答案:(1)静摩擦力 20 N (2)30 N
15.解析:(1)由运动学公式x0=a1t2
解得a1=2 m/s2
对游客和滑板整体在斜面上受力分析如图所示,由牛顿第二定律
mgsin θ-μmgcos θ-kmg=ma1
解得μ=0.125。
(2)游客滑到斜面底端时有v2-0=2a1s,解得v=34 m/s
对游客和滑板整体在水平面上进行受力分析,由牛顿第二定律同理可得
-μmg-kmg=ma2
解得a2=-4.25 m/s2
在水平方向上同理可得0-v2=2a2x
解得x=136 m。
答案:(1)0.125 (2)136 m
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