章末综合测评(三)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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)
1.下列说法正确的是( )
【导学号:69370167】
A.力的大小可以用天平测量
B.物体的重心一定在物体上
C.每个力都必须有施力物体和受力物体
D.有的物体自己就有力,如爆炸的手榴弹,所以有的力没有受力物体
【解析】 力的大小可用弹簧测力计测量,不能用天平测量,A错误.重心与物体的形状、质量分布有关,不一定在物体上,B错误.力是物体间的相互作用,力的施力物体和受力物体是同时存在的,C正确.手榴弹爆炸是火药燃烧产生的高温高压气体与弹片发生的相互作用,D错误.
【答案】 C
2.关于重力,下列说法正确的是( )
A.重力的方向一定垂直物体所在处的地面
B.重力的方向总是指向地心
C.重力就是地球对物体的吸引力
D.重力就是由于地球的吸引而使物体受到的力
【解析】 重力的方向竖直向下,但不一定与地面垂直,如在斜坡上,重力方向与地面不垂直,A错.只有在两极和赤道上的物体,重力方向才指向地心,地面上其他位置的物体的重力方向均不指向地心,B错.重力是由于地球吸引而产生的力,但它不一定等于地球对物体的吸引力,C错、D对.
【答案】 D
3.跳水一直是我国的优势项目,如图1所示,一运动员静止站在3
m跳板上,图中F1表示人对跳板的弹力,F2表示跳板对人的弹力,则( )
图1
A.F1和F2是一对平衡力
B.F1和F2是一对作用力和反作用力
C.先有力F1,后有力F2
D.G和F2方向相反,大小可能不相等
【解析】 F1是人对跳板的弹力,受力物体是跳板.F2是跳板对人的弹力,受力物体是人,故F1、F2不是平衡力,A错;F1、F2性质都是弹力,是一对作用力和反作用力,B正确;F1、F2同时产生,C错;运动员静止站立时处于平衡状态,G与F2是平衡力,大小相等,故D错.
【答案】 B
4.下列说法正确的是( )
A.摩擦力的大小一定与该处压力的大小成正比
B.压力发生变化时,该处摩擦力可能不变
C.摩擦力的方向与该处压力的方向可能不垂直
D.摩擦力的方向不是与物体运动方向相同,就是与物体运动方向相反
【解析】 静摩擦力的大小与该处的正压力没有直接关系,A错误,B正确.摩擦力的方向与接触面相切,弹力方向与接触面垂直,故摩擦力的方向一定与弹力方向垂直,C错误.摩擦力方向与相对运动或相对运动趋势方向有关,与运动方向无直接关系,如水平匀速旋转的转盘上的物体受到的摩檫力与运动方向垂直,所以D错误.
【答案】 B
5.在机场和港口,常用输送带运送旅客的行李、货物.如图2所示,图甲为水平输送带,图乙为倾斜输送带,当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时,下列判断中,正确的是( )
【导学号:69370168】
图2
A.甲乙两种情况中的行李箱都受到两个力作用
B.甲乙两种情况中的行李箱都受到三个力作用
C.情况甲中的行李箱受到三个力作用,情况乙中的行李箱受到四个力作用
D.情况甲中的行李箱受到两个力作用,情况乙中的行李箱受到三个力作用
【解析】 以行李箱为研究对象,它受到重力作用,两种情况中,行李箱都只与输送带有联系,由于行李箱对输送带的压力作用,输送带对行李箱产生弹力,其方向垂直输送带向上,在图甲中,行李箱随输送带一起做匀速直线运动,两者没有相对运动或相对运动趋势,输送带对箱子不会产生摩擦力,因此,如图甲所示,图甲中的行李箱仅受两个力作用.在图乙中,行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动,但它时刻都有沿输送带下滑的趋势,只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑,因此,如图乙所示,行李箱受三个力作用,D正确.
【答案】 D
6.足球运动是目前全球体育界最具影响力的项目之一,深受青少年喜爱.如图3所示为四种与足球有关的情景.下列说法错误的是( )
【导学号:69370169】
甲 乙 丙 丁
图3
A.甲图中,静止在草地上的足球受到的弹力就是它的重力
B.乙图中,静止在光滑水平地面上的两个足球由于接触而受到相互作用的弹力
C.丙图中,踩在脚下且静止在水平草地上的足球可能受到3个力的作用
D.丁图中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
【解析】 静止在草地上的足球受到的弹力是地面对球的向上的力,受到的重力是地球对球的向下的力,选项A错误.静止在光滑水平面上的两个足球间没有相互作用的弹力,选项B错误.踩在脚下的球可能受重力、地面对它的弹力、脚对它的弹力三个力的作用,选项C正确.网中的足球受到弹力是由于网发生了形变,选项D错误.
【答案】 ABD
7.(2016·江苏徐州期中)为保障市民安全出行,有关部门规定:对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查.如图4所示为乘客在进入地铁站乘车前,将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上,使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景.当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后,关于物品受到的摩擦力,下列说法正确的是
( )
图4
A.当物品与传送带相对静止时,物品受到静摩擦力
B.由于物品相对于地面是运动的,物品一定受到滑动摩擦力
C.当物品受到摩擦力作用时,物品一定受到弹力作用
D.当物品受到摩擦力作用时,摩擦力方向与物品运动方向相同
【解析】 当物品与传送带相对静止时物体与传送带做匀速直线运动,两者之间没有要发生相对运动的趋势,故物品不受静摩擦力,A错误.判断物体是否受滑动摩擦力,是看与接触面有没有发生相对运动,与物品相对地面的运动情况无关,这里物品相对与之接触的传送带是静止的,故不受滑动摩擦力,B错误.摩擦力存在的条件:①接触面粗糙,②有弹力,③有相对运动或者相对运动趋势,即有弹力不一定有摩擦力,有摩擦力一定有弹力,C正确.物品是在摩擦力作用下运动的,该摩擦力对物品来说是动力,故方向与物品运动的方向相同,D正确.
【答案】 CD
8.如图5所示,质量为m的木块被水平推力压着,静止在竖直墙壁上,当推力F的大小增加到2F时,则
( )
图5
A.木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B.木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C.木块所受墙面的摩擦力方向向下
D.木块所受墙面的摩擦力不变
【解析】 由于木块是静止的,因此木块与墙之间的摩擦力为静摩擦力.木块在水平方向受到推力F和墙对它的弹力,它们是一对平衡力,即FN=F,则当F增加到2F时,FN也增加到2F,A正确;在竖直方向上,木块的重力与墙面对木块的静摩擦力是一对平衡力,即木块受到墙面的静摩擦力大小恒等于木块的重力大小,方向与重力的方向相反,沿墙壁向上,B、C错误,D正确.
【答案】 AD
二、非选择题(本题共4小题,共52分.按题目要求作答)
9.(10分)如图6所示,甲、乙是测定动摩擦因数常用的两种方案,根据你的经验和相关知识回答下列问题.
【导学号:69370170】
甲
乙
图6
(1)用水平力拉木块A或B,为了保证弹簧测力计的读数表示A、B间的滑动摩擦力,下列说法中正确的是
.
A.甲图中只要A相对B滑动即可,乙图中A必须做匀速运动
B.乙图中只要A相对B滑动即可,甲图中B必须做匀速运动
C.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则两种情况下两弹簧测力计的读数相同
D.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,则甲图中弹簧测力计的读数较大
(2)设木块A和B的质量分别为mA=2
kg,mB=4
kg,木块A和B间的动摩擦因数μ1=0.2,木块B与地面间的动摩擦因数μ2=0.3,弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=100
N/m,g取10
m/s2.则在甲图中,B匀速运动时,外力FB的大小为
N,弹簧测力计中弹簧的伸长量为
cm.
【解析】 (1)题图甲中拉动B时,木块受到向左的摩擦力,由于木块相对地面静止,只要A相对B滑动即可,题图乙中,A必须做匀速运动,摩擦力才等于拉力,A正确,B错误.若两种装置中,被拉木块均做匀速运动,滑动摩擦力等于弹簧弹力,由于A对B压力相等,因此滑动摩擦力相等,故弹簧测力计示数相等,C正确,D错误.
(2)A、B间滑动摩擦力f1=μ1mAg=4
N,B与地面间滑动摩擦力f2=μ2(mA+mB)g=18
N.题图甲中,B受f1、f2两个摩擦力作用,且方向均向左,故FB=f1+f2=22
N,弹簧测力计弹力F1=f1=4
N,由F1=kx1得x1=4
cm.
【答案】 (1)AC (2)22 4
10.(12分)如图7甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.
【导学号:69370171】
图7
(1)为完成实验,还需要的实验器材有:
.
(2)实验中需要测量的物理量有:
.
(3)图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为
N/m.图线不过原点的原因是
.
(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来;
B.记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度L0;
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺;
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码;
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式;首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F.解释函数表达式中常数的物理意义;
G.整理仪器.
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来:
.
【解析】 (1)根据实验目的可知还需要刻度尺以测量弹簧原长和形变量.
(2)根据实验目的,实验中需要测量的物理量有弹簧的原长、弹簧所受外力与对应的伸长量(或对应的长度).
(3)取图像中(0.5,0)和(3.5,6)两个点,代入F=kx+b可得k=200
N/m.由于弹簧自重,使得弹簧不加外力时就有形变量.
(4)根据完成实验的合理性可知先后顺序为CBDAEFG.
【答案】 (1)刻度尺 (2)弹簧原长,弹簧所受外力与对应的伸长量(或对应的长度)
(3)200 弹簧自重
(4)CBDAEFG
11.(14分)如图8所示,重20
N的物块放在水平桌面上,用F=8
N的水平拉力拉物块,可使其做匀速直线运动.求:
【导学号:69370172】
图8
(1)物块所受的滑动摩擦力为多大?
(2)物块和桌面间的动摩擦因数为多大?
(3)当水平拉力增大到16
N时,物块受到的滑动摩擦力为多大?
(4)物块运动过程中突然撤去外力,在物块停止运动前它受到的摩擦力为多大?
【解析】 (1)物块匀速运动时,在水平方向和竖直方向都受到平衡力的作用,如图所示.水平方向受到水平拉力F和滑动摩擦力f,物块匀速运动时,这两个力大小相等、方向相反,即f=F.所以物块所受的滑动摩擦力f=8
N.
(2)竖直方向由二力平衡得:
桌面对物块的支持力N=G=20
N,
由滑动摩擦力公式f=μN,
得μ===0.4.
(3)当水平拉力增大到16
N时,这时拉力和滑动摩擦力不再相等,应当用滑动摩擦力公式求解.
由于f=μN,且μ和N都没有变,
所以这时的滑动摩擦力f=μN=0.4×20
N=8
N.
(4)当撤去拉力后,在停止运动前,物块始终受到滑动摩擦力的作用.由f=μN,且μ和N均未变,可知f=8
N.
【答案】 (1)8
N (2)0.4 (3)8
N (4)8
N
12.(16分)如图9所示,不计滑轮的摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平拉到b点时,弹簧B刚好没有形变.求a、b两点间的距离.已知弹簧B、C的劲度系数分别为k1、k2,钩码的质量为m,弹簧C的右端在a点时刚好没有形变.
图9
【解析】 由题知,开始时C无形变.设B的压缩量为x1,由胡克定律得k1x1=mg
得x1=
弹簧C的右端拉到b点时,B无形变,设C的伸长量为x2,
则k2x2=mg
得x2=
所以a、b两点间的距离为x=x1+x2=mg.
【答案】 mg章末综合测评(四)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列说法正确的是( )
【导学号:69370221】
A.分力与合力同时作用在物体上
B.分力同时作用在物体上的共同效果与合力单独作用时效果不相同
C.合力可能大于分力的大小,也可能小于分力的大小
D.合力与分力是一对平衡力
【解析】 合力是分力的共同作用效果,一个物体并非既受合力,同时又受分力作用,A、D错.合力的作用效果与分力的共同作用效果相同,B错.合力可能比分力大,比分力小,还可能等于分力,C对.
【答案】 C
2.(2015·杭州高一检测)“荡秋千”是小朋友们非常喜欢玩的游戏.如图1中两个体重相同的小孩坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的.下面的说法正确的是( )
图1
A.甲中绳子易断
B.乙中绳子易断
C.甲、乙中的绳子一样易断
D.无法确定
【解析】 小孩的重力可分解为沿绳方向的两个分力,在合力确定的情况下,两分力间的夹角越大,两分力越大,即乙中绳子容易断,B正确.
【答案】 B
3.如图2所示,人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是
( )
【导学号:69370222】
图2
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到摩擦力的方向水平向左
C.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
D.人受到与速度方向相同的合外力
【解析】 人竖直站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起匀速斜向下运动,人做匀速直线运动,受到的合力为零,人受到向下的重力和向上的支持力.如果人受到水平方向的摩擦力,则人在水平方向受到的合力不为零,因此人不会受到摩擦力,A正确.
【答案】 A
4.下列几组共点力分别作用于同一物体上,其中,不可能使物体做匀速直线运动的是( )
A.1
N、2
N、3
N
B.1
N、3
N、5
N
C.2
N、3
N、4
N
D.3
N、3
N、3
N
【解析】 由三个力合力的范围可知,只有B项中三个力的合力不可能为零,而其他选项三个力的合力均可能等于零,故只有B项中的三个力不能使物体做匀速直线运动.
【答案】 B
5.(2015·太原高一检测)体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上.已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为
( )
【导学号:69370223】
图3
A.mg
B.
C.
D.
【解析】 以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α.
由几何知识得:
cos
α=
=
根据平衡条件得:2Ncos
α=mg
解得:N=
则得篮球对球架的压力大小为:
N′=N=.故选C.
【答案】 C
6.如图4所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为( )
【导学号:69370224】
图4
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
【解析】 对物体受力分析如图甲所示.N=G时,物体受力可以平衡,故P可能受2个力的作用.N
G时,物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f,受力分析如图乙所示.故P可能受4个力的作用,A、C正确.
甲
乙
【答案】 AC
7.如图5所示,质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑.此过程中斜面体保持静止,则地面对斜面
( )
图5
A.无摩擦力
B.有水平向左的摩擦力
C.支持力为(M+m)g
D.支持力小于(M+m)g
【解析】 用整体法易知:地面对斜面有向左的摩擦力,大小等于F在水平方向的分力;F在竖直方向有向上的分力,故支持力小于(M+m)g,B、D正确.
【答案】 BD
8.如图6所示,A、B质量分别为mA和mB,叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑,则
( )
【导学号:69370225】
图6
A.A、B间无摩擦力作用
B.B受到的滑动摩擦力大小为(mA+mB)gsin
θ
C.B受到的静摩擦力大小为mAgsin
θ
D.取下A物体后,B物体仍能匀速下滑
【解析】 将A、B看成整体,则(mA+mB)gsin
θ=f,N=(mA+mB)·gcos
θ,又f=μN,得μ=tan
θ.对A隔离,A受静摩擦力,fA=mAgsin
θ.A对B的静摩擦力也等于mAgsin
θ,方向沿斜面向下.取下A物体后,B物体受到支持力NB=mBgcos
θ,摩擦力fB=μNB=mBgcos
θtan
θ=mBgsin
θ,故B仍能匀速下滑.
【答案】 BCD
二、非选择题(共4小题,共52分.按题目要求作答.)
9.(12分)(1)通过两个定滑轮,用两根细线去拉伸一根一端固定在墙上的橡皮筋OP.过定滑轮A的线挂三个钩码,过定滑轮B的线挂四个钩码,两根细线都系在橡皮筋的P端,在两个拉力的共同作用下,使橡皮筋从P点水平地拉伸到P′点,此时两根细线间夹角为90°.如图7所示.如果改用一根细线,绕过一个定滑轮,要取得同样的效果,定滑轮必须安装在
,挂
个钩码.
【导学号:69370226】
图7
图8
(2)某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,如图8所示.
①试在图中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.
②有关此实验,下列叙述正确的是
.
A.两弹簧测力计的拉力不可能同时比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力
C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同
D.若增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可
【解析】 (1)当用两根细线拉时,橡皮筋被拉到P′点.根据力的合成法则,
这两根线的合力大小为F=5G,方向沿OP向右.
所以当用一根细线拉,要取得同样的作用效果即也把橡皮筋拉到P′点,定滑轮必须安装在OP的延长线上且在O点的右侧,挂上5个钩码,使拉力大小为5G,方向沿OP向右.
(2)①用平行四边形定则作图,即以F1、F2为两邻边作平行四边形,对角线就表示合力F(标上箭头表明方向).②两分力可以同时大于合力,故A错误;结点受三个力作用处于平衡状态,其中两弹簧测力计的拉力的合力与第三个力——橡皮筋的拉力等大反向,是一对平衡力,而橡皮筋的拉力不是合力,故B错;只有保证结点在同一位置才能说明作用效果相同,故C对;若两个分力的大小都改变而方向都不变,则合力必改变,结点的位置必改变,故D错.
【答案】 (1)OP的延长线上且在O点的右侧 5 (2)①如图所示(下图)
②C
10.(10分)(2013·长沙高一检测)风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆置于风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,当杆在水平方向固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,如图9所示.这时小球所受的风力等于小球重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数.
图9
【解析】 根据题意由平衡条件
F风=f
f=μmg
所以μ==0.5
【答案】 0.5
11.(14分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法,像欧洲古罗马的万神庙,我国古代的赵州桥都是拱券结构的典型建筑.拱券结构的特点是利用石块的楔形结构,将受到的重力和压力分解为向两边的压力,最后由拱券两端的基石来承受.
图10
现有六块大小,形状、质量都相等的楔块组成一个半圆形实验拱券,如图3-4-22所示.如果每个楔块质量m=3
kg,则:如果在中间两个楔块上加一个向下的50
N的压力F,那么其一边相邻的支撑物给予楔块的支持弹力是多大?(g取9.8
N/kg)
【导学号:69370227】
【解析】 以中间两楔块为研究对象,其受力如图所示,
F1和F2间的夹角为120°,由对称性可知F1=F2
由互成120°角二力合成的特点知F1=F2=2mg+F=108.8
N.
【答案】 108.8
N
12.(16分)所受重力G1=10
N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上.PA偏离竖直方向30°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=20
N的木块上,木块静止于倾角为30°的斜面上,如图11所示,试求:木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力.
【导学号:69370228】
图11
【解析】 以P点为研究对象进行受力分析,利用力的平衡条件可解得水平绳PB中的张力F=
N;再以木块为研究对象进行受力分析,如右图所示,运用正交分解法,力的平衡方程为
x方向:Fcos
30°+G2sin
30°=f,
y方向:Fsin
30°+N=G2cos
30°,
解得f=15
N,N=
N,
故木块与斜面间的摩擦力和木块所受斜面的弹力分别为15
N、
N.
【答案】 15
N
N章末综合测评(一)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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)
1.下列有关质点的说法中正确的是( )
【导学号:69370054】
A.只有质量和体积都极小的物体才能视为质点
B.研究一列火车过铁路桥经历的时间时,可以把火车视为质点
C.研究自行车的运动时,因为车轮在不停地转动,所以在任何情况下都不能把自行车做为质点
D.虽然地球很大,还在不停地自转,但是在研究地球的公转时,仍然可以把它视为质点
【解析】 物体能否看成质点,不是看物体的质量和体积大小,是看形状和大小在所研究的问题中能否忽略,故A错误;研究火车过桥,火车的长度不能忽略,火车不能看成质点,故B错误;研究车轮的转动,车轮的形状不能忽略,自行车不能看成质点,但在研究自行车的运动速度时,就可以忽略自行车的自身大小,则可把自行车做为质点,故C错误;地球很大,在研究地球公转时,地球的大小与日地距离比较,可以忽略,可以看做质点,故D正确.
【答案】 D
2.下列说法正确的是( )
【导学号:69370055】
A.参考系是为了研究物体运动而选取的
B.宇宙中的物体有的静止,有的运动
C.只能选取不动的物体作为参考系
D.同一个运动对不同的参考系,其观察结果一定是相同的
【解析】 研究物体运动时所选定的参照物体作为参考系,所以参考系是为了研究物体运动而选取的,故A正确;静止是相对的,运动是绝对的,宇宙中的所有物体都处在运动的过程中,故B错误;参考系的选取是任意的,如何选择参照系,必须从具体情况来考虑,故C错误;同一个运动对不同的参考系,其观察结果不一定是相同,比如,从水平方向匀速飞行的飞机上落下的物体,如果选择飞机为参考系,物体做直线运动,如果选择地面为参考系,物体做曲线运动,故D错误.
【答案】 A
3.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间、速度
B.速度、速率、加速度
C.加速度、速度的变化量、速度
D.路程、时间、位移
【解析】 位移、速度、加速度以及速度的变化量既有大小,又有方向,是矢量,而路程、时间和速率只有大小,没有方向,是标量,故C正确.
【答案】 C
4.用同一张底片对着小球运动的路径每隔
s拍一次照,得到的照片如图1所示,则小球在图示过程中的平均速度是( )
【导学号:69370056】
图1
A.0.25
m/s
B.0.2
m/s
C.0.17
m/s
D.无法确定
【解析】 从图上读出Δx=5
cm=5×10-2
m,Δt=×3
s=0.3
s,所以v==
m/s≈0.17
m/s,故选C.
【答案】 C
5.一支队伍沿平直的公路匀速前进,其速度大小为v1,队伍全长为L.一个通讯兵从队尾以速率v2(v2>v1)赶到队前然后立即原速率返回队尾,则这个过程中通讯兵通过的路程和位移分别是( )
A.,
B.,
C.,
D.无法确定
【解析】 本题如果以地面为参考系分析较为复杂,可以以行进的队伍为参考系.在通讯兵从队尾向队前前进的过程中,通讯兵相对于队伍的速度为v2-v1;在从队前返回队尾的过程中,通讯兵相对于队伍的速度为v2+v1.通讯兵两次相对于队伍的位移均为L,设运动的时间分别为t1、t2,
则有:t1=,t2=
通讯兵通过的路程为两段路程的和,即有:
s′=v2t1+v2t2
将上面的关系式代入得:
s′=v2=
整个过程中,通讯兵通过的位移大小等于队伍前进的距离,即有:
s=v1=,A正确.
【答案】 A
6.在下列四个图像中t0时间内加速度发生变化的是( )
【导学号:69370057】
【解析】 v t图像的斜率表示加速度,A、C斜率不变,加速度不变,B、D斜率变化,加速度变化.
【答案】 BD
7.(2016·合肥高一检测)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图2所示,下列说法中正确的是
( )
图2
A.在1
s末,速度为9
m/s
B.0~2
s内,加速度为6
m/s2
C.6~7
s内,做速度方向向西的加速运动
D.10~12
s内,做速度方向向东的加速运动
【解析】 由所给图像知,物体1
s末的速度为9
m/s,A对;0~2
s内,物体的加速度a=
m/s2=3
m/s2,B错;6~7
s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C对;10~12
s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D错.
【答案】 AC
8.(2016·北师大附中高一检测)2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进入世界前5的纪录,标志着我国在该领域的研究取得了重要进展.图中是科大著名服务机器人“可佳”,如图3所示,现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),然后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2).该过程中机器人所用时间是2
s,则( )
【导学号:69370058】
图3
A.
机器人的运动轨迹是一条直线
B.
整个过程中机器人的位移大小为2
m
C.
机器人不会两次通过同一点
D.
整个过程中机器人的平均速度为1
m/s
【解析】 机器人的运动轨迹为折线,A错误;由题意知机器人初位置坐标为(0,0),末位置坐标为(2,2),故位移为:x=
m=2
m,故B正确;由点(5,5)沿直线运动到点(2,2)时会与由点(3,1)沿直线运动到点(1,4)有交点,即会经过同一位置,C错误;平均速度为位移与时间的比值,故v==
m/s=1
m/s,故D正确.
【答案】 BD
二、非选择题(本题共4小题,共52分.按题目要求作答)
9.(6分)(2016·宁波高一检测)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如以下表格所示,为了算出加速度,合理的方法是.
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应时刻/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
通过计数点的速度/cm·s-1
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0
168.0
A.根据任意两计数点的速度利用公式a=算出加速度
B.根据实验数据,画出v t图像,量出其倾角,由公式a=tan
α算出加速度
C.根据实验数据,画出v t图像,选取图线上相距较远两点所对应的速度,用公式a=算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
【解析】 在处理实验数据时,如果只使用其中两个数据,由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大;所以我们可以根据实验数据画出v t图像,考虑到误差,不可能是所有点都整齐的排成一条直线,连线时,应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧,这样图线上会舍弃误差较大的点,由图线上相距较远的两点所对应的速度及时间,用公式a=算出加速度,所以误差小,故A错误,C正确;根据实验数据画出v t图像,当纵坐标取不同的标度时,图像的倾角就会不同,所以量出其倾角,用公式a=tan
α算出的数值并不是加速度,故B错误;选项D中的方法是不对的,因为根本就不知道加速度是一个什么函数,如果是一个变化值这种方法完全是错误的,除非你能确定加速度是什么函数,故D错误.
【答案】 C
10.(12分)在练习使用打点计时器的实验中,得到了一条如图4所示的纸带,其中0、1、2、3…是选用的计数点,每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在纸带上标出.图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况,读出图中所测量点的读数分别是
、
、
和
;打第2个计数点时纸带的速度是
m/s.
【导学号:69370059】
图4
【解析】 0、1、3、4点的读数分别是
10.00
cm、12.60
cm、22.60
cm、29.90
cm.
打第2个计数点时纸带的速度
v2==
cm/s=62.5
cm/s
=0.625
m/s.
【答案】 10.00
cm 12.60
cm 22.60
cm 29.90
cm 0.625
11.(17分)如图5所示,小球从高出地面h=15
m的位置,在t=0时刻竖直向上抛出,经1
s小球上升到距抛出点5
m的最高处,之后开始竖直回落,经0.5
s刚好经过距最高点1.25
m处位置,再经过1.5
s到达地面.求:
图5
(1)前1.5
s内平均速度;
(2)全过程的平均速率.(结果保留一位小数)
【解析】 (1)由题图可知:前1.5
s小球的位移为:x=H-h′=5
m-1.25
m=3.75
m
所以前1.5
s内平均速度==
m/s
=2.5
m/s.
(2)由题图可知:全过程小球的路程为s=5
m+5
m+15
m=25
m
全过程的平均速率为′==
m/s≈8.3
m/s.
【答案】 (1)2.5
m/s (2)8.3
m/s
12.(17分)一列长100
m的列车以v1=30
m/s的正常速度行驶,当通过1
000
m长的大桥时,必须以v2=20
m/s的速度行驶.在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为20
m/s,列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度.减速过程中,加速度大小为0.25
m/s2;加速过程中,加速度大小为1
m/s2,则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到30
m/s,共用了多长时间?
【导学号:69370060】
【解析】 设过桥前减速过程所需时间为t1
t1==
s=40
s,
设过桥所用的时间为t2
t2==
s=55
s,
设过桥后加速过程所需时间为t3
t3==
s=10
s,
共用时间t=t1+t2+t3=105
s.
【答案】 105
s章末综合测评(二)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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)
1.(2016·海淀区高一检测)下列四幅图中,能大致反映自由落体运动图像的是( )
【导学号:69370106】
【解析】 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故它的v t图像是一过原点的倾斜直线,a t图像是一平行时间轴的直线,故D对,A、C错;B图中的图像表示物体匀速下落.故应选D.
【答案】 D
2.长为5
m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5
m,若这个隧道长也为5
m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为(g取10
m/s2)( )
A.
s
B.(-1)s
C.(+1)s
D.(+1)s
【解析】 画出直杆穿过隧道的图示,
Δt=-=s=(-1)s,故选项B正确.
【答案】 B
3.(2016·榆林高一检测)做匀加速直线运动的质点在第一个7
s内的平均速度比它在第一个3
s内的平均速度大6
m/s,则质点的加速度大小为( )
【导学号:69370107】
A.1
m/s2
B.1.5
m/s2
C.3
m/s2
D.4
m/s2
【解析】 根据匀变速直线运动的规律可知,第一个3
s内的平均速度为第1.5
s末的速度;第一个7
s内的平均速度为第3.5
s末的速度;则有:a==
m/s=3
m/s2;故选C.
【答案】 C
4.(2016·漳州高一检测)汽车在水平公路上运动时速度为36
km/h,司机突然以2
m/s2的加速度刹车,则刹车后8
s汽车滑行的距离为( )
A.25
m
B.16
m
C.50
m
D.144
m
【解析】 初速度
v0=36
km/h=10
m/s.
选汽车初速度的方向为正方向.设汽车由刹车开始到停止运动的时间为t0,则由vt=v0+at=0得:
t0==
s=5
s
故汽车刹车后经5
s停止运动,刹车后8
s内汽车滑行的距离即是5
s内的位移,为s=(v0+vt)t0=(10+0)×5
m=25
m.
故选A
【答案】 A
5.两个质点A、B放在同一水平面上,由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的v t图像如图1所示.对A、B运动情况的分析,下列结论正确的是( )
【导学号:69370108】
图1
A.A、B加速时的加速度大小之比为2∶1,A、B减速时的加速度大小之比为1∶1
B.在t=3t0时刻,A、B相距最远
C.在t=5t0时刻,A、B相距最远
D.在t=6t0时刻,A、B相遇
【解析】 由v t图像,通过斜率可计算加速度大小,加速时A、B的加速度大小之比10∶1,减速时A、B的加速度大小之比为1∶1,所以选项A错误;由A、B运动关系可知,当A、B速度相同时距离最远,所以选项B、C错误;由题意可知A、B是从同一位置同时开始运动的,由速度—时间图像可以算出运动位移,可知6t0时刻,A、B位移相同,因此在此时刻A、B相遇,所以选项D正确.
【答案】 D
6.下列说法符合历史事实的是( )
A.在物理学的发展历程中,牛顿首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动
B.在物理学的发展历程中,伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动
C.伽利略研究自由落体运动时,遇到的困难是无法准确测量加速度
D.伽利略研究自由落体运动时,遇到的困难是无法准确测量瞬时速度
【解析】 在物理学的发展历程中,伽利略首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度概念用来描述物体的运动,故A错误,B正确;伽利略研究自由落体运动时,遇到的困难是无法准确测量瞬时速度,故C错误,D正确.
【答案】 BD
7.做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则以下判断正确的是( )
【导学号:69370109】
A.物体在A点的速度大小为
B.物体运动的加速度为
C.物体运动的加速度为
D.物体在B点的速度大小为
【解析】 根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:vA=,故A正确;根据x2-x1=at
2得物体运动的加速度为:a=,故B错误,C正确;在该加速运动过程中有:vB=vA+aT=+=,故D正确.
【答案】 ACD
8.(2016·绵阳高一检测)某高速列车沿直线运动的v t图像如图2所示,则该列车( )
图2
A.0~30
s时间内的位移等于9×102
m
B.30
s时刻的速度大于30
m/s
C.0~60
s时间内做匀加速运动
D.90~120
s时间内做匀速运动
【解析】 根据图像的“面积”看出0~30
s时间内的位移小于×60×30
m=9×102
m,故A错误;由图看出,30
s时的速度大于30
m/s,故B正确;0~60
s时间内,由于图线切线的斜率是变化的,说明列车的加速度是变化的,则列车做的是变加速运动,故C错误;90
s~120
s时间内列车的速度不变,说明做匀速运动.故D正确.
【答案】 BD
二、非选择题(本题共4小题,共52分.按题目要求作答.)
9.(12分)(2016·七台河高一检测)如图3所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10
s,其中s1=7.05
cm、s2=7.68
cm、s3=8.33
cm、s4=8.95
cm、s5=9.61
cm、s6=10.26
cm,则打A点时小车瞬时速度的大小是
m/s,小车运动的加速度计算表达式为a=
,加速度的大小是
m/s2(计算结果保留两位有效数字).
【导学号:69370110】
图3
【解析】 利用匀变速直线运动的推论得:
vA==0.86
m/s.
根据匀变速直线运动的推论公式Δx=aT
2可以求出加速度的大小,
得:s4-s1=3a1T
2
s5-s2=3a2T
2
s6-s3=3a3T
2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值
得:a=(a1+a2+a3)
小车运动的加速度计算表达式为
a=
代入数据得a=0.64
m/s2.
【答案】 0.86 0.64
10.(12分)(2016·重庆高一检测)飞机受阅后返回某机场,降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为s.求:第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.
【解析】 如图,A为飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下.
A到B过程,依据运动学规律有:
s1=v0t1-a1t
vB=v0-a1t1
B到C过程,依据运动学规律有:
s2=vBt2-a2t
0=vB-a2t2
A到C过程,有:s=s1+s2
联立解得:
a2=
t2=.
【答案】
11.(14分)甲车以加速度3
m/s2由静止开始做匀加速直线运动.乙车落后2
s在同一地点由静止开始以加速度6
m/s2做匀加速直线运动.两车的运动方向相同,求:
【导学号:69370111】
(1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是多少?
(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车?此时它们离出发点多远?
【解析】 (1)两车距离最大时速度相等,设此时乙车已运动t秒,则甲、乙两车的速度分别是
v1=3×(t+2)
m/s,
v2=6×t
m/s=6t
m/s,
由v1=v2得:t=2
s,由s=at
2知,两车距离的最大值
Δs=a甲(t+2)2-a乙t
2
=×3×42
m-×6×22
m
=12
m.
(2)设乙车出发后经t′秒追上甲车,则
s1=a甲(t′+2)2=×3×(t′+2)2
m,
s2=a乙t′2=×6×t′2m
由s1=s2代入数据,
求得t′=(2+2)s.
将所求得时间代入位移公式可得s1=s2≈70
m.
【答案】 (1)12
m (2)(2+2)
s 70
m
12.(14分)(2016·天津高一检测)短跑运动员完成100
m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.一次比赛中,某运动员用11.00
s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2
s内通过的距离为7.5
m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.
【解析】 根据题意,在第1
s和第2
s内运动员都做匀加速直线运动,设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1
s和第2
s内通过的位移分别为s1和s2,
由运动学规律得s1=at
s1+s2=a(2t0)2
t0=1
s
联立解得a=5
m/s2
设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v,跑完全程的时间为t,全程的距离为s,依题意及运动学规律,得
t=t1+t2
v=at1
s=at+vt2
设加速阶段通过的距离为s′,
则s′=at
求得s′=10
m.
【答案】 5
m/s2 10
m章末综合测评(五)
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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)
1.
(2014·北京高考)伽利略创造性地把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图1所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )
【导学号:69370281】
图1
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置
B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态
C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变
D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
【解析】 根据题意,铺垫材料粗糙程度降低时,小球上升的最高位置升高,当斜面绝对光滑时,小球在斜面上没有能量损失,因此可以上升到与O点等高的位置,而B、C、D三个选项,从题目不能直接得出,所以,选项A正确.
【答案】 A
2.下面说法正确的是( )
A.物体所受合外力越大,加速度越大
B.物体所受合外力越大,速度越大
C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小
D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用
【解析】 根据牛顿第二定律,物体受的合外力决定了物体的加速度,而加速度大小和速度大小无关,A对,B错;物体做匀加速运动说明加速度方向与速度方向一致,当合外力减小但方向不变时,加速度减小但方向也不变,所以物体仍然做加速运动,速度增加,C错误;加速度是矢量,其方向与合外力方向一致,加速度大小不变,若方向发生变化,合外力方向必然变化,D错误.
【答案】 A
3.(2016·威海高一检测)如图2所示是某商场安装的智能化电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程.那么下列说法中正确的是( )
【导学号:69370282】
图2
A.顾客始终受到静摩擦力的作用
B.顾客受到的支持力总是大于重力
C.扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方,再竖直向上
D.扶梯对顾客作用力的方向先指向左下方,再竖直向上
【解析】 以人为研究对象,处于加速运动时,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用,匀速运转时,人不受静摩擦力,故A错误;顾客处于加速直线运动时,受到的支持力才大于重力,故B错误;顾客处于加速运动时,人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用,则扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方,当处于匀速直线运动时,其作用力竖直向上,故C正确,D错误.
【答案】 C
4.放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图3甲.在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙.在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙.则( )
【导学号:69370283】
甲 乙丙
图3
A.a1=a2=a3
B.a1=a2C.a1D.a1【解析】 对物体进行受力分析:加速度方向:mgsin
θ-μ
mgcos
θ=ma,所以a=gsin
θ-μgcos
θ=g(sin
θ-μcos
θ)可以看出a与质量无关,a1=a2,选项C、D错误;对于竖直向下的力F,(mg+F)sin
θ-μ(mg+F)cos
θ=ma3,a3=(g+)(sin
θ-μcos
θ)得a1=a2
【答案】 B
5.(2016·上海理工大附中高一期末)如图4所示x、y、z为三个物块,K为轻质弹簧,L为轻线,系统处于平衡状态.现若将L突然剪断,用ax、ay分别表示刚剪断时x、y的加速度,则有( )
图4
A.ax=0、ay=0
B.ax=0、ay≠0
C.ax≠0、ay≠0
D.ax≠0、ay=0
【解析】 将L突然剪断后瞬间,线的拉力立即就消失,所以y原来受到的线的拉力消失,而上面受到的弹簧的拉力不变,所以y受到的合力产生加速度,所以ay≠0,对于物体x,由于上下的弹簧的拉力都没发生变化,x的受力不变,加速度为0,故B选项正确.故选B.
【答案】 B
6.(2016·广东省实验中学高一检测)假设一个小球在沼泽地中下陷的过程是先加速再减速最后匀速运动,沼泽地对球和球对沼泽地的作用力大小分别为F1、F2下列说法中正确的是( )
【导学号:69370284】
A.在加速向下运动时,F1>F2
B.在匀速向下运动时,F1=F2
C.在减速向下运动时,F1<F2
D.在整个运动过程中,F1=F2
【解析】 小球对沼泽地地面的压力与沼泽地地面对小球的支持力为作用力与反作用力,故二力一定相等,故A、C错误;B、D正确.
【答案】 BD
7.在升降机中,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是( )
【导学号:69370285】
A.升降机以0.8g的加速度加速上升
B.升降机以0.2g的加速度加速下降
C.升降机以0.2g的加速度减速上升
D.升降机以0.8g的加速度减速下降
【解析】 A、D项的a=0.8g,方向竖直向上,由牛顿第二定律F-mg=ma得F=1.8mg,其中F为人的视重,即人此时处于超重状态,A、D错误.B、C项的a=0.2g,方向竖直向下,根据牛顿第二定律mg-F′=ma,得F′=0.8mg,人的视重比实际重力小×100%=20%,B、C正确.
【答案】 BC
8.如图5所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是( )
【导学号:69370286】
图5
A.+
B.
C.
D.
【解析】 因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则L=μgt
2,可得t=,C正确;若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等,则L=t,可得t=,D正确;若先匀加速到传送带速度v,再匀速到右端,则+v(t-)=L,可得t=+,A正确;木块不可能一直匀速至右端,B错误.
【答案】 ACD
二、非选择题(共4小题,共52分.按题目要求作答.)
9.(2016·衢州高一检测)在“探究物体运动加速度与外力关系”实验中
【导学号:69370287】
图6
(1)根据测得的数据作出a F图线,若作出的a F图线如图6甲所示,这是由
造成的,若作出的a F图线如图乙所示,这是因
造成的.
A.在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
B.由于砂及砂桶质量远远小于小车的质量
C.由于砂及砂桶质量较大,不能很好满足远远小于小车的质量造成的
D.实验前没有平衡摩擦力
(2)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图丙所示,请你指出该装置中的错误或不妥之处(只要指出二处错误或不妥之处即可).
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【解析】 (1)①a F图像不过原点,图中当F=0时,a≠0.也就是说当绳子上没有拉力时,小车的加速度不为0,说明小车的摩擦力小于重力的分力,所以原因是实验前木板右端垫得过高,即平衡摩擦力过度导致,故选A.②图线上部弯曲,即当拉力较大时加速度与砂和砂桶重力不成正比,这是由于没有满足小车质量M远大于砂和砂桶质量m造成的,故选C.故选A,C
(2)①打点计时器使用的是交流电,电源应该是4~6
V交流电;②小车应该停靠在打点计时器附近,以提高纸带的使用效率;③没有抬起木板右端用来平衡摩擦力.
【答案】 (1)A,C (2)电源应该是4~6
V交流电;小车应该停靠在打点计时器附近.
10.(12分)如图7所示,装置中OA、OB是两根轻绳,AB是轻杆,它们构成一个正三角形,在A、B两处分别固定质量均为m的小球,此装置悬挂在O点,开始时装置自然下垂.现对小球B施加一个水平力F,使装置静止在如图所示的位置,此时OA竖直.求:
图7
(1)轻绳OA的拉力大小;
(2)拉力F的大小.
【解析】 (1)图中AB是轻杆.无作用力,轻绳OA的拉力大小为FA,则
FA=mg.
(2)B球受重力、OB绳拉力和水平力F三力作用而处于平衡状态
tan
30°= F=mg.
【答案】 (1)mg (2)mg
11.(14分)物体以14.4
m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ=37°的斜坡,到最高点后再滑下,如图8所示.已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15,求:
图8
(1)物体沿斜面上滑的最大位移;
(2)物体沿斜面下滑的时间.
(已知sin
37°=0.6,cos
37°=0.8)
【解析】 (1)上滑时加速度大小设为a1,由牛顿第二定律得:
mgsin
37°+μ
mgcos
37°=ma1
解得a1=7.2
m/s2
上滑最大位移为s=
代入数据得s=14.4
m.
(2)下滑时加速度大小设为a2,由牛顿第二定律得:
mgsin
37°-μmgcos
37°=ma2
解得a2=4.8
m/s2
由s=a2t
2得下滑时间
t==
s.
【答案】 (1)14.4
m (2)
s
12.(14分)如图9所示,质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰好能匀速下滑,现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑,求:
【导学号:69370288】
图9
(1)物体A和斜面间的滑动摩擦因数;
(2)物体B的质量.
【解析】 (1)当物体A沿斜面匀速下滑时,受力图如图甲:
根据共点力平衡条件,有:
f=mgsin
θ
N=mgcos
θ
其中:f=μN
联立解得:μ=tan
37°=0.75
(2)当物体A沿斜面匀速上滑时,受力图如图乙:
A物体所受摩擦力大小不变,方向沿斜面向下
沿斜面方向的合力为0,故:
TA=f′+mgsin
θ
对物体B:
TB=mBg
由牛顿第三定律可知:
TA=TB
由以上各式可求出:
mB=1.2m
【答案】 (1)0.75 (2)1.2m