全国各地名校2008调研试题力学汇编
一、力 物体的平衡
1.(启东市2008届高三第一次调研)如图所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计.若要用力将C物拉动,则作用在C物上水平向左的拉力最小为(取g=10m/s2)B
A.6N B.8N C.10N D.12N
2.(江苏省南京市2008届高三质量检测)如图所示,物体m与斜面体M一起静止在水平面上。若将斜面的倾角θ稍微增大一些,且物体m仍静止在斜面上,则( )AB
A.斜面体对物体的支持力变小
B.斜面体对物体的摩擦力变大
C.水平面与斜面体间的摩擦力变大
D.水平面与斜面体间的摩擦力变小
3.(镇江市2008届期初教学情况调查)如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上,则关于 A 受力的个数,下列说法中正确的是
( A ) A 一定是受两个力作用
( B ) A 一定是受四个力作用
( C ) A 可能受三个力作用
( D ) A 不是受两个力作用就是受四个力作用
4.(湖北省百所重点中学2008 届联考)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板MN.在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于平衡状态,如图所示是这个装置的截面图.现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止.则在此过程中,下列说法中正确的是 BC
A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.P对Q的弹力逐渐增大
C.地面对P的摩擦力逐渐增大 D.Q所受的合力逐渐增大
5.(湖北省百所重点中学2008 届联考)如图所示,质量为m的长方体物体放在水平放置的钢板C上,物体与钢板间的动摩擦因数为μ,由于光滑导槽A、B的控制,该物体只能沿水平导槽运动.现使钢板以速度v向右运动,同时用力F沿导槽方向拉动物体使其以速度(的方向与v的方向垂直)沿槽运动,则F的大小 C
A.等于 B.大于 C.小于 D.不能确定
6.(安徽省皖南八校2008届第一次联考)质点m在F1、F2、F3三个力作用下处于平衡状态,各力的方向所在直线如图所示,图上表示各力的矢量起点均为O点,终点未画,则各力大小关系可能为( )C
A.F1>F2>F3
B.F1>F3>F2
C.F3>F1>F2
D.F2>F1>F3
7.(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)某同学骑自行车前进时,地面对后轮的摩擦力为F1,对前轮的摩擦力为F2,推自行车前进时,地面对后轮的摩擦力为F1′,对前轮的摩擦力为F2′。则下列说法正确的是( )AD
A.F2和F2′的方向均向后 B.F1和F1′的方向均向前
C.F1和F1′的方向均向后 D.F1的方向向前,F1′的方向向后
8.(南通市2008届基础调研测)下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律.其中反映物体受力不可能平衡的是 BC
9.(海门市2008届第一次诊断性考试)如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆.转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内.∠AOB=120°,∠COD=60°.若在O点处悬挂一个质量为m的物体,则平衡后绳AO所受的拉力和杆OC所受的压力分别为 A
A. B.
C. D.
10.(海门市2008届第一次诊断性考试)如图所示,斜面固定在水平地面上,先让物体A沿斜面下滑,恰能匀速.后给A一个沿斜面向下的力F,让其加速下滑.设前后两次A与斜面间的摩擦力分别为f1、f2,地面给斜面的支持力分别为N1、N2,则 A
A.f1=f2 ,N1=N2 B.f1=f2 ,N1>N2
C.f1f2 ,N1>N2
11.(宿迁市2008届第一次调研)关于力,下列说法中正确的是:( )C
A.运动物体所受的摩擦力方向一定跟运动方向相反;
B.两物体相互接触就一定有弹力的相互作用;
C.两物体间有相互的弹力作用,物体一定发生了弹性形变;
D.地球上的物体一离开地面就不受到重力作用。
12.(宿迁市2008届第一次调研)物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示。今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1大于F2。则弹簧的示数( )C
A.一定等于F1+F2;
B.一定等于F1-F2;
C.一定大于F2小于F1;
D.条件不足,无法确定。
13.(宿迁市2008届第一次调研)如图,轻杆A端用光滑水平铰链装在竖直墙面上,B端用水平绳结在墙C处并吊一重物P,在水平向右的力F缓缓拉起重物P的过程中,杆AB所受压力的变化情况是( )D
A.变大 ; B.变小 ;
C.先变小再变大 ; D.不变。
14.(如皋市2008届高三一轮复习)下列关于摩擦力的说法中正确的是 AB
A.滑动摩擦力的反作用力一定是滑动摩擦力
B.物体受到的静摩擦力方向可能与物体运动方向垂直
C.滑动摩擦力的大小与物体的运动状态、接触面积有关
D.物体间有摩擦力作用,就一定会产生内能
15.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠ABC=30°,若不计绳子与滑轮间的摩擦,g取10m/s2,则滑轮受到绳子的作用力为 ( )
A.N B.100N
C.N D.50N
16.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示,在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的小木块,小木块的运动状态及弹簧测力计的读数如下表所示(每次实验时,木块与桌面间的接触相同),则由下列分析可知( )C
实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数/N
1 静止 0.4
2 静止 0.6
3 直线加速 0.7
4 匀速直线 0.5
5 直线减速 0.3
A.小木块受到的最大静摩擦力是0.7N
B.小木块受到的最大静摩擦力是0.6N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小各不相同
17.(湖北省八校2008届第一次联考)如图七所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A,处于静止状态。若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间,则A对B的压力大小为(取g=10m/s2)D
A.30N B.0 C.15N D.12N
18.(湖北省八校2008届第二次联考)AB、AC两绳相交于A点,绳与绳、绳与天花板间夹角大小如图,现用一力F作用于交点A,与右绳夹角为,保持力F大小不变,改变角大小,忽略绳本身重力,则在下述哪种情况下,两绳所受张力大小相等 B
A. B.
C. D.
19.(徐汇区2008届第一次测试A卷)如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是 ( )B
A.F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ,F2≥mg
B.F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ,F2≤mg
C.F1sinθ-F2cosθ=mgsinθ,F2≤mg
D.F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ,F2≥mg
20.(徐汇区2008届第一次测试A卷)如图甲所示,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,使装置静止在图乙所示的位置,此时OA竖直。设在图甲所示的状态下绳OB对小球B的作用力大小为FT,在图乙所示的状态下绳OB对小球B的作用力大小为FT′,下列判断正确的是( )C
A.FT′=FT B.FT′=2FT C.FT′=FT D.FT′= EQ \F(,3)FT
21.(徐汇区2008届第一次测试A卷)如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是 ( )AD
A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
C.当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动
D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
22.(徐汇区2008届第一次测试B卷)如图所示,在倾斜的天花板上用力F压住一木块,使它处于静止状态,则关于木块的受力情况,下列说法正确的是 ( )C
A.可能只受三个力的作用
B.可能只受两个力的作用
C.必定受四个力的作用
D.以上说法都不对
23.(徐汇区2008届第一次测试B卷)如图所示,完全相同的两光滑圆柱体放在斜面上,用一块与斜面垂直的挡板挡住,接触处均光滑,圆柱体的质量均为m,下列说法中正确的是( )AD
A.A、B对斜面的压力大小均为mgcos
B.斜面对B的弹力大小一定大于mgcos
C.挡板对B的弹力大小等于mgtan
D.B对A的弹力大小等于mgsin
24.(徐汇区2008届第一次测试B卷)如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的( )BC
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
25.(西安市六校2008届第三次月考)如图所示,两球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,球B用长为L的细绳悬于O点,球A固定在O点正下方,且点OA之间的距离恰为L,系统平衡时绳子所受的拉力为F1.现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小之间的关系为( ) B
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1D.无法确定
26.(西安市六校2008届第三次月考)斜面体B放在水平地面上,木块A放在斜面体B上,用一个沿斜面向上的力F拉木块A,在力F的作用下物体A与斜面体B一起沿水平匀速向右移动,已知斜面倾角为θ,则( )B
A.B对A的摩擦力方向沿斜面向下
B.地在对 B的摩擦力大小f= Fcosθ
C.A、B间的动摩擦因数一定不为0
D.地面与B间的动摩擦因数一定小于1
27.(西安市六校2008届第三次月考)如图所示,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动。②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。③拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。④拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以△l1、△l2、△l3、△l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有( )D
A、△l2>△l1 B、△l4>△l3
C.、△l1>△l3 D、△l2=△l4
28.(徐州市2008届摸底考试)如图所示,完全相同的两物块A、B,质量均为1kg,与地面间的动摩擦因数均为0.2(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),它们之间连接有一劲度系数为100N/m的轻弹簧。整个系统置于水平地面上静止不动,弹簧处于原长。现有一水平向右的变力F作用于物块B上,F从0开始,缓慢增大到3N时,轻弹簧的伸长量为(g取10m/s2)B
A、0 B、1cm
C、2cm D、3cm
29.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)关于摩擦力,下列说法正确的是( ) B
A.物体所受正压力增大时它所受的摩擦力一定增大
B.物体受到摩擦力作用时一定受到弹力作用
C.只有运动的物体才能受到滑动摩擦力作用
D.具有相对运动的两物体间一定存在滑动摩擦力作用
30.如图所示,A与B两个物体用轻绳相连后,跨过无摩擦的定滑轮,A物体在Q位置时处于静止状态,若将A物体移到P位置,仍然能够处于静止状态,则A物体由Q移到P后,作用于A物体上的力中增大的是( ) AB
A.地面对A的摩擦力 B.地面对A的支持力
C.绳子对A的拉力 D.A受到的重力
31.(通州市2008届第一次调研)如图所示,一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态,则下列判断正确的是 C
A.天花板与木块间的弹力可能为零
B.天花板对木块的摩擦力可能为零
C. 推力F逐渐增大的过程中,木块将始终保持静止
D.木块受天花板的摩擦力随推力F的增大而变化
32. (通州市2008届第一次调研)如图所示,楔形木块静置于水平粗糙地面上,斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球,斜面倾角为θ,球的半径为R,球与斜面接触点为A.现对铁球施加一个水平向左的力F,F的作用线通过球心O,若缓慢增大压力F,在整个装置保持静止的过程中:AC
A.任一时刻竖直墙对铁球的作用力都大于该时刻的水平外力F
B.斜面对铁球的作用力缓慢增大
C.斜面对地面的摩擦力保持不变
D.地面对斜面的作用力缓慢增大
33.(东台市2008届第一次调研)两个相同的条形磁铁,放在平板AB上,磁铁的N、S极如图所示.开始时平板及磁铁皆处于水平位置,且静止不动.现将AB突然竖直向下平移(磁铁与平板间始终相互接触),并使之停在A′B′处,结果发现两个条形磁铁碰在一起.以下说法正确的是 D
(A)AB竖直向下平移到停在A′B′处过程中,磁铁对板的压力大于磁铁的重力
(B)AB竖直向下平移到停在A′B′处过程中,磁铁对板的压力小于磁铁的重力
(C)如果将AB从原位置突然竖直向上平移,并使之停在A″B″位置处,两条形磁铁一定不可能碰在一起
(D)如果将AB从原位置突然竖直向上平移,并使之停在A″B″位置处,两条形磁铁也有可能碰在一起
34.(东台市2008届第一次调研)一质量为M、倾角θ为的斜面体在水平地面上,质量为m的小木块(可视为质点)放在斜面上,现用一平行于斜面的、大小恒定的拉力F作用于小木块,拉力在斜面所在的平面内绕小木块旋转一周的过程中,斜面体和木块始终保持静止状态,下列说法中正确的是 C
(A)小木块受到斜面的最大摩擦力为
(B)小木块受到斜面的最大摩擦力为F-mgsinθ
(C)斜面体受到地面的最大摩擦力为F
(D)斜面体受到地面的最大摩擦力为Fcosθ
35.(东台市2008届第一次调研)图中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B端是固定的.平衡时AO是水平的,BO与水平面的夹角θ.AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是 BD
(A)F1=mgcosθ (B)F1=mgcotθ
(C)F2=mgsinθ (D)F2=mg/sinθ
36.(东台市2008届第一次调研)下列表述正确的是 AB
(A)卡文迪许测出引力常数
(B)伽利略通过实验和合理的外推提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
(C)亚里士多德通过理想实验提出力并不是维持物体运动的原因
(D)在国际单位制中,力学的基本单位有牛顿、米和秒
1.(8分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块,它们之间的动摩擦因数为μ。现用水平力F推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止,求水平推力F的大小。
1.(8分)解答:分析物体受力情况,选斜面方向为x 轴,垂直斜面方向为y 轴,把不在轴上的重力G和水平分力F分解到坐标轴上,由于物体处于平衡状态,则有
……………………2分
…………………………2分
…………………………2分
解得: ……………………2分
2.(14分) (海门市2008届第一次诊断性考试)一根弹性细绳原长为l,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O’),系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为l,离水平地面高度为h(h(1)当滑块与O’点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?
(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态?
解:(1) X= T=k X =k
(2)设A静止时离O’的距离为r,此位置处A将受到四个力的作用,有N+Fcosα=mg
Fsinα=f
而F=kh/cosα fmax=μN
∴kr=f≤fmax=μ (mg-kh) 即r≤μ (mg-kh)/k
这表明,滑块可以静止在以O’为圆心,μ (mg-kh)/k为半径的圆域内的任意位置.
3.(13分)(宿迁市2008届第一次调研)如图所示,物体的质量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围。
15.解析:作出A受力图如图所示,由平衡条件有:
F.cosθ-F2-F1cosθ=0
Fsinθ+F1sinθ-mg=0
要使两绳都能绷直,则有:F1
由以上各式可解得F的取值范围为:。
4.(10分)(徐汇区2008届第一次测试A卷)如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球A,球处于静止状态.现对球施加一个方向向右的外力F,使球缓慢偏移,在移动中的每一刻,都可以认为球处于平衡状态,如果外力F方向始终水平,最大值为2G,试求:
(1)轻绳张力T的大小取值范围;
(2)在乙图中画出轻绳张力与cosθ的关系图象.
(1)当水平拉力F=0时轻绳处于竖直位置,绳子张力最小 2分
当水平拉力F=2G时,绳子张力最大 2分
因此轻绳的张力范围是 2分
(2)即 1分
关系图象如右图所示:3分
说明:只画出图线给1分,加上数字再给2分
5.(10分) (无锡市2008届部分高级中学基础测试)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面问,处于静止状态.若不计一切摩擦,求(1)水平面对正方体的弹力大小(5分);(2)墙面对正方体的弹力大小(5分)。
1)(M+m)g(2)mg/tanα
6.(12分)(东台市2008届第一次调研)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图a所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff 随拉力F的变化图像,如图b所示.已知木块质量为0.78kg.取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数.
(2)若木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动,如图c所示.拉力大小应为多大?
(3)在(2)中力作用2s后撤去拉力F,求运动过程中摩擦力对木块做的功.
(1)由(b)图可知,木块所受到的滑动摩擦力Ff =3.12N (1分)
由Ff =μFN (1分)
得μ====0.4 (1分)
(2)物体受重力G、支持力FN、拉力F和摩擦力Ff作用.将F分解为水平和竖直两方向,根据牛顿运动定律
Fcosθ-Ff=ma (1分)
Fsinθ +FN= mg (1分)
Ff =μFN (1分)
联立各式得F=4.5N (1分)
(3)全过程应用动能定理
WF+Wf=0 (1分)
WF=Fxcosθ (1分)
x= (1分)
代入数据得Wf=-14.4J
二、直线运动
1.(启东市2008届高三第一次调研)某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车,在平直的公路上沿一直线行驶,各车均先做加速度为a的匀加速直线运动,达到速度v后做匀速直线运动,汽车都匀速行驶后,相邻两车距离均为s,则相邻两车启动的时间间隔为 D
A. B. C. D.
2.(启东市2008届高三第一次调研)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时速率为v2',则下列说法正确的是: AB
A.若v1< v2,则v2'=v1
B.若v1> v2,则v2'=v2
C.不管v2多大,总有v2'=v2
D.只有v1=v2时,才有v2'=v2
3.(江苏省南京市2008 届 高 三 质 量 检 测)用如图所示的方法可以研究不同人的反应时间,设直尺从开始自由下落到直尺被受测者抓住,直尺下落的距离为h,受测者的反应时间为t,则下列关于t和h的关系正确的是
( )C
A.t∝h B.t∝1/h
C.t∝ D.t∝h2
4.(镇江市2008届期初教学情况调查)如图所示,光滑轨道MO和ON 底端对接且ON=2MO, M 、 N 两点高度相同,小球自 M 点由静止自由滚下,忽略小球经过O 点时的机械能损失,以 v 、s、 a 、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小.下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是
5.(湖北省百所重点中学2008 届联考)如图所示一同学沿一直线行走,现用频闪照相记录了他行走中9 个连续的位置的图片。观察图片,下列这度一时间图象中能够比较正确地反映该同学运动情况的是 C
6.(湖北省百所重点中学2008 届联考)一杂技演员用一只手抛球、接球,他每隔0.5s抛出一球,接到球便立即把球抛出,球的运动看做是竖直方向的运动.从抛出点算起,球到达的最大高度都是5m,取g = 10m/s2.则在此表演过程中球的个数是C
A.2 B.3 C.4 D.5
7.(湖北省百所重点中学2008 届联考)设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s。现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是C
8.(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)两辆游戏赛车a、b在平直车道上行驶。t=0时两车都在距离终点相同位置处。此时比赛开始它们在四次比赛中的v-t图如图所示。哪些图对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆? ( )AC
9.(南通市2008届基础调研测)一辆汽车由静止开始运动, 其v-t图象如图所示,则汽车在0~1s内和1s~3s内相比 B
A.位移相等
B.平均速度相等
C.速度变化相同
D.加速度相同
10.(海门市2008届第一次诊断性考试)如右图所示装置中,光滑的定滑轮固定在高处,用细线跨过该滑轮,细线两端各拴一个质量相等的砝码m1和m2.在铁架上A处固定环状支架Z,它的孔能让m1通过.在m1上加一个槽码m,由O点释放向下做匀加速直线运动.当它们到达A时槽码m被支架Z托住,m1继续下降.下列能正确表示m1运动速度v与时间t和位移s与时间t关系图象的是 AD
11.(宿迁市2008届第一次调研)质点甲、乙做直线运动的位移—时间图像如图所示,则( )AB
A.在运动过程中,质点甲比质点乙运动的快;
B.当t=t1时刻,两质点的位移相同;
C.当t=t1时刻,两质点的速度相同;
D.质点甲的加速度大于质点乙的加速度。
12.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示是汽车中的速度计。某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过7s后指针指示( )BD
A.右速度计直接读出的是汽车运动的平均速度
B.右速度计直接读出的是汽车7s时的瞬时速度
C.汽车运动的加速度约为5.7m/s2
D.汽车运动的加速度约为1.6m/s2
13.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示,在一无限长的水平小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动。设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止时,以下说法中正确的是( )BD
A.若μ=0,两滑块一定相碰
B.若μ=0,两滑块一定不相碰
C.若μ≠0,两滑块一定相碰
D.若μ≠0,两滑块一定不相碰
14.(山东省潍坊市2008届教学质量检测)从足够高处释放一石子甲,经0.5s,从同一位置再释放另一石子乙,不计空气阻力,则在两石子落地前,下列说法正确的是( )C
A.它们间的距离与乙石子运动的时间成正比
B.甲石子落地后,经0.5s乙石子还在空中运动
C.它们在空中运动的时间相同
D.它们在空中运动的时间与其质量有关
15、(徐汇区2008届第一次测试A卷)四个质点作直线运动,它们的速度图象分别如下图所示,下列说法中正确的是( )CD
A.四个质点在第1秒内的平均速度相同
B.在第2秒末,质点(3)回到出发点
C.在第2秒内,质点(1)(3)(4)做加速运动
D.在第2秒末,质点(2)(3)偏离出发点位移相同
16.(徐汇区2008届第一次测试A卷)物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F1,经t秒后物体的速率为v1时撤去F1,立即再对它施一水平向左的水平恒力F2,又经2t秒后物体回到出发点,此时速率为v2,则v1、v2间的关系是 ( )C
A.v1=v2 B.2v1=v2 C.3v1=2v2 D.5v1=3v2
17.(徐汇区2008届第一次测试B卷)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其v-t图像如图所示,则由图可知 ( )ABC
A.小球下落的最大速度为5 m/s
B.小球第一次反弹后瞬间速度的大小为3 m/s
C.小球能弹起的最大高度为0.45 m
D.小球能弹起的最大速度1.25 m/s
18.(西安市六校2008届第三次月考)某物体沿直线运动的速度-时间图象如图,从图象可以看出物体的运动是( ) ACD
A.往复运动 B.加速度大小始终不变
C.3s末速度为零 D.6s末位移为零
19. (西安市六校2008届第三次月考)物体从A点静止出发,做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到达B点时恰好停止。在先后两个运动过程中( ) C
A.物体通过的路程一定相等。 B.加速度的大小一定相同。
C.平均速度一定相同。 D.时间一定相同。
20.(徐州市2008届摸底考试)某质点的位移随时间变化的关系式为,s与 t的单位分别是 m和s,则质点的 BC
A.初速度为3m/s B.初速度为5m/s
C.加速度为6m/s2 D.加速度为3m/s2
21.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )D
A.物体运动的速度改变越大,它的加速度一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也一定为零
C.物体运动的速度改变越小,它的加速度一定越小
D.物体运动的速度改变越快,它的加速度一定越大
22.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)几个做匀变速直线运动的物体,在时间t内位移一定最大的是( )A
A.平均速度最大的物体 B.初速度最大的物体
C.末速度最大的物体 D.加速度最大的物体
23.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是( )BC
A.OA段运动最快
B.AB段静止
C.CD段表示的运动方向与初始运动方向相反
D.运动4h汽车的位移大小为30km
24.(东台市2008届第一次调研)在“探究弹性势能的表达式”的活动中.为计算弹簧弹力所做功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”.下面几个实例中应用到这一思想方法的是 A
(A)根据加速度的定义,当非常小,就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度
(B)在探究加速度、力和质量三者之间关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系
(C)在推导匀变速运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加
(D)在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点
1.(8分)(江苏省南京市2008届高三质量检测)如图所示,一个质量为10kg的木箱放在水平面上,木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。现有一个与水平方向成53°角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进,求:
(1)拉力F的大小是多少?
(2)拉力F撤消后木箱还能滑行多远?
(已知sin53°=0.8 cos53°=0.6 取g=10m/s2)
解:(1)根据题意有 (1分)
(1分)
(1分)
联立解得(2分)
(2)F撤消后物体做匀减速运动,加速度大小(1分)
(1分) (1分)
2. ( 13 分)(镇江市2008届期初教学情况调查)水平的浅色长传送带上放置一质量为0.5kg 的煤块.煤块与传送带之间的动摩擦因数μ=0. 2 .初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度 a0 = 3m/ s2 开始运动,其速度达到v= 6 m/s 后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对传送带不再滑动. g取 10m / s2.
( 1 )请你从物理学角度简要说明黑色痕迹形成的原因,并求此过程中煤块所受滑动摩擦力的大小. 有相对运动
( 2 )求:黑色痕迹的长度. 3m
3.(10分)(湖北省百所重点中学2008 届联考)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,井以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
解:(l)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时.它们的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等.则.
(1分)
s货=(5.5+4)×10m = 95m (1分)
s警 (1分)
所以两车间的最大距离△s=s货-s警=75m (1 分)
(2) v0=90km/h=25m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间。(l 分)
s货’=(5.5+10)×10m=155m (1分)
s警’= (1分)
因为s货’>s警’,故此时警车尚未赶上货车,且此时两本距离△s’=s货’-s警’=30m (l分)
警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过△t时间迫赶上货车.则:
(1分)
所以警车发动后耍经过才能追上货车。( 1 分)
4.(13分)(湖北省百所重点中学2008 届联考)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板的在F=50N的水平拉力作用下,以初速度沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速放一铁块.试问.(取g=10m/s2)
(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?
解:(1)木板最初做匀速运动,由解得,
第l 块铁块放上后,木板做匀减速运动,即有:
(2 分)
代人数据解得: ( 1 分)
(2)设最终有n块铁块能静止在木板上.则木板运动的加还度大小为:
(1分)
第1 块铁块放上后:
第2 块铁抉放上后:
第n块铁块放上后:
由上可得: (3分)
木板停下时,,得n=6.6.即最终有7 块铁块放在木板上.( 1 分)
(3)从放上第1块铁块至刚放上第7 块铁块的过科中,由(2)中表达式可得:
(1分)
从放上第7 块铁块至木板停止运动的过程中,设木板发生的位移为d ,则:
(1分)
联立解得: (1分)
5.(8分)(安徽省皖南八校2008届第一次联考)人类受小鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机,小鸟在空中滑翔时获得的举力可表示为F=KSv2,式中S为翅膀的面积,v为小鸟的速度,K为比例系统,一小鸟质量为120g,翅膀面积为S1,其水平匀速滑翔的最小速度为12m/s,假定飞机飞行时获得向上的举和与小鸟飞行时获得的举力有同样的规律,现有一架质量为3200kg的飞机,它在跑道上加速时获得最大加速度为5m/s2。若飞机机翼面积为小鸟翅膀面积的600倍,则此飞机起飞的跑道至少要多长。
解析:小鸟飞行时获得向上举力与重力平衡
即KS·=m1g 2分
同理飞机:K×600S1=m2g
得=80m/s 3分
根据运动学公式=2as
6.(11分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)如图所示,平板车长为L,质量为m,上表面距离水平地面高为h,以速度v0向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F,与此同时,将一个小球轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),,经过一段时间,小球脱离平板车落到地面。已知小球下落过程中不会和平板车相碰,所有摩擦力均忽略不计。求
(1)小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间。
(2)小球落地瞬间,平板车的速度大小。
解答:(1)小球离开小车后作自由落体运动,
设下落时间为t ,则h=gt ……………1分
解得 t= …………1分
(2)分两种情况讨论:
(i)平板车向右做匀减速运动的某一时刻,小球从左端A离开车。
当小球在车左端时,车向右的位移 S1= …………1分
车向左的加速度 a= ………… 1分
车向右的速度 v1= …………1分
小球离开车的左端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车的速度 v2= v1 –at……1分
联立解得车的速度 v2= …………1分
(>0,车向右做匀减速运动;<0,车向左做匀加速运动)
(ii)平板车先向右做匀减速运动,然后向左做匀加速运动的某一时刻,小球从右端B离开车。
当小球在车右端时,车向左的位移 S2= ………… 1分
车向左的加速度仍 a=
车向左的速度 v3= …………1分
小球离开车的右端后做自由落体运动,当小球落地瞬间,车向左的速度v4= v3+at …1分
联立解得车向左的速度 ………… 1分
7.(南通市2008届基础调研测)如图所示,平板车B的质量为3.0kg,以4.0m/s的速度在光滑水平面上向右运动.质量为1.0kg 的物体A被轻放到车的右端,设物体与车上表面间的动摩擦因数为0.25.求:
①如果平板车足够长,那么平板车最终速度多大?物体在车上滑动的时间是多少?
②要使物体不从车上掉下,车至少要有多长?
①设物体与车相对静止时的速度为v,物体运动的加速度为a,在车上滑动的时间是t,则
Mv0=(M+m)v (1分)
(1分)
代入数据解得 v=3.0m/s (1分)
t=1.2s (1分)
②设物体相对于车滑动的距离为s
由能量守恒得 μmgs=Mv02-(M+m)v2 (1分)
代入数据得 s=2.4m (1分)
8.(15分) (海门市2008届第一次诊断性考试)如图所示,在光滑平面AB上,恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动,物体到达B点时撤去F,物体经过B点后又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10 m/s2)
求:⑴恒力F的大小;
t(s) 0.0 0.2 0.4 … 2.4 2.6 …
v(m/s) 0.0 0.4 0.8 … 2.0 1.0 …
⑵斜面的倾角;
⑶t=2.1s时的瞬时速度v.
解:(1)由题意可得:a==2m/s2∴F=ma=2N
(2)由题意可得:a’==5m/s2 而a’=gsinθ ∴θ=30°
(3)设B点速度为vB 研究0.4~2.4这段时间,有
vB=0.8+2t1 vB=2+5t2 t1+ t2=2
得vB=4m/s t1=1.6s 即2秒末物体刚好到B点,则2.1秒物体在斜面上
∴vt=vB+at=4-5×0.1=3.5m/s
9.(15分)(宿迁市2008届第一次调研)摩托车先由静止开始以25/16m/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25m/s匀速运动,追赶前方以15m/s的速度同向匀速行驶的卡车。已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000m,则:
(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少?
(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?
(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间,位移,所以摩托车在达最大速度之前没有追上卡车。则追上卡车前二者速度相等是间距最大,设从开始经过t2时间速度相等,最大间距为Sm ,于是有,∴
最大间距
(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车,则有
解 得 t=120s
10.(8分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的安全距离。我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h,取g=10m/s2,请你根据下面提供的资料,说明计算安全距离为200m的依据。
资料一:驾驶员的反应时间:03~0.6s之间,
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面 动摩擦因数
干沥青与混凝土路面 0.7~0.8
干碎石路面 0.6~0.7
湿沥青与混凝土路面 0.33~0.4
解:由表分析,0.6s是最长的反应时间,对应刹车之前的最大可能距离;0.33是最小的动摩擦因数,对应最大的可能运动距离, ①
由 ②
得:m
m略小于200m,因此200m的安全距离是必要的。 ③
本题共8分,其中①式2分,②式4分,③式2分。
11.(10分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)为了缩短航空母舰上飞机起飞前行驶的距离,通常用发射架将飞机弹出,使飞机获得一定的初速度,然后进入跑道加速起飞。在静止的航空母舰上,某飞机采用该方法获得的初速度为v0之后,在水平跑道上以恒定的额定功率P沿直线加速,经过时间t离开航空母舰且恰好达到最大速度vm,设飞机的质量为m,飞机在跑道上加速时所受阻力的大小恒定。求:
(1)飞机在跑道上加速时所受阻力的大小
(2)航空母舰上飞机跑道的最小长度
解:(1)飞机达到最大速度时,其牵引力 F与阻力f大小相等,
由 ①
(2)航空母舰上飞机跑道的最小长度为s,由动能定理得:
②
由以上两式解得: ③
本题共10分,其中①式4分,②式4分,③式2分。
12.(湖北省八校2008届第一次联考)如图十四所示,质量为m1=2kg的木板A放在水平面上,木板与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.1。木板在F=7N的水平拉力作用下由静止开始向右做匀加速运动,经过时间t=4S时在木板的右端轻放一质量为m2=1kg的木块 B ,木块与木板间的动摩擦因数为μ2= 0.4,且木块可看成质点。若要使木块不从木板上滑下来,求木板的最小长度。
解:开始时地面对木板的滑动摩擦力为 f1=m1gμ1=2N-----(1分)
由牛顿运动定律得,木板的加速度为 a1=(F- f1)/m1=2.5m/s2------(2分)
t秒末的速度为 v=a1t=10m/s --------(1分)
放上木块B后,地面对木板的滑动磨擦力为 f2=(m1+m2)gμ1=3N----(2分)
木块对木板的摩擦力为 f3=m2gμ2=4N--------------(1分)
因为 F= f2+ f3,
所以此后木板做匀速运动,而木块做匀加速运动,直到两物体的运动相同后再一起做匀加速运动. ------------------(3分)
木块的加速度为 a2=gμ2=4m/s2 阶段 -------------------(1分)
当木块加速到等于木板的速度时所用时间为 t'=v/a2=2.5s------(2分)
在这段时间内木板和木块的位移分别为 s1=v t'=25m--------(2分)
S2=v2/2a2=12.5m-----(2分)
则木板的最小长度为 L=s1-s2=12.5m-----(2分)
13.(12分)(徐汇区2008届第一次测试A卷)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求:
t(s) 0.0 0.2 0.4 1.2 1.4
v(m/s) 0.0 1.0 2.0 1.1 0.7
A
B C
(1)斜面的倾角;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数;
(3)t=0.6s时的瞬时速度v。
(1)由前三列数据可知物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为a1==5m/s2, 2分
mg sin =ma1 1分, 可得:=30 1分
(2)由后二列数据可知物体在水平面上匀减速滑行时的加速度大小为a2==2m/s2 2分,mg=ma2 1分,可得:=0.2 1分。
(3)由2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1s,即物体在斜面上下滑的时间为0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上 2分,
其速度为v=v1.2+a2t=2.3 m/s 2分。
启动加速度a1 4 m/s2
制动加速度a2 8 m/s2
直道最大速度v1 40 m/s
弯道最大速度v1 20 m/s
直道长度s 218 m
14.(12分)(徐汇区2008届第一次测试B卷)辩析题:要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道,求摩托车在直道上行驶的最短时间。有关数据见表格。
某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度,然后再减速到20 m/s,
t1==,t2==,t=t1+t2=,
你认为这位同学的解法是否合理,若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
该同学解法不正确 2分。因为摩托车必须在218 m直道上完成变速运动过程,按该同学解:t1==10 s,t2==2.5 s,t=t1+t2=12.5 s,摩托车的位移为s=s1+s2=v1t1+(v1+v2)t2=275 m>218 m 4分。(只要理由正确都可得分)
正确解法如下:摩托车在t1内加速到最大速度vm,再在t2内减速到v2,总位移为218 m,t1= 1分,t2= 1分,s=vmt1+(vm+v2)t2 2分,可解得:vm=36 m/s,
最短时间为t=t1+t2=+=11 s。2分
15.(13分)(徐州市2008届摸底考试)物体A的质量M=1kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为m=0.5kg、长L=1m。某时刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与B之间的动摩擦因数 =0.2,取重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)若F=5N,物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从B上滑落,拉力F大小应满足的条件。
(1)物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,有 mg =maA 得aA= g=2 m/s2 (1分)
木板B作加速运动,有F+ mg=MaB,得:aB=14 m/s2 (1分)
两者速度相同时,有V0-aAt=aBt,得:t=0.25s (1分)
A滑行距离:SA=V0t-aAt2/2=15/16m (1分)
B滑行距离:SB=aBt2/2=7/16m (1分)
最大距离:△s= SA- SB=0.5m (1分)
(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,则:
………③ (1分)
又: ……………④ (1分)
由、③、④式,可得:aB=6(m/s2) (1分)
再代入②式得: F= m2aB— m1g=1N
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N。 (1分)
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落。即有:F=(m+m)a, m1g =m1a
所以:F=3N (2分)
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。
综上:力F应满足的条件是: 1N≤F≤3N (1分)
16.(10分) (无锡市2008届部分高级中学基础测试)物体在斜面顶端由静止匀加速下滑,最初4s内经过的路程为s1,最后4s内经过的路程为s2,且s2-s1=8m,s1:s2=1:2,求(1)物体的加速度(5分);(2)斜面的全长(5分)。
1m/s2 18m
17. (12分) (无锡市2008届部分高级中学基础测试)总质量为24kg的气球,以2m/s的速度竖直匀速上升。当升至离地面300m高处时,从气球上落下一个质量为4kg,体积很小可以看作质点的物体。(1)试求物体脱离气球5s后气球距地面的高度(6分);(2)此时物体离开地面的距离是多少(6分)?(g取10m/s2)。
(1)335m (2)185m
18.(12分) (无锡市2008届部分高级中学基础测试)如图所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推动质量m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速运动,物体到达B点时撤去F,物体经过B点后又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变),最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10 m/s2)
求:⑴恒力F的大小;(4分)
⑵斜面的倾角;(4分)
⑶t=2.1s时的瞬时速度v(4分)。
t(s) 0.0 0.2 0.4 … 2.4 2.6 …
v(m/s) 0.0 0.4 0.8 … 2.0 1.0 …
(1)由题意可得:=2m/s2∴F=ma=2N
(2)由题意可得:a’==5m/s2 而a’=gsinθ ∴θ=30°
(3)设B点速度为vB 研究0.4~2.4这段时间,有
vB=0.8+2t1 vB=2+5t2 t1+ t2=2
得vB=4m/s t1=1.6s 即2秒末物体刚好到B点,则2.1秒物体在斜面上
∴vt=vB+at=4-5×0.1=3.5m/s
19.(15分)(东台市2008届第一次调研)如图a所示,A、B为光滑水平地面上相距d的两挡板,在A、B的之间有一质量为m的质点P.若在P上加上如图b所示随时间t变化的作用力F(取向右为F的正方向),在t=0时质点P位于A、B间的中点处且初速为0.已知质点P能在A、B之间以最大的幅度运动而不与两板相碰,且质点P开始从中点运动到最右边,及以后每次从最左边到最右边或从最右边到最左边的过程中,力F只改变一次.
(1)求质点P从AB的中点从静止开始出发第一次运动到最右点的时间t;
(2)求图b中时刻t2、t3和tn的表达式.
(1)质点运动加速度大小a= (1分)
在t=0时, P自A、B间的中点向右作初速为0的匀加速运动,加速度为g.经过时间t1,P的速度变为v1,此时加速度变为向左, P向右作匀减速运动,再经过,P正好达到B板且速度变为0.故有
v1 = g t1 0= v1 - g (1分)
d = g + v1 - g (1分)
由以上各式得t1== (1分)
得t= t1+ = (1分)
(2)P由B板处向左做匀加速运动,经过时间,P的速度变为v2,方向向左.此时加速度变为向右,P向左作匀减速运动,再经过,P正好达到A板且速度变为0.故有
v2 = g 0 = v2 - g d = g + v2-g (1分)
由以上各式得 == (1分)
则 t2 = t1 ++ =( + 1) (1分)
质点P又由A板向右作匀加速运动,经过时间,速度变为v3,此时加速度变为向左, P向右作匀减速运动,经过,P正好达到B板且速度变为0.故有
v3 =g N0= v3- g d = g + v3- g (1分)
由上得 == (1分)
t3 =t2 ++=( + 3) (1分)
根据上面分析,除第一次P从中点运动到最右点外,以后每次从从最左边到最右边或从最右边到最左边的运动,都是先做匀加速运动,再做匀减速运动,且每次匀加速运动和匀减速运动的时间相等,即
====……= (1分)
则tn=t+(2n-3) (n≥2) (1分)
得tn =( + 2n-3) (n≥2) (2分)
)解:①设物体与车相对静止时的速度为v,物体运动的加速度为a,在车上滑动的时间是t,则
Mv0=(M+m)v (1分)
(1分)
代入数据解得 v=3.0m/s (1分)
t=1.2s (1分)
②设物体相对于车滑动的距离为s
由能量守恒得 μmgs=Mv02-(M+m)v2 (1分)
代入数据得 s=2.4m
20.(12分) (唐山市2008届摸底考试)一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L0=2km时,以60m/s的速度发射一枚鱼雷,经过tl=50s艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度分别为多大
,
三、牛顿运动定律
1.(北京师大附中2008届第一次月考)一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是:
A.车速越大,它的惯性越大 B.质量越大,惯性就越大
C.质量越大,滑行距离越短 D.滑行距离越长,说明惯性越大
2.(北京师大附中2008届第一次月考)游乐园中,游客乘坐某些游乐设施可以体会超重或失重的感觉。下图是“过山车”轨道的一部分,游客乘车经过何处可以感受到超重感觉:
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
3.(北京师大附中2008届第一次月考)如图所示,原来正在沿竖直方向做匀速运动的升降机内,一个有一定质量的物体A被一根伸长的弹簧拉住而静止在升降机地板上。某时刻发现物体A突然被弹簧拉向右方。关于该时刻升降机的运动情况,下列判断正确的是:
A.一定是开始加速上升 B.一定是开始减速上升
C.可能是开始加速下降 D.可能是开始减速下降
4、(启东市2008届高三第一次调研)某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.(表内时间不表示先后顺序)
时 间 t0 t1 t2 t3
体重秤示数/kg 45.0 50.0 40.0 45.0
若已知t0时刻电梯静止,则下列说法错误的是 A
A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化;
B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反;
C.t1和t2时刻电梯的加速度大小相等,运动方向不一定相反;
D.t3时刻电梯可能向上运动
5.(湖北省百所重点中学2008 届联考)以初速度竖直向上抛出一个小球,小球所受的空气阻力与速度大小成正比。将小球从抛出点上升至最高点的过程与小球从最高点落回至抛出点的过程作对比,以下叙述正确的是D
A.小球上升过程的加速度较大,故运动时间更长
B.小球下落过程的加速度较小,故运动时间更短
C.小球上升过程中的某时刻的合外力可能比下落过程中的某时刻的合外力小
D.小球抛出时的速度一定比落回抛出点时的速度大
6.(湖北省百所重点中学2008 届联考)如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用一力F’水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a’向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T’.则B
A.
B.
C.
D.
7. (海门市2008届第一次诊断性考试)如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块AB,水平推力F作用在A上,用FAB代表A、B间的相互作用力,下列说法可能正确的是 BCD
A.若地面是完全光滑的,则FAB=F
B.若地面是完全光滑的,则FAB=F /2
C.若地面是有摩擦的,且AB未被推动,可能FAB=F/3
D.若地面是有摩擦的,且AB被推动,则FAB=F/2
8.(宿迁市2008届第一次调研)下列关于超重和失重现象的描述中正确的是( )D
A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态;
B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时,列车上的乘客处于超重状态;
C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态;
D.“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇航员处于完全失重状态。
9.(宿迁市2008届第一次调研)如图所示 ,木块A与B用一弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静止于地面,它们的质量之比为1:2:3,设所有接触面是光滑的,当沿水平方向迅速抽出C的瞬间, A和B的加速度分别为( )C
A.0,0 ; B.0,g ;
C.0,3g /2 ; D.g ,3g /2 ;
10.(如皋市2008届高三一轮复习)如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧开始到将弹簧
压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是 BC
A.小球的速度一直减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球加速度的最大值,一定大于重力加速度
D.小球的机械能守恒
11. (山东省潍坊市2008届教学质量检测)汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知 ( )BC
A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力大小相等
C.汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力
D.汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力大小相等
12. (山东省潍坊市2008届教学质量检测)放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数B
A. B.
C. D.
13.(成都市2008届高中毕业班摸底测试)下列情况中,人处于超重状态的是( )D
A.减速上升的观光电梯中的游客
B.平直轨道上高速行驶的列车中的乘客
C.到达最高点的跳高运动员
D.到达最低点的荡“秋千”的小孩
14、(徐汇区2008届第一次测试A卷)设想能创造一理想的没有摩擦力的环境,用一个人的力量去推一万吨巨轮,则从理论上可以说( )BD
A.巨轮惯性太大,所以完全无法拖动
B.一旦施力于巨轮,巨轮立即产生一个加速度
C.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过很长一段时间后才会产生一个明显的加速度
D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过很长一段时间后才会产生一个明显的速度
15、(徐汇区2008届第一次测试A卷)质量为0.3kg的物体在水平面上运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v—t图像,则下列说法中正确的是( )BCD
A.水平拉力可能等于0.3N
B.水平拉力一定等于0.1N
C.物体的摩擦力可能等于0.1N
D.物体的摩擦力可能等于0.2N
16.(徐汇区2008届第一次测试B卷)如图所示,在粗糙的水平桌面上,有一个物体在水平力F作用下向右作匀加速直线运动。现在使力F逐渐减小直至为零,但方向不变,则该物体在向右运动的过程中,加速度 a和速度 v的大小变化为 ( )BD
A.a先增大再减小
B.a先减小再增大
C.v先减小再增大
D.v先增大再减小
17.(徐汇区2008届第一次测试B卷)在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1 s内物体保持静止状态。若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体( )B
A.在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大,
B.在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大,
C.在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大,
D.在第5 s末速度为零,运动方向与F1方向相同。
18.(西安市六校2008届第三次月考)如图,质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连,静置于水平地面上,此时弹簧压缩了。如果再给A一个竖直向下的力,使弹簧再压缩,形变始终在弹性限度内,稳定后,突然撤去竖直向下的力,下列说法中正确的是( )AB
A.B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;
B.A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的速度最大;
C.B物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大;
D.A物体受到的弹簧的弹力大小等于mg时,A物体的加速度最大。
19.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)如果正在作自由落体运动的物体的重力忽然消失,那么它的运动状态应该是( )C
A.悬浮在空中不动 B.运动速度逐渐减小
C.作竖直向下的匀速直线运动 D.以上三种情况都有可能
20.(无锡市2008届部分高级中学基础测试)静止在水平面上的小车,必须施加推力,才能沿平面匀速运动,推力撤去后小车很快停止运动,这说明( ) BC
A.力是维持物体做匀速直线运动的原因
B.推力的作用是克服阻力的影响
C.力是改变运动状态的原因
D.平衡力是维持物体做匀速直线运动的原因
21.(重庆市2008届直属重点中学第2次联考)下述力、加速度、速度三者的关系中,正确的是 ( ) ACD
A.合外力发生改变的一瞬间,物体的加速度立即发生改变.
B.合外力一旦变小,物体的速度一定也立即变小.
C.合外力逐渐变小,物体的速度可能变小,也可能变大.
D.多个力作用在物体上,只改变其中一个力,则物体的加速度一定改变.
22.(东台市2008届第一次调研)历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为A=(vt-v0)/s,其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速和末速.A>0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动.而现在物理学中加速度的定义式为a=(vt-v0)/t,下列说法正确的是 BC
(A)若A不变,则a也不变
(B)若A>0且保持不变,则a逐渐变大
(C)若A不变,则物体在中间位置处的速度为(vt+v0)/2
(D)若A不变,则物体在中间位置处的速度为
1.(14分)(启东市2008届高三第一次调研)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角θ=37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力.(取g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)
解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力的作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块的质量为M,根据牛顿第二定律可得
(4分)
代入数据得 (3分)
选小球为研究对象,设MN面对小球的作用力为N,
根据牛顿第二定律有 (4分)
代入数据得 (2分)
根据牛顿第三定律,小球对MN面的压力大小为6.0N,方向沿斜面 (1分)
2.(15分)(启东市2008届高三第一次调研)质量为M=10kg的B板上表面上方,存在一定厚度的相互作用区域,如图中划虚线的部分,当质量为m=1kg的物块P进入相互作用区时,B板便有竖直向上的恒力f= kmg(k=51)作用于物块P,使其刚好不与B板的上表面接触;在水平方向,物块P与B板间没有相互作用力. 已知物块P开始自由下落的时刻,B板向右运动的速度为VBo=10m/s. 物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0=2.0s. 设B板足够长,B板与水平面间的动摩擦因数μ=0.02,为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区,问:(1)物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间 t
(2)物块B在上述时间t内速度的改变量
(3)当B板刚好停止运动时,物块P已经回到过初始位置几次?(g=10m/s2)
解:(1)物块P刚到达相互作用区时的速度
VO=gto (1)(1分)
物块P进入相互作用后的加速度
a1= (kmg-mg)/m=(k-1)g (2)(1分)
解(1)(2)得物块P在相互作用区内的运动时间
t1=v0/a1=0.04s (3)(1分)
物块P从起始位置下落到刚好与B不接触时的运动时间
t=t0+t1=2.04s (4)(2分)
(2)板B在物块P未进入作用区时的加速度
aB1=μg (5)(1分)
速度的改变量Δvb1 = aB1t0 =0.4m/s (6)(1分)
当物块P进入作用区后的加速度
aB2 =μ(Mg+kmg)/M (7)(1分)
由(3)(7)得速度的改变量
Δvb2 = aB2t1=0.0488m/s (8) (1分)
所以:板B在物块P从起始位置下落到刚好与B不接触时
由(6)(8)得:速度的改变量
Δv=Δv b1+Δv b2 =0.4488m/s (9) (2分)
(3)当物块P的速度减到零后,又开始以加速度a向上做加速运动,经历时间t1,跑出相互作用区,在这段时间内,B板减少的速度仍是Δvb2;物块P离开相互作用区后,做加速度为g的减速运动,经历时间t0,回到初始位置,在这段时间内,B板减少的速度为Δvb1,以后物块又从起始位置自由落下,重复以前的运动,B板的速度再次不断减少.总结以上分析可知:每当物块P完成一次从起始位置自由下落,进入相互作用区后又离开相互作用区,最后回到起始位置的过程中,B板速度减少的总量为
Δv=2Δv b1+2Δv b2 =0.8978m/s (10) 2分
设在物块P第n次回到起始位置,
n=vBo/Δv=10/0.8978=11.11≈11次 (11) (2分)
3.( 10 分)(镇江市2008届期初教学情况调查)固定光滑细杆与水平地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向向上的推力 F 作用下向上运动. 0 一 2s内推力的大小为 5 .0N , 2 一 4s 内推力的大小变为 5.5N ,小环运动的速度,随时间变化规律如图所示,取重力加速度 g = 10 m/s 2 .求:
( l )小环在加速运动时的加速度 a 的大小; ( 2 )小环的质量 m ; ( 3 )细杆与水平地面之间的夹角 α .
①a=0.5m/s2 ②m=1kg ③α=300
4.(9分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物体A、B,它们的质量分别为mA、mB,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开C时,求
(1)物块A的加速度大小;
(2)从开始到此时物块A的位移大小。
(已知重力加速度为g)
解答:(1)当B刚离开C时,设弹簧的伸长量为x2,以B为研究对象,根据力的平衡 …………2分
以A为研究对象,设A的加速度为a,
根据牛顿第二定律 …………2分
联立解得 …………1分
(2)设未施力F时弹簧的压缩量为x1,以A为研究对象,
根据力的平衡 …………2分
由题意知,物块A的位移 …………1分
联立解得 …………1分
5.(9分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)消防队员在某高楼进行训练,他要从距地面高h=34.5m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子滑下,在下滑过程中,他先匀加速下滑,此时手脚对悬绳的压力Nl=640N,紧接着再匀减速下滑,此时手脚对悬绳的压力N2=2080N,滑至地面时速度为安全速度v=3m/s。已知消防队员的质量为m=80kg,手脚和悬绳间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,求他沿绳滑至地面所用的总时间t。
解答:设消防队员匀加速下滑的加速度大小为a1,
根据牛顿第二定律 …………1分
根据匀加速运动规律 …………1分
…………1分
设消防队员匀减速下滑的加速度大小为a2,
根据牛顿第二定律 …………1分
根据匀减速运动规律 …………1分
…………1分
由题意知 …………1分
…………1分
联立以上各式并代入数据解得 t=5s …………1分
6.(15分)(宿迁市2008届第一次调研)用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推,推到斜面中点时,撤去F,物体正好运动到斜面顶端并开始返回。在此情况下,物体从底端到顶端所需时间为t,从顶端滑到底端所需时间也为t。若物体回到底端时速度为10m/s,试问:(1)推力F与物体所受斜面摩擦力Ff之比为多少?(2)斜面顶端和底端的高度差h为多少?
解 析:设物体的质量为m,在F作用下的加速度大小为a1 ,到达中点速度为v ,撤去F后上滑的加速度大小为a2 ,下滑的加速度大小为a3 ,斜面的倾角为θ,斜面的长度为s, 根据牛顿第二定律,有上滑过程:
下滑过程:
由运动学公式:
又
联立上述各式,解得 h=7.5m
7.(12分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图甲所示,传送带与水平方向间的夹角为37°,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运动。一质量m=4kg的物体无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速运动,随后物体又以与传送带相等的速度率做匀速直线运动。设物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,AB间的距离x=2m,g取10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求物体做匀加速运动时的加速度大小。
(2)请在图乙中画出物体由A运动至B这段时间内的v – t 图象。(不要求写出解答过程)
解:(1)物体做匀加速运动过程中,由牛顿第二定律
①
得 ②
(2)
本题共12分,其中(1)6分,(2)6分。
8.(16分)(湖北省八校2008届第二次联考)已知一足够长斜面倾角为,一质量M=10kg物体,在斜面底部受到一个沿斜面向上的F=100N的力作用由静止开始运动,物体在2秒内位移为4m,2秒末撤销力F,(sin37°=0.6, cos37°=0.8, g=10m/s2)求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)从撤销力F开始2秒末物体的速度v.
解:(1)设力F作用时物体的加速度为a1, t1=2s,
则由s= 得: (2分)
有力F作用时,由牛顿第二定律得: (2分)
代入数据可求得:=0.25 (2分)
(2)设撤销力F的瞬间物体的速度为v1,则v1=a1t1=4m/s (2分)
设撤销力F以后,物体沿斜面减速上滑的加速度为a2,依牛顿第二定律有:
得:a2=8 (2分)
设从撤销力F至达最高点历时t2,由v=at得: =0.5s, (2分)
设物体达最高点后沿斜面加速下滑的加速度为a3,
则由得a3=4, (2分)
加速下滑时间 t3=t-t2=1.5s (1分)
故撤销力F后2s末物体的速度为v=a3t3=6m/s,方向沿斜面向下 (1分)
9.(12分)(徐汇区2008届第一次测试A卷)质量为10 kg的物体在F=200 N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定,与水平地面的夹角为=37,力F作用2 s后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25 s,速度减为零。求:物体与斜面间的动摩擦因数及物体在斜面上滑的最大位移s(已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10 m/s2)。
解析:力撤去前a1= 3分,
力撤去后a2= 2分, a1t1=a2t2 2分,
可解得=0.25 1分,a1=5 m/s2 1分,a2=8 m/s2 1分,
s=a1t12+a2t22=16.25 m 2分。
10.(14分)(徐汇区2008届第一次测试A卷)一圆环A套在一均匀圆木棒B上,A的高度相对B的长度来说可以忽略不计。A和B的质量都等于m,A和B之间的滑动摩擦力为f(f < mg)。开始时B竖直放置,下端离地面高度为h,A在B的顶端,如图所示。让它们由静止开始自由下落,当木棒与地面相碰后,木棒以竖直向上的速度反向运动,并且碰撞前后的速度大小相等。设碰撞时间很短,不考虑空气阻力,问:在B再次着地前,要使A不脱离B,B至少应该多长?
(14分)释放后A和B相对静止一起做自由落体运动,
B着地前瞬间的速度为 2分
B与地面碰撞后,A继续向下做匀加速运动,B竖直向上做匀减速运动。
它们加速度的大小分别为: 2分 和 2分
B与地面碰撞后向上运动到再次落回地面所需时间为 2分
在此时间内A的位移 2分
要在B再次着地前A不脱离B,木棒长度L必须满足条件 L ≥ x 2分
联立以上各式,解得 L≥ 2分
11.(14分)(徐汇区2008届第一次测试B卷)如图所示,水平地面上放置一个质量为m的物体,在与水平方向成θ角的斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动,物体与地面间的动摩擦因数为μ。求:
(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动,拉力F的大小范围;
(2)若物体受到拉力F的作用后,从静止开始向右做匀加速直线运动,2 s后撤去拉力,已知F=100 N、m=10 kg、μ=0.5、θ=37°,撤去拉力后物体滑行的时间t;
(3)已知m=10 kg、μ=0.5,若物体以恒定加速度a=5 m/s2向右做匀加速直线运动,,维持这一加速度的拉力F的最小值。
(1)要使物体运动时不离开水平面,应有Fsinθ≤mg(1分), 要物体能向右运动,应有Fcosθ≥(mg-Fsinθ)(1分),所以≤F≤(2分);
(2)Fcosθ-(mg-Fsinθ)=ma1(1分),a1=6 m/s2(1分),
mg=ma2(1分),a2=5 m/s2(1分), v=a1t1=a2t2(1分),所以t2=2.4s(1分);
(3)Fcosθ-(mg-Fsinθ)=ma(1分),
F=F= EQ \F(μmg+ma, sin(θ+))(1分),其中=sin-1 EQ \F(1, ),
当sin(θ+)=1时F有最小值(1分),Fmin= EQ \F(μmg+ma, )=40N≈89.4N (1分)
12.(12分) (唐山市2008届摸底考试)如图所示,光滑水平面上有一质量为M的长木板,木板的右端放一质量为m的物块,物块和木板之间的动摩擦因数为μ,开始时两者均静止。现突然给木板一个向右的瞬时冲量I,使木板获得一个向右的初速度,结果物块最后恰好停在了木板的最左端。求:
(1)术板的最终速度;
(2)木板的长度L为多大
,
四、力学实验部分
1.(10分)(启东市2008届高三第一次调研)在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.
⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在右图上),并指出哪个轴相当于v轴?答: ;
⑵从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答: ;
⑶若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为 m/s2.
⑴v-t图线如图所示 (2分)
y轴相当于v轴 (2分)
⑵ b (3分) ⑶ 2.0 (3分)
2.(10分)(启东市2008届高三第一次调研)如图所示,质量不同的两个物体A和B,用跨过定滑轮的细绳相连.开始时B放在水平桌面上,A离地面有一定的高度,从静止开始释放让它们运动,在运动过程中B始终碰不到滑轮,A着地后不反弹.不计滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量,用此装置可测出B物体与水平桌面间的动摩擦因数μ.
⑴在本实验中需要用到的测量工具是 ;
需要测量的物理量是 ;
(写出物理量的名称并用字母表示)
⑵动摩擦因数μ的表达式为μ= .
(1)天平,刻度尺; (4分)
A距地面的高度h,B在桌面上滑行的总距离s,A、B的质量mA、mB (3分)
(2) (3分)
3、(江苏省南京市2008 届高三质量检测)下列三个力学实验中体现出的共同的物理思想方法是( )B
A.极限法 B.放大法 C.控制变量法 D.等效替代法
4.(10分)(江苏省南京市2008届高三质量检测)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2。(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的,数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/m·s—2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 。
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验
数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示。
该图线不通过原点,其主要原因是 。
(1)a=3.2m/s2(3分)
(2)如图所示,
(作图3分,结论2分)
(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分(2分)
5 ( 10 分)(镇江市2008届期初教学情况调查)某同学在“探究当外力一定时,加速度和质量的关系”的实验时.得到下表中的实验数据, ( l )这位同学决定使用 a 一 1 / m 图象来处理这些数据,而不用a一 m 图象来处理这些数据的原因是 ▲ a~m图象是曲线,作图误差较大,
▲a~1/m是直线,且过原点,作图误差小。
( 2 )请作出 a 一 1 / m 图象,根据作出的图象,可以得到的结论是
▲ 过原点的一条直线,
▲
6.(6分)(镇江市2008届期初教学情况调查)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有 A 、 B 两个小球. A 球的质量为0.3kg ,以速度 8 m/ s 跟质量为0.1kg 、静止在桌面上的 B 球发生碰撞,并测得碰撞后 B 球的速度为 9 m/s , A 球的速度变为 5m / s ,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想
[猜想 1] 碰撞后 B 球获得了速度, A 球把速度传递给了 B 球.
[猜想 2] 碰撞后 B 球获得了动能, A 球把减少的动能全部传递给了 B 球.你认为以上的猜想成立吗?若不成立,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中, B 球所增加的这个物理量与 A 球所减少的这个物理量相等?
①△VA≠△VB ; △EkA≠△EkB ; △pA=△pB ;
7.(7分)(湖北省百所重点中学2008 届联考)利用实脸室的斜面小槽等器材装配图甲所示的装置.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都便钢球在斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定得,设法用铅笔描出小球经过的位置,通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.
(l)某同学在安装实脸装置和进行其余的操作时都准确无误,他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示.他的错误之处是_________________________
_________________________________。
(2)该同学根据自己所建立的坐标系,在描出的平抛运动轨迹图上任取一点(x,y),运用公式求小球的初速度,这样测得的平抛初速度值与真实值相比________。(填‘偏大”、“偏小”或“相等”)
(1)直角坐标系的原点应建在正飞离斜槽槽口的小球的球心的水平投形点处.邯在槽口正上方r ( r为小球半径)处.而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处(4分〕
(2) 偏大(3分)
8. (安徽省皖南八校2008届第一次联考)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油醋酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中有纯油酸0.6ml,用注射器测得1ml上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方向方格的边长为1cm,试求:
①油酸膜的面积是 cm3
②实验测出油酸分子的直径是 m(保留两位有效数字)
①115—120都对(2分) ②6.3×10—10—6.5×10—10都对(2分)
9.(6分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)在探究牛顿第二定律实验中,得到以下数据:物体质量不变时,加速度a与物体所受合力F的对应数据如表1;物体所受合力不变时,加速度a和物体质量的倒数1/M的对应数据如表2。
表1 表2
a(m·s—2) 1.0 2.0 4.0 6.0 8.1
F(N) 0.5 1.0 2.0 3.0 4.0
(1)分别画出a ~F图象和a~1/M图象。
(2)由a ~F图象得到的结论是 ;
由a ~1/M图象得到的结论是
(1)如图所示(2分,正确作出其中一个图象给1分)
(2)物体的加速度与物体所受的合力成正比(2分)
物体的加速度与物体的质量成反比(2分)
10.(6分)(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为_____ _m/s,小车运动的加速大小为_____ ___m/s2,AB的距离应为_ ______cm。(保留三位有效数字)
0.986,2.58,5.99
11.(9分) (南通市2008届基础调研测)某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.
若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有 .
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时首先要做的步骤是 .
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 (用题中的字母表示实验中测量得到的物理量).
(1)天平,刻度尺(2分)
(2)沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量(2分),平衡摩擦力(2分)
(3)(3分)
12.(9分) (南通市2008届基础调研测)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸5mL.用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为1cm.则:
①油膜的面积约为多少?(保留两位有效数字)
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少?
③根据上述数据,估算出油酸分子的直径.(保留一位有效数字)
①84cm2(82 cm2 ~85 cm2都给分) (2分)
② (2分)
③ (2分)
13.(海门市2008届第一次诊断性考试)2004年7月25日,中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星.右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片.
(1)已知火箭的长度为40 m,用刻度尺测量照片上的长度,结果如图所示.则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m/s.
(2)为探究物体做直线运动过程中s随t变化的规律,某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据:
根据表格数据,请你在下图所示的坐标系中,用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线.并根据图线分析得出物体从AB的过程中s随t变化的定量关系式:________________________.
(1)42m/s (2)图略(4分),
11.(海门市2008届第一次诊断性考试)(1)将打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图所示是打出的纸带的一段.当电源频率为50 Hz时,每隔0.1 s取一个计数点,它们是图中a、b、c、d、e、f等点,这段时间内加速度的平均值是____________(取两位有效数字).若电源频率高于50Hz,但计算仍按50Hz计算,其加速度数值将____________ (填“偏大”、‘‘偏小’’或“相同”).
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,除需要测出小车的质量m外,还需要测量的物理量是_____________________________________________,用测得的量及加速度a表示的阻力的计算式为f=__________________________.
(1)0.8m/s2 (0.8~0.82范围均正确) 偏小
(2) 斜面的高h与斜面的长L(或斜面的倾角θ)
12.(7分)(宿迁市2008届第一次调研)某校学习兴趣小组在研究“探索小车速度随时间变化的规律”的实验,图是某次实验得出的纸带,所用电源的频率为50HZ,舍去前面比较密集的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以1、2、3……。各计数点与0计数点之间的距离依次为d1=3cm,d2=7.5cm,d3=13.5cm,则(1)物体做 的运动,理由是 ;(2)物体通过1计数点的速度v1= m/s;(3)物体运动的加速度为a = m/s2.
(1)匀加速直线(1分) Δs=常数(2分) (2)0.375m/s(2分)
(3)1.5m/s2 (2分)
13.(6分)(宿迁市2008届第一次调研)当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径r和质量m有关。下表是某次研究的实验数据:
小球编号 A B C D E
小球的半径(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2 2.5
小球的质量(×10-6kg) 2 5 45 40 100
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20 32
(1)根据表中的数据,求出B球和C球在达到收尾速度时所受阻力之比为
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受的阻力f与球的速度v及球的半径r的关系,写出其表达式为: ,其比例系数k= 。
(1)1:9 (2分) (2)f=kvr2 (2分) k=50Ns/m3 (2分)
14.(10分)(宿迁市2008届第一次调研)气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB。
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平。
c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1。
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是_____________________。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是____________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是___________。
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式。
(1)B的右端至D板的距离L2 (2分)
(2) (2分) 测量、时间、距离等存在误差,由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差。(学生只要答对其中两点即可)(2分)
(3)能(2分) (2分)
15.(5分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图甲所示,
一打点计时器固定在斜面上某处,一小车,拖着穿过打点计器的
纸带从斜面上匀加速滑下。图乙是打出的一条清晰的纸带的一段,纸带上两相邻计
数点的时间间隔为0.10s。利用图乙给出的数据可得小车的加速度
a = m/s2(结果保留两位有效数字)。
0.64(5分)
16.(6分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为f(Hz),查得当地的重力加速度g(m/s2),测得所用的重物的质量为m(kg),实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点与O点的距离分别为s1(m)、s2(m)、s3(m)、s4(m)。根据以上数据可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于 J;动能的增加量等于 J,若等式 成立,则验证了机械能守恒定律。
(1)mgs3 (共6分,每空2分)
17.(7分)(山东省潍坊市2008届教学质量检测)如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,
轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转
动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球。
现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
(1)还需要的器材是 、 。
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化对 的测量,进而转化为对 和 的直接测量。
(1)天平 刻度尺
(2)重力势能 质量 高度(共7分,前3空每空1分,最后两空每空2分)
18.(成都市2008届高中毕业班摸底测试)
右图所示的游标卡