2015-2016学年海南省海口市高一(上)期末物理试卷
一、本题包括10小题:每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的锝2分,有选错或不答的得0分.
1.下面说法正确的是( )
A.力是改变物体惯性的原因
B.静止的火车启动时速度变化是缓慢的,这是因为物体静止时惯性大
C.乒乓球能快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小
D.宇宙飞船内的物体不存在惯性
2.下列关于加速度的说法,其中正确的是( )
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.速度为零,加速度一定为零
3.用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( )
A.一定小于手对砖的支持力 B.一定等于手对砖的支持力
C.一定大于手对砖的支持力 D.一定大于砖的重力
4.如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑.下列说法正确的是( )
A.A与B线速度大小相等 B.B与C线速度大小相等
C.C与A角速度大小相等 D.A与B角速度大小相等
5.一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中,该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
6.关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个指向圆心的力就是向心力
B.向心力不能改变做圆周运动物体的速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是物体所受的合外力
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D.做匀速圆周运动的物体,其向心力是一个不变的力
7.如图所示,为一物体做匀变速直线运动的速度图象,根据图线做出以下几个判定,正确的是( )
A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
C.运动过程中,物体的加速度保持不变
D.4s末物体回到出发点
8.如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( )
A.Fcosθ B.μmg C.μF D.μ(mg+Fsinθ)
9.地球半径为R,距地心高为h处有一颗同步卫星;另一星球半径为3R,距该星球球心高度为3h处也有一颗同步卫星,它的周期为72h,则该星球的平均密度与地球的平均密度之比为( )
A.1:9 B.1:3 C.9:l D.3:1
10.如图所示轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在竖直杆的M点上,现用水平力F1拉住轻绳上的一点O,使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,在这一过程中,水平力F1和绳OM的拉力F2的变化是( )
A.F1、F2均逐渐减小 B.F1、F2均逐渐增大
C.F1逐渐增大,F2保持不变 D.Fl逐渐减小,F2逐渐增大
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二、本题包括5小题;每小题4分.共20分.
11.如图所示,甲图中用一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上,手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右来回运动,B为小球向右到达的最远位置,小球向右经过中间位置O时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示,若测得,,则1.0s内小球发生的位移大小是 ,方向 ,经过的路程是 .
12.一只汽艇在静水中的航行速度为5m/s,如果这只汽艇在宽为500m、水速为3m/s的河中作渡船,则渡河所用的最短时间为 s,在渡河的过程中,汽艇走过的路线是 (选填“直线”或“曲线”).
13.如图所示,长度为L=0.50m的轻质细杆OA,A端固定一质量为m=3.0kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,则此时细杆OA对小球的作用力大小为 N,方向 .(g取10m/s2)
14.一木箱在水平面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度变化如图中甲、乙所示,则木箱的质量为 kg,木箱与地面间的动摩擦因数为 .(g取10m/s2)
15.质量不计的弹簧下端固定一小球,手持弹簧上端使小球随手在竖直方向以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2,若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x1′、x2′,则(x1+x2) (x1′+x2′).(选填“大于”、“小于”或“等于”)
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三、本题包括3小题.16题4分,17题6分,18题4分,共14分.
16.两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码(图a).小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线(图b),控制两辆小车同时开始运动和结束运动.
由于两个小车初速度都是零,运功时间又相同,s=at2/2,即s∝a,只要测出两小车位移s之比就等于它们的加速度a之比.
实验结果是:当小车质量相同时, ;
当拉力F相等时, .
实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G=mg的大小作为小车所受拉力F的大小,这样做会引起实验误差.为了减小这个误差,G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是: .
17.在研究匀变速直线运动的实验中,图为一记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1s,则:
(1)各点瞬时速度vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s,vE= m/s.
(2)从打点计时器打A点开始计时,在图2中作出小车的v﹣t图线,并根据图线求出a= .
18.如图所示是小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中每小格边长为1.09cm,闪光的快慢为每秒30次.根据此图可汁算小球平抛的水平初速度为 ,当地的重力加速度为 .
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四、本题包括3小题:共26分.解答时应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.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
19.据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器(LRO)”.已知LRO绕月飞行的周期为T,月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,试求LRO距月球表面的高度h?
20.如图所示,平台AB距地面CD的高度h=0.8m,有一滑块从A点以初速度v0释放沿平台滑动,并从平台的边缘B点水平飞出,最后落在地面的D点.已知滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25,AB=2.2m,落地点到平台的水平距离为2m(不计空气阻力,g=l0m/s2)求:
(1)滑块的初速度v0;
(2)滑块从A到D所用的时间.
21.(11分)(2015•肥城市校级模拟)质量为 10kg的物体在F=200N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,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S. (已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
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2015-2016学年海南省海口市高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、本题包括10小题:每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的锝2分,有选错或不答的得0分.
1.下面说法正确的是( )
A.力是改变物体惯性的原因
B.静止的火车启动时速度变化是缓慢的,这是因为物体静止时惯性大
C.乒乓球能快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小
D.宇宙飞船内的物体不存在惯性
【考点】惯性.
【分析】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.
【解答】解:A、力是改变物体运动状态的原因,力不能改变惯性,故A错误;
B、惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大,与速度无关,故B错误;
C、乒乓球的质量较小,所以惯性较小,故C正确;
D、惯性是物体的固有属性,与所处的位置无关,故D错误.
故选C
【点评】惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.
2.下列关于加速度的说法,其中正确的是( )
A.速度变化越大,加速度一定越大
B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大
C.速度变化越快,加速度一定越大
D.速度为零,加速度一定为零
【考点】加速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】根据加速度的定义式a=,加速度等于速度的变化率.物体的速度变化量大,加速度不一定大.加速度与速度无关.
【解答】解:A、物体的速度变化量大,加速度不一定大.只有当变化所用时间相同时,加速度才大.故A错误.
B、速度变化所用时间越短,但是如果速度变化量很小,那么加速度不一定越大,故B错误
C、速度变化越快,加速度一定越大,故C正确
D、速度为零,加速度不一定为零,例如竖直上抛运动到最高点,故D错误
故选C.
【点评】本题考查对加速度的物理意义理解能力,可以从数学角度加深理解加速度的定义式a=.
3.用手托着一块砖,开始静止不动,当手突然向上加速运动时,砖对手的压力( )
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A.一定小于手对砖的支持力 B.一定等于手对砖的支持力
C.一定大于手对砖的支持力 D.一定大于砖的重力
【考点】超重和失重;牛顿第二定律.
【分析】失重状态:当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度,合力也向下;
超重状态:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上.
【解答】解:当手突然向上加速运动时,砖块也向上加速,此时有向上的加速度,合力向上,处于超重状态,所以手对砖的支持力要大于砖的重力,同时砖对手的压力和手对砖的支持力是作用力与反作用力,大小相等,所以BD正确,AC错误.
故选BD.
【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.
4.如图,A、B两点分别位于大、小轮的边缘上,C点位于大轮半径的中点,大轮的半径是小轮的2倍,它们之间靠摩擦传动,接触面不打滑.下列说法正确的是( )
A.A与B线速度大小相等 B.B与C线速度大小相等
C.C与A角速度大小相等 D.A与B角速度大小相等
【考点】线速度、角速度和周期、转速.
【专题】匀速圆周运动专题.
【分析】靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,知A、B两点具有相同的线速度,A、C共轴转动,则角速度相等.根据v=rω,a=rω2,可得出角速度和加速度的关系.
【解答】解:A、靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,知A、B两点具有相同的线速度.故A正确.
B、A、B具有相同的线速度大小,又因为A、C具有相同的角速度,根据v=rω,可知B点的线速度大于C点的线速度.故B错误,C正确.
D、已知A、B两点具有相同的线速度大小,即vA=vB,根据v=rω,知小轮转动的角速度是大轮的两倍,故D错误.
故选AC.
【点评】解决本题的关键掌握靠摩擦传动轮子边缘上的点,具有相同的线速度,共轴转动的点,具有相同的角速度.
5.一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向,当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中,该质点( )
A.速度先增大后减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直在增大,直到加速度等于零为止
C.位移先增大,后减小,直到加速度等于零为止
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D.位移一直在增大,直到加速度等于零为止
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】知道加速度是描述速度变化快慢的物理量,判断物体速度增加还是减小是看物体的速度方向与加速度方向关系.判读位移大小的变化是看初位置与某位置的距离.
【解答】解:A、由题意知:加速度的方向始终与速度方向相同,加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到0的过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大.故A错误.
B、根据A选项分析,故B正确.
C、由于质点做方向不变的直线运动,所以位移位移逐渐增大.故C错误.
D、由于质点做方向不变的直线运动,所以位移位移逐渐增大,加速度等于零时做匀速运动,位移仍然增大,故D错误.
故选B.
【点评】要清楚物理量的物理意义,要掌握某一个量的变化是通过哪些因素来确定的.
6.关于向心力的说法中正确的是( )
A.物体由于做圆周运动而产生一个指向圆心的力就是向心力
B.向心力不能改变做圆周运动物体的速度的大小
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力就是物体所受的合外力
D.做匀速圆周运动的物体,其向心力是一个不变的力
【考点】向心力.
【专题】匀速圆周运动专题.
【分析】物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是物体产生的.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小.做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的.向心力的方向时刻改变,向心力也改变.
【解答】解:A、物体做圆周运动就需要有向心力,向心力是由外界提供的,不是物体本身产生的.故A错误.
B、向心力总是与速度方向垂直,不做功,不能改变速度的大小,只改变速度的方向.故B正确.
C、做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的.故C正确.
D、向心力始终指向圆心,方向时刻在改变,则向心力是变化的.故D错误.
故选BC
【点评】本题考查对向心力的理解能力.向心力不是什么特殊的力,其作用产生向心加速度,改变速度的方向,不改变速度的大小.
7.如图所示,为一物体做匀变速直线运动的速度图象,根据图线做出以下几个判定,正确的是( )
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A.物体始终沿正方向运动
B.物体先沿负方向运动,在t=2s后开始沿正方向运动
C.运动过程中,物体的加速度保持不变
D.4s末物体回到出发点
【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】速度图象中速度的正负表示速度的方向,速度图象的斜率表示加速度,t=2s前与t=2s后相比,直线的斜率相同,加速度相同.在t=4s时,物体离出发点的位移最小,为零.
【解答】解:A、B物体在前2s内沿负方向运动,后2s内沿正方向运动,速度方向相反.故A错误.B正确.
C、在整个运动过程中,直线的斜率相同,则物体的加速度相同.故C正确.
D、根据速度图象的“面积”等于位移可知,在t=4s时,物体离出发点的位移为零,说明物体回到出发点.故D正确.
故选BCD
【点评】本题考查根据速度图象分析物体运动情况的能力,抓住斜率、面积等等数学意义来理解其物理意义.
8.如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为( )
A.Fcosθ B.μmg C.μF D.μ(mg+Fsinθ)
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】对物体进行受力分析后,利用正交分解法,根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解即可.
【解答】解:A、对物体受力分析如图,由于匀速运动所以物体所受的合力为零,在水平方向有摩擦力f=Fcosθ,所以A正确;
B、C、D、再由f=μFN,FN=mg+Fsinθ可知,摩擦力f=μ(mg+Fsinθ),所以D正确,BC错误.
故选AD.
【点评】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析和物理过程分析,然后根据相应规律列方程求解.
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9.地球半径为R,距地心高为h处有一颗同步卫星;另一星球半径为3R,距该星球球心高度为3h处也有一颗同步卫星,它的周期为72h,则该星球的平均密度与地球的平均密度之比为( )
A.1:9 B.1:3 C.9:l D.3:1
【考点】万有引力定律及其应用.
【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】根据万有引力提供向心力G=mr()2,求出天体的质量,再求出密度,看与什么因素有关.
【解答】解:万有引力提供向心力G=mr()2,M=.密度ρ===.
因为地球的同步卫星和星球A的同步卫星的轨道半径比为1:3,地球和星球A的半径比为1:3,两同步卫星的周期比1:3.所以地球和A星球的密度比为9:1,故该星球的平均密度与地球的平均密度之比为1:9;
故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力G=mr()2,求出质量后再根据求解密度.
10.如图所示轻绳一端系在质量为m的物体A上,另一端系在竖直杆的M点上,现用水平力F1拉住轻绳上的一点O,使物体A从图中实线位置缓慢上升到虚线位置,在这一过程中,水平力F1和绳OM的拉力F2的变化是( )
A.F1、F2均逐渐减小 B.F1、F2均逐渐增大
C.F1逐渐增大,F2保持不变 D.Fl逐渐减小,F2逐渐增大
【考点】共点力平衡的条件及其应用.
【专题】共点力作用下物体平衡专题.
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【分析】对结点O受力分析,通过角度的变化判断水平拉力和绳子拉力的变化.
【解答】解:对O点受力分析,如图所示,根据共点力平衡得,F1=mgtanθ,,θ变大,则F1增大,F2增大.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,也可以通过图解法分析.
二、本题包括5小题;每小题4分.共20分.
11.如图所示,甲图中用一根细长的弹簧系着一个小球,放在光滑的桌面上,手握小球把弹簧拉长,放手后小球便左右来回运动,B为小球向右到达的最远位置,小球向右经过中间位置O时开始计时,其经过各点的时刻如图乙所示,若测得,,则1.0s内小球发生的位移大小是 7cm ,方向 水平向左 ,经过的路程是 27cm .
【考点】位移与路程.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】位移是指从初位置到末位置的有向线段,位移是矢量,有大小也有方向;
路程是指物体所经过的路径的长度,路程是标量,只有大小,没有方向.
【解答】解:位移是指从初位置到末位置的有向线段,1.0s内小球发生的位移大小是,方向水平向左
路程是指物体所经过的路径的长度,大小为
故答案为:7cm;水平向左; 27cm
【点评】本题就是对位移和路程的考查,掌握住位移和路程的概念就能够解决了.
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12.一只汽艇在静水中的航行速度为5m/s,如果这只汽艇在宽为500m、水速为3m/s的河中作渡船,则渡河所用的最短时间为 100 s,在渡河的过程中,汽艇走过的路线是 直线 (选填“直线”或“曲线”).
【考点】运动的合成和分解.
【分析】当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,根据等时性,在垂直于河岸方向上求出最短的时间.互成角度的两个匀速直线运动,合运动仍然为匀速直线运动.
【解答】解:当静水速与河岸垂直时,渡河的时间最短,则最短时间t=.
因为垂直于河岸方向做匀速直线运动,在沿河岸方向做匀速直线运动,则合运动为匀速直线运动.
故答案为:100 直线
【点评】解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直,渡河时间最短.
13.如图所示,长度为L=0.50m的轻质细杆OA,A端固定一质量为m=3.0kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,则此时细杆OA对小球的作用力大小为 6 N,方向 竖直向上 .(g取10m/s2)
【考点】匀速圆周运动;向心力.
【专题】匀速圆周运动专题.
【分析】小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,根据合力提供向心力列出牛顿第二定律解得结果.
【解答】解:小球运动到最高点时受到重力与轻杆的弹力,假设杆子的弹力方向向上为FN,
根据合力提供向心力:mg﹣FN=
代入数据解得:FN=6N
故答案为:6;竖直向上
【点评】注意弹力方向可能向下,也可能向上,假设弹力向上,如果解出是正值,说明此力向上,如果解出负值说明力的方向与假设的方向相反,即方向应该向下.
14.一木箱在水平面上受到水平推力F作用,在5s内F的变化和木箱速度变化如图中甲、乙所示,则木箱的质量为 25 kg,木箱与地面间的动摩擦因数为 0.2 .(g取10m/s2)
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【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】根据v﹣t图和F﹣t图象可知,在3﹣5s,物块匀速运动,处于受力平衡状态,所以拉力和摩擦力相等,由此可以求得物体受到的摩擦力的大小,在根据在0﹣3s内物块做匀加速运动,由牛顿第二定律可以求得物体的质量的大小.
【解答】解:由v﹣t图可知3﹣5s,物块匀速运动,有Ff=F=50N.
在0﹣3s内物块做匀加速运动,加速度a==2m/s2,由牛顿第二定律得 ma=F﹣Ff,
将F=100N、Ff=50N及a代入解得m=25kg.
由动摩擦力公式得 μ==.
故答案为:25;0.2
【点评】本题考查学生对于图象的解读能力,根据两个图象对比可以确定物体的运动的状态,再由牛顿第二定律来求解.
15.质量不计的弹簧下端固定一小球,手持弹簧上端使小球随手在竖直方向以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长分别为x1、x2,若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x1′、x2′,则(x1+x2) 等于 (x1′+x2′).(选填“大于”、“小于”或“等于”)
【考点】胡克定律.
【分析】对小球受力分析,然后分别结合牛顿第二定律计算出各种情况下弹簧的伸长量,再比较.
【解答】解:加速上升时
kx1﹣mg=ma ①
加速下降时
mg﹣kx2=ma ②
有阻力,加速上升时
kx1′﹣mg﹣f=ma ③
有阻力,加速下降时
mg﹣kx2′﹣f=ma ④
由以上四式可解得
x1′+x2′=x1+x2
故答案为:等于
【点评】本题关键对各种情况下的小球受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解.
三、本题包括3小题.16题4分,17题6分,18题4分,共14分.
16.两个相同的小车并排放在光滑水平桌面上,小车前端系上细线,线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘里分别放有不同质量的砝码(图a).小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码(包括砝码盘)所受的重力大小.小车后端也系有细线,用一只夹子夹住两根细线(图b),控制两辆小车同时开始运动和结束运动.
由于两个小车初速度都是零,运功时间又相同,s=at2/2,即s∝a,只要测出两小车位移s之比就等于它们的加速度a之比.
实验结果是:当小车质量相同时, 加速度与拉力成正比 ;
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当拉力F相等时, 加速度与质量成反比 .
实验中用砝码(包括砝码盘)所受的重力G=mg的大小作为小车所受拉力F的大小,这样做会引起实验误差.为了减小这个误差,G与小车所受重力Mg之间需要满足的关系是: M>>m .
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题.
【分析】本实验是控制变量法的实验,不能让小车和砝码的质量都不同,应该保持一个量是相同的.
通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m<<M时才可以认为绳对小车拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
【解答】解:本实验是控制变量法的实验,实验结果是:当小车质量相同时,加速度与拉力成正比.
当拉力F相等时,加速度与质量成反比.
小车的加速度为a,拉力为F,设砝码盘和砝码的总质量m,小车质量M
对砝码盘和砝码:mg﹣F=ma;
对小车:F=Ma;
联立得:F=,
故只有在M>>m的情况下近似认为拉力等于mg.
故答案为:加速度与拉力成正比,加速度与质量成反比,M>>m
【点评】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握.
17.在研究匀变速直线运动的实验中,图为一记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1s,则:
(1)各点瞬时速度vB= 1.38 m/s,vC= 2.64 m/s,vD= 3.90 m/s,vE= 5.16 m/s.
(2)从打点计时器打A点开始计时,在图2中作出小车的v﹣t图线,并根据图线求出a= 12.60m/s2 .
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
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【专题】实验题;直线运动规律专题.
【分析】(1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上B、C、D、E各点时小车的瞬时速度大小;
(2)利用描点法可画出速度﹣时间图象,图象的斜率大小表示加速度大小.
【解答】解:(1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
vB==1.38m/s,
vC==2.64m/s
vD==3.90m/s
vE==5.16m/s
(2)利用描点法,得出图象如下所示:
图象的斜率表示加速度的大小有:
a==12.60m/s2
故答案为:
(1)vB=1.38m/s,vC=2.64m/s,vD=3.90m/s,vE=5.16m/s
(2)图象如右图,a=12.60m/s2
【点评】本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力;同时注意利用图象来解决问题.
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18.如图所示是小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中每小格边长为1.09cm,闪光的快慢为每秒30次.根据此图可汁算小球平抛的水平初速度为 0.65m/s ,当地的重力加速度为 9.81m/s2 .
【考点】研究平抛物体的运动.
【专题】实验题.
【分析】根据每秒的闪光次数,求出小球运动时间间隔,然后根据水平方向匀速运动x=v0t,竖直方向自由落体运动△h=gt2,即可求出物体的初速度和当地的重力加速度大小.
【解答】解:水平方向匀速运动,有:x=v0t,其中x=2L=2×1.09=2.18cm,t=s
所以解得:v0=0.65m/s.
在竖直方向有:△h=gt2,其中△h=L=1.09cm,代入解得:g=9.81m/s2
故答案为:0.65m/s;9.81m/s2
【点评】本题不但考查了平抛运动的规律,还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律,很好的考查了学生对基础知识的掌握情况.
四、本题包括3小题:共26分.解答时应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.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
19.据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器(LRO)”.已知LRO绕月飞行的周期为T,月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,试求LRO距月球表面的高度h?
【考点】万有引力定律及其应用.
【专题】万有引力定律的应用专题.
【分析】根据卫星的万有引力提供向心力列式,再根据月球表面物体的重力等于万有引力列式,最后联立求解即可.
【解答】解:LRO绕月飞行,卫星的万有引力提供向心力: ①
在月球表面,有: ②
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解①②两式得:
答:LRO距月球表面的高度h为.
【点评】万有引力与航天类的题目把握两点:(1)物体在星球上或在星球附近利用万有引力等于重力;(2)物体围绕星球做圆周运动,万有引力提供向心力.
20.如图所示,平台AB距地面CD的高度h=0.8m,有一滑块从A点以初速度v0释放沿平台滑动,并从平台的边缘B点水平飞出,最后落在地面的D点.已知滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25,AB=2.2m,落地点到平台的水平距离为2m(不计空气阻力,g=l0m/s2)求:
(1)滑块的初速度v0;
(2)滑块从A到D所用的时间.
【考点】平抛运动.
【专题】平抛运动专题.
【分析】(1)根据平抛运动的规律求出平抛运动的初速度,结合牛顿第二定律和速度位移三个求出滑块的初速度.
(2)滑块的时间等于匀减速直线运动的时间和平抛运动的时间之和,结合运动学公式求出滑块从A到D的时间.
【解答】解:(1)滑块从B到D做平抛运动,由平抛运动规律得①
x1=vt1②
滑块从A到B做匀减速运动
③
(2)v=v0﹣at2④
t2=0.4s
滑块从A到D的总时间t=t1+t2=0.8s
答:(1)滑块的初速度为6m/s.
(2)滑块从A到D所用的时间为0.8s.
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【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解.
21.(11分)(2015•肥城市校级模拟)质量为 10kg的物体在F=200N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,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S. (已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】物体先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动.根据牛顿第二定律和运动学公式结合研究匀加速运动过程,求出F刚撤去时物体的速度表达式,再由牛顿第二定律和运动学公式结合研究匀减速运动过程,联立可求出μ.
【解答】解:物体受力分析如图所示,设加速的加速度为a1,末速度为v,减速时的加速度大小为a2,将mg 和F分解后,
由牛顿运动定律得:
FN=Fsinθ+mgcosθ
Fcosθ﹣f﹣mgsinθ=ma1
根据摩擦定律有 f=μFN,代入数据得a1=10﹣20μ
加速过程由运动学规律可知 v=a1t1
撤去F 后,物体减速运动的加速度大小为 a2,则 a2=gsinθ+μgcosθ
代入数据得a2=6+8μ
由匀变速运动规律有 v=a2t2
由运动学规律知 s=a1t12+a2t22
代入数据得μ=0.25;s=16.25m
答:物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25;物体的总位移s=16.25m
【点评】本题是两个过程的动力学问题,运用牛顿第二定律和速度公式结合分别研究两个过程,求出动摩擦因数,关键要正确分析受力情况,求出加速度,从而求出位移
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