1、2015-2016学年河南省洛阳一中高一(上)第二次月考物理试卷一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分.1-9题为单选题,10-12题为多选题.全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错或不答的得0分)1甲乙两队进行拔河比赛,甲队胜乙队负,则下列说法正确的是()A甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力B甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力大小相等,它们是一对作用力和反作用力C甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对平衡力D甲队对乙队的拉力与地面对乙队的摩擦力大小相等,它们是一对平衡力2下列说法中正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落
2、过程中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超失重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态3行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A450NB400NC350ND300N4如图所示,光滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的两邻边和对角线,AC:BC:DC=5:4:3,AC杆竖直,各杆上分别套有一质点小球a、b、d,a、b、d三小球的质量比为
3、1:2:3,现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放,不计空气阻力,则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()A1:1:1B5:4:3C5:8:9D1:2:35如图甲所示,在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体,木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如 图乙所示,物体始终相对斜面静止斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f,则下列说法正确的是()A在0t1时间内,N增大,f减小B在 0t1时间内,N减小,f增大C在t1t2时间内,N增大,f增大D在t1t2时间内,N减小,f减小6如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上一质量为m的小球,从离弹簧上端高为h处自由下落,接触
4、弹簧后继续向下运动观察小球开始下落到小球第一次运动到最低点的过程,下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()ABCD7两个物块A、B的质量均为m,叠放在一个竖直的弹簧上,如图所示,弹簧的劲度系数为k,弹簧的质量忽略不计,今用一竖直向下的力F压物块A,弹簧在F的作用下又缩短了L(弹簧仍在弹性限度内),突然撤去外力F,此时A对B的作用力的大小为()AFBF+mgC +mgD +2mg8如图,软木块上钉有一钉子,己知钉子的质量为m,软木块的质量为M,若钉子与软木块间的最大静摩擦力为fm,用力F竖直向上提钉子,使钉子和软木块一起向上加速运动增加F到某值时钉子与软木块分离,则
5、此时F大小应()A大于(M+m)gB大于fmC大于D不能确定9如图,M是定滑轮,N是动滑轮,A和B是两个重物设细绳和滑轮质量及摩擦均不计,整个系统处于静止状态现将细绳P沿水平方向缓慢向右靠近,结果是()AB没有移动,A向下移动BA向上移动,B向下移动CA向下移动,B向上移动DA、B均向下移动102013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置,如图所示;松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间这
6、样,就测出了聂海胜的质量一一74kg下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是()A需要测量支架质量B需要知道g的大小C其测量原理根据惯性定律D其测量原理根据牛顿第二定律11如图甲所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2下列选项中正确的是()A05s内物块做匀减速运动B在t=1s时刻,恒力F反向C恒力F大小为10ND物块与水平面的动摩擦因数为0.312如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,处于静止状态,现用一个力
7、F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A竖直挡板对球的弹力一定增大B若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C斜面对球的弹力保持不变D斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma二、实验题13如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况请你指出该同学的五个差错 电源;打点计时器位置;滑轮位置;小车位置;长木板14如图1所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放(1)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t
8、,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出图象Atm Bt2m C.m D.m(2)有一位同学通过实验测量作出的图线如图2所示,试分析图线不通过坐标原点的原因是图线上部弯曲的原因是三、计算题(解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,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)15足够长的倾角=53的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数=0.8,如图所示(sin53=0.8,cos53=0.6,g取10m/s2)(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;(2)求返回斜面
9、底端时的速度16在托乒乓球跑步比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0,如图所示,设整个过程中球一直保持在球拍中心不动,球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g求(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k;(2)在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式17一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为初始时,传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速
10、度a0开始运动,当其速度达到v0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了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动求此黑色痕迹的长度18如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N当小车向右运动的速度达到3m/s时,在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长g取10m/s2,则:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为多少?2015-2016学年河南省洛阳一中高一(上)第二次月考物
11、理试卷参考答案与试题解析一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分.1-9题为单选题,10-12题为多选题.全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错或不答的得0分)1甲乙两队进行拔河比赛,甲队胜乙队负,则下列说法正确的是()A甲队对乙队的拉力大于乙队对甲队的拉力B甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力大小相等,它们是一对作用力和反作用力C甲队对乙队的拉力与乙队对甲队的拉力是一对平衡力D甲队对乙队的拉力与地面对乙队的摩擦力大小相等,它们是一对平衡力【考点】牛顿第三定律;共点力平衡的条件及其应用【分析】作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力,并且大小相等,方向相反,同时产生同时消失
12、,而平衡力不会同时产生和消失【解答】解:A、甲对乙的拉力与乙对甲的拉力是作用力和反作用力,故AC错误,B正确;D、甲队胜乙队负,则甲队对乙队的拉力大于地面对乙队的摩擦力,故D错误故选:B2下列说法中正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超失重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【考点】超重和失重【分析】当物体的加速度竖直向上时,物体处于超重状态,当当物体的加速度竖直向下时,物体处于失重状态;对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态;对支撑物的压力
13、或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态【解答】解:A、体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时单杠对他的拉力等于运动员的重力,故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态,故A错误B、蹦床运动员在空中上升和下落过程中只受重力,故加速度大小等于当地的重力加速度,方向竖直向下,即处于失重状态,故B正确C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内地面对他的支持力等于他的重力,故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态,故C错误D、游泳运动员仰卧在水面静止不动时他受到的浮力等于他的重力,故运动员既不处于超重状态也不处于失重状态故D错误故选:B3行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的
14、人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A450NB400NC350ND300N【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】对人研究,运用动量定理F合t=mv2mv1,末速度为零,初速度为25m/s,作用时间为5s,代入求解即可【解答】解:以人为研究对象,设初速度方向为正,对从踩下刹车到完全停止的过程,根据动量定理:Ft=0mv代入数据得:F=350N即安全带对乘客的作用力大小约为350N;故选:C4如图所示,光
15、滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的两邻边和对角线,AC:BC:DC=5:4:3,AC杆竖直,各杆上分别套有一质点小球a、b、d,a、b、d三小球的质量比为1:2:3,现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放,不计空气阻力,则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()A1:1:1B5:4:3C5:8:9D1:2:3【考点】牛顿第二定律【分析】由几何知识求出出三个小球的位移表达式,由牛顿第二定律求出两球的加速度a表达式,再由位移公式x=at2求解滑行时间之比【解答】解:设AC=5L,BC=4L,DC=3La、b、d三小球在各杆上滑行的时间分别为t1、t2、t3加速度分别为a1、a2、a3由几何
16、知识得,BC的倾角为 =53,DC的倾角为 =37a球下滑过程,a1=g由5L=gt12得 t1=根据牛顿第二定律得:沿BC下滑的小球,加速度为 a2=gsin53=0.8g由位移时间公式得:4L=a2t22得 t2=沿DC下滑的小球,加速度为 a3=gsin37=0.6g由位移时间公式得:3L=a3t32得 t3=所以t1:t2:t3=1:1:1故选:A5如图甲所示,在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体,木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如 图乙所示,物体始终相对斜面静止斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f,则下列说法正确的是()A在0t1时间内,N增大,f减小B在 0t1时间
17、内,N减小,f增大C在t1t2时间内,N增大,f增大D在t1t2时间内,N减小,f减小【考点】力的合成与分解的运用;牛顿第二定律【分析】根据速度时间图线得出得出加速度的变化,对物块分析,根据牛顿第二定律列出表达式,通过加速度的变化得出支持力和摩擦力的变化【解答】解:在0t1时间内,根据速度时间图线知,物体做加速运动,加速度逐渐减小,对物块研究,在竖直方向上有:Ncos+fsinmg=ma,Nsin=fcos,知加速度减小,则支持力N和摩擦力减小在t1t2时间内,根据速度时间图线知,物体做减速运动,加速度逐渐增大,对物块研究,在竖直方向上有:mg(Ncos+fsin)=ma,Nsin=fcos,
18、加速度逐渐增大,知支持力N和摩擦力逐渐减小故D正确,A、B、C错误故选:D6如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上一质量为m的小球,从离弹簧上端高为h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动观察小球开始下落到小球第一次运动到最低点的过程,下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()ABCD【考点】牛顿第二定律【分析】小球接触弹簧开始,合力向下,向下做加速度逐渐减小的加速运动,运动到某个位置时,合力为零,加速度为零,速度最大,然后合力方向向上,向下做加速度逐渐增大的减速运动,运动到最低点时,速度为零,加速度方向向上【解答】解:小球接触弹簧开始,合力向下,
19、向下做加速度逐渐减小的加速运动,运动到某个位置时,重力等于弹簧弹力,合力为零,加速度为零,速度最大,然后重力小于弹力,合力方向向上,向下做加速度逐渐增大的减速运动,运动到最低点时,速度为零,加速度最大,根据对称性可知,到达最低端时加速度大于g,故A正确,BCD错误故选:A7两个物块A、B的质量均为m,叠放在一个竖直的弹簧上,如图所示,弹簧的劲度系数为k,弹簧的质量忽略不计,今用一竖直向下的力F压物块A,弹簧在F的作用下又缩短了L(弹簧仍在弹性限度内),突然撤去外力F,此时A对B的作用力的大小为()AFBF+mgC +mgD +2mg【考点】胡克定律【分析】先根据受力平衡求出原来弹簧的弹力,撤去
20、F后,对AB整体运用牛顿第二定律求出加速度,再隔离A,运用牛顿第二定律求出B对A的作用力,进而根据牛顿第三定律即可求解A对B的作用力的大小【解答】解:没有F作用在A上时,由平衡条件有:弹簧的弹力为:F弹=2mg当F作用在A上时,有: F+2mg=F弹+kL,则得 F=kL撤去F瞬时,弹簧的弹力不发生变化,对AB整体,此瞬时的合力大小等于F,根据牛顿第二定律得:加速度为:a=对A,根据牛顿第二定律得: Nmg=ma解得:B对A的作用力 N=+mg根据牛顿第三定律可知:A对B的作用力为+mg故选:C8如图,软木块上钉有一钉子,己知钉子的质量为m,软木块的质量为M,若钉子与软木块间的最大静摩擦力为f
21、m,用力F竖直向上提钉子,使钉子和软木块一起向上加速运动增加F到某值时钉子与软木块分离,则此时F大小应()A大于(M+m)gB大于fmC大于D不能确定【考点】牛顿第二定律【分析】钉子与软木块刚要分离时它们之间的静摩擦力达到最大,以软木块为研究对象,由牛顿第二定律求得临界加速度,再对整体,由牛顿第二定律求出此时F的大小【解答】解:钉子与软木块刚要分离时它们之间的静摩擦力达到最大,以软木块为研究对象,由牛顿第二定律得: fmMg=Ma再以整体为研究对象,由牛顿第二定律有:F(m+M)g=(m+M)a解得 F=所以钉子与软木块分离,此时F大小大于故ABD错误,C正确故选:C9如图,M是定滑轮,N是动
22、滑轮,A和B是两个重物设细绳和滑轮质量及摩擦均不计,整个系统处于静止状态现将细绳P沿水平方向缓慢向右靠近,结果是()AB没有移动,A向下移动BA向上移动,B向下移动CA向下移动,B向上移动DA、B均向下移动【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】将绳一端的固定点P缓慢向右移,绳子的拉力大小不变,分析动滑轮的受力情况,作出力图由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等,由平衡条件知,两侧绳子关于竖直方向具有对称性,再分析将绳一端的固定点P缓慢向右移动的过程中,角的变化,及A高度的变化【解答】解:将绳一端的固定点P缓慢向右移时,绳子的拉力大小不变,分析动滑轮的受力情况,作出力图如图,设
23、绳子的拉力大小为F,两绳子的夹角为2,由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性,则有2Fcos=mBg,由于F=mAg,保持不变,则得知,角保持不变,由几何知识得知,+=90,则保持不变,当绳一端的固定点P缓慢向右移,动滑轮将上升,则物体B上移,A将下降故选:C102013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置,如图所示;松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间这样,就测出了聂海胜的质量一
24、一74kg下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是()A需要测量支架质量B需要知道g的大小C其测量原理根据惯性定律D其测量原理根据牛顿第二定律【考点】牛顿第二定律【分析】根据速度和时间,结合速度时间公式求出航天员的加速度,根据牛顿第二定律求出物体质量的表达式,再分析所需要测量的物理量【解答】解:因为航天员处于完全失重状态,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力就是人所受的合力应用的物理学原理是牛顿第二运动定律:F=ma质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F,同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度a=,再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量可知,不需要测量支架质量,也不需要知
25、道g的大小,其测量原理根据牛顿第二定律,故ABC错误,D正确故选:D11如图甲所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻后恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示,g=10m/s2下列选项中正确的是()A05s内物块做匀减速运动B在t=1s时刻,恒力F反向C恒力F大小为10ND物块与水平面的动摩擦因数为0.3【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算【分析】通过图象可知,物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动,恒力F反向后做匀加速直线运动,根据图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小
26、,结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小结合运动学公式求出恒力F反向的时刻【解答】解:物体匀减速直线运动的加速度大小为:匀加速直线运动的加速度大小为:根据牛顿第二定律得:F+f=ma1,Ff=ma2联立两式解得:F=7N,f=3N则动摩擦因数为:物体匀减速直线运动的时间为:即在01s内做匀减速直线运动,1s后恒力F反向,做匀加速直线运动故B、D正确,A、C错误故选:BD12如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,处于静止状态,现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A竖直挡板对球的弹力一定增大B若加速度足够大,斜面对
27、球的弹力可能为零C斜面对球的弹力保持不变D斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】以小球为研究对象,分析受力情况,根据牛顿第二定律分析竖直挡板对球的弹力和斜面对球的弹力情况,小球所受的合力为ma【解答】解:A、B以小球为研究对象,分析受力情况,如图:重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1设斜面的加速度大小为a,根据牛顿第二定律得竖直方向:F1cos=mg 水平方向:F2F1sin=ma,由看出,斜面的弹力F1大小不变,与加速度无关,不可能为零故B错误,C正确由看出,若加速运动时,F2=F1sin+maF2将增大,故A正确D、根据牛顿第二定
28、律知道,重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma故D错误故选:AC二、实验题13如图所示是某同学做探究加速度与力、质量的关系实验时已接通电源正要释放纸带时的情况请你指出该同学的五个差错 电源应用6V交流电源;打点计时器位置固定在木板右端;滑轮位置使拉线水平;小车位置应靠近打点计时器;长木板应垫高右端平衡摩擦力【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项【解答】解:电磁式打点计时器应用6V交流电源;应将打点计时器固定在木板右端,并使小车释放前位于靠近打点计时器的位置,以便于能在纸带上打出更多的点;调节滑轮高度
29、,使拉线水平; 小车释放前位于靠近打点计时器的位置,以便于能在纸带上打出更多的点;应垫高长木板右端以平衡摩擦力;故答案为:应用6V交流电源;固定在木板右端;使拉线水平;应靠近打点计时器;应垫高右端平衡摩擦力;14如图1所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放(1)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间t,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系处理数据时应作出D图象Atm Bt2m C.m D.m(2)有一位同学通过实验测量作出的图线如图2所示,试分析图线不通过坐标原点的原因
30、是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足图线上部弯曲的原因是不满足小车的质量远远大于重物的质量【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】(1)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,结合有关的运动学公式即可确定正确选项(2)根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答【解答】解:(1)由题意可知,该实验中保持小车质量M不变,因此有:v2=2as,a=,而a=,所以所以要画出m图象,故选D(2)开始当小车挂上重物时,加速度却为零,线性图象不通过坐标原点,故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足随着重物质量不断的增大,已经不满
31、足小车的质量远远大于重物的质量,所以图象出现弯曲故答案为:(1)D;(2)没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足;不满足小车的质量远远大于重物的质量三、计算题(解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤,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)15足够长的倾角=53的斜面固定在水平地面上,一物体以v0=6.4m/s的初速度从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数=0.8,如图所示(sin53=0.8,cos53=0.6,g取10m/s2)(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间;(2)求返回斜面底端时的速度【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间
32、的关系【分析】(1)根据动能定理求解物体上滑的最大距离,再根据牛顿第二定律求出物体下滑过程的加速度大小,由位移公式x=,求出物体返回斜面底端的时间(2)根据动能定理求解物体下滑到底端时的速度【解答】解:(1)物体上滑过程,根据动能定理得:(mgxsin+mgcos)x=0根据牛顿第二定律得,物体上滑过程的加速度大小为: a1=10(0.8+0.80.6)m/s2=12.8m/s2物体下滑过程的加速度大小为:a2=3.2m/s2由公式x=得:物体上滑所用时间为 t1=物体下滑时间为t2=物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间 t=t1+t2联立得:t=1.5s(2)物体下滑过程,根据动能定理得(
33、mgxsinmgcos)x=联立得:v=3.2m/s答:(1)求物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间1.5s;(2)求返回斜面底端时的速度3.2m/s16在托乒乓球跑步比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0,如图所示,设整个过程中球一直保持在球拍中心不动,球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g求(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k;(2)在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的
34、关系式【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】(1)在匀速运动阶段,受力平衡,根据平衡条件列式即可求解;(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N,根据牛顿第二定律即可求解【解答】解:(1)在匀速运动阶段,有mgtan0=kv解得:k=(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N,有:Nsinkv=ma Ncos=mg得tan=+tan0答:(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k为;(2)在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式为tan=+tan017一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为初始时,传送带与煤块都是静止的现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速
35、度达到v0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了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动求此黑色痕迹的长度【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力【分析】传送带先加速后匀速,煤块先加速,当速度增大到等于传送带速度后,与传送带不再相对滑动,一起匀速先根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式计算出运动时间,求出煤块和皮带的位移后,即可以得到黑色痕迹的长度【解答】解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0根据牛顿定律,可得a=g设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度v0,煤块则由静止加速
36、到v,有v0=a0t v=at由于aa0,故vv0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用再经过时间t,煤块的速度由v增加到v0,有 v0=v+at此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有s0=a0t2+v0ts=传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0s由以上各式得l=即黑色痕迹的长度为18如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N当小车向右运动的速度达到3m/s时,在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块小物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小
37、车足够长g取10m/s2,则:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为多少?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据匀变速直线运的速度时间关系,分别由牛顿第二定律求出M和m的加速度,从而求出速度相等时的时间关系;根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的位移即可【解答】解:(1)对小车和物体受力分析,由牛顿第二定律可得,小物块的加速度am=g=0.210=2 m/s2小车的加速度aM=0.5 m/s2(2)由amt=v0+aMt,得t=2 s,则v同=22 m/s=4 m/s(3)在开始2 s内,小物块通过的位移:x1=amt2=4 m在接下来的1 s内小物块与小车相对静止,一起做匀加速运动,加速度:a=0.8 m/s2小物块的位移:x2=v同t+at2=4=4.4 m通过的总位移x=x1+x2=4+4.4=8.4 m答:(1)放上小物块后,小物块为2 m/s2,小车的加速度为0.5 m/s2;(2)经2s两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为8.4m2017年3月23日