1、2015-2016学年湖南省永州市湘南三校(永州四中、郴州一中、衡阳八中)高一(上)期末物理模拟试卷一、选择题(每题6分,第一部分必考题(下面的6道题为必考题,考生必须作答,并将答案转涂到答题卡上,每题6分,共36分1科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是(g=10m/s2)()A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCDB间歇发光的间隔时间是
2、sC水滴在相邻两点之间的位移满足xAB:xBC:xCD=1:3:5D水滴在各点速度之比满足vB:vC:vD=1:4:92如图所示,质量m1=10kg和m2=30kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为250N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为()A100NB300NC200ND250N3半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板MN在半圆柱体P和MN之间放有一
3、个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,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,下列说法正确的是()AMN对Q的弹力逐渐减小B地面对P的支持力逐渐增大CQ所受的合力逐渐增大D地面对P的摩擦力逐渐增大4关于惯性,下列说法正确的是()A静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B战斗机投入战斗时,必须抛掉副油箱,是要减少惯性,保证其运动的灵活性C在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态,因而不存在惯性D乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性大的缘故5在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度一小铁
4、球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是()A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t,则小铁球下落的位移为B若测得小铁球下落h时的加速度为a,则小铁球此时的速度为C若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g)FD若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为6如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速
5、度成正比,即F=kv(图中未标出)已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是()A小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的减速运动B小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止C小球的最大加速度为D小球的最大速度为第二部分选考题(其中第7-9题为物理部分,考生需从每个部分中任选两道题作答,若三道题都作答者,则按前两道题计分每题6分,共12分)7可看成质点的物体做匀加速直线运动,先后经过a、b两点时的速度分别为v和7v,由a到b所用时间为t,则下列判断正确的是()A质点运动的加速度大小为B质点经过ab中点的速度为5vC质点在ab间前一半时间通过的位移是后一半时间通过
6、的位移的D质点在ab间前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2倍8如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是()AT1T2BT1=T2CF1F2DF1=F29如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平
7、且无形变用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g则()A撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg(x0)二、非选择题10某实验小组利用如图1所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24cm,由图2中游标卡尺测得遮光条的宽度d= cm该实验小组在做实验时,将滑块从上图
8、所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1,遮光条通过光电门2的时间t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=,则滑块的加速度的表达式a=(以上表达式均用字母表示)(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据请利用表格数据,在图3坐标系中描点作出相应图象你得出的结论是m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.6311如图所示,拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具设箱子的质量为m,拉杆质量可忽略箱子与水平地面之间的动摩
9、擦因数为常数,重力加速度为g某同学在水平地面上拉动拉杆箱,设拉力的方向沿拉杆方向,拉杆与水平方向的夹角为(1)若箱子在水平地面上匀速移动,求拉力的大小;(2)已知存在一临界角0,若=0,则箱子在水平地面上匀速移动时,拉力有最小值,求这一临界角的正切tan0和对应的拉力最小值12如图所示,光滑水平面上放着长L=2m,质量为M=4.5kg的木板(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数=0.1,开始均静止今对木板施加一水平向右的恒定拉力F,(g取10m/s2)求:(1)为使小物体不从木板上掉下,F不能超过多少(2)如果拉力F=10N,小物体能获得的最大速度1
10、3水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角=37斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7m,BC长d=2m,端点C距水面的高度h=1m质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为=0.1,(cos37=0.8,sin37=0.6,运动员在运动过程中可视为质点,g取10m/s2)求:(1)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W;(2)运动员到达C点时的速度大小;(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中BC位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道BC距水面的高度h2015-2016学年
11、湖南省永州市湘南三校(永州四中、郴州一中、衡阳八中)高一(上)期末物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题(每题6分,第一部分必考题(下面的6道题为必考题,考生必须作答,并将答案转涂到答题卡上,每题6分,共36分1科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是(g=10m/s2)()A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCDB间歇发光的间隔时间是sC
12、水滴在相邻两点之间的位移满足xAB:xBC:xCD=1:3:5D水滴在各点速度之比满足vB:vC:vD=1:4:9【考点】自由落体运动【分析】若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,看到水滴似乎不再下落,知相邻两个点的时间间隔相等根据初速度为零的匀变速直线运动的公式和推论进行分析【解答】解:A、若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,看到水滴似乎不再下落,知相邻两个点的时间间隔相等根据x=gt2,则故A错误,B正确C、初速度为零的匀变速直线运动,在相邻相等时间内的位移之比为1:3:5故C正确D、根据v=gt得,vB:vC:vD=1:2:3故D错误故选BC2如图所
13、示,质量m1=10kg和m2=30kg的两物体,叠放在动摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上,一处于水平位置的轻弹簧,劲度系数为250N/m,一端固定于墙壁,另一端与质量为m1的物体相连,弹簧处于自然状态,现用一水平推力F作用于质量为m2的物体上,使它缓慢地向墙壁一侧移动,当移动0.40m时,两物体间开始相对滑动,这时水平推力F的大小为()A100NB300NC200ND250N【考点】摩擦力的判断与计算;胡克定律【分析】当质量为m2的物体向左移动0.40m时,弹簧被压缩0.40m,根据胡克定律求出此时弹簧的弹力大小以m1和m2整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件求出这时水平推力F的大小【
14、解答】解:当质量为m2的物体向左移动0.40m时,弹簧的量压缩为x=0.40m,根据胡克定律得,此时弹簧的弹力大小为:F弹=kx=2500.4N=100N以m2研究对象,分析m1和m2整体水平方向的受力情况如图,根据平衡条件得:F=F弹+f又f=(m1+m2)g得到:F=F弹+(m1+m2)g=100N+(10+30)100.5N=300N故选:B3半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板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,整个装置处于静止,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,
15、下列说法正确的是()AMN对Q的弹力逐渐减小B地面对P的支持力逐渐增大CQ所受的合力逐渐增大D地面对P的摩擦力逐渐增大【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】分别对Q、P及整体进行分析,作出受力分析图,根据过程中夹角的变化可得出弹力、支持力及合力变化【解答】解:对Q分析可知,Q受重力G、P的弹力F1及档板的弹力F2; 对P分析,可知P受重力、支持力、Q的压力及摩擦力; 如下图所示:A、在MN向左移动的过程中,由于小球下滑,球Q受P的弹力与竖直方向的夹角变大,如下图所示,由几何关系可知,F1=,夹角变大,则cos减小,故MN对Q的弹力增大; 故A错误; B、对整体分析,整体
16、竖直方向只受重力、支持力; 因重力不变,则支持力不变,故B错误;C、由于Q缓慢下落,仍可看作平衡状态,故合力一直为零,故C错误;D、由上图分析可知,在球下滑过程中,MN对Q的弹力增大,则再对PQ整体分析,可知,P受地面的摩擦力增大,故D正确; 故选D4关于惯性,下列说法正确的是()A静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B战斗机投入战斗时,必须抛掉副油箱,是要减少惯性,保证其运动的灵活性C在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态,因而不存在惯性D乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性大的缘故【考点】惯性【分析】惯性是物体的固有属性,一切物体在任何情况下都有惯性;质量是物体惯性大小
17、的唯一量度【解答】解:A、静止的物体启动缓慢是因为物体质量大,而惯性大;不是因为静止;故A错误;B、抛掉副油箱,减小了飞机的质量,从而减少惯性,保证其运动的灵活性;故B正确;C、物体在失重状态下仍有惯性;故C错误;D、乒乓球质量小,故惯性小可以快速抽杀,故D错误;故选:B5在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是()A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t,则小铁球下落的位移为B若测得小铁球下落h时的加速度为a,则小铁
18、球此时的速度为C若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g)FD若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为【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】小球在运动的过程中,做加速度逐渐减小的加速运动,达到收尾速度后做匀速直线运动,不能运用匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解,根据牛顿第二定律求出小铁球下落时受到水的阻力大小【解答】解:A、小球释放到达收尾速度过程中,阻力增大,加速度减小,做加速度减小的加速运动,不能通过匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解故A错误B、因为该过程中的加速度在变化,不能通过v2=2ah求解小
19、球的速度故B错误C、根据牛顿第二定律得,mgFf=ma,解得小铁球受到水的阻力f=mgFma故C错误D、根据平均速度的定义式,位移为y,时间为t,则平均速度为故D正确故选:D6如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出)已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是()A小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的减速运动B小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止C小球的最大加速度为D小球的最大速度为【
20、考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】对小球受力分析,根据牛顿第二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,进而分析运动情况【解答】解:AB、刚开始运动,加速度为 a=,当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合kvmg后,加速度为:a2=,当速度v增大,加速度减小,当a2减小到0,做匀速运动,故AB错误;C、当阻力为零时,加速度最大,故小球的最大加速度为,故C正确D、当加速度为零时,小球的速度最大,此时有:F0=(kvmg),故最大速度为:vm=,故D正确故选:CD第二部分选考题(其中第7-9题为物理部分,考生需从每个部分中任选两道题作答,若三道题都作答者,则按前两道题计分每题6分
21、,共12分)7可看成质点的物体做匀加速直线运动,先后经过a、b两点时的速度分别为v和7v,由a到b所用时间为t,则下列判断正确的是()A质点运动的加速度大小为B质点经过ab中点的速度为5vC质点在ab间前一半时间通过的位移是后一半时间通过的位移的D质点在ab间前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2倍【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;加速度【分析】匀变速直线运动的速度时间关系公式为:vt=v0+at;应用匀变速直线运动的推论分析答题【解答】解:A、质点的加速度:a=,故A错误;B、经过a、b中点的速度:v中点=5v,故B正确;C、若初速度为零,前一半时间内的位移和后一半时间内的位移为
22、1:3,而初速度不为零,则前一半时间内的位移与后一半时间内的位移之比不等于故C错误D、前一半位移内的平均速度=3v,后一半位移内的平均速度=6v,因为平均速度之比为1:2,根据x=t,则时间之比为2:1故D正确故选:BD8如图所示,质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,当小球B平衡时,绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1;现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2k1)的另一轻弹簧,在其他条件不变的情况下仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2,弹簧的弹力为F2,则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系,正确的是(
23、)AT1T2BT1=T2CF1F2DF1=F2【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】以小球B为研究对象,分析受力情况,根据共点力平衡条件并采用三角形相似法,得出绳子的拉力、弹簧的弹力与小球B的重力的关系表达式进行分析即可【解答】解:以小球B为研究对象,分析受力情况,如图所示:由平衡条件可知,弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等,方向相反,即F合=mg,作出力的合成如图,由三角形相似得:=又由题,OA=OB=L,得:T=mgF=故绳子的拉力F只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数K无关,所以得到T1=T2;当弹簧劲度系数变大时,弹簧的压缩量减小,故长度x
24、增加,故F2F1;故AD错误,BC正确;故选:BC9如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g则()A撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg(x0)【考点】牛顿第二定律【分析】本题通过分析物体的受力情况,来确定其运动情况:撤去F后,
25、物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,可知加速度先减小后增大,物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;撤去F后,根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小;物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学位移公式求得时间;当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,可求得此时弹簧的压缩量,即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功【解答】解:A、撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于
26、滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故A错误B、撤去F后,根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为a=故B正确C、由题,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得:匀减速运动的加速度大小为a=g将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则 3x0=,得t=故C错误D、由上分析可知,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为x=,则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为W=mg(
27、x0x)=故D正确故选BD二、非选择题10某实验小组利用如图1所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x=24cm,由图2中游标卡尺测得遮光条的宽度d=0.52 cm该实验小组在做实验时,将滑块从上图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间t1,遮光条通过光电门2的时间t2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=,则滑块的加速度的表达式a=(以上表达式均用字母表示)(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数
28、据请利用表格数据,在图3坐标系中描点作出相应图象你得出的结论是在合力一定时,a与m成反比m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.334001.255001.008000.63【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度(2)作a与图线,若是一条直线,说明a与m成反比【解答】解:(1)游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为0.12mm=0.2mm,所以最终读数为5.2mm=0.52cm滑块经过光电门1时的瞬时速
29、度的表达式v1=,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=根据得,a=(2)作a图线,如图,图线是过原点的一条直线,知,在合力一定时,a与m成反比故答案为:(1)0.52,(2)如图在合力一定时,a与m成反比11如图所示,拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具设箱子的质量为m,拉杆质量可忽略箱子与水平地面之间的动摩擦因数为常数,重力加速度为g某同学在水平地面上拉动拉杆箱,设拉力的方向沿拉杆方向,拉杆与水平方向的夹角为(1)若箱子在水平地面上匀速移动,求拉力的大小;(2)已知存在一临界角0,若=0,则箱子在水平地面上匀速移动时,拉力有最小值,求这一临界角的正切tan0和对应的拉力最小值【考点】
30、共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】对于箱子受重力、支持力、推力和摩擦力,抓住水平方向和竖直方向平衡,根据正交分解求出拉力的大小【解答】解:(1)设该同学沿拉杆方向用大小为F的力拉箱子,地面对箱子的支持力为F1、摩擦力为F2,由平衡条件得:Fsin+F1=mgFcos=F2由摩擦定律得:F2=F1联立式得:F=(2)当=0时,F=要使拉力有最小值,则(sin0+cos0)应有最大值,令x=sin0+cos0=(sin0+cos0)设sin=,cos=,则x=sin(0+)当0+=时,x存在最大值xm=对应的拉力F的最小值为:Fmin=对应的角度有:tan0= 答:(1)若箱子
31、在水平地面上匀速移动,拉力的大小;(2)已知存在一临界角0,若=0,则箱子在水平地面上匀速移动时,拉力有最小值,这一临界角的正切tan0为对应的拉力最小值为12如图所示,光滑水平面上放着长L=2m,质量为M=4.5kg的木板(厚度不计),一个质量为m=1kg的小物体放在木板的最右端,m和M之间的动摩擦因数=0.1,开始均静止今对木板施加一水平向右的恒定拉力F,(g取10m/s2)求:(1)为使小物体不从木板上掉下,F不能超过多少(2)如果拉力F=10N,小物体能获得的最大速度【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)为使小物体不从木板上掉下,则小物体不能相对于木板滑动
32、,隔离对小物体分析,求出它的临界加速度,再对整体分析,运用牛顿第二定律求出拉力的最大值(2)若拉力F小于最大值,则它们最后一起做匀加速直线运动,若拉力F大于最大值,知小物体与木板之间始终发生相对滑动,小物体受到水平方向上只受摩擦力,做匀加速直线运动,当它滑离木板时,速度最大,根据两者的位移差等于木板的长度,求出运动的时间,再根据速度时间公式求出最大的速度【解答】解:(1)物块随木板运动的最大加速度为a对小物体由牛顿第二定律:umg=ma 对整体由牛顿第二定律得:Fm=(M+m)a 解得:Fm=5.5N (2)因施加的拉力F5.5N,故物块相对木板相对滑动,木板对地运动的加速度为a1,对木板由牛
33、顿第二定律:Fumg=Ma1物块在木板上相对运动的时间为t,解得:t=2s 物块脱离木板时的速度最大,vm=at=2m/s 答:(1)为使小物体不从木板上掉下,F不能超过5.5N(2)小物体能获得的最大速度为2m/s13水上滑梯可简化成如图所示的模型:倾角=37斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7m,BC长d=2m,端点C距水面的高度h=1m质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为=0.1,(cos37=0.8,sin37=0.6,运动员在运动过程中可视为质点,g取10m/s2)求:(1)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦
34、力所做的功W;(2)运动员到达C点时的速度大小;(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中BC位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道BC距水面的高度h【考点】动能定理的应用;平抛运动【分析】(1)根据功的公式求出A到C过程中克服摩擦力做功的大小(2)对整个过程运用动能定理列式求解即可;(3)先根据动能定理和平抛运动的规律列式后联立得到射程的表达式,然后再求解最大值【解答】解:(1)运动员从A滑到C的过程中,克服摩擦力做功为:(2)运动员从A滑到C的过程中,根据动能定理有:,代入数据解得运动员滑到C点时速度的大小 v=10 m/s (3)在从C点滑出至落到水面的过程中,运动员做平抛运动的时间为t,t=,下滑过程中克服摩擦做功保持不变W=500J 根据动能定理得:,v=,运动员在水平方向的位移:x=vt=当时,水平位移最大答:(1)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W为500J;(2)运动员到达C点时的速度大小为10m/s(3)此时滑道BC距水面的高度为3m2017年1月19日