1、2015-2016学年河南省鹤壁市高一(上)期末物理试卷一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分)1下列说法中正确的是()A质点就是用一个点表示物体,没有质量B研究乒乓球在空中飞旋的轨迹可以把乒乓球看成质点C参考系必须选择静止不动的物体D作息时间表上的7:40表示的是时间2如图所示的xt图和vt图,给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,则下列说法正确的是()Axt图线中,图线1表示物体作曲线运动Bxt图线中,t2时刻表示物体2开始反向运动Cvt图线中,t3时刻表示物体3和物体4相遇Dvt图线中,t4时刻表示4物体开始反向运动3跳伞运动员以5m/s的速度匀速降落,在离地面h
2、=10m的地方掉了一颗扣子,跳伞员比扣子晚着陆的时间为(扣子受以空气阻力可忽略,g=10m/s2)()A2sB sC1sD(2)s4如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图象,图象表示()A02秒内A、B两人同向而行B02秒内A的速度比B的速度大C在5s内,A走的路程比B走的路程多D在5s内,A的位移比B的位移大5物体由静止开始沿斜面滑下,做匀加速直线运动,3s末开始在水平地面上做匀减速直线运动,又经过9s停止则物体在斜面上的位移和水平面上的位移大小之比是()A1:1B1:2C1:3D3:16如图所示,用长度相等的轻绳依次连接5000个质量均为m的小球,轻绳的左端固定在天花板上,右端施加一
3、水平力使全部小球静止若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45则第2014个小球与第2015个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于()ABCD7小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是()A这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力8如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后
4、各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是()只增加绳的长度 只增加重物的重量只将手指向下移动 只将手指向上移动ABCD9一个倾角为37的斜面固定不动,其上有一个重10N的物体静止不动,当给物体加一个水平向右的从零逐渐增大到8N的推力作用时物体仍不动下列说法正确的是()A斜面对物体的支持力一定一直增大B斜面对物体的摩擦力会先变小后增大C斜面对物体的摩擦力一定变大D斜面对物体的摩擦力的方向会发生变化10如图所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起,若它们共同沿固定在水平地面上倾
5、角为的斜面匀速下滑则()AA、B间无摩擦力BB与斜面间的动摩擦因数=tanCA、B间有摩擦力,且B对A的摩擦力对A做负功DB对斜面的摩擦力方向沿斜面向下11如图所示,一木块受到垂直于倾斜墙面方向的推力F作用而处于静止状态,下列判断正确的是()A墙面与木块间的弹力可能为零B墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上C在推力F逐渐增大过程中,木块将始终维持静止状态D在推力F逐渐增大过程中,木块所受墙面的摩擦力始终不变12如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时,物体一
6、直匀加速运动到达左端时,所用的时间分别为t1、t2,达到左端速度分别为v1,v2,则下列说法可能正确的是()AF1=F2BF1F2Cv1=v2Dt1t2二、解答题(共5小题,满分52分)13某兴趣小组的同学准备用如图所示的实验器材测定物体下落时的重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h(1)使用游标卡尺测量出小球的直径D(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的时间为t
7、,则小球经过光电门2的速度为v=,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=(3)根据实验数据作出t图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为14某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示一小车放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动如图2给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz(1)电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连
8、续打点的仪器,它使用(填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电该实验中使用的电火花计时器工作电压为V(2)实验中,除带滑轮的长木板、小车、细线、钩码、纸带外,还需选用的仪器是A停表 B刻度尺C速度计D电火花计时器(3)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是A将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路B将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔C把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源(4)根据纸带可以计算各点的瞬时速度,现计算第2点的瞬时速度:v2=m/s,(结果取三位有效数字)(5)求出小车
9、的加速度为a=m/s2(结果取三位有效数字)15用两根绳子吊起一个重物,如图所示,如果AO、BO绳所能承受的最大拉力均是2.0104N,(sin37=0.6,sin53=0.8)求:(1)吊起重物重力逐渐增大时,AO段和BO段哪根绳先断?(请作图判断,不须文字说明)(2)该装置所能吊起的重物最重是多少?16在某次雾霾天气下某高速公路同一直线车道上有同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=108km/h,v2=54km/h,轿车在与货车距离s0=40m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过s=180m才停下来两车可视为质点(1)求轿车刹车后的加速度a1(2)若轿车刹车时货车
10、以v2匀速行驶,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在轿车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离x是多少?(3)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2s收到信号后立即加速前进,则货车的加速度a2至少多大才能避免与轿车相撞?17风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为30现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下,从A点静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数=试求:(1)小球运动的加速度a1;(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离Xa(3)若从撤去风
11、力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点2015-2016学年河南省鹤壁市高一(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题4分,满分48分)1下列说法中正确的是()A质点就是用一个点表示物体,没有质量B研究乒乓球在空中飞旋的轨迹可以把乒乓球看成质点C参考系必须选择静止不动的物体D作息时间表上的7:40表示的是时间【考点】时间与时刻;质点的认识【分析】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可,因此能否看作质点与物体的形状、体积、质量等因素无关,关键是看本身的尺寸对所研究的问题是否可以忽略参考
12、系,是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系;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,一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系时间和时刻的区分,时间指的是时间的长度,是时间段;时刻指的是时间点,区分它们就看指的是时间的长度还是一个时间点【解答】解:A、质点就是用一个点表示物体,有质量故A错误;B、研究乒乓球在空中飞旋的轨迹,乒乓球的大小可以忽略不计,可以把乒乓球看成质点,故B正确C、参考系的选取是任意的故C错误D、作息时间表上的7:40在时间轴上是一个点,表示的是时刻,故D错误故选:B2如图所示的xt图和vt图,给出四条图线1、2、3、4代表四个不同
13、物体的运动情况,则下列说法正确的是()Axt图线中,图线1表示物体作曲线运动Bxt图线中,t2时刻表示物体2开始反向运动Cvt图线中,t3时刻表示物体3和物体4相遇Dvt图线中,t4时刻表示4物体开始反向运动【考点】匀变速直线运动的图像【分析】根据st及vt图象的性质可判断两图象所表示的运动性质,则可分别判断各项是否正确【解答】解:A、运动学的图象中任何曲线只能表示直线运动,因为在运动学图象中只能表示正反两方向,故不能描述曲线运动,故A错误;Bxt图线中,倾斜的直线表示匀速运动,斜率表示速度,t2时刻前物体2的斜率是正的,t2时刻后物体2的斜率是负的,所以t2时刻表示物体2开始反向运动,故B正
14、确;Cvt图线中,t3时刻表示物体3和物体4速度相同,不表示相遇,故C错误;Dvt图象中,看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方t4时刻前后4物体的速度图象都在时间轴的上方,方向相同,故D错误故选B3跳伞运动员以5m/s的速度匀速降落,在离地面h=10m的地方掉了一颗扣子,跳伞员比扣子晚着陆的时间为(扣子受以空气阻力可忽略,g=10m/s2)()A2sB sC1sD(2)s【考点】自由落体运动【分析】扣子掉下后,由于惯性保持原来向下的速度5m/s而做初速度为5m/s、加速度为g的匀加速运动,根据位移公式求出时间【解答】解:v0=5m/s,a=g=10m/s2,h=1
15、0m由h=v0t+得 10=5t+解得t1=1s,t2=2s(舍去)运动员下落的时间为t3=2s所以跳伞员此扣子晚着陆的时间为t=t3t1=1s故选C4如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移图象,图象表示()A02秒内A、B两人同向而行B02秒内A的速度比B的速度大C在5s内,A走的路程比B走的路程多D在5s内,A的位移比B的位移大【考点】匀变速直线运动的图像【分析】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向【解答】解:A、位移时间图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向;所以02秒内A斜率为负
16、即速度为负方向的运动,B的斜率为正数,即速度为正方向,所以两人运动方向相反,故A错误B、02秒内A的速度vA=m/s=12m/s,即A的速度大小为12m/s,B的速度vB=m/s=30m/s,故B错误C、在5s内,A从60m位置走到零位置,走的路程为60m;B先从零位置到达60m位置,然后静止两秒,在向负方向运动,路程大于60m,故C错误D、在5s内,A的位移为60m,B的位移小于60m,故D正确故选:D5物体由静止开始沿斜面滑下,做匀加速直线运动,3s末开始在水平地面上做匀减速直线运动,又经过9s停止则物体在斜面上的位移和水平面上的位移大小之比是()A1:1B1:2C1:3D3:1【考点】匀
17、变速直线运动的速度与位移的关系【分析】根据匀变速直线运动的平均速度推论分别求出在斜面上和水平面上的位移,从而得出位移之比【解答】解:设到达底端的速度为v,根据平均速度的推论知,在斜面上的位移,在水平面上的位移,则位移之比为1:3故选:C6如图所示,用长度相等的轻绳依次连接5000个质量均为m的小球,轻绳的左端固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止若连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为45则第2014个小球与第2015个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值等于()ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】先以整体为研究对象,由平衡条件求出F的大小,再以2014个到
18、5000个小球组成的整体为研究对象,根据平衡条件求出第2013个小球与2014个小球之间的轻绳与水平方向的夹角的正切值【解答】解:以5000个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1所示,因角度为45根据平衡条件得拉力等于所用小球的重力:即:F=5000mg再以2015个到5000个共2986个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2所示,则由几何关系可得:tan=;故选:A7小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也没推动,于是他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法正确的是()A这是不可能的,因为小明根本
19、没有用力去推衣橱B这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力【考点】合力的大小与分力间夹角的关系【分析】这个要从力的分解角度来解释,将重力分解为沿人字形架斜向下的两个力由于底角较小,根据三角函数关系得A板的作用力明显大于重力【解答】解:开始小明是推不动衣橱的,说明小明的推力小于最大静摩擦力;站在人字形架时,重力产生两个效果,分别向左右两侧推墙壁和衣橱,如图;小明的重力可以分解成沿A,B俩个方向的力,由于底角较小,所以A,B方向的力会很大A对衣橱的力可以分解成水平方向和竖直方向的力,而水平方向的
20、力会远大于小明的重力,可能大于最大静摩擦力;故选:C8如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是()只增加绳的长度 只增加重物的重量只将手指向下移动 只将手指向上移动ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成【分析】如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直
21、平面内如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法【解答】解:A、对动滑轮受力分析,受重力、两个对称的拉力,拉力等于悬挂物体的重量mg,如图三个力的合力为零,两个拉力的大小恒定,夹角越大,合力越小,夹角越小,合力越大;增加细线长度时,由于两个细线拉力也不变,动滑轮位置不变,故三个力大小方向都不变,故错误;增加重物的重力,两个拉力变大,动滑轮位置不变,则两拉力夹角不变,故合力变大,故手要用较大的力,故正确;手指向下移动,两个拉力大小不变,夹角变小,故两拉力合力变大,故手要用较大的力,故正确;手指向上移动,两个拉力大小不变,夹角变大,故两拉力合力变小,故手要用较小的力,故错误;故选:B9一个倾角为37的
22、斜面固定不动,其上有一个重10N的物体静止不动,当给物体加一个水平向右的从零逐渐增大到8N的推力作用时物体仍不动下列说法正确的是()A斜面对物体的支持力一定一直增大B斜面对物体的摩擦力会先变小后增大C斜面对物体的摩擦力一定变大D斜面对物体的摩擦力的方向会发生变化【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】对物体进行受力分析,分别分析当F沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力和小于重力沿斜面向下的分力时,摩擦力的变化和斜面对物体支持力的变化【解答】解:A、对物体受力分析,受重力、支持力、推力和摩擦力(可能受,也可能不受),将重力和推力均沿着平行斜面和垂直斜面方向正交分解,根据
23、平衡条件,物体受到的支持力N=mgcos+Fsin,一定增大,故A正确;B、C、D、当mgsinFcos时,静摩擦力沿斜面向上,静摩擦力为:f=mgsinFcos,减小;当mgsin=Fcos时,静摩擦力为零;当mgsinFcos,静摩擦力沿着斜面向下,根据平衡条件,静摩擦力为:f=Fcosmgsin,增加;故B正确,C错误,D正确;故选ABD10如图所示,质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起,若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑则()AA、B间无摩擦力BB与斜面间的动摩擦因数=tanCA、B间有摩擦力,且B对A的摩擦力对A做负功DB对斜面的摩擦力方向沿斜面向下【考点】共点
24、力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【分析】两物块A、B叠放在一起,共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑两物体均处于平衡状态,隔离对A和对整体分析,判断摩擦力的方向【解答】解:A、因为A处于平衡状态,A受重力、支持力以及B对A的静摩擦力平衡,知A、B间有摩擦力摩擦力的方向沿A与B的接触面斜向上,向下滑动的过程中,摩擦力的方向与A的速度方向的夹角为锐角,所以B对A的摩擦力对A做正功故A、C错误B、A、B能一起匀速下滑,对整体分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,有:Mgsin=Mgcos,可得=tan斜面对B的摩擦力方向沿斜面向上,所以B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下故B、D正确故选BD1
25、1如图所示,一木块受到垂直于倾斜墙面方向的推力F作用而处于静止状态,下列判断正确的是()A墙面与木块间的弹力可能为零B墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上C在推力F逐渐增大过程中,木块将始终维持静止状态D在推力F逐渐增大过程中,木块所受墙面的摩擦力始终不变【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】对木块受力分析,将重力按照效果正交分解,重力产生两个效果,使物体沿墙面下滑,使物体远离斜面,再结合共点力平衡条件,可以求出各个力【解答】解:AB、对木块受力分析,如图所示,受推力F,重力G,将重力按照效果正交分解,重力产生两个效果,使木块沿墙面下滑和要使木块远离墙面,由于木块一直静止,
26、合力为零,因而静摩擦力必须与G2平衡,有静摩擦力,则接触面处一定有支持力,即支持力一定不为零因而木块一定受重力、推力、支持力和静摩擦力,根据沿墙面的受力平衡可得,墙面对木块的摩擦力方向沿倾斜墙面向上,故A错误,B正确;CD、在推力F增大过程中,最大静摩擦力增大,故木块一直保持静止,即静摩擦力f始终与分力G2平衡,保持不变,故C、D正确;故选:BCD12如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时,物体一直匀加速运动到达左端时,所用的时间分别为t1、t2,达到左端
27、速度分别为v1,v2,则下列说法可能正确的是()AF1=F2BF1F2Cv1=v2Dt1t2【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】两种情况下木块均保持静止状态,对木块受力分析,根据共点力平衡条件可列式分析出绳子拉力大小关系;绳子断开后,对木块运动情况分析,可比较出速度和运动时间【解答】解:AB、对木块受力分析,受重力G、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f,如图由于滑动摩擦力与相对速度无关,两种情况下的受力情况完全相同,根据共点力平衡条件,必然有 F1=F2,故A正确,B错误CD、绳子断开后,木块受重力、支持力和向左的滑动摩擦力,重力和支持力平衡,合力等于摩擦力,水平向左加速时,根据牛顿
28、第二定律,有mg=ma,解得,a=g故木块可能一直向左做匀加速直线运动;也可能先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;由于v1v2,故若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动,则tl等于t2若传送带速度为v1时,木块先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;传送带速度为v2时,木块一直向左做匀加速直线运动,则t1t2两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动,则t1t2且v1=v2,故C、D正确故选:ACD二、解答题(共5小题,满分52分)13某兴趣小组的同学准备用如图所示的实验器材测定物体下落时的重
29、力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h(1)使用游标卡尺测量出小球的直径D(2)改变光电门1的位置,保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的时间为t,则小球经过光电门2的速度为v=,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则h、t、g、v四个物理量之间的关系为h=vt(3)根据实验数据作出t图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为2k【考点】测定匀变速直线运动的加速度【
30、分析】根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球经过光电门2的速度大小采用逆向思维,结合位移时间公式求出h的表达式根据h的表达式得出的关系式,结合图线的斜率得出重力加速度的大小【解答】解:(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度,则小球经过光电门2的速度为:v=采用逆向思维,根据位移时间公式得:h=,(3)根据h=知:,知图线的斜率绝对值k=,则g=2k故答案为:(2),vt,(3)2k14某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图1所示一小车放在水平长木板上,左侧栓有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运
31、动如图2给出了电火花计时器在纸带上打出的一些计数点,相邻的两个计数点间还有4个点没画出,电火花计时器所用的交流电频率为50Hz(1)电磁打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔,在纸带上连续打点的仪器,它使用交流(填“交流”或“直流”)电源,由学生电源供电该实验中使用的电火花计时器工作电压为220V(2)实验中,除带滑轮的长木板、小车、细线、钩码、纸带外,还需选用的仪器是BDA停表 B刻度尺C速度计D电火花计时器(3)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是ADA将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路B将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔C把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定
32、滑轮,下面吊着适当重的钩码D拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源(4)根据纸带可以计算各点的瞬时速度,现计算第2点的瞬时速度:v2=0.396m/s,(结果取三位有效数字)(5)求出小车的加速度为a=0.380m/s2(结果取三位有效数字)【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】根据实验的原理和实验中的注意事项确定操作中的错误步骤根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度【解答】解:(1)打点计时器使用交流电源,该实验中使用的电火花计时器工作电压为220V(2)实验中,除带滑轮的长木板、小车、细
33、线、钩码、纸带外,还需选用的仪器是刻度尺与打点计时器,故BD正确,AC错误;(3)A、将打点计时器固定在长木板不带滑轮的一端,并接好电路,故A错误B、将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔,故B正确C、把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,故C正确D、实验时应先接通电源,再释放纸带,故D错误本题选错误的,故选:AD(4)计数点2的瞬时速度v2=m/s=0.396m/s(5)根据x=aT2,运用逐差法得,a=0.380m/s2故答案为:(1)交流,220;(2)BD;(3)AD,(4)0.396,(5)0.38015用两根绳子吊起一个重物,如图所示,如果AO、BO绳
34、所能承受的最大拉力均是2.0104N,(sin37=0.6,sin53=0.8)求:(1)吊起重物重力逐渐增大时,AO段和BO段哪根绳先断?(请作图判断,不须文字说明)(2)该装置所能吊起的重物最重是多少?【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】(1)假设两绳均不被拉断,分析O点受力情况,由平衡条件求出当AO绳的拉力达到最大时,BO绳的拉力,判断哪个绳先断(2)由第1问的基础上,根据哪根绳拉力先达到最大值,由平衡条件求解重物重力的最大值【解答】解:(1)假设两绳均不被拉断分析O点受力情况,作出力图,如图由图看出,TBOTAO,说明绳子AO的拉力先达到最大值,则知AO绳先断
35、(2)由上知,当AO绳的拉力达到最大时此时所吊起的重物最重,最大重力为 G=N答:(1)吊起重物重力逐渐增大时,AO段绳先断(2)该装置所能吊起的重物最重是2.5104N16在某次雾霾天气下某高速公路同一直线车道上有同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=108km/h,v2=54km/h,轿车在与货车距离s0=40m时才发现前方有货车,若此时轿车立即刹车,则轿车要经过s=180m才停下来两车可视为质点(1)求轿车刹车后的加速度a1(2)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,请判断两车是否相撞?若会相撞,将在轿车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离x是多少?(3)若轿车在刹车的同时给货
36、车发信号,货车司机经t0=2s收到信号后立即加速前进,则货车的加速度a2至少多大才能避免与轿车相撞?【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出轿车刹车后的加速度(2)根据速度时间公式求出两车速度相等经历的时间,根据位移公式求出两者的位移,通过位移关系判断是否相撞,若不相撞,速度相等时有最近距离(3)根据位移公式和速度公式求出货车接到信号后两车的距离,以及轿车的速度,抓住速度相等时,恰好不相撞,结合速度公式和位移公式进行求解【解答】解:(1)108km/h=30m/s,54km/h=15m/s,轿车刹车后的加速度为:(2)当两车的速度相同时,用时为
37、:,轿车比货车多运动的位移为:=m=45m,因为x1s0,所以两车会相撞设在轿车刹车后经过时间t2相撞,则有位移之差为:=40m解代入数据得t2=4s 或 7s(不合题意,舍去) (3)经过时间t0=2 s 两车的距离为:,代入数据解得:x3=15m,轿车的速度为:v3=v1a1t0=302.52m/s=25m/s,当两车的速度达到相同时,恰好到达同一位置,此时货车的加速度最小,有:,又,联立解得:所以货车的加速度至少为才能避免相撞答:(1)轿车刹车后的加速度为2.5m/s2(2)两车会相撞,刹车后经过4s相撞(3)货车的加速度至少为才能避免相撞17风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的
38、各种风力如图所示为某风洞里模拟做实验的示意图一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角为30现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下,从A点静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数=试求:(1)小球运动的加速度a1;(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离Xa(3)若从撤去风力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点【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)在风力F作用时小球的受力:重力、拉力,杆的支持力和滑动摩擦力,采用正交分解法,根据牛顿第二定律求出加速度(2)再用同样的方法求出撤去后小球的加速度,运用
39、运动学公式即可求解(3)运用运动学公式求出最大距离和经过距A点上方为2.25m的B点的时间【解答】解:(1)在风力F作用时有:(Fmg)sin30(mgF)cos30=ma1a1=2.5 m/s2,方向沿杆向上(2)F作用1.2s时小球速度v=a1t1=3 m/s小球的位移s1 =1.8m 撤去力F后,小球上滑时有:mgsin30+mgcos30=ma2a2=7.5 m/s2因此小球上滑时间t2=0.4s 上滑位移s2=0.6m则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=2.4m (3)在上滑阶段通过B点: SABs1=v1 t3 通过B点时间t3=0.2 s,另t3=0.6s (舍去) 小球返回时有: mgsin30mgcos30=ma3 a3=2.5 m/s2 小球由顶端返回B点时有: smSAB= t4=通过通过B点时间t2+t4=0.75s答:(1)小球运动的加速度为2.5 m/s2 ;(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离为2.4m(3)小球经0.75s将经过距A点上方为2.25m的B点2017年1月19日