1、2015-2016学年陕西省安康市白河一中高一(下)物理寒假作业一、不定项选择题1如图所示,为某物体的速度时间图象,已知t2=2t1,t3=3t1若将该物体的运动过程的位移时间图象表示出来,下列四幅图象中正确的是()ABCD2某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x,则物体运动的加速度为()ABCD3如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A物体A可能只受到三个力的作用B物体A一定受到了四个力的作用C物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos D物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsin 4一个质量为3kg的物体,被放置在倾
2、角为=30的固定光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g=10m/s2)()A仅甲图B仅乙图C仅丙图D甲、乙、丙图5如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则()At1t2t3Bt1t2t3Ct3t1t2Dt1=t2=t36如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力()AF=mgBMgF(M+m)gCF=(M+
3、m)gDF(M+m)g7木块A、B分别重20N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3开始时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了3cm,弹簧劲度系数为100N/m,系统静止在水平地面上现用F=2N的水平推力作用在木块A上,如图所示力F作用后()()A木块A所受摩擦力大小是1 NB木块A所受摩擦力大小是5 NC木块B所受摩擦力大小是1 ND木块B所受摩擦力大小是9 N8如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的拉力F拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块所受到的摩擦力F的大小随拉力F的大小变化的图象,正确的是()ABCD9如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动
4、摩擦因数都等于0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A6 N;3NB1 N;1 NC0;1 ND0;2 N10如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此时受到的外力个数可能为:2个3个4个5个,其中正确的说法是()ABCD11质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上A紧靠墙壁,如图所示,今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间()AA球的加速度为BA球的加速度为零CB球的加速度为DB球
5、的加速度为12在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t1时刻速度达较大值v1时打开降落伞,做减速运动,在t2时刻以较小速度v2着地他的速度图象如图所示下列关于该空降兵在0t1和t1t2时间内的平均速度的结论正确的是()A0t1, =Bt1t2, =Ct1t2,Dt1t2,13从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示,则() A两物体相遇的时间是2 s和6 sB乙物体先向前运动2 s,随后向后运动C两个物体相距最远的时刻是4 s末D4 s后甲在乙前面14关于自由落体运动,下列说法中正确的是()A它是方向竖直向下、v0=0、a=g的匀加速直线运动B
6、在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1:3:5C在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1:2:3D从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1:2:315重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上,轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上,如图所示,若固定A端的位置,将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C,在此过程中两细绳上的拉力大小变化情况正确的是()AOB绳上的拉力先增大后减小BOB绳上的拉力先减小后增大COA绳上的拉力先增大后减小DOA绳上的拉力不断减小二、填空题16一物体沿倾角的斜面下滑时加速度为零,则物体与斜面间的摩擦因数为若把斜面倾角增为
7、(),其他条件不变,此时物体沿斜面下滑的加速度为;若把斜面倾角减为(),其他条件不变,此时物体沿斜面下滑的加速度为17如图,为测量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间t1和t2,则小车加速度a=(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的方法是(A)增大两挡光片宽度b(B)减小两挡光片宽度b(C)增大两挡光片间距d(D)减小两挡光片间距d18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
8、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/s219某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如所示次数12345小车加速度a/(ms2)1.981.481.000.670.50小车质量M/kg0.250.330.
9、500.751.00质量倒数/kg14.003.002.001.331.00(1)根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作 小车的合外力F,作出aF图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是,图线上部弯曲的原因是(4)为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做法三、计算题20已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距L1,BC间的距离L2一物体自O点由静止出发,沿此直线做加速
10、运动,依次经过A、B、C三点已知物体通过AB与BC段所用的时间相等求O与A的距离21在平直的公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方400m处正以v0=10m/s的速度匀速前进的卡车,若摩托车的最大速度为20m/s,匀加速的加速度为0.25m/s2,求:(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间?(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离?(3)摩托车追上卡车的时间要多长?22如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为30,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物如果绳OA能承受的最大拉力是300N,其余两绳能承受的拉力足够大,那么在O点最多能挂多重的重物?此时绳OB的拉
11、力是多大?23如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L=5.0m,倾角=37 BC段为与滑梯平滑连接的水平地面一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s=3.0m后停下小孩与滑梯间的动摩擦因数为=0.3不计空气阻力取g=10m/s2已知sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;(3)小孩与地面间的动摩擦因数24如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m,求传送带将该物体传送到传送带的右端
12、所需时间(g取10m/s2)2015-2016学年陕西省安康市白河一中高一(下)物理寒假作业参考答案与试题解析一、不定项选择题1如图所示,为某物体的速度时间图象,已知t2=2t1,t3=3t1若将该物体的运动过程的位移时间图象表示出来,下列四幅图象中正确的是()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】由速度时间图象可以看出物体在第一段时间内做匀速直线运动,第二段时间内速度为零,第三段时间内做反方向的匀速直线运动,结合速度时间图象、位移时间图象规律解题【解答】解:由速度时间图象可知:物体在0到t1时间内做向正方向的匀速直线运
13、动,t1到t2时间内速度为零,t2到t3时间内做反方向的匀速直线运动,与第一段时间内速度大小相同,因为位移时间图象的斜率表示速度,斜率的正负表示速度的方向;A、图象中第一段时间内的速度为负值,故A错误B、图象中第三段时间内物体的速度为正值,故B错误C、由位移时间图象可以看出,物体在0到t1时间内做向正方向的匀速直线运动,t1到t2时间内速度为零,t2到t3时间内做反方向的匀速直线运动,故C正确D、由其图象可以看出第二段位移为零,而实际上此时位移不为零,故D错误故选:C2某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x,则物体运动的加速度为()ABCD【考点】匀变速直线运动的位移与时
14、间的关系【分析】第3秒内的位移等于3秒内的位移减去2秒内的位移,列出表达式,求出加速度【解答】解:3秒内的位移x=,2秒内的位移=2a则,解得:a=故A、B、D错误,C正确故选:C3如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A物体A可能只受到三个力的作用B物体A一定受到了四个力的作用C物体A受到的滑动摩擦力大小为Fcos D物体A对水平地面的压力的大小一定为Fsin 【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】受力分析时注意弹力和摩擦力一定在物体与其它物体的接触面上进行分析,注意弹力、摩擦力产生的条件,在本题中将拉力按照作
15、用效果正交分解后,结合运动情况和摩擦力和弹力的产生条件对木块受力分析,得出结论【解答】解:A、B、物体一定受重力,拉力F产生两个作用效果,水平向右拉木块,竖直向上拉木块,由于木块匀速直线运动,受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡,即一定有摩擦力,结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力,因而物体一定受到四个力,故A错误,B正确;C、根据物体处于平衡状态可知,水平方向有:f=Fcos,故C正确;D、据物体处于平衡状态可知,竖直方向有:FN=mgFsin,根据牛顿第三定律:物体A对水平地面的压力的大小一定为mgFsin,故D错误;故选:BC4一个质量为3kg的物体,被放置在倾角为=30的固
16、定光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下处于平衡状态的是(g=10m/s2)()A仅甲图B仅乙图C仅丙图D甲、乙、丙图【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】先对物体进行受力分析,再根据物体的平衡条件:物体所受合外力为零进行判定【解答】解:物体在光滑斜面上受重力、支持力和向上的拉力,斜面光滑故物体不受摩擦力;将重力沿斜面和垂直于斜面进行分解,支持力一定与重力垂直于斜面的分力相等;要使物体处于静止,拉力应等于重力沿斜面向下的分力,即F=mgsin=310N=15N;故只有乙能平衡;故选B5如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(
17、图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则()At1t2t3Bt1t2t3Ct3t1t2Dt1=t2=t3【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】先受力分析后根据牛顿第二定律计算出滑环沿任意一根杆滑动的加速度,然后根据位移时间关系公式计算出时间,对表达式分析,得出时间与各因素的关系后得出结论【解答】解:对小滑环,受重力和支持力,将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解,根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动的加速度为a=gsin(90)=gcos(为杆与竖直方向的夹角)由图中的直角三角形可知,小
18、滑环的位移S=2Rcos所以,t与无关,即t1=t2=t3故选:D6如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力()AF=mgBMgF(M+m)gCF=(M+m)gDF(M+m)g【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重【分析】通电后,铁片被吸引上升常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大,根据F=ma可知,此过程中超重【解答】解:当电磁铁通电前,绳的拉力应为(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引上升常识告诉我们,铁片
19、被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大根据F=ma可知,此过程中超重,吸引力大于铁片重力由于磁力,将整个电磁铁装置与铁片联系到一起因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力,则根据作用力与反作用力原理,铁片吸引电磁铁的力F为F的反作用力,大小相等、方向相反,且作用在两个不同的物体上所以,绳的拉力大于(M+m)g所以选项D正确,ABC错误故选D7木块A、B分别重20N和30N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.3开始时连接在A、B之间的轻弹簧已经被拉伸了3cm,弹簧劲度系数为100N/m,系统静止在水平地面上现用F=2N的水平推力作用在木块A上,
20、如图所示力F作用后()()A木块A所受摩擦力大小是1 NB木块A所受摩擦力大小是5 NC木块B所受摩擦力大小是1 ND木块B所受摩擦力大小是9 N【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】根据弹簧压缩的长度与劲系数,由胡克定律求出弹力由动摩擦因数和重力求出两物体的最大静摩擦力,判断两物体的状态,再选择方法求解摩擦力【解答】解:物体A、B与地面间的最大静摩擦力分别为:fmA=GA=0.320N=6N,fmB=GB=0.330N=9N,根据胡克定律得,弹簧的弹力大小为:F弹=kx=1000.03N=3N,当F=2N时,F+F弹=2+3=5NfmA,F弹fmB,所以A、B均保持静止状
21、态;则A所受摩擦力分别为:fA=F+F弹=2+3=5N,方向水平向左B所受的摩擦力为fB=F弹=3N,方向水平向右;故选:B8如图所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的拉力F拉木块直到沿桌面运动,在此过程中,木块所受到的摩擦力F的大小随拉力F的大小变化的图象,正确的是()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【分析】木块静止不动时,拉力和静摩擦力二力平衡,此时静摩擦力随着拉力的增大而增大;木块运动以后,摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力与正压力成正比,故滑动摩擦力不变;最大静摩擦力略大于滑动摩擦力【解答】解:对木块受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力;木块静止不动时,拉力和静摩擦力
22、二力平衡,此时静摩擦力随着拉力的增大而增大;木块运动以后,摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力与正压力成正比,故滑动摩擦力不变,等于mg;最大静摩擦力略大于滑动摩擦力;故选D9如图所示,A、B两物体重力都等于10N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,同时有F=1N的两个水平力分别作用在A和B上,A和B均静止,则地面对B和B对A的摩擦力分别为()A6 N;3NB1 N;1 NC0;1 ND0;2 N【考点】摩擦力的判断与计算【分析】当水平拉力小于最大静摩擦力时,物体处于静止,摩擦力等于拉力;当水平拉力大于最大静摩擦力时,物体开始滑动,则受到的滑动摩擦力等于动摩擦力因数与正压力的乘积【解答】解:对
23、物体A,因为F作用,从而受到物体B给A物体的静摩擦力大小等于F的大小,即为1N方向与F方向相反对物体AB,同时有F=1N的两个方向相反的水平力分别作用在A和B上,所以地面对B的摩擦力为零故C正确,ABD错误;故选:C10如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此时受到的外力个数可能为:2个3个4个5个,其中正确的说法是()ABCD【考点】物体的弹性和弹力【分析】受力分析一般按重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析,运用假设法判断斜壁MN对P有无弹力若无弹力,则无摩擦力可根据P的重力与弹簧的弹力可能的大小关
24、系进行分析【解答】解:对物体受分析如图:(1)若N=G,物体可以平衡,故P可能受2个力的作用(2)若NG,P不可能平衡;(3)若NG,物体会受到挡板MN的弹力F和摩擦力f,受力分析如图:故P可能受4个力的作用综上所述:P可能的受力个数是2个或4个故选:C11质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上A紧靠墙壁,如图所示,今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间()AA球的加速度为BA球的加速度为零CB球的加速度为DB球的加速度为【考点】牛顿第二定律;胡克定律【分析】先分析将力F撤去前弹簧的弹力大小,再分析将力F撤去的瞬间两球所受的合力,根据牛顿第
25、二定律求解加速度【解答】解:力F撤去前弹簧的弹力大小为F将力F撤去的瞬间,弹簧的弹力没有变化,则A的受力情况没有变化,合力为零,B的合力大小等于F,根据牛顿第二定律得到A球的加速度为零,B球的加速度为a= 故选:BD12在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t1时刻速度达较大值v1时打开降落伞,做减速运动,在t2时刻以较小速度v2着地他的速度图象如图所示下列关于该空降兵在0t1和t1t2时间内的平均速度的结论正确的是()A0t1, =Bt1t2, =Ct1t2,Dt1t2,【考点】匀变速直线运动的图像【分析】空降兵在0t1时间内做自由落体运动,在t1t2时间内做加速度不断减小
26、的减速运动;根据速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移来分析讨论【解答】解:空降兵在0t1时间内做自由落体运动,为匀变速直线运动,故=;在t1t2时间内做加速度不断减小的减速运动,位移等于速度时间图线与时间轴包围的面积,故;故选:AD13从同一地点出发,甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示,则() A两物体相遇的时间是2 s和6 sB乙物体先向前运动2 s,随后向后运动C两个物体相距最远的时刻是4 s末D4 s后甲在乙前面【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】本题考查了图象中的追及问题,先要明确甲乙两物体的运动性质,甲一直做匀速运动,乙先做初
27、速度为零的匀加速直线运动然后做匀减速直线运动把握相遇特点,根据vt图象特点:“面积”表示位移等等进行求解【解答】解:A、在vt图象中,图象与横坐标围成的面积表示物体发生的位移,由图可知当t=2s和t=6s时,两图象与横坐标围成的面积相等,说明位移相等,由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动,因此两物体两次相遇的时刻是2s和6s,故A正确;B、由图象可知,乙物体的速度一直为沿正方向;故运动方向没有变化,故B错误;C、在前2s内,甲乙两者之间距离先增大后减小,第2s末相距最远然后,乙速度大于甲的速度,二者距离先减小,然后再增大;2s末时两物体相距x1=21=1m;4s时,两物体相距为:x2=
28、22=2m;故4s时两物体相距最远;故C正确;D、在t=2s时,两物体相遇,24s内,乙的速度比甲的大,乙在甲前面当t=6s时,甲乙再次相遇,因此在26s内,甲在乙后面;故D错误故选:AC14关于自由落体运动,下列说法中正确的是()A它是方向竖直向下、v0=0、a=g的匀加速直线运动B在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1:3:5C在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1:2:3D从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1:2:3【考点】自由落体运动【分析】自由落体运动做初速度为零的匀加速直线运动,结合位移时间公式、速度时间公式进行分析【解答】解:A、自由落
29、体运动做初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动故A正确B、根据h=知,在开始1s内、2s内、3s内的位移之比为1:4:9,则连续三个1s内的位移之比为1:3:5故B正确C、根据v=gt知,在开始连续三个1s末的速度大小之比为1:2:3故C正确D、根据h=知,t=,则从开始运动起下落4.9m,9.8m,14.7m所经历的时间之比为1:故D错误故选:ABC15重为G的物体系在两根等长的细绳OA、OB上,轻绳的A端、B端挂在半圆形的支架上,如图所示,若固定A端的位置,将绳OB的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C,在此过程中两细绳上的拉力大小变化情况正确的是()AOB绳上的拉力先增大后减小B
30、OB绳上的拉力先减小后增大COA绳上的拉力先增大后减小DOA绳上的拉力不断减小【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】本题为动态平衡问题,可以做出支态受力分析图象,由图象中边的变化要得出两力的变化【解答】解:在转动OB的过程中,G的重力不变并处于平衡状态,故OA与OB两绳的合力大小等于G而保持不变;则作出受力分析图如图所示,在OB转动的过程中,由图可知OA的拉力一直减小;而OB的拉力先减小后增大,当OB与OA垂直时最小;故BD正确;故选BD二、填空题16一物体沿倾角的斜面下滑时加速度为零,则物体与斜面间的摩擦因数为tan若把斜面倾角增为(),其他条件不变,此时物体沿斜面下
31、滑的加速度为g(sincostan);若把斜面倾角减为(),其他条件不变,此时物体沿斜面下滑的加速度为0【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算【分析】(1)物体匀速下滑时,受到的重力、斜面的支持力和滑动摩擦力,三力平衡,由平衡条件和滑动摩擦力公式求解动摩擦因数;(2)物体匀加速下滑时,物体受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,滑动摩擦力沿斜面向下,再由牛顿第二定律求出加速度【解答】解:分析物体受力,根据平衡条件有:mgsin=mgcos 故动摩擦因数为:=tan若把斜面倾角增为,其他条件不变,由牛顿第二定律有:mgsinmgcos=ma 代入数据得:a=g(sincostan)若把斜面倾角减为(
32、),其他条件不变,此时物体不能下滑,加速度为零故答案为:tan,g(sincostan),017如图,为测量作匀加速直线运动小车的加速度,将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上,测得二者间距为d(1)当小车匀加速经过光电门时,测得两挡光片先后经过的时间t1和t2,则小车加速度a=(2)(多选题)为减小实验误差,可采取的方法是BC(A)增大两挡光片宽度b(B)减小两挡光片宽度b(C)增大两挡光片间距d(D)减小两挡光片间距d【考点】测量加速度、力、质量【分析】(1)想求出加速度的大小,可根据小车A点和B点的速度利用匀变速度直线运动的规律公式求出(2)根据极限逼近思想用平均速度代替瞬时速度,则b要
33、小;另外A、B点越远,相对误差越小【解答】解:(1)挡光片经过A,B两点,由于时间较短,可用平均速度代替瞬时速度,则小车经过A、B两点的瞬时速度分别为: V1= V2=根据速度位移关系公式有:a=,得a=(2)b越小,所测的平均速度越接近瞬时速度,d越大初速度、与末速度差距越大,速度平方差越大,相对误差越小故答案为:(1) (2)BC18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=1
34、3.5cm,则(1)物体做匀加速直线的运动,理由是s=常数;(2)物体通过1计数点的速度v1=0.375m/s;(3)物体运动的加速度为a=1.5m/s2【考点】探究小车速度随时间变化的规律【分析】(1)(3)在匀变速直线运动中,连续相等时间内的位移差为常数即x=aT2,据此可以判断物体是否做匀变速直线运动以及求出物体的加速度;(2)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度【解答】解:(1)由题意可知,计数点0与1之间的距离x1=3cm,1与2之间的距离x2=d2d1=4.5cm;2与3之间的距离为x3=d3d2=6cm;由此可知x=1.5cm为常
35、数,因此该直线运动为匀变速直线运动故答案为:匀加速直线,s=常数(2)匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度可以求出某点的瞬时速度,因此有:故答案为:0.375m/s(3)在匀变速直线运动中,连续相等时间内的位移差为常数即x=aT2,将T=0.1s和x=1.5cm带入解得a=1.5m/s2故答案为:1.519某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验图1为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的数据如所示次数12345
36、小车加速度a/(ms2)1.981.481.000.670.50小车质量M/kg0.250.330.500.751.00质量倒数/kg14.003.002.001.331.00(1)根据表数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是a(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作 小车的合外力F,作出aF图线如图3所示,试分析图线不过原点的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大,图线上部弯曲的原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量(4)为了探究两个物理量之间的关系,
37、要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做控制变量法【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】根据表格中数据采用描点法画出图象,找出它们之间的关系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该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要【解答】解:(1)根据图表在坐标纸上描点,然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来,图象如图所示:(2)从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比,即a(3)开始物体所受拉力为零时,却产生了加速度,故操作过程中平衡摩擦力时木板倾角过大,随着外力F的增大,砂和砂筒的质量越来越大,最后
38、出现了不满足远小于小车质量的情况,因此图线出现了偏折现象(4)该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法故答案为:(1)图象如图所示;(2)a;(3)平衡摩擦力时木板倾角太大;没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量;(4)控制变量三、计算题20已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距L1,BC间的距离L2一物体自O点由静止出发,沿此直线做加速运动,依次经过A、B、C三点已知物体通过AB与BC段所用的时间相等求O与A的距离【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】物体做匀加速运动,加速度不变对AB段、BC段时间相等,分别用位
39、移关系公式列方程求出加速度和初速度,再由速度位移关系公式求解有O与A的距离【解答】解:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC点所用的时间为t,则有:l1=v0t+at2 l1+l2=v02t+a(2t)2联立2得:a=:v0=设O与A的距离为l,则有:l=将、两式代入式得:l=答:有O与A的距离为21在平直的公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方400m处正以v0=10m/s的速度匀速前进的卡车,若摩托车的最大速度为20m/s,匀加速的加速度为0.25m/s2,求:(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间?(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离?(3)摩托车追
40、上卡车的时间要多长?【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【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出摩托车加速的时间(2)根据位移时间公式求出摩托车运动到最大速度时的位移(3)抓住位移关系,结合位移公式,求出追及的时间【解答】解:(1)根据速度时间公式得,摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间为:;(2)根据位移时间公式得:x=;(3)当摩托车速度达到最大时,汽车的位移为:x=v0t1=1080m=800m,可知摩托车还未追上卡车,设摩托车追上卡车的时间为t,则有:v0t+s=x+vm(tt1)代入数据有:10t+400=800+20(t80)解得:
41、t=120s答:(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间为80s;(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离为800m;(3)摩托车追上卡车的时间为120s22如图所示,轻绳OA一端系于天花板上,与竖直方向的夹角为30,水平轻绳OB的一端系于竖直墙上,O点挂一重物如果绳OA能承受的最大拉力是300N,其余两绳能承受的拉力足够大,那么在O点最多能挂多重的重物?此时绳OB的拉力是多大?【考点】共点力平衡的条件及其应用【分析】对结点O进行受力分析,然后进行正交分解,根据平衡条件列方程即可求解【解答】解:根据O点受力由正交分解有:FOAcos30=G FOAsin30=FOB由于FOA=30
42、0N所以G=300=260NFOB=300=150N答:O点最多挂260N的重物,此时OB绳的拉力为150N23如图为一滑梯的示意图,滑梯的长度AB为L=5.0m,倾角=37 BC段为与滑梯平滑连接的水平地面一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s=3.0m后停下小孩与滑梯间的动摩擦因数为=0.3不计空气阻力取g=10m/s2已知sin37=0.6,cos37=0.8求:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;(3)小孩与地面间的动摩擦因数【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】(1)根据牛顿第二定律求出小孩下滑时的加速度
43、大小(2)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小孩滑到滑梯底端B时速度的大小(3)根据速度位移公式求出小孩的加速度结合牛顿第二定律求出水平面上的动摩擦因数【解答】解:(1)物体受力如右图所示 由牛顿运动定律mgsinf=maf=NNmgcos=0解得:a=gsingcos=3.6m/s2(2)由 v2=2aL求出v=6m/s(3)由匀变速直线运动规律0v2=2as由牛顿第二定律 mg=ma解得:=0.6答:(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小6m/s;(3)小孩与地面间的动摩擦因数为0.624如图,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻
44、轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m,求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间(g取10m/s2)【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】先分析物体的运动情况:物体水平方向先受到滑动摩擦力,做匀加速直线运动;若传送带足够长,当物体速度与传送带相同时,物体做匀速直线运动根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移,判断以后物体做什么运动,若匀速直线运动,再由位移公式求出时间【解答】解:物体置于传动带左端时,先做加速直线运动,受力分析,由牛顿第二定律得: f=mg=ma代入数据得:a=g=0.510m/s2=5m/s2当物体加速到速度等于传送带速度v=2m/s时,运动的时间为运动的位移则物体接着做匀速直线运动,匀速直线运动所用时间:所以物体传送到传送带的右端所需时间t=t1+t2=0.4s+4.8s=5.2s答:传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间为5.2s2017年1月21日