1、2015-2016学年四川省广元市高一(下)期末物理试卷一、选择题共12小题,每小题4分每小题给出的四个选项中,只有一个是最符合题意的,选对得4分,有选错或不选的得0分1关于同步卫星(它相对于地面静止不动),下列说法中正确的是()A它一定在赤道上空B同步卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间2如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的()A角速度之比A:B=1:B角速度之比A:B=:1C线速度之比vA:vB=1:D线速度之比vA:vB=:13关于平抛运动,下列说法正确的是()A平抛
2、运动是一种在恒力作用下的曲线运动B做平抛运动的物体初速度越大,在空中运动的时间越长C平抛运动是一种非匀变速曲线运动D平抛运动的轨迹为抛物线,其速度方向和加速度方向都时刻在变化419世纪初,科学家在研究功能关系的过程中,具备了能量转化和守恒的思想,对生活中有关机械能转化的问题有了清晰的认识,下列说法正确的是()A摩擦力对物体做的功一定等于物体动能的变化量B合外力对物体做的功一定等于物体机械能的变化量C仅有弹力对物体做功,物体的机械能一定守恒D仅有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒5如图所示,一轻弹簧固定于O点,弹簧的另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放不
3、计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中,以下说法正确的是()A重物的重力势能减小B重物的重力势能增大C重物的机械能不变D重物的机械能增大6世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067km,共有23个弯道赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上发生侧滑对此,以下说法正确的是()A是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成赛车发生侧滑B是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速造成赛车发生侧滑C是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速造成赛车发生侧滑D由公式F=m2r可知,弯道半径越大,越容易发生侧滑7如图所示,两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移
4、后,力F1对物体做功为4J,力F2对物体做功为3J,则力F1与F2的合力对物体做功为()A1JB3.5JC5JD7J8汽车以恒定功率P由较小的速度出发,沿平直路面行驶,最终所达到的最大速度为v,则下列判断可能的是()A汽车先做匀加速运动,再做变加速运动,最后做匀速运动B汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动9如图所示,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为,则物体在最低点时,下列说法正
5、确的是()A受到向心力为mg+mB受到的摩擦力为m(g+)C受到的摩擦力为mgD受到的合力方向竖直向上10如图所示为一条河流,河水流速为,一只船从A点先后两次渡河到对岸,船在静水中行驶的速度为u,第一次船头向着AB方向行驶,渡河时间为t1,船的位移为S1;第二次船头向着AC方向行驶,渡河时间为t2,船的位移为S2若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则有()At1t2,S1S2Bt1t2,S1S2Ct1=t2,S1S2Dt1=t2,S1S211如图所示,木块B上表面是水平的,木块A置于B上并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()AA所受的合外力对A不做功BB所
6、受的合外力对B做正功CB对A的摩擦力对A做正功DB对A的弹力对A做正功12如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数都相同,物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则()AEk1Ek2W1W2BEk1Ek2W1=W2CEk1=Ek2W1W2DEk1Ek2W1W2二.(非选择题共52分)13如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平(1)为完成此实验,除了上述器材,还需要的器材有A毫米刻度尺B秒表C012V的直流电源D低
7、压交流电源(2)实验中,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s并测出了各点间的距离如图2所示则纸带上C点对应重锤的速度vC=m/s,重锤的加速度为m/s2(保留3位有效数字)14(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:水平分运动是匀速直线运动;竖直分运动是自由落体运动如图甲所示为研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一只小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面这个实验A只能说明上述规律中的第条B只能说明上述规律中的第条C不能说明上述规律中的
8、任何一条D能同时说明上述两条规律(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示则小球从a运动到b所用的时间为s,小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、g表示),其值是,小球经过b点时的速度大小是(g=10m/s2,后两空取两位有效数字)15某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,求(1)该行星的线速度大小;(2)太阳的质量16在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1000m,正以10m/s的速度迎面
9、开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:(1)炮弹发射的初速度;(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离17如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成物品从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的水平转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,此后随转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度V=2m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=4m,物品与传送带间的动摩擦因数=0.25取g=10m/s2(1)物品从A处运动到B处的时间t;(2)质量为2kg的物品随转盘一起运动的静摩擦力为多大?18如图所示,倾角为37的粗糙斜面
10、AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t2015-2016学年四川省广元市高一(下)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分每小题给出的四个选项中,只有一个是最符合题意的,选对得4分,有选错或不选的得0
11、分1关于同步卫星(它相对于地面静止不动),下列说法中正确的是()A它一定在赤道上空B同步卫星的高度和速率是确定的值C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D它运行的线速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间【考点】同步卫星【分析】解答本题需掌握:同步卫星与地球自转同步,公转周期为24h;卫星受到地球的万有引力提供向心力;第一宇宙速度是在地面附近发射人造卫星的最小速度,也是近地圆轨道上的环绕速度,还是所有圆轨道上的最大环绕速度,大小为7.9km/s;第二宇宙速度为在地面附近发射航天器,能挣脱地球引力束缚的最小发射速度,大小为11.2km/s【解答】解:A、根据同步卫星与地球自转同步,与地面相对静止
12、,同时卫星受到地球的万有引力提供向心力,指向圆心,万有引力指向地心,故同步卫星只能在赤道上空,故A正确;B、因为同步卫星要和地球自转同步,即相同,根据F=m2r,因为是一定值,所以 r 也是一定值,所以它运行的轨道半径和速率是确定的值故B正确C、卫星的速度公式v=可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度,即小于第一宇宙速度7.9km/s,故C正确;D、根据C选项分析可知D错误故选:ABC2如图所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点的()A角速度之比A:B=1:B角速度之比A:B=:1C线速度之比vA:vB=1:D线速度之比vA:vB=:1【考点】线速度、角速度
13、和周期、转速【分析】板上A、B两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度根据v=r得出线速度之比【解答】解:AB、板上A、B两点绕同一个转轴转动,所以具有相同的角速度即角速度之比A:B=1:1,故AB错误;C、根据几何关系得板上A、B的轨道半径之比为1:所以线速度之比vA:vB=1:,故C正确,D错误;故选:C3关于平抛运动,下列说法正确的是()A平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B做平抛运动的物体初速度越大,在空中运动的时间越长C平抛运动是一种非匀变速曲线运动D平抛运动的轨迹为抛物线,其速度方向和加速度方向都时刻在变化【考点】平抛运动【分析】平抛运动的加速度不变,做匀变速曲线运动,速度方向
14、时刻改变,运动的时间由高度决定【解答】解:A、平抛运动仅受重力,具有水平初速度,做匀变速曲线运动,故A正确,C错误B、平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,故B错误D、平抛运动的轨迹为抛物线,速度的方向时刻改变,加速度方向不变,故D错误故选:A419世纪初,科学家在研究功能关系的过程中,具备了能量转化和守恒的思想,对生活中有关机械能转化的问题有了清晰的认识,下列说法正确的是()A摩擦力对物体做的功一定等于物体动能的变化量B合外力对物体做的功一定等于物体机械能的变化量C仅有弹力对物体做功,物体的机械能一定守恒D仅有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒【考点】功能关系;机械能守恒定律【分析】物体
15、动能的变化取决于合力做功;仅有弹力对物体做功,物体的机械能不守恒,而仅有重力对物体做功,物体的机械能才守恒根据功能关系分析【解答】解:A、根据动能定理知,合外力对物体做的功一定等于物体动能的变化量,摩擦力不一定等于合外力,所以摩擦力对物体做的功不一定等于物体动能的变化量,故A错误B、根据动能定理知,合外力对物体做的功一定等于物体动能的变化量,不一定等于机械能的变化量,除了重力以外的力对物体做的功一定等于物体机械能的变化量,故B错误C、仅有弹力对物体做功,弹簧的弹性势能与物体的机械能要发生转化,则物体的机械能一定不守恒,故C错误D、仅有重力对物体做功,只发生动能和重力势能之间的转化,物体的机械能
16、一定守恒故D正确故选:D5如图所示,一轻弹簧固定于O点,弹簧的另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中,以下说法正确的是()A重物的重力势能减小B重物的重力势能增大C重物的机械能不变D重物的机械能增大【考点】功能关系;重力势能【分析】根据重力做功正负,判断重力势能的变化在整个运动的过程中,有重力和弹簧的弹力做功,系统机械能守恒,通过系统机械能守恒判断重物机械能的变化【解答】解:AB、重物由A点摆向最低点的过程中,重力做正功,重物的重力势能减小故A正确,B错误CD、在整个运动的过程中,只有重力和弹簧的弹力做功,重物
17、、地球和弹簧组成的整体的机械能守恒,而弹簧的弹性势能增加,则重物的机械能减小故CD错误故选:A6世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067km,共有23个弯道赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上发生侧滑对此,以下说法正确的是()A是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘造成赛车发生侧滑B是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速造成赛车发生侧滑C是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速造成赛车发生侧滑D由公式F=m2r可知,弯道半径越大,越容易发生侧滑【考点】向心力【分析】汽车在水平路面上拐弯,靠静摩擦力提供向心力,结合静摩擦力提供向心力,运用牛顿第二定律分析判断【解答】解
18、:A、赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,因为速度较大,静摩擦力不足以提供向心力,而发生离心运动故A错误,B正确,C错误D、由F=m知,弯道半径越小,向心力越大,越容易冲出跑道,弯道半径越大,向心力越小,越不容易发生侧滑,故D错误故选:B7如图所示,两个互相垂直的恒力F1和F2作用在同一物体上,使物体发生一段位移后,力F1对物体做功为4J,力F2对物体做功为3J,则力F1与F2的合力对物体做功为()A1JB3.5JC5JD7J【考点】功的计算【分析】功是标量,几个力对物体做的总功,就等于各个力单独对物体做功的代数和【解答】解:当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体
19、做功的和;由于力F1对物体做功4J,力F2对物体做功3J,所以F1与F2的合力对物体做的总功就为3J+4J=7J,故选:D8汽车以恒定功率P由较小的速度出发,沿平直路面行驶,最终所达到的最大速度为v,则下列判断可能的是()A汽车先做匀加速运动,再做变加速运动,最后做匀速运动B汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动【考点】功率、平均功率和瞬时功率【分析】根据P=Fv判断牵引力的变化,结合牛顿第二定律判断加速度的变化【解答】解:根据P=Fv知,速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得:a=,
20、知加速度逐渐减小,当加速度减小到零,汽车做匀速直线运动可知汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动故C正确,A、B、D错误故选:C9如图所示,质量为m的物块,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v,若物体与球壳之间的摩擦因数为,则物体在最低点时,下列说法正确的是()A受到向心力为mg+mB受到的摩擦力为m(g+)C受到的摩擦力为mgD受到的合力方向竖直向上【考点】向心力;牛顿第二定律【分析】物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心力为Fn=,此时由重力和支持力提供向心力根据牛顿第二定律求出支持力,由公式f=N
21、求出摩擦力【解答】解:A、物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心力为Fn=,故A错误B、根据牛顿第二定律得Nmg=,得到金属球壳对小球的支持力N=m(g+),由牛顿第三定律可知,小球对金属球壳的压力大小N=m(g+)故C错误物体在最低点时,受到的摩擦力为f=N=m(g+)故B正确,C错误;D、物块竖直方向合力向上,还受到水平方向的摩擦力,所以合力不是竖直向上,故D错误故选:B10如图所示为一条河流,河水流速为,一只船从A点先后两次渡河到对岸,船在静水中行驶的速度为u,第一次船头向着AB方向行驶,渡河时间为t1,船的位移为S1;第二次船头向着AC方向行驶,渡河时间为t2,船
22、的位移为S2若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则有()At1t2,S1S2Bt1t2,S1S2Ct1=t2,S1S2Dt1=t2,S1S2【考点】运动的合成和分解【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向,根据垂直于河岸方向上的分速度比较运行的时间再通过比较沿河岸方向上的位移,根据平行四边形定则比较出实际的位移大小【解答】解:因为AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等,则在垂直于河岸方向上的分速度相等,渡河时间t=所以两次渡河时间相等船头向着AB方向行驶时,沿河岸方向的分速度v=cos+v,船头向着AC方向行驶时,沿河岸方向行驶的分速度v=vucosv,水平方向上的位移x1x2,
23、根据平行四边形定则,则s1s2故D正确,A、B、C错误故选D11如图所示,木块B上表面是水平的,木块A置于B上并与B保持相对静止,一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中()AA所受的合外力对A不做功BB所受的合外力对B做正功CB对A的摩擦力对A做正功DB对A的弹力对A做正功【考点】功的计算【分析】分析两物体的受力及运动,由功的公式可分析各力对物体是否做功,根据夹角可判功的正负【解答】解:A、木块向下加速运动,故动能增加,由动能定理可知,木块m所受合外力对m做正功,故A错误;B、由牛顿第二定律得:竖直方向上:mgN=ma1 ,水平方向上:f=ma2 假设斜面与水平方向的夹角为,摩擦力与
24、弹力的合力与水平方向夹角为,由几何关系得:a1=gsinsin ,a2=gsincos ,tan= ,联立得:tan=,cot=tan(),即+=,所以B对A的作用力与斜面垂直,所以B对A的合力不做功,由牛顿第三定律得,A对B的作用力垂直斜面向下,所以A对B也不做功,B只受重力,故合外力做正功,故B正确C、A、B整体具有沿斜面向下的加速度,设为a,将a正交分解为竖直方向分量a1,水平分量a2,如图所示,由于具有水平分量a2,故必受水平向右摩擦力f,A受力如图所示,B对A的弹力做做负功,B对A的摩擦力做正功,故C正确,D错误;故选:BC12如图所示,质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止
25、开始下滑,物体与斜面间的动摩擦因数都相同,物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2,下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2,则()AEk1Ek2W1W2BEk1Ek2W1=W2CEk1=Ek2W1W2DEk1Ek2W1W2【考点】动能定理的应用【分析】根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所做的功,再通过动能定理比较到达底部的动能【解答】解:设斜面的倾角为,滑动摩擦力大小为mgcos,则物体克服摩擦力所做的功为mgscos而scos相同,所以克服摩擦力做功相等根据动能定理得,mghmgscos=EK0,在AC斜面上滑动时重力做功多,克服摩擦力做功相等,则在AC面上滑到
26、底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能,即Ek1Ek2故B正确,A、C、D错误故选B二.(非选择题共52分)13如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平(1)为完成此实验,除了上述器材,还需要的器材有A毫米刻度尺B秒表C012V的直流电源D低压交流电源(2)实验中,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s并测出了各点间的距离如图2所示则纸带上C点对应重锤的速度vC=m/s,重锤的加速度为m/s2(保留3位有效数字)【考点】验证机械能守恒定律【分析】(1)根据实验的原理确定所
27、需测量的物理量,从而确定所需的器材(2)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C点的速度,根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重锤的加速度【解答】解:(1)打点计时器使用交流电源,打点计时器可以直接记录时间,不需要秒表,实验中需要通过刻度尺测量点迹间的距离,从而得出下降的高度,以及求解瞬时速度的大小故选:AD(2)C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,则=1.92m/s,根据x=aT2,运用逐差法得, =m/s2=9.60m/s2故答案为:(1)AD (2)1.92;9.6014(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:水平分运动是匀速直线运动;竖直分运动是自由落体运动如图甲所示为
28、研究平抛运动的实验装置,现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上,然后切断电磁铁C的电源,使一只小铁球从轨道A射出,并在射出时碰到碰撞开关S,使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球,两铁球同时落到地面这个实验A只能说明上述规律中的第条B只能说明上述规律中的第条C不能说明上述规律中的任何一条D能同时说明上述两条规律(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示则小球从a运动到b所用的时间为s,小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、g表示),其值是,小球经过b点时的速度大小是(g=10m/s2,后两空取
29、两位有效数字)【考点】研究平抛物体的运动【分析】探究平抛运动的规律中,实验同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动,若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明A球水平方向的运动性质平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据竖直方向上位移之差是一恒量即h=gT2求出相等的时间间隔,结合水平位移求出小球的初速度【解答】解:(1)C在射出时碰撞开关S,两小球同时开始运动,C做平抛运动,E做自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,故ACD错误,B正确(2)竖直方向上相等时间内的位移之差y=L,根据y=gT2得相等的时间间隔为:
30、T=s=0.04s水平方向匀速运动,则小球平抛运动的初速度为:v0=2代入数据得:v0=m/s=0.80m/sb点时竖直方向的分速度:vby=m/s=0.6 m/sb点的速度:vb=m/s=1.0m/s故答案为:(1)B;(2)0.04;2;0.80 m/s;1.0 m/s15某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力恒量为G,求(1)该行星的线速度大小;(2)太阳的质量【考点】万有引力定律及其应用【分析】(1)根据圆周运动知识求出行星的线速度大小(2)研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出中心体的质量【解答】解:(1
31、)根据圆周运动知识得:v=(2)研究行星绕太阳运动作匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式为:=mR解得:M=答:(1)该行星的线速度大小;(2)太阳的质量16在海边高45m的悬崖上,海防部队进行实弹演习,一平射炮射击离悬崖水平距离为1000m,正以10m/s的速度迎面开来的靶舰,击中靶舰(g取10m/s2)试求:(1)炮弹发射的初速度;(2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离【考点】平抛运动【分析】炮弹平射后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据高度求出时间水平方向做匀速直线运动,由炮弹的水平位移与靶舰的位移之和等于1000m求出炮弹发射的初速度,再求出靶舰中弹时距离悬崖的水平距离【解答
32、】解:(1)由h=得 t=3s 又由S=(v弹+v靶)t,得 v弹=()m/s=323.3m/s (2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离为x=Sv靶t=970m答:(1)炮弹发射的初速度为323.3m/s; (2)靶舰中弹时距离悬崖的水平距离为970m17如图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成物品从A处无初速放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的水平转盘,设物品进入转盘时速度大小不发生变化,此后随转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱已知A、B两处的距离L=10m,传送带的传输速度V=2m/s,物品在转盘上与轴O的距离R=4m,物品与传送带间的动摩擦因数=0.25
33、取g=10m/s2(1)物品从A处运动到B处的时间t;(2)质量为2kg的物品随转盘一起运动的静摩擦力为多大?【考点】牛顿第二定律;向心力【分析】(1)物品放在传送带上,先做匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式结合求出此过程的位移,与传送带长度比较,分析有无匀速直线运动过程再求出运动时间(2)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力,当物品恰好要滑动时,静摩擦力达到最大值,根据牛顿第二定律求出动摩擦因数2的最小值【解答】解:(1)物品先在传送带上做初速为零的匀加速直线运动:a=g=2.5m/s2则物品匀加速前进的位移为:物品匀加速维持的时间:之后,物品和传送带一起以速度v做匀速运动:所以t=
34、t1+t2=5.4s(2)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力解得F=2N答:(1)物品从A处运动到B处的时间t是5.4s; (2)物品与转盘间的静摩擦力至少为2N18如图所示,倾角为37的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到
35、斜面上的时间t【考点】动能定理的应用;平抛运动【分析】(1)由题,滑块恰能滑到与O等高的D点,速度为零,对A到D过程,运用动能定理列式可求出动摩擦因数(2)滑块恰好能到达C点时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式可得到C点的速度范围,再对A到C过程,运用动能定理求初速度v0的最小值(3)离开C点做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求时间【解答】解:(1)滑块由A到D过程,根据动能定理,有: mg(2RR)mgcos37=00得 (2)若滑块能到达C点,根据牛顿第二定律有 则得 A到C的过程:根据动能定理有mgcos37=联立解得,v0=2m/s所以初速度v0的最小值为2m/s(3)滑块离开C点做平抛运动,则有 x=vct由几何关系得:tan37=联立得 5t2+3t0.8=0解得t=0.2s答:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.375(2)若使滑块能到达C点,滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值为2m/s(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t是0.2s2016年10月11日