1、2015-2016学年吉林省松原市扶余一中高一(上)期末物理试卷一、选择题(48分,每小题4分)1在力学单位制中,选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位()A速度、质量和时间B重力、长度和时间C长度、质量和时间D位移、质量和速度2匀变速直线运动是()位移随时间均匀变化的直线运动 速度随时间均匀变化的直线运动 加速度随时间均匀变化的直线运动 加速度的大小和方向恒定不变的直线运动ABCD3甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标在描述两车运动的vt图中,直线a、b分别描述了甲乙两车在020s的运动情况关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A在010
2、s内两车逐渐靠近B在1020s内两车逐渐远离C在515s内两车的位移相等D在t=10s时两车在公路上相遇4有两个大小相等的力F1和F2,当它们的夹角为90时,合力为F,则当它们的夹角为120时,合力的大小为()A2FBCDF5小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹已知每层砖的平均厚度为6.0cm,照相机本次拍照曝光时间为1.5102s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为()A1.6mB2.5mC3.2mD4.5m6如图所示,天花板上用细绳悬挂着两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保
3、持静止当突然剪断细绳的瞬间,上面的小球A与下面的小球B的加速度分别为(取向上的方向为正方向)()Aa1=2ga2=0Ba1=2ga2=0Ca1=g a2=gDa1=g a2=07甲、乙、丙三个质量、材料完全相同的物体,由于外力的作用在相同的水平地面上向右做匀速直线运动,如图所示,则()A三个物体所受的摩擦力大小相同B甲物体所受的摩擦力最大C乙物体所受的摩擦力最大D丙物体所受的摩擦力最大8将一个力F=10N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F成30角,另一个分力的大小为5N,则在该力的分解中()A有无数组解B有两解C有唯一解D无解9电梯的顶部拴一弹簧秤,弹簧秤下端挂一重物,电梯静止时,电梯中的
4、人观察到弹簧秤的示数为10N某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12N,取g=10m/s2,则此时()A电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2C电梯中的人一定处于超重状态D电梯中的人一定处于平衡状态10一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()AFN先减小,后增大BFN始终不变CF先减小,后增大DF逐渐不变11用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三
5、定律的实验,观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线把两个力传感器的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的实验结果如图由图可以得到的实验结论是()A作用力与反作用力同时变化B作用力与反作用力方向相反C作用力与反作用力大小相等D作用力与反作用力作用在同一物体上12某同学坐在前进中的列车车厢内,观察水杯中的水面变化,得出如下论断,其中正确的是(如图表示水面向后倾斜)()A水面向后倾斜,可知列车在加速前进B水面向后倾斜,可知列车在减速前进C水面向前倾斜,可知列车在加速前进D水面向前倾斜,可知列车在减速前进二、填空题(共16分)13(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮
6、条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是A两根细绳必须等长B同一次实验中,O点位置不允许变动C实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90D实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点(2)如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F是用作图法得到的合力,F是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的(填“甲”或“乙”)14如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力
7、F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是N若用弹簧测力计测得物块P重10.40N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为材料动摩擦因数金属金属0.25橡胶金属0.30木头金属0.20皮革金属0.2815某组同学用如图1所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验(1)在探究加速度与力的关系过程中应保持不变,用砝码和盘的重力作为小车所受外力,利用纸带算出小车的加速度,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,进而研究加速度和力的关系这种研究方法是采用(2)实验过程中,难以直接得到小车受到的牵引力
8、,所以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力,那么,可以“将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力”的条件是(3)利用上装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图2所示中的直线,乙同学画出的图象为图中的直线,直线、在纵轴或横轴上的截距较大明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是A、实验前甲同学没有平衡摩擦力B、甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了C、实验前乙同学没有平衡摩擦力D、乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了三、计算论述题(要求每题解答时有必要的文字说明,只写出结果不给分,共36
9、分)16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?17如图所示,物体质量为2kg,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为0.5,用大小为20N、方向与水平方向成37的拉力F拉动物体,物体运动5s后,撤去力F,到物体最后停下来已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2,求:(1)物体前5s运动的加速度大小?(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小?(3)物体共前进了
10、多少?18如图所示,一水平传送装置A、B两端相距2m,传送带以2m/s 的速度做匀速运动,已知某工件与传送带的动摩擦因数为0.4,把工件轻轻放在A端(初速为零),求:(1)工件从A端运动到B端所需的时间(2)传送带的速度至少为多大时,可使工件从A端运动到B端所需时间最短(g取10m/s2)19如图所示,倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/s2),求:(1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数
11、;(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小2015-2016学年吉林省松原市扶余一中高一(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题(48分,每小题4分)1在力学单位制中,选定下面哪一组物理量的单位作为基本单位()A速度、质量和时间B重力、长度和时间C长度、质量和时间D位移、质量和速度【考点】力学单位制【分析】在力学单位制中,选定长度、质量和时间的单位为基本单位【解答】解:在力学单位制中,基本单位是m、kg、s,分别是基本物理量长度、质量和时间的单位故选:C2匀变速直线运动是()位移随时间均匀变化的直线运动 速度随时间均匀变化的直线运动 加速度随时间均匀变化的直线运动 加速度
12、的大小和方向恒定不变的直线运动ABCD【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】匀变速直线运动的加速度保持不变,速度随时间均匀变化【解答】解:根据x=知,位移不是随时间均匀变化,根据v=v0+at知,速度随时间均匀变化,匀变速直线运动的加速度保持不变,故正确故选:C3甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标在描述两车运动的vt图中,直线a、b分别描述了甲乙两车在020s的运动情况关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A在010s内两车逐渐靠近B在1020s内两车逐渐远离C在515s内两车的位移相等D在t=10s时两车在公路上相遇【考点】匀
13、变速直线运动的图像【分析】t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标根据两车速度的关系判断两车距离的变化图线与时间轴所围成的面积表示位移,抓住位移相等,在图象上求出相遇的时间【解答】解:A、在010 s内,乙车的速度大于甲车的速度,两车的距离越来越大,10s时,速度相等在1020 s内,甲车的速度大于乙车的速度,两车的距离越来越小故A、B错误C、在515 s内两车图线与时间轴所围成的面积相等,所以位移大小相等故C正确D、t=10s时,两图线围成的面积不等,位移不等,没有相遇故D错误故选:C4有两个大小相等的力F1和F2,当它们的夹角为90时,合力为F,则当它们的夹角为120时,合力的大小为()A2F
14、BCDF【考点】力的合成【分析】根据平行四边形定则求出夹角是90时,两个分力的大小,再根据平行四边形定则求出夹角为120时合力的大小【解答】解:当夹角为90时,F=,所以当夹角为为120时,根据平行四边形定则,知合力与分力相等,所以故B正确,A、C、D错误故选B5小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹已知每层砖的平均厚度为6.0cm,照相机本次拍照曝光时间为1.5102s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为()A1.6mB2.5mC3.2mD4.5m【考点】自由落体运动【分析】根据照片上
15、痕迹的长度,可以估测在曝光时间内物体下落的距离,由此可以估算出AB段的平均速度的大小,在利用自由落体运动的公式可以求得下落的距离【解答】解:由图可以看出,在曝光的时间内,物体下降了大约有两层砖的厚度,即12cm(0.12m),曝光时间为1.5102s,所以AB段的平均速度为:,由平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知AB中间时刻的速度为:v=8m/s由v2=2gh可得下降的高度大约为h,则:故C正确,ABD错误故选:C6如图所示,天花板上用细绳悬挂着两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止当突然剪断细绳的瞬间,上面的小球A与下面的小球B的加速度分别为(取向上的方向为正方向)()Aa1=
16、2ga2=0Ba1=2ga2=0Ca1=g a2=gDa1=g a2=0【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】根据平衡关系可求得绳子及弹簧的拉力;剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出A、B的瞬时加速度【解答】解:设小球的质量为m,开始弹簧的弹力为:F=mg,剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,对A研究,A受向下的重力和弹簧的弹力;故由牛顿第二定律可知:加速度为:a1=2g,负号表示方向竖直向下对B研究,由于弹力不变;则物体受到合力为零,加速度a2=0故A正确,B、C、D错误故选:A7甲、乙、丙三个质量、材料完全相同的物体,由于外力的作用在相同的水平地面上向右做匀速直线运
17、动,如图所示,则()A三个物体所受的摩擦力大小相同B甲物体所受的摩擦力最大C乙物体所受的摩擦力最大D丙物体所受的摩擦力最大【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】三个物体沿水平地面做匀速运动,受到滑动摩擦力作用,滑动摩擦力与物体对地面的压力成正比,运用正交分解法,分析三个物体对地面的压力大小,由摩擦力公式比较摩擦力的大小【解答】解:设三个物体的重力均为G如图,将甲、丙两个物体所受的拉力分解为水平和竖直两个方向则三个物体对地面的压力大小分别为N甲=GF1yN乙=GN丙=G+F3y可见,甲对地面的弹力最小,丙对地面的弹力最大由摩擦力公式f=N,相同,所以甲物体所受的摩擦力最小
18、,丙物体所受的摩擦力最大故选:D8将一个力F=10N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F成30角,另一个分力的大小为5N,则在该力的分解中()A有无数组解B有两解C有唯一解D无解【考点】力的分解【分析】已知合力的大小为10N,一个分力的方向已知,与F成30夹角,另一个分力的最小值为Fsin30=5N,根据三角形定则可知分解的组数【解答】解:已知一个分力有确定的方向,与F成30夹角,知另一个分力的最小值为Fsin30=5N,而另一个分力大小等于5N,所以分解的组数有一组解如图故C正确,A、B、D错误故选:C9电梯的顶部拴一弹簧秤,弹簧秤下端挂一重物,电梯静止时,电梯中的人观察到弹簧秤的示数为1
19、0N某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12N,取g=10m/s2,则此时()A电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2C电梯中的人一定处于超重状态D电梯中的人一定处于平衡状态【考点】牛顿第二定律;力的合成【分析】电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数等于重物的重力弹簧秤的示数变为8N,产生了失重现象,以重物为研究对象,根据牛顿第二定律分析加速度方向,再确定电梯的运动情况【解答】解:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数等于重物的重力,即G=10N当弹簧秤的示数变为12N时,弹簧的拉力大小等于12N以重物为研究对象,Fmg=maa=2m/s2根据牛顿第
20、二定律分析得出其加速度方向竖直向上,处于超重,电梯的运动情况可能是:向上加速运动或向下减速运动故选:AC10一轻杆BO,其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示现将细绳缓慢往左拉,使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减小,则在此过程中,拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是()AFN先减小,后增大BFN始终不变CF先减小,后增大DF逐渐不变【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】当细绳缓慢拉动时,整个装置处于动态平衡状态,以B点为研究对象,分析受力情况,作出力图根据平衡条件,运用三角形相似法,得出FN与
21、边长AO、BO及物体重力的关系,再分析FN的变化情况【解答】解:设物体的重力为G以B点为研究对象,分析受力情况,作出力图,如图作出力FN与F的合力F2,根据平衡条件得知,F2=F1=G由F2FNBABO得得到 FN=式中,BO、AO、G不变,则FN保持不变故选B11用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线把两个力传感器的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的实验结果如图由图可以得到的实验结论是()A作用力与反作用力同时变化B作用力与反作用力方向相反C作用力与反作用力大小相等D作用力与反作用力作用在同一物体上【考点】作用力和反作
22、用力【分析】作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且同时产生、同时变化、同时消失,作用在不同的物体上【解答】解:A、作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上;如果不同时变化,则作用力与反作用力就不会总是相等,故A正确;B、C、作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,故B正确,C正确;D、作用力与反作用力作用在两个不同的物体上,故D错误;故选:ABC12某同学坐在前进中的列车车厢内,观察水杯中的水面变化,得出如下论断,其中正确的是(如图表示水面向后倾斜)()A水面向后倾斜,可知列车在加速前进B水面向后倾斜,可知列车在减速前进C水面向前倾斜,可知
23、列车在加速前进D水面向前倾斜,可知列车在减速前进【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】水向前或向后运动说明水相对于车厢运动的特点,结合惯性知识进行分析【解答】解:A、若水面向后倾斜,可知水相对于车向后运动,根据惯性可知,一定是列车在加速前进故A正确,B错误;C、水面向前倾斜,可知水相对于车向前运动,根据惯性可知,一定是列车在减速前进故C错误,D正确故选:AD二、填空题(共16分)13(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是B
24、A两根细绳必须等长B同一次实验中,O点位置不允许变动C实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90D实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点(2)如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F是用作图法得到的合力,F是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的甲(填“甲”或“乙”)【考点】验证力的平行四边形定则【分析】(1)本实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系,而合力与分力是等效的本实验采用作合力与分力图示的方法来验证,根据实验原理和方法来选择(2)
25、注意通过平行四边形得到的合力与实验测得的之间存在误差,明确什么事实验测量值,什么是理论值即可正确解答【解答】解:(1)A、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长故A错误 B、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筯伸长的长度相同,效果相同故B正确 C、只要橡皮筋的另一端两次都接到O点,达到效果相同,拉力方向没有限制,两弹簧秤之间的夹角不需要取90,故C错误D、本实验,弹簧称的拉力应不超过量程,两个弹簧称拉力的大小没有要求,只要使两次效果相同就行,故D错误故选:B(2)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验
26、值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿AO方向,由此可知F是F1、F2合力的理论值,F是合力的实验值;由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,故甲更符合实验事实故选为:(1)B (2)甲14如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F水平向左拉金属板,金属板向左运动,此时测力计的示数稳定(图中已把弹簧测力计的示数放大画出),则物块P与金属板间的滑动摩擦力的大小是2.60N若用弹簧测力计测得物块P重10.40N,根据表中给出的动摩擦因数,可推算出物块P的材料为金属材料动摩擦因数金属金属0.25橡胶金属0.30木头金属0.20皮革金属0.28【考点】探究影响摩擦力的大小的因素【分
27、析】分析物块P的受力情况,由二力平衡可知摩擦力的大小,由滑动摩擦力公式求出动摩擦因数【解答】解:分析物块P的受力情况可知,物块P受金属板给P的滑动摩擦力Ff,方向向左,受弹簧测力计向右的拉力F,由二力平衡可知,Ff=F,测力计读数为2.60 N,所以Ff=2.60 N;又根据Ff=G可得:=0.25从表中可对比得知,物块P为金属故答案为:2.60; 金属15某组同学用如图1所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验(1)在探究加速度与力的关系过程中应保持小车的质量不变,用砝码和盘的重力作为小车所受外力,利用纸带算出小车的加速度,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,进而研究加速度和力的关
28、系这种研究方法是采用控制变量法(2)实验过程中,难以直接得到小车受到的牵引力,所以将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力,那么,可以“将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力”的条件是砝码和盘的质量远小于小车的质量(3)利用上装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图2所示中的直线,乙同学画出的图象为图中的直线,直线、在纵轴或横轴上的截距较大明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是BCA、实验前甲同学没有平衡摩擦力B、甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了C、实验前乙同学没有平衡摩擦力D、乙同学在
29、平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】(1)该实验采用的是“控制变量法”,即通过先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持小车受力不变,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度与力、质量的关系,正确理解“控制变量法”的应用(2)根据牛顿第二定律,结合对砝码和盘受力分析,只有当其质量远小于小车的质量时,砝码和盘的重力才接近绳子的拉力;(3)图象表明在小车的拉力为0时,合外力大于0,说明平衡摩擦力过度图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解答】解:(1)该实验采用的是控制变
30、量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系,在探究加速度与力的关系时,要控制小车质量不变而改变拉力大小;探究加速度与质量关系时,应控制拉力不变而改变小车质量,这种实验方法是控制变量法(2)将砝码和盘的重力近似看作小车的牵引力,根据牛顿第二定律,可知,只有当其质量远小于小车的质量时,砝码和盘的重力才接近绳子的拉力(3)A、图象表明在小车的拉力为0时,小车的加速度大于0,说明合外力大于0,说明平衡摩擦力过渡,即把长木板的末端抬得过高了故A错误,B正确C、图象说明在拉力大于0时,物体的加速度为0,说明合外力为0,即绳子的拉力被摩擦力平衡了,即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,也就是没有将长木
31、板的末端抬高或抬高不够故C正确,D错误故选:BC故答案为:(1)小车的质量,控制变量法;(2)砝码和盘的质量远小于小车的质量;(3)BC三、计算论述题(要求每题解答时有必要的文字说明,只写出结果不给分,共36分)16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?【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
32、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(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2.5104N17如图所示,物体质量为2kg,静置于水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为0.5,用大小为20N、方向与水平方向成37的拉力F拉动物体,物体运动5s后,撤去力F,到
33、物体最后停下来已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2,求:(1)物体前5s运动的加速度大小?(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小?(3)物体共前进了多少?【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】(1)由牛顿第二定律求的在外力作用下的加速度;(2)由牛顿第二定律求的撤去外力作用下的加速度;(2)由运动学公式求的撤去外力时的速度,由运动学公式求的加速阶段时的位移,和减速时的位移,然后求和即可【解答】解:(1)沿水平方向与竖直方向建立坐标系,据牛顿第二定律:x方向:Fcosf1=ma1y方向:Fsin+N1=G又:f=N1联立以上三式解得:(2)撤去力F
34、后,物体运动的加速度为:(3)前5s物体运动的位移为:5s末物体运动的速度为:vt=a1t1=65=30m/s撤去力F后物体运动的位移为:物体共前进了s=s1+s2=75+90=165m答:(1)物体前5s运动的加速度大小是6m/s2;(2)撤去力F后,物体运动的加速度大小是5m/s2;(3)物体共前进了165m18如图所示,一水平传送装置A、B两端相距2m,传送带以2m/s 的速度做匀速运动,已知某工件与传送带的动摩擦因数为0.4,把工件轻轻放在A端(初速为零),求:(1)工件从A端运动到B端所需的时间(2)传送带的速度至少为多大时,可使工件从A端运动到B端所需时间最短(g取10m/s2)【
35、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)根据牛顿第二定律求出工件做匀加速运动的加速度大小,根据速度时间公式求出匀加速运动的时间,结合位移时间公式求出匀加速运动的位移,从而得出匀速运动的位移,求出匀速运动的时间,从而得出总时间(2)当工件一直做匀加速直线运动时,运动的时间最短,结合速度位移公式求出传送带的最小速度【解答】解:(1)工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得mg=ma1,解得a1=g=4 m/s2经t1时间与传送带的速度相同,则t1=0.5 s,前进的位移为x1=a1=m=0.5 m此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时t2=0.75 s所以
36、工件第一次到达B点所用的时间t=t1+t2=1.25 s(2)当工件一直做匀加速直线运动,所用的时间最短,根据v2=2aL得,v=m/s=4m/s答:(1)工件从A端运动到B端所需的时间为1.25s(2)传送带的速度至少为4m/s时,可使工件从A端运动到B端所需时间最短19如图所示,倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/s2),求:(1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数;(3)滑块从A点释
37、放后,经过时间t=1.0s时速度的大小【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系【分析】(1)滑块在斜面上时,对其受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度,再根据运动学公式计算末速度;(2)对减速过程运用牛顿第二定律列式,再运用速度位移公式列式,最后联立方程组求解;(3)先判断加速时间,再根据速度时间关系公式求解t=1.0s时速度的大小【解答】解:(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1根据牛顿第二定律,有mgsin30=ma1根据运动学公式,有解得:vm=4m/s即滑块在运动过程中的最大速度为4m/s(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2根据牛顿第二定律,有mg=ma2根据运动学公式,有vm2=2a2L解得:=0.4即滑块与水平面间的动摩擦因数为0.4(3)滑块在斜面上运动的时间为t1根据运动学公式,有vm=a1t1得t1=0.8s由于tt1,故滑块已经经过B点,做匀减速运动tt1=0.2s设t=1.0s时速度大小为v根据运动学公式,有v=vma2(tt1)解得:v=3.2m/s滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小为3.2m/s2017年1月19日