1、2015-2016学年江苏省扬州中学高一(上)期中物理试卷一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分每小题只有一个选项符合题意1一个皮球从5m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到2m高处时被接住,则在这一过程中( )A小球的位移为3m,方向垂直向下,路程为7mB小球的位移为7m,方向垂直向上,路程为7mC小球的位移为3m,方向垂直向下,路程为3mD小球的位移为7m,方向垂直向上,路程为3m2下列说法中正确的是( )A加速度增大,速度一定增大B速度改变量v越大,加速度就越大C物体有加速度,速度就增大D速度很大的物体,其加速度可以很小3一物体静止在水平面上,则下列说法正确的是( )A
2、物体对桌面的压力就是重力B物体对桌面的压力使物体产生了形变C桌面的形变对物体产生了支持力D桌面对物体的支持力使桌面产生了形变4如图所示,一个质量为m=2.0kg的物体,放在倾角为=30的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止(g=10m/s2),下述结论正确的是( )A物体受到的合外力减小5.0NB物体受到的摩擦力减小2.5NC斜面受到的压力减小5.0ND物体对斜面的作用力减小5.0N5石块A自塔顶自由落下s1时,石块B自离塔顶s2处自由落下,两石块同时落地则塔高为( )As1+s2BCD6如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍
3、的上部匀速滑下若保持两木棍倾角不变,将两木棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则( )A每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大B每根木棍对圆筒的支持力变小,摩擦力变大C圆筒仍能匀速滑下D圆筒将匀加速滑下二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分共计16分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分7小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示取g=10m/s2则( )A小球下落的最大速度为5m/sB小球第一次反弹初速度的大小为5m/sC小球能弹起的最大高度为0.45mD小球能弹起的最大高度为1.25m8
4、如图所示,水平推力F使物体静止于斜面上,则( )A物体一定受3个力的作用B物体可能受3个力的作用C物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力9做匀加速直线运动的质点先后经过A、B、C三点,AB=BC,质点在AB段和BC段平均速度分别为20m/s,30m/s,根据以上条件可以求出( )A质点在AC段运动的时间B质点的加速度C质点在AC段的平均速度D质点在C点的瞬时速度10如图所示,沿倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置重80N的物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜
5、面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为( )A10NB20NC50ND60N三、实验题:本题共2小题,共计24分请将解答填写在答题卡相应的位置11在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s(1)根据_可判定小球做_运动;(2)计算C点速度vC=_m/s;(3)根据纸带点的分布,求出加速度a=_m/s212某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点
6、,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O记下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;D按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F比较力F和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是_和_;(2)遗漏的内容分别是_和_四、计算题:本题共4小题共计62分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出
7、最后答案的不能得分有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位13轻弹簧秤上端固定于O点,下端悬挂一个光滑的定滑轮C,已知C重1N,木块A、B用跨过定滑轮的轻绳连接,A、B的重力分别为5N和2N整个系统处于平衡状态,如图所示,求:(1)地面对木块A的支持力大小;(2)弹簧秤的示数;(3)滑轮C受到的合力14(13分)有一架电梯,启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为1m/s2,楼高52m求:(1)若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用16秒,上升的最大速度是多少?15(16分)如图所示,斜
8、面始终静止在地面上,物体A质量为2kg,为使A在斜面上静止,已知物体与斜面间动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2(1)物体B质量的最大值和最小值是多少?(2)对应于B质量最大和最小两种情况下地面对斜面的摩擦力分别多大?提示:sin37=0.6,cos37=0.816(18分)甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为8m/s,乙车在后,速度为16m/s,当两车相距s=16m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a=2m/s2,求:(1)如果乙车不采取措施,乙车经过多长时间追上甲车?(2)为避免相撞,乙车立即开始刹车,乙车的加速度大小为6m/s2时,此种情况能否
9、相碰,如果不能相碰,请求出甲乙之间的距离存在的最值(最大值或最小值)?(3)为避免两车相碰,乙车加速度至少为多大?2015-2016学年江苏省扬州中学高一(上)期中物理试卷一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共计18分每小题只有一个选项符合题意1一个皮球从5m高的地方落下,在与地面相碰后弹起,上升到2m高处时被接住,则在这一过程中( )A小球的位移为3m,方向垂直向下,路程为7mB小球的位移为7m,方向垂直向上,路程为7mC小球的位移为3m,方向垂直向下,路程为3mD小球的位移为7m,方向垂直向上,路程为3m【考点】位移与路程 【分析】位移的大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置
10、路程等于运动轨迹的长度【解答】解:从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,首末位置的距离为3m,所以位移的大小等于3m,方向竖直向下运动轨迹的长度为7m,所以路程等于7m故A正确,B、C、D错误故选:A【点评】解决本题的关键知道位移是矢量,大小等于首末位置的距离,路程是标量,大小等于运动轨迹的长度2下列说法中正确的是( )A加速度增大,速度一定增大B速度改变量v越大,加速度就越大C物体有加速度,速度就增大D速度很大的物体,其加速度可以很小【考点】加速度;速度 【专题】直线运动规律专题【分析】加速度是反映速度变化快慢的物理量,当加速度方向与速度方
11、向相同,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动【解答】解:A、当加速度方向与速度方向相反,加速度增大,速度减小,故A错误B、速度变化量越大,根据a=知,加速度不一定大,故B错误C、物体有加速度,速度不一定增大,若加速度方向与速度方向相同,物体做加速运动,若加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动故C错误D、速度很大,速度变化不一定快,加速度可以很小,故D正确故选:D【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法3一物体静止在水平面上,则下列说法正确的是( )A物体对桌面的压力就是重力B物体对桌面的压力使物体产生了形变C桌面的形变对物体产
12、生了支持力D桌面对物体的支持力使桌面产生了形变【考点】物体的弹性和弹力;弹性形变和范性形变 【专题】受力分析方法专题【分析】弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,注意区分弹力与重力的不同【解答】解:A、物体对桌面的压力是由于物体发生形变而产生的,不是重力;重力是由于地球的吸引而产生的,二者性质不同;故A错误;B、物体对桌面的压力使桌面产生了形变;而物体的形变是由于受到桌面的弹力而产生的;故B错误;C、桌面的形变产生了对物体的弹力,即支持力;故C正确;D、桌面的形变产生了支持力,而不是因为有了支持力而产生的形变;故D错误;故选:C【点评】本题考查弹力产生的条件,注意是由于物体间的相互挤压产生了弹力
13、,而不是因为有了弹力才产生了挤压4如图所示,一个质量为m=2.0kg的物体,放在倾角为=30的斜面上静止不动,若用竖直向上的力F=5.0N提物体,物体仍静止(g=10m/s2),下述结论正确的是( )A物体受到的合外力减小5.0NB物体受到的摩擦力减小2.5NC斜面受到的压力减小5.0ND物体对斜面的作用力减小5.0N【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】解答本题时要分别对物体进行分析受力,根据平衡条件研究所受的力的大小:无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力;有拉力F作用后,再次对物体受力分析,
14、受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,根据共点力平衡条件求解各个力【解答】解:A、两次物体都保持静止状态,合力为零,保持不变故A错误;B、C、无拉力时对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如右上图所示,根据共点力平衡条件,有 f=mgsin,N=mgcos有拉力F作用后,再次对物体受力分析,受到拉力、重力、支持力和静摩擦力,如右下图所示根据共点力平衡条件,有 f1=(mgF)sin N1=(mgF)cos故ff1=Fsin30=2.5N,NN1=Fcos30=2.5N,即物体对斜面体的摩擦等于斜面体对物体的摩擦,减小了2.5N,故B正确;物体对斜面体的压力等于斜面体对物体的支持力,减小了2.5
15、N,故C错误;D、无拉力时,斜面对物体的作用力与重力大小相等,即为mg;有拉力时,斜面对物体作用力与重力、拉力两个力的合力大小相等,即为mgF,所以斜面对物体的作用减小了F=5N,则物体对斜面的作用力也减小5N故D正确故选BD【点评】本题关键是对木块受力分析,根据平衡条件,结合正交分解法列方程求解5石块A自塔顶自由落下s1时,石块B自离塔顶s2处自由落下,两石块同时落地则塔高为( )As1+s2BCD【考点】自由落体运动 【专题】自由落体运动专题【分析】设塔高为h,先求出石块A自塔顶自由落下s1时的速度,石块B自离塔顶s2处自由落下的时间,石块A继续下落的时间等于石块B自离塔顶s2处自由落下的
16、时间,再根据匀加速直线运动位移时间公式即可求解【解答】解:设塔高为h,石块A自塔顶自由落下s1的时间为:此时A石块的速度为:石块B自离塔顶s2处自由落下的时间为:石块A继续下落的时间等于t2,则:hs1=带入数据解得:h=故选B【点评】该题主要考查了自由落体运动及匀减速直线运动基本公式的应用,难度不大,属于基础题6如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下若保持两木棍倾角不变,将两木棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则( )A每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大B每根木棍对圆筒的支持力变小,摩擦力变大C圆筒仍能匀速滑下D
17、圆筒将匀加速滑下【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力 【专题】定性思想;推理法;牛顿运动定律综合专题【分析】水泥圆筒受重力、滑动摩擦力(两个)、支持力(两个),匀速直线运动时受力平衡;将两棍间的距离减小后固定不动,支持力(两个)的合力仍然等于重力的垂直分力,夹角减小,故两个支持力变小,故滑动摩擦力变小,根据牛顿第二定律列式得到加速度的变化情况【解答】解:水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中,受到重力、两棍的支持力和摩擦力,根据平衡条件得知:mgsin2f1=0将两棍间的距离稍减小后,两棍支持力的合力不变,夹角减小,每根木棍对圆筒的支持力减小,滑动摩擦力减小,根据牛顿第二定律,有:mgsin2f
18、2=ma,可知圆筒将匀加速滑动;故A、B、C错误,D正确故选:D【点评】解决本题的关键知道在垂直木棍方向,重力在该方向的分力等于两支持力的合力,抓住合力一定,夹角变小,得出支持力变小是解决本题的关键二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分共计16分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分7小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示取g=10m/s2则( )A小球下落的最大速度为5m/sB小球第一次反弹初速度的大小为5m/sC小球能弹起的最大高度为0.45mD小球能弹起的最大高度为1.25m【考点】匀变速直线运动的
19、图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系 【专题】运动学中的图像专题【分析】解决本题的关键是正确理解速度时间图象的物理意义:速度图象的斜率代表物体的加速度,速度图象与时间轴围成的面积代表物体的位移,最后求出反弹的高度【解答】解:A、由图可知,小球下落到0.5s时的速度最大,最大速度为5m/s;故A正确;B、由图象可知,小球第一次反弹后初速度的大小为3m/s,故B错误;C、由图象可知:前0.5s内物体自由下落,后0.3s物体反弹,根据vt图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得小球弹起的高度为:h=30.3=0.45m,故C正确D错误;故选:AC【点评】解决本题要明确vt图象的含义:在vt图象
20、中每时刻对应于速度的大小,速度的正负表示其运动方向,图象的斜率表示物体运动的加速度,图象与时间轴围成的面积为物体的位移,时间轴上方面积表示位移为正,下方表示为负8如图所示,水平推力F使物体静止于斜面上,则( )A物体一定受3个力的作用B物体可能受3个力的作用C物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D物体可能受到沿斜面向下的静摩擦力【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】物体处于平衡,根据推力F和重力G在沿斜面方向上的分力大小关系判断是否受摩擦力,以及得出摩擦力的方向【解答】解:若Fcos=mgsin,则物体所受的摩擦力为零,物体受重力、支持力和
21、推力3个力作用若Fcosmgsin,则物体受到沿斜面向下的静摩擦力,受重力、支持力、推力和摩擦力4个力作用若Fcosmgsin,则物体受到沿斜面向上的静摩擦力,受重力、支持力、推力和摩擦力4个力作用故B、D正确,A、C错误故选:BD【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,通过推力和重力沿斜面方向的分力关系判断是否受静摩擦力作用9做匀加速直线运动的质点先后经过A、B、C三点,AB=BC,质点在AB段和BC段平均速度分别为20m/s,30m/s,根据以上条件可以求出( )A质点在AC段运动的时间B质点的加速度C质点在AC段的平均速度D质点在C点的瞬时速度【考点】匀变速直线
22、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 【专题】直线运动规律专题【分析】设AB=BC=x,运动的时间分别为:t1和t2,根据运动学公式列出方程,看能不能根据已知条件求解即可【解答】解:A、设AB=BC=x,加速度为a,运动到A点的速度为v0,运动的时间分别为:t1和t2,则有:=20m/s=30m/sx=v0t1+at122x=v0(t1+t2)+a(t1+t2)25个未知数,4个方程,故无法求解质点在AC段运动的时间t、质点的加速度a、质点在AC段的发生位移2x,故AB错误;C、质点在AC段的平均速度为=24m/s,故C正确D、根据匀变速直线运动规律得一段过程中平均速度等于
23、该过程中初末速度和的一半,即=,质点在这个过程:=24m/s质点在AB段:=20m/s质点在BC段:=30m/s解得vC=34m/s故选CD【点评】本题要注意AC段的平均速度不等于=25m/s,平均速度应为总位移除以总时间,很多同学会做错10如图所示,沿倾角为30的粗糙斜面上,有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置重80N的物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为( )A10NB20NC50ND60N【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹
24、力 【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】当弹簧长度缩短为8cm时,由胡克定律求得弹簧的弹力,分析物体的状态,再分析当弹簧的长度为8cm时,根据平衡条件得到测力计拉力的最大值【解答】解:施加拉力前,物体受到四个力的作用而平衡:重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,受力如图,其中:T=kx=10000.02=20N,根据平衡条件可得:f=Gsin30T=20N,方向沿斜面向上;施加拉力F后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,则F+f+T=Gsin30,即F+f=20N,摩擦力f随着F增大
25、而较小,当F=20N时,f=0,若F20N,摩擦力沿斜面向下,因为物体没有滑动,所以F+TGsin30+fm,代入数据可得,F45N,所以测力计读数在045N之间故AB正确,CD错误故选:AB【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡和胡克定律结合进行求解三、实验题:本题共2小题,共计24分请将解答填写在答题卡相应的位置11在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s(1)根据相邻相等时间内的位移之差为定值可判定小球做匀加速直线运动;(2)计算C点速度vC=1.225m/s;(3)根
26、据纸带点的分布,求出加速度a=3.5m/s2【考点】测定匀变速直线运动的加速度 【专题】实验题;定量思想;方程法;直线运动规律专题【分析】根据相邻的相等时间间隔位移之差是否相等来判断小车是否做匀变速直线运动纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度【解答】解:(1)根据纸带数据,则有:xBCxAB=17.507.007.00=3.50cm;同理,xCDxBC=31.5017.50(17.507.00)=3.50cm因此相邻的相等时间间隔位移之差相等,所以小车做匀加速直线运动(2)利用匀变速直线运动的推论得:vC=
27、1.225m/s根据运动学公式得:x=at2,a=3.5m/s2故答案为:(1)相邻相等时间内的位移之差为定值,匀加速直线运动;(2)1.225; (3)3.5;【点评】考查纸带数据处理的方法,掌握判定匀变速运动的依据,还能够运用运动学公式处理纸带的问题12某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:A在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O记下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;D按选
28、好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;E只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;F比较力F和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是C和E;(2)遗漏的内容分别是C中未记下两条细绳的方向和E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O【考点】验证力的平行四边形定则 【专题】实验题;平行四边形法则图解法专题【分析】步骤C中只有记下两条细绳的方向,才能确定两个分力的方向,进一步才能根据平行四边形定则求合力;步骤E中只有使结点到达同样的位置O,才能表
29、示两种情况下力的作用效果相同;【解答】解:本实验为了验证力的平行四边形定则,采用的方法是作力的图示法,作出合力和理论值和实际值,然后进行比较,得出结果所以,实验时,除记录弹簧秤的示数外,还要记下两条细绳的方向,以便确定两个拉力的方向,这样才能作出拉力的图示步骤C中未记下两条细绳的方向;步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O故答案是:(1)CE,(2)C中未记下两条细绳的方向;E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O【点评】本实验关键理解实验原理,根据实验原理分析实验步骤中有无遗漏或缺陷,因此掌握实验原理是解决实验问题的关键四、计算题:本题共4小题共计62分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
30、算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位13轻弹簧秤上端固定于O点,下端悬挂一个光滑的定滑轮C,已知C重1N,木块A、B用跨过定滑轮的轻绳连接,A、B的重力分别为5N和2N整个系统处于平衡状态,如图所示,求:(1)地面对木块A的支持力大小;(2)弹簧秤的示数;(3)滑轮C受到的合力【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力 【专题】定性思想;方程法;共点力作用下物体平衡专题【分析】(1)以A物体为研究对象,根据平衡条件求解地面对木块A的支持力大小;(2)以定滑轮C为研究对象,根据平衡条件求出弹簧的拉力,得到弹簧秤的示数;(3)以滑轮为研究对象,对滑轮减小
31、受力分析即可求出【解答】解:(1)对A物体,竖直方向受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和绳的拉力由受力平衡得,在竖直方向上有: mAg=TCA+NA TCA=TB 对B有:TB=mBg 由 、式可得:NA=mAgmBg=5N2N=3N(2)对定滑轮C,由受力平衡得,在竖直方向上有:T弹=mCg+2T绳又T绳=TB=mBg 得到T弹=mCg+2mBg=1N+22N=5N(3)由于滑轮处于平衡状态,所以受到的合外力等于0答:(1)地面对木块A的支持力大小为3N;(2)弹簧秤的示数为5N;(3)滑轮C受到的合力是0【点评】本题涉及三个物体,首先要选择研究对象,其次要分析受力情况,不要将滑轮的重力漏
32、掉14(13分)有一架电梯,启动时匀加速上升,加速度为2m/s2,制动时匀减速上升,加速度为1m/s2,楼高52m求:(1)若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是多少?(2)如果电梯先加速上升,然后匀速上升,最后减速上升,全程共用16秒,上升的最大速度是多少?【考点】牛顿第二定律 【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】(1)当电梯先匀加速直线运动到最大速度,以最大速度匀速,最后匀减速直线运动到零,这样所需的时间最短根据运动学公式求出最短的时间(2)设最大速度为v,根据匀变速直线运动和匀速直线运动的公式,抓住总位移为52m,总时间为16s,求出上升的最大速度【解答】解:(1)匀加速直
33、线运动的位移,匀加速直线运动的时间匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的时间匀速运动的位移x3=xx1x2=25m,则匀速直线运动的时间4.2s则电梯升到楼顶的最短时间为t=t1+t2+t3=13.2s(2)设最大速度为v则匀加速直线运动的位移,匀加速直线运动的时间匀速运动的位移x2=vt2匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的时间因为x1+x2+x3=52m,t1+t2+t3=16s联立解得v=4m/s答:(1)若上升的最大速度为6m/s,电梯升到楼顶的最短时间是13.2s(2)上升的最大速度是4m/s【点评】解决本题的关键熟练掌握匀变速直线运动的速度位移公式,速度时间公式以及平均速度公式1
34、5(16分)如图所示,斜面始终静止在地面上,物体A质量为2kg,为使A在斜面上静止,已知物体与斜面间动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2(1)物体B质量的最大值和最小值是多少?(2)对应于B质量最大和最小两种情况下地面对斜面的摩擦力分别多大?提示:sin37=0.6,cos37=0.8【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力 【专题】计算题;定量思想;临界法;共点力作用下物体平衡专题【分析】(1)隔离对A分析,抓住A有两个临界状态:A刚要沿斜面下滑时有沿斜面向上的最大静摩擦力,刚要沿斜面上滑时有沿斜面向下的最大静摩擦力,根据平衡条件列式即可求解(2)对A和
35、斜面整体研究,由平衡条件求地面对斜面的摩擦力【解答】解:(1)A受到重力、支持力、绳子的拉力以及静摩擦力(可能),受力平衡,垂直于斜面方向,有: FN=mAgcos37=200.8=16N斜面与A之间的最大静摩擦力为 fm=FN=0.416=6.4NB处于静止状态,则绳子的拉力T=mBg设物体相对斜面欲向下滑动的临界状态时,绳子的拉力为T1,则有:沿斜面方向:mAgsin37=T1+fm=mB1g+fm解得:mB1=0.56kg,设物体相对斜面欲向上滑动的临界状态时,绳子的拉力为T2,则有:沿斜面方向:mAgsin37+fm=T2=mB2g解得:mB2=1.84kg,所以物体B质量的最大值为1
36、.84kg,最小值是0.56kg(2)对A和斜面体整体受力分析,受重力、细线的拉力、支持力和地面的静摩擦力,根据平衡条件,静摩擦力等于拉力的水平分力,即: Tcos37=f对应B的质量最小时,T=mB1g=5.6N,则f1=5.60.8=4.48N,方向水平向左;对应B的质量最大时,T=mB2g=18.4N,则f2=18.40.8=17.42N,方向水平向左答:(1)物体B质量的最大值和最小值分别是1.84kg和0.56kg(2)对应于B质量最大,地面对斜面的摩擦力大小为14.72N,方向水平向左对应于B质量最小,地面对斜面的摩擦力大小为14.72N,方向水平向左【点评】本题是力平衡中临界问题
37、,关键分析临界条件:当物体刚要滑动时,物体间的静摩擦力达到最大值正确分析受力情况,运用正交分解法求解16(18分)甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为8m/s,乙车在后,速度为16m/s,当两车相距s=16m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a=2m/s2,求:(1)如果乙车不采取措施,乙车经过多长时间追上甲车?(2)为避免相撞,乙车立即开始刹车,乙车的加速度大小为6m/s2时,此种情况能否相碰,如果不能相碰,请求出甲乙之间的距离存在的最值(最大值或最小值)?(3)为避免两车相碰,乙车加速度至少为多大?【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系 【专题】计算题;定量思想;方程法;
38、追及、相遇问题【分析】(1)根据速度时间公式求出甲车速度减为零的时间,求出两车的位移,判断是否追上,再结合位移关系求出追及的时间(2)根据速度时间公式求出两车速度相等经历的时间,求出两车的位移,通过位移关系判断是否相撞,若不相撞,有最小距离(3)抓住临界状态,即速度相等时恰好不相撞,结合速度公式和位移公式求出乙车的最小加速度【解答】解:(1)甲车速度减为零的时间,此时甲的位移,乙车的位移x2=v乙t1=164m=64m,因为x2x1+s,可知乙车在甲车未停下前已经追上,根据得,8tt2+16=16t,解得t=;(2)两车速度相等经历的时间为t,有:v甲+at=v乙+at,解得,此时甲的位移m=12m,乙的位移=20m,因为x1+sx2,可知不能相撞,最小距离x=x1+sx2=12+1620m=8m(3)设乙车的最小加速度为a,当两车速度相等时,有:v甲+at=v乙+at,根据位移关系有:,联立两式,代入数据解得a=4m/s2答:(1)如果乙车不采取措施,乙车经过1.66s时间追上甲车;(2)两车不能相碰,最小距离为8m;(3)乙车加速度至少为4m/s2【点评】本题考查了运动学中的追及问题,关键抓住临界状态,结合位移关系,运用运动学公式灵活求解,知道若不相撞,速度相等时有最小距离