1、2015-2016学年江苏省泰州市高一(上)期末物理试卷一、单项选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题意。1在国际单位制中,下列物理量属于基本物理量的是()A质量B速度C力D加速度2关于惯性的大小,下列说法正确的是()A物体的速度越大,其惯性就越大B物体的质量越大,其惯性就越大C物体的加速度越大,其惯性就越大D物体所受的合力越大,其惯性就越大3泰州首条高架东环高架已于2015年12月份通车,全长6.49km,在高架的某些时段树立了许多交通标志图甲是路线指示标志,图乙为限速标志,告示牌上各数字的意思是()A甲是指位移,乙是平均速度B甲是指路程,乙是瞬时速度C甲是指位
2、移,乙是瞬时速度D甲是指路程,乙是平均速度4已知两个共点力的合力为60N,分力F1的方向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为35N,则()AF1的大小是唯一的BF2的方向是唯一的CF2有两个可能的方向DF2可能任意方向5用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间:受测者将手放在直尺的某一刻度处,看到直尺开始下落时立即抓住直尺,记下此时的刻度,如果直尺下落的距离h=10.00cm,则受测者的反应时间t约为(g取10m/s2)()A0.14sB0.20sC0.04sD0.02s6如图所示,起重机将重为G的正六边形厚度均匀的钢板匀速吊起,六条对称的钢索与竖直方向的夹角为30,则每根钢索中弹力大小为
3、()ABCD7如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是()A物体Q对地面的压力一定大于2mgB若Q与地面间的动摩擦因数为,则C若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanD地面与Q间的滑动摩擦力随推力F的增大而增大二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分。在每小题给出的四个选项中,有多个正确选项,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。8在电梯内的水平地板上有一体重计,人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为65kg,则下列说法正确的是()A当电梯匀速
4、上升时,体重计的示数大于65kgB当电梯匀速下降时,体重计的示数大于65kgC当电梯加速上升时,体重计的示数大于65kgD当电梯加速下降时,体重计的示数大于65kg9一空间探测器从某一星球表面竖直升空,其速度随时间的变化情况如图所示,图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s末、25s末和45s末,下列说法正确的是()A探测器在9s末前后的加速度大小之比为16:9B探测器9s后开始下落C探测器上升的最大高度为288mD图中AC过程中探测器的平均速度大小为8m/s10“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏,游戏规则是:游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈,落下后套中前方的物体,所套即所得如图所
5、示,小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体,若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体,则()A大人站在小孩同样的位置,以小点的速度抛出圈圈B大人站在小孩同样的位置,以大点的速度抛出圈圈C大人退后并下蹲至与小孩等高,以大点的速度抛出圈圈D大人退后并下蹲至与小孩等高,以小点的速度抛出圈圈11如图所示,将两个相同的木块a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上a、b中间用一轻弹簧连接b的右端用细绳与固定在斜面上的档板相连开始时a、b均静止,弹簧处于压缩状态,细绳上有拉力下列说法正确的是()Aa所受的摩擦力一定不为零Bb所受的摩擦力一定不为零C细绳剪断瞬间a所受摩擦力不变D细绳剪断瞬间b所受摩擦力可能为零12一小船
6、在静水中的速度为4m/s,要度过宽度为120m,水流速度为5m/s的河流,下列说法正确的是()A因为船速小于水速,所以船不能渡过此河B因为船速小于水速,所以船不能行使到正对岸C船渡河的最短时间为24sD船渡河的最小位移为150m三、简答题:本题共2小题,共计16分,请将答案填写在答题卡相应的位置。13在研究匀变速直线运动规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.2s,打点次序由A点至E点,则:(1)根据实验给出的数据可以判断小车做运动(填“匀加速直线”或“匀减速直线”);(2)C点的瞬时速度大小为m/s;(3)运动
7、小车的加速度大小为m/s2;(4)小车运动的速度方向为(填“从A指向E”或“从E指向A”)14用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律:(1)下列做法正确的是(填字母代号)A调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行B在平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砂的砂桶通过定滑轮栓在小车上C实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源D通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要再次平衡摩擦力(2)某同学在平衡摩擦力后,保持小车的质量M不变,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在aF图象中描点,如图乙所示,结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此结果的主要原因是,若不断增加砂桶中砂的质量,aF
8、图象中给点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为四、计算题:本题共4小题,共计63分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15如图所示,用两根同样的细绳把一个物体悬挂起来,其中OA绳与水平方向成37角,OB绳与水平方向成53角已知sin37=0.6,cos37=0.8,则:(1)若物体的重力G=20N,OA、OB绳上的弹力TOA、TOB各为多大?(2)若细绳能承受的最大拉力为24N,为保证两根细绳都不被拉断,物体的重力不超过多大?16质量m=1kg的物体静止在粗糙水平面上,物体与地面间的动摩擦因数=0.2,现对物体施加F=5N的水平恒力
9、,作用4s后撤去该恒力,g取10m/s2求:(1)物体4s末的速度多大?(2)恒力撤去后物体多长时间停止?(3)整个运动过程中物体的总位移多大?17某玩具汽车从高台水平飞出,在空中运动一段时间后着地,一架照相机通过五次连续曝光,拍摄到玩具汽车在着地前后某一段时间内运动的照片如图所示(实线为正方形格子)已知玩具汽车长度为20cm,相邻两次曝光的时间间隔相等,g取10m/s2求:(1)由照片推算出玩具汽车在位置1时距地面的高度;(2)玩具汽车离开高台时的水平速度大小;(3)玩具汽车运动到位置2时的速度大小18如图甲所示,有一倾角=37的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板,开始时质量
10、为m=1kg的滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上,若撤去水平恒力F,滑块沿斜面加速下滑,最终滑上木板,若滑块从斜面滑上木板时速率不变,此后滑块和木板在水平面上运动的vt图象如图乙所示,g取10m/s2求:(1)水平恒力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度h;(3)木板质量M的大小2015-2016学年江苏省泰州市高一(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题意。1在国际单位制中,下列物理量属于基本物理量的是()A质量B速度C力D加速度【考点】力学单位制【分析】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,
11、国际单位制规定了七个基本物理量分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量它们的在国际单位制中的单位称为基本单位【解答】解:国际单位制规定了七个基本物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量故BCD错误,A正确故选:A2关于惯性的大小,下列说法正确的是()A物体的速度越大,其惯性就越大B物体的质量越大,其惯性就越大C物体的加速度越大,其惯性就越大D物体所受的合力越大,其惯性就越大【考点】惯性【分析】惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大【解答】解:惯性是物体的固有属性,大小与物体的质
12、量有关,质量越大,惯性越大,与其它任何因素没有关系,故B正确,ACD错误故选:B3泰州首条高架东环高架已于2015年12月份通车,全长6.49km,在高架的某些时段树立了许多交通标志图甲是路线指示标志,图乙为限速标志,告示牌上各数字的意思是()A甲是指位移,乙是平均速度B甲是指路程,乙是瞬时速度C甲是指位移,乙是瞬时速度D甲是指路程,乙是平均速度【考点】瞬时速度;位移与路程【分析】指示牌指示的是车要经过的路线的长度;而限速牌限制的是每一时刻的速度【解答】解:甲指的是到达南京的路线长度,故为路程;而乙限的是车辆在每一时刻的速度,故为瞬时速度;故只有B正确;故选:B4已知两个共点力的合力为60N,
13、分力F1的方向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为35N,则()AF1的大小是唯一的BF2的方向是唯一的CF2有两个可能的方向DF2可能任意方向【考点】合力的大小与分力间夹角的关系【分析】已知合力的大小为60N,一个分力F1的方向已知,与F成30夹角,另一个分力的最小值为Fsin30=30N,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(如图中的虚线代表的分力F1的方向),知另一个分力的最小值为Fsin30=30N而另一个分力大小为35N,大于分力的最小值,根据力的平行四边形定则,结合几何性质,所以F1的情况两解的,那么F2的大小方向也是两种的,所以C正
14、确,ABD错误故选:C5用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间:受测者将手放在直尺的某一刻度处,看到直尺开始下落时立即抓住直尺,记下此时的刻度,如果直尺下落的距离h=10.00cm,则受测者的反应时间t约为(g取10m/s2)()A0.14sB0.20sC0.04sD0.02s【考点】自由落体运动【分析】直尺做自由落体运动,下落时间等于受测者的反应时间;由自由落体规律可求得下落时间【解答】解:由运动学可得:h=gt2解得:t=故人的反映时间为0.14s故选:A6如图所示,起重机将重为G的正六边形厚度均匀的钢板匀速吊起,六条对称的钢索与竖直方向的夹角为30,则每根钢索中弹力大小为()ABCD【
15、考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】钢绳结点受到7个拉力,受力平衡,将所有的力都沿着水平和竖直方向正交分解,然后根据共点力平衡条件求解【解答】解:钢绳结点受到7个拉力,受力平衡,将六个斜向下的拉力都沿着水平和竖直方向正交分解,根据共点力平衡条件,有:6Tcos30=G解得:T=故选:D7如图所示,质量均为m的两个木块P、Q叠放在水平地面上,P、Q接触面的倾角为,现在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相对静止一起向左做加速直线运动,下列说法正确的是()A物体Q对地面的压力一定大于2mgB若Q与地面间的动摩擦因数为,则C若P、Q之间光滑,则加速度a=gtanD地面与Q间的滑动摩擦
16、力随推力F的增大而增大【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力;动摩擦因数【分析】A、通过整体受力分析即可判断出Q对地面的压力;B、对整体受力分析,因一起做加速运动,由牛顿第二定律即可判断的大小;C、若P、Q之间光滑,先对P受力分析,求出加速度,即为PQ的加速度;D、由f=FN可以判定滑动摩擦力的大小;【解答】解:A以PQ整体为研究对象,在竖直方向上合力为零,故FN=2mg,故Q对地面的压力为2mg,故A错误;B、因PQ做匀加速运动,若,在水平方向上由牛顿第二定律得:F2mg=ma,解得:a=0,故不能做匀加速运动,故B错误;C、若P、Q之间光滑,对P受力分析,在水平方向上,
17、由牛顿第二定律可知:mgtan=ma,故:a=gtan,故C正确;D、Q与地面间为滑动摩擦力,故f=2mg,摩擦力不变,故D错误;故选:C二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共计20分。在每小题给出的四个选项中,有多个正确选项,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。8在电梯内的水平地板上有一体重计,人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为65kg,则下列说法正确的是()A当电梯匀速上升时,体重计的示数大于65kgB当电梯匀速下降时,体重计的示数大于65kgC当电梯加速上升时,体重计的示数大于65kgD当电梯加速下降时,体重计的示数大于65kg【考点】超重和失重【分析】
18、人对体重计的压力小于人的重力,说明人处于失重状态,加速度向下,运动方向可能向上也可能向下人对体重计的压力大于人的重力,说明人处于超重状态,加速度向上,运动方向可能向上也可能向下【解答】解:A、当电梯匀速上升和下降时,体重计的示数等于65kg,AB选项错误;C、当电梯加速上升时,具有向上的加速度,处于超重状态,体重计的示数大于65kg,C正确;D、当电梯加速下降时,具有向下的加速度,处于失重状态,体重计的示数小于65kg,D错误;故选C9一空间探测器从某一星球表面竖直升空,其速度随时间的变化情况如图所示,图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s末、25s末和45s末,下列说法正确的是()A探测器
19、在9s末前后的加速度大小之比为16:9B探测器9s后开始下落C探测器上升的最大高度为288mD图中AC过程中探测器的平均速度大小为8m/s【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】空间探测器下落过程中的加速度可根据图象的斜率求解根据速度的符号分析探测器的运动方向在025s内探测器在上升,由“面积”求出上升的最大高度Hm平均速度可根据公式=求【解答】解:A、9s末前的加速度 a=m/s2,9s末后的加速度大小 a=4m/s2,则探测器在9s末前后的加速度大小之比为 a:a=16:9故A正确;B、探测器前25s内速度一直为正,即一直上升,25s后开始下降,故B错误;C、
20、25s末探测器上升到最大高度,则上升的最大高度为 hmax=800m,故C错误;D、探测器的平均速度大小为=8m/s,大小为8m/s,故D正确;故选:AD10“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏,游戏规则是:游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈,落下后套中前方的物体,所套即所得如图所示,小孩站在界外抛出圈圈并套取前方一物体,若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体,则()A大人站在小孩同样的位置,以小点的速度抛出圈圈B大人站在小孩同样的位置,以大点的速度抛出圈圈C大人退后并下蹲至与小孩等高,以大点的速度抛出圈圈D大人退后并下蹲至与小孩等高,以小点的速度抛出圈圈【考点】平抛运动【分析】物体做平抛
21、运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同【解答】解:设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v,高度为h,则下落的时间为:,水平方向的位移:A、大人站在小孩同样的位置,由以上的公式可得,由于大人的高度h比较大,所以如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等,则要以小点的速度抛出圈圈故A正确;B错误;C、大人蹲至与小孩等高,高度h相等,如果大人退后抛出圈圈并套取前方同一物体,则大人抛出的圈圈的水平位移大于小孩抛出的圈圈的水平位移,所以抛出时的速度大人要稍大一些故C正确,D错误故选:AC11如图所示,将两个相同的木块a、b置于固定在水
22、平面上的粗糙斜面上a、b中间用一轻弹簧连接b的右端用细绳与固定在斜面上的档板相连开始时a、b均静止,弹簧处于压缩状态,细绳上有拉力下列说法正确的是()Aa所受的摩擦力一定不为零Bb所受的摩擦力一定不为零C细绳剪断瞬间a所受摩擦力不变D细绳剪断瞬间b所受摩擦力可能为零【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】根据弹簧和绳不同的特点,弹簧的弹力不会发生突变,而绳的拉力是能够突变的,再根据物体的受力就可以判断摩擦力的变化情况【解答】解:A、对a受力分析,弹簧被压缩,对a的弹力沿斜面向下,a受的摩擦力沿斜面向上,A正确;B、b所受的摩擦力可能为零,当弹力加绳子的拉力和重力沿斜面方向的分量相等时
23、,B错误;C、则剪断瞬间绳子拉力立即消失,而弹簧形变量来不及改变故弹簧弹力不变,a所受摩擦力不变,故C正确;D、细绳剪断瞬间,b所受摩擦力可能为零,当弹力和重力沿斜面方向的分量相等时,D正确;故选:ACD12一小船在静水中的速度为4m/s,要度过宽度为120m,水流速度为5m/s的河流,下列说法正确的是()A因为船速小于水速,所以船不能渡过此河B因为船速小于水速,所以船不能行使到正对岸C船渡河的最短时间为24sD船渡河的最小位移为150m【考点】运动的合成和分解【分析】当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短;因为静水速小于水流速,合速度方向不可能垂直于河岸,即不可能垂直渡河,当合速度的方向与
24、静水速的方向垂直时,渡河位移最短【解答】解:ABD、因为船速小于水速,那么船不能垂直渡河,但能渡过河,当合速度的方向与静水速的方向垂直,渡河位移最短,设此时合速度的方向与河岸的夹角为,sin=,则渡河的最小位移x=m=150m故A错误、BD正确C、当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,t=s=30s故C错误故选:BD三、简答题:本题共2小题,共计16分,请将答案填写在答题卡相应的位置。13在研究匀变速直线运动规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.2s,打点次序由A点至E点,则:(1)根据实验给出的数据可以判
25、断小车做匀加速直线运动(填“匀加速直线”或“匀减速直线”);(2)C点的瞬时速度大小为1.32m/s;(3)运动小车的加速度大小为3.15m/s2;(4)小车运动的速度方向为从A指向E(填“从A指向E”或“从E指向A”)【考点】测定匀变速直线运动的加速度【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)根据实验数据,27.607.507.50=60.3027.60(27.607.50),相邻的相等时间间隔位移之差相等,所以小车做
26、匀加速直线运动(2)利用匀变速直线运动的推论得:vC=1.32m/s根据运动学公式得:x=aT2,a=3.15m/s2根据纸带间距越来越大,则小车运动的加速度方向从从A指向E;故答案为:(1)匀加速直线运动;(2)1.32;(3)3.15;(4)从A指向E14用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律:(1)下列做法正确的是AD(填字母代号)A调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行B在平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砂的砂桶通过定滑轮栓在小车上C实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源D通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要再次平衡摩擦力(2)某同学在平衡摩擦力后,保持小车的质量M不变
27、,改变砂桶与砂的总重力F,多次实验,根据得到的数据,在aF图象中描点,如图乙所示,结果发现右侧若干个点明显偏离直线,造成此结果的主要原因是砂桶与砂的质量没有远小于小车的质量,若不断增加砂桶中砂的质量,aF图象中给点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为g【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】探究加速度与拉力的关系实验时,要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出;平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsin=mgcos,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力操作过程是先接通打点计时器的电源,再放开小车当M
28、m时,钩码的重力基本等于绳子的拉力,即小车的合力,当不满足Mm时,拉力和钩码的总重力出现明显的差值,图线偏离直线若所挂钩码不断增加,当钩码的重力非常大时,它将带动小车近似做加速度为g 的运动,结合牛顿第二定律得出绳子拉力的趋向值【解答】解:(1)A、调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行故A正确;B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,不能将装有砂的砂桶通过定滑轮栓在小车上故B错误;C、实验时,应先接通电源,再释放小车故C错误;D、通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度故D正确故选:AD(2)由于刚开始aF关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与
29、外力成正比;由实验原理:mg=Ma得a=,而实际上a=,可见明显偏离直线是由于没有满足Mm造成的因为砂桶与砂的重力在这个实验中充当小车所受到的合外力,当砂桶与砂的重力非常大时,它将带动小车近似做加速度为g 的运动,即不断增加砂桶中砂的质量,aF图象中给点连成的曲线将不断延伸,加速度的趋向值为g故答案为:(1)AD;(2)砂桶与砂的质量没有远小于小车的质量;g四、计算题:本题共4小题,共计63分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。15如图所示,用两根同样的细绳把一个物体悬挂起来,其中OA绳与水平方向成37角,OB绳与水平方向成53角已知
30、sin37=0.6,cos37=0.8,则:(1)若物体的重力G=20N,OA、OB绳上的弹力TOA、TOB各为多大?(2)若细绳能承受的最大拉力为24N,为保证两根细绳都不被拉断,物体的重力不超过多大?【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力【分析】点O受到三根绳子的拉力处于平衡,根据合成法则求出两根绳子的拉力,假设随着重物重力的增大时,轻绳OA和OB都不被拉断,以结点O为研究对象,判断哪绳先被拉断,再O点所挂重物的重力的最大值【解答】解:(1)结点O受到三根绳子的拉力处于平衡,根据合成法则,得:TAO=Gsin37=200.6=12NTBO=Gcos37=200.8N=16N(2
31、)根据(1)可知,AO绳的拉力一定小于BO绳的拉力,所以OB绳先断,当FBO=24N时,根据FBO=Gmaxcos37得:Gmax=30N答:(1)若物体的重力G=20N,OA、OB绳上的弹力TOA、TOB分别为12N和16N;(2)若细绳能承受的最大拉力为24N,为保证两根细绳都不被拉断,物体的重力不超过30N16质量m=1kg的物体静止在粗糙水平面上,物体与地面间的动摩擦因数=0.2,现对物体施加F=5N的水平恒力,作用4s后撤去该恒力,g取10m/s2求:(1)物体4s末的速度多大?(2)恒力撤去后物体多长时间停止?(3)整个运动过程中物体的总位移多大?【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运
32、动的位移与时间的关系【分析】(1)根据牛顿第二定律求解加速,结合速度时间关系求解速度;(2)根据牛顿第二定律求解恒力撤去后的加速度,结合速度时间关系求解时间;(3)求出加速位移和减速位移,再求解总位移【解答】解:(1)前4s内由牛顿第二定律有:Fmg=ma1解得:a1=4s末的速度:v1=a1t=34m/s=12m/s(2)设恒力撤去后加速度的大小为a2:mg=ma2解得:v1a2t2=0解得:t2=(3)前4s内位移:撤去恒力后位移:总位移:x=x1+x2=60m答:(1)4s末的速度为12m/s;(2)恒力撤去后物体经历6s停止;(3)整个运动过程中物体的总位移为60m17某玩具汽车从高台
33、水平飞出,在空中运动一段时间后着地,一架照相机通过五次连续曝光,拍摄到玩具汽车在着地前后某一段时间内运动的照片如图所示(实线为正方形格子)已知玩具汽车长度为20cm,相邻两次曝光的时间间隔相等,g取10m/s2求:(1)由照片推算出玩具汽车在位置1时距地面的高度;(2)玩具汽车离开高台时的水平速度大小;(3)玩具汽车运动到位置2时的速度大小【考点】平抛运动【分析】(1)根据比例得出玩具汽车在位置1时距离地面的高度;(2)根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出初速度(3)根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出位置2的竖直
34、分速度,结合平行四边形定则求出位置2的速度【解答】解:(1)玩具汽车长20cm占2格,说明一格长0.1m,位置1距地面16格,所以h=1.6m(2)玩具汽车在竖直方向做加速度为g的匀加速直线运动,设曝光时间间隔为T,y=gT2=L=0.1m,x=v0T=0.3m,代入数据解得:v0=3m/s(3)在位置2处, =4m/s,v2x=v0=3m/s,则有: =答:(1)玩具汽车在位置1时距地面的高度1.6m;(2)玩具汽车离开高台时的水平速度大小为3m/s;(3)玩具汽车运动到位置2时的速度大小为5m/s18如图甲所示,有一倾角=37的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板,开始时质量
35、为m=1kg的滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上,若撤去水平恒力F,滑块沿斜面加速下滑,最终滑上木板,若滑块从斜面滑上木板时速率不变,此后滑块和木板在水平面上运动的vt图象如图乙所示,g取10m/s2求:(1)水平恒力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度h;(3)木板质量M的大小【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)对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小; (2)根据图乙判断滑块滑到斜面底部的速度,由牛顿第二定律求出加速度,从而根据在斜面上的位移和三角关系求出下滑时的高度(3)根据图象和牛顿第二定律求出地面和木板间的摩擦力,以及滑块和木板间
36、的摩擦力,进而根据牛顿第二定律求出木板的质量【解答】解:(1)如图所示滑块处于平衡状态:F=mgtan解得:F=7.5N(2)由图乙可知,滑块滑动木板上的初速度为10m/s,当撤去F,由牛顿第二定律可得:mgsin=ma下滑的位移:下滑的高度:h=xsin37=5m(3)由图乙可知,二者先发生相对滑动,当达到共同速度后一起做匀减速直线运动,设木板与地面间的动摩擦因数为1,滑块与木板间的动摩擦因数为2,二者共同减速时的加速度大小:发生相对滑动时,木板的加速度:滑块匀减速的加速度大小为:对整体由牛顿第二定律:1(M+m)g=(M+m)a1在02s内分别对m和M做受力分析,对M:2mg1(M+m)g=Ma2对m:2mg=ma2解得:M=1.5kg答:(1)水平作用力F的大小为7.5N;(2)滑块开始下滑时的高度为5m;(3)木板的质量为1.5kg2017年2月21日