1、2015-2016学年江西省南昌市莲塘一中高一(上)期末物理试卷一、选择题1下列描述的运动中,可能的有()A速度变化很大,加速度很小B速度变化方向为正,加速度方向为负C速度变化越来越大,加速度越来越小D速度越来越大,加速度越来越小2下列情况中的速度,属于平均速度的是()A百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/sB由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/sC返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/sD子弹射到墙上时的速度为800m/s3物体在斜面上匀速下滑,在图的四个受力示意图中,哪个物体受力示意图是正确的()ABCD4如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板
2、与地面间动摩擦因数为1,木块与木板间的动摩擦因数为2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为()A1MgB2mgC1(m+M)gD1Mg+2Mg5有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60,45,30,这些轨道交于O点现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是()A甲最先,乙稍后,丙最后B乙最先,然后甲和丙同时到达C甲、乙、丙同时到达D乙最先,甲稍后,丙最后6下列有关说法中正确的是()A以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力B在处于完全失重的状态下的太空舱中,仍然可以用弹簧测
3、力计测出物体所受重力C摩擦力的大小一定与相应的正压力成正比D根据牛顿第一定律可得,力是改变物体速度的原因7放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示取重力加速度g=10m/s2由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()Am=0.5kg,=0.4Bm=1.5kg,=Cm=0.5kg,=0.2Dm=1kg,=0.28如图所示,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为30,则匀速运动时弹簧的压缩量为()ABCD9如图所示,
4、质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断AB间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A g、2g、0B2g、2g、0C g、g、0D2g、g、g10一物体在水平面上运动,则在下图所示的运动图象中表明物体做匀加速直线运动的图象的是()ABCD11如图所示,一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的A、B两点,中间悬挂一轻质光滑滑轮,滑轮下端挂一质量为m的重物,平衡时橡皮绳之间的夹角为现把B点水平右移到C点,达到新的平衡(橡皮绳始终在弹性限度内)则移动后相比移动前,下列说法中正确的是()A
5、重物所受的合力变大B橡皮绳的弹力变大C橡皮绳对滑轮的合力变大D橡皮绳之间的张角变大12如图所示,传送皮带不动时,物块由皮带顶端A从静止开始下到皮带底端B用的时间t,则()A当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定等于tC当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间可能等于tD当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间可能小于t二、实验题13在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条同学们在操作
6、过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的做法是 ()A两细绳必须等长B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些14(8分)用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的aF图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角(填“偏大”或“偏小”)(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件(3)某同学得到如图
7、所示的纸带已知打点计时器电源频率为50Hz A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点s=sDGsAD=cm由此可算出小车的加速度a=m/s2(保留两位有效数字)三、计算题15(10分)某市规定,汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40km/h,一次一辆汽车在校门前马路上遇紧急刹车情况,由于车轮抱死,滑行时马路上留下一道笔直的车痕,交警测量了车痕的长度为9m,又从监控资料上确定了该车从刹车到停止的时间为1.5s,立即判断出这辆车有没有违章超速,为什么?16(10分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升,
8、设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m,求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h17(10分)如图所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数18(10分)传送带被广泛地应用于码头,机场和车站,如图所示为一水平
9、传送带的装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=2m/s运行,将一质量m=4kg的行李无传送带放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动,设行李与传送带之间的动摩擦因数=0.2,AB间的记录L=4m,g=10m/s2(1)行李做匀加速直线运动的位移为多少?(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能较快地传送到B处,求行李从A处以最短时间传送到B处时传送带对应的最小运行速率(3)传送带保持恒定速率v=2m/s运行,若行李相对带运动过程能留下痕迹,则带上痕迹多长?2015-2016学年江西省南昌市莲塘一中高一(上)期末物理试卷
10、参考答案与试题解析一、选择题1下列描述的运动中,可能的有()A速度变化很大,加速度很小B速度变化方向为正,加速度方向为负C速度变化越来越大,加速度越来越小D速度越来越大,加速度越来越小【考点】加速度【分析】加速度是物体速度变化和所用时间的比值,加速度是矢量方向与速度变化的方向相同,加速度反应物体速度变化快慢的物理量【解答】解:A、速度变化很大,若所用时间很长则加速度可以很小,故A正确;B、加速度的方向为速度变化的方向,故B不可能;C、物体做加速度减小的匀变速直线运动,随着时间的增加,物体速度变化越来越大,而加速度越来越小,故C可能;D、加速度反应物体速度变化快慢的物理量,当物体做加速度减小的加
11、速运动时,随着加速度的减小,物体的速度越来越大,只是速度增加得变慢了,故D可能故选:ACD【点评】理解加速的概念及其物理意义,知道加速与减速由加速度和速度方向决定而不是由加速度的大小和大小变化决定2下列情况中的速度,属于平均速度的是()A百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/sB由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/sC返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/sD子弹射到墙上时的速度为800m/s【考点】平均速度【分析】概念的理解,瞬时速度是反应物体在某个时刻或某个位置运动的快慢程度,瞬时速度与时刻或位置相对应;平均速度是反应物体在某段位移或某段时间内运动的快慢程度,
12、平均速度与位移或时间相对应【解答】解:A、终点是一个位置,冲过终点的速度为瞬时速度,故A错误;B、汽车通过隧道过程中的速度,通过隧道指通过隧道这段位移的速度,与位移相对应,是平均速度,故B正确;C、落到太平洋水平面时,太平洋的水平面也是一个位置,所以此时的速度为瞬时速度,故C错误;D、子弹射到墙上时的速度,射到墙上为某个位置,此速度为瞬时速度,故D错误故选:B【点评】理清概念,读懂题目中问的速度指的是某一时刻还是某一位置的速度,或某段位移或某段时间的速度,对照概念一一判断3物体在斜面上匀速下滑,在图的四个受力示意图中,哪个物体受力示意图是正确的()ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的
13、合成与分解的运用【分析】用一条带箭头的线段表示力的三要素的方法叫力的示意图;画力的示意图分三个步骤:在受力物体上画出力的作用点;确定力的方向后沿力的方向画一条线段;在线段的末端标箭头,在箭头的旁边标出所画力的符号,力有大小的要写上数值与单位【解答】解:由于物体A在斜面上匀速下滑,故物体A受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用;故物体A受力示意图如下:故选:B【点评】本题考查画力的示意图,关键是对物体进行受力分析,图中物体A受到的力特别多,画完后要作检查,每画一个力都要找到它的施力物体,避免多力或漏力4如图所示,质量为m的木块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间动摩擦因数为1,木块与木板间的动摩擦
14、因数为2,木板一直静止,那么木板受地面的摩擦力大小为()A1MgB2mgC1(m+M)gD1Mg+2Mg【考点】滑动摩擦力;力的合成与分解的运用【分析】物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到向左的静摩擦力【解答】解:物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=2N=2mg;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有:f2=f1,得:f2=2mg故选:B【点评】本题关键要分清楚静摩擦力还是滑动摩擦力,静摩擦力随外力的变化而变化,滑
15、动摩擦力与正压力成正比5有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60,45,30,这些轨道交于O点现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是()A甲最先,乙稍后,丙最后B乙最先,然后甲和丙同时到达C甲、乙、丙同时到达D乙最先,甲稍后,丙最后【考点】牛顿第二定律【分析】根据牛顿第二定律得到物体下滑的加速度大小与斜面倾角的关系用斜轨道底边长度表示物体的位移,由位移公式比较三个物体运动的时间,确定到达O点的先后【解答】解:设斜轨道底边的长度为l,斜面的倾角为,则斜轨道的长度为:x=根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度为:a=则
16、有x=,代入数据得:得到:t=根据数学知识得知,sin260=sin230,则甲和丙运动的时间相等,同时达到斜轨道的底端O点又sin245=1最大,则乙运动时间最短,乙最先到达O点,故B正确故选:B【点评】本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,用斜轨道底边的长度表示物体位移大小是关键6下列有关说法中正确的是()A以卵击石,石头没损伤而鸡蛋破了,是因为鸡蛋对石头的作用力小于石头对鸡蛋的作用力B在处于完全失重的状态下的太空舱中,仍然可以用弹簧测力计测出物体所受重力C摩擦力的大小一定与相应的正压力成正比D根据牛顿第一定律可得,力是改变物体速度的原因【考点】牛顿第一定律;作用力和反作用力【分析】作
17、用力和反作用力之间的关系是:两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上太空舱绕地球作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,在太空舱中,物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行静摩擦力不一定与相应的正压力成正比;力是改变物体速度的原因,不是物体运动的原因【解答】解:A、鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对相互作用的力,大小相等,方向相反,故A错误;B、太空舱处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行,不能用弹簧测力计测出物体所受重力故B错误;C、滑动摩擦力的大小一定与相应的正压力成正比,但静摩擦力不一定与相应的正压力成正比故C错误;D、根据牛顿第一定律可得,力是改变物体速度的原因故D
18、正确故选:D【点评】本题考查了多个知识点的内容,其中要注意的是:太空舱绕地球作匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,要注意此时物体处于完全失重状态,与重力有关的实验不能进行7放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示取重力加速度g=10m/s2由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()Am=0.5kg,=0.4Bm=1.5kg,=Cm=0.5kg,=0.2Dm=1kg,=0.2【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力【分析】根据vt图和Ft图象可知,在46s,物块匀速运动,处于受力平衡状
19、态,所以拉力和摩擦力相等,由此可以求得物体受到的摩擦力的大小,在根据在24s内物块做匀加速运动,由牛顿第二定律可以求得物体的质量的大小【解答】解:由vt图可知46s,物块匀速运动,有Ff=F=2N在24s内物块做匀加速运动,加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律得 ma=FFf,将F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg由动摩擦力公式得,所以A正确故选A【点评】本题考查学生对于图象的解读能力,根据两个图象对比可以确定物体的运动的状态,再由牛顿第二定律来求解8如图所示,质量相等的A、B两物体在平行于固定斜面的推力F的作用下,沿光滑斜面做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为
20、30,则匀速运动时弹簧的压缩量为()ABCD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;胡克定律【分析】对于连接体问题,优先考虑以整体为研究对象,本题中以整体为研究对象,可以求出力F的大小,然后根据B处于平衡状态,再求出弹簧弹力,从而进一步求出弹簧的压缩量【解答】解:以AB整体为研究对象:沿斜面方向上根据平衡条件有:F=2mgsin30单独对B研究:沿斜面方向上根据平衡条件:kx=mgsin30所以有F=2kx故故选B【点评】对于连接体问题注意整体与隔离法的应用,正确选取研究对象然后受力分析,根据所处状态列方程求解9如图所示,质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、B、C,A与天
21、花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断AB间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A g、2g、0B2g、2g、0C g、g、0D2g、g、g【考点】牛顿第二定律【分析】本题考查了瞬间加速度的计算,弹簧弹力不能发生突变,在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向;而细绳的弹力会发生突变,在剪断瞬间会突然改变;剪断细线前对A、B和C整体物体分别受力分析,根据平衡条件求出细线的弹力,断开细线后,再分别对A、B和C整体受力分析,求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度【解答】解:设C物体的质量为m,则A物体的质量为3m,B物体的质量为1.5m,剪断
22、细线前,对BC整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故T=2.5mg;再对物体A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力;剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物体A受到的力的合力等于2.5mg,向上,根据牛顿第二定律得A的加速度为物体C受到的力不变,合力为零,故C的加速度为aC=0 剪断细线前B受重力、绳子的拉力和弹簧的拉力,他们合力为零;剪短细线后,绳子的拉力突变为零,重力和弹簧的弹力不变,故B合力大小等于绳子的拉力2.5mg,方向竖直向下,根据牛顿第二定律得B的加速度为 根据式知ABD错误,C正确;故选C【点评】本题是力学中的瞬时问题,关键是先根据平衡条件求出各个力
23、,然后根据牛顿第二定律列式求解加速度;同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比,来不及突变,而细线的弹力是有微小形变产生的,故可以突变10一物体在水平面上运动,则在下图所示的运动图象中表明物体做匀加速直线运动的图象的是()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【分析】st图象倾斜的直线表示匀速直线运动;vt图象中,与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,速度均匀增大时,做匀加速直线运动【解答】解:由图象可知:A做匀速直线运动;B做初速度不为零的匀加速直线运动;C做匀速运动;D做初速度为零的匀加速直线运动故选BD【点评】本题是速度时间图象和位移时间图象的应用
24、,能根据图象读取信息,要明确斜率的含义以及图象与坐标轴交点含义,属于基础题11如图所示,一根弹性良好的橡皮绳固定在同一高度的A、B两点,中间悬挂一轻质光滑滑轮,滑轮下端挂一质量为m的重物,平衡时橡皮绳之间的夹角为现把B点水平右移到C点,达到新的平衡(橡皮绳始终在弹性限度内)则移动后相比移动前,下列说法中正确的是()A重物所受的合力变大B橡皮绳的弹力变大C橡皮绳对滑轮的合力变大D橡皮绳之间的张角变大【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】重物处于静止时合力为零;分析滑轮的受力情况,根据平衡条件分析橡皮绳弹力的变化;橡皮绳之间的张角变大【解答】解:A、重新平衡时,物体的合力为
25、零,没有变化故A错误B、C、D对滑轮研究,根据平衡条件得:橡皮绳对滑轮的合力大小等于重物的重力,保持不变设橡皮绳的弹力为T,重物的重力为G,则有:2Tcos=G,变大,则得T变大故BD正确,C错误故选BD【点评】本题是动态平衡问题,分析受力情况是解题的关键,再运用平衡条件分析力的变化情况12如图所示,传送皮带不动时,物块由皮带顶端A从静止开始下到皮带底端B用的时间t,则()A当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定等于tC当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间可能等于tD当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间可能小于t【考点】牛顿第二
26、定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】物体在传送带上运动时受重力、摩擦力及支持力的作用,因重力、支持力不变,故分析摩擦力的变化即可比较下滑时间的关系【解答】解:A、传送带不动物体下滑时,物体受摩擦力向上,故加速度a=mgsinmgcos; 当传送带逆时针运动时,摩擦力一定也是向上,而摩擦力的大小不变,故a不变,所以物体运动到B的时间不变,故A错误,B正确;C、而当皮带顺时针运动时,物体受摩擦力开始是向下的,故加速度增大,位移不变,故由A滑到B的时间小于t,故C错误,D正确故选BD【点评】判断摩擦力的方向是重点及难点,应能注意根据物体与传送带间的相对运动关系确定物体受摩擦力的方向二、实验
27、题13在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的做法是 ()A两细绳必须等长B弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些【考点】验证力的平行四边形定则【分析】本题考查了具体实验细节要求,注意所有要求都要便于操作,有利于减小误差进行,所有操作步骤的设计都是以实验原理和实验目的为中心展开,据此可正确解
28、答本题【解答】解:A、通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条时,并非要求两细绳等长,故A错误;B、测量力的实验要求尽量准确,为了减小实验中因摩擦造成的误差,操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,故B正确;C、用弹簧秤同时拉细绳时,拉力不能太太,也不能太小故C错误;D、为了更加准确的记录力的方向,拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些,故D正确故选BD【点评】对于中学中的实验,学生尽量要到实验室进行实际操作,只有这样才能体会具体操作细节的意义,解答实验问题时才能更加有把握14用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律:(1)某同学通过实验得到如图(b)所示的aF图象,造成这一
29、结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大(填“偏大”或“偏小”)(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足Mm的条件(3)某同学得到如图所示的纸带已知打点计时器电源频率为50Hz A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点s=sDGsAD=1.80cm由此可算出小车的加速度a=5.0m/s2(保留两位有效数字)【考点】验证牛顿第二运动定律【分析】1、考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题,不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足,就是平衡摩擦力时
30、过大从图上分析两图各是什么原因即可2、根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系,判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力3、根据匀变速直线运动的规律x=aT2可以求出加速度的大小【解答】解:(1)当拉力F等于0时,小车已经产生力加速度,故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大,在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大(2)对整体分析,根据牛顿第二定律得,a=,则绳子的拉力F=Ma=,所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力当Mm,即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时,砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力(3)根据刻
31、度尺的示数可知s=3.90cm2.10cm=1.80cm,时间间隔为T=0.06s,代入公式x=aT2可以求出加速度为:a=5.0m/s2故答案为:(1)偏大;(2)小于,Mm (3)1.80; 5.0m/s2【点评】教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等三、计算题15(10分)(2008秋上饶期末)某市规定,汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40km/h,一次一辆汽车在校门前马路上遇紧急刹车情况,由于车轮抱死,滑行时马路上留下一道笔直的车痕
32、,交警测量了车痕的长度为9m,又从监控资料上确定了该车从刹车到停止的时间为1.5s,立即判断出这辆车有没有违章超速,为什么?【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据匀变速直线运动的平均速度公式求出汽车刹车的平均速度,根据求出汽车刹车的初速度,判断汽车是否违章【解答】解:因为x=9m t=1.5s汽车刹车过程的平均速度为:又由=得:v0=12m/s=43.2km/h40km/h所以该车违章驾驶答:这辆车违章超速【点评】本题考查匀变速直线运动公式的灵活运用,也可以采取逆向思维,根据x=求出加速度的大小,再根据速度时间公式求出初速度16(10分)(2015陕西校级一模)航模兴趣小组设计出
33、一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升,设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m,求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h【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)根据位移时间公式求出飞行器的加速度大小,结合牛顿第二定律求出飞行器的阻力大小(2)根据位移时间公式求出飞行器匀加速运动的位移,失去升力后,根据牛顿第二定律求出匀减速运动的加速度大小,结合
34、速度位移公式求出匀减速运动的位移,从而得出飞行器达到的最大高度【解答】解:(1)第一次飞行中,飞行器做匀加速直线运动,设加速度为a1,则有:,由牛顿第二定律可得:FmgFf=ma1代入数据解得:Ff=4 N (2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为h1,则有:v1=a1t2,设失去升力后加速度大小为a2,上升的高度为h2由牛顿第二定律可得:mg+Ff=ma2,h=h1+h2代入数据解得h=42 m 答:(1)飞行器所受阻力Ff的大小为4N;(2)飞行器能达到的最大高度h为42m【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁17(10分
35、)(2015安徽一模)如图所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2求:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数【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)以小球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角;(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数【解答】解:(1)设细绳对B的拉力为T以小球为研究对
36、象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得: Fcos30=Tcos Fsin30+Tsin=mg 代入解得,T=10,tan=,即=30(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2再平衡条件得 Fcos30=f N+Fsin30=(M+m)g又f=N得到,=代入解得,=答:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角=30;(2)木块与水平杆间的动摩擦因数=【点评】本题涉及两个物体的平衡问题,研究对象的选择要灵活,此题采用隔离法与整体相结合的方法,也可以就采用隔离法研究18(10分)(2015秋南昌校级期末)传送带被广泛地应用于码头,机场和车站,如图所示为一水平传送带的装置示意图,紧
37、绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=2m/s运行,将一质量m=4kg的行李无传送带放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动,设行李与传送带之间的动摩擦因数=0.2,AB间的记录L=4m,g=10m/s2(1)行李做匀加速直线运动的位移为多少?(2)如果提高传送带的运行速率,行李就能较快地传送到B处,求行李从A处以最短时间传送到B处时传送带对应的最小运行速率(3)传送带保持恒定速率v=2m/s运行,若行李相对带运动过程能留下痕迹,则带上痕迹多长?【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)首先分析行李放上传
38、送带后的受力情况,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式求出匀加速直线运动的位移(2)要使传送的时间最短,行李应始终做匀加速运动,当行李到达右端B处时速度刚好等于传送带速度时,传送带速度最小由速度位移公式求解(3)行李只有在匀加速过程在传送带上留下痕迹,由速度公式求出匀加速的时间,再由位移公式求两者的相对位移,即等于痕迹长度【解答】解:(1)设行李做匀加速运动的加速度为a,对行李,由牛顿第二定律有 mg=ma解得 a=g=0.210=2m/s2设行李匀加速的位移为x,则 x=1m(2)要使传送带的时间最短,可知行李应始终做匀加速运动,当行李到右端的速度刚好等于传送带速度时,传送带速度最小设传送带的最小运行速率为vmin,则有 vmin=4m/s(3)设行李相对传送带运动的时间为t,由v=at,得 在这段时间内,传送带的位移为 x1=vt=21m=2m则行李在传送带上痕迹的长度为 s=x1x=2m1m=1m答:(1)行李做匀加速直线运动的位移为1m(2)行李从A处以最短时间传送到B处时传送带对应的最小运行速率是4m/s(3)带上痕迹长为1m【点评】该题是传送带问题,解决本题的关键会根据受力判断行李的运动情况,行李在传送带上先加速运动,然后再和传送带一起匀速运动,若要时间最短,则行李一直做匀加速运动