1、2015-2016学年湖北省咸宁市高一(上)期末物理试卷一、选择题:本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,第18题只有一个选项正确,第912题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.1关于重力的大小,下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的B同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力2如图是a和b两质点在同一条直线上运动的位移时间图象,以下说法正确的是()A两质点同地点而不同时出发B在运动的全过程,a运动得比b快C在0t1前b运动得比a快,在t1后a运动得比b快Da
2、和b两质点速度大小和方向都不同3在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t4t2(x的单位是m,t的单位是s),则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()A25mB50mC75mD100m4如图所示,物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角多大时F有最小值()A=0B=C=D=25如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面成水平,在水平面上放一光滑小球m,劈形物从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线D抛物线6在滑冰场上,甲、乙两小
3、孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动假定两板与冰面间的动摩擦因数相同已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()A在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小7如图质量为m的小球被三根相同的弹簧a、b、c拉住,c竖直向下,a、b、c三者夹角都是120,小球平衡时,a、b、c伸长的长度之比为3:3:2,则小球受到c的拉力为()AmgB0.5mgC1.5mgD2mg8如图所示,在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30的光滑斜面,现将一个重4N的物块
4、放在斜面上,让它自由滑下,则下列说法正确的是()A测力计的示数和没放物块时相比增大2NB测力计的示数和没放物块时相比增大1NC测力计的示数和没放物块时相比增大2ND测力计的示数和没放物块时相比增大3N9在某中学的田径运动会上,小红同学成功地跳过了1.60m的高度,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A小红下降过程中处于超重状态B小红起跳以后在上升过程中处于失重状态C小红起跳时处于超重状态D小红下降过程中与起跳时相比重力变小了10用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是()AP物体受4个力BQ受到3个力C若绳子
5、变长,绳子的拉力将变小D若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大11如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动D向左做减速运动12a、b两车在平直公路上沿同方向行驶,其vt图象如图所示,在t=0时,b车在a车前方s0处,在t=t1时间内,a车的位移为s,则下列说法中正确的有()A若a、b在t1时刻相遇,则s0=sB若a、b在时刻相遇,则下次相遇时刻为t1C若a、b在时刻相遇,则s0=D若a、b在t1时
6、刻相遇,则下次相遇时刻为2t1二、本题共2小题,每空3分,共18分13某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带如图所示,他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点,在这点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm,CD长为11.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为m/s,小车运动的加速度大小为m/s2,AB的距离应为cm(本题答案全部保留2位有效数字)14在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验
7、中,某小组设计呢如图所示的实验装置图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为三、本题共4小题,共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位15跳伞运动员离开飞机后先做4s自由落体运动
8、,又张开降落伞匀速运动了4s,最后再做19s匀减速运动,着地时速度是2m/s,求:(1)减速下降时的加速度;(2)跳伞运动员离开飞机时飞机的高度(g取10m/s2)16如图所示,物体置于粗糙的斜面上,当受到一个大小等于100N,方向沿斜面向上的力F1;或者大小等于40N,方向沿斜面向下的力F2时,物体都能在斜面上做匀速直线运动那么,如果把此物体轻放在斜面上,则它所受的摩擦力多大?17为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼 电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验,甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了
9、如图所示的图象已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层 求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小;(2)该大楼的层高18如图,一块质量为M=2kg,长L=1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零板的最左端放置一个质量m=1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为=0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g=10m/s2)(1)若木板被固定,某人以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?(2)若木板不固定,某人仍以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所
10、需要的时间是多少?(3)若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,同时给木板一个v2=0.5m/s水平向左的初速度,则木块滑离木板所用的时间又是多少?2015-2016学年湖北省咸宁市高一(上)期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,在每小题给出的四个选项中,第18题只有一个选项正确,第912题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.1关于重力的大小,下列说法中正确的是()A物体的重力大小总是恒定的B同一地点,物体的重力与物体的质量成正比C物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受到的重力D物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力【考点】重力【分析
11、】物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的根据G=mg分析重力与质量的关系物体的重力不总等于它对竖直测力计的拉力【解答】解:A、物体的重力大小在同一地点是恒定的,不同地点可能是变化的,比如在地球上不同的高度或不同的纬度同一物体的重力不同故A错误B、同一地点,重力加速度g是一定的,根据G=mg得知,物体的重力与物体的质量成正比故B正确C、物体落向地面时,它受到的重力等于它静止时所受到的重力故C错误D、只有当物体处于平衡状态时,物体的重力才等于它对竖直测力计的拉力,若物体具有竖直方向的加速度,重力与拉力不再相等故D错误故选B【点评】物体的重力与地理位置的关系,可以根据万有引力知识和牛
12、顿运动定律理解记忆2如图是a和b两质点在同一条直线上运动的位移时间图象,以下说法正确的是()A两质点同地点而不同时出发B在运动的全过程,a运动得比b快C在0t1前b运动得比a快,在t1后a运动得比b快Da和b两质点速度大小和方向都不同【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】位移时间图象表示物体的位置随时间的变化,图象上的任意一点表示该时刻的位置,图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向【解答】解:A、由图象可知:出发时b在a的前面,所以不是同地点出发,故A错误;B、位移时间图象斜率表示速度,由图象可知:a的斜率比b大,所以a的速度比b快,故B正确,C错误;D、
13、由图象可知:ab的斜率都为正值,所以速度都沿正方向,速度方向相同,故D错误故选:B【点评】理解位移时间图象上点和斜率的物理意义;特别是斜率代表速度,难度不大,属于基础题3在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t4t2(x的单位是m,t的单位是s),则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()A25mB50mC75mD100m【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】定量思想;推理法;直线运动规律专题【分析】根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度,结合速度位移公式求出汽车在路面上留下的刹车痕迹【解
14、答】解:根据x=得,汽车的初速度v0=20m/s,加速度a=8m/s2,则刹车的痕迹故选:A【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度位移公式,并能灵活运用,基础题4如图所示,物体处于平衡状态,若保持a不变,当力F与水平方向夹角多大时F有最小值()A=0B=C=D=2【考点】力的合成【专题】受力分析方法专题【分析】重力的大小方向都不变,与天花板连接的绳子拉力方向保持不变,根据力的平衡知,两个拉力的合力与拉重物的绳子拉力等值反向,通过三角形定则求最小值【解答】解:下面一根绳子的拉力T等于重力,对结点进行受力分析,结点受三个拉力处于平衡,T1和F的合力与T的拉力等值反向,大小方向
15、都不变,拉力T1的方向不变,根据三角形定则,当F的方向与T1的方向垂直时,F最小根据几何关系知,=故 C正确,A、B、D错误故选C【点评】处理力学的动态分析,要抓住不变量,拉力F与拉力T1的合力大小和方向都不变,拉力T1的方向不变,然后根据三角形定则分析,线段最短的,力最小5如图所示,一个劈形物体M,各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面成水平,在水平面上放一光滑小球m,劈形物从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则曲线D抛物线【考点】惯性【分析】由题,小球是光滑的,只受竖直方向的重力和支持力,根据牛顿第二定律分析小球的运动情况【解答】解:据题
16、意,小球是光滑的,竖直方向上受到重力和M的支持力,当劈形物体从静止开始释放后,M对小球的支持力减小,小球的合力方向竖直向下,则小球沿竖直向下方向运动,直到碰到斜面前,故其运动轨迹是竖直向下的直线故选:B【点评】本题关键要抓住题设的条件:小球是光滑的,根据牛顿第二定律分析其运动情况6在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动假定两板与冰面间的动摩擦因数相同已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于()A在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D在分开后,甲的加速度的大小小于
17、乙的加速度的大小【考点】作用力和反作用力;牛顿第二定律【分析】在推的过程中,甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反;根据牛顿第二定律,两人受到的合力都是摩擦力,a=;由运动2gx=0v2,可知道甲在冰上滑行的距离比乙远【解答】解:A、在推的过程中,甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等,方向相反故A错误 B、作用力与反作用力具有等时性故B错误 C、分开后,两人受到的合力都是摩擦力,根据牛顿第二定律,a=;所以甲乙的加速度大小相等,由运动学公式2gx=0v2知,刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度故C正确,D错误故选C【点
18、评】解决本题的关键是熟悉牛顿第三定律:作用力和反作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,以及能熟练运用牛顿第二定律7如图质量为m的小球被三根相同的弹簧a、b、c拉住,c竖直向下,a、b、c三者夹角都是120,小球平衡时,a、b、c伸长的长度之比为3:3:2,则小球受到c的拉力为()AmgB0.5mgC1.5mgD2mg【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;推理法;共点力作用下物体平衡专题【分析】根据胡克定律得到三根弹簧拉力大小关系,以小球为研究对象,根据平衡条件得到拉力与重力的关系,即可求得c的拉力【解答】解:设小球受到c的拉力为2F,由题,a、b、c伸长的长
19、度之比为3:3:2,根据胡克定律得知,a、b的拉力大小均为3F对于小球:受到重力mg、c的拉力2F和a、b的拉力3Fa、b的夹角为120,其合力为3F,由平衡条件得:3F=2F+mg解得:F=mg,则c的拉力为2F=2mg,故D正确故选:D【点评】本题中a、b两根弹簧的拉力大小相等、夹角为120,其合力大小等于它们的拉力大小8如图所示,在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30的光滑斜面,现将一个重4N的物块放在斜面上,让它自由滑下,则下列说法正确的是()A测力计的示数和没放物块时相比增大2NB测力计的示数和没放物块时相比增大1NC测力计的示数和没放物块时相比增大2ND测力计的示数和没放物块时相比
20、增大3N【考点】物体的弹性和弹力;超重和失重【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】将物块的重力沿平行于斜面向下和垂直于斜面向下进行分解,再将沿垂直于斜面的分力进行分解求解测力计的示数比没放物块时增加量【解答】解:将物块的重力沿平行于斜面向下和垂直于斜面向下进行分解,如图1所示,则:F2=Gcos30再将F2进行分解,如图,分力F3等于测力计的示数增加的量F3=F2cso30=Gcos230=4N=3N所以测力计的示数和没放物块时相比增大3N故选:D【点评】本题运用两次分解的方法求解测力计示数的变化,要注意作出力的分解图9在某中学的田径运动会上,小红同学成功地跳过了1.60m的高度,若忽略空气
21、阻力,则下列说法正确的是()A小红下降过程中处于超重状态B小红起跳以后在上升过程中处于失重状态C小红起跳时处于超重状态D小红下降过程中与起跳时相比重力变小了【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重【专题】定性思想;推理法;牛顿运动定律综合专题【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g【解答】解:A、在小红下降过程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,是处于完全失重状态,故A错误B、小红起跳
22、以后在上升过程,也是只受重力的作用,有向下的重力加速度,是处于完全失重状态,故B正确C、在小红起跳过程中,地面要给人一个向上的支持力,支持力的大小大于人的重力的大小,人才能够有向上的加速度,向上运动人处于超重状态,故C正确D、小红下降过程中与起跳时相比重力仍不变,故D错误故选:BC【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了10用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是()AP物体受4个力BQ受到3个力C若绳子变长,绳子的拉力将变小D若绳
23、子变短,Q受到的静摩擦力将增大【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】先对小球P受力分析,然后对小方块Q受力分析,对P,由平衡条件研究绳子变长时,绳子的拉力如何变化【解答】解:A、P受到重力、Q的支持力和静摩擦力,绳子的拉力,共4个力作用,故A正确B、Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力,共4个力作用,故B错误C、设绳子与竖直方向的夹角为,P的重力为G,绳子的拉力大小为F,则由平衡条件得:f=GQ,GP+f=Fcos,则GP+GQ=Fcos,GP与GQ不变,若绳子变长,变小,cos变大,则F变小,故C正确D、Q受到的静摩擦力竖直向上,
24、与其重力平衡,与绳子长度无关,所以若绳子变短,Q受到的静摩擦力不变,故D错误故选AC【点评】为了防止多力或少力,一般按重力、弹力和摩擦力的顺序分析物体的受力情况11如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动D向左做减速运动【考点】牛顿第二定律;胡克定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】小球和小车具有相同的加速度,对小球运用牛顿第二定律,判断出加速度的方向,得知小车的加速度方向,从而知道小车的运
25、动情况【解答】解:小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,知小球所受的合力向右,根据牛顿第二定律,小球的加速度方向向右,小球和小车具有相同的加速度,知小车具有向右的加速度,所以小车向右做加速运动或向左做减速运动故A、D正确,B、C错误故选AD【点评】解决本题的关键抓住小球和小车具有相同的加速度,运用牛顿第二定律进行求解12a、b两车在平直公路上沿同方向行驶,其vt图象如图所示,在t=0时,b车在a车前方s0处,在t=t1时间内,a车的位移为s,则下列说法中正确的有()A若a、b在t1时刻相遇,则s0=sB若a、b在时刻相遇,则下次相遇时刻为t1C若a、b在时刻相遇,则s0=D若a、b在t1时刻相
26、遇,则下次相遇时刻为2t1【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】此题考查了追及与相遇问题,解决此类问题的关键是分析清楚两物体的位移关系两物体的位移之差等于初始时的距离是两物体相遇的条件,此外,vt图象中,面积表示位移【解答】解:A、由图可知,a车的初速度等于2v,在t1时间内,a车的位移为s,则b车的位移为s若a、b在t1时刻相遇,则s0=ss=,故A错误;B、若a、b在时刻相遇,由图象可知,s为阴影部分对应的距离,即s0=s=s,由图象中的对称关系,下次相遇的时刻为t1+=,故B正确,C正确;D、若a、b在t1时刻相遇,之后vbva,不能再次相遇,故D错误;故选:BC
27、【点评】1、抓住速度图象是速度随时间的变化规律,是物理公式的函数表现形式,分析问题时要做到数学与物理的有机结合,数学为物理所用2、在速度图象中,纵轴截距表示初速度,斜率表示加速度,图象与坐标轴围成的“面积”表示位移,抓住以上特征,灵活分析二、本题共2小题,每空3分,共18分13某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动,他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条纸带如图所示,他在纸带上便于测量的地方选取第1个计时点,在这点下标明A,第6个点下标明B,第11个点下标明C,第16个点下标明D,第21个点下标明E测量时发现B点已模糊不清,于是他测得AC长为14.56cm,CD长为1
28、1.15cm,DE长为13.73cm,则打C点时小车的瞬时速度大小为0.99m/s,小车运动的加速度大小为2.6m/s2,AB的距离应为6.0cm(本题答案全部保留2位有效数字)【考点】探究小车速度随时间变化的规律【专题】实验题;直线运动规律专题【分析】根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小【解答】解:在这个点下标明A,第六个点下标明B,第十一个点下标明C,第十六个点下标明D,第二十一个点下标明E;可以看出相邻的计数点间的时间间隔为T=0.1s,根据匀变速直线运动中时间中点的
29、速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小:vC=0.99m/s设A到B之间的距离为x1,设B到C之间的距离为x2,设C到D之间的距离为x3,设D到E之间的距离为x4,根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小,得:x3x1=2a1T2x4x2=2a2T2为了更加准确的求解加速度,我们对两个加速度取平均值得:a=(a1+a2)代入数据得:a=m/s2=2.6m/s2根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2,有:x2x1=x4x3解得:x1=6.0cm故答案为:0.99;2.6;6.0【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习
30、中要加强基础知识的理解与应用14在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中,某小组设计呢如图所示的实验装置图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过定滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使小车同时开始运动,然后同时停止(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行);在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量(选填“远大于”、“远小于”、“等于”)(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为两车从静止开始作匀加速直线运动,且两车的运动时间相等,据X=aT
31、2知,X与a成正比【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题【分析】(1)轨道光滑,为了使绳子的拉力大小等于小车所受的合外力,实验操作中要使小车与滑轮之间的细线与轨道平行为了使砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力,实验应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量(3)根据初速度为零的匀变速直线运动特点可得出答案【解答】解:(1)操作中为了使绳子上的拉力等于小车所受外力大小,应该使小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行)(2)在该实验中实际是:mg=(M+m)a,要满足mg=Ma,应该使砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量(3)在初速度为零的匀变速直线运动
32、中有x=at2,若运动时间相等,则位移与加速度成正比故答案为:(1)小车与滑轮之间的细线水平(或与轨道平行);远小于(2)两车从静止开始作匀加速直线运动,且两车的运动时间相等,据X=aT2知,X与a成正比【点评】本实验在原来的基础上有所创新,根据所学物理知识和实验装置的特点明确实验原理是解答该实验的关键三、本题共4小题,共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位15跳伞运动员离开飞机后先做4s自由落体运动,又张开降落伞匀速运动了4s,最后再做19s匀减速运动,着地时速度是2m/s,求:(1)减速下降时的加速度;
33、(2)跳伞运动员离开飞机时飞机的高度(g取10m/s2)【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;自由落体运动【专题】直线运动规律专题【分析】(1)根据自由落体运动的速度时间公式求出4s后的速度,结合速度时间公式求出减速运动的加速度(2)根据匀变速直线运动的平均速度推论分别求出加速和减速运动的位移,结合匀速运动的位移求出跳伞运动员离开飞机时飞机的高度【解答】解:(1)4s末运动员的速度为:v1=gt1=104m/s=40m/s,则减速下降的加速度为:a=(2)自由落体运动的位移为:,匀速运动的位移为:x2=v1t2=404=160m,匀减速运动的位移为: =399m则:H=x1+x2+x3=8
34、0+160+399m=639m答:(1)减速下降的加速度为2m/s2;(2)跳伞运动员离开飞机时飞机的高度为639m【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷16如图所示,物体置于粗糙的斜面上,当受到一个大小等于100N,方向沿斜面向上的力F1;或者大小等于40N,方向沿斜面向下的力F2时,物体都能在斜面上做匀速直线运动那么,如果把此物体轻放在斜面上,则它所受的摩擦力多大?【考点】摩擦力的判断与计算【专题】摩擦力专题【分析】在斜面方向上列平衡方程,联立求滑动摩擦力和重力的分量,比较二者的大小【解答】解:设斜面倾角为,物体在斜面上受
35、滑动摩擦力f当用力F1作用在物体上时有:F1Gsin f=0当用力F2作用在物体上时有:F2+Gsin f=0将 F1=100N、F2=40N代入两式解得:f=70N,Gsin=30N当把此物体轻放在斜面上时,因fGsin,故物体处于静止状态,所受摩擦力为:f=Gsin=30 N答:此物体轻放在斜面上,则它所受的摩擦力30 N【点评】本题难点在于要判断把物体放在斜面上时是否会滑动,要根据平衡方程列式求解17为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼 电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验,甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随
36、时间变化的情况,并作出了如图所示的图象已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层 求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小;(2)该大楼的层高【考点】匀变速直线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】(1)从图象可以看出,电梯从2s末开始加速,3s末开始匀速,29s末开始减速,30s末停止,根据图象得到各个时间段的弹力,然后根据牛顿第二定律列式求解;(2)求出加速度后,根据速度时间公式和平均速度公式列式求解各时间段位移,最后得到楼高【解答】解:(1)对于启动状态有:F1mg=ma1得 a1=2m/s2对于制动状态有:mgF3=
37、ma3得 a3=2m/s2即电梯启动时的加速度大小为2m/s2,制动时加速度大小也为2m/s2(2)电梯匀速运动的速度 v=a1t1=21=2m/s 从图中读得,电梯运动的总时间t=28s,电梯匀速上升的时间t2=26s,加速运动时间为t1=1s,减速上升时间也为t3=1s所以总位移 S=vt2+(t1+t3)=54m层高h=m=3m即该大楼的层高为3m答:(1)电梯启动时的加速度大小为2m/s2,制动时加速度大小也为2m/s2(2)该大楼的层高为3m【点评】本题关键是结合图象,根据牛顿第二定律求解出物体的加速度,然后根据平均速度公式列式求解位移,得到每层楼的高度18如图,一块质量为M=2kg
38、,长L=1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零板的最左端放置一个质量m=1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为=0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g=10m/s2)(1)若木板被固定,某人以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?(2)若木板不固定,某人仍以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?(3)若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,同时给木板一个v2=0.5m/s水平向左的初速度,则木块滑离木板所用的时间又是多少?【考点】牛顿第二定
39、律;匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】计算题【分析】对m进行受力分析,求出其合力和加速度运用运动学公式求出小木块滑离木板所需要的时间若木板不固定,分析M、m的运动过程,分别求出M、m的加速度,运用运动学公式求出小木块滑离木板所需要的时间若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,分析木板的运动情况,牛顿第二定律结合运动学公式解决问题【解答】解:(1)对小物块受力分析,由牛顿第二定律得:m受到的合力F合=mg=ma可得:a=2m/s2运动学公式s= 可得t1=ls(2)对小物块、木板受力分析,由牛顿第二定律得:对m:Fmg=ma1,对M:mg=Ma2可得:a1=2m/s2,a2=1m/s2物
40、块的位移s1=a1t2,木板的位移s2=a2t2m相对于M向右运动,所以s1s2=L 由以上三式可得t=s (3)若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,木板向左做匀减速运动,对M而言,由牛顿第二定律得:mg=Ma3可得:a3=1m/s2,方向向右,物块m向右匀速运动,其位移为x3=v1t 木板向左的位移为x4=v2ta3t2m和M沿相反方向运动,所以得x3+x4=L 由以上三式可得t=1s 答:(1)若木板被固定,某人以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是1s;(2)若木板不固定,某人仍以恒力F=4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是s;(3)木块滑离木板所用的时间是1s【点评】加速度始终是联系运动和力的桥梁求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路,正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键当问题涉及几个物体时,我们常常将这几个物体“隔离”开来,对它们分别进行受力分析,根据其运动状态,应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解2016年2月27日