1、2015-2016学年河北省石家庄实验中学高一(下)开学物理试卷(2月份)一、选择题(每题4分,共48分,其中1-8为单选,9-12为多选)1一质点以某初速度开始做匀减速直线运动,经4.5s速度为零停止运动若质点在开始运动的第1s内的位移为x1,第2s内的位移为x2,第3s内的位移为x3,则x1:x2:x3为()A3:2:1B4:3:2C5:3:1D6:5:32如图所示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其它接触面粗糙,以下受力分析正确的是()AA与墙面间存在压力BA与墙面间存在静摩擦力CA物块共受3个力作用DB物块共受5个力作用3如图所示,从足够长的斜面上A点,以水平速度v0
2、抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1:t2为()A1:1B1:2C1:3D1:44如图所示,处于平直轨道上的A、B两物体相距s,同时同向开始运动,A以初速度v1、加速度a1做匀加速运动,B由静止开始以加速度a2做匀加速运动下列情况不可能发生的是(假设A能从B旁边通过且互不影响)()Aa1=a2,能相遇一次Ba1a2,能相遇两次Ca1a2,可能相遇一次Da1a2,可能相遇两次5如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态现缓慢减小木板的倾角过程中,下列说法正确的是()AA受到
3、的压力逐渐变大BA受到的摩擦力逐渐变大CC对B的压力逐渐变大DC受到三个力的作用6一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块m,若给m一向下的初速度v0,则m正好保持匀速下滑如图所示,现在m下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是()A在m上加一竖直向下的力F1,则m将保持匀速运动,M对地有水平向右的静摩擦力的作用B在m上加一个沿斜面向下的力F2,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力的作用C在m上加一个水平向右的力F3,则m将做减速运动,在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用D无论在m上加什么方向的力,在m沿斜面向下运动的过程中,M对地都无静摩擦力的作用7如图在倾斜的滑杆上
4、套一个质量为m 的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则()A环只受三个力作用B环一定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力8如图甲所示,在倾角为30的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的(物体的初速度为零,重力加速度取10m/s2)()ABCD9若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的,则()A若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合
5、运动一定是变速运动B若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动C若其中一个是匀变速直线运动,另一个是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动D若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,合运动可以是曲线运动10一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示,已知物块从a上滑至b所用时间为t,下列分析正确的是()A物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间B物块上滑过程的加速度与下滑过程中的加速度等大反向C物块下滑时从b运动至c时间为tD物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小1
6、1在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度,称之为收尾速度一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是()A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t,则小铁球下落的位移为B若测得小铁球下落h时的加速度为a,则小铁球此时的速度为C若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g)FD若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为12如图所示为粮袋的传送带装置,已知AB间的长度为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间
7、的动摩擦因数为,正常工作时工人在A点将粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小B粮袋开始运动的加速度为g(sincos),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动C若tan,则粮袋从A到B一定一直是做加速运动D不论如何小,粮袋从A到B一直匀加速运动,且agsin二、解答题(共5小题,满分0分)13在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出(1)如图2为实验中用打点计时器打出的一条较
8、理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图2,单位是cm,小车的加速度是m/s2(结果保留两位小数)(2)以下措施正确的是(填入相应的字母,多选少选均不得分)A平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力C每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D实验时,先放开小车,后接通电源(3)当M与m的关系满足时,才可认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力(4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应
9、的加速度,采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象(5)如图3,甲同学根据测量数据做出的aF图线,说明实验存在的问题是14如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为m/s(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图c所示,则该小球做平抛运动的初速度为m/s;B点的竖直分速度为m/s15如图所示,质量M=2 kg的木块套在水平杆 上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10 N拉着球带动木块一
10、起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求运动过程中轻绳与水平方向的夹角及木块M与水平杆间的动摩擦因数16某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37,如图b已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv (g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?(3
11、)悬绳能够承受的拉力至少为多少?17一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图象如图所示己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小2015-2016学年河北省石家庄实验中学高一(下)开学物理试卷(2月份)参考答案与试题解析一、选择题(每题4分,共48分,其中1-8为单选,9-12为多选)1一质点以某初速度
12、开始做匀减速直线运动,经4.5s速度为零停止运动若质点在开始运动的第1s内的位移为x1,第2s内的位移为x2,第3s内的位移为x3,则x1:x2:x3为()A3:2:1B4:3:2C5:3:1D6:5:3【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】根据速度公式,可得初速度关于加速度的表达式,根据位移公式x=,可分别表示出第1s、2s、3s的物体位移,可求解【解答】解:由题意,设物体初速度为v0,加速度为a,则v0=at=4.5a;根据位移公式:x=得:第1s内位移:x1=4.5a0.5a=4a第2s内的位移:x2=3a第3s内的位移:x1=2a故x1:x2:x3=4:3:2故选:B2如图所
13、示,A、B、C三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其它接触面粗糙,以下受力分析正确的是()AA与墙面间存在压力BA与墙面间存在静摩擦力CA物块共受3个力作用DB物块共受5个力作用【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】解答本题关键是灵活选择研究对象:先对三个物体组成的整体,分析根据平衡条件求解墙对A的压力;根据A与墙间的压力情况,判断有无摩擦力;即可分析A的受力情况;再对AB分析受力情况,由平衡条件分析C对B有无摩擦力,再分析B的受力情况【解答】解:A、B以三个物体组成的整体为研究对象,水平方向上:地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有
14、摩擦力故AB错误C、对A:受到重力、B的支持力和摩擦力三个力作用故C正确D、先对AB整体研究:水平方向上:墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力再对B分析:受到重力、A的压力和摩擦力、C的支持力,共四个力作用故D错误故选C3如图所示,从足够长的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上所用的时间为t1;若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上所用时间为t2,则t1:t2为()A1:1B1:2C1:3D1:4【考点】平抛运动【分析】小球做平抛运动落在斜面上,竖直方向上的位移和水平方向上的位移的比值是定值,等于斜面倾角的正切值根据该关系求出运动的时间和什么
15、因素有关,从而确定时间比【解答】解:斜面倾角的正切值,则运动的时间,知运动的时间与平抛运动的初速度有关,初速度变为原来的2倍,则运行时间变为原来的2倍所以时间比为1:2故B正确,A、C、D错误故选B4如图所示,处于平直轨道上的A、B两物体相距s,同时同向开始运动,A以初速度v1、加速度a1做匀加速运动,B由静止开始以加速度a2做匀加速运动下列情况不可能发生的是(假设A能从B旁边通过且互不影响)()Aa1=a2,能相遇一次Ba1a2,能相遇两次Ca1a2,可能相遇一次Da1a2,可能相遇两次【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】作出不同情况下A、B的速度时间图线,结合图线围成的面积分析
16、判断相遇的次数【解答】解:用图象法我们画出满足题给条件的vt图象图甲对应a1=a2的情况,两物体仅在t=t1时相遇一次(图中阴影部分面积为s)图乙对应a1a2的情况,两物体仅在t=t2时相遇一次图丙对应a1a2的情况,若阴影部分面积等于s,则相遇一次;若阴影部分面积小于s,则A、B不可能相遇;若阴影部分面积大于s,则可能相遇两次,如图丁所示故选:B5如图所示,小球C置于光滑的半球形凹槽B内,B放在长木板A上,整个装置处于静止状态现缓慢减小木板的倾角过程中,下列说法正确的是()AA受到的压力逐渐变大BA受到的摩擦力逐渐变大CC对B的压力逐渐变大DC受到三个力的作用【考点】共点力平衡的条件及其应用
17、;力的合成与分解的运用【分析】先对BC研究:分析BC整体的受力,由平衡条件分析A对B的支持力和摩擦力变化,即可知道B对A的压力和摩擦力如何变化;C球只受两个力,对B的压力不变【解答】解:A、对BC整体:分析受力情况:重力mg、斜面A的支持力N和摩擦力f,由平衡条件得知:N=mgcos,f=mgsin,减小,N增大,f减小,由牛顿第三定律得知:B对A的压力也增大故A正确,B错误C、D由于半球形凹槽光滑,小球只受两个力:重力和支持力,由平衡条件得到,支持力与重力大小相等,保持不变,则C对B的压力也保持不变故CD错误故选A6一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块m,若给m一向下的初速度v0
18、,则m正好保持匀速下滑如图所示,现在m下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是()A在m上加一竖直向下的力F1,则m将保持匀速运动,M对地有水平向右的静摩擦力的作用B在m上加一个沿斜面向下的力F2,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力的作用C在m上加一个水平向右的力F3,则m将做减速运动,在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用D无论在m上加什么方向的力,在m沿斜面向下运动的过程中,M对地都无静摩擦力的作用【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算;物体的弹性和弹力【分析】由题,滑块原来匀速下滑,合力为零;斜面保持静止状态,合力也为零以滑块和斜面整体为研究对象,分析受力情
19、况,根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力木块可能受两个力作用,也可能受到四个力作用【解答】解:m原来保持匀速下滑,M静止,以滑块和斜面组成的整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件得知地面对斜面没有摩擦力,如有摩擦力,整体的合力不为零,将破坏平衡状态与题矛盾对m,有:mgsin=f=mgcos,即得sin=cos,是斜面的倾角A、当施加竖直向下的力F1时,对整体受力分析,在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,故地面对M无摩擦力,对m受力分析可知,(mg+F)sin(mg+F)cos=0,所以m做匀速运动,故A错误B、在m上加一沿斜面向下的力F2,如图,物块所受的合力将沿斜面向下,故做加
20、速运动,但m与斜面间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变,即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下,则斜面水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故B错误;C、在m上加一水平向右的力F3,沿斜面方向:mgsinF3cos(mgcos+F3sin)0,故物体做减速运动;对物块,所受支持力增加了F3sin,则摩擦力增加F3sin,即支持力与摩擦力均成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,如图:则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下,水平放向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故C错误;D、无论在m上加上什么方向的力,m对斜面的压力与m对斜面的摩擦
21、力都是以1:的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜面便没有运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故D正确故选:D7如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则()A环只受三个力作用B环一定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用【分析】先以物体为研究对象,分析物体的受力情况,判断运动情况,再分析环的受力情况【解答】解:A、B、C以物体为研究对象,物体沿滑杆向下做直线运动,加速度为零,或加速度与速度在同一直线上,而物体受到竖直向下重力和绳
22、子竖直向上的拉力,这两个力的合力必为零,说明物体做匀速直线运动,则环也做匀速直线运动,环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力,共四个力作用故AC错误,B正确D、由平衡得到,悬绳对物体的拉力等于物体的重力故D错误故选B8如图甲所示,在倾角为30的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)则物体运动的速度v随时间t变化的规律是下图中的(物体的初速度为零,重力加速度取10m/s2)()ABCD【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像【分析】根据牛顿第二定律得出物体运动的加速度,根据加速度
23、与速度的方向关系判断物体的运动,若加速度与速度方向同向,做加速直线运动,若加速度方向与速度方向相反,则做减速运动【解答】解:在01s内,根据牛顿第二定律得,方向沿斜面向上,物体向上做匀加速直线运动;在12s内,拉力为零,根据牛顿第二定律得,方向沿斜面向下,物体沿斜面向上做匀减速直线运动,2s末速度为零在23s内,根据牛顿第二定律得,方向沿斜面向下,物体沿斜面向下做匀加速直线运动,3s末的速度大小v=a3t=15m/s故C正确,A、B、D错误故选C9若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的,则()A若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动B若两个分运动
24、都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动C若其中一个是匀变速直线运动,另一个是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动D若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,合运动可以是曲线运动【考点】运动的合成和分解【分析】运动的合成包括对速度、加速度等的合成,在判断合成以后的运动特征时,应根据物体做匀速运动的条件进行分析【解答】解:A、若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,因此合成后存在加速度,所以一定是变速运动故A正确;B、若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动加速度为零,那么一定是匀速直线运动,故B正确;C、若其中一个是匀变速直线运动,另一个
25、是匀速直线运动,则物体的运动可能直线,也可能是曲线运动,依据合加速度与合初速度是否共线来判定,故C错误;D、若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,若合成后的加速度与速度不共线,则是曲线运动,故D正确;故选:ABD10一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑,最高可滑至b点,后又滑回至a点,c是ab的中点,如图所示,已知物块从a上滑至b所用时间为t,下列分析正确的是()A物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间B物块上滑过程的加速度与下滑过程中的加速度等大反向C物块下滑时从b运动至c时间为tD物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小【考点】匀
26、变速直线运动规律的综合运用;平均速度【分析】分析物体的受力情况,从而明确物体的加速度及往返过程的运动情况,即可求得时间及平均速度【解答】解:A、由于小球只受重力和支持力,故小球的加速度方向始终相同,均为a=gsin,方向向下;故bc和cb过程是可逆的;故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间;故A正确,B错误;C、由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动,则可知tbc:tca=1:(1);而tbc+tca=t;解得:tbc=;故C正确;D、由于C是位移中点,而不是时间中点,故物块上滑通过c点时的速度在于整个上滑过程中平均速度的大小;故D错误;故选:AC11在液体中下落的物体最终会达到一
27、个恒定的速度,称之为收尾速度一小铁球质量为m,用手将它完全放入水中后静止释放,最后铁球的收尾速度为v,若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F,重力加速度为g,关于小铁球,下列说法正确的是()A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t,则小铁球下落的位移为B若测得小铁球下落h时的加速度为a,则小铁球此时的速度为C若测得某时小铁球的加速度大小为a,则小铁球此时受到的水的阻力为m(a+g)FD若测得小铁球下落t时间,通过的位移为y,则该过程的平均速度一定为【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】小球在运动的过程中,做加速度逐渐减小的加速运动,达到收尾速度后做匀速直线运动,不能运
28、用匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解,根据牛顿第二定律求出小铁球下落时受到水的阻力大小【解答】解:A、小球释放到达收尾速度过程中,阻力增大,加速度减小,做加速度减小的加速运动,不能通过匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解故A错误B、因为该过程中的加速度在变化,不能通过v2=2ah求解小球的速度故B错误C、根据牛顿第二定律得,mgFf=ma,解得小铁球受到水的阻力f=mgFma故C错误D、根据平均速度的定义式,位移为y,时间为t,则平均速度为故D正确故选:D12如图所示为粮袋的传送带装置,已知AB间的长度为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,
29、正常工作时工人在A点将粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()A粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小B粮袋开始运动的加速度为g(sincos),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动C若tan,则粮袋从A到B一定一直是做加速运动D不论如何小,粮袋从A到B一直匀加速运动,且agsin【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀
30、加速运动,到达B点时的速度大于v;粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,加速度为g(sin+cos)若tan,粮袋从A到B可能一直是做加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动【解答】解:A、粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v;故A正确 B、粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为mgcos根据牛顿第二定律得到,加速度a=g(sin+cos)故B错误 C、若tan,可能
31、是一直以g(sin+cos)的加速度匀加速;也可能先以g(sin+cos)的加速度匀加速,后以g(sincos)匀加速故C正确 D、由上分析可知,粮袋从A到B不一定一直匀加速运动故D错误故选:AC二、解答题(共5小题,满分0分)13在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出(1)如图2为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图2,单位是cm,小车的加速度是1.59m/s2
32、(结果保留两位小数)(2)以下措施正确的是BC(填入相应的字母,多选少选均不得分)A平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上B平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力C每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力D实验时,先放开小车,后接通电源(3)当M与m的关系满足Mm时,才可认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力(4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a与的图象(5)如图3,甲同学根据测量数据做出的aF图线,
33、说明实验存在的问题是平衡摩擦力时木板倾角过大【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】(1)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出小车的加速度;(2)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;(3)要求在什么情况下才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力,需求出绳子的拉力,而要求绳子的拉力,应先以整
34、体为研究对象求出整体的加速度,再以M为研究对象求出绳子的拉力,通过比较绳对小车的拉力大小和盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有mM时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力;(4)反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系;正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系;(5)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大【解答】解:(1)根据x=aT2,运用逐差法得,a=159cm/s2=1.59m/s2;(2)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,使小车拖着纸带沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判
35、断小车是否匀速运动,故A错误,B正确;C、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力,故C正确;D、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,同时要求开始小车要靠近打点计时器,故D错误;故选:BC(3)根据牛顿第二定律得:对m:mgF拉=ma对M:F拉=Ma解得:F拉=当Mm时,即小车的质量远大于砝码和盘的总质量,绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力(4)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作aM图象;但a=,故
36、a与成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作a图象,(5)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大故答案为:(1)1.59; (2)BE; (3)Mm; (4); (5)平衡摩擦力时木板倾角过大14如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图(1)图b是正确实验后的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为1.6m/s(2)在另一次实验中将白纸换成方格纸,方格边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图c所示,则该小球做平抛运动的初速度为1.5m/s;B点的竖直分速度为2m/s【考点】研究平抛物
37、体的运动【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据运动学公式抓住等时性进行求解【解答】解:(1)因为O点是抛出点,则h=,t=则小球的初速度(2)由图可知,AB、BC之间的时间间隔相等,根据y=gT2得,T=,则小球的初速度B点竖直方向上的分速度等于AC在竖直方向上的平均速度,故答案为:(1)1.6,(2)1.5,215如图所示,质量M=2 kg的木块套在水平杆 上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连今用跟水平方向成=30角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求运动过程中轻绳与水平方向的夹角及木块M
38、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;摩擦力的判断与计算【分析】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;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:设细绳对B的拉力为T以小球为研究对象,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=10Ntan=,即=30再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=fN+Fsin30=(M+m)g又f=N得到:=代入解得:=答:运动过程中轻
39、绳与水平方向的夹角为30,木块M与水平杆间的动摩擦因数16某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度图线如图a降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37,如图b已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv (g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)求:(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用
40、【分析】(1)根据速度位移公式求出打开降落伞前人下落的高度(2)抓住平衡,根据kv=(m1+m2)g求出阻力系数,根据牛顿第二定律求出加速度的大小(3)对人分析,根据牛顿第二定律求出拉力的大小【解答】解:(1)根据速度位移公式得:,(2)最后匀速下降时有:kv=(m1+m2)g代入数据解得:k=200Ns/m打开伞瞬间对整体:kv0(m1+m2)g=(m1+m2)a解得: =30m/s2方向竖直向上 (3)设每根绳拉力为T,以运动员为研究对象有:8Tcosm1g=m1a,解得:T=N=312.5N由牛顿第三定律得:悬绳能承受的拉力为至少为312.5N 答:(1)打开降落伞前人下落的距离为20m
41、;(2)求阻力系数k为200N/m,打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2,方向竖直向上(3)悬绳能够承受的拉力至少为312.5N17一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图象如图所示己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小【考点】匀变速直线运动的图像【分析】(1)由vt图象分析可知,0.5s时刻以
42、前木板做匀减速运动,而物块做匀加速运动,t=0.5s时刻两者速度相等根据vt的斜率等于物体的加速度,由数学知识求出木板的加速度大小,由运动学公式和牛顿第二定律结合求解动摩擦因数;(2)根据牛顿第二定律判断速度相同后两个物体能否一起做匀减速运动,求出加速度,由运动学公式求出两个物体的总位移,两者之差即为相对位移【解答】解:(1)设物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1和2,木板与物块的质量均为mvt的斜率等于物体的加速度,则得:在00.5s时间内,木板的加速度大小为=m/s2=8m/s2对木板:地面给它的滑动摩擦力方向与速度相反,物块对它的滑动摩擦力也与速度相反,则由牛顿第二定律得 1m
43、g+22mg=ma1,对物块:00.5s内,物块初速度为零的做匀加速直线运动,加速度大小为 a2=1gt=0.5s时速度为v=1m/s,则 v=a2t 由解得1=0.20,2=0.30 (2)0.5s后两个物体都做匀减速运动,假设两者相对静止,一起做匀减速运动,加速度大小为a=2g由于物块的最大静摩擦力1mg2mg,所以物块与木板不能相对静止根据牛顿第二定律可知,物块匀减速运动的加速度大小等于a2=1g=2m/s20.5s后物块对木板的滑动摩擦力方向与速度方向相同,则木板的加速度大小为a1=4m/s2故整个过程中木板的位移大小为x1=+=1.625m物块的位移大小为x2=0.5m所以物块相对于木板的位移的大小为s=x1x2=1.125m答:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为0.20和0.30;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小是1.125m2016年11月8日