
注意事項(xiàng):
1.測(cè)試范圍:人教版(2019): 必修第一冊(cè)第1~4章。
第Ⅰ卷 選擇題
一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求,第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
1.(2022秋?黔東南州期末)甲、乙兩車由同一地點(diǎn)沿同一平直公路行駛,其v﹣t圖像分別如圖中甲、乙兩條線所示,t0時(shí)刻兩車速度均為v0,在0~t0時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩車存在加速度相等的時(shí)刻
B.在t0時(shí)刻兩車相遇
C.甲車的加速度大小先減小后增加
D.甲車的平均速度大于
【答案】A
【解答】解:A.v﹣t圖像某一點(diǎn)切線的斜率表示加速度,根據(jù)圖像可知,將乙的圖像向下平移,必定能夠使得平移后的圖像與甲的圖像相切與某一點(diǎn),則在切點(diǎn)所處的時(shí)刻,兩車存在加速度相等,故A正確;
B.v﹣t圖像中,圖線與時(shí)間軸所圍幾何圖形的面積表示位移,根據(jù)圖像可知,在0~t0時(shí)間內(nèi),甲的位移小于乙的位移,由于甲、乙兩車由同一地點(diǎn)沿同一平直公路行駛,則在t0時(shí)刻甲車在后,乙車在前,兩車沒有相遇,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖像可知,在0~t0時(shí)間內(nèi),甲車圖像的斜率的絕對(duì)值逐漸增大,結(jié)合v﹣t圖像某一點(diǎn)切線的斜率表示加速度,斜率的絕對(duì)值表示加速度的大小,即甲車的加速度大小一直增大,故C錯(cuò)誤;
D.乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙車的平均速度為,根據(jù)由于在0~t0時(shí)間內(nèi),甲的位移小于乙的位移,可知,甲車的平均速度小于,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
2.(2022秋?蘇州期末)排球是人們最喜愛的運(yùn)動(dòng)之一。如圖所示,運(yùn)動(dòng)員在原地向上做拋接球訓(xùn)練,排球在空中受到空氣的阻力大小可視為不變,下列能反映排球上升和下落運(yùn)動(dòng)過(guò)程的圖像是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解答】解:AB.受力分析,上升階段,排球在空中受到空氣的阻力與重力方向相同,合力較大,下落階段,排球在空中受到空氣的阻力與重力方向相反,合力較小,根據(jù)牛頓第二定律可知,上升階段的加速度比下落階段的要大,方向相同,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.由,上升所需的時(shí)間短,下落所需的時(shí)間稍長(zhǎng),且上升和下落運(yùn)動(dòng)方向相反,落回拋球點(diǎn)時(shí),速度比拋出時(shí)稍小,故C、D錯(cuò)誤。
故選:B。
3.(2022秋?寶山區(qū)校級(jí)期末)已知F1不變、F2大小不變,F(xiàn)為它們的合力,θ為合力和分力F1之間的夾角。如圖為F﹣θ圖,則這兩個(gè)分力的大小分別是( )
A.F1=1N、F2=4NB.F1=2N、F2=3N
C.F1=3N、F2=2ND.F1=4N、F2=4N
【答案】B
【解答】解:當(dāng)F與F1的夾角為180度時(shí),合力為1N,則有:F2﹣F1=1N
當(dāng)F與F1的夾角為0度時(shí),合力為5N,則有:F1+F2=5N
解得:F1=2N,F(xiàn)2=3N。
故ACD錯(cuò)誤,B正確;
故選:B。
4.(2022秋?大豐區(qū)校級(jí)期末)水平桌面上,一滑塊在恒定的水平拉力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,撤去拉力。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),滑塊速度隨時(shí)間變化的v﹣t圖像如圖所示。取重力加速度g=10m/s2。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是( )
A.滑塊在0~15s內(nèi)的平均速度大小為7.5m/s
B.滑塊加速與減速階段的加速度大小之比為1:2
C.滑塊所受的拉力與摩擦力大小之比為3:2
D.滑塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3
【答案】D
【解答】解:A、在v﹣t圖像中,圖像與橫軸圍成的面積表示物體的位移,則0~15s內(nèi)滑塊的位移為
則平均速度為
,故A錯(cuò)誤;
B、v﹣t圖像的斜率表示加速度,所以兩個(gè)階段的加速度大小分別為
所以滑塊加速與減速階段的加速度大小之比為1:6,故B錯(cuò)誤;
CD、根據(jù)牛頓第二定律可得:
F﹣μmg=ma1
μmg=ma2
聯(lián)立解得:μ=0.3;,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
5.(2022秋?黔東南州期末)一輛小汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第4s的位移為7m,下列判斷正確的是( )
A.前4s的位移為32m
B.第4s的平均速度為m/s
C.第4s末的速度為16m/s
D.第4s與第3s的位移差為2m
【答案】D
【解答】解:A.根據(jù)位移公式x=at2,第4秒內(nèi)的位移為x4=a×42﹣a×32=7m
解得a=2m/s2
前4s的位移為
x0﹣4==16m
故A錯(cuò)誤;
B.第4s的平均速度為
=,解得=7m/s
故B錯(cuò)誤;
C.第4s末的速度為
v4=at4,解得v4=8m/s
故C錯(cuò)誤;
D.第3s的位移
x3=﹣=5m
第4s與第3s的位移差為
Δx=x4﹣x3,解得Δx=2m
故D正確。
故選:D。
6.(2022秋?官渡區(qū)期末)游樂場(chǎng)內(nèi)的“穿越云霄”游樂項(xiàng)目如圖所示,座艙從最高點(diǎn)下降,先做自由落體運(yùn)動(dòng),后勻減速至停止,取向下為正方向,則以下v﹣t圖像能反映座艙上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解答】解:座艙先向下做自由落體運(yùn)動(dòng),即初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),后向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至停止,速度方向不變,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
7.(2022秋?遵義期末)快遞給人們帶來(lái)更加快捷的生活,快遞公司通過(guò)傳送帶分揀物品。如圖所示為快遞傳送帶的簡(jiǎn)化模型,水平傳送帶以2m/s的恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),A、B間的距離為4.25m,物品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物品輕放在水平傳送帶的左端A處,重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是( )
A.物品在傳送帶上一直做加速運(yùn)動(dòng)
B.物品經(jīng)過(guò)0.25s到達(dá)B端
C.物品相對(duì)于傳送帶的位移為0.25m
D.若僅使傳送帶的速率增大,物品在傳送帶上受到的摩擦力也增大
【答案】C
【解答】解:AB.物品放上傳送帶后先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得其加速度大小為:
a=
假設(shè)物品到達(dá)B端前已經(jīng)與傳送帶共速,則加速過(guò)程的時(shí)間為:
t1=s=0.25s
加速過(guò)程通過(guò)的位移為:
x1==m=0.25m<4.25m
可知假設(shè)成立,共速后物品做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
t2=s=2s
物品從A到B端所用時(shí)間為:
t=t1+t2=0.25s+2s=2.25s,故AB錯(cuò)誤;
C.物品相對(duì)于傳送帶的位移大小為:Δx=x傳﹣x1=vt1﹣x1=2×0.25m﹣0.25m=0.25m,故C正確;
D.若僅使傳送帶的速率增大,物品在傳送帶上勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到的滑動(dòng)摩擦力始終為f滑=μmg,保持不變,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
8.(2022秋?大豐區(qū)校級(jí)期末)斜面靜置于水平地面上,一輕質(zhì)絲綢鋪放于光滑斜面上。固定絲綢,將物塊A放在絲綢上,A恰好能保持靜止。絲綢不固定,將物塊A、B放在絲綢上,用沿斜面向上的力F拉物塊B,系統(tǒng)保持靜止,如圖所示,已知物塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB,與絲綢間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則( )
A.若μA=μB,mA有可能大于mB
B.若μA>μB,mA有可能大于mB
C.只增加F,物塊A可能相對(duì)于絲綢滑動(dòng)
D.上述過(guò)程中地面對(duì)斜面均無(wú)摩擦力作用
【答案】C
【解答】解:AB.設(shè)斜面傾角為θ,將物塊A、B放在絲綢上,用沿斜面向上的力F拉物塊B,系統(tǒng)保持靜止,有
μBmBgcsθ≥μAmAgcsθ
若μA=μB;則mA≤mB
若μA>μB;則mA<mB;故AB錯(cuò)誤;
C.由于A與絲綢間的摩擦力為靜摩擦力,方向可能沿斜面向上,能沿斜面可能沿斜面向下,大小也可能為0;只增加F,物塊A相對(duì)于絲綢可能滑動(dòng),故C正確;
D.上述過(guò)程中,絲綢對(duì)斜面作用力斜向左下方,斜面相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),地面對(duì)斜面有向右的摩擦力,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
9.(2022秋?廣州期末)(多選)如圖所示是甲、乙兩輛汽車在公路上行駛時(shí)的一段速度—時(shí)間圖像,下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)方向一定相反
B.甲車的加速度大于乙車
C.甲、乙兩車的加速度方向相反
D.開始4s內(nèi)甲車的速度一直小于乙車
【答案】CD
【解答】解:A、甲乙兩車的速度方向均沿正方向,運(yùn)動(dòng)方向相同,故A錯(cuò)誤;
B、v﹣t圖像的斜率表示加速度,由圖像可知乙車的v﹣t圖像的傾斜程度更大,則乙車加速度的大小更大,故B錯(cuò)誤;
C、由圖像可知,甲車的加速度方向與正方向相同,乙車的加速度方向與正方向相反,故C正確;
D、由圖像可知在開始的4s內(nèi)甲車的速度都小于乙車的速度,故D正確。
故選:CD。
10.(2022秋?新化縣期末)(多選)對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng),取g=9.8m/s2,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.從開始下落起,下落1m,2m,3m所用的時(shí)間之比是1::
B.從開始下落起,在1s末,2s末,3s末的速度之比是1:3:5
C.從開始下落起,在第1s內(nèi),第2s內(nèi),第3s內(nèi)的平均速度之比是1:3:5
D.在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是9.8m
【答案】ACD
【解答】解:A、根據(jù)位移公式h=知,下落1m,2m,3m所用的時(shí)間之比是1::,A正確;
B、根據(jù)速度公式v=gt得知,在1s末、2s末、3s末的速度之比是1:2:3,故B錯(cuò)誤,
C、根據(jù)位移公式得知,物體在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移之比是1:3:5,故第1 s內(nèi),根據(jù)平均速度定義式可知:在第1s內(nèi),第2s內(nèi),第3s內(nèi)的平均速度比是1:3:5,故C正確;
D、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征公式Δx=aT2,相鄰兩個(gè)1 s 內(nèi)的位移之差為Δx=gT2=9.8×12=9.8m,故D正確;
故選:ACD。
11.(2022秋?遼陽(yáng)期末)(多選)某同學(xué)將小球從距地面高度為1m處豎直向上拋出,小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)到拋出點(diǎn)的距離為1.8m,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球上升過(guò)程中處于失重狀態(tài)
B.小球下降過(guò)程中處于超重狀態(tài)
C.從拋出到落地,小球通過(guò)的路程為4.6m
D.從拋出到落地的過(guò)程中,小球只有兩次運(yùn)動(dòng)到與拋出點(diǎn)的距離為0.9m的地方
【答案】AC
【解答】解:AB、小球拋出后一直到落地的過(guò)程中,只受到重力作用,處于完全失重狀態(tài),故A正確,B錯(cuò)誤;
C、路程等于軌跡的長(zhǎng)度,小球從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)路程為1.8m,返回到拋出點(diǎn),又是1.8m,在到達(dá)最低點(diǎn)路程是1m,所以總路程是4.6m,故C正確;
D、小球從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn),再返回到拋出點(diǎn)的過(guò)程中兩次經(jīng)過(guò),與拋出點(diǎn)的距離為0.9m處,小球從拋出點(diǎn)到落地還有一次經(jīng)過(guò)與拋出點(diǎn)的距離為0.9m處,所以從拋出到落地的過(guò)程中,小球三次運(yùn)動(dòng)到與拋出點(diǎn)的距離為0.9m處,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
12.(2022秋?黔東南州期末)(多選)如圖所示,小球用細(xì)繩系住,繩的另一端固定于O點(diǎn),現(xiàn)用水平F緩慢推動(dòng)斜面體,小球在斜面上無(wú)摩擦地滑動(dòng),細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài),當(dāng)小球升到接近斜面頂端時(shí)細(xì)繩接近水平,在此過(guò)程中下面說(shuō)法正確的是( )
A.繩子的拉力變大
B.繩子的拉力先變小后變大
C.斜面對(duì)小球的支持力變大
D.斜面對(duì)小球的支持力先變小后變大
【答案】BC
【解答】解:先對(duì)小球進(jìn)行受力分析,重力、支持力FN、拉力FT組成一個(gè)閉合的矢量三角形,如圖所示,
由于重力不變、支持力FN方向不變,斜面向左移動(dòng)的過(guò)程中,拉力FT與水平方向的夾角β減小,當(dāng)β=θ時(shí),F(xiàn)T⊥FN,細(xì)繩的拉力FT最小,由圖可知,隨β的減小,斜面的支持力FN不斷增大,F(xiàn)T先減小后增大,故AD錯(cuò)誤,BC正確。
故選:BC。
第Ⅱ卷 非選擇題
二、填空題(本題共2小題,每題6分,共12分)
13.(2022秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,在水平桌面上放一塊重為GA=20N的木塊,木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA=0.4,在木塊A上加一塊重為GB=10N的木塊B,B與A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB=0.2。當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí),作用在木塊A上的水平拉力F的大小為 12 N,此時(shí)木塊B受到木塊A的摩擦力大小為 0 N。
【答案】12 0。
【解答】解:當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí),A、B整體分析,受平衡力,則
F=μA(GA+GB),解得F=12N
當(dāng)A、B兩木塊一起沿桌面勻速滑動(dòng)時(shí),B處于平衡狀態(tài),所受合力為零,此時(shí)木塊B受到木塊A的摩擦力大小為0。
故答案為:12 0。
14.(2022秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)將不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩和輕質(zhì)彈簧的一段分別固定在同一水平天花板上的O、O′兩點(diǎn),另一端分別系一質(zhì)量相等的小球A和B,A、B間通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線相連,如圖所示。當(dāng)A、B兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),A、B間的輕質(zhì)細(xì)線恰好處于水平,此時(shí)連接天花板與小球的輕質(zhì)細(xì)線和輕質(zhì)彈簧均與天花板成θ角(θ<90°)。現(xiàn)將A、B兩球的細(xì)線剪斷,在剪斷的瞬間,A、B兩球加速度大小之比 sinθ ,細(xì)繩拉力與彈簧彈力大小之比 sin2θ 。
【答案】sinθ;sin2θ
【解答】解:未剪斷細(xì)線之前,對(duì)AB進(jìn)行受力分析,如圖所示:
對(duì)B分析可得:
剪斷AB兩球的細(xì)線后,A做圓周運(yùn)動(dòng),在剪斷瞬間,則
彈簧不能發(fā)生突變,彈簧彈力不變,對(duì)B分析可得:
則有=sinθ
根據(jù)上述分析,剪斷瞬間,細(xì)線對(duì)A的拉力為:
TA=mgsinθ
彈簧對(duì)B的拉力為
則=sin2θ
故答案為:sinθ;sin2θ
三.實(shí)驗(yàn)題(共1小題,共10分)
15.(2022秋?南京期末)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某研究小組設(shè)計(jì)了兩種方案。
【方案1】實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,在滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的前提下,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量、計(jì)算和分析。
(1)除小車、鉤碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、刻度尺、導(dǎo)線、開關(guān)等器材外,在下列器材中,必須使用的有 BC 。(填選項(xiàng)字母)
A.電壓合適的直流電源
B.電壓合適的交流電源
C.天平
D.秒表
(2)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖2所示的一條紙帶(相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,根據(jù)紙帶可求得小車的加速度為 1.98 m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
(3)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),作出小車的加速度隨細(xì)線拉力變化的a﹣F圖線,如圖3所示。你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能存在的問題是 B 。(填選項(xiàng)字母)
A.先釋放小車,后接通電源
B.補(bǔ)償阻力時(shí)木板右端墊得不夠高
C.先接通電源,后釋放小車
D.電源電壓過(guò)高造成小車加速度測(cè)量值偏大
【方案2】實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示,力傳感器可直接測(cè)出輕繩中拉力的大小。已知小車的質(zhì)量為M,力傳感器的質(zhì)量為m1,鉤碼的質(zhì)量為m。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),不需要進(jìn)行的操作是 D 。(填選項(xiàng)字號(hào))
A.將圖中長(zhǎng)木板左端適當(dāng)墊高,以補(bǔ)償小車所受的阻力
B.應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再釋放小車
C.釋放前,小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置
D.實(shí)驗(yàn)中要求鉤碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M
(5)在完成補(bǔ)償阻力工作之后,某同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),小車的加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a﹣F圖線如圖5所示,圖線與橫坐標(biāo)軸的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則下列關(guān)于小車的質(zhì)量M與這些測(cè)量量關(guān)系中正確的是 B (填選項(xiàng)字母)。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)BC;(2)1.98;(3)B;(4)D;(5)B。
【解答】解:(1)AB.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是交流電,故A錯(cuò)誤,B正確;
C.實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量重物質(zhì)量,需要天平,故C正確;
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為計(jì)時(shí)的儀器,故不需要秒表,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
(2)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔
根據(jù)逐差法,加速度
(3)若補(bǔ)償阻力不夠,根據(jù)牛頓第二定律F﹣f=Ma
化簡(jiǎn)得
結(jié)合圖3可知,圖線不過(guò)原點(diǎn)原因是補(bǔ)償阻力時(shí)木板右端墊得不夠高,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
(4)A.實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí),是在未吊沙桶時(shí),將長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高,以補(bǔ)償打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)小車的阻力及其他阻力,故A正確;
BC.為了避免紙帶留下大量的空白段,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),小車盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,故BC正確;
D.拉力傳感器可記錄繩子拉力大小,所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,故D錯(cuò)誤。
本題選擇錯(cuò)誤的說(shuō)法。
故選:D。
(5)由牛頓第二定律F=(M+m1)a
解得
結(jié)合a﹣F圖像斜率的含義,a﹣F圖像斜率為
解得小車質(zhì)量
由于不知道橫、縱坐標(biāo)的標(biāo)度是否相同,不能確定斜率k與tanθ是否相同,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
故答案為:(1)BC;(2)1.98;(3)B;(4)D;(5)B。
四.計(jì)算題(本題共3小題,共30分)
16.(2022秋?大通縣期末)如圖所示,一氦氣球下方系有一物體從地面由靜止釋放,氦氣球攜物體以2.5m/s2的加速度勻加速豎直上升,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到距地面高h(yuǎn)=20m處時(shí)繩子突然斷裂。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,求:(結(jié)果可保留根號(hào))
(1)繩子斷裂時(shí),物體的速度大??;
(2)物體距離地面的最大高度;
(3)物體從開始上升到落地瞬間的整個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間。
【答案】(1)繩子斷裂時(shí),物體的速度大小為10m/s;
(2)物體距離地面的最大高度為25m;
(3)物體從開始上升到落地瞬間的整個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間為。
【解答】解:(1)物體從地面上升20m的過(guò)程中,有v2=2ah
可得繩子斷裂時(shí),物體的速度大小為v==m/s=10m/s
(2)繩子斷裂后,物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),則有v2=2gh1
繩子斷裂后,物體上升的高度為h1==m=5m
所以物體距離地面的最大高度為H=h+h1=20m+5m=25m
(3)繩子斷裂前,物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1==s=4s
繩子斷裂后,物體上升的時(shí)間為t2==s=1s
物體從最高點(diǎn)到落地,有
代入數(shù)據(jù)解得
所以物體從開始上升到落地瞬間的整個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間為
t=t1+t2+t3=4s+1s+s=(5+)s
答:(1)繩子斷裂時(shí),物體的速度大小為10m/s;
(2)物體距離地面的最大高度為25m;
(3)物體從開始上升到落地瞬間的整個(gè)過(guò)程所用的時(shí)間為。
17.(2022秋?福州期末)如圖,質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=0.5kg的物塊,A、B,通過(guò)一根繞過(guò)光滑定滑輪的細(xì)繩相連,處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)繩與水平面夾角α=53°。(sin53°=0.8,cs53°=0.6,g取10m/s2)。求:
(1)細(xì)繩對(duì)物塊B的拉力的大小F;
(2)細(xì)繩對(duì)物塊A的拉力在水平方向上的分力Fx,和豎直方向上的分力Fy的大小;
(3)物塊A對(duì)水平面的壓力N的大小和方向。
【答案】(1)細(xì)繩對(duì)物塊B的拉力的大小為5N;
(2)細(xì)繩對(duì)物塊A的拉力在水平方向上的分力為3N,豎直方向上的分力Fy的大小為4N;
(3)物塊A對(duì)水平面的壓力N的大小為6N,方向向下。
【解答】解:(1)以B為研究對(duì)象,物塊B受到重力和細(xì)繩拉力,
根據(jù)平衡條件可得F=mBg,
解得:F=5N;
(2)根據(jù)力的分解如圖:
可知細(xì)繩對(duì)物塊A的拉力在水平方向上的分力Fx=Fcsα,豎直方向上的分力Fy=Fsinα
代入數(shù)據(jù)解得:Fx=3N,F(xiàn)y=4N
(3)水平面對(duì)物塊A的支持力滿足
FN+Fsinα=mAg,
解得:FN=6N
根據(jù)牛頓第三定律可知物塊A對(duì)水平面的壓力N的大小為6N,方向向下。
答:(1)細(xì)繩對(duì)物塊B的拉力的大小為5N;
(2)細(xì)繩對(duì)物塊A的拉力在水平方向上的分力為3N,豎直方向上的分力Fy的大小為4N;
(3)物塊A對(duì)水平面的壓力N的大小為6N,方向向下。
18.(2022秋?金山區(qū)期末)如圖(a)所示,一根足夠長(zhǎng)的細(xì)桿與水平成θ=37°固定,質(zhì)量為m=1kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O點(diǎn),水平向右的F作用于小球上,經(jīng)時(shí)間t1=0.2s后停止作用,小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的部分v﹣t圖像如圖(b)所示(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8)。求:
(1)小球在0~0.2s內(nèi)的加速度a1和0.2~0.4s內(nèi)的加速度a2;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)0~0.2s內(nèi)水平作用力F的大?。?br>(4)試分析小球是否可以返回O點(diǎn)?說(shuō)明原因。
【答案】(1)小球在0~0.2s內(nèi)的加速度a1大小為20m/s2,方向沿桿斜向上,0.2~0.4s內(nèi)的加速度a2大小為10m/s2,方向沿桿斜向下;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5;
(3)0~0.2s內(nèi)水平作用力F的大小為60N;
(4)小球能返回O點(diǎn),重力沿桿方向的分力大于最大靜摩擦力。
【解答】解:(1)由圖像得,0~0.2s內(nèi)小球的加速度a1==m/s2=20m/s2
方向沿桿斜向上;
0.2~0.6s內(nèi)小球的加速度a2==m/s2=﹣10m/s2
即加速度的大小為方10m/s2,向沿桿斜向下;
(2)0.2~0.6s內(nèi),對(duì)小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:
﹣μmgcsθ﹣mgsinθ=ma2
代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5
(3)0~0.2s內(nèi),對(duì)小球受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得:
Fcsθ﹣μ(mgcsθ+Fsinθ)﹣mgsinθ=ma1
代入數(shù)據(jù)解得:F=60N
(4)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),μ=0.5<tanθ=0.75
即μmgcsθ<mgsinθ
則小球到達(dá)最高點(diǎn)后不能靜止,將會(huì)沿斜面下滑返回O點(diǎn)。
答:(1)小球在0~0.2s內(nèi)的加速度a1大小為20m/s2,方向沿桿斜向上,0.2~0.4s內(nèi)的加速度a2大小為10m/s2,方向沿桿斜向下;
(2)小球與細(xì)桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5;
(3)0~0.2s內(nèi)水平作用力F的大小為60N;
(4)小球能返回O點(diǎn),重力沿桿方向的分力大于最大靜摩擦力。
這是一份期末考試模擬測(cè)試03-2024-2025學(xué)年高中物理同步高頻考點(diǎn)專題訓(xùn)練(人教版必修第一冊(cè)),文件包含期末考試模擬測(cè)試03原卷版docx、期末考試模擬測(cè)試03解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共23頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份期末考試模擬測(cè)試02-2024-2025學(xué)年高中物理同步高頻考點(diǎn)專題訓(xùn)練(人教版必修第一冊(cè)),文件包含期末考試模擬測(cè)試02原卷版docx、期末考試模擬測(cè)試02解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共27頁(yè), 歡迎下載使用。
這是一份第一次月考模擬測(cè)試03-2024-2025學(xué)年高中物理同步高頻考點(diǎn)專題訓(xùn)練(人教版必修第一冊(cè)),文件包含第一次月考模擬測(cè)試03原卷版docx、第一次月考模擬測(cè)試03解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共24頁(yè), 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功