1.(4分)某同學(xué)乘高速列車外出。11:00時他觀察到車廂屏幕顯示的速度大小為110km/h,過了一會兒,他再次觀察屏幕( )
A.11:00和11:09是時間間隔
B.“過一會兒”是時刻
C.溫度是矢量
D.110km/h和114km/h是瞬時速率
2.(4分)航空母艦的艦載機(jī)在航母上降落時,需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來,將這段運動視為勻減速直線運動。若某次飛機(jī)著艦時的速度為80m/s2,則飛機(jī)著陸后的3s內(nèi)滑行距離為( )
A.100mB.96mC.16mD.4m
3.(4分)長征五號B遙四運載火箭將夢天實驗艙送入太空,中國空間站實現(xiàn)三艙組合完成在軌建造。關(guān)于火箭點火升空的速度和加速度,下列說法正確的是( )
A.火箭點火升空時,速度為零,加速度也為零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度變化越來越快時,加速度越來越小
D.火箭豎直向上運動過程中,若速度減小,則加速度方向向下
4.(4分)人的質(zhì)量為M,通過定滑輪將一個質(zhì)量為m的物體從高處放下.物體以a(a<g)加速下降.則地面對人的支持力為( )
A.(M+m)g﹣maB.M(g﹣a)﹣maC.(M﹣m)g+maD.Mg﹣ma
5.(4分)如圖所示,光滑球的質(zhì)量為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉(zhuǎn)動擋板至與斜面垂直( )
A.m對擋板的壓力先減小后增大
B.m對擋板的壓力逐漸減小
C.m對斜面的壓力先減小后增大
D.m對斜面的壓力逐漸增大
6.(4分)如圖所示,滑板愛好者小明同學(xué)在某次練習(xí)中從高為1.25m的平臺上以一定的初速度水平跳出,著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°(取g=10m/s2)。下列說法正確的是( )
A.小明在空中運動的時間為1s
B.小明著地時速度大小是5.0m/s
C.小明著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5m
D.小明離開平臺邊緣時的速度大小是4.0m/s
(多選)7.(4分)小李給小王講了一個龜兔賽跑的故事.按照小李講的故事情節(jié),小王正確地畫出了兔子和烏龜?shù)奈灰啤獣r間圖象,如圖所示( )
A.故事中的兔子和烏龜是在同一地點出發(fā)的
B.故事中的烏龜做的是勻變速直線運動
C.故事中的兔子和烏龜在比賽中相遇了兩次
D.故事中的兔子先通過預(yù)定位移Sm到達(dá)終點
(多選)8.(6分)如圖所示,在μ=0.1的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg.在運動過程中,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10N/kg)( )
A.10NB.20NC.方向向右D.方向向左
(多選)9.(6分)一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬為150m、水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( )
A.不能到達(dá)正對岸
B.渡河的時間可能少于50s
C.以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200m
D.以最短位移渡河時,位移大小為150m
(多選)10.(6分)圖為蹦極運動的示意圖。彈性繩的一端固定在A點,另一端和運動員相連。運動員從A點自由下落,至點B彈性繩自然伸直,然后彈起。整個過程中忽略空氣阻力。分析這一過程,下列表述正確的是( )
A.經(jīng)過B點時,運動員的速率最大
B.經(jīng)過C點時,運動員的速率最大
C.從B點到C點過程中,運動員的加速度減小,處于失重狀態(tài)
D.從C點到D點過程中,運動員的加速度增大,處于失重狀態(tài)
二、實驗題:本題共2小題,共14分。
11.(6分)如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。
(1)該實驗過程中操作正確的是 ;
A.先接通打點計時器電源,后釋放小車
B.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行
C.補(bǔ)償阻力時小車應(yīng)連接紙帶
(2)為減小誤差,小車質(zhì)量是否需要遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量 (選填“是”或“否”),可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為 (選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。
12.(8分)某實驗小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點,他的實驗操作是:在小球A、B處于同一高度時,用小錘輕擊彈性金屬片,同時B球被松開下落。
(1)甲實驗的現(xiàn)象是小球A、B同時落地,說明 ;
(2)現(xiàn)將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后,用比較大的力敲擊彈性金屬片,A球落地點變遠(yuǎn) (填“變大”、“不變”或“變小”);
(3)安裝圖乙研究平拋運動實驗裝置時,保證斜槽末端水平,斜槽 (填“需要”或“不需要”)光滑;
(4)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡,由于沒有記錄拋出點,如圖丙所示(0,0),丙圖中小方格的邊長均為20cm,重力加速度g取10m/s2,則小球平拋初速度的大小為 m/s。
三、計算題:本題共3小題,共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(10分)第二次世界大戰(zhàn)期間,在h=500m的高空,以大小為v0=100m/s的速度水平飛行的轟炸機(jī),釋放一枚炸彈,轟炸一艘靜止的魚雷艇,重力加速度取g=10m/s2.求
(1)炸彈在空中的運動時間t多長?
(2)飛行員應(yīng)在離魚雷艇水平距離x為多少米時投彈?
(3)擊中魚雷艇時炸彈的速度v為多大?(結(jié)果可保留根號)
14.(16分)質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用與水平方向成37°斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速運動,cs37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)雪橇對地面的壓力;
(2)雪橇受到的摩擦力大??;
(3)雪橇與水平地面的動摩擦因數(shù)的大小。
15.(14分)如圖所示,是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。若已知飛船質(zhì)量為4×103kg,其推進(jìn)器的平均推力為1240N,在飛船與空間站對接后,測出飛船和空間站速度變化是0.07m/s。推進(jìn)器的推力可視為這個系統(tǒng)所受的合力。求:
(1)飛船與空間站對接前的加速度為多少?
(2)飛船與空間站對接后的加速度為多少?
(3)空間站質(zhì)量為多少?
2024-2025學(xué)年吉林省吉林市蛟河實驗中學(xué)等多校高一(上)期末物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共10小題,共46分,在每小題給出的四個選項中,1~7題只有一項符合題目要求,每小題4分,8~10題有多項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不答得0分。)
1.(4分)某同學(xué)乘高速列車外出。11:00時他觀察到車廂屏幕顯示的速度大小為110km/h,過了一會兒,他再次觀察屏幕( )
A.11:00和11:09是時間間隔
B.“過一會兒”是時刻
C.溫度是矢量
D.110km/h和114km/h是瞬時速率
【分析】時刻是指某一瞬時,兩個時刻之間的間隔叫時間間隔。溫度是標(biāo)量。車廂屏幕顯示的速度大小是瞬時速率。
【解答】解:A、11:00和11:09是時刻;
B、“過一會兒”是時間間隔;
C、溫度只有大小,是標(biāo)量;
D、車廂屏幕顯示的速度大小是瞬時速率,故D正確。
故選:D。
【點評】解答本題時,要搞清時刻與時間間隔的區(qū)別、標(biāo)量與矢量的區(qū)別,知道速度計顯示的速度大小是瞬時速率。
2.(4分)航空母艦的艦載機(jī)在航母上降落時,需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來,將這段運動視為勻減速直線運動。若某次飛機(jī)著艦時的速度為80m/s2,則飛機(jī)著陸后的3s內(nèi)滑行距離為( )
A.100mB.96mC.16mD.4m
【分析】本題為典型的剎車問題,應(yīng)先確定飛機(jī)停止運動的時間,再分析運動過程,判斷所求時間內(nèi)飛機(jī)是否停止運動,最后求解位移。
【解答】解:設(shè)飛機(jī)運動方向為正方向,已知v0=80m/s,a=﹣32m/s2
飛機(jī)的剎車時間s=2.5s>6s,
故,所以BCD錯誤。
故選:A。
【點評】對于剎車類問題,應(yīng)該先確定剎車時間,然后再分析運動過程,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求解。
3.(4分)長征五號B遙四運載火箭將夢天實驗艙送入太空,中國空間站實現(xiàn)三艙組合完成在軌建造。關(guān)于火箭點火升空的速度和加速度,下列說法正確的是( )
A.火箭點火升空時,速度為零,加速度也為零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度變化越來越快時,加速度越來越小
D.火箭豎直向上運動過程中,若速度減小,則加速度方向向下
【分析】根據(jù)速度和加速度,加減速運動條件進(jìn)行分析判斷。
【解答】解:A.火箭點火升空時,加速度不為零;
B.火箭的速度增大,加速度不一定增大;
C.火箭速度變化越來越快時,故C錯誤;
D.火箭豎直向上運動過程中,則說明速度方向與加速度方向相反,故D正確。
故選:D。
【點評】考查速度和加速度,加減速運動條件,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
4.(4分)人的質(zhì)量為M,通過定滑輪將一個質(zhì)量為m的物體從高處放下.物體以a(a<g)加速下降.則地面對人的支持力為( )
A.(M+m)g﹣maB.M(g﹣a)﹣maC.(M﹣m)g+maD.Mg﹣ma
【分析】先對物體m受力分析,受到重力mg和細(xì)線的拉力,根據(jù)牛頓第二定律列方程求出拉力,再對人受力分析,根據(jù)平衡條件得到支持力的大?。?br>【解答】解:先對物體m受力分析,受到重力mg和細(xì)線的拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有
mg﹣T=ma
解得
T=m(g﹣a)
再對人受力分析,受到重力,根據(jù)平衡條件,有
N=Mg﹣T=Mg﹣m(g﹣a)=(M﹣m)g+ma
故選:C。
【點評】本題關(guān)鍵是先對物體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出細(xì)線的彈力,再對人受力分析,根據(jù)平衡條件列方程求解出地面的支持力.
5.(4分)如圖所示,光滑球的質(zhì)量為m,放在豎直擋板和傾角為α的固定斜面間.若緩慢轉(zhuǎn)動擋板至與斜面垂直( )
A.m對擋板的壓力先減小后增大
B.m對擋板的壓力逐漸減小
C.m對斜面的壓力先減小后增大
D.m對斜面的壓力逐漸增大
【分析】在擋板所受的三個力中,重力大小方向都不變,斜面支持力方向不變,三力的合力為零,作出幾個有代表性的圖進(jìn)行分析.
【解答】解:受力分析如圖,將F1與F2合成,其合力與重力等大反向如圖:
擋板轉(zhuǎn)動時,擋板給球的彈力F7與斜面給球的彈力F2合力大小方向不變,其中F2的方向不變,作輔助圖如上,F(xiàn)8的方向變化如圖中a、b的規(guī)律變化,其大小變化規(guī)律是逐漸的變小。與此對應(yīng),F(xiàn)2的大小為一直減小。
根據(jù)牛頓第三定律,m對擋板的壓力始終與F1大小相等方向相反,所以m對擋板的壓力逐漸減小,m對斜面的壓力與F4大小相等方向相反,所以m對斜面的壓力逐漸減小。
故選:B。
【點評】本題關(guān)鍵是對小球受力分析,然后根據(jù)平衡條件并運用合成法分析;要明確三力平衡中,任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線.
6.(4分)如圖所示,滑板愛好者小明同學(xué)在某次練習(xí)中從高為1.25m的平臺上以一定的初速度水平跳出,著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°(取g=10m/s2)。下列說法正確的是( )
A.小明在空中運動的時間為1s
B.小明著地時速度大小是5.0m/s
C.小明著地點到平臺邊緣的水平距離是2.5m
D.小明離開平臺邊緣時的速度大小是4.0m/s
【分析】先根據(jù)豎直方向的運動特點計算出豎直方向的速度,結(jié)合運動學(xué)公式計算出運動時間,再根據(jù)幾何關(guān)系得出水平初速度和落地時的速度;
小明在水平方向上做勻速直線運動,根據(jù)運動學(xué)公式計算出水平距離。
【解答】解:ABD、根據(jù)豎直方向的運動特點可知,,因為著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°,合速度為;
C、在水平方向上,則x=v0t=2×0.5m=5.5m,故C正確;
故選:C。
【點評】本題主要考查了平拋運動的相關(guān)應(yīng)用,熟悉平拋運動的物體在不同方向上的運動特點,結(jié)合運動學(xué)公式即可完成分析。
(多選)7.(4分)小李給小王講了一個龜兔賽跑的故事.按照小李講的故事情節(jié),小王正確地畫出了兔子和烏龜?shù)奈灰啤獣r間圖象,如圖所示( )
A.故事中的兔子和烏龜是在同一地點出發(fā)的
B.故事中的烏龜做的是勻變速直線運動
C.故事中的兔子和烏龜在比賽中相遇了兩次
D.故事中的兔子先通過預(yù)定位移Sm到達(dá)終點
【分析】(1)由圖分別讀出兔子和烏龜出發(fā)的時刻和地點.
(2)根據(jù)斜率等于速度,分析烏龜?shù)倪\動情況.s﹣t圖象傾斜的直線表示勻速直線運動.
(3)當(dāng)圖中位移相等時,兔子和烏龜?shù)竭_(dá)同一位置,兩者相遇.由圖可知相遇幾次.
(4)由位移關(guān)系讀出哪一個先通過預(yù)定位移到達(dá)終點.
【解答】解:A、故事中的兔子和烏龜都是從原點出發(fā)的,兔子出發(fā)的時間晚t1.故A正確。
B、烏龜?shù)奈灰茍D象是直線,可知它的速度不變。故B錯誤。
C、在t2和t4兩時刻,兔子和烏龜?shù)奈灰葡嗤瑑烧呦嘤?。故C正確。
D、由圖讀出烏龜?shù)竭_(dá)終點時兔子還沒有到達(dá)。故D錯誤。
故選:AC。
【點評】本題要根據(jù)縱坐標(biāo)讀出兩動物的位移,由斜率讀出速度,并分析它們的運動情況,基礎(chǔ)題.
(多選)8.(6分)如圖所示,在μ=0.1的水平面上向右運動的物體,質(zhì)量為20kg.在運動過程中,則物體受到的滑動摩擦力為(g=10N/kg)( )
A.10NB.20NC.方向向右D.方向向左
【分析】根據(jù)滑動摩擦力的大小可以根據(jù)f=μFN去求,方向與相對運動方向相反,從而即可求解.
【解答】解:由滑動摩擦力公式f=μFN=0.1×200N=20N,
方向與相對運動方向相反,所以為水平向左,BD正確。
故選:BD。
【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握滑動摩擦力的大小公式和方向的判定,注意滑動摩擦力與水平向左的拉力無關(guān).
(多選)9.(6分)一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬為150m、水流速度為4m/s的河流中渡河,則該小船( )
A.不能到達(dá)正對岸
B.渡河的時間可能少于50s
C.以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200m
D.以最短位移渡河時,位移大小為150m
【分析】船航行時速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度,最短的時間主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大,這個分量一般剛好是船在靜水中的速度,即船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河的時候渡河時間最短;如果船在靜水中的速度小于河水的流速,則合速度不可能垂直河岸,那么小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸。
【解答】解:A、因為小船在靜水中的速度小于河水的流速,所以小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸;
B、當(dāng)小船船頭垂直于河岸時,由運動學(xué)公式min==s=50s,故B錯誤;
C、船以最短時間50s渡河時,可得它沿水流方向的位移大小為:x=v水tmin=4×50m=200m,故C正確;
D、因為小船在靜水中的速度小于河水的流速,小船不可能垂直河岸正達(dá)對岸,則有:=,故D錯誤。
故選:AC。
【點評】小船過河問題屬于運動的合成問題,要明確分運動的等時性、獨立性,運用分解的思想,看過河時間只分析垂直河岸的速度,分析過河位移時,要分析合速度。
(多選)10.(6分)圖為蹦極運動的示意圖。彈性繩的一端固定在A點,另一端和運動員相連。運動員從A點自由下落,至點B彈性繩自然伸直,然后彈起。整個過程中忽略空氣阻力。分析這一過程,下列表述正確的是( )
A.經(jīng)過B點時,運動員的速率最大
B.經(jīng)過C點時,運動員的速率最大
C.從B點到C點過程中,運動員的加速度減小,處于失重狀態(tài)
D.從C點到D點過程中,運動員的加速度增大,處于失重狀態(tài)
【分析】運動員從A點在重力作用下自由下落至點B,B點到C點彈力小于重力,仍然加速向下運動,由C到達(dá)最低點D的過程彈力大于重力,做減速運動;可以根據(jù)彈力和重力之間的大小關(guān)系確定運動員的超失重狀態(tài)。
【解答】解:A、B:運動員從B點運動到C點由于運動員受到的彈力小于重力;由C到達(dá)最低點D的過程中運動員受到的彈力大于重力,所以經(jīng)過C點時運動員的速率最大,B正確;
C、從B點到C點過程中,加速度大小為a1,由牛頓第二定律得:mg﹣F=ma1,彈力越來越大加速度越來越小,運動員處于失重狀態(tài);
D、從C點到D點過程中2,因為彈力比重力大,由牛頓第二定律得:F﹣mg=ma2,隨著彈力越來越大加速度越來越大,運動員處于超重狀態(tài);
故選:BC。
【點評】本題以運動員做蹦極運動為素材,考查了學(xué)生對運動與力的關(guān)系的認(rèn)識,對超失重的理解和判斷,體現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)理解能力的考查。
二、實驗題:本題共2小題,共14分。
11.(6分)如圖所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。
(1)該實驗過程中操作正確的是 AC ;
A.先接通打點計時器電源,后釋放小車
B.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行
C.補(bǔ)償阻力時小車應(yīng)連接紙帶
(2)為減小誤差,小車質(zhì)量是否需要遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量 是 (選填“是”或“否”),可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為 系統(tǒng)誤差 (選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)。
【分析】(1)根據(jù)探究牛頓第二定律實驗的原理、注意事項進(jìn)行分析解答;
(2)根據(jù)細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力的條件進(jìn)行分析判斷,結(jié)合實際情況判斷誤差類別。
【解答】解:(1)A.先接通打點計時器電源,待打點穩(wěn)定后釋放小車;
B.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與桌面平行,故B錯誤;
C.補(bǔ)償阻力時小車應(yīng)連接紙帶,不掛槽碼。
故選:AC。
(2)為減小誤差,小車質(zhì)量需要遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量。因為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力,所以上述做法引起的誤差為系統(tǒng)誤差。
故答案為:(1)AC;(2)是。
【點評】考查牛頓第二定律的實驗原理和注意事項,誤差分析,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。
12.(8分)某實驗小組用如圖甲所示的裝置研究平拋運動及其特點,他的實驗操作是:在小球A、B處于同一高度時,用小錘輕擊彈性金屬片,同時B球被松開下落。
(1)甲實驗的現(xiàn)象是小球A、B同時落地,說明 小球A在豎直方向的分運動是自由落體運動 ;
(2)現(xiàn)將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后,用比較大的力敲擊彈性金屬片,A球落地點變遠(yuǎn) 不變 (填“變大”、“不變”或“變小”);
(3)安裝圖乙研究平拋運動實驗裝置時,保證斜槽末端水平,斜槽 不需要 (填“需要”或“不需要”)光滑;
(4)然后小明用圖乙所示方法記錄平拋運動的軌跡,由于沒有記錄拋出點,如圖丙所示(0,0),丙圖中小方格的邊長均為20cm,重力加速度g取10m/s2,則小球平拋初速度的大小為 3 m/s。
【分析】(1)根據(jù)它們總是同時落地分析;
(2)根據(jù)A球在豎直方向上做自由落體運動分析;
(3)小球每次都是從斜槽上同一位置開始釋放,小球在軌道上運動時克服阻力做功都相同;
(4)根據(jù)逐差公式得到計數(shù)點之間的時間間隔,然后根據(jù)水平方向上做勻速直線運動分析。
【解答】解:(1)甲實驗時,小球A做平拋運動,則實驗現(xiàn)象是小球A,說明小球A在豎直方向的分運動是自由落體運動。
(2)將A、B球恢復(fù)初始狀態(tài)后,A球落地點變遠(yuǎn),由自由落體運動下落時間,則在空中運動的時間不變。
(3)安裝圖乙研究平拋運動實驗裝置時,保證斜槽末端水平,由于小球每次都是從斜槽上同一位置開始釋放,因此斜槽不需要光滑。
(4)由題圖丙可知,兩計數(shù)點間,可知兩計數(shù)點間的時間間隔相等,因此由勻變速直線運動的推論Δy=gT2可得
則小球平拋初速度的大小為
故答案為:(1)小球A在豎直方向的分運動是自由落體運動;(2)不變;(4)3。
【點評】掌握“研究平拋運動及其特點”的實驗原理,實驗注意事項和實驗數(shù)據(jù)的處理方法是解題的基礎(chǔ)。
三、計算題:本題共3小題,共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(10分)第二次世界大戰(zhàn)期間,在h=500m的高空,以大小為v0=100m/s的速度水平飛行的轟炸機(jī),釋放一枚炸彈,轟炸一艘靜止的魚雷艇,重力加速度取g=10m/s2.求
(1)炸彈在空中的運動時間t多長?
(2)飛行員應(yīng)在離魚雷艇水平距離x為多少米時投彈?
(3)擊中魚雷艇時炸彈的速度v為多大?(結(jié)果可保留根號)
【分析】(1)平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,根據(jù)高度求出運動的時間;
(2)結(jié)合初速度和時間求出水平位移;
(3)根據(jù)落地的豎直分速度,結(jié)合平行四邊形定則求出落地的速度大小。
【解答】解:(1)根據(jù)
代入數(shù)據(jù)解得
t=10s
(2)炸彈從被投出到落到水面時的水平位移為
x1=v1t=100×10m=1000m
所以飛機(jī)投彈時與敵艦在水平方向上距離為1000m
(3)炸彈落到水平面時,豎直方向的速度為
vy=gt=10×10m/s=100m/s
所以落到水平面時的速度為
答:(1)炸彈在空中的運動時間為10s;
(2)飛行員應(yīng)在離魚雷艇水平距離x為1000m時投彈;
(3)擊中魚雷艇時炸彈的速度v為。
【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律,結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.
14.(16分)質(zhì)量為30kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用與水平方向成37°斜向上的大小為100N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做勻速運動,cs37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)雪橇對地面的壓力;
(2)雪橇受到的摩擦力大?。?br>(3)雪橇與水平地面的動摩擦因數(shù)的大小。
【分析】(1)在豎直方向上,根據(jù)平衡條件求出地面對雪橇的支持力大小,從而得到雪橇對地面的壓力;
(2)雪橇沿水平地面做勻速運動,在水平方向上,根據(jù)平衡條件求出雪橇受到的摩擦力大??;
(3)根據(jù)滑動摩擦力公式求出動摩擦因數(shù)。
【解答】解:已知小孩和雪橇的總質(zhì)量為m=30kg+10kg=40kg
(1)對小孩和雪橇整體受力分析,豎直方向由平衡條件有
Fsin37°+FN=mg
解得
FN=340N
根據(jù)牛頓第三定律,雪橇對地面的壓力是地面對雪橇的支持力FN的反作用力,所以雪橇對地面的壓力為340N;
(2)水平方向有
Fcs37°﹣f=0
解得
f=80N
(3)由滑動摩擦力公式有
f=μFN
解得
μ=0.24
答:(1)雪橇對地面的壓力為340N;
(2)雪橇受到的摩擦力大小為80N;
(3)雪橇與水平地面的動摩擦因數(shù)為7.24。
【點評】解決本題的關(guān)鍵要能夠正確進(jìn)行受力分析,根據(jù)共點力平衡條件,利用正交分解法求出支持力和摩擦力的大小。
15.(14分)如圖所示,是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖。若已知飛船質(zhì)量為4×103kg,其推進(jìn)器的平均推力為1240N,在飛船與空間站對接后,測出飛船和空間站速度變化是0.07m/s。推進(jìn)器的推力可視為這個系統(tǒng)所受的合力。求:
(1)飛船與空間站對接前的加速度為多少?
(2)飛船與空間站對接后的加速度為多少?
(3)空間站質(zhì)量為多少?
【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律分析;
(2)加速度是速度變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值;
(3)根據(jù)牛頓第二定律分析。
【解答】解:(1)根據(jù)牛頓第二定律F=ma,飛船與空間站對接前的加速度a1=;
(2)飛船與空間站對接后的加速度a2=;
(3)根據(jù)牛頓第二定律F=(M+m)a2,可得空間站質(zhì)量M=kg。
答:(1)飛船與空間站對接前的加速度為4.31m/s2;
(2)飛船與空間站對接后的加速度為0.01m/s5;
(3)空間站質(zhì)量為1.2×105kg。
【點評】考查對牛頓第二定律的理解,熟悉公式的運用。
題號
1
2
3
4
5
6
答案
D
A
D
C
B
C

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