物理河北省保定市定州中学学年高一承智班上学期期末考试解析版Word文件下载.docx
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【点睛】先是弹性势能转化为动能,冲上斜面运动过程动能转化为重力势能,由能量守恒定律可得,弹性势能的减少等于重力势能的增加量.
2.汽车甲以速度v2,沿平直的狭窄公路行驶,突然发现正前方l处有一辆同向行驶的汽车乙正以v1的速度开始做匀减速运动,且v1<
v2汽车乙的加速度大小为a0,为了避免碰撞,汽车甲也同时开始减速,其加速度a可能的取值为
A.B.
C.D.
【解析】设经过时间t,汽车甲和汽车乙达到共同速度v时,恰好相遇。
则,解得:
(1)若达到共同速度时,汽车乙速度沿原来运动方向:
即,将代入解得:
以汽车乙为参考系,汽车甲与汽车乙的相对速度为,相对加速度为
由,得:
则汽车甲的加速度至少为,即
(2)若在汽车甲追上汽车乙时,汽车乙已停止运动,则:
解得:
故AD两项正确。
点睛:
避碰类问题要分析速度相等时的位置关系,确认此时是否发生碰撞且判断碰撞能否发生。
还要注意刹车类避碰的临界是在速度减小为零前,还是减小为零后。
3.质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的右端,B在水平拉力的作用下沿水平地面以匀速向左滑动,且A、B相对静止。
某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B在地面上滑行了一段距离x,A在B上相对于B向左滑行了一段距离L(设木板B足够长)后A和B都停了下来,已知B与地面间的动摩擦因数为μ1,A、B间的动摩擦因数为μ2,且μ1>
μ2,下列说法证确的是
A.一起匀速运动时A受到水平向右的摩擦力
B.撤掉外力后,B的加速度大小为
C.x
D.A运动的时间为
【答案】BC
【解析】A:
一起匀速运动时A受到重力和支持力,不受摩擦力。
故A项错误。
B:
撤去水平拉力,经过一段时间,B在地面上滑行了一段距离x,A在B上相对于B向左滑行了一段距离L(设木板B足够长)后A和B都停了下来,则B在撤去拉力后水平方向受A对B水平向左的摩擦力、地面对B水平向右的摩擦力,由牛顿第二定律可得:
,解得:
。
故B项正确。
C:
撤去拉力后,A水平方向受B对A水平向右的摩擦力,由牛顿第二定律可得,解得:
则,又
故C项正确。
D:
撤去拉力后,A运动的时间。
故D项错误。
4.一质量为2kg的物体受到水平拉力作用,在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示,t=0时其速度大小为2m/s,滑动摩擦力大小恒为2N,则
A.在t=2s时刻,物体的速度为5m/s
B.在0~2s时间内,物体做的移大于7m
C.在0~2s时间内,物体做的位移小于7m
D.在t=1s时刻,拉力下F的大小为3N
【答案】AC
据可得:
a-t图像与坐标轴围成面积表示对应时间内速度的增量。
t=2s时刻,物体的速度。
故A项正确。
BC:
在0~2s时间内,物体做加速度增大的加速运动,速度时间图象如图中实线,虚线为匀变速直线运动的速度时间图象。
0~2s时间内,物体的位移。
故B项错误,C项正确。
在t=1s时刻,物体的加速度,由牛顿第二定律可得:
图象类题目要理解图象横纵坐标、截距、斜率、交点、图象与坐标轴围成的面积等对应的物理意义。
5.(多选)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g取10m/s2),则下列结论正确的是()
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为500N/m
C.物体的质量为3kg
D.物体的加速度大小为5m/s2
【答案】BD
物体与弹簧分离时,弹簧与物体间相互作用力为零,弹簧为原长。
初始时,物体静止,弹簧弹力等于物体重力。
用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动。
当刚开始运动时,弹簧弹力等于物体重力,那么合力恰好等于刚开始的拉力;
物体位移超过4cm后拉力变为恒力F=30N,此后物体与弹簧分离,由于物体匀加速合力仍为10N,则,解得。
初始时弹簧压缩量为4cm,弹簧的劲度系数
故B项正确,C项错误。
物体的加速度,故D项正确。
两物体分离的临界条件是两物体仍接触但相互作用的弹力变为零。
6.(多选)如图,两块固连在一起的小滑块a和b,质量分别为ma和mb,放在水平的光滑桌面上。
现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb,已知Fa>
Fb,则a对b的作用力()
A.必为推力B.可能为零
【解析】以ab两个物体为研究对象,对整体受力分析可得:
设a对b的作用力为,对b受力分析可得:
联立解得:
当时,
故BC两项正确。
7.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角为θ,皮带在电动机的带动下,可用来传送货物。
已知转轮与皮带之间无相对滑动,转轮不转动时,一个物块从皮带顶端A点由静止释放做匀加速运动下滑到皮带底端B点所用的时间为t,则
A.当转轮顺时针匀速转动时,物块在传送带上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B.当转轮顺时针匀速转动时,物块从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t
C.当转轮逆时针匀速转动时,物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t
D.当转轮逆时针匀速转动时,物块从顶端由静止滑到底端所用时间可能大于t
【解析】A、B、D、传送带不动物体下滑时,物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上,故加速度为:
;
当转轮顺时针匀速转动时,开始时物块受到沿斜面向下的摩擦力,加速度为:
,物块先做匀加速运动.速度增加到与传送带相同时,由于mgsinθ>μmgcosθ,物块继续向下做匀加速运动,加速度为:
;
由于位移不变,故由A滑到B的时间小于t,故A,D错误,B正确;
C、当转轮逆时针匀速转动时,物块的受力情况与皮带静止时相同,运动情况也相同,所以物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t,故C正确.故选BC.
【点睛】本题判断摩擦力的方向是重点,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,来分析物体的运动情况.
8.如图所示,桌面上固定一个光滑的竖直挡板,现将一个质量一定的重球A与截面为三角形的垫块B叠放在一起,用水平外力F缓慢向左推动B,使球慢慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中
A.A和B均受三个力作用而平衡
B.B对桌面的压力恒定不变
C.A对B的压力越来越小
D.推力F的大小越来越大
【答案】B
【解析】A、先以小球A为研究对象,分析受力情况:
重力、墙的弹力和斜面的支持力三个力.B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力.故A错误.B、C、D、当柱状物体向左移动时,斜面B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变,根据平衡条件得知,这两个力大小保持不变.则A对B的压力也保持不变.对整体分析受力如图所示,
由平衡条件得知,F=N1,墙对A的支持力N1不变,则推力F不变.地面对整体的支持力N=G总,保持不变.则B对地面的压力不变.故C,D错误,B正确.故选B.
【点睛】本题首先要对小球受力分析,根据共点力平衡条件分析小球受力情况,再运用整体法研究地面的支持力和推力如何变化.
9.放于水平地面的小车上,一细线一端系着质量为m的小球a,另一端系在车顶,当小车做直线运动时,细线与竖直方向的夹角为θ,此时放在小车上质量M的物体b跟小车相对静止,如图所示,取重力加速度为g,下列说法正确的是
A.小车一定向左运动
B.加速度的大小为gsinθ,方向向左
C.细线的拉力大小为,方向沿线斜向上
D.b受到的摩擦力大小为Mgtanθ,方向向左
【答案】D
【解析】A、小球a和物体b、小车一起运动加速度相同,对小球a受力分析,受重力和绳拉力,合力水平向左,可知加速度向左,但不知道速度方向,故小车可向左加速或向右减速,则A错误;
B、对a球由牛顿第二定律,可得,故B错误;
C、对a球分析,由合成法可得,方向沿绳斜向上.D、对b物体分析可知由静摩擦力提供加速度,,方向与加速度方向相同向左,故D正确;
故选D.
【点睛】本题关键之处是要抓住小球与物体的加速度相同,运用隔离法分别对两物体进行研究.对于连接体问题,隔离法都可以求解,而整体法却是有条件的.
10.如图所示,质量相同的可视为质点的甲、乙两小球,甲从竖直固定的1/4光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下.下列判断正确的是
A.两小球到达底端时速度相同
B.两小球由静止运动到底端的过程中重力做功不相同
C.两小球到达底端时动能相同
D.两小球到达底端时,甲小球重力做功的瞬时功率等于乙小球重力做功的瞬时功率
【答案】C
【点睛】动能是标量,只有大小没有方向,但是要注意速度是矢量,比较速度不仅要比较速度大小,还要看速度的方向;
以及知道瞬时功率的表达式P=mgcosα,注意α为力与速度方向的夹角.
11.如图所示,水平面上放置质量为M的三角形斜劈,斜劈顶端安装光滑的定滑轮細绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块。
m1在斜面上运动,三角形斜劈保持静止状态,下列说法中正确的是
A.若m2加速向上运动,则斜劈受到水平面向右的摩擦力
B.若m2匀速向下运动,则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)g
C.若m1沿斜面减速向上运动,贝斜劈不受水平面的摩擦力
D.若m1匀速向下运动,则轻绳的拉力一定大于m2g
【答案】A
若m2加速向上运动,则m1沿斜劈向下加速运动。
把三者作为整体做研究对象,因斜劈静止,m2加速度向上,m1加速度沿斜劈向下(加速度有向右的分量),整体合外力水平方向的分量向右;
整体水平方向的力由地面的摩擦力提供,则斜劈受到水平面向右的摩擦力。
若m2匀速向下运动,则m1沿斜劈向上匀速运动。
把三者作为整体做研究对象,因斜劈静止,m2匀速向上,m1沿斜劈向上匀速,整体合外力为零;
地面对整体的支持力等于整体的重力(m1+m2+M)g。
故B项错误。
若m1沿斜面减速向上运动,则m2减速向下运动。
故C项错误。
若m1匀速向下运动,则m2匀速向上运动。
以m2为研究对象,m2受重力和绳的拉力;
由平衡条件得:
轻绳的拉力等于m2g。
系统所受