高一年级物理暑假作业及参考答案Word格式.docx
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二、实验题(本题共2道小题)7.某同学在实验室用如图所示的装置来研究相关做功的问题。
在此实验中,此同学先接通计时器的电源,再放开纸带,如图是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间还有四个点没有标出,相关数据如图所示,则小车的加速度为___________m/s2,打B点时小车的动能为EK=_______J,从开始运动到打击B点时,绳的拉力对小车做功W=J。
(答案均保留2位有效数字;
g=9.8m/s2)
8.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,实行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为1kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(保留两位有效数字)
(1)该电动小车运动的速度为________m/s;
(2)关闭小车电源后,小车的加速度大小为______m/s2;
(3)该电动小车的额定功率为________W。
三、计算题(本题共3道小题)9.如图所示,质量m=10kg的重物,在方向竖直向上的拉力作用下,由静止开始匀加速上升,加速度为5m/s2,上升10米,不计空气阻力,g取10m/s2。
求:
(1)上升10米,重力对重物做的功;
(2)竖直向上的拉力的大小;
(3)上升10米,竖直向上的拉力做的功;
(4)合力对重物做的功。
10.以速度v0水平抛出一个质量为m的小球,当其竖直分位移与水平分位移相等时(不计空气阻力,重力加速度为g),求:
(1)小球的瞬时速度大小?
(2)小球重力做功的瞬时功率?
(3)整个运动过程,小球重力做的功?
11.一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0.5,受到一个大小为100N与水平方向成θ=37°
的斜向上拉力作用而运动,假设拉力作用的时间为t=1s.(g取10m/s2.已知sin53°
=0.8,cos53°
=0.6)
(1)求1s内拉力做的功;
(2)求1s内摩擦力做的功;
(3)求1s内合外力做的功.
答案
1.解:
当汽车的功率突然减小一半,因为速度,来不及变化,根据P=Fv知,此时牵引力减小为原来的一半,则F
故选B.
2.解:
在v﹣t时间图象中,斜率代表加速度,与时间轴所围的
A、在0~t1时间内,由图象可知,加速度越来越小,由牛顿第二定律可知,外力减小,故A错误;
B、由P=Fv可知,在t=t2时刻,速度为零,外力功率为零,v﹣t图象中的图线的斜率代表加速度,在t1时刻a=0,则F=0,外力功率为0,所以外力的功率先增大后减小,选项B准确;
C、在t2~t3时刻,动能改变量为,由动能定理得,外力做的总功为,外力做正功,故C错误;
D、在t1~t3时间内,动能改变量为零,由动能定理得,外力做的总功为零,选项D准确.
故选:
BD
3.C
4.解:
设小球在运动过程中第一次动能和势能相等时的速度为v,此时绳与水平方向的夹角为θ,
则由机械能守恒定律得mglsinθ=mv2=mgl,
解得sinθ=,v=
即此时细绳与水平方向夹角为30°
,
所以重力的瞬时功率为p=mgvcos30°
=mg=.所以A准确.
A.
5.解:
A、由功的计算公式W=FScosα可知,支持力方向垂直斜面向上,与位移的方向夹角小于90°
,支持力一定做正功;
而摩擦力是否存有需要讨论:
当加速度较小时,摩擦力Ff沿斜面向上,即a
当加速度较大时,摩擦力Ff沿斜面向下,即a>
gtanθ,摩擦力沿斜面向下,做正功.
当a=gtanθ时,摩擦力不存有,不做功;
综上所述,B是错误的.
D
8.【知识点】额定功率E1
【答案解析】
(1)1.50m/s
(2)4.00m/s2(3)6.00W.解析:
(1)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,此时速度,速度为:
v===1.50m/s.故答案为1.50.
(2)匀减速运动阶段有:
a=≈4.00m/s2,根据牛顿第二定律有:
Ff=ma=-4.00N故答案为:
4.00N
(3)F=-Ff电动小车的额定功率:
P=Fv=4.00×
1.50W=6.00W.故答案为:
6.00.
【思路点拨】
(1)相邻计数点的时间间隔为T=0.04s,间距的两点间速度,所以当小车匀速时速度;
(2)根据匀减速运动部分使用逐差法求出加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力;
(3)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,求出牵引力的功率,P额=fvm.
9.
(1)-1000J
(2)150N
(3)1500J(4)500J
10.解:
(1)水平分位移X=V0t竖直分位移h=gt2
由题意知V0t=gt2得t=
小球的瞬时速度V===V0
(2)设重力做功的瞬时功率为P,则
P=mgVy=mg×
gt=2mgV0
(3)设小球重力做的功为W,则
W=mgh=mg×
=2mV02
答:
(1)小球的瞬时速度大小为V0;
(2)小球重力做功的瞬时功率为2mgV0;
(3)整个运动过程,小球重力做的功为2mV02.
考点:
牛顿第二定律;
滑动摩擦力.专题:
牛顿运动定律综合专题.分析:
对物体受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,从而由位移公式求出位移,利用W=FScosθ计算各力做的功.解答:
解:
(1)由受力分析
知:
FN=G﹣Fsin37°
=100﹣100×
0.6=40N
由摩擦力公式得:
Ff=μFN=0.5×
40=20N
由牛顿第二定律:
F合=Fcos37°
﹣Ff=ma
解得:
a=6m/s2
由位移公式可得x===3m
故1s内拉力做的功:
WF=Fxcos37°
=100×
3×
0.8=240J
(2)WFf=Ffxcos180°
=20×
(﹣1)=﹣60J
(3)W合=F合x=max=10×
6×
3=180J
(1)1s内拉力做的功为240J;
(2)1s内摩擦力做的功为﹣60J;
(3)1s内合外力做的功为180J.点评:
本题关键是对物体准确的受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度,从而根据位移公式求出位移,
利用W=FScosθ计算功.
【二】
1.关于重力势能,下列说法中准确的
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定
B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能减少了
D.重力势能的变化量与零势能面的选择无关
2.物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的()
A.动能一定增加500JB.动能一定减少500J
C.重力势能一定增加500JD.重力势能一定减少500J
3.桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点从静止开始下落到地面上的B点,以桌面为参考面,在此过程中小球重力做功和小球在桌面处的机械能分别为()
A、mg(h1+h2)
B、mgh2,mgh2
C、mgh2,mg(h1+h2)
D、mg(h1+h2),mg(h1+h2)
4.下列关于重力势能的说法中准确的是()
A.重力势能的大小只由重物本身决定
B.重力势能恒大于零
C.当物体放在地面上,它具有的重力势能一定为零
D.重力势能是相对于零势能面来说的,所以重力势能具有相对性
5.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中()
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W﹣μmga
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W﹣μmga
C.经O点时,物块的动能小于W﹣μmga
D.物块动能时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
6.如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。
质量为m的物体从斜面上的B点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。
则下列说法准确的是()
A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于物体克服摩擦力做的功
D.整个过程中物体在A点的动能
二、实验题(本题共2道小题)7.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。
实验装置如下图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小刚球接触。
将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空