吉林省东北师大附中净月校区学年高一上学期期末物Word文档下载推荐.docx
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7.在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球与竖直方向成θ=45°
角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示.此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度的大小为(取g=10m/s2)( )
A.0B.2m/s2C.8m/s2D.10m/s2
8.两个质量均为m的物体A、B叠放在水平地面上,A、B间及B、地面间滑动摩擦因数均为μ,一水平恒力作用在物体B上,使得A、B一起沿着水平面向右匀速运动,则关于A与B,B与地面间的摩擦力的大小和方向下列说法正确的是( )
A.B对A的摩擦力大小为μmg,方向水平向右
B.A、B间摩擦力为0
C.地面对B的摩擦力大小为2μmg,方向水平向左
D.地面对B的摩擦力大小为F,方向水平向左
9.如图所示,物块M在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后( )
A.M静止在传送带上B.M可能沿斜面向上运动
C.M受到的摩擦力不变D.M下滑的速度不变
10.两个完全相同的条形磁铁放在平板AB上,磁铁的N、S极如图12所示.开始时平板及磁铁均处于水平位置上,且静止不动.
(1)现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触),并使之停在A′B′处,结果发现两个条形磁铁吸在了一起.
(2)如果将AB从原来位置突然竖直向下平移,并使之停在A″B″处,结果发现两条磁铁也吸在了一起.
则下列说法正确的是( )
A.开始时两磁铁静止不动,说明磁铁间的作用力是排斥力
B.开始时两磁铁静止不动,说明磁铁间的吸引力等于静摩擦力
C.第
(1)过程中磁铁开始滑动时,平板正在向上加速
D.第
(2)过程中磁铁开始滑动时,平板正在向下加速
11.绷紧的水平传送带始终以恒定速率v0运行.初速度大小为v1的小物块从与传送带等高的光滑水平地面滑上传送带,则小物块在传送带上运动的v﹣t图象可能是( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题(共18分,每空2分)
12.在“验证力的平行四边形定则”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,将得到的实验数据做出图象如图所示,该弹簧的劲度系数k= N/m(结果保留两位有效数字);
(2)在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏,如图所示,但F大小等于F′,引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏 ,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏 .
13.在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带.已知计时器打点的时间间隔为0.18s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 s.用刻度尺量得OA=1.00cm、AB=1.60cm、BC=2.20cm、CD=2.80cm.由此可知,纸带做 运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C点时纸带的速度大小为 m/s,纸带的加速度大小为 m/s2(结果保留小数点后两位)
14.在“验证牛顿第二定律”的实验中,以下说法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源
D.求小车运动的加速度时,可用天平测出小盘和砝码的质量(M'
或m'
)以及小车质量M,直接用公式
求出
15.实验时得到的图线AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大
三、计算题(本题4小题,共34分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位,只写结果不给分)
16.电梯里有一台秤,台秤上放一个质量为m=10kg的物体,当电梯静止时,台秤的示数是多少?
当电梯以大小为3m/s2的加速度匀减速上升时,台秤的示数又是多少?
(g=10m/s2)
17.两个相同的小球A和B,质量均为m,用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O,并用长度相同的细线连接A、B两小球,然后,用一水平方向的力F作用在小球A上,此时三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好处于竖直方向,如图所示.如果不考虑小球的大小,两小球均处于静止状态,则
(1)OB绳对小球的拉力为多大?
(2)OA绳对小球的拉力为多大?
(3)作用力F为多大?
18.一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角θ=30°
,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.18(g取10m/s2),
求:
(1)滑雪者加速度的大小.
(2)滑雪者5s内滑下的路程.
(3)滑雪者5s末速度的大小.
19.水平传送带被广泛地应用于车站、码头,工厂、车间.如图所示为水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终以v0=1m/s的速率运行,一质量为m=4kg的工件无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB的之间距离为L=2m,g取10m/s2.欲用最短时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少为多大?
参考答案与试题解析
【考点】平均速度;
位移与路程;
匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】物体能否简化为质点关键看物体的大小能否忽略不计;
时间间隔在时间轴上用线段表示,时刻在时间轴上用点表示;
平均速度是位移与时间的比值,是矢量;
位移是从初位置到末位置的有效线段.
【解答】解:
A、小明在终点冲线时只要身体的任意部位过线就认为到达终点,故不难简化为质点,故A错误;
B、8s末是到达终点的时刻,故B错误;
C、全程的平均速度为:
v=
,故C正确;
D、100m为路程,由于是直线运动,等于位移的大小,故D错误;
故选:
C
【考点】加速度.
【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大说明速度变化快,或者说速度的变化率大,加速度并不表示速度“增加”或者速度“变化”,明确了加速度的具体含义即可正确解答本题.
A、因为a=
,由此可知加速度是单位时间内速度的变化,而不是增加的速度,所以A错误.
B、加速度是描述速度变化快慢的物理量,而不是描述速度变化大小的物理量,所以速度变化量大,加速度不一定大,还要看时间,所以B错误.
C、若物体做减速运动,则表示物体的速度每秒钟减小5m/s,所以C错误.
D、根据a=
可知,加速度方向一定与物体所受的合外力方向一致,所以D正确.
D.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;
【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式得出质点的初速度和加速度,根据位移时间公式求出第1s内的位移.第2s内的位移等于前2s内的位移与第1s内位移的差
A、由v=5﹣2t可知,物体的初速度是5m/s,加速度是﹣2m/s2,第1s末的速度v1=5﹣2×
1m/s=3m/s,第1s内的平均速度是:
m/s.故A正确.
B、第1s内的位移
=
,故B错误.
C、前2s内的位移:
=5×
2+
m,所以第2s内的位移:
x=x2﹣x1=6﹣4=2m.故C错误.
D、由于物体的初速度是5m/s,加速度是﹣2m/s2,二者的方向相反,物体做减速运动,所以物体受到的合外力一定与运动的方向相反,故D错误.
A
【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】物体在水平恒力作用下做匀加速运动,由牛顿第二定律求得加速度,由位移﹣时间公式得到位移与时间的关系式,运用比例法,即可求解t内通过的位移.
当水平恒力为F时,则有:
x=
at2=
…①
当水平恒力为2F时,则有:
x′=
…②
由①②得,x′=18x.故C正确,ABD错误
C.
【考点】竖直上抛运动.
【分析】根据牛顿第二定律,得到上升阶段和下降阶段的加速度的大小关系,然后根据速度时间关系公式和平均速度公式分析.
C、D、上升阶段,合力为:
F合1=mg+f,故加速度为:
a1=
=g+
;
下降阶段,合力为:
F合2=mg﹣f,故加速度为:
a2=
=g﹣
故a1>a2;
根据速度时间关系公式,有:
△v1=a1T
△v2=a2T
故
△v1>△v2
故C正确,D错误;
A、B、根据速度时间关系公式和平均速度公式,有
s1=
T=
a1T2
s2=
a2T2
s1>s2
故A错误,B错误;
故选C.
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】采用逆向思维,根据初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论求出第1s内、第2s内、第3s内…的位移之比,从而得出第2s内的位移.
匀减速直线运动经9s停下来,采用逆向思维,因为物体做初速度为零的匀加速直线运动,在第1s内、第2s内、第3s内…的位移之比为1:
3:
5:
7:
9:
11,
则匀减速运动第4s内和第7s内的位移之比为11:
5,第4s内的位移为22m,则第7s内的位移为10m.
物体的弹性和弹力.
【分析】先分析剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小;
再研究剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对小球受力分析,根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小.
在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力为:
F=mgtan45°
=10×
1=10N;
小球所受的最大静摩擦力为:
f=μmg=0.2×
10N=2N,
根据牛顿第二定律得小球的加速度为:
a=
=8m/s2;
故ABD错误,C正确
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】通过对A和A与B整体受力分析,通过共点力平衡,求出各自受到的摩擦力大小.
AB、隔离对A分析,A受重力和支持力平衡,不受摩擦力,所以A与B间无摩擦.故A错误,B正确;
C、AB整体在水平方向上受拉力和地面的摩擦力作用,
根据共点力平衡,知B受到的摩擦力等于F或等于2μmg,而方向水平向左.故CD正确.
BCD.
【考点】滑动摩擦力;
力的合成与分解的运用;
共点力平衡的条件及其应用.
【分析】对物体受力分析,由于传送带是向上运动的,对物体的受力没有影响,所以物体的运动状态不变.
由于传送带是向上转动的,在传送带启动前后,物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力,物块受力不变,所以其下滑的速度也不变.
故选CD
作用力和反作用力.
【分析】开始时两块磁铁在底板上处于静止,说明磁铁间的吸引力不大于最大静摩擦力.突然竖直向上平移时,先加速上升后减速上升,先处于超重状态,后处于失重状态,失重时磁铁所受的最大静摩擦力减小,两块磁铁可能碰在一起.同样,分析突然竖直向下平移的情形.
A、开始时两磁铁静止不动,说明磁铁水平方向受到的合外力等于0,说明磁铁间的作用力一定等于磁铁受到的静摩擦力,而且,磁铁间的作用力不大于最大静摩擦力.当磁铁向上到A′B′处时,两个条形磁铁吸在了一起,所以磁铁间存在吸引力,故A错误,B正确.
C、第
(1)过程中磁铁开始滑动时,说明磁铁间的吸引力大于最大静摩擦力,吸引力不变,说明最大静摩擦力减小了,可知磁铁对板的压力减小,磁铁处于失重状态,
加速度方向向下,说明平板正在向上减速,故C错误.
D、第
(2)过程中磁铁开始滑动时,说明磁铁间的吸引力大于最大静摩擦力,吸引力不变,说明最大静摩擦力减小了,可知磁铁对板的压力减小,磁铁处于失重状态,
加速度方向向下,说明平板正在向下加速,故D正确.
BD
匀变速直线运动的图像.
【分析】物块滑上传送带后,结合摩擦力的方向,得出物块的直线运动有几种可能:
1、一直做匀速直线运动;
2.滑到另一端一直做匀减速直线运动,3、先做匀减速直线运动,再做匀速直线运动;
4.一直做加速运动;
5.先做加速运动,后做匀速直线运动.
A、若二者的速度相等,则物块做匀速直线运动.故A图是可能的;
B、若物块的速度小于传送带的速度,物块可能先做加速运动,后做匀速直线运动.故B是可能的;
C、物块的速度开始时大于0.故C错误;
D、若物块的速度大于传送带速度,物块做匀减速直线运动,物块滑上传送带后,物块可能先做匀减速直线运动,当速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动,速度的方向保持不变,故D是可能的.
ABD
(1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,将得到的实验数据做出图象如图所示,该弹簧的劲度系数k= 54 N/m(结果保留两位有效数字);
(2)在做“验证力的平行四边形定则”实验中,若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏,如图所示,但F大小等于F′,引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏 大 ,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏 大 .
【考点】验证力的平行四边形定则.
【分析】
(1)根据图象的斜率表示劲度系数求解;
(2)以F2和F′为平行四边形的邻边和对角线,作平行四边形,从而确定F1大小和方向的误差.
(1)根据图象斜率表示劲度系数得:
k=
=54N/m
(2)根据F2和F′为平行四边形的邻边和对角线,作平行四边形,如图所示,
根据图象知,F1的大小比真实值偏大,F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏大.
故答案为:
54,大,大
13.在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带.已知计时器打点的时间间隔为0.18s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为 0.10 s.用刻度尺量得OA=1.00cm、AB=1.60cm、BC=2.20cm、CD=2.80cm.由此可知,纸带做 匀加速 运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C点时纸带的速度大小为 0.25 m/s,纸带的加速度大小为 0.60 m/s2(结果保留小数点后两位)
【考点】探究小车速度随时间变化的规律.
【分析】根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况.
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
纸带上相邻计数点的距离在增大,而且相邻计数点的距离之差不变,所以纸带做匀加速运动.
利用匀变速直线运动的推论得:
vC=
=0.25m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:
=0.60m/s2.
0.10,匀加速,0.25,0.60.
【考点】验证牛顿第二运动定律.
【分析】在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过控制变量法,先控制m一定,验证a与F成正比,再控制F一定,验证a与m成反比;
实验中用勾码的重力代替小车的合力,故要通过将长木板左端垫高来平衡摩擦力和使小车质量远大于小盘(包括盘中的砝码)质量来减小实验的误差!
实验时先接通电源后释放纸带.
A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.故A错误;
B、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B正确.
C、实验时先接通电源后释放纸带,故C错误;
D、小车运动的加速度是利用打点计时器测量,如果用天平测出m以及小车质量M,直接用公式求出,这是在直接运用牛顿第二定律计算的,而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系.故D错误.
故选B
【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,该实验是探究加速度与力的关系,采用控制变量法进行研究.根据图象得出两个变量之间的关系,知道钩码所受的重力代替小车所受合外力的条件.
本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受合外力;
由于OA段a﹣F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;
设小车的质量为M,钩码的质量为m,由实验原理得:
mg=Ma
,
而实际上a′=
,可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M