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《湖北省部分地區(qū)2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試題 Word版含解析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
2022—2023學(xué)年高一元月期末考試物理試卷本試卷共6頁,16題,全卷滿分100分。考試用時(shí)75分鐘?!镒?荚図樌镒⒁馐马?xiàng):1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答:用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.考試結(jié)束后,請(qǐng)將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題:本題共11小題,每小題4分,共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8-11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.“汽車的速度越大,剎車后越難停下來”,其中“越難停下來”指的是( )A.汽車的慣性越大B.改變汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度越大C.汽車剎車的時(shí)間越長D.汽車剎車的加速度越大【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)牛頓第二定律可得可知汽車剎車的加速度與汽車的速度無關(guān);物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的難易程度與慣性有關(guān),汽車的慣性只由質(zhì)量決定,與汽車的速度無關(guān);汽車的速度越大,剎車后停下來所用時(shí)間就越長,故“越難停下來”指的是汽車剎車的時(shí)間越長。故選C。2.如圖所示,將小玻璃珠從A處沿著玻璃斜面以lm/s的速度大小向上彈出,經(jīng)過1秒到達(dá)斜面底端B處,速度大小為2m/s。若不計(jì)摩擦和空氣阻力,規(guī)定沿斜面向上為正方向,關(guān)于玻璃珠的這段運(yùn)動(dòng),下列等式中正確的是( ?。?/p>
1A.末速度B.平均速度C.速度變化量D.沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移【答案】D【解析】【詳解】A.由題知,規(guī)定沿斜面向上為正方向,故末速度,故A錯(cuò)誤;B.設(shè)斜面的傾角為,因不計(jì)摩擦和空氣阻力,則玻璃珠受重力和支持力作用,根據(jù)牛頓第二定律有解得說明玻璃珠從A到B的過程中加速度保持不變,則可視為做勻變速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可得平均速度為故B錯(cuò)誤;C.速度變化量故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)加速度的定義式,則加速度為則玻璃珠沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大位移故D正確。故選D。3.如圖所示,工人用輕繩將一鋼管斜拉擱在天花板和水平地面之間,關(guān)于該鋼管的受力情況,下列說法正確的是( ?。?/p>
2A.鋼管可能只受三個(gè)力B.鋼管B點(diǎn)受到的彈力方向與地面形變的方向相反C.鋼管相對(duì)地面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)D.地面可能不受摩擦力【答案】B【解析】【詳解】A.鋼管受細(xì)繩的拉力、地面的支持力和摩擦力、重力四個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤;B.鋼管B點(diǎn)受到的彈力施力物體為地面,又因彈力方向與施力物體形變的方向相反,故B正確;C.細(xì)繩對(duì)鋼管的拉力可分解為豎直向上和水平向左的拉力,所以鋼管相對(duì)地面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故C錯(cuò)誤;D.鋼管相對(duì)地面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),地面對(duì)鋼管有向右的摩擦力,地面受到鋼管向左的摩擦力,故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示,不可伸長的輕繩一端懸掛于豎直墻壁上的P點(diǎn),另一端連接質(zhì)量為的B物體,通過滑輪組(不計(jì)摩擦),懸掛一質(zhì)量也為的A物體。B物體放置在傾角為的粗糙斜面上。現(xiàn)將繩的懸掛點(diǎn)P沿豎直墻壁緩慢向下移動(dòng),此過程中B物體一直處于靜止?fàn)顟B(tài),以下判斷正確的是( ?。〢.繩的張力逐漸變小B.繩的張力逐漸變大C.物體B所受的摩擦力保持不變D.物體B所受的摩擦力可能先變小后變大【答案】C【解析】【詳解】AB.設(shè)動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子總長為L,定滑輪對(duì)墻壁的距離為S,動(dòng)滑輪兩側(cè)繩子的夾角為2α,如圖所示
3由對(duì)稱性和數(shù)學(xué)知識(shí)可得因?yàn)镾和L均不變,則α不變,由平衡條件得得可知繩的拉力大小一直不變,故AB錯(cuò)誤;CD.繩子對(duì)B的拉力不變,B的受力情況不變,則B受的摩擦力不變,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。5.用如圖所示的裝置做課題研究發(fā)現(xiàn):球形物體所受空氣阻力的大小跟它運(yùn)動(dòng)的速率成正比。當(dāng)氣球和重物由靜止釋放,在一起豎直下落的過程中,其速率、加速度的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之間的關(guān)系圖像,下列可能正確的是( )A.B.
4C.D.【答案】A【解析】【詳解】由題知,球形物體所受空氣阻力的大小跟它運(yùn)動(dòng)的速率成正比,則有根據(jù)牛頓第二定律有解得可知加速度a與v的圖線斜率不變,因氣球和重物由靜止釋放,則加速度的方向與速度方向都豎直向下,故球形物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),直到加速度為零,最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。故選A。6.甲乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng),甲乙兩車的位置隨時(shí)間的變化如圖所示。甲圖線為拋物線,乙圖線為過原點(diǎn)的直線。下列說法正確的是( ?。〢.甲做曲線運(yùn)動(dòng),乙做直線運(yùn)動(dòng)B.時(shí)間內(nèi),甲車走過的路程大于乙車C.時(shí)間內(nèi),在中間時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)D.時(shí)刻兩車第一次相遇,甲車速度大于乙車速度【答案】C【解析】【詳解】A.x-t圖像描述的是直線運(yùn)動(dòng),即甲與乙都是做直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)縱坐標(biāo)的變化量表示位移,可知從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車通過的位移相等。根據(jù)x-t
5圖像的斜率表示速度,知兩車均沿正向運(yùn)動(dòng),兩車的位移大小等于路程,則從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車走過的路程相等,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖象可知,甲的x-t圖像是拋物線,故甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙的x-t圖像是直線,故乙做勻速直線運(yùn)動(dòng),因從t1到t2時(shí)間內(nèi)兩車的位移相等,則甲在這段時(shí)間的平均速度等于乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,可知甲從t1到t2時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于乙的速度,即在中間時(shí)刻兩車相等,故兩車相距最遠(yuǎn),故C正確;D.根據(jù)圖象可知,在時(shí)刻兩車第一次相遇,乙圖象的斜率大于甲圖象的斜率,故乙的速度大于甲的速度,故D錯(cuò)誤。故選C。7.一輛仿真玩具炮車可轉(zhuǎn)動(dòng)炮身,以任意角度向上發(fā)射塑料彈丸,如圖所示,當(dāng)炮身與水平方向的夾角時(shí),彈丸發(fā)射后經(jīng)秒打到上頂板?,F(xiàn)拉著炮車向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)調(diào)整發(fā)射角度,若彈丸相對(duì)炮車的發(fā)射速度大小始終恒定,不計(jì)空氣阻力,下列判斷正確的是( )A.炮車向右運(yùn)動(dòng)的速度越大,彈丸打到上頂板的時(shí)間越長B.若炮車向右減速運(yùn)動(dòng),彈丸打到上頂板的時(shí)間會(huì)減小C.若發(fā)射角,彈丸打到上頂板的時(shí)間最短D.只有當(dāng)彈丸做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),打到上頂板的時(shí)間最短【答案】C【解析】【詳解】ABC.設(shè)彈丸相對(duì)炮車的發(fā)射速度大小為,與水平面的夾角為,炮車的向右運(yùn)動(dòng)的速度大小為,由題可知,彈丸打到頂板的距離為一定值,設(shè)為d,如圖所示將分解可知,彈丸在豎直方向做勻減速運(yùn)動(dòng),故豎直方向的初速度越大,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,即
6,解得,故彈丸打到上頂板的時(shí)間與炮車的速度無關(guān);此時(shí)彈丸在水平方還向右的速度,故AB錯(cuò)誤,C正確;D.彈丸在豎直方向做豎直上拋,而在水平方向與炮車有相同的速度,故彈丸的合運(yùn)動(dòng)是斜上拋運(yùn)動(dòng),此時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間最短,故D錯(cuò)誤。故選C。8.學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中會(huì)遇到很多物理思想或方法,若能體悟?qū)⑹芤娼K生。以在環(huán)形公路上做圓周運(yùn)動(dòng)的汽車為例,下列說法中用到的物理思想或方法,匹配正確的是( ?。〢.研究汽車行駛的速度范圍時(shí)可將汽車視為質(zhì)點(diǎn)——理想模型法B.線速度,當(dāng)時(shí)汽車的位移將與軌跡半徑垂直——積累的思想C.若線速度逐漸減小,但運(yùn)動(dòng)的路程繼續(xù)增大——極限的思想D.若線速度不恒定,能粗略描述汽車?yán)@圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度——比值定義法【答案】AD【解析】【詳解】A.在研究汽車行駛的速度范圍時(shí)汽車的大小、形狀可以忽略,可將汽車視為質(zhì)點(diǎn),這是理想模型法,故A正確;B.線速度,當(dāng)時(shí)汽車的位移將與軌跡半徑垂直,這是極限的思想,故B錯(cuò)誤;C.若線速度逐漸減小,但運(yùn)動(dòng)的路程繼續(xù)增大,這是積累的思想,故C錯(cuò)誤;D.若線速度不恒定,則角速度能粗略描述汽車?yán)@圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢程度,這是比值定義法,故D正確。故選AD。9.如圖,A、B兩物體相互接觸但不黏合,放置在光滑水平面上,兩物體質(zhì)量分別為,。從開始,推力和拉力分別作用于A、B上,兩力隨時(shí)間的變化規(guī)律為,,則( )A.時(shí),A物體的B.時(shí),B物體的C.時(shí),兩物體加速度相同D.時(shí),A物體的
7【答案】CD【解析】【詳解】ABC.由題知,F(xiàn)A、FB的大小都隨時(shí)間而變化,但A、B整體受到的合力可知保持不變,故開始一段時(shí)間內(nèi)A、B以相同的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),對(duì)整體有解得設(shè)A、B間的彈力為FAB,對(duì)B有由于加速度a恒定,則隨著t增大,F(xiàn)B增大,彈力FAB逐漸減小,當(dāng)A、B恰好分離時(shí),A、B間的彈力為零,即FAB=0,此時(shí)兩者的加速度仍相等,有即解得所以在2s內(nèi),A、B兩物體一直以1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),在2s后A、B兩物體分離,故AB錯(cuò)誤,C正確;D.時(shí),兩物體已分離,此時(shí)A物體的合力為則物體A的加速度為故D正確。故選CD。10.經(jīng)過治理的護(hù)城河成為城市的一大景觀,河水看似清淺,實(shí)則較深。某次落水救人的事件可簡(jiǎn)化如圖,落水孩童抓住繩索停在A處,對(duì)面河岸上的小伙子從B處直線游過去,成功把人救起。河寬和間距如圖中標(biāo)注,假定河水在各處的流速均為1m/s,則( ?。?/p>
8A.游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是合運(yùn)動(dòng)的方向B.小伙子在靜水中游泳的速度至少應(yīng)為0.6m/sC.小伙子渡河的時(shí)間一定少于16sD.若總面對(duì)著A處游,軌跡將為一條曲線且到達(dá)不了A處【答案】BD【解析】【詳解】AB.由題可知,設(shè)小伙子在靜水中的游泳的速度為,小伙子的合運(yùn)動(dòng)方向是從B到A,作出小伙子游泳時(shí)合速度與兩個(gè)分速度的關(guān)系,如圖所示當(dāng)與合速度垂直時(shí)有最小值,設(shè)AB與河岸的夾角為,根據(jù)幾何關(guān)系有解得即游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是與合速度方向垂直,此時(shí)最小的速度為故A錯(cuò)誤,B正確;C.由題可知,小伙子渡河的時(shí)間為故C錯(cuò)誤;
9D.若總面對(duì)著A處游,如圖所示由圖可知的方向會(huì)不斷變化,則有加速度產(chǎn)生,而的方向大小不變,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,可知它們的合運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng),位移變大,故達(dá)不了A處,故D正確。故選BD。11.如圖所示,一輛貨車運(yùn)載5個(gè)質(zhì)量為的圓柱形光滑的空油桶,4個(gè)在廂底緊湊排列并被牢牢固定,只有桶C自由地?cái)[放在桶A、B之間,沒有用繩索固定。下列說法正確的是( ?。〢.當(dāng)車向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),A對(duì)C的支持力為B.當(dāng)車向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),A對(duì)C的支持力為C.當(dāng)車向左的加速度達(dá)到時(shí),C剛好脫離AD.當(dāng)車向左減速時(shí),A對(duì)C的作用力可能為【答案】AD【解析】【詳解】AB.若汽車勻速行駛,對(duì)C進(jìn)行受力分析,如圖所示設(shè)A對(duì)C的支持力與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系可得
10解得同理可得,B對(duì)C的支持力與豎直方向的夾角也為30°;水平方向根據(jù)平衡條件可得豎直方向根據(jù)平衡條件可得聯(lián)立解得故A正確,B錯(cuò)誤;C.若汽車向左加速前進(jìn),以C為研究對(duì)象,則C受到的合力向左,A對(duì)C的支持力減小、B對(duì)C的支持力變大,當(dāng)A對(duì)C的支持力為零時(shí),C只受重力和B對(duì)C的支持力,如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得解得故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)車輛向左減速時(shí),受力分析如圖所示
11由圖可知,則A對(duì)C的作用力可能為mg,故D正確。故選AD。二、非選擇題:本題共5小題,共56分。12.實(shí)驗(yàn)小組在做“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,讓重物(砝碼和托盤)通過細(xì)繩拖動(dòng)小車在長木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(1)為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)前需要做好以下兩項(xiàng)準(zhǔn)備:①調(diào)整墊片位置,使小車在不受拉力作用時(shí)能拖動(dòng)紙帶在木板上_______________,這樣做是為了消除阻力的影響;②挑選合適的重物(砝碼和托盤),使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量,這樣做是為了使小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小車所受拉力近似等于_______________。(2)實(shí)驗(yàn)過程中,下列操作正確且必要是_____________A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行B.先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源C.改變小車質(zhì)量時(shí),重新調(diào)節(jié)墊片的位置(3)正確操作后,甲同學(xué)挑選出的一條紙帶如圖乙所示,圖中、、、、是按打點(diǎn)先后順序依次選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,且相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫出?,F(xiàn)測(cè)出,,,,則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為____________,小車的加速度大小為_____________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)?!敬鸢浮竣?做勻速直線運(yùn)動(dòng)②.重物的重力③.A④.0.70⑤.0.51【解析】【詳解】(1)①[[1]
12調(diào)整墊片的位置,使小車在不受拉力作用時(shí)能拖動(dòng)紙帶在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng),這樣做是為了消除阻力的影響;②[2]挑選合適的重物(砝碼和托盤),使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量,這樣做是為了使小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),小車所受拉力近似等于重物的重力。(2)[3]A.為了小車所受拉力恒定不變,需要調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行,A正確;B.為了充分利用紙帶,應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開小車,B錯(cuò)誤;C.根據(jù)可得可知改變小車質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)節(jié)墊片的位置,C錯(cuò)誤。故選A。(3)[4]相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫出,則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度,打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為[5]根據(jù)逐差法可得,小車的加速度大小為13.探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),可以先運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的分析方法推理猜想,再分方向進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:(1)先從豎直方向入手,用豎落儀裝置(如圖1)將平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行對(duì)比:用小錘擊打彈性金屬片后,A球沿水平方向拋出,同時(shí)B球自由下落。下列說法中正確的是____________。A.兩球的大小必須相同,但材料和質(zhì)量可以任意選擇B.改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度,可以改變兩球落地的先后順序C.如果兩球總是同時(shí)落地,說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)
13(2)由于摩擦的原因不易得到水平勻速運(yùn)動(dòng),所以對(duì)水平分運(yùn)動(dòng)的探究,沒有采用步驟1中的對(duì)比法。下面先用如圖2所示的裝置描繪出平拋軌跡,再進(jìn)行定量分析。以下做法中不合理的是___________。A.調(diào)整斜槽,使小球放置在軌道末端時(shí),不左右滾動(dòng)B.將坐標(biāo)紙上豎線與重垂線平行C.將小球靜止在斜槽末端位置時(shí)的重心位置投影在背板上,并記錄為拋出點(diǎn)D.不斷改變擋片P的位置,使小球從斜槽上不同位置釋放E.不斷改變水平擋板的位置,記錄下小球落到擋板上的位置F.將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用直線依次連接(3)正確操作步驟2后,通過分析平拋軌跡來尋找平拋過程中水平位置變化的特點(diǎn)。在坐標(biāo)紙上,以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立水平軸、豎直軸坐標(biāo)系,在軸上從點(diǎn)開始,按1:3:5:7的比例順次截取、、、,如圖3所示,在軌跡上對(duì)應(yīng)標(biāo)出四個(gè)點(diǎn),測(cè)量包括O點(diǎn)的五個(gè)點(diǎn)相鄰之間的水平距離、、、,通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)這些水平間距______________。(4)另一小組在實(shí)驗(yàn)中遺漏了對(duì)平拋軌跡起始點(diǎn)的記錄,利用以上結(jié)論可以計(jì)算出平拋速度:在軌跡上取A、、三點(diǎn),和的水平間距相等且均為,如圖3所示,測(cè)得和的豎直間距分別是和,則_________(選填“>”、“=”或者“<”),平拋的初速度大小的____________(已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,結(jié)果用上述字母表示)。
14【答案】①.C②.DF##FD③.相等④.>⑤.【解析】【詳解】(1)[1]A.兩球的材料和質(zhì)量的選擇不同,受到的阻力大小不同,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,故A錯(cuò)誤;B.改變小錘擊打的力度,可以改變A球的水平初速度大小,不能改變空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間,故B錯(cuò)誤;C.小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時(shí)B球被松開自由下落,兩球同時(shí)落地,可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),故C正確。故選C。(2)[2]A.調(diào)整斜槽,使小球放置在軌道末端時(shí),不左右滾動(dòng),保證斜槽末端切線水平,故A正確;B.將坐標(biāo)紙上豎線與重垂線平行,故B正確;C.將小球靜止在斜槽末端位置時(shí)重心位置在背板上的投影記錄為坐標(biāo)原點(diǎn),故C正確;D.應(yīng)保持擋片P的位置不變,使小球從斜槽上相同位置釋放,故D錯(cuò)誤;E.不斷改變水平擋板的位置,記錄下小球落到擋板上的位置,故E正確;F.將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用平滑的曲線依次連接,故F錯(cuò)誤。本題選不合理的,故選DF。(3)[3]由題知,在軸上從點(diǎn)開始,按1:3:5:7的比例順次截取、、、,則相鄰豎直位移所用的時(shí)間相等,因水平方向是做勻速直線運(yùn)動(dòng),故通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)這些水平間距相等;(4)[4]因另一小組在實(shí)驗(yàn)中遺漏了對(duì)平拋軌跡起始點(diǎn)的記錄,則A點(diǎn)豎直方向的速度不為零,又A、B和B、C間水平距離相等,所以A、B和B、C間對(duì)應(yīng)鋼球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同,設(shè)為T,設(shè)鋼球在A、B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小分別為、,則有,故[5]根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有解得
15鋼球平拋初速度大小為14.如圖所示,點(diǎn)處于一傾角為37°的長斜面底端點(diǎn)的正上方,將一石子從點(diǎn)以速度水平拋出,恰好垂直擊中斜面上的點(diǎn)。取,重力加速度的大小,則的高度為多少?!敬鸢浮?.7m【解析】【詳解】小球恰好垂直撞到斜面上,根據(jù)幾何關(guān)系有又解得則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為豎直方向的位移為由幾何關(guān)系得代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示,一物塊受水平輕彈簧作用靜止于傾斜傳送帶底端,物塊與輕彈簧點(diǎn)相連,質(zhì)量為
16。傳送帶與水平面的夾角,長度為,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度為。物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,可看成質(zhì)點(diǎn)。取重力加速度,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,,,求:(1)若輕彈簧的形變量為,求彈簧的勁度系數(shù);(2)某時(shí)刻在P點(diǎn)剪斷彈簧,求剪斷彈簧后物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?!敬鸢浮浚?)100N/m;(2)3.5s【解析】【詳解】(1)剪斷彈簧前,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)物塊受力分析,如圖所示根據(jù)平衡條件,可得,又,聯(lián)立解得(2)某時(shí)刻在P點(diǎn)剪斷彈簧,因,故滑塊將沿斜面向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有解得
17則滑塊加到與傳送帶共速所用的時(shí)間為加速的位移為共速后,由于,故物塊將相對(duì)傳送帶靜止沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)后離開傳送帶,則勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移為解得勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故剪斷彈簧后物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間16.如圖所示,質(zhì)量為的一只長方體形空鐵箱,在與水平面成的拉力作用下,沿水平面向右勻加速運(yùn)動(dòng),鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量的木塊恰好靜止在后壁上。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取,,。(1)求木塊與鐵箱后壁間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)若迅速減小拉力,在鐵箱的速度達(dá)到8m/s時(shí),木塊沿鐵箱后壁剛好落到底部,且不反彈。此時(shí)突然撤去拉力,又經(jīng)1s時(shí)間木塊從鐵箱的左側(cè)到達(dá)右側(cè)。已知木塊與鐵箱底部間的動(dòng)摩擦因數(shù),求1s內(nèi)木塊相對(duì)于鐵箱發(fā)生的位移;(3)若均勻減小拉力,試判斷木塊在沿鐵箱后壁下滑的過程中,豎直方向的加速度是不是均勻增大?結(jié)合第一問,請(qǐng)用關(guān)鍵表達(dá)式,定性地說明理由?!敬鸢浮浚?)0.75;(2)1.2m;(3)見解析
18【解析】【詳解】(1)將木塊和鐵箱看成一個(gè)整體,進(jìn)行受力分析,如圖所示在豎直方向上,根據(jù)平衡條件有代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)可知整體與地面的滑動(dòng)摩擦力等于0,則在水平方向上,根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得對(duì)木塊受力分析,則在豎直方向上,根據(jù)平衡條件有在水平方向上,根據(jù)牛頓第二定律有又根據(jù)聯(lián)立解得(2)撤去拉力F時(shí)鐵箱和木塊的速度均為v=8m/s,鐵箱和木塊都做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)木塊有
19解得對(duì)鐵箱有解得則鐵箱減速到零所用的時(shí)間為說明在1s內(nèi)鐵箱仍在運(yùn)動(dòng),則1s內(nèi)木塊的位移為鐵箱的位移為1s內(nèi)木塊相對(duì)于鐵箱發(fā)生的位移(3)根據(jù)第(1)問受力分析,在豎直方向根據(jù)平衡條件有在水平方向根據(jù)牛頓第二定律有又聯(lián)立解得可知F均勻減小,則加速度a也均勻減??;對(duì)木塊,根據(jù)牛頓第二定律,在水平方向有在豎直方向上有
20又聯(lián)立解得因a均勻減小,故豎直方向的加速度均勻增大。
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