2013-2014学年甘肃省张掖市高台一中高三(上)
期中物理试卷
一.选择题:本题共14小题,共50分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分.第10~15题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
1.(3分)(2012秋?浏阳市期末)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s.则滑块经过光电门位置时的速度大小为()
A.0.10m/sB.100m/sC.4.0m/sD.0.40m/s
2.(3分)(2012?泉州模拟)物体沿直线以恒定加速度运动,它的位移x与时间t的关系是x=24t﹣6t(x的单位是m,t的单位是s),则它的速度为零的时刻是() A.sB.2sC.4sD.24s
3.(3分)(2013秋?高台县校级期中)如图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为R,质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于那么蚂蚁和桌面的最大静摩擦力为()
时,才能停在碗上,
2
A.0.6mgB.0.8mgC.0.4mgD.0.75mg
4.(3分)(2013?金山区一模)自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示.则图中直线的斜率表示该物体的()
1
A.质量 B.机械能 C.重力大小 D.重力加速度大小
5.(3分)(2011?重庆)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s)() A.10mB.20mC.30mD.40m
6.(3分)(2015?巴中模拟)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是() 1 4 9 16 25 36 49 64
1 2 3 4 5 6 7 8
32 130 298 526 824 1192 1600 2104
2
A.物体具有惯性
B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 C.物体运动的距离与时间的平方成正比 D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
2
7.(3分)(2012?江苏)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况()
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.先增大,后减小D.先减小,后增大
9.(3分)(2009?沈阳二模)2009年3月1日16时13分,“嫦娥一号”完成了“受控撞月”行动,探月一期工程完美落幕.本次“受控撞月”,“嫦娥一号”经历了从距月表100km的圆形轨道进入椭圆轨道的过程,如图所示,a为椭圆轨道的远月点,b为椭圆轨道的近月点,则下列说法正确的是()
A.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”受到的月球引力减小 B.从a点到b点的过程中,月球引力对“嫦娥一号”做正功 C.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”飞行的线速度减小 D.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”飞行的角速度减小
10.(3分)(2014?大庆二模)如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落,下落至P点的时间为t2.不计空气阻力,则t1:t2=()
A.1:2B.1:
C.1:3D.1:
3
11.(4分)(2011?上海模拟)如图所示,让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑,沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处,P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2.则()
A.物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1:sinθ2 B.物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1:cosθ2 C.物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1:1
D.两物体质量相同,则两物体所受的合外力之比为cosθ1:cosθ2
12.(4分)(2012秋?南阳期末)如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体A、B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧连接.两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在A、B上,稳定后.()
A.弹簧的弹力大小为30N B.弹簧的弹力大小为26N
C.在突然撤去F2后的瞬间,A的加速度大小为5m/s D.在突然撤去F1后的瞬间,A的加速度大小为13m/s
13.(4分)(2013秋?高台县校级期中)甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移s、速度v与时间t的关系图象,正确的是()
22
4
A.
B.C.D.
14.(4分)(2015?新县三模)如图所示,倾角为45°的光滑斜面向左做匀加速运动时,质量为m的小球恰好与斜面保持静止,当斜面与小球的速度从v增加到2v的过程中()
A.斜面对物体m做功为mv B.斜面对物体m支持力大小为 C.物体m受到的合外力大小为mg D.重力对物体m做功不为零
15.(4分)(2013?吉林二模)如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块.t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图中可能符合运动情况的是()
2
A.
B.C.D.
5
二、非选择题:包括填空题和计算题两部分.第16题~第18题为填空题,第19题~第23题为计算题.
16.(2分)(2007?台州三模)如图所示,游标卡尺的示数是_______mm.
17.(8分)(2012?南昌二模)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持_______状态.
(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x0=_______cm,劲度系数k=_______N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度x=_______cm.
18.(10分)(2013秋?海曙区校级期末)用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g,m2=150g,则(g=9.8m/s,所有结果均保留三位有效数字)
2
6
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=_______m/s;
(2)在打点0﹣5过程中系统动能的增量△Ek=_______J,系统势能的减少量△Ep=_______J,由此得出的结论是_______.
(3)若某同学做出v﹣h图象如图3所示,则当地的实际重力加速度g=_______m/s.
19.(7分)(2008?福建模拟)质量m=2kg的物体静止在水平地面上,用F=18N的水平力拉物体,在开始的2s内物体发生了10m位移,此后撤去力F,求: (1)撤去力F时物体的速度; (2)撤去力F后物体运动的最大位移.
2
2
20.(7分)(2011?北京)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
7
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.不计空气阻力.
21.(8分)(2012春?金川区校级期末)质量为M的小物块A静止在离地面高h的水平桌面的边缘,质量为m的小物块B沿桌面向A运动并以速度v0与之发生正碰(碰撞时间极短).碰后A离开桌面,其落地点离出发点的水平距离为L.碰后B反向运动.求B后退的距离.已知B与桌面间的动摩擦因数为μ.重力加速度为g.
22.(8分)(2015春?邗江区校级期中)如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s.
(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小; (2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
2
8
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为h′=2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
23.(10分)(2013秋?高台县校级期中)一列火车总质量m=500t,机车发动机的额定功率P=6×10W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍,g取10m/s,求: (1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v=10m/s时,列车的瞬时加速度a是多少;
(3)在水平轨道上以36km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P′;
(4)若火车从静止开始,保持0.5m/s的加速度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功.
2013-2014学年甘肃省张掖市高台一中高三(上)期中物理试卷
9
2
5
2
参考答案与试题解析
一.选择题:本题共14小题,共50分.在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分.第10~15题有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
1.(3分)(2012秋?浏阳市期末)用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s.则滑块经过光电门位置时的速度大小为()
A.0.10m/sB.100m/sC.4.0m/sD.0.40m/s
考点:瞬时速度. 专题:直线运动规律专题.
分析:利用平均速度代替瞬时速度可以求出经过光电门时的速度的大小; 解答:解:滑块经过光电门时的速度表达式v=错误; 故选A
点评:知道光电门测量滑块瞬时速度的原理.
2.(3分)(2012?泉州模拟)物体沿直线以恒定加速度运动,它的位移x与时间t的关系是x=24t﹣6t(x的单位是m,t的单位是s),则它的速度为零的时刻是() A.sB.2sC.4sD.24s
考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:直线运动规律专题.
分析:物体的位移x与时间t的关系是x=24t﹣6t,可以知道它的初速度是24m/s,加速度是﹣12m/s,带入变速直线运动的速度与时间的关系公式,即可解题.
22
==0.1m/s.A正确,BCD
10
解答:解:由题意可知,它的初速度是24m/s,加速度是﹣12m/s,根据公式:v=v0+at,得:
s,故四个选项中,只有B正确,其他都错误.
故选:B
点评:该题考查匀变速直线运动的位移与时间的关系和变速直线运动的速度与时间的关系,思路简单,属于简单题.
3.(3分)(2013秋?高台县校级期中)如图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为R,质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于那么蚂蚁和桌面的最大静摩擦力为()
时,才能停在碗上,
2
A.0.6mgB.0.8mgC.0.4mgD.0.75mg
考点:共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题:共点力作用下物体平衡专题.
分析:蚂蚁受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,根据平衡求出蚂蚁和碗面间的动摩擦因数. 解答:解:蚂蚁受重力、支持力和摩擦力处于平衡,摩擦力与水平方向所成的夹角为θ, 物体对球面的压力N=mgcosθ; 根据平衡有:f=mgsinθ=μN=μmgcosθ
而cosθ==0.8.所以μ==tanθ=.
故最大静摩擦力为:f=μmgcosθ=0.6mg 故选:A.
点评:解决本题的关键是能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.
11
4.(3分)(2013?金山区一模)自由下落的物体,其动能与位移的关系如图所示.则图中直线的斜率表示该物体的()
A.质量 B.机械能
C.重力大小D.重力加速度大小
考点:机械能守恒定律;自由落体运动. 专题:机械能守恒定律应用专题.
分析:自由下落的物体,只受重力,根据动能定理列式即可求解. 解答:解:自由下落的物体,只受重力,根据动能定理得: Ek=mgh
则图中斜率k=mg 故选C
点评:本题主要考查了动能定理的直接应用,难度不大,属于基础题.
5.(3分)(2011?重庆)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s)() A.10mB.20mC.30mD.40m
考点:自由落体运动.
分析:石块做自由落体运动,由自由落体的位移公式可以直接求得结论.
解答:解:石头做自由落体运动,根据位移公式h=gt=0.5×10×4m=20m.所以B正确. 故选B.
点评:本题考查学生对自由落体的理解,题目比较简单.
2
2
12
6.(3分)(2015?巴中模拟)如图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是() 1 4 9 16 25 36 49 64
1 2 3 4 5 6 7 8
32 130 298 526 824 1192 1600 2104
A.物体具有惯性
B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 C.物体运动的距离与时间的平方成正比 D.物体运动的加速度与重力加速度成正比
考点:匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:直线运动规律专题.
分析:通过表格中的数据,通过时间的平方与运动距离的关系,得出位移和时间的规律. 解答:解:从表格中的数据可知,时间变为原来的2倍,下滑的位移大约变为原来的4倍,时间变为原来的3倍,位移变为原来的9倍,可知物体运动的距离与时间的平方成正比.故C正确,A、B、D错误. 故选C.
点评:本题考查学生的数据处理能力,能够通过数据得出物体位移与时间的关系.需加强训练.
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7.(3分)(2012?江苏)如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况()
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.先增大,后减小D.先减小,后增大
考点:功率、平均功率和瞬时功率. 专题:功率的计算专题.
分析:根据小球做圆周运动,合力提供向心力,即合力指向圆心,求出水平拉力和重力的关系,根据P=Fvcosα得出拉力瞬时功率的表达式,从而判断出拉力瞬时功率的变化. 解答:解:因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点. 设绳子与竖直方向夹角是θ,则 得 F=Gtanθ
而水平拉力F的方向与速度V的方向夹角也是θ,所以水平力F的瞬时功率是 P=Fvcosθ 则P=Gvsinθ
显然,从A到B的过程中,θ是不断增大的,所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的.故A正确,B、C、D错误. 故选A.
=tanθ (F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上)
点评:解决本题的关键掌握瞬时功率的表达式P=Fvcosα,注意α为F与速度的夹角.
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9.(3分)(2009?沈阳二模)2009年3月1日16时13分,“嫦娥一号”完成了“受控撞月”行动,探月一期工程完美落幕.本次“受控撞月”,“嫦娥一号”经历了从距月表100km的圆形轨道进入椭圆轨道的过程,如图所示,a为椭圆轨道的远月点,b为椭圆轨道的近月点,则下列说法正确的是()
A.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”受到的月球引力减小 B.从a点到b点的过程中,月球引力对“嫦娥一号”做正功 C.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”飞行的线速度减小 D.从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”飞行的角速度减小
考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题:人造卫星问题.
分析:从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”与月球的距离减小,由万有引力定律可分析引力的变化.由万有引力与速度方向的夹角,分析月球引力对“嫦娥一号”做功.根据动能定理分析速度的变化.由v=ωr分析角速度的变化. 解答:解:
A、从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”与月球的距离减小,由万有引力定律得知,“嫦娥一号”受到的月球引力增大.故A错误.
B、从a点到b点的过程中,月球对“嫦娥一号”与速度方向的夹角为锐角,则知月球引力对“嫦娥一号”做正功.故B正确.
C、从a点到b点的过程中,月球引力对“嫦娥一号”做正功,根据动能定理可知,“嫦娥一号”飞行的线速度增大.故C错误.
D、从a点到b点的过程中,“嫦娥一号”飞行的线速度增大,而曲率半径r减小,由v=ωr分析得知,角速度ω增大.故D错误. 故选B
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点评:本题根据万有引力定律分析引力大小的变化,根据引力与速度方向的夹角分析引力做功的正负,也可以根据开普勒定律分析知,a的速度小于b的速度,引力必做正功.
10.(3分)(2014?大庆二模)如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落,下落至P点的时间为t2.不计空气阻力,则t1:t2=()
A.1:2B.1:
考点:平抛运动;自由落体运动. 专题:平抛运动专题.
分析:小球做平抛运动时,根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比,然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间. 解答:解:小球A恰好能垂直落在斜坡上,如图
C.1:3D.1:
由几何关系可知,小球竖直方向的速度增量 vy=gt1=v0 ① 水平位移S=v0t1 ② 竖直位移hQ=g由①②③得到:
③
由几何关系可知小球B作自由下落的高度为: hQ+S═g
④
联立以上各式解得:
16
故选:D.
点评:本题关键是明确小球Q的运动是平抛运动,然后根据平抛运动的分位移和分速度公式联立求解出运动时间,再根据几何关系得到自由落体的位移,从而进一步求得时间,最后得到比值.
11.(4分)(2011?上海模拟)如图所示,让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑,沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处,P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为θ1、θ2.则()
A.物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sinθ1:sinθ2 B.物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cosθ1:cosθ2 C.物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1:1
D.两物体质量相同,则两物体所受的合外力之比为cosθ1:cosθ2
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 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下滑的加速度.通过位移以及加速度,根据位移时间公式求出运动的时间,从而得出末速度,然后进行比较. 解答:解:A、物体受重力、支持力,根据牛顿第二定律得,a=速度大小之比为cosθ1:cosθ2.故A错误. B、物体的位移2Rcosθ,则
,解得t=
,与夹角无关,知下滑时间之比
,所以加
为1:1.则v=at,知速度之比为cosθ1:cosθ2.故B正确,C正确.
D、加速度大小之比为cosθ1:cosθ2,根据牛顿第二定律知,合外力之比为cosθ1:cosθ2.故D正确.
17
故选BCD.
点评:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
12.(4分)(2012秋?南阳期末)如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体A、B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧连接.两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在A、B上,稳定后.()
A.弹簧的弹力大小为30N B.弹簧的弹力大小为26N
C.在突然撤去F2后的瞬间,A的加速度大小为5m/s D.在突然撤去F1后的瞬间,A的加速度大小为13m/s
考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:对整体分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,再隔离分析,求出弹簧的弹力大小.撤去拉力的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出加速度的大小. 解答:解:A、对整体分析,根据牛顿第二定律知,加速度a=
.
22
隔离对A分析,F1﹣F=m1a,则弹簧的弹力F=F1﹣m1a=30﹣2×2N=26N.故A错误,B正确. C、撤去F2后的瞬间,弹簧的弹力不变,则A的加速度大小不变,仍然为2m/s.故C错误. D、在突然撤去F1后的瞬间,弹簧的弹力不变,则A的加速度,D正确. 故选:BD.
点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.
.故
2
18
13.(4分)(2013秋?高台县校级期中)甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似看作匀速直线运动,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,在下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移s、速度v与时间t的关系图象,正确的是()
A.
B.C.D.
考点:匀变速直线运动的图像. 专题:直线运动规律专题.
分析:两人都做匀速直线运动,他们的路程随时间均匀增加,S﹣t图象是一条倾斜的直线;他们的速度v保持不变,v﹣t图象时一条平行于时间轴的直线;由图知在相等时间t内,甲的路程S甲小于乙的路程S乙,即S甲<S乙,由v=知甲的速度小于乙的速度.
解答:解:由题意知甲乙两人都做匀速直线运动,甲与乙的速度保持不变,在相等时间t内S甲<S乙,甲的速度小于乙的速度.符合条件的图象是BC. 故选:BC.
点评:本题考查了匀速直线运动是路程时间图象与速度时间图象,物理学上经常用图象反应物理规律,我们要学会读图、识图.
14.(4分)(2015?新县三模)如图所示,倾角为45°的光滑斜面向左做匀加速运动时,质量为m的小球恰好与斜面保持静止,当斜面与小球的速度从v增加到2v的过程中()
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A.斜面对物体m做功为mv B.斜面对物体m支持力大小为 C.物体m受到的合外力大小为mg D.重力对物体m做功不为零
考点:动能定理的应用. 专题:动能定理的应用专题.
分析:对小球进行受力分析,受重力和斜面的支持力,合力水平向左,根据力的合成和分解可以求得合力和斜面对物体的支持力,根据动能定理可以求得斜面体对物体做的功,重力方向上没有位移,所以重力不做功.
解答:解:对小球进行受力分析,如图所示: 根据几何关系有:tan45°=
解得:F合=mg,故C正确;
2
sin45°= 解得:N=,故B错误;
重力方向上没有位移,所以重力不做功,故D错误; 对小球的运动过程根据动能定理得: WN+WG=m(2v)﹣mv 解得:WN=故选AC
故A正确.
2
2
点评:本题主要考查了同学们受力分析的能力,要求同学们能正确对小球进行受力分析,并能根据几何关系求出支持力和合力,难度适中.
15.(4分)(2013?吉林二模)如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上,其上放一质量为m2的木块.t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,图中可能符合运动情况的是()
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A.
B.C.D.
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像. 专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:木块可能与木板保持相对静止,一起做匀加速直线运动,也可能与木板发生相对滑动,相对于木板向前滑.根据牛顿第二定律得出加速度以及速度与时间的关系.
解答:解:A、木块和木板可能保持相对静止,一起做匀加速直线运动.加速度大小相等.故A正确.
B、木块可能相对木板向前滑,即木块的加速度大于木板的加速度,都做匀加速直运动.故B错误,C正确.D错误. 故选:AC.
点评:解决本题的关键知道木块和木板之间运动情况,知道速度时间图线的斜率表示加速度.
二、非选择题:包括填空题和计算题两部分.第16题~第18题为填空题,第19题~第23题为计算题.
16.(2分)(2007?台州三模)如图所示,游标卡尺的示数是19.8mm.
考点:刻度尺、游标卡尺的使用. 专题:实验题.
分析:解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读. 解答:解:游标卡尺的主尺读数为:1.9cm=19mm,游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为8×0.1mm=0.8mm,所以最终读数为:19mm+0.8mm=19.8mm. 故答案为:19.8.
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点评:对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,正确使用这些基本仪器进行有关测量.同时注意游标卡尺不估读,螺旋测微器要估读.
17.(8分)(2012?南昌二模)某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验.
(1)在安装刻度尺时,必须使刻度尺保持竖直状态.
(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线,由此图线可得该弹簧的原长x0=4cm,劲度系数k=50N/m.
(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤,当弹簧秤上的示数如图(c)所示时,该弹簧的长度
x=10cm.
考点:探究弹力和弹簧伸长的关系.
专题:实验题;弹力的存在及方向的判定专题.
分析:(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须竖直;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零;根据胡克定律F=k△x求解劲度系数; (3)直接从弹簧秤得到弹力,再从图象b弹簧弹簧长度.
解答:解:(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态;
(2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有:
;
(3)由图c得到弹簧的弹力为3N,根据图b得到弹簧的长度为10cm; 故答案为:(1)竖直;(2)4,50;(3)10.
点评:本题关键是明确实验原理,然后根据胡克定律F=k△x并结合图象列式求解,不难.
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18.(10分)(2013秋?海曙区校级期末)用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g,m2=150g,则(g=9.8m/s,所有结果均保留三位有效数字)
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(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=2.40m/s;
(2)在打点0﹣5过程中系统动能的增量△Ek=0.576J,系统势能的减少量△Ep=0.588J,由此得出的结论是在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒..
(3)若某同学做出v﹣h图象如图3所示,则当地的实际重力加速度g=9.7m/s.
考点:验证机械能守恒定律.
专题:实验题;机械能守恒定律应用专题.
分析:(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可以求出打下记数点5时的速度大小;
(2)根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量,根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量,比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒;
(3)根据图象的物理意义可知,图象的斜率大小等于物体的重力加速度大小.
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解答:解:(1)根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第5个点时的速度为: v5=
=
=2.4m/s;
﹣
(2)物体的初速度为零,所以动能的增加量为:△Ek=mv0=
=0.576J;
重力势能的减小量等于物体重力做功,故:△EP=W=mgh=(0.05+0.15)×9.8×0.216=0.588J; 由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等,因此在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒.
(4)本题中根据机械能守恒可知,mgh=mv,即有:v=gh,所以出v﹣h图象中图象的斜率表示重力加速度,
由图可知,斜率k=9.7,故当地的实际重力加速度g=9.7m/s.
故答案为:(1)2.40;(2)0.576;0.588;在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒;(3)9.7.
点评:本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题,要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系,增强数据处理能力.
19.(7分)(2008?福建模拟)质量m=2kg的物体静止在水平地面上,用F=18N的水平力拉物体,在开始的2s内物体发生了10m位移,此后撤去力F,求: (1)撤去力F时物体的速度; (2)撤去力F后物体运动的最大位移.
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考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题:牛顿运动定律综合专题.
分析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体的加速度,再根据速度时间公式求出撤去力F时的速度.
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