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2015-2016学年吉林省吉林一中高一(下)开学物理试卷
一、单项选择(注释)
1.下列情况中的运动物体,不能被看做质点的是( )
A.研究绕地球飞行的航天飞机
B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨
C.从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
2.三个质量不同的物体受相同水平拉力在水平面上运动,物体与水平桌面间的动摩擦因数相同,若mA>mB>mC,那么它们受到的摩擦力fA、fB、fC的大小关系应是( )
A.fB>fA>fC B.fA<fB<fC C.fB=fA=fC D.不能比较大小
3.下列过程经历的时间最接近1s的是( )
A.通常情况下人体心脏跳动一次
B.光通过3×105km路程所需的时间
C.普通手表的秒针转一周
D.人步行10m所需的时间
4.如图所示为质点B、D的运动轨迹,两个质点同时从A出发,同时到达C,下列说法正确的是( )
A.质点B的位移大 B.质点D的路程大
C.质点D的平均速度大 D.质点B的平均速率大
5.在某段公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字的意思是( )
A.甲是指路程,乙是瞬时速度 B.甲是指路程,乙是平均速度
C.甲是指位移,乙是瞬时速度 D.甲是指位移,乙是平均速度
6.玉溪一中一年一度的体育文化艺术节将在期中考试后进行,在男子400m决赛中,甲同学以50s夺取第一名,乙同学以54s取得第二名,关于甲、乙两位同学的运动,下列说法正确的是( )
A.甲同学的瞬时速度一定大于乙同学的瞬时速度
B.甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度
C.甲同学的速率一定大于乙同学的速率
D.以上说法都不对
7.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示,则下列对他的运动情况分析正确的是( )
A.0~10s加速度向上,10~15s加速度向下
B.0~10s、10~15s内都在做加速度逐渐减小的变速运动
C.0~10s内下落的距离等于100m
D.10s~15s内下落的距离大于75m
8.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.人走路前进时,地面给人的摩擦力阻碍人前进
B.擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力
C.人握竖直杆向上爬,杆给人的摩擦力向下
D.摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比
9.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动,从启动到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为( )
A.1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.无法确定
10.一物体做匀变速直线运动,速度图象如图所示,则在前4s内(设向右为正方向)( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向左运动,2s后开始向右运动
C.前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方
D.在t=2s时,物体的加速度为零
11.如图,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,在白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均水平,欲将黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平拉力为( )
A.2μmg B.4μmg C.6μmg D.5μmg
12.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10m/s2,则( )
A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40
C.前3s内物体的平均速度为1.5m/s
D.前3s内物体所受摩擦力为2N
13.如图,一个重G1=400N的小孩,坐在一块重G2=100N的木块上,用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉住木块,使人和木块处于相对静止一起匀速前进.已知人的拉力F=70N,则木块与地面间的动摩擦因数为( )
A.0.14 B.0.28 C.0.70 D.0.35
14.如图所示,质量为M的半圆形轨道凹槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从凹槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道凹槽始终静止,则下列说法错误的是( )
A.轨道凹槽对地面的最小压力为Mg
B.轨道凹槽对地面的最大压力为(M+3m)g
C.轨道凹槽对地面的摩擦力先增大后减小
D.轨道凹槽对地面的摩擦力方向先向左后向右
15.某商场内的观光电梯,在一楼由静止开始向上做匀加速直线运动,1s后改做匀速运动,持续2s,上升10m,最后做加速度为5m/s2的匀减速运动,正好停在顶层,顶层最可能是几层( )
A.5 B.4 C.3 D.6
16.一船逆水而上,船上某人于大桥下面将水壶遗失被水冲走,当船回头时,时间已过20分钟.后来在大桥下游距离大桥2千米处追到了水壶.那么该河流速是每小时多少千米?( )
A.1.5千米/小时 B.3千米/小时 C.4.5千米/小时 D.6千米/小时
三、填空题(注释)
17.用手握住绳的两端,在绳的中点悬挂一重物,改变两绳间的夹角θ,如果物体始终处在平衡状态(绳子拉力的合力始终等于重力),则当θ= 时,绳中的拉力最小;当θ= 时,绳子的拉力大小等于重力;在θ角增大的过程中,绳子的拉力逐渐变 .
18.如图所示,甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N的力水平向右推,乙用50N的力水平向左拉,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 N,方向 .
19.两个共点力的大小分别为F1=40N、F2=30N,则它们合力的最大值为 N,它们合力的最小值为 N.若F1和F2的夹角为90°,则它们的合力大小为 N.
20.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s,离弹簧网的最大高度为5m,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为 N(g取10m/s2).
21.如图所示是甲、乙两物体运动的位移﹣时间图象,甲、乙两物体均做 ,它们运动的方向 ,0s时它们相距 m,它们在 时刻相遇在 位置处.
22.为了探索弹力和弹簧伸长的关系,李卫同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试,根据测得的数据绘出如下所示图象.从图象上看,该同学没能完全按实验要求做,而使图象上端成曲线,图象上端成曲线是因为 .这两根弹簧的劲度系数分别为 和 . 若要制作一个精确程度较高的弹簧秤,应选弹簧 .
23.某同学在实验中取得了几条较为理想的纸带,其中每两个计数点之间还有4个计时点未画 出,即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,将每条纸带上的计数点分别记为0、1、2、3、4、5…如下图所示,由于不小心,a纸带在开始部分和后半部分都被撕断了,则根据图可知,在b、c、d三段纸带中, 是从纸带a上撕下的那部分;打a纸带时,物体的加速度大小是 m/s2,计数点2对应的速度大小是 m/s.(本题结果均保留两位有效数字)
24.如图所示,与水平面成θ角的皮带传送机,把质量为m的货箱放到向上传送的皮带上,皮带的运转是匀速的,皮带与货箱间的动摩擦因数为μ,货箱从底端放上皮带时的速度为零,到达顶端前已经和皮带相对静止,货箱与皮带间相对运动阶段,货箱受到的摩擦力大小为 ;货箱与皮带间相对静止后受到的摩擦力大小为 .
25.一小球从高处自由下落,落地时的速度大小10m/s,则抛出点离水平地面的高度为 m.
26.如图所示,质量为M的长木板A放在水平地面上,质量为m的木块P在其上滑行,长木板A一直处于静止状态.若长木板A与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板A间的动摩擦因数为μ2,则木块P所受到长木板的摩擦力大小为 ,长木板A所受到地面的摩擦力大小为 .
四、计算题(注释)
27.雷达在发射和接收电磁波时,在荧光屏上分别呈现出一个尖形波.某型号防空雷达相邻两次发射电磁波的时间间隔为5×10﹣4s.雷达监测到一目标正向该雷达匀速飞来,甲、乙两图是雷达跟踪该目标时雷达监视屏上显示的波形图象,两图时间间隔为30s.已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10﹣4s,电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s,求被监视目标飞行的速度.
28.一位旅客可用三种方法从常州到苏州旅游:第一种是乘普客汽车经312国道到达;第二种方法是乘快客汽车经沪宁高速公路到达;第三种方法是乘火车到达;下面是三种车的发车时刻及里程表,已知普客汽车全程平均时速为60km/h,快客汽车全程平均时速为100km/h,两车途中均不停站,火车在中途需停靠无锡站5min,设火车进站和出站都做匀变速直线运动,加速度大小是2400km/h2,途中匀速行驶,速率为120km/h,若现在时刻是上午8点05分,这位旅客想早点到达苏州,请你通过计算说明他该选择乘什么车?(没有计算过程不得分)
普客汽车
快客汽车
火车
里程/km
75
80
72
班次
7:20
8:20
10:30
14:30
…
8:00
8:40
9:20
10:55
…
8:00
8:33
9:00
9:43
…
五、实验题(注释)
29.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是:
A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;
B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;
C.用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;
D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;
F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.
上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是 和 ;
(2)遗漏的内容分别是 和 .
30.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图甲、图乙是打出的纸带的一段.
(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图所给出的数据求出小车下滑的加速度a= .
(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 .用测得的加速度a表示阻力的计算式为F1= .
2015-2016学年吉林省吉林一中高一(下)开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择(注释)
1.下列情况中的运动物体,不能被看做质点的是( )
A.研究绕地球飞行的航天飞机
B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨
C.从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船
D.研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱
【考点】质点的认识.
【专题】定性思想;归纳法;直线运动规律专题.
【分析】当物体的大小和形状在研究的问题中可以忽略,物体可以看成质点.
【解答】解:A、研究绕地球飞行的航天飞机,飞机的大小和形状可以忽略,可以看成质点,故A正确.
B、研究飞行中直升飞机上的螺旋桨,螺旋桨的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误.
C、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船,飞船的大小和形状可以忽略,可以看成质点,故C正确.
D、研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱,木箱上各点的运动情况相同,形状和大小可以忽略,可以看成质点,故D正确.
本题选不能看成质点的,故选:B.
【点评】解决本题的关键掌握物体能否看成质点的条件,关键看物体的大小和形状在研究的问题中能否忽略.
2.三个质量不同的物体受相同水平拉力在水平面上运动,物体与水平桌面间的动摩擦因数相同,若mA>mB>mC,那么它们受到的摩擦力fA、fB、fC的大小关系应是( )
A.fB>fA>fC B.fA<fB<fC C.fB=fA=fC D.不能比较大小
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】定性思想;推理法;摩擦力专题.
【分析】由题意可知,ABC三个物体在竖直方向上受力平衡,所以支持力等于重力,根据滑动摩擦力公式即可求解.
【解答】解:由题意可知,ABC三个物体在竖直方向上受力平衡,所以N=mg,由于mA>mB>mC,则三个物体对水平桌面的压力NB>NA>NC,
根据f=μN可知,fB>fA>fC,故BCD错误,A正确.
故选:A
【点评】本题主要考察了滑动摩擦力的公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
3.下列过程经历的时间最接近1s的是( )
A.通常情况下人体心脏跳动一次
B.光通过3×105km路程所需的时间
C.普通手表的秒针转一周
D.人步行10m所需的时间
【考点】时间与时刻.
【分析】此题考查我们对常见过程经历时间的估测,根据对日常生活中常见过程和时间单位的认识,选出符合题意的选项.
【解答】解:A、正常情况下,人的脉搏1min跳动75次,跳动1次的时间大约1s.不符合题意
B、光的速度是3×108m/s=3×105km/s,所以通过3×105km路程所需的时间是1s,符合题意
C、普通手表的秒针转一周的时间是1min,所以C不符合题意
D、人步行的速度在1m/s左右,步行10m大约10s.不符合题意;
所以最接近1s的是B.
故选:B.
【点评】本题考查学生对生活中常见物体的数据的了解情况,本题告诉我们一定要对实际生活中常见的物体做到熟知.
4.如图所示为质点B、D的运动轨迹,两个质点同时从A出发,同时到达C,下列说法正确的是( )
A.质点B的位移大 B.质点D的路程大
C.质点D的平均速度大 D.质点B的平均速率大
【考点】平均速度;位移与路程.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】位移是初末两点间的直线距离;而路程是指物体经过轨迹的长度;平均速度是指位移与时间的比值;而平均速率是路程与时间的比值.
【解答】解:A、由图可知,两个质点的起点与终点相同,故位移相同;故A错误;
B、由图可知,两个质点中B的轨迹最长,故B的路程最大;而D的轨迹最短,路程最小;故B错误;
C、因两个物体的位移相同,时间相等,则由平均速度公式可知,两质点平均速度相等;故C错误;
D、B点的路程长,故B质点的平均速率大;故D正确;
故选:D.
【点评】本题考查平均速度与平均速率、位移与路程的比值;要注意准确把握相近物理量的联系和区别.
5.在某段公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字的意思是( )
A.甲是指路程,乙是瞬时速度 B.甲是指路程,乙是平均速度
C.甲是指位移,乙是瞬时速度 D.甲是指位移,乙是平均速度
【考点】位移与路程.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】告示牌甲是量程牌,表示路程.限速是指瞬时速度不能超过多大.
【解答】解:告示牌甲是量程牌,表示路程.限速是指瞬时速度不能超过多大,告示牌乙上面的数字是瞬时速度.
故选:A.
【点评】本题考查对生活中常识的了解程度.量程牌的数字、计程器的读数等都表示路程.速度计测量瞬时速度的大小.
6.玉溪一中一年一度的体育文化艺术节将在期中考试后进行,在男子400m决赛中,甲同学以50s夺取第一名,乙同学以54s取得第二名,关于甲、乙两位同学的运动,下列说法正确的是( )
A.甲同学的瞬时速度一定大于乙同学的瞬时速度
B.甲同学的平均速度大于乙同学的平均速度
C.甲同学的速率一定大于乙同学的速率
D.以上说法都不对
【考点】平均速度.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】400m决赛的位移都为零,平均速度相同,根据题意能求出平均速率.平均速率等于路程与所用时间的比值求解.
【解答】解:A、瞬时速度对应某个时刻或某个位置,根据题目意思无法比较瞬时速度,也无法比较速率,故AC错误;
B、甲乙同学的位移都为零,所以平均速度相同,故B错误;
D、由上可知,D正确.
故选:D
【点评】本题要知道平均速度等于位移除以时间,平均速率等于路程除以时间.
7.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示,则下列对他的运动情况分析正确的是( )
A.0~10s加速度向上,10~15s加速度向下
B.0~10s、10~15s内都在做加速度逐渐减小的变速运动
C.0~10s内下落的距离等于100m
D.10s~15s内下落的距离大于75m
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】速度时间图象的斜率等于加速度,根据斜率分析加速度大小如何变化,判断运动员的运动情况.自由落体运动是初速度为零的加速度为g的匀加速直线运动.面积表示位移.
【解答】解:由图象可知,向下为正,
A、速度时间图象的斜率等于加速度,由图象可知,0~10s斜率为正,加速度向下,10~15s斜率为负,加速度向上,故A错误;
B、由图象可知,0~10s、10~15s内斜率都逐渐减小,所以加速度都逐渐减小,故B正确;
C、若0﹣10s做匀加速直线运动,则位移为100m,而本题图象围成的面积比匀加速直线运动大,所以0~10s内下落的距离大于100m,故C错误;
D、同理可以证明10s~15s内下落的距离小于75m,故D错误
故选:B
【点评】本题考查理解速度问题的能力.关键根据图线的斜率等于加速度,来分析运动员的运动情况.
8.关于摩擦力,下列说法正确的是( )
A.人走路前进时,地面给人的摩擦力阻碍人前进
B.擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力
C.人握竖直杆向上爬,杆给人的摩擦力向下
D.摩擦力的大小一定与接触面处的压力成正比
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】摩擦力定义是两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力,摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力,当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同,而做为阻力时方向和物体的运动方向相反.影响摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,但是我们要增大摩擦力一般采用增大接触面的粗糙程度这种方法.
【解答】解:A、摩擦力既可作为阻力,有时也能当作动力,人走路前进时,地面给人的摩擦力促使人前进,故A错误;
B、静止的物体也可受到滑动摩擦力,在擦黑板时,静止的黑板受到的摩擦为滑动摩擦力,故B正确;
C、人握竖直杆向上爬,根据摩擦力产生的条件可知,杆给人的摩擦力向上,故C错误;
D、滑动摩擦力的大小才一定与接触面处的压力成正比,故D错误;
故选:B.
【点评】本题目考查了摩擦力的定义以及性质,重点考查了影响摩擦力大小的因素,增大摩擦力大小的方法,需要学生将所学知识掌握扎实灵活应用.
9.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动,从启动到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为( )
A.1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.无法确定
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】汽车先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,运用用匀变速直线运动的平均速度公式和位移时间公式x=即可求解最大速度.
【解答】解:设汽车的最大速度为vm.
在匀加速阶段初速度为0,末速度为vm,则匀加速阶段的平均速度:,位移:;
在匀减速阶段初速度为vm,末速度为0,则匀减速阶段的平均速度:,位移:x2=;
在整个运动过程中,总位移为 x=x1+x2=(t1+t2)=t
所以汽车的最大速度:vm=m/s=3m/s
故选:B.
【点评】本题巧用匀变速直线运动的平均速度公式可以简化解题过程.也可以作出v﹣t图象,根据“面积”等于位移求解.
10.一物体做匀变速直线运动,速度图象如图所示,则在前4s内(设向右为正方向)( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向左运动,2s后开始向右运动
C.前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方
D.在t=2s时,物体的加速度为零
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;切线表示加速度,加速度,向右上方倾斜,加速度为正,向右下方倾斜加速度为负;图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负.
【解答】解:A、由于在速度时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;所以物体前两秒向左运动,后两秒向右运动,故A错误
B、由A分析得,B正确
C、前2s物体位向左方运动,位于出发点的左方,后2s向右运动,4s末回到出发点,故C错误
D、在t=2s时,物体的速度为零,但加速度不为零,故D错误
故选B
【点评】题是为速度﹣﹣时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义.
11.如图,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,在白毛巾的中部用线与墙壁连接着,黑毛巾的中部用线拉住,设线均水平,欲将黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需加的水平拉力为( )
A.2μmg B.4μmg C.6μmg D.5μmg
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】滑动摩擦力方向与接触面相切,与物体相对运动的方向相反.
根据受力分析,分别对白毛巾,黑毛巾进行力的分析,由公式f=μmg与平衡条件,即可求解.
【解答】解:根据受力平衡,则有黑毛巾匀速拉出时,黑毛巾有四个面受到摩擦力,平衡时有:
F=f1+f2+f3+f4=μmg+μmg+μmg+2μmg=5μmg,
故选:D
【点评】本题涉及到滑动摩擦力方向的判定和即平衡条件得应用,有一定难度.
12.如图甲所示,物体受到水平推力F的作用,在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10m/s2,则( )
A.物体的质量m=1.0kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.40
C.前3s内物体的平均速度为1.5m/s
D.前3s内物体所受摩擦力为2N
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】解决本题的关键是理解速度图象的斜率的含义:速度图象的斜率代表物体的加速度.速度的正负代表物体运动的方向.
【解答】解:A、在1﹣2s的时间内,物体做匀加速运动,直线的斜率代表加速度的大小,所以a==2m/s2,由牛顿第二定律可得F﹣f=ma,
得:m==kg=0.5kg,所以A错误;
B、由速度时间图象可以知道在2﹣3s的时间内,物体匀速运动,处于受力平衡状态,所以滑动摩擦力的大小为2N,由f=μmg
得:μ===0.40;故B正确;
C、前3s内的位移为:x=1+2m=3m;故平均速度为:v=m/s=1m/s;故C错误;
D、前1s内物体合外力为零,处于静止状态,故摩擦力为零;故D错误;
故选:B.
【点评】对于速度图象类的题目,主要是要理解斜率的含义:斜率代表物体的加速度;速度正负的含义:速度的正负代表物体运动的方向;速度图象与时间轴围成的面积的含义:面积代表物体的位移.
13.如图,一个重G1=400N的小孩,坐在一块重G2=100N的木块上,用一根绕过光滑定滑轮的轻绳拉住木块,使人和木块处于相对静止一起匀速前进.已知人的拉力F=70N,则木块与地面间的动摩擦因数为( )
A.0.14 B.0.28 C.0.70 D.0.35
【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】以整体为研究对象,由平衡条件求解地面对木板的摩擦力,由滑动摩擦力公式求出摩擦因数.
【解答】解:对木板和人组成的整体研究,由平衡条件得:
地面对木板的摩擦力为f=μ(M+m)g=2F=140N,
得μ==0.28
故选:B.
【点评】本题的解题关键是研究对象的选择,采用隔离法和整体法结合求解,比较简便.
14.如图所示,质量为M的半圆形轨道凹槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从凹槽的左侧顶端由静止开始下滑到右侧最高点的过程中,轨道凹槽始终静止,则下列说法错误的是( )
A.轨道凹槽对地面的最小压力为Mg
B.轨道凹槽对地面的最大压力为(M+3m)g
C.轨道凹槽对地面的摩擦力先增大后减小
D.轨道凹槽对地面的摩擦力方向先向左后向右
【考点】摩擦力的判断与计算.
【专题】摩擦力专题.
【分析】m在半圆槽中运动时,最底点处受支持力最大;最高点处时受支持力最小;由向心力公式可求得支持力;再对半圆槽分析可得出轨道槽对地面的最大及最小压力.
【解答】解:A、当m在最高点时,物体只受重力对半圆轨道没有压力,故此时轨道槽对地面的压力最小为Mg,故A正确;
B、当物体运动到最低点时,由机械能守恒可知, mv2=mgR;由向心力公式可得m=F﹣mg;
解得:F=3mg;故轨道槽对地面的压力为3mg+mMg;此时压力最大,故B正确;
C、当m对轨道的压力有沿水平方向的分量时,轨道槽受到水平方向的摩擦力,而在最低点时,水平分量为零,故此时摩擦力为零,故C错误;
D、m在轨道左侧时,对槽的弹力有水平向左的分量,故此时地面对槽有向右的摩擦力;当物体到达右侧时,弹力向右,故摩擦力向左,由牛顿第三定律可知,D正确;
本题选错误的,故选:C.
【点评】本题影响槽对地面的压力的关键是小球对槽的压力,故应先分析小球的受力,再去分析槽对地面的压力.
15.某商场内的观光电梯,在一楼由静止开始向上做匀加速直线运动,1s后改做匀速运动,持续2s,上升10m,最后做加速度为5m/s2的匀减速运动,正好停在顶层,顶层最可能是几层( )
A.5 B.4 C.3 D.6
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】定量思想;推理法;直线运动规律专题.
【分析】根据匀速直线运动的位移和时间求出匀速运动的速度,从而得出匀加速运动的末速度和匀减速直线运动的初速度,结合平均速度推论求出匀加速运动的位移,根据速度位移公式求出匀减速直线运动的位移,从而得出总高度.
【解答】解:匀速直线运动的速度为:
v=,
则匀加速直线运动的位移为:
,
匀减速直线运动的位移为:
,
则上升的总高度为:
x=x1+x2+x3=2.5+10+2.5m=15m,
每层楼的高度大约3m,根据n==6可知顶层可能是6层.
故选:D.
【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.
16.一船逆水而上,船上某人于大桥下面将水壶遗失被水冲走,当船回头时,时间已过20分钟.后来在大桥下游距离大桥2千米处追到了水壶.那么该河流速是每小时多少千米?( )
A.1.5千米/小时 B.3千米/小时 C.4.5千米/小时 D.6千米/小时
【考点】运动的合成和分解.
【专题】运动的合成和分解专题.
【分析】设船在静水中的速度为a,水流速度为b,那么当发现时,距离水壶的距离为,此时是追及过程,速度差为a+b﹣b=a,那么追上水壶需要的时间为=小时,所以从失落到追上一共用了小时,水速为=3小时,从而即可求解.
【解答】解:船回头时,水壶和船之间的距离相当于船逆水20分钟+水壶行20分钟=船静水20分钟的路程,
追及时,船追及水壶速度差相当于船顺水速度﹣水壶的速度=船静水速度;
因此追上水壶的时间是20分钟,即水壶20×2=40分钟,被冲走了2千米,
因此水流的速度=3千米/小时,故B正确,ACD错误;
故选:B.
【点评】解答本题关键在于理清关系,船追及水壶的速度差相当于船顺水速度﹣水壶的速度=船静水速度.
三、填空题(注释)
17.用手握住绳的两端,在绳的中点悬挂一重物,改变两绳间的夹角θ,如果物体始终处在平衡状态(绳子拉力的合力始终等于重力),则当θ= 0 时,绳中的拉力最小;当θ= 120° 时,绳子的拉力大小等于重力;在θ角增大的过程中,绳子的拉力逐渐变 变大 .
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.
【分析】根据物体的状态可知两端绳子的合力与重力的大小关系,再由力的合成可得出拉力最小值;同时注意当两分力大小相等且夹角为120°时合力与两分力相等.
【解答】解:由题意可知,两绳子的拉力的合力与重力大小相等,方向相反; 由于两绳上的拉力相等,由力的合成可知,当合力一定时,两力同向时最小; 故当夹角为零时,绳中的拉力最小;
而当两绳的夹角为120°时,绳子中的拉力大小等于重力;
当θ角增大的过程中,根据力的平行四边形定则可知,绳子的拉力逐渐变大,
故答案为:0、120°、变大
【点评】本题考查了力的合成、共点力的平衡及绳子上张力的特点;本题应作为结论熟记.
18.如图所示,甲、乙两同学同时推一辆小车,甲用40N的力水平向右推,乙用50N的力水平向左拉,两力沿同一直线,则小车受到推力的合力大小为 90 N,方向 水平向右 .
【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.
【专题】定性思想;推理法;平行四边形法则图解法专题.
【分析】同一条直线的两个力合成,方向相同,则合力大小为两个力之和,两力的方向即为合力的方向.
【解答】解:从题目中图上可以看出二力方向相同,水平向右.合力等于二力之和即F=F1+F2=40N+50N=90N;
故答案为:90,水平向右.
【点评】考查力的合成法则,掌握力共线合力求解,注意若不共线,则通过三角知识,即可求解合力的大小.
19.两个共点力的大小分别为F1=40N、F2=30N,则它们合力的最大值为 70 N,它们合力的最小值为 10 N.若F1和F2的夹角为90°,则它们的合力大小为 50 N.
【考点】力的合成.
【专题】计算题;受力分析方法专题.
【分析】两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角180°时合力最小,合力范围为:|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|.
【解答】解:当夹角为零时合力最大,最大值为30N+40N=70N;
当夹角180°时合力最小,最小值为40N﹣30N=10N;
当夹角为90°时,合力的大小为=50N;
故答案为:70;10;50.
【点评】本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围:|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|.
20.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s,离弹簧网的最大高度为5m,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为 1500 N(g取10m/s2).
【考点】竖直上抛运动;动量定理.
【分析】运动员做自由落体运动,直接根据机械能守恒定律列式求解落到网上时的速度;根据自由落体运动的规律求出下落的时间;
根据题意,运动员与蹦床接触过程是先减速下降后加速上升,离开弹簧网的速度与接触网的速度大小相等,方向相反,根据动量定理,列出公式,即可求解.
【解答】解:运动员从最高点落到网上的速度v:
得: m/s
下落的时间s
由于运动的对称性,运动员离开弹簧网的速度与接触网的速度大小相等,也是10m/s,方向向上;运动员上升的时间也是1s
所以运动员与弹簧网接触的时间:t3=t总﹣2t=3﹣2×1=1s
设运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为F,选取向上的方向为正方向,则:(F﹣mg)t3=mv﹣(﹣mv)=2mv
所以: N
故答案为:1500
【点评】本题关键是对运动员的各个运动情况分析清楚,然后结合机械能守恒定律、运动学公式、动量定理列式后联立求解.
21.如图所示是甲、乙两物体运动的位移﹣时间图象,甲、乙两物体均做 匀速直线运动 ,它们运动的方向 相反 ,0s时它们相距 10 m,它们在 2.5s 时刻相遇在 5m 位置处.
【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】位移时间图线的斜率表示速度,根据速度的正负确定运动的方向关系.位移相等时,两物体相遇,根据图线得出相遇的时刻以及位置.
【解答】解:甲乙两物体的位移随时间都均匀变化,知两物体均做匀速直线运动,两图线的斜率一正一负,知速度的方向相
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