资源描述
2022-2022 学年北京市海淀区进修学校高二〔上〕期中物理试卷〔文
科〕
参考答案与试题解析
一、此题共15小题,在每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.〔每题3分,共45分〕
1.〔3分〕〔2022•海南〕如下列图,物体沿斜面向下匀速滑行,不计空气阻力,关于物体的受力情况,正确的选项是〔 〕
A.受重力、支持力、摩擦力
B.受重力、支持力、下滑力
C.受重力、支持力
D.受重力、支持力、摩擦力、下滑力
考点: 物体的弹性和弹力. 专题: 受力分析方法专题.
分析: 选取物体 A 为研究的对象,按照重力、弹力、摩擦力,最后是其他的力的顺序找出 A 受到的力即可.解答: 解:对物体 A 进行受力分析可得,首先有重力,物体与斜面间相互挤压,斜面对其一定有支持力,物体匀速运动,一定受到滑动摩擦力,且滑动摩擦力的大小与重力沿斜面向下的分量大小相等,方向相反.平
时所说的下滑力实际上是重力沿斜面向下的分量.故只有选项 A 正确. 应选:A.
点评: 理解力的概念,掌握力的特点,是正确分析受力的根底和依据.要想熟练掌握,还需要通过一定量的练习,不断加深对物体运动规律的认识,反复体会方法,总结技巧才能到达.
2.〔3分〕〔2022秋•海淀区校级期中〕从静止开始作匀加速直线运动的物体,第2s末的速度为4m/s,那么物体的加速度为〔 〕
A.0.5m/s2 B.1 m/s2 C.2m/s2 D.4 m/s2
考点: 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: 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度.
解答:解:根据v=at得,物体的加速度为;故C正确,A、B、D 错误. 应选:C.
点评: 解决此题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式,并能灵活运用,根底题.
3.〔3分〕〔2022秋•乐山期末〕两个共点力,大小都是50N,如果要使这两个力的合力也是50N,那么这两个力的夹角为〔 〕
A.30° B.45° C.90° D.120°
考点: 力的合成.
专题: 受力分析方法专题.
分析: 根据平行四边形定那么,合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形,叫力的三角形定那么.由题意,此题合力及二个分力的大小,求二个分力的夹角.
解答: 解:由题意,两个分力均为 F=50N,合力 F 合=50N,
合力和两个分力构成一个等边三角形,如图,可得这两个力的夹角应为:180°﹣60°=120°, 故 A 错,B 错,C 错,D 对;
应选:D.
点评: 此题考查力的合成平行四边形定那么,把题目有关信息集中在图形上,利用解三解形的知识可以迅速突破
4.〔3分〕〔2022秋•杭州期中〕如下列图的图象中,描述物体做匀加速直线运动的是〔〕
A. B. C. D.
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: 根据速度图象直接读出速度的变化情况,根据图线的斜率分析加速度如何变化,位移图象的斜率等于速度,确定物体的运动情况.
解答: 解:A、位移随时间均匀增大,说明物体做匀速直线运动.故 A 错误;
B、速度均匀减小,说明物体做匀减速直线运动,故 B 错误;
C、速度均匀增大,加速度不变,说明物体做匀加速直线运动,故 C 正确;
D、速度随时间不发生变化,物体做匀速直线运动.故 D 错误. 应选 C
点评: 此题是图象问题,由图线形状直接读出物体速度的变化,关键要抓住速度图线的“斜率〞等于加速度,位移图象的斜率等于速度.
5.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕以下说法正确的选项是〔〕
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.物体只有受外力作用时才有惯性
C.物体的速度大时惯性大
D.力是使物体产生加速度的原因
考点: 惯性.
分析: 惯性是指物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,质量是物体惯性大小大小的唯一的量度.
解答: 解:质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态是否受力都无关,所以 A、B、C 都错误. 根据牛顿第一定律可知,力是改变物体的运动状态,使物体产生加速度的原因,所以 D 正确.
应选 D.
点评: 质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态无关,只要物体的质量不变,物体的惯性的大小就不变.
6.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知〔〕
A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力
C.汽车拉拖车的力小于拖车受到的阻力
D.汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力
考点: 牛顿第二定律.
分析: 汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知道这两个力的关系;在对拖车受力分析,结合运动情况确定各个力的大小情况.
解答: 解:A、B、汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,这两个力总是大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上,故 A 错误,B 正确;
C、D、对拖车受力分析,受重力、支持力、拉力和阻力,由于拖车加速前进,故拉力大于阻力,故 C
错误,D 也错误; 应选 B.
点评: 此题关键在于拖车拉汽车的力与汽车拉拖车的力是作用力和反作用力,它们总是大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上,同时对拖车受力分析后结合运动情况确定各个力的大小情况.
7.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中,放一个面积是5.0×10﹣2m2的导线环.当环面与磁场方向垂直时,穿过导线环的磁通量等于〔 〕
A.2.5×10﹣3Wb B.1.0×10﹣3Wb C.1.5×10﹣3Wb D.4.0×10﹣3Wb
考点: 磁通量.
分析: 根据磁通量的公式 Φ=BS〔B 与 S 垂直〕求解.当 B 与 S 不垂直时,S 应该是垂直于磁场方向上的投影面积.
解答: 解:Φ=BS=2.0×10﹣2×5.0×10﹣2=1.0×10﹣3Wb.故 A、C、D 错误,B 正确. 应选 B.
点评: 解决此题的关键掌握磁通量的公式 Φ=BS〔B 与 S 垂直〕,注意当 B 与 S 不垂直时,S 应该是垂直于磁场方向上的投影面积.
8.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕在某地同一高度同时由静止释放质量不同的两个物体,不计空气阻力,两物体下落的〔 〕
A.加速度相同,落到地面所用时间相同B.加速度相同,落到地面所用时间不同
C.加速度不同,落到地面所用时间相同D.加速度不同,落到地面所用时间不同
考点: 自由落体运动.
分析: 物体只在重力的作用下从静止开始的运动就是自由落体运动,自由落体运动的加速度是与地球的位置有关的,在同一个地点,自由落体的加速度是相同的.
解答: 解:两个物体都做自由落体运动,它们的运动的情况是完全相同的,所以它们的加速度相同,落到地面所用时间相同,故 A 正确.
应选 A.
点评: 此题就是看学生对自由落体运动的理解,特别需要注意的就是在地球的不同的地方,重力加速度的大小是不同的.
9.〔3分〕〔2022•滦南县学业考试〕如下列图,一物块在与水平方向成θ角的恒力F作用下,沿粗糙水平面向右加速运动一段距离x.在此过程中,恒力F 对物体所做的功为〔 〕
A.Fxcosθ B. C.Fxsinθ D.
考点: 功的计算.
专题: 功的计算专题.
分析: 恒力做功表达式为 W=Fxcosθ,其中 F 为恒力,x 为位移,θ 为力与位移的夹角. 解答: 解:F 为恒力,x 为位移,θ 为力与位移的夹角;
故拉力 F 做的功为:W=Fxcosθ; 应选 A.
点评: 此题关键记住恒力做功的公式,明确公式中各个物理量的含义,根底题.
10.〔3分〕〔2022•鼓楼区校级学业考试〕图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直于纸面向里.在电键S接通后,导线D所受磁场力的方向是〔 〕
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
考点: 左手定那么;通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
分析: 由安培定那么可得出导线所在位置的磁感线的方向,由左手定那么可判断安培力的方向.
解答: 解:电流由左侧流入,那么由安培定那么可知电磁铁右侧为 N 极,故导线所在处的磁场向左; 那么由左手定那么可知,导线受安培力向上;
应选 A.
点评: 此题考查了安培定那么及左手定那么,注意软铁的末端才是磁极的位置.
11.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕如下列图,升降机地板上放一台秤,盘中放一质量为m的物体,当台秤的读数为0.8mg时,此时升降机加速度大小是〔 〕
A.0.8g B.0.2g C.g D.1.8g
考点: 牛顿运动定律的应用-超重和失重.
分析: 当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度; 当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度; 如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度 g.
解答: 解:物体对地板的压力为 N=0.8mg,小于物体的真实的重力,所以物体受到的合力的方向应该是向下的有向下的加速度,
由牛顿第二定律可得 mg﹣0.8mg=ma, 所以 a=0.2g.
应选 B.
点评: 此题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,此题就可以解决了.
12.〔3分〕〔2022秋•台州期中〕以下各图中,A、B两点的电场强度相同的是〔〕
A.
B.
C.
D.
考点: 电场强度;电场线.
专题: 电场力与电势的性质专题.
分析: 在电场线中电场线的疏密表示电场强度的大小,当电场线疏密相同时,电场强度大小相等.电场强度是矢量,两点的电场强度相等是指大小相等,方向相同.
解答: 解:A、AB 两点的电场的方向不同,所以两点的电场强度不相同.故 A 错误;
B、AB 两点在同一条电场线上,B 点的电场线比较密,所以 B 点的场强大.故 B 错误;
C、AB 所在的电场为匀强电场,两点的电场强度大小相等,方向相同.故 C 正确;
D、图中 A 点的电场线比较密,所以 A 点的场强大.故 D 错误; 应选:C
点评: 此题考查电场线的性质,电场线的方向表示场强的方向,电场线的疏密表示场强的大小.
13.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕微波炉的工作应用了一种电磁波﹣﹣微波.食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高.如表是某微波炉的局部技术参数,根据表中的信息,可计算出该微波炉使用微波挡工作时的额定电流为〔〕
A.0.1A B.0.31A C.3.18A D.5A
考点: 电功、电功率.
分析: 根据表中的数据可知,该微波炉的额定电压是 220V,额定功率是 1100W,由功率的公式可以计算额定电流的大小.
解答: 解:由 P=UI 可得,
额定电流==5A, 应选 D.
点评: 此题考查学生的读图的能力,根据图表中的数据,能够找出有用的信息.
14.〔3分〕〔2022秋•赫山区校级期末〕真空中有两个静止的点电荷,假设保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,那么两电荷间的库仑力将变为原来的〔 〕
A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8 倍
考点: 库仑定律.
专题: 带电粒子在磁场中的运动专题.
分析: 根据库仑定律列出前后两次库仑力的表达式,那么可得出增加后的倍数关系.
解答:解:根据库仑定律的公式为,它们的间距不变,但它们的电量均减小为原来的 2 倍,那么库仑力增大为原来的 4倍.故 B正确,A、C、D错误.
应选:B.
点评: 对于库仑定律公式涉及物理量较多,要明确公式中各个物理量的含义,可以和万有引力公式比照理解.
15.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕如下列图,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O1O2是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其产生感生电流〔 〕
A.线圈向右匀速移动 B.线圈向右加速移动
C.线圈垂直于纸面向里平动 D.线圈绕O1O2轴转动
考点: 感应电流的产生条件. 专题: 电磁学.
分析: 产生感应电流的条件是:闭合回路中的磁通量发生变化.因此解题的关键是通过线圈的运动情况判断其磁通量是否变化,从而判断出是否有感应电流产生.
解答: 解:由题可知该磁场是匀强磁场,线圈的磁通量为:Φ=Bs,s 为垂直于磁场的有效面积,无论线圈向右匀速还是加速移动或者垂直于纸面向里平动,线圈始终与磁场垂直,有效面积不变,因此磁通量一直不变,所以无感应电流产生,故 ABC 错误;
当线圈绕 O1O2 轴转动时,在转动过程中,线圈与磁场垂直的有效面积在不断变化,因此磁通量发生变化,故有感应电流产生,故 D 正确.
应选 D.
点评: 此题考查了产生感应电流条件的灵活应用,在明确磁通量概念的前提下,根据 Φ=Bs 来判断磁通量是否变化.
二、此题共3小题,在每题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题意的.〔每题3分,共9分.每小
题全选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分,只要有选错的该小题不得分〕
16.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕以下各实例中〔均不计空气阻力〕,机械能守恒的是〔〕
A.做自由落体运动的小球
B.跳伞员带着张开的降落伞匀速下降C.小球沿光滑圆弧槽滑下
D.小球沿粗糙斜面匀速滑下
考点: 机械能守恒定律.
分析: 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功,根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况,即可判断物体是否是机械能守恒.
解答: 解:A、做自由落体运动的小球,只受到重力的作用,所以它的机械能守恒,故 A正确. B、跳伞员带着张开的降落伞匀速下降,说明人处于受力平衡状态,即降落伞的阻力要对人做负功,人的 机 械 能 不 守 恒 , 所 以 B 错 误 . C、小球沿光滑圆弧槽滑下时,小球只受到重力和支持力的作用,但是支持力对物体不做功,所以此时物 体 的 机 械 能 守 恒 , 故 C正 确 . D、小球沿粗糙斜面匀速滑下,说明摩擦力对物体做了负功,球的机械能要减小,所以 D错误.
应选 AC.
点评: 此题是对机械能守恒条件的直接考查,掌握住机械能守恒的条件即可,题目比较简单.
17.〔3分〕〔2022•昌平区学业考试〕人造卫星绕地球做匀速圆周运动,离地面越近的卫星〔〕
A.线速度越大 B.线速度越小 C.周期越大 D.周期越小
考点: 人造卫星的环绕速度.
分析: 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据万有引力等于向心力,分别求出线速度、周期的表达式进行讨论即可.
解答: 解:A、B、设人造卫星的质量为 m,轨道半径为 r,线速度为 v,公转周期为 T,地球质量为 M,由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,故
G=m
解得
v=
即轨道半径越大,线速度越小,故 A 正确,B 错误;
C、D、根据周期的定义,有
T==2π
离地面越近的卫星,半径越小,周期越小,故 C 错误,D 正确; 应选 AD.
点评: 此题关键是根据万有引力等于向心力,求出线速度和周期的表达式进行讨论.
18.〔3分〕〔2022•海淀区学业考试〕在图所示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是
〔 〕
A. B. C. D.
考点: 判断洛仑兹力的方向.
专题: 带电粒子在磁场中的运动专题.
分析: 此题考查了左手定那么的应用,在应用左手定那么时注意:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线进入手心,并使四指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向,这时拇指所指的方向就是运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.
解答: 解:根据左手定那么可知:
A 图中洛伦兹力方向应该向下,故 A 错误;
B、C 图中粒子运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向符合左手定那么,故 BC 正确;
D 图中洛伦兹力方向应该向上,故 D 错误. 应选 BC.
点评: 熟练应用左手定那么判断带电粒子运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向三者之间关系,在应用时注意磁场方向的表示方法,不要混淆磁场方向.
一、填空题〔每题 4 分,共 16 分〕
19.〔4分〕〔2022•昌平区学业考试〕一辆汽车静止在水平地面上,一个人用逐渐增大的水平力推车,当车保持静止时,推力增大,摩擦力增大 ;当车被推动时,推力增大,摩擦力不变 .
考点: 静摩擦力和最大静摩擦力;滑动摩擦力.
分析: 静摩擦力随着推力的增大而增大,滑动摩擦力与正压力成正比;
此题中汽车未动时是受静摩擦力,可根据二力平衡求解,汽车运动后摩擦力变成了滚动摩擦力,滚动摩擦力与正压力成正比.
解答: 解:汽车未被推动时,汽车受推力、重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件,可知,静摩擦力与推力一直相等,随着推力的增大而增大;
当车被推动时,车所受的摩擦力变为了动摩擦力,与正压力成正比,与推力无关,故推力变大,动摩擦力不变;
故答案为:增大,不变.
点评: 此题关键要分清是静摩擦力还是动摩擦力,此题中汽车实际受到的是滚动摩擦力,滚动摩擦力的大小与正压力成正比.
20.〔4分〕〔2022•昌平区学业考试〕某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系〞时发现,在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长成正比〔选填“成正比〞或“成反比〞〕;如所用弹簧的劲度系数为100N/m,弹簧的下端拴一个重为 2N 的小球,小球处于静止状态,如下列图.那么弹簧的伸长量为0.02 m.
考点: 探究弹力和弹簧伸长的关系.
分析: 该题考察了胡克定律的内容及其应用,通过胡克定律可判断弹簧的弹力于形变量间的关系,在知道劲度系数和所产生的弹力大小的情况下,用胡克定律可求出弹簧的形变量.
解答: 解:
由胡克定律 F=kx 可知,在弹性限度内,弹簧的弹力于弹簧的伸长成正比;
对小球受力分析,受到重力和弹簧的弹力作用,且二力平衡,可判断弹簧的弹力为 2N,由 F=kx 得:
x===0.02m
故答案为:成正比,0.02
21.〔4分〕〔2022•昌平区学业考试〕图是某同学在“研究物体做匀变速直线运动规律〞的实验中,用打点计时器打出的一条纸带,图中 A、B、C、D、E 是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔 T=0.1s.由此可以判断小车做 加速 〔选填“加速〞或“减速〞〕运动;计数点 C 对应物体的瞬时速度为0.676
m/s.
考点: 电火花计时器、电磁打点计时器.
分析: 根据相邻的计数点的距离变化判断小车的运动.
纸带实验中,假设纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.
解答: 解:从图中发现相邻的计数点的距离越来越大,所以小车做加速运动. 根据运动学公式得:
vc===0.676 m/s. 故答案为:加速,0.676.
点评: 要注意单位的换算.
能够运用运动学公式处理纸带问题.
22.〔4分〕〔2022•昌平区学业考试〕某汽车的质量为5000kg,发动机的额定功率为36kW,在水平公路上匀速行驶时所受阻力为2400N,那么汽车行驶中能到达的最大速度为15 m/s;此汽车以额定功率启动,速度到达
v=10m/s 时的加速度大小为0.24 m/s2.
考点: 功率、平均功率和瞬时功率.
分析: 当汽车以额定功率行驶时,随着汽车速度的增加,汽车的牵引力会逐渐的减小,所以此时的汽车不可能做匀加速运动,直到最后牵引力和阻力相等,到达最大速度之后做匀速运动.
解答: 解:当牵引力和阻力相等时,汽车的速度最大,由 P=FV=fV 可得,
最大速度为=m/s=15m/s, 速度到达 v=10m/s时汽车的牵引力为,
F==N=3600N,
由牛顿第二定律可得,
F﹣f=ma,
所 以 =m/s2=0.24m/s2. 故答案为:15;0.24.
点评: 此题考查的是汽车的启动方式,对于汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动,对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉.
二、论述、计算题〔共 30 分〕解题要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案.有数值计算的题, 答案必须明确写出数值和单位.重力加速度取 g=10m/s2.
23.〔7分〕〔2022•昌平区学业考试〕如下列图,一个质量m=2kg的物块放在光滑的水平面上,对其施加一个
F=10N 的水平拉力,使物块由静止开始做匀加速直线运动.求:
〔1〕物体加速度的大小 a;
〔2〕物体开始运动后在 t=2s 内通过的位移 x.
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: 〔1〕对物体受力分析后求出合力,再根据牛顿第二定律求出加速度;
〔2〕物体匀加速前进,根据位移时间公式求解即可. 解答:解:〔1〕物体受重力、支持力和拉力,合力等于拉力
根据牛顿第二定律 F=ma
物体的加速度=m/s2=5m/s2
即物体加速度的大小为 5m/s2.
〔2〕物体在 t=2s内位移的大小
x==5×22=10 m
即物体开始运动后在 t=2s 内通过的位移为 10m.
点评: 此题关键根据牛顿第二定律求出加速度后,再根据牛顿第二定律联立方程求解.
24.〔7分〕〔2022•通州区模拟〕电场中某区域的电场线分布如下列图,A点的电场强度E=3.0×104N/C.将电荷量 q=+3.0×10﹣8 C 的点电荷放在电场中的 A 点.
〔1〕求该点电荷在 A 点所受电场力的大小 F;
〔2〕在图中画出该点电荷在 A 点所受电场力的方向.
考点: 电场线.
专题: 电场力与电势的性质专题.
分析: 由电场强度的定义可求得点电荷在 A 点所受电场力的大小;
由题意可知,该电荷带正电,那么所受力的方向即为该点场强的方向. 解答: 解:
〔1〕点电荷在 A 点所受电场力
F=qE=3.0×10﹣8×3.0×104 N=9.0×10﹣4 N
〔2〕点电荷在 A 点所受电场力的方向如下列图
答:该点电荷在 A点所受电场力的大小为 9.0×10﹣4N.
点评: 此题考查电场强度的定义的应用,属公式的简单应用.
25.〔8分〕〔2022•昌平区学业考试〕如下列图,一长度为R的轻质细绳与质量为m的小球相连,悬挂于O点.现将小球从水平位置 P 点自由释放.求:
〔1〕当细绳摆到竖直位置时小球的速度大小;
〔2〕当细绳摆到竖直位置时此时小球所受拉力的大小.
考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.
分析: 〔1〕小球在下降的过程中机械能守恒,根据机械能守恒可以求得小球到达最低点时的速度的大小;
〔2〕小球做的是圆周运动,对球受力分析,根据向心力的公式可以求得小球所受拉力的大小. 解答:解:〔1〕小球下摆的过程中,机械能守恒,
mgR=
得:.
〔2〕在最低点, 得:T=3mg.
答:〔1〕当细绳摆到竖直位置时小球的速度大小为;
〔2〕当细绳摆到竖直位置时此时小球所受拉力的大小为 3mg.
点评: 此题是对机械能守恒的直接应用,在最低点时,物体的运动是圆周运动的一局部,根据向心力的公式可以求得结果.
26.〔8分〕〔2022•昌平区学业考试〕如下列图,平板小车沿水平地面始终以加速度a做匀加速直线运动.当小车速度增至v时,将一小物块无初速地放于平板小车的A端〔小车的加速度保持不变〕.物块与小车间的动摩擦因数为μ,〔μg>a〕,要使物块不会从小车上滑出,求平板小车的最小长度L0.
考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
分析: 物块放上平板小车后,对物块受力分析后求出其加速度,可知其加速度大于平板小车的加速度,加速物块恰好不掉下来,那么物块运动到平板小车的最左端时,两者速度应该相等,根据运动学公式联立方程求解即可.
解答: 解:设物块的质量为 m,经过时间 t 物块运动到小车 B 端,物块的末速度和位移分别为
v1=
x1= t2=μgt2
时间 t 内小车的位移和末速度分别为
v2=v+at
x2=vt+at2
假设物块刚好未从小车 B 端滑出,那么有
v1=v2
x2=x1+L0〔如下列图〕 即:μgt=v+at
vt+at2=μgt2+L0
解得:
即平板小车的最小长度.
点评: 此题关键抓住物块恰好不掉下来的临界情况,根据运动学公式联立方程求解.
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