变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后
2
滑块和木板在水平上运动的v﹣t图象如图乙所示,g=10m/s.求 (1)水平作用力F的大小; (2)滑块开始下滑时的高度; (3)木板的质量.
内蒙古鄂尔多斯一中2014-2015学年高一下学期期末物理试卷
一.本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的4个选项中,第1~第8小题只有一项符合题目要求,第9~第12小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,有选错或不选的得0分.
1.如图所示,弹簧秤一端固定在墙壁上,另一端与小木块A相连,当用力加速抽出长木板B的过程中,观察到弹簧秤的示数为2.0N;若匀速抽出木板B,弹簧秤的示数大小()
A. 一定等于2.0N C. 一定大于2.0N D. 可能为零
考点: 摩擦力的判断与计算. 专题: 摩擦力专题.
分析: 本题应以A为研究对象,A在水平方向上受摩擦力及弹簧秤的拉力而处于静止,故可知二力应为平衡力;根据滑动摩擦力的影响因素可知摩擦力的大小与运动状态无关,则可由平衡条件可知弹簧弹力的变化. 解答: 解:当用力加速抽出木板B时,A物体保持静止,故可知A受B的摩擦力f=F=2.0N; 因A对B物体的压力不变,故A、B间的摩擦力不会发生变化,故匀速拉动时摩擦力也为2.0N;物体A在弹簧秤的作用下仍保持静止,故弹簧秤对A的拉力仍为2.0N,即弹簧秤的示数大小仍等于2.0N; 故选:A.
点评: 本题的关键在于摩擦力大小的判断,应明确滑动摩擦力的大小与动摩擦因数和正压力的有关,与物体的运动状态无关.
2
2.一个物体在水平面上以一定的加速度运动,它的位移与时间的关系x=24t﹣3t(m),则它的速度为零的是第几秒末() A. 2s B. 4s C. 6s D. 8s
B. 一定小于2.0N
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: 由于该物体做的是匀变速直线运动,可根据物体的位移与时间的关系公式与题目中的位移时间关系对比,从物理量的系数中能够求得物体的初速度和加速度,再根据物体速度时间关系可求得速度变为零的时间.
解答: 解:根据匀变速直线运动位移与时间的关系公式x=可得:
2
v0=24m/s a=﹣6m/s 根据公式v=v0+at得 t=
=
s=4s
与x=24t﹣3t对比
2
故选B.
点评: 该题目是考查匀变速直线运动物体的位移与时间的关系公式和速度时间关系公式,要注意其中加速度的方向,负值代表与规定正方向相反.
3.如图所示,用长短不同、材料相同的同样粗细的绳子,各拴着一个质量相同的小球,在光滑水平面上做匀速圆周运动.则()
A. 两个小球以相同的线速度运动时,长绳易断 B. 两个小球以相同的周期运动时,短绳易断 C. 两个小球以相同的角速度运动时,长绳易断 D. 以上说法都不对
考点: 向心力.
专题: 匀速圆周运动专题.
分析: 小球在光滑水平面上做匀速圆周运动,靠拉力提供向心力,根据牛顿第二定律判断何时绳子容易断.
解答: 解:A、两个小球以相同的速率运动时,根据F=m子越容易断.故A错误. B、根据F=
可知,周期相同,绳子越短,向心力越小,绳子越不容易断.故B错误.
2
,绳子越短,向心力越大,绳
C、两个小球以相同的角速度运动时,根据F=mrω知,绳子越长,向心力越大,绳子越容
易断.故BC正确.
D、根据ABC的分析可知,D错误. 故选:C
点评: 解决本题的关键知道向心力的来源,抓住不变量,结合牛顿第二定律进行求解.
4.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数()图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是()
A. 汽车的功率 B. 汽车行驶的最大速度 C. 汽车所受到阻力 D. 汽车运动到最大速度所需的时间
考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;功率、平均功率和瞬时功率. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 汽车恒定功率启动,对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程,再结合图象进行分析即可.
解答: 解:A、B、对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有 F﹣f=ma 其中 F= 联立得
结合图线,有:=0时,a=0=0.05
解得 P=40m f=2m
由于质量已知,故A错误,B也错误;
C、当物体的速度最大时,加速度为零,故结合图象可以知道,最大速度为20m/s,故C错误;
D、汽车的初速度未知,故加速时间未知,故D正确; 故选D.
点评: 本题关键对汽车受力分析后,根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式,再结合图象进行分析求解.
5.如图所示,发射远程弹道导弹,弹头脱离运载火箭后,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面目标B.C为椭圆轨道的远地点,距地面高度为h.已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G.关于弹头在C点处的速度v和加速度a,下列结论正确的是()
A. v=
,a=
B. v<
,a=
C. v=,a> D. v<,a<
考点: 万有引力定律及其应用;向心力. 专题: 万有引力定律的应用专题.
分析: 根据弹头在C处所受的万有引力大小,根据牛顿第二定律求出加速度大小,通过万有引力提供向心力求出在C处做圆周运动的线速度大小,结合万有引力大于向心力确定C处的速度大小. 解答: 解:根据
知,若在C处做匀速圆周运动,线速度v=
,因
为弹头在C处做近心运动,万有引力大于向心力,知v.
根据牛顿第二定律得,弹头在C处的加速度为:a=.故B正确,
A、C、D错误. 故选:B.
点评: 解决本题的关键知道当万有引力等于向心力,做匀速圆周运动,当万有引力大于向心力,做近心运动,当万有引力小于向心力,做离心运动.
6.某研究性学习小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数,让木块以一定的初速度v0沿倾
0
角可在0~90之间任意调整的木板向上滑行,测出木块沿木板向上所能达到的最大位移x,画出木块向上所能达到的最大位移x与对应木板倾角α的图象,如图所示,由该图可求得
2
木块与木板间的动摩擦因数为(g取10m/s)()
A.
﹣1
B. 2﹣
C.
D.
考点: 探究影响摩擦力的大小的因素. 专题: 实验题.
分析: 当α=90°时木块做竖直上抛运动,由图象求出木块的位移,由速度位移公式求出物体的初速度;
由牛顿第二定律求出木块的加速度,由图象求出α=45°时的位移,由匀变速直线运动的速度位移公式求出动摩擦因数.
解答: 解:由图可得,当α=90°时,x=2m,由v0=2gx,木块的初速度:v0=对木块由牛顿第二定律得:mgsinα+μmgcosα=ma, 由匀变速直线运动的速度位移公式得:x′=
,
2
,
由图示图象可得,当α=45°时,x′=2m, 解得:μ=﹣1; 故选:A.
点评: 本题考查了求动摩擦因数,由图象求出斜面夹角与对应的木块位移是正确解题的关键,应用匀变速运动的速度位移公式与牛顿第二定律即可正确解题.
7.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足()
A. tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ
考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题.
分析: φ为速度与水平方向的夹角,tanφ为竖直速度与水平速度之比;θ为平抛运动位移与水平方向的夹角,tanθ为竖直位移与水平位移之比. 解答: 解:竖直速度与水平速度之比为:tanφ=竖直位移与水平位移之比为:
,