湖南省長(zhǎng)沙麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末第二次線(xiàn)上考試物理(解析版).docx

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麓山國(guó)際實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一上學(xué)期寒假自檢測(cè)試物理試卷時(shí)量:75分鐘滿(mǎn)分:100分一、選擇題(本大題共10小題,共44分,1~6小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,每小題4分;7~10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)得5分,部分選對(duì)得3分,錯(cuò)選或不選得0分)1.下列說(shuō)法正確的是A.牛頓第一定律可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證B.物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,但物體的運(yùn)動(dòng)速度越大時(shí)其慣性也越大C.牛頓第二定律公式中,比例系數(shù)的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力三者的單位決定的D.牛頓第三定律說(shuō)明物體間的作用力是可以相互傳遞的【答案】C【解析】【詳解】牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),利用邏輯推理得到的,故A錯(cuò)誤;物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持;物體的慣性大小只與質(zhì)量有關(guān),與物體運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在牛頓第二定律的表達(dá)式F=kma中,比例系數(shù)的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力三者的單位決定的,只有質(zhì)量m、加速度a和力F的單位是國(guó)際單位時(shí),比例系數(shù)k才為1,故C正確.牛頓第三定律說(shuō)明物體間的作用力是相互的,但并不是可以相互傳遞的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選C.2.北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分,搭載神舟十三號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時(shí)間精準(zhǔn)點(diǎn)火發(fā)射,當(dāng)日6時(shí)56分,載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接,6個(gè)月后,于北京時(shí)間2022年4月16日9時(shí)56分,飛船返回艙在東方著陸場(chǎng)成功著陸,此次返回艙返回時(shí)采用“快速返回技術(shù)”。在距離地面1m處時(shí),反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,返回艙速度由6m/s減至2m/s軟著陸,此階段的運(yùn)動(dòng)可看作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。結(jié)合上述材料信息,下列說(shuō)法正確的是(  )A.長(zhǎng)征二號(hào)火箭發(fā)射起飛后,火箭對(duì)尾部燃?xì)獾耐屏腿細(xì)鈱?duì)火箭的推力大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力B.在我國(guó)空間站直播畫(huà)面看到航天員可以“飄在”空中,說(shuō)明在空間站中航天員不受重力作用,沒(méi)有了慣性C.返回艙在距離地面1m減速時(shí)的加速度大小為第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 D.返回艙在距離地面1m減速過(guò)程所用的時(shí)間為0.25s【答案】D【解析】【詳解】A.長(zhǎng)征二號(hào)火箭發(fā)射起飛后,火箭對(duì)尾部燃?xì)獾耐屏腿細(xì)鈱?duì)火箭的推力大小相等、方向相反,是一對(duì)相互作用力,故A錯(cuò)誤;B.慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),故空間站中航天員不受重力作用,但仍有慣性。故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律代入數(shù)據(jù)可得故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律代入數(shù)據(jù)可得故D正確。故選D。【點(diǎn)睛】掌握相互作用力和平衡力的特點(diǎn)及區(qū)別,慣性是物體的固有屬性,大小與質(zhì)量成正比。掌握勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的應(yīng)用。3.如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R的勻質(zhì)實(shí)心滑輪可繞中央固定的水平軸無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng),滑輪與輕繩間的摩擦力足夠大,兩側(cè)物塊質(zhì)量分別為m1、m2,且滿(mǎn)足m1>m2,重力加速度為g。下面給出的物塊加速度表達(dá)式中,只有一個(gè)是正確的。你可能不會(huì)求解,但是你可以通過(guò)一定的物理分析,判斷出正確的表達(dá)式為( ?。┑?9頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】CD.根據(jù)表達(dá)式量綱分析,質(zhì)量的單位是kg,重力加速度的單位是,半徑為R的單位是m,則表達(dá)式的單位,不是加速度的單位,CD錯(cuò)誤;AB.設(shè)滑輪為輕滑輪,即M=0,根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)表達(dá)式可知,當(dāng)M=0時(shí),A錯(cuò)誤,B正確。故選B。4.如圖甲所示,一物塊在水平拉力F的作用下沿水平面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。若保持F的大小不變,方向改為與水平面成60°角斜向上,物塊也恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)將水平面傾斜一個(gè)角度θ,不施加外力,物塊也恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如圖乙所示。則傾角θ的大小為( ?。〢.15°B.30°C.45°D.60°【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)力F水平時(shí),根據(jù)平衡條件得當(dāng)保持F大小不變,而方向與水平面成60°角時(shí),由平衡條件得聯(lián)立解得第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 將斜面傾斜一個(gè)角度,由平衡條件得解得則傾角故ACD錯(cuò)誤B正確。故選B。5.如圖所示,半徑為3R的半圓柱體P靜止在水平地面上,靜止于P上的光滑小圓柱體Q,質(zhì)量為m,半徑為R,此時(shí)豎直擋板MN恰好與P、Q相切,下面說(shuō)法正確的是A.Q受到P的彈力為B.Q受到擋板MN的彈力為C.若擋板水平向右緩慢移動(dòng)一小段且P仍靜止時(shí),P受到地面摩擦力不變D.若擋板水平向右緩慢移動(dòng)一小段且P仍靜止時(shí),Q受到P的彈力變小【答案】B【解析】【詳解】AB.對(duì)圓柱體Q受力分析,受到重力mg、擋板MN的支持力N1和P對(duì)Q的支持力N2,如圖第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 由幾何關(guān)系得:cosθ=0.5,所以θ=60°根據(jù)平衡條件得:故A錯(cuò)誤,B正確;CD.對(duì)P、Q整體受力分析,受重力、地面支持力、MN擋板對(duì)其向左的支持力和地面對(duì)其向右的摩擦力,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,有:f=N1=mgcotθMN保持豎直且緩慢地向右移動(dòng)過(guò)程中,角θ不斷變小,故f變大,由可知,N2變大,故CD錯(cuò)誤;6.如圖甲所示的是分揀快遞件的皮帶傳輸機(jī),質(zhì)量的快遞物件在大小恒定的水平外力作用下,沖上一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶,傳送帶從右向左以恒定速度運(yùn)動(dòng)。從快遞物件沖上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí),選向右為正方向,快遞物件的圖象如圖乙所示。已知0~2s內(nèi)水平外力與快遞物件運(yùn)動(dòng)方向相反,2~4s內(nèi)水平外力仍然與快遞物件運(yùn)動(dòng)方向相反,重力加速度g取,則快遞物件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(  )第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 A.0.1B.0.2C.0.3D.0.4【答案】C【解析】詳解】0~2s內(nèi)水平外力與快遞物件運(yùn)動(dòng)方向相反,則有2~4s內(nèi)水平外力仍然與快遞物件運(yùn)動(dòng)方向相反,則有由圖象可得聯(lián)立解得故選C。7.如圖所示,小船速度大小為v1,方向與上游河岸成θ角,從A處過(guò)河,正好到達(dá)正對(duì)岸的B處。現(xiàn)水流速度變大少許,要使小船過(guò)河也正好到達(dá)正對(duì)岸的B處,下列方法中可行的有(  )A.保持v1不變,同時(shí)增大θ角B.保持v1不變,同時(shí)減小θ角C.保持θ角不變,增大v1大小D.增大θ角,減小v1大小【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)水流速度為,要從處過(guò)河,正好到達(dá)正對(duì)岸的處,則滿(mǎn)足第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 現(xiàn)水流速度變大,若保持不變,應(yīng)減小角;若保持角不變,應(yīng)增大大?。蝗粼龃蠼?,一定要增大大小,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤;故選BC。8.在一段直線(xiàn)公路上,甲、乙兩車(chē)在同一車(chē)道上同向行駛,甲車(chē)在前,乙車(chē)在后,速度均為20m/s,相距45m。在t=0時(shí)刻,甲車(chē)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有一只小狗,于是馬上采取措施,以下甲、乙兩圖分別是甲、乙兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)圖像,取初速度方向?yàn)檎较?,則下列說(shuō)法正確的是( ?。〢.在2-6s內(nèi),甲車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.在0-6s內(nèi),甲乙兩車(chē)不會(huì)相撞C.甲乙兩車(chē)在4s末距離最近D.在0-6s內(nèi),乙車(chē)的平均速度為10m/s【答案】ABC【解析】【詳解】A.由甲a-t圖像可知,在0-2s內(nèi)甲車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減小量為20m/s,即2s末速度減為零,在2s-6s內(nèi),甲車(chē)做初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故A正確;BC.因在t=2s時(shí)刻,甲的速度為零,乙開(kāi)始減速,其加速度為當(dāng)甲乙兩車(chē)速度相等時(shí)解得?t=2s即在t=4s時(shí)刻兩車(chē)距離最近,甲乙兩車(chē)最近距離為解得?s=5m第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 即兩車(chē)不會(huì)相撞,故B正確,C正確;D.由乙的v-t圖像可知,面積代表位移,即在0-6s內(nèi),乙車(chē)的平均速度為故D錯(cuò)誤。故選ABC。9.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于傾角為的斜面上質(zhì)量為m的物體A連接(另有一個(gè)完全相同的物體B緊貼著A,不粘連),彈簧與斜面平行且處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用沿斜面的力F緩慢推動(dòng)物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度相對(duì)于原長(zhǎng)被壓縮了x0,此時(shí)物體A、B靜止。撤去F后,物體A、B開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),已知重力加速度為g,物體A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ()。則( ?。〢.施加力F前,彈簧被壓縮了B.撤去F瞬間,物體A、B的加速度大小為C.撤去F后,物體A和B在分離之前先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度反向增大的減速運(yùn)動(dòng)D.物體A、B從撤去F到分離時(shí),A、B沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為【答案】CD【解析】【詳解】A.施加力前,把A、B作為一個(gè)整體受力分析,在斜面方向,重力的下滑分力與彈簧的彈力和靜摩擦力合力平衡,即故A錯(cuò)誤;B.撤去瞬間,由牛頓第二定律可得第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 解得所以B錯(cuò)誤;C.撤去后,由于彈簧逐漸恢復(fù)原長(zhǎng),彈力不斷減小,但加速度沿斜面向上,整體加速,當(dāng)加速度減為0后,加速度沿斜面向下減速,所以物體A和B在分離之前先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),再做加速度反向增大的減速運(yùn)動(dòng),所以C正確;D.若物體、B向上運(yùn)動(dòng)要分離,剛分離時(shí)兩物體有相同的加速度,并且它們之間的彈力恰好為0,則它們的加速度都為則分離時(shí)彈簧為原長(zhǎng)狀態(tài),所有A、B沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的距離為,故D正確。故選CD。10.如圖所示,乒乓球臺(tái)長(zhǎng)為L(zhǎng),球網(wǎng)高為h,某乒乓球愛(ài)好者在球臺(tái)上方離球臺(tái)高度為2h處以一定的初速度水平發(fā)出一個(gè)球,結(jié)果球經(jīng)球臺(tái)反彈一次后(無(wú)能量損失)剛好能貼著球網(wǎng)邊緣飛過(guò)球網(wǎng),忽略空氣阻力,則球的初速度大小可能為(  )A.B.C.D.【答案】AB【解析】【詳解】若球反彈后在上升過(guò)程中剛好能貼著球網(wǎng)飛過(guò),則2h=,x1=v0t1,球反彈后從飛過(guò)球網(wǎng)到上升至最高點(diǎn)的過(guò)程中第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 h=,x2=v0t2,2x1-x2=,解得v0=;若球反彈后在下降過(guò)程中剛好能貼著球網(wǎng)飛過(guò),2h=,x′1=v′0t′1,球反彈后從最高點(diǎn)到下降飛過(guò)球網(wǎng)的過(guò)程中h=,x′2=v′0t′2,2x′1+x′2=,解得v′0=;A.。與上述計(jì)算結(jié)論相符,故A正確;B.。與上述計(jì)算結(jié)論相符,故B正確;C.。與上述計(jì)算結(jié)論不相符,故C錯(cuò)誤;D.。與上述計(jì)算結(jié)論不相符,故D錯(cuò)誤。故選:AB二、實(shí)驗(yàn)題(本題共11、12兩道小題,其中11題8分,12題8分,每空2分)11.“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖.第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 (1)圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是_____.(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_____.A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法(3)某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)有下面的一些想法,其中不正確的是_____.A.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)一些,且必須等長(zhǎng)B.拉橡皮條時(shí),彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)與木板平行C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些D.拉力F1和F2的夾角越大越好(4)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,在多次實(shí)驗(yàn)時(shí),結(jié)點(diǎn)O的位置_____(填“可以”或“不可以”)變動(dòng).【答案】①.F′②.B③.AD④.可以【解析】【詳解】(1)F1與F2合力實(shí)驗(yàn)值是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到值,即用一個(gè)彈簧拉繩套時(shí)測(cè)得的力的大小和方向,而理論值(實(shí)際值)是指通過(guò)平行四邊形得出的值,故F′是力F1與F2合力的實(shí)驗(yàn)值,其方向一定沿AO方向.(2)兩次拉橡皮條都將節(jié)點(diǎn)拉到同一位置,作用效果相同,本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是等效替代法,故B正確,ACD錯(cuò)誤.故選B.(3)A.拉橡皮條的細(xì)繩要長(zhǎng)一些,記錄方向誤差較小,但兩細(xì)繩不一定等長(zhǎng),故A錯(cuò)誤;B.拉橡皮條時(shí),為保證各力在同一平面內(nèi),彈簧秤、橡皮條、細(xì)繩應(yīng)與木板平行,故B正確;C.橡皮條彈性要好,拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí),拉力要適當(dāng)大些,故C正確;D.拉力F1和F2的夾角要適當(dāng),不是越大越好,故D錯(cuò)誤.本題選擇錯(cuò)誤答案,故AD.(4)為了使彈簧兩次拉橡皮條的效果相同,要求在同一次實(shí)驗(yàn)中,O點(diǎn)位置不動(dòng).12.圖為“探究小車(chē)的加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,圖中A為小車(chē),質(zhì)量為第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上,B為沙桶和沙,質(zhì)量為不計(jì)繩與滑輪問(wèn)的摩擦,改變沙的質(zhì)量,測(cè)量多組數(shù)據(jù),并在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的圖像,其中(1)下列說(shuō)法正確的是_______.A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)使用220V的交流電B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)C.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將沙桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上D.為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證遠(yuǎn)小于(2)圖b為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶上標(biāo)出了所選的四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打印點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出,各點(diǎn)間的距離如圖所示,則小車(chē)的加速度大小為_(kāi)___(交流電的頻率為50Hz,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).(3)圖所示的圖像中,圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是_________________,由圖像求出小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).【答案】①.BD②.4.0m/s2③.沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠④.1.0kg【解析】【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行判斷;根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2求解加速度,如果沒(méi)有平衡摩擦力的話(huà),就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí),物體不動(dòng)的情況.【詳解】(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作時(shí)使用4-6V的交流電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē),選項(xiàng)B正確;平衡摩擦力時(shí)應(yīng)不掛沙桶,只讓小車(chē)拖著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證m2遠(yuǎn)小于m1,這樣才能認(rèn)為砂桶的重力等于小車(chē)的拉力,選項(xiàng)D正確;故選BD.(2)由紙帶可知T=0.1s,,則加速度(3)圖c所示的a-F圖像中,當(dāng)F=0.1N第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 時(shí)才開(kāi)始有加速度,可知圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠;根據(jù)牛頓第二定律,則,解得m1=1.0kg三、解答題(本題共13、14、15三個(gè)小題,共計(jì)40分,其中13題12分,14題14分,15題14分)13.如圖所示,在水平地面上豎立有硬質(zhì)桿,一中心有孔的物塊A套在豎直桿上,現(xiàn)將A用一不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)光滑定滑輪與物塊B相連,A、B均恰好保持靜止。已知輕繩與水平方向的夾角(,),則:(1)若硬質(zhì)桿光滑,求A、B物塊的質(zhì)量比;(2)若硬質(zhì)桿與物塊A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求A、B物塊的質(zhì)量比?!敬鸢浮浚?);(2)【解析】【詳解】(1)對(duì)物體B受力分析,其受重力以及繩子的拉力且處于平衡態(tài),有對(duì)物體A受力分析,其受重力、繩子的拉力以及桿給A的彈力且處于平衡態(tài),豎直方向有水平方向有解得(2)對(duì)物體B受力分析,其受重力以及繩子的拉力且處于平衡態(tài),有第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 對(duì)物體A受力分析,其受重力、摩擦力、繩子的拉力以及桿給A的彈力且處于平衡態(tài)。若物體B的質(zhì)量較小,則物體A所受的靜摩擦力方向向上,有解得若物體B的質(zhì)量較大,則物體A所受的靜摩擦力方向向下,有解得綜上所述,若硬質(zhì)桿與物塊A之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則。14.風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室可以產(chǎn)生水平方向的、大小可以調(diào)節(jié)的風(fēng)力。如圖,兩水平面(虛線(xiàn))間距為H,虛線(xiàn)區(qū)域存在方向水平向右、大小恒定的風(fēng)力。在該區(qū)域上方O點(diǎn)將質(zhì)量均為m的小球A、B以大小相等、方向相反的水平速度拋出,其中A球向右,B球向左。兩小球在重力作用下進(jìn)入虛線(xiàn)區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開(kāi)。已知B球離開(kāi)虛線(xiàn)區(qū)域時(shí)速度豎直向下;A球在虛線(xiàn)區(qū)域做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),剛離開(kāi)虛線(xiàn)區(qū)域時(shí)其速度為B球剛離開(kāi)虛線(xiàn)區(qū)域時(shí)的倍。不計(jì)虛線(xiàn)區(qū)域上方的空氣阻力,重力加速度為g。求:(1)A與B在虛線(xiàn)區(qū)域中的水平位移之比;(2)O點(diǎn)距虛線(xiàn)區(qū)域上邊界距離;(3)虛線(xiàn)區(qū)域中水平風(fēng)力的大小?!敬鸢浮浚?);(2);(3)第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【解析】【分析】【詳解】(1)兩球剛進(jìn)入虛線(xiàn)區(qū)域時(shí)的水平速度均為,A球在風(fēng)洞中水平方向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),B球在水平方向上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),水平方向上的加速度大小相等。兩球在豎直方向均受重力,豎直方向上做加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由于豎直方向上的位移相等,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,設(shè)為t,設(shè)水平方向的加速度大小為a,對(duì)A球,有對(duì)B球,有可得解得A與B在風(fēng)洞中沿水平方向的位移之比為(2)設(shè)小球A離開(kāi)風(fēng)洞時(shí)的豎直分速度為,水平分速度為,兩球離開(kāi)風(fēng)洞時(shí)豎直分速度相等,因?yàn)锳在風(fēng)洞中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),剛離開(kāi)風(fēng)洞時(shí)的速度為B剛離開(kāi)風(fēng)洞時(shí)的速度的倍,則有解得因?yàn)閯t有因?yàn)锳做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)小球進(jìn)風(fēng)洞時(shí)在豎直方向上的分速度為,則有第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 解得在豎直方向上有解得A點(diǎn)距風(fēng)洞上邊界的高度為(3)因?yàn)锳做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),合力方向與速度方向在同一條直線(xiàn)上,設(shè)水平風(fēng)力大小為F,則解得15.如圖所示,n塊完全相同的長(zhǎng)木板依次緊挨著放在水平地面上,每塊木板的長(zhǎng)度L=0.5m,質(zhì)量m=0.6kg。一質(zhì)量M=1kg的小物塊以v0=m/s水平速度從第一塊長(zhǎng)木板的最左端滑入。已知小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25,長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1,設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,重力加速度g=10m/s2。則:(1)若長(zhǎng)木板全部固定,且n足夠大,則物塊最終停在第幾塊長(zhǎng)木板上?(2)為了保證所有長(zhǎng)木板始終相對(duì)地面靜止,n至少多大?(3)若n=6,物塊最終停在第幾塊木板的什么位置?【答案】(1)第6塊;(2)8塊;(3)距左端m處【解析】第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 【詳解】(1)對(duì)小物塊μ1Mg=Ma1得a1=μ1g=2.5m/s2總位移x==2.8mN==5.6塊故最多滑上第6塊(2)假設(shè)小物塊能帶動(dòng)b塊長(zhǎng)木板一起滑動(dòng),則μ1Mg>μ2(M+bm)g解得b<2.5故最多帶動(dòng)2塊長(zhǎng)木板一起滑動(dòng),至少需要6+2=8塊長(zhǎng)木板才能保證所有木板始終靜止;(3)由第(2)問(wèn)的分析可知,剛滑上第5塊的時(shí)候,最后兩塊木板開(kāi)始相對(duì)地面滑動(dòng),此時(shí)小物塊速度為v1解得v1=2m/s長(zhǎng)木板μ1Mg-μ2(M+2m)g=2ma2解得a2=0.25m/s2假設(shè)時(shí)間t1后滑上第6塊木板v1t1--=L解得(另一解舍去)剛滑上第6塊時(shí)第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 此后木板加速度變化μ1Mg-μ2(M+m)g=m解得=1.5m/s2再經(jīng)過(guò)t2后共速解得t2=s相對(duì)位移(未滑離木板)最終物塊停在第6塊木板距左端m處第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司 第19頁(yè)/共19頁(yè)學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司

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