期中物理试卷
题号 得分 一 二 三 四 总分 一、单选题(本大题共20小题,共46.0分)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 位移、速度、平均速度、加速度 B. 质量、平均速度、加速度、时间 C. 位移、速度、加速度、平均速率 D. 速度、加速度、位移、路程 2. 某辆汽车启动后经过15s,速度表的指针如图所示。由图可知
( )
A. 此时汽车的瞬时速度是70m/s B. 此时汽车的瞬时速度是70km/h
C. 启动后15s内汽车的平均速度是70m/s D. 启动后15s内汽车的平均速度是70km/h 3. 作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是2N,另一个力的大小是10N,
它们合力的大小可能是( ) A. 6N B. 3N C. 10N D. 13N 4. 下列说法正确的是( )
A. 力是改变物体惯性的原因
B. 静止的火车启动慢是因为静止时惯性大 C. 物体所受合外力不为零时,运动状态改变
D. 向前扔出去的物体在运动过程中仍受到一个向前作用力
5. 已知力F1、F2的合力为F,下列能反映三者关系的矢量图是( )
A.
B.
C.
D.
6. 如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略
不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( )
A. F1=F2=F3 B. F1=F2<F3 C. F1=F3>F2 D. F3>F1>F2
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7. 一物体从高h处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时
间为时,物体的速度和距地面高度分别是( )
A. , B. , C. , D. ,
8. 如图所示是某幼儿园的一部直道滑梯,其滑道倾角为
θ.一名质量为m的幼儿在此滑道上匀速下滑。若不计空气阻力,则该幼儿( ) A. 所受摩擦力为mgsinθ B. 所受摩擦力为mgcosθ C. 对滑道压力为 mgsinθ D. 对滑道压力为mgtanθ
9. 在研究共点力平衡条件的实验中,用三个弹簧测力计通过轻
软线对同一个小圆环施加水平拉力作用,三个拉力的方向如图所示,如果小圆环可视为质点,且其所受重力可忽略不计,小圆环平衡时三个弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3,关于这三个力的大小关系,下列说法中正确的是( ) A. F1>F2>F3 B. F3>F1>F2 C. F2>F3>F1 D. F3>F2>F1 10. 物体做直线运动,速度-时间图象如图所示。由图象可以判断( )
A. 前2s物体的位移之和为零 B. 第1s末物体的速度改变方向
C. 第3s末和第5 s末物体的位置相同 D. 第6s末物体回到计时起始时刻的位置
11. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若
以该时刻作为计时起点,得到两车的位移-时间图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. t1时刻两车相距最远 B. t1时刻乙车追上甲车
C. t1时刻两车的速度刚好相等
D. 0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度 12. 请阅读下述文字,完成第12题、第13题、第14题
雨滴在高空形成后,由静止开始沿竖直方向下落,雨滴受到空气阻力的作用。当雨滴速度为v0时开始计时,其运动的速度v随时间t的变化关系如右图所示,经过时间t1,速度达到v1.假设在0~t1时间内雨滴的质量不变。
在0~t1时间内,雨滴运动的速度( ) A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 先增大后减小
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13. 请阅读下述文字,完成第12题、第13题、第14题
雨滴在高空形成后,由静止开始沿竖直方向下落,雨滴受到空气阻力的作用。当雨滴速度为v0时开始计时,其运动的速度v随时间t的变化关系如右图所示,经过时间t1,速度达到v1.假设在0~t1时间内雨滴的质量不变。
在0~t1时间内,雨滴运动的加速度( )
A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 先增大后减小
14. 请阅读下述文字,完成第12题、第13题、第14题
雨滴在高空形成后,由静止开始沿竖直方向下落,雨滴受到空气阻力的作用。当雨滴速度为v0时开始计时,其运动的速度v随时间t的变化关系如右图所示,经过时间t1,速度达到v1.假设在0~t1时间内雨滴的质量不变。
在0~t1时间内,雨滴受到的阻力( ) A. 不变 B. 减小 C. 增大 D. 先增大后减小 15. 图中甲、乙、丙是中学物理课本必修1中推导匀变速直线运动的位移公式所用的速
度图象,下列说法正确的是( )
A. 这种用面积表示位移的方法只适用于匀变速直线运动
B. 甲图用矩形面积的和表示位移大小比丙图用梯形面积表示位移大小更接近真实
值
C. 若丙图中纵坐标表示运动的加速度,则梯形面积表示加速度的变化量
D. 推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然
后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
16. 如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体A的受
力个数为( )
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
17. 如图所示,甲同学用手拿着一把长50cm的直尺,并使其处于竖直状态;
乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20cm;重复以上实验,乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”,取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中不正确的是( )
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A. 乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
B. 乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间,直尺的速度约为4m/s
C. 若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的
“反应时间”
D. 若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”
18. 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图所示。
考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a─t图象如图所示。由图象可以判断( )
A. 电梯在0-1s内做匀加速直线运动 C. 电梯运动的最大速度是10m/s
时,其
的图象如图所示,则( )
B. 电梯在0-11s内匀加速运动 D. 电梯在31-40s内匀加速运动
19. 一质点沿轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计
A. 质点做匀速直线运动,速度为0.5m/s
B. 质点做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2 C. 质点在第1s内的平均速度0.75m/s D. 质点在1s末速度为1.5m/s
20. 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g
值,g值可由实验精确测得,近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g转变为测长度和时间,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g
等于( )
A.
B.
C.
D.
二、实验题(本大题共2小题,共10.0分)
21. 做“验证力的平行四边形定则”的实验时,步骤如下:
(1)在水平放置的木板上固定一张白纸。
(2)把橡皮条的一端固定在木板的A点,另一端连接两根绳套。
(3)通过绳套用两个互成角度的弹簧测力计来拉橡皮条使橡皮条与细绳套的结点伸长到某一点O,并记录O点的位置。
(4)此时需记录下两个细绳套的______和两个弹簧测力计的读数F1、F2。 (5)改用一个弹簧测力计把橡皮条与细绳套的结点拉长到______后,再记录下______和弹簧测力计的读数F′。
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(6)用铅笔和刻度尺从力的作用点O沿两绳套的方向画直线。选好标度,按F1、F2的大小做两个力的图示。用三角板做平行四边形,求得合力F。
(7)比较一下,力F′与用平行四边形定则求得的合力F的大小和方向是否相同。 22. 某实验小组利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的速度。该实验小组选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示。图中O、A、B、C、D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=0.10s。由图中的数据可知,打点计时器打下B点时小车运动的速度vB=______m/s(两位有效数字),小车加速度a=______m/s2(三位有效数字)。
三、计算题(本大题共1小题,共9.0分)
23. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如
图,汽车以15m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2
(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程和所需的时间是多少?
(2)如果过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间是多少?汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?
四、简答题(本大题共4小题,共33.0分)
24. 如图20所示,一本物理课本静止于水平桌面。请在图
中画出该书的受力示意图,并证明其对桌面的压力大小等于其所受重力的大小。
25. 将一个质量为4kg的铅球放在倾角为30°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球和斜
面均处于静止状态,不考虑铅球受到的摩擦力。
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(1)请画出铅球受力示意图;
(2)铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别是多少。
26. 物体放在水平面上,用与水平方向成37°斜向上的力拉物体时,物体匀速前进。若
此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进。 (1)请分别画出两个过程物体的受力示意图; (2)求物体与水平面之间的动摩擦因数μ。
27. “平安北京,绿色出行”,地铁已成为北京的主要绿色交通工具之一。左图为地铁
安检场景,图是安检时传送带运行的示意图。某乘客把一书包放在水平传送带的入口A处,书包随传送带匀速运动到出口B处。由于书包与传送带间的动摩擦因数很大,送带的运行速度很小,可忽略书包的加速时间。已知传送带始终以v=0.20m/s的速度匀速运行,A、B两处之间的距离L=1.6m。
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(1)求书包从A处运动到B处的时间t;
(2)有同学认为,书包随传送带匀速运动过程中,始终受到传送带施加的摩擦力作用。你认为这种说法是否正确,请在乙图中画出书包的受力图,说明理由。 (3)如果传送带是倾斜的,书包仍然可以立即随传送带一起以v=0.20m/s的速度匀速运行,这个匀速过程中书包受摩擦力吗?请在丙图中画出书包的受力图,说明理由。
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答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A、位移、速度、平均速度、加速度都是矢量,故A正确。 B、质量、时间没有方向,是标量,平均速度和加速度是矢量,故B错误。 C、位移、速度、加速度是矢量,平均速率是标量,故C错误。 D、速度、加速度、位移是矢量,路程是标量,故D错误。 故选:A。
既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如位移、速度、加速度、平均速度等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量。
本题是一个基础题目,关键要正确理解标量和矢量的区别,掌握物理量的矢标性。 2.【答案】B
【解析】解:汽车的速度表显示的是瞬时速度,由图可知在第15s末汽车的瞬时速度是70km/h。故B 正确,ACD错误。 故选:B。
汽车的速度表每时每刻都在变化,故速度表显示的是瞬时速度。
汽车的速度表指示的是瞬时速度这是生活常识,所以多留心、多观察、多思考是学好物理的必要条件。 3.【答案】C
【解析】解:一个力的大小是2N,另一个力的大小是10N,这两个力的合力范围为8N≤F合≤12N.故C正确,ABD错误。 故选:C。
两个力的合力范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2.根据两个力的大小,求出合力范围,可知合力大小的可能值。
解决本题的关键掌握两个力的合力范围|F1-F2|≤F合≤F1+F2。 4.【答案】C
【解析】解:A、力是改变物体运动状态的原因;而质量是惯性大小的唯一量度,故力可能改变物体的惯性;故A错误;
B、质量大,其惯性也大,惯性的大小与速度和受力情况等无关,故B错误; C、物体所受合外力不为零时,运动状态改变,故C正确;
D、向前扔出去的物体继续运动,是由于惯性的作用,在运动过程中没有受到一个向前作用力,故D错误; 故选:C。
惯性是物体的固有属性,它指的是物体能够保持原来的运动状态的一种性质,惯性大小与物体的质量有关,质量越大,惯性越大.
惯性是物理学中的一个性质,它描述的是物体能够保持原来的运动状态的性质,不能和生活中的习惯等混在一起.解答此题要注意:一切物体任何情况下都具有惯性.惯性只有在受力将要改变运动状态时才体现出来. 5.【答案】B
【解析】【分析】
根据平行四边形定则或三角形定则分别求出两个力的合力,然后进行比较。
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平行四边形法则是矢量的合成发展,要熟练掌握,正确应用,在平时训练中不断加强练习。 【解答】
根据平行四边形定则可知,分力是平行四边形两个邻边,平行四边形对角线即为合力,结合三角形法则,将其中一个分力平移,即有两分力首尾相连,合力就是从第一个分力的起点指向另一分力的终点,故B正确,ACD错误。 故选B。 6.【答案】A
【解析】解:第一幅图:以下面小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;
第二幅图:以小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G; 第三幅图:以任意一个小球为研究对象,由平衡条件得知,弹簧的弹力等于小球的重力G;
所以平衡时各弹簧的弹力大小相等,即有F1=F2=F3。 故选:A。
弹簧的弹力大小等于弹簧所受的拉力大小,分别以小球为研究对象,由平衡条件求解弹簧的弹力。
本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小,容易产生的错误是第三幅图:认为弹力等于2G或0。 7.【答案】C
【解析】解:根据v=gt,可知在和t末的速度比为1:3,所以在末的速度为。 根据公式
,可知在和t内的位移比为1:9,所以内的位移为,离地面的高
度为,故C正确,ABD错误。 故选:C。
自由落体运动是初速度为0的匀加速运动,根据位移公式出在不同时间内的位移比、速度比。 解决本题的关键掌握自由落体运动的公式
和速度公式v=gt。
和速度公式v=gt可得
8.【答案】A
【解析】解:AB、幼儿在此滑道上匀速下滑,受力平衡,根据平衡条件可得所受摩擦力为mgsinθ,故A正确、B错误;
CD、幼儿对轨道的压力等于重力在垂直于斜面方向的分力,即为mgcosθ,故CD错误。 故选:A。
将重力分别沿斜面方向和垂直于斜面方向进行分解,根据平衡条件进行求解。
本题主要是考查了共点力的平衡问题,解答此类问题的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解,然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。 9.【答案】B
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【解析】解:据力的合成法则三力合力为0,则三力构成首尾相连的闭合三角形,如图
由图可知F3>F1>F2,故B正确,ACD错误 故选:B。
由力的合成的三角形法,三力三力合力为0,则三力构成首尾相连的闭合三角形,由图可确定力的大小关系。
明确力的三解形法,会画合成图即可求解,也可用平形四边形法。 10.【答案】C
A、【解析】解:根据图线与t轴所围面积表示运动位移,图线在t轴上方表示位移为正,
知前2s物体的位移之和不为零,故A错误;
B、第1s末前后物体的速度均为正值,速度方向没有改变,故B错误;
C、根据图线与t轴所围面积表示运动位移,图线在t轴上方表示位移为正,图线在t轴下方表示位移为负,知3-5s内物体的位移为零,则第3s末和第5 s末物体的位置相同,故C正确;
D、物体在0-6s内的位移等于前2s内的位移,不为零,所以第6s末物体没有回到计时起始时刻的位置,故D错误。 故选:C。
物体的速度方向周期性改变,物体做往复运动。根据图线与t轴所围面积表示运动位移,图线在t轴上方表示位移为正,图线在t轴下方表示位移为负;速度的正负表示速度方向,来分析物体的运动情况。
本题考查对速度图象的理解能力,首先要看清坐标轴,明确图象的物理意义,其次要看图线所围的面积表示的含义。 11.【答案】B
【解析】解:A、由图象可知,在t1时刻两车位移相等,两车相遇,相距最近,故A错误;
B、两车在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,经过时间t1位移又相等,在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车,故B正确;
C、图象的斜率表示速度,根据图象可知,t1时刻乙的速度大于甲的速度,故C错误; D、0到t1时间内,甲乙两车位移相等,根据平均速度等于位移除以时间可知,0到t1时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度,故D错误; 故选:B.
在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度;图象的交点表示位移相等,平均速度等于位移除以时间.
本题考查对位移图象的物理意义的理解,关键抓住纵坐标表示物体的位置,纵坐标的变化量等于物体的位移,斜率等于速度,就能分析两车的运动情况. 12.【答案】C
【解析】解:由图知,在0~t1时间内,雨滴运动的速度增大,故ABD错误,C正确。 故选:C。
速度时间图象反映了物体的速度随时间的变化情况,能直接读出速度的变化情况。 解决本题的关键是理解速度时间图象的物理意义,能直接由速度图象读出速度的变化情况。
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13.【答案】B
【解析】解:根据速度时间图象的斜率表示加速度,v-t图象切线斜率不断减小,可知,雨滴运动的加速度在减小,故ACD错误,B正确。 故选:B。
根据速度时间图象的斜率表示加速度,分析雨滴运动的加速度如何变化。
解决本题的关键是理解速度时间图象的物理意义,知道速度时间图象的斜率表示加速度,从而来分析加速度的变化情况。 14.【答案】C
【解析】解:根据速度时间图象的斜率表示加速度,可知,v-t图象斜率不断减小,则雨滴运动的加速度减小;
根据牛顿第二定律得mg -f=ma,可知,阻力一直增大,故C正确,ABD错误。 故选:C。
根据速度时间图象的斜率表示加速度,分析雨滴运动的加速度如何变化,再由牛顿第二定律列式分析阻力如何变化。
解决本题的关键是理解速度时间图象的物理意义,知道速度时间图象的斜率表示加速度,从而来分析加速度的变化情况。 15.【答案】D
【解析】解:A、这种用面积表示位移的方法适用于任何直线运动,故A错误。
B、位移等于图线与时间轴所围的面积大小,可知,丙图用梯形面积表示位移大小比甲图用矩形面积的和更接近真实值,故B错误。
C、若丙图中纵坐标表示运动的加速度,由△v=a△t知,梯形面积表示速度的变化量,故C错误。
D、推导中把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里推导位移公式采用了微元法,故D正确。 故选:D。
在利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时,采用微元法,把时间轴无限分割,得出面积大小等于物体位移的结论。
本题考查了常见的研究物理问题方法:微元法的具体应用,要通过练习体会这些方法的重要性,培养学科思想。 16.【答案】B
【解析】解:
先对AB整体受力分析,由平衡条件知, 竖直方向:F=GA+GB
水平方向,不受力,故墙面无弹力
隔离A物体,必受重力、B对A的弹力和摩擦力作用,受三个力, 故选:B。
先对AB整体受力分析,看是否与墙壁间有作用力,再对A物体受力分析即可.
本题关键先对AB整体受力分析,再对A物体受力分析,注意平衡条件的应用,难度不大,属于基础题. 17.【答案】B
【解析】解:A、直尺下降的高度h。根据
得,
所以下落的高度最大的用
的时间最长,所以第一次测量的反应时间最长。故A正确;
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B、由v2=2gh可知,乙第一次抓住直尺的速度v=C、若某同学的反应时间为0.4s,则下落的高度:
=2m/s;故B错误; m,大于该直尺的长度,
所以将无法测量该同学的反应时间。故C正确。 D、将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时,可用上述方法直接测出“反应时间”;故D正确;
本题选错误的,故选:B
在乙同学的反应时间内,直尺做自由落体运动,根据下降的高度,通过位移时间公式求出自由下落的时间.
解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等,结合位移时间公式进行求解.
18.【答案】C
【解析】解:A、电梯在0-1s内,加速度增大,做变加速直线运动,故A错误。
B、电梯在0-1s内做变加速直线运动,电梯在1-10s内加速度不变,做匀加速运动,所以,电梯在0-11s内变加速运动,故B错误。
C、根据a-t图象与坐标轴所围的“面积”大小等于速度变化量,可知:t=11s末电梯的速度最大,为:vm=
m/s=10m/s,故C正确。
D、电梯在31-40s内加速度不变,根据“面积”表示速度的变化量,可知,电梯做匀减速运动,故D错误。 故选:C。
a-t图象与坐标轴所围的“面匀加速直线运动的特点是加速度保持不变,速度均匀增大。积”大小等于速度变化量,由此分析即可。
本题一要有基本的读图能力,能根据加速度图象分析电梯的运动情况。可运用类比法,理解加速度图象“面积”的物理意义。 19.【答案】D
【解析】解:AB、由图得:=0.5+0.5t。 根据x=v0t+at2,得:=v0+at,
0.5=1m/s2。 对比可得:a=0.5m/s2,则加速度为:a=2×
由图知质点的加速度不变,说明质点做匀加速直线运动,故AB错误。
CD、质点的初速度v0=0.5m/s,在1s末速度为v=v0+at=0.5+1=1.5m/s。质点在第1s内的平均速度为:=故选:D。
-t的图象表示平均速度与时间的关系.在v-t图象中,倾斜的直线表示匀速直线运动,图线的斜率等于加速度,贴图产直接读出速度.由=
求平均速度.
=
=1m/s,故C错误,D正确。
本题的实质上是速度--时间图象的应用,要明确斜率的含义,能根据图象读取有用信息. 20.【答案】A
【解析】解:将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动,
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根据t上=t下
则从最高点下落到O点所用时间为,
,
从最高点下落到P点所用时间为, 则
,
,
则从P点下落到O点的过程中的平均速度为从P点下落到O点的时间为t=根据H=得,H=解得g=
=
,
,
.故A正确,B、C、D错误。
故选:A。
将竖直上抛运动分解成向上的匀减速运动和向下的匀加速,所以从最高点落到O点的时间为,落到P点的时间为,可以求出VP和VO,根据OP之间可得H=
可求出g。
对称自由落体法实际上利用了竖直上抛运动的对称性,所以解决本题的关键是将整个运动分解成向上的匀减速运动和向下匀加速运动,利用下降阶段即自由落体运动阶段解题。另外本题用到了利用平均速度求解位移的方法:s=。
21.【答案】方向 O点的位置 F′的方向
【解析】解:进行实验时在明确实验原理以及实验目的基础上,要先进行实验设备的安装,即先在桌面上放一块方木板,在木板上垫一张白纸,把橡皮条一端固定在木板的 某点,然后进行实验和有关数据的测量,最后进行数据处理和仪器的整理。 所以第四步需记录下两个细绳套的方向和两个弹簧测力计的读数F1、F2。 第五步改用一个弹簧测力计,需要把橡皮条与细绳套的结点拉长到O点的位置,与开始时的效果相同,然后再记录下F′的方向和弹簧测力计的读数F′。 故答案为:(4)方向;(5)O点的位置; F′的方向。 实验步骤要符合逻辑,符合事物发展规律,一般都是先安装设备,然后进行实验、测量,最近整理仪器,进行数据处理的顺序进行实验。
本题考查了力学中的基础实验,平时注意进行实际实验操作,正确理解实验原理,同时加强基本规律在实验中的应用。 22.【答案】0.72 2.40
【解析】解:根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,有: vB=
m/s=0.72m/s。
由题意可知:x1=3.60cm,x2=(9.61-3.60)cm=6.01cm,x3=(18.01-9.61)cm=8.4cm,x4=(28.81-18.01)cm=10.8cm
由此△x=2.4cm=0.024m,T=0.1s,根据匀变速直线运动推论△x=aT2,可得:
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故代入数据解得:a==2.40m/s2。
故答案为:0.72;2.40。
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小。
本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力。
【答案】解:(1)汽车通过人工收费通道时,速度减速为零的位移x1==23.
经过的时间t1==s=15s
速度从零加速到原来速度经历的位移x2=x1=112.5m,加速的时间t2=t1=15s,总时间t=2t1=30s
从减速到恢复正常行驶过程的位移大小x=x1+x2=225m
(2)设汽车通过ETC通道时,从速度v减速到v′,行驶的位移为s1,时间为t′1,从速度v′加速到v行驶的位移为s2,时间为t′2 根据速度位移公式得:s1=s2=运动时间满足:t′1=t′2=
=
=s=10s
=s
m=100m,
m=112.5m,
通过剩余位移用时间为t3,则t3=
汽车通过第(1)问路程所需要的时间是t′=t′1+t′2+t3=s, 汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为△t=2t1-t′=s
答:(1)汽车过人工收费通道,从收费前减速开始,到收费后加速结束,总共通过的路程为225m,时间是30s;
(2)如果过ETC通道,汽车通过第(1)问路程所需要的时间是s,汽车通过ETC通道比人工收费通道节约s。
【解析】(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速和减速的位移,根据速度时间关系求解时间;
(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速和匀减速运动的时间,结合通过ETC通道和人工收费通道的时间求出节约的时间。 解决本题的关键理清汽车在两种通道下的运动规律,结合匀变速直线运动的位移公式和时间公式进行求解,难度中等。
24.【答案】证明:课本的受力图如图答1所示
课本处于静止状态,由平衡条件可知力的大小关系为:F支=G 由牛顿第三定律可知,力的大小关系为:F压=F支
故课本对桌面的压力大小等于其重力的大小 证毕。
【解析】对课本受力分析,由平衡条件列方程证明即可。
正确受力分析,由平衡条件列方程证明即可,注意牛顿第三定律的应用。
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25.【答案】解:(1)钢球受到重力、斜面的
支持力和挡板的支持力,受力的示意图如图所示;
(2)根据平行四边形定则可得: F1=mgtanθ=F2=
=
N N
根据牛顿第三定律,铅球对挡板的压力为: F′1=F1=
N
对斜面的压力为: F′2=F2=
N。
N,对斜面的压力为
N。
答:铅球对挡板的压力为
【解析】(1)对钢球进行受力分析,根据力的示意图表示,重力竖直向下,弹力垂直于接触面。
(2)根据受力平衡,由平行四边形定则,进行两个弹力的合成,根据三角函数,列出关系式,即可求解。
本题主要是考查受力分析,受力平衡,力的平行四边形定则,力的合成与分解,并突出牛顿第三定律,注意研究对象的确定。
26.【答案】解:(1)两个过程物体的受力示意图如图甲和图乙所示;
(2)图甲根据水平方向的平衡条件可知:Fcos37°=μ(mg-Fsin37°) 当施加水平力F时,如图乙,根据平衡条件可得:F=μmg 联立解得动摩擦因数为:μ=0.33。
答:(1)两个过程物体的受力示意图如图甲和图乙所示; (2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ为0.33。
【解析】(1)对物体进行受力分析,根据受力情况画出受力示意图;
(2)物体处于平衡状态,根据x轴方向和y轴方向合力为零,根据f=μN求出动摩擦因数。
解决本题的关键知道物体做匀速直线运动状态为平衡状态,运用正交分解法时,在x轴和y轴方向上的合力都为零。
t=【答案】(1)书包做匀速直线运动,则书包从A处运动到B处的时间为:27. 解:=8s;
(2)该同学的观点不正确。
因为书包做匀速直线运动,加速度为0,所以合力为0,假设书包受到摩擦力的作用,
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s
其合力就不可能为0,因此书包不受摩擦力作用。 如图所示;
(3)受到沿斜面向上的静摩擦力;因为物体能和斜面一起匀速向上运动,受力应该平衡;物体有传送带向下运动的趋势,受到沿传送带向上的摩擦力,受力情况如图所示;
答:(1)书包从A处运动到B处的时间是8s;
(2)该同学的观点不正确。因为书包做匀速直线运动,加速度为0,所以合力为0,假设书包受到摩擦力的作用,其合力就不可能为0,受力情况见解析;
(3)受到沿斜面向上的静摩擦力;因为物体能和斜面一起匀速向上运动,受力应该平衡,受力情况见解析。
【解析】(1)忽略书包的加速时间,认为书包做匀速直线运动,根据t=求书包从A处运动到B处的时间t;
(2)根据匀速直线运动的特点加速度为零,分析书包的受力情况,判断是否受摩擦力,由此画出受力情况;
(3)如果传送带是倾斜的,根据平衡条件分析受力情况,并画出受力示意图。 解决传送带问题,关键要搞清物体的运动情况。本题采用假设法判断书包是否受摩擦力,这是常用的方法,要学会运用。
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