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辽宁省东北育才学校2017届高三(上)第一次模拟物理试卷(解析版).doc


2016-2017 学年辽宁省东北育才学校高三(上)第一次模拟 物理试卷
一.选择题(共 12 小题每小题 4 分计 48 分) 1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )

A.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大 B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故 C.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球惯

性小 D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性 2.如图所示为甲、乙两质点做直线运动时,通过打点计时器记录的两条纸带,两纸带上各 计数点间的时间间隔都相同.关于两质点的运动情况的描述,正确的是( )

A.两质点在 t0~t4 时间内的平均速度相同 B.两质点在 t2 时刻的速度大小相等 C.两质点速度相等的时刻在 t3~t4 之间 D.两质点不一定是从同一地点出发的,但在 t0 时刻甲的速度为 0 3.如图所示,质量为 0.8kg 的物体静止在倾角为 30° 的斜面上,若用平行于斜面、沿水平方 向大小等于 3N 的力推物块, 物块仍保持静止, 则物块所受到的摩擦力大小等于 (g 取 1m/s ) ( )
2

A.5N

B.4N

C.3N

D.3

N

4.一质点做匀加速直线运动,某时刻起发生位移 x 对应速度变化为△v1,紧随着发生相同 位移变化为△v2,且两段位移对应时间之比为 2:1,则该质点的加速度为( )

A.a=

B.a=

C.a=

D.a=

5.如图所示,物体 A 放在固定的斜面 B 上,在 A 上施加一个竖直向下的恒力 F,下列说法 中正确的有( )

A.若 A 原来是静止的,则施加力 F 后,A 仍保持静止 B.若 A 原来是静止的,则施加力 F 后,A 将加速下滑 C.若 A 原来是加速下滑的,则施加力 F 后,A 的加速度不变 D.若 A 原来是加速下滑的,则施加力 F 后,A 的加速度将增大 6.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的 a﹣t 图象如图所示.下列 v﹣t 图象中,可能 正确描述此物体运动的是( )

A.

B.

C.

D.

7.如图所示,A、B 分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的 v﹣t 图象,根据图 象可以判断出( )

A.在 t=4s 时,甲球的加速度小于乙球的加速度 B.在 t=5s 时,两球相距最远

C.在 t=6s 时,甲球的速率小于乙球的速率 D.在 t=8s 时,两球相遇 8.如图,一光滑的轻滑轮用细绳 OO′悬挂于 O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块 a, 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b. 外力 F 向右上方拉 b, 整个系统处于静止状态. 若 F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块 b 仍始终保持静止,则( )

A.绳 OO′的张力也在一定范围内变化 B.物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 9.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为 m 的小球 套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆 环缓慢上移. 在移动过程中手对线的拉力 F 和轨道对小球的弹力 N 的大小变化情况是 ( )

A.F 不变,N 增大

B.F 不变,N 减小 C.F 减小,N 不变

D.F 增大,N 减小

10.如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为 m1 和 m2 的物体,m1 放 在地面上,当 m2 的质量发生变化时,m1 的加速度 a 的大小与 m2 的关系图象大体如图中的 ( )

A.

B.

C.

D.

11.如图,游乐场中,从高处 A 到水面 B 处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿 不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处,下列说法正确的有( )

A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等 C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达 B 处 12.如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端 P 处时速度恰好沿着斜面方向,紧贴斜面 PQ 无摩擦滑下;如下四图图为物体沿 x 方向和 y 方向运动的位移﹣时间图象及速度﹣时间 图象,其中可能正确的是( )

A.

B.

C.

D.

二.填空题(共 3 小题每小题 6 分计 18 分) 13.从地面竖直上抛的小球,空气阻力不计,在抛出后的时刻 t1 和时刻 t2 的位移相同,则 它抛出时的初速度大小为______,在时刻 t1 时离地面的高度为______.

14.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法.使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻 度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等.简化的实验装置 AP 为半径描出圆弧 CD, 如图所示, 在 A 点固定一根细绳 AP, 以 A 为圆心、 直线 AC 水平, AD 竖直.在 B 点固定小滑轮,一根细绳绕过小滑轮,一端悬挂小物块(质量 m0 已知) ,另 一端连接绳端 P 点.在结点 P 悬挂不同质量的待测小物体 m, 平衡时结点 P 处在圆弧 CD 上不同的位置.利用学过的物理知识,可求出结点 P 在圆弧 CD 上不同的位置时对应的待测物体的质量值 m,并标在 CD 弧上. (1)在圆弧 CD 上从 C 点至 D 点标出的质量值应逐渐______(填写“增大”或“减小”) ; (2)如图所示,BP 延长线交竖直线 AD 于 P′点,用刻度尺量出 AP′长为 l1,PP′长为 l2,则 在结点 P 处标出的质量值应为______.

15.某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动,得到如图乙所示的纸带,纸带上相邻计 数点间还有 4 个点未画出.打点计时器交流电的频率为 50Hz.

(1) 通过分析纸带数据, 可判断物块在两相邻计数点______和______之间某时刻开始减速. (2)计数点 5 对应的速度大小为______m/s,计数点 6 对应的速度大小为______m/s(均保 留三位有效数字) .
2 (3)物块减速运动过程中加速度的大小为 a=______m/s (保留三位有效数字) .

三.计算题(共 3 小题计 34 分)

16.一质量 M=4kg、倾角为 30° 的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面上有 两个质量均为 m=2kg 的小球 A、B,它们用轻质细绳连接.现对小球 B 施加一水平向左的 B 及斜面体一起向左做匀速直线运动, 拉力 F 使小球 A、 如图所示, 重力加速度 g=10m/s . 求: (1)细绳的拉力 T; (2)水平拉力 F 的大小; (3)水平地面与斜面体间的动摩擦因数 μ.
2

17.如图所示,一条轻绳两端各系着质量为 m1 和 m2 的两个物体,通过定滑轮悬挂在车厢 顶上,m1>m2,绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度 a 向右运动,m1 仍然与车厢地板 相对静止,试问: (1)此时绳上的张力 T. (2)m1 与地板之间的摩擦因数 μ 至少要多大?

18.一质点由静止开始从 A 点向 B 点作直线运动,初始加速度为 a0 (1)若以后加速度均匀增加,每经过 n 秒增加 a0,求经过 t 秒后质点的速度. (2)若将质点的位移 SAB 平分为 n 等份,且每过一个等分点后,加速度都增加 点到达 B 点时的速度. ,求该质

2016-2017 学年辽宁省东北育才学校高三(上)第一次模拟物理试卷 参考答案与试题解析

一.选择题(共 12 小题每小题 4 分计 48 分) 1.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )

A.运动速度大的物体不能很快地停下来,是因为物体速度越大,惯性也越大 B.静止的火车启动时,速度变化慢,是因为静止的物体惯性大的缘故 C.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球惯性小 D.在宇宙飞船中的物体不存在惯性 【考点】惯性. 【分析】一切物体,不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动,都具有惯性,惯性是物 体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,质量越大、惯性越大;惯性的大小和物体是 否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的. 【解答】解:A、影响惯性大小的是质量,惯性大小与速度大小无关,故 A 错误; B、静止的火车启动时,速度变化慢,是由于惯性大,惯性大是由于质量大,故 B 错误; C、乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球质量小,惯性小,故 C 正确; D、惯性是物体本身的一种基本属性,其大小只与质量有关,有质量就有惯性,在宇宙飞船 中的物体有质量,故有惯性,故 D 错误; 故选 C.

2.如图所示为甲、乙两质点做直线运动时,通过打点计时器记录的两条纸带,两纸带上各 计数点间的时间间隔都相同.关于两质点的运动情况的描述,正确的是( )

A.两质点在 t0~t4 时间内的平均速度相同 B.两质点在 t2 时刻的速度大小相等

C.两质点速度相等的时刻在 t3~t4 之间 D.两质点不一定是从同一地点出发的,但在 t0 时刻甲的速度为 0 【考点】平均速度;瞬时速度. 【分析】 (1)平均速度等于位移与时间的比值; (2)甲图做匀加速直线运动,t2 时刻的速度等于 t1 到 t3 时刻的平均速度,而乙图做匀速运 动,t2 时刻的速度即为整个过程的平均速度; (3)在甲图中,相邻相等时间内位移之比满足 1:3:5,故 t0 时刻速度为零; 【解答】解:A、两质点在 t0~t4 时间内,通过的位移相等,经历的时间相等,故平均速度 相等,故 A 正确; B、甲图做匀加速直线运动,t2 时刻的速度等于 t1 到 t3 时刻的平均速度即 = =



乙图做匀速运动,t2 时刻的速度即为整个过程的平均速度即 C、由 B 可知,C 错误;



= ,故 B 正确;

D、 从纸带不能判断出质点出发点的位置, 则两质点不一定是从同一地点出发的, 在甲图中, 相邻相等时间内位移之比满足 1:3:5,满足初速度为零的匀加速直线运动的推论,故 t0 时 刻速度为零,故 D 正确; 故选:ABD

3.如图所示,质量为 0.8kg 的物体静止在倾角为 30° 的斜面上,若用平行于斜面、沿水平方 向大小等于 3N 的力推物块, 物块仍保持静止, 则物块所受到的摩擦力大小等于 (g 取 1m/s ) ( )
2

A.5N

B.4N

C.3N

D.3

N

【考点】摩擦力的判断与计算. 【分析】对滑块受力分析,受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f,根据共点力平衡条 件,结合正交分解法列式求解. 【解答】解:对滑块受力分析,受推力 F、重力 G、支持力 N 和静摩擦力 f,

将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力 F′=Mgsinθ=4N 和垂直斜面向下的分力 Mgcosθ=4 N;

在与斜面平行的平面内,如图,有 f= 故选:A. = N=5N

4.一质点做匀加速直线运动,某时刻起发生位移 x 对应速度变化为△v1,紧随着发生相同 位移变化为△v2,且两段位移对应时间之比为 2:1,则该质点的加速度为( A.a= B.a= C.a= D.a= )

【考点】匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【分析】根据时间关系,抓住加速度不变,得出两段位移内速度变化量的关系,结合速度位 移公式求出初始时刻的速度与△v1 的关系,从而结合速度位移公式求出加速度. 【解答】解:设三个对应时刻的速度分别为 v1、v2、v3, 有:v2﹣v1=△v1,v3﹣v2=△v2, 因为两段位移对应时间之比为 2:1,加速度不变,则△v1=2△v2, 根据速度位移公式得, 则有: 解得 则 , , , ,整理得, , ,

根据速度位移公式得,a= 故选:CD.

=

=

,故 CD 正确,A、B 错误.

5.如图所示,物体 A 放在固定的斜面 B 上,在 A 上施加一个竖直向下的恒力 F,下列说法 中正确的有( )

A.若 A 原来是静止的,则施加力 F 后,A 仍保持静止 B.若 A 原来是静止的,则施加力 F 后,A 将加速下滑 C.若 A 原来是加速下滑的,则施加力 F 后,A 的加速度不变 D.若 A 原来是加速下滑的,则施加力 F 后,A 的加速度将增大 【考点】物体的弹性和弹力;牛顿第二定律. 【分析】分别对未加外力和加外力时物体 A 进行受力分析,A 原来静止看成恰好静止进行 分析,判断 A 物体是否静止.当 A 原来加速下滑,根据牛顿第二定律判断加速度的变化. 【解答】解:A、B:若 A 原来静止,有:mgsinα≤μmgcosα,施加 F 后,因为仍有(F+mg) sinα≤μ(F+mg)cosα,则 A 仍然保持静止.故 A 正确,B 错误. C、D:未加 F 时,物体受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律有: . 当施加 F 后,加速度 ,因为 gsinα>μgcosα,所以

Fsinα>μFcosα,可见 a′>a,即加速度增大.故 C 错误 D 正确. 故选:AD

6.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的 a﹣t 图象如图所示.下列 v﹣t 图象中,可能 正确描述此物体运动的是( )

A.

B.

C.

D.

【考点】匀变速直线运动的图像. 【分析】本题应根据 a﹣t 图象分析物体的运动情况:当加速度与速度同向时,物体做加速 运动,0~1s 内,物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动,当加速度与速度反向时,物体 做减速运动,若加速度一定,物体做匀变速直线运动.匀变速直线运动的 v﹣t 图象是一条 倾斜的直线. 【解答】解:在 0~ s 内,物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动,v﹣t 图象是向下倾 斜的直线; 在 ~T 内,加速度为 0,物体做匀速直线运动,v﹣t 图象是平行于 t 轴的直线; 在 T~2T,加速度反向,速度方向与加速度方向相反,物体先做匀减速运动,到 度为零,接着反向做初速度为零的匀加速直线运动.v﹣t 图象是向上倾斜的直线. 故选:B. 时刻速

7.如图所示,A、B 分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的 v﹣t 图象,根据图 象可以判断出( )

A.在 t=4s 时,甲球的加速度小于乙球的加速度 B.在 t=5s 时,两球相距最远 C.在 t=6s 时,甲球的速率小于乙球的速率 D.在 t=8s 时,两球相遇 【考点】匀变速直线运动的图像.

【分析】速度图象的斜率等于物体的加速度,加速度的正负表示物体加速度的方向;等两物 体的速度相同时两物体相距最远;当两物体通过的位移相同时两物体相遇. 【解答】解:A、甲球的加速度 a1=
2

=

=﹣10m/s2

故甲球的加速度大小为 10m/s .负号表示加速度方向与速度方向相反. 乙球的加速度 a2= = = m/s2

故甲球的加速度大于乙球的加速度. 故 A 错误. B、当两物体速度相同时两物体相距最远 即 40+a1t=﹣20+a2(t﹣2) 解得 t=4.4s 即 4.4s 时两物体相距最远. 故 B 错误. C、t=6s 时甲球的速度 v1=v0+a1t=40+(﹣10)×6=﹣20m/s 乙球的速度 v2=v 乙+a2△t=﹣20+ ×4= m/s

故 t=6s 时甲球的速率大于乙球的速率.故 C 错误. D、设 T 时刻两物体相遇,故有 40T+ a1T2=﹣20T+ a2(T﹣2)2 解得 T=8s 故 D 正确. 故选:D.

8.如图,一光滑的轻滑轮用细绳 OO′悬挂于 O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块 a, 另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块 b. 外力 F 向右上方拉 b, 整个系统处于静止状态. 若 F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块 b 仍始终保持静止,则( )

A.绳 OO′的张力也在一定范围内变化 B.物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内变化 D.物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【分析】本题抓住整个系统处于静止状态,由 a 平衡可知,绳子拉力保持不变,再根据平衡 条件由 F 的大小变化求得物块 b 所受各力的变化情况. 【解答】解:AC、由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接 a 和 b 的绳子的夹角不 变;物块 a 只受重力以及绳子的拉力,由于物体 a 平衡,则连接 a 和 b 的绳子张力 T 保持不 变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以 OO′中的张力保持不变,故 AC 均错误; BD、b 处于静止即平衡状态,对 b 受力分析有: 力 T 与力 F 与 x 轴所成夹角均保持不变,由平衡条件可得: N+Fsinα+Tsinθ﹣mg=0 Fcosα+f﹣Tcosθ=0 由此可得:N=mg﹣Fsinα﹣Tsinθ 由于 T 的大小不变,可见当 F 大小发生变化时,支持力的大小也在一定范围内变化,故 B 正确 f=Tcosθ﹣Fcosα 由于 T 的大小不变,当 F 大小发生变化时,b 静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变 化,故 D 正确. 故选:BD.

9.如图所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为 m 的小球 套在圆环上.一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线,使小球沿圆 环缓慢上移. 在移动过程中手对线的拉力 F 和轨道对小球的弹力 N 的大小变化情况是 ( )

A.F 不变,N 增大

B.F 不变,N 减小 C.F 减小,N 不变

D.F 增大,N 减小

【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【分析】对小球受力分析,作出力的平行四边形,同时作出 AB 与半径组成的图象;则可知 两三角形相似,故由相似三角形知识可求得拉力及支持力. 【解答】解:小球沿圆环缓慢上移可看做匀速运动,对小球进行受力分析,小球受重力 G, F,N,三个力.满足受力平衡.作出受力分析图如下 由图可知△OAB∽△GFA 即: , 当 A 点上移时,半径不变,AB 长度减小,故 F 减小,N 不变,故 C 正确; 故选 C.

10.如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为 m1 和 m2 的物体,m1 放 在地面上,当 m2 的质量发生变化时,m1 的加速度 a 的大小与 m2 的关系图象大体如图中的 ( )

A.

B.

C.

D.

【考点】牛顿第二定律. 【分析】在 m2 小于 m1 之前两物体都不动,所以加速度为零,当 m2 大于 m1 后加速度增加, 当 m2>>m1 时,加速度趋近于 g,不可能大于 g. 【解答】解:在 m2 小于 m1 之前两物体都不动,所以加速度为零, 当 m2 大于 m1 开始运动合力逐渐变大,加速度随之逐渐增加, 当 m2>>m1 时,加速度趋近于 g,但不可能大于 g. 故选:C.

11.如图,游乐场中,从高处 A 到水面 B 处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿 不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处,下列说法正确的有( )

A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等 C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达 B 处 【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系. 【分析】①由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的小; ②可以使用机械能守恒来说明,也可以使用运动学的公式计算,后一种方法比较麻烦; ③哪一个先达到 B 点, 可以通过速度的变化快慢来理解,也可以使用 v﹣t 图象来计算说明. 【解答】解:A:由受力分析及牛顿第二定律可知,甲的切向加速度先比乙的大,后比乙的 小,故 A 错误; B:由机械能守恒定律可知,各点的机械能保持不变,高度(重力势能)相等处的动能也相 等,故 B 正确; C、D:甲的切向加速度先比乙的大,速度增大的比较快,开始阶段的位移比较大,故甲总 是先达到同一高度的位置.故 C 错误,D 正确. 故选:BD.

12.如图所示,水平抛出的物体,抵达斜面上端 P 处时速度恰好沿着斜面方向,紧贴斜面 PQ 无摩擦滑下;如下四图图为物体沿 x 方向和 y 方向运动的位移﹣时间图象及速度﹣时间 图象,其中可能正确的是( )

A.

B.

C.

D.

【考点】匀变速直线运动的图像. 【分析】物体在抵达斜面之前做平抛运动,故在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自 由落体运动, 而到达斜面后做匀加速直线运动, 在水平方向和竖直方向分别做匀加速直线运 动, 写出在水平方向的速度表达式和位移表达式, 竖直方向的速度表达式和位移表达式即可. 【解答】解:设斜面的倾角为 α,则水平抛出的物体在抵达斜面之前其水平向做匀速直线运 动,故其水平速度 vx=v0,而抵达斜面后物体的加速度 a=gsinθ,故水平向速度 vx=v0+ (gsinθcosθ)t,即在水平方向做匀加速运动.故 B 错误. 在抵达斜面之前物体在水平方向的位移 x0=v0t0,而抵达斜面后物体在水平方向的位移 x=x0+v0△ t+ gsinθcosθ△t2,故 A 正确. 在物体抵达斜面之前,物体在竖直方向做自由落体运动,故竖直方向的速度 vy=gt,抵达斜
2 2 面后物体在竖直方向的加速度 ay=gsinθsinθ=g(sinθ) ,故 vy=gt0+g(sinθ) t,故 D 正确.

在抵达斜面前物体在竖直方向的位移 y= (△t) ,故 C 错误. 故选 A、D.
2

,抵达斜面后 y=

+gt0△t g(sinθ)2

二.填空题(共 3 小题每小题 6 分计 18 分) 13.从地面竖直上抛的小球,空气阻力不计,在抛出后的时刻 t1 和时刻 t2 的位移相同,则 它抛出时的初速度大小为 【考点】竖直上抛运动. ,在时刻 t1 时离地面的高度为 .

【分析】根据竖直上抛运动的对称性,

时刻到最高点的时间

,从而即可得出从

抛出点到最高点的时间,根据速度时间关系得到初速度,再根据位移时间关系得出 距地面的高度. 【解答】解:根据竖直上抛运动的对称性, 时刻到最高点的时间

时刻

从抛出点到最高点的时间

抛出时的初速度

时刻离地面的高度

=

故答案为:

14.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法.使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻 度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等.简化的实验装置 AP 为半径描出圆弧 CD, 如图所示, 在 A 点固定一根细绳 AP, 以 A 为圆心、 直线 AC 水平, AD 竖直.在 B 点固定小滑轮,一根细绳绕过小滑轮,一端悬挂小物块(质量 m0 已知) ,另 一端连接绳端 P 点.在结点 P 悬挂不同质量的待测小物体 m, 平衡时结点 P 处在圆弧 CD 上不同的位置.利用学过的物理知识,可求出结点 P 在圆弧 CD 上不同的位置时对应的待测物体的质量值 m,并标在 CD 弧上. (1)在圆弧 CD 上从 C 点至 D 点标出的质量值应逐渐 增大 (填写“增大”或“减小”) ;

(2)如图所示,BP 延长线交竖直线 AD 于 P′点,用刻度尺量出 AP′长为 l1,PP′长为 l2,则 在结点 P 处标出的质量值应为 .

【考点】共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 【分析】先对物体 m0 分析,受重力和拉力,根据平衡条件求解 PB 绳子的拉力;再对结点 P 受力分析,受三个拉力,根据平衡条件并结合合成法列式求解出各个力的表达式进行分析. 【解答】解: (1)对物体 m0 分析,受重力和拉力,根据平衡条件,有: T=m0g…① 再对结点 P 受力分析,如图所示:

图中的力三角形与几何三角形 APP′相似,故: …② 解得: 联立①②解得: m= =

越靠近 D 点,m 增大; 故答案为: (1)增大; (2) .

15.某同学用如图甲所示装置研究匀变速直线运动,得到如图乙所示的纸带,纸带上相邻计 数点间还有 4 个点未画出.打点计时器交流电的频率为 50Hz.

(1)通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点

6 和 7 之间某时刻开始减速.

(2)计数点 5 对应的速度大小为 1.00 m/s,计数点 6 对应的速度大小为 1.20 m/s(均 保留三位有效数字) .
2 (3)物块减速运动过程中加速度的大小为 a= 2.00 m/s (保留三位有效数字) .

【考点】测定匀变速直线运动的加速度. 【分析】 (1)由纸带两个点之间的时间相同,若位移逐渐增大,表示物体做加速运动,若位 移逐渐减小,则表示物体做减速运动; (2)用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度; (3)用作差法求解减速过程中的加速度; 【解答】解: (1)从纸带上的数据分析得知:在点计数点 6 之前,两点之间的位移逐渐增大, 是加速运动,在计数点 7 之后,两点之间的位移逐渐减小,是减速运动,所以物块在相邻计 数点 6 和 7 之间某时刻开始减速; (2)每 5 个点取 1 个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔 T=0.1s, 5 点的瞬时速度为: v5= 6 点的瞬时速度: v6= =1.16m/s =1.00m/s,

(3)由纸带可知,计数点 7 往后做减速运动,根据作差法得: a= =﹣2.00m/s2.
2

所以物块减速运动过程中加速度的大小为 2.00m/s 故答案为: (1)6、7 (2)1.00,1.16. (3)2.00

三.计算题(共 3 小题计 34 分) 16.一质量 M=4kg、倾角为 30° 的上表面光滑的斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面上有 两个质量均为 m=2kg 的小球 A、B,它们用轻质细绳连接.现对小球 B 施加一水平向左的 B 及斜面体一起向左做匀速直线运动, 拉力 F 使小球 A、 如图所示, 重力加速度 g=10m/s . 求: (1)细绳的拉力 T; (2)水平拉力 F 的大小; (3)水平地面与斜面体间的动摩擦因数 μ.
2

【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【分析】 (1)以球 A 为研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解细线的拉力; (2)以 A、B 整体为研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解; (3)以 A、B、斜面整体为研究对象,受力分析后根据共点力平衡条件列式求解摩擦力和 支持力,最后根据滑动摩擦定律列式求解动摩擦因素. 【解答】解: (1)以 A 为研究对象,受重力、拉力和支持力,根据平衡条件,有: T=mgsin30° =2× =10N

(2)以 A、B 整体为研究对象,受拉力、重力和支持力,根据平衡条件,有: Fcos30° =2mgsin30° 解得:F= N

(3)以 A、B、斜面及弹簧整体为研究对象,根据平衡条件,有: F=f=μ(M+2m)g 解得:μ= =

答: (1)细绳的拉力 T 为 10N; (2)水平拉力 F 的大小为 N; .

(3)水平地面与斜面体间的动摩擦因数 μ 为

17.如图所示,一条轻绳两端各系着质量为 m1 和 m2 的两个物体,通过定滑轮悬挂在车厢 顶上,m1>m2,绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度 a 向右运动,m1 仍然与车厢地板 相对静止,试问: (1)此时绳上的张力 T. (2)m1 与地板之间的摩擦因数 μ 至少要多大?

【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用. 【分析】 (1)当车以加速度 a 向右运动时,悬挂 m2 的绳子与竖直方向的夹角不变,设为 θ, m1 相对于车厢静止,其加速度与车厢相同.以 m2 为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定 律和力的合成求出绳上的张力 T. (2)再以 m1 为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解车厢底板对 m1 的支持力和静摩擦力.静摩擦力应小于等于最大静摩擦力,列式可求出 μ 至少多大. 【解答】解: (1)隔离对 m2 分析,所受的合力为 F2=m2a, 根据平行四边形定则得,绳子的张力 T=m .

(2)再以 m1 为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律,得 f=m1a N+T′=m1g 又 T′=T 要使 m1 与地板保持相对静止,则必须有 f≤fm=μN 解得 μ≥ .

答: (1)此时绳上的张力 T 为 m



(2)m1 与地板之间的摩擦因数 μ 至少要



18.一质点由静止开始从 A 点向 B 点作直线运动,初始加速度为 a0 (1)若以后加速度均匀增加,每经过 n 秒增加 a0,求经过 t 秒后质点的速度. (2)若将质点的位移 SAB 平分为 n 等份,且每过一个等分点后,加速度都增加 点到达 B 点时的速度. 【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【分析】 (1)作出质点的加速度随时间的图线,结合图线围成的面积求出速度的变化量,从 而得出 t 秒后质点的速度. (2)将质点的位移 SAB 平分为 n 等份,得出每一等份内的加速度,结合速度位移公式对每 一段列出方程,通过累计计算求出质点到达 B 点的速度大小. 【解答】解: (1)作出 a﹣t 图线,图线围成的面积表示速度的变化量, 每经过 n 秒增加 a0,则 ts 时,加速度 a= 则 ts 内速度的变化量 因为初速度为零,则 ts 后的速度 v= (2)根据速度位移公式得, . = . , , . ,求该质



累加,解得

. . .

答: (1)经过 t 秒后质点的速度为 (2)该质点到达 B 点时的速度为

2016 年 9 月 25 日


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