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四川省达州市大竹县文星中学2014-2015学年高一下学期期中物理试卷

四川省达州市大竹县文星中学 2014-2015 学年高一(下)期中物 理试卷
一、单选题:共 6 题每题 4 分共 24 分 1. (4 分)如图所示,在光滑的水平面上以 V0 的速度匀速滑行的物块 m,运动至 A 点时受 一持续的水平恒力 F 作用,经一段时间后物块运动至 B 点,速度大小仍为 V0,但相对于 A 点时的速度方向改变了 90°,则在此过程中()

A.物块的运动轨迹 AB 可能是某个圆的一段圆弧 B. 水平恒力 F 方向一定与 AB 连线垂直 C. 物块的动能可能先增大后减小 D.物块的速度大小可以为

2. (4 分)质量分别为 2m 和 m 的 A、B 两物体分别在水平恒力 F1 和 F2 的作用下沿水平面 运动,撤去 F1、F2 后受摩擦力的作用减速到停止,其 V﹣t 图象如图所示,则下列说法正确 的是()

A.F1 和 F2 大小相等 B. F1 和 F2 对 A、B 做功之比为 2:1 C. A、B 所受摩擦力大小相等 D.全过程中摩擦力对 A、B 做功之比为 1:2 3. (4 分)如图所示,一劲度系数为 k 的弹簧,下端悬挂一重物,重物质量为 m,平衡时物 体在 a 位置.现用力将物体向下拉 b 位置,已知 a、b 间距离为 x,则此时弹簧的弹力为()

A.kx C. mg﹣kx

B. mg+kx D.以上说法都不正确
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4. (4 分)改变汽车的质量和速度,都能使汽车的运动发生变化,在下面几种情况中,汽车 的动能是原来的 2 倍的是() A.质量不变,速度变为原来的 2 倍 B. 质量和速度都变为原来的 2 倍 C. 质量变为原来 2 倍,速度减半 D.质量减半,速度变为原来的 2 倍 5. (4 分)如图所示为某人游珠江,他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去.设 江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()

A.水速大时,路程长,时间长 C. 水速大时,路程长,时间短

B. 水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关

6. (4 分)如图所示记录的是升降机竖直向上运动的 v﹣t 图象,升降机水平底板放着重物, 根据图象可知()

A.第 5s 内升降机的加速度大小为 1m/s B. 0~5s 内升降机的位移为 10m C. 0~2s 内重物处于超重状态 D.2s~4s 内重物处于失重状态

2

二、多选题:共 4 题每题 6 分共 24 分 7. (6 分)如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为 r,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮 轴,大轮的半径为 4r,小轮的半径为 2r,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在转动过程中,皮带不打滑,则()

A.a 点与 b 点的线速度大小相等 C. a 点与 c 点的线速度大小相等 8. (6 分)关于平抛运动,下列说法中正确的是()

B. a 点与 b 点的角速度大小相等 D.b 点与 d 点的角速度大小相等

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A.平抛运动是匀变速运动 B. 做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的 C. 平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关 9. (6 分)如图所示,物体 A 和 B 质量均为 m,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑 轮之间的摩擦) .当用水平力 F 拉 B 物体沿水平面向右做匀速直线运动时,下列判断正确的 是()

A.物体 A 也做匀速直线运动 B. 绳子对物体 A 的拉力始终大于 A 的重力 C. 物体 A 的速度小于物体 B 的速度 D.物体 A 的速度大于物体 B 的速度 10. (6 分)关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是() A.向心加速度大小与轨道半径成正比 B. 向心加速度大小与轨道半径成反比 C. 向心加速度方向与向心力方向一致 D.向心加速度指向圆心

三、实验题:共 12 分 11. (12 分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,悬点刚好与一个竖直 的刻度尺零刻度线对齐. 将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上, 使钢球静止时刚好位于 圆心.用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径为 r 的圆周运动,钢球的质量为 m,重 力加速度为 g. ①用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为 Fn=. ②通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为 h,那么小球做圆周运动中外力提供的向 心力表达式为 F=; ③改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的 到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为. ﹣h 关系图象,可以达

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四、计算题:第 12~13 题每题 13 分;第 14 题 14 分共 40 分 12. (13 分)如图所示,A 物体用板托着,位于离地 h=1.0m 处,轻质细绳通过光滑定滑轮 与 A、B 相连,绳子处于绷直状态,已知 A 物体质量 M=1.5 ㎏,B 物体质量 m=1.0kg,现 将板抽走,A 将拉动 B 上升,设 A 与地面碰后不反弹,B 上升过程中不会碰到定滑轮,问: (1)A 落地前瞬间的速度大小为多少? (2)B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大?

13. (13 分)如图所示,质量 m=1kg 的小球用细线拴住,线长 l=0.5m,细线所受拉力达到 F=18 N 时就会被拉断.当小球从图示虚线位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉 断.若此时小球距水平地面的高度 h=5m,求小球落地点到 P 点的距离. (P 点在悬点的正下 方,g=10m/s )
2

14. (14 分)如图一辆质量为 500kg 的汽车静止在一座半径为 50m 的圆弧形拱桥顶部. (取 2 g=10m/s ) (1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (2)如果汽车以 6m/s 的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?

四川省达州市大竹县文星中学 2014-2015 学年高一(下) 期中物理试卷
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参考答案与试题解析

一、单选题:共 6 题每题 4 分共 24 分 1. (4 分)如图所示,在光滑的水平面上以 V0 的速度匀速滑行的物块 m,运动至 A 点时受 一持续的水平恒力 F 作用,经一段时间后物块运动至 B 点,速度大小仍为 V0,但相对于 A 点时的速度方向改变了 90°,则在此过程中()

A.物块的运动轨迹 AB 可能是某个圆的一段圆弧 B. 水平恒力 F 方向一定与 AB 连线垂直 C. 物块的动能可能先增大后减小 D.物块的速度大小可以为

考点: 动能定理;物体做曲线运动的条件. 分析: 物体的初、末动能相同,根据动能定理,合力的功为零,故合力与位移垂直;根据 动能定理分析过程中动能的变化情况; 根据牛顿第二定律分析加速度的情况, 从而知运动轨 迹. 解答: 解:A、合力恒定,根据牛顿第二定律,物体的加速度一定恒定不变,不可能是匀 速圆周运动,而是抛物线,故 A 错误; B、C、物体的初、末动能相同,根据动能定理,合力的功为零,故合力与位移垂直,即水 平衡力 F 方向一定与 AB 连线垂直;由于合力先做负功后做正功,故动能先减小后增加;故 C 错误,B 正确; D、根据运动的分解知,水平方向 vx=v0﹣at,竖直方向为 vy=at,且加速度 a 相同,任意时 刻速度 v= ,t ,则速度 v 不可能= v0,故 D 错误;

故选:B 点评: 本题关键是结合动能定理分析合力的方向, 然后结合牛顿第二定律分析加速度的情 况,注意圆周运动的加速度是时刻变化的. 2. (4 分)质量分别为 2m 和 m 的 A、B 两物体分别在水平恒力 F1 和 F2 的作用下沿水平面 运动,撤去 F1、F2 后受摩擦力的作用减速到停止,其 V﹣t 图象如图所示,则下列说法正确 的是()

A.F1 和 F2 大小相等 B. F1 和 F2 对 A、B 做功之比为 2:1 C. A、B 所受摩擦力大小相等
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D.全过程中摩擦力对 A、B 做功之比为 1:2 考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的图像;牛顿第二定律. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: 根据速度与时间的图象可知, 各段运动的位移关系及之比, 同时由牛顿第二定律可 得匀减速运动的加速度之比; 再由动能定理可得出拉力、 摩擦力的关系, 及它们的做功关系. 解答: 解:由速度与时间图象可知,两个匀减速运动的加速度之比为 1:2;由牛顿第二 定律可知:A、B 的质量关系是 2:1,则 A、B 受摩擦力大小 1:1,故 C 正确; 由速度与时间图象可知, A、 B 两物体加速与减速的位移相等, 且匀加速运动位移之比 1: 2, 匀减速运动的位移之比 2:1,由动能定理可得:A 物体的拉力与摩擦力的关系,F1?X﹣ f1?3X=0﹣0;B 物体的拉力与摩擦力的关系,F2?2X﹣f2?3X=0﹣0,因此可得:F1=3f1, ,f1=f2,所以 F1=2F2.全过程中摩擦力对 A、B 做功相等. ;F1、F2 对 A、B 做功 之大小相等.故 A、B、D 错误. 故选 C. 点评: 解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度, 根据牛顿第二定 律,得出两个力的大小之比,以及知道速度﹣时间图线与时间轴所围成的面积表示位移,并 运用动能定理. 3. (4 分)如图所示,一劲度系数为 k 的弹簧,下端悬挂一重物,重物质量为 m,平衡时物 体在 a 位置.现用力将物体向下拉 b 位置,已知 a、b 间距离为 x,则此时弹簧的弹力为()

A.kx C. mg﹣kx

B. mg+kx D.以上说法都不正确

考点: 胡克定律. 分析: 球在 A 位置,受重力和弹簧拉力,根据胡克定律和平衡条件列方程;球在 B 位置 根据胡克定律求解即可. 解答: 解:因球在 A 位置平衡,即: mg=k?△ x 所以 FB=k(△ x+x)=mg+kx,故 ACD 错误,B 正确. 故选:B. 点评: 本题考查了胡克定律公式的应用,知道 F=Kx 中的 x 为弹簧的形变量,基础题. 4. (4 分)改变汽车的质量和速度,都能使汽车的运动发生变化,在下面几种情况中,汽车 的动能是原来的 2 倍的是() A.质量不变,速度变为原来的 2 倍 B. 质量和速度都变为原来的 2 倍
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C. 质量变为原来 2 倍,速度减半 D.质量减半,速度变为原来的 2 倍 考点: 动能. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: 动能为 EK= mv ,物体的质量和速度的大小都可以引起物体动能的变化,根据公 式逐个分析即可. 解答: 解:A、质量不变,速度变为原来的 2 倍,根据公式 EK= mv ,动能变为 4 倍, 故 A 错误; B、质量和速度都变为原来的 2 倍,根据公式 EK= mv ,动能变为 8 倍,故 B 错误; C、质量变为原来 2 倍,速度减半,根据公式 EK= mv ,动能变为一半,故 C 错误; D、质量减半,速度变为原来的 2 倍,根据公式 EK= mv ,动能变为 2 倍,故 D 正确; 故选:D. 点评: 本题是对动能定义公式式 EK= mv 的直接应用,题目比较简单.
2 2 2 2 2 2

5. (4 分)如图所示为某人游珠江,他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去.设 江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()

A.水速大时,路程长,时间长 C. 水速大时,路程长,时间短 考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题.

B. 水速大时,路程长,时间不变 D.路程、时间与水速无关

分析: 运用运动的分解,人在垂直于河岸方向的分速度 V 人不变,设河宽为 d,过河时间 t= ,与水速无关.

解答: 解: 游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度, 水流速度越 大,其合速度与岸的夹角越小,路程越长,但过河时间 t= ,与水速无关,故 A、C、D

均错误,B 正确. 故选:B. 点评: 过河问题是运动的合成与分解部分典型题型. 本题要注意题设条件: 速度始终垂直 河岸,否则结果会不同.

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6. (4 分)如图所示记录的是升降机竖直向上运动的 v﹣t 图象,升降机水平底板放着重物, 根据图象可知()

A.第 5s 内升降机的加速度大小为 1m/s B. 0~5s 内升降机的位移为 10m C. 0~2s 内重物处于超重状态 D.2s~4s 内重物处于失重状态

2

考点: 超重和失重;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大小. 根据斜率的正负分析加速度的正负. 图线 与两个坐标轴所围“面积”等于位移.根据速度时间的图象,判断物体的受力的情况和运动的 情况,再由功率的公式和动能定理就可以做出判断. 解答: 解:A、第 5s 内升降机的加速度大小为: B、由图象可知,0~5s 内升降机的位移为 m/s ,故 A 错误; m,故 B 错误;
2

C、由图象可知,在前 2s 内,物体向上做匀加速运动,加速度向上,物体处于超重状态, 故 C 正确; D、由图象可知,2s~4s 内重物的速度保持不变,所以处于平衡状态.故 D 错误; 故选:C. 点评: 要根据图象得出有用的信息, 速度﹣时间图象中直线的斜率表示加速度的大小, 面 积表示位移,速度不变就表示物体处于受力平衡状态. 二、多选题:共 4 题每题 6 分共 24 分 7. (6 分)如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为 r,a 是它边缘上的一点,左侧是一轮 轴,大轮的半径为 4r,小轮的半径为 2r,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在转动过程中,皮带不打滑,则()

A.a 点与 b 点的线速度大小相等 C. a 点与 c 点的线速度大小相等 考点: 线速度、角速度和周期、转速. 专题: 匀速圆周运动专题.

B. a 点与 b 点的角速度大小相等 D.b 点与 d 点的角速度大小相等

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分析: B、C、D 同为左轮上的点,由于同轴转动,左轮上各个点的角速度相同(圆心除 外) ,故 B、C、D 点的角速度相同;由于 a、c 两点是边缘上的点,且传动中皮带轮不打滑, 故 A、C 两点线速度大小相等.再根据线速度与角速度的关系式和加速度公式求解. 解答: 解:A、根据 B、C、D 同为左轮上的点,由于同轴转动,左轮上各个点的角速度 相同(圆心除外) ,故 B、C、D 点的角速度相同;由于 a、c 两点是边缘上的点,且传动中 皮带轮不打滑,故 A、C 两点线速度大小相等.根据 V=ωr 和 A、B 两点到圆心的距离,推 出 vA:vB=2:1.故 A 错误. B、a、c 的线速度相等,根据 v=rω,知角速度不等,但 b、c 角速度相等,所以 a、b 两点的 角速度不等.故 B 错误; C、由于 a、c 两点是边缘上的点,且传动中皮带轮不打滑,故 A、C 两点线速度大小相等, 故 C 正确. D、根据 B、C、D 同为左轮上的点,由于同轴转动,左轮上各个点的角速度相同(圆心除 外) ,故 B、D 点的角速度相同,故 D 正确. 故选:CD. 点评: “同轴转动,角速度相同;若传动中皮带轮不打滑,接触点的线速度大小相等”是解 题的关键.通过传动中皮带轮不打滑,线速度的大小把左右轮间的物理量联系起来. 8. (6 分)关于平抛运动,下列说法中正确的是() A.平抛运动是匀变速运动 B. 做平抛运动的物体,在任何时间内,速度改变量的方向都是竖直向下的 C. 平抛运动可以分解为水平的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D.平抛运动物体的落地速度和在空中运动时间只与抛出点离地面高度有关 考点: 平抛运动. 专题: 平抛运动专题. 分析: 平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动,是一个匀变速曲线运 动. 解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究, 水平方向做匀速 直线运动,竖直方向做自由落体运动. 解答: 解:A、平抛运动只受重力作用,加速度为重力加速度,不发生变化,是匀变速运 动,故 A 正确; B、速度的变化量△ v=gt,相等时间内速度的变化量相等,故 B 正确; C、水平方向不受力,所以水平方向的匀速直线运动,竖直方向初速度为零只受重力作用, 所以竖直方向的自由落体运动,故 C 正确; D、 高度只能决定竖直方向的速度, 而落地时的速度由水平初速度和竖直方向速度共同决定, 故 D 错误. 故选:ABC. 点评: 本题是对平抛运动基本概念和基本公式的考察,难度不大. 9. (6 分)如图所示,物体 A 和 B 质量均为 m,分别与轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑 轮之间的摩擦) .当用水平力 F 拉 B 物体沿水平面向右做匀速直线运动时,下列判断正确的 是()

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A.物体 A 也做匀速直线运动 B. 绳子对物体 A 的拉力始终大于 A 的重力 C. 物体 A 的速度小于物体 B 的速度 D.物体 A 的速度大于物体 B 的速度 考点: 运动的合成和分解. 专题: 运动的合成和分解专题. 分析: 将 B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于 A 的 速度,根据平行四边形定则判断 A 的速度的变化. 解答: 解:A、设绳子与水平方向的夹角为 α,将 B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳 子方向,沿绳子方向的分速度等于 A 的速度,有 vA=vBcosα.B 向右做匀速直线运动,则 α 减小,则 A 的速度增大,A 做加速运动.故 A 错误; B、A 向上做加速运动,拉力 T=mg+ma>mg.故 B 正确; C、设绳子与水平方向的夹角为 θ 将 B 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子 方向的分速度等于 A 的速度,有 vA=vBcosθ.B 向右做匀速直线运动,则 θ 减小,则 A 的 速度增大,A 做变速运动.因为 cosθ<1,所以 A 的速度小于 B 的速度,故 C 正确,D 错 误; 故选:BC.

点评: 本题考查运动的合成与分解,抓住 B 在沿绳子方向的速度等于 A 的速度,通过平 行四边形定则进行求解. 10. (6 分)关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是() A.向心加速度大小与轨道半径成正比 B. 向心加速度大小与轨道半径成反比 C. 向心加速度方向与向心力方向一致 D.向心加速度指向圆心 考点: 向心加速度;向心力. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 公式 a= 及公式 a=rω 均可求解加速度,根据控制变量法分析加速度与半径的关
2

系; 匀速圆周运动物体其合外力指向圆心,大小不变,方向时刻变化;而向心加速度方向与合力 方向相同.
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解答: 解:AB、公式 a=
2

可知,当线速度一定时,加速度的大小与轨道半径成反比;由

公式 a=rω 可知, 当角速度一定时, 加速度的大小与轨道半径成正比. 故 AB 没有控制变量; 故 AB 均错误; C、由牛顿第二定律可知,向心加速度与向心力的方向一致;故 C 正确; D、向心力始终指向圆心;故 D 正确; 故选:CD. 点评: 本题重点掌握匀速圆周运动的定义, 知道它的运动特征, 明确向心加速度的方向始 终指向圆心.同时明确圆周运动的性质,注意在分析向心加速度时应注意控制变量; 三、实验题:共 12 分 11. (12 分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,悬点刚好与一个竖直 的刻度尺零刻度线对齐. 将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上, 使钢球静止时刚好位于 圆心.用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径为 r 的圆周运动,钢球的质量为 m,重 力加速度为 g. ①用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t,那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为 Fn= .

②通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为 h,那么小球做圆周运动中外力提供的向 心力表达式为 F= ;

③改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的

﹣h 关系图象,可以达

到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为



考点: 向心力. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: 利用公式 Fn=m ,而 v= ,计算球所受的向心力.质量可通过天平称出,而

周期则是取小球转动 n 次的时间求得,对于半径则可刻度尺测量出. 解答: 解:①根据向心力公式:Fn=m 得:Fn= ;
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,而 v=

,T=

②如图由几何关系可得:Fn=mgtanθ=mg ;

③由上面分析得:mg =



整理得:

=

?h

故斜率表达式为:



故答案为:①











点评: 通过实验数据来粗略验证向心力表示式,培养学生善于分析问题与解决问题的能 力,同时运用力的分解寻找向心力的来源. 四、计算题:第 12~13 题每题 13 分;第 14 题 14 分共 40 分 12. (13 分)如图所示,A 物体用板托着,位于离地 h=1.0m 处,轻质细绳通过光滑定滑轮 与 A、B 相连,绳子处于绷直状态,已知 A 物体质量 M=1.5 ㎏,B 物体质量 m=1.0kg,现 将板抽走,A 将拉动 B 上升,设 A 与地面碰后不反弹,B 上升过程中不会碰到定滑轮,问: (1)A 落地前瞬间的速度大小为多少? (2)B 物体在上升过程中离地的最大高度为多大?

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考点: 机械能守恒定律. 专题: 机械能守恒定律应用专题. 分析: (1)A、B 组成的系统机械能守恒,系统重力势能的减小量等于系统动能的增加 量,根据系统机械能守恒求出 A 落地前瞬间的速度. (2)A 落地后,绳子的拉力为 0,B 物体只有重力做功,根据机械能守恒得出 B 还能上升 的高度,从而得出 B 物体上升过程中离地的最大高度. 解答: 解: (1)A、B 组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒,有

代入数据得,v=2m/s. 故 A 落地前瞬间的速度大小为 2m/s. (2)A 落地后,B 物体仅受重力,机械能守恒,设 B 物体还能上升的高度为 h′,有

代入数据得,h′=0.2m H=h′+h=1.2m 故 B 物体上升过程中离地的最大高度为 1.2m. 点评: 解决本题的关键知道 A 落地前,A、B 两物体除重力做功外,还有拉力做功,单个 物体机械能不守恒,但对于 A、B 组成的系统,只有重力做功,系统机械能守恒.A 着地后, B 物体仅受重力,机械能守恒. 13. (13 分)如图所示,质量 m=1kg 的小球用细线拴住,线长 l=0.5m,细线所受拉力达到 F=18 N 时就会被拉断.当小球从图示虚线位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉 断.若此时小球距水平地面的高度 h=5m,求小球落地点到 P 点的距离. (P 点在悬点的正下 方,g=10m/s )
2

考点: 动能定理的应用;平抛运动. 专题: 动能定理的应用专题. 分析: 小球摆到最低点时细线恰好被拉断,此时细线的拉力达到最大值 F=18N,由重力 和拉力的合力提供向心力,列式求出小球摆到最低点时的速度. 细线被拉断后,小球做平抛运动,由高度 h 求出平抛运动的时间,再求出小球落地处到地面 上 P 点的距离 S. 解答: 解:球摆到悬点正下方时,线恰好被拉断,说明此时线的拉力 F=18 N,则由牛顿 第二定律有:

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F﹣mg=m 可求得线断时球的水平速度为 v= 线断后球做平抛运动,由 h= gt
2

m/s=2 m/s

可求得物体做平抛运动的时间为 t=

s=1 s

则平抛运动的水平位移为 x=vt=2×1 m=2 m,即小球落地点到 P 点的距离为 2m. 答:小球落地点到 P 点的距离为 2m. 点评: 本题是向心力知识、 牛顿第二定律和平抛运动知识的综合, 关键要正确分析小球摆 到最低点时的受力情况,由牛顿第二定律求速度. 14. (14 分)如图一辆质量为 500kg 的汽车静止在一座半径为 50m 的圆弧形拱桥顶部. (取 2 g=10m/s ) (1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (2)如果汽车以 6m/s 的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大? (3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零?

考点: 向心力;匀速圆周运动. 专题: 匀速圆周运动专题. 分析: (1)小车静止,重力和支持力二力平衡,支持力和压力相等; (2)小车作圆周运动,在最高点重力和支持力的合力提供向心力; (3)小车对桥无压力,只受重力,重力恰好提供向心力. 解答: 解: (1)汽车静止,则 G=mg=500×10N=5000N FN=G=5000N (2)由牛顿第二定律得: mg﹣F 支=m 解得: F 支=mg﹣m 由于: F 支=F 压 故汽车对圆弧形拱桥的压力是 4640N. (3)由于只受重力,故: mg=m 解得: v= = =10 m/s 答: (1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是 5000N;
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=500×10N﹣500×

N=4640N

(2)如果汽车以 6m/s 的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是 4640N; (3)汽车以 10 m/s 的速度通过拱桥的顶部时,汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零. 点评: 本题关键对物体进行运动情况分析和受力情况分析, 然后根据牛顿第二定律列式求 解!

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