内容正文:
广安友实学校高2022级高三10月考试物理试卷
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)
1. 一个物体的加速度较大,下列说法正确的是( )
A. 该物体的质量较小
B. 该物体受到合外力较大
C. 该物体的速度变化较快
D. 该物体的速度变化较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的加速度与质量无关,故A错误;
B.根据
可得合外力的大小与质量以及加速度有关,故B错误;
CD.加速度表示物体速度变化的快慢,则一个物体的加速度较大,该物体的速度变化较快,故C正确,D错误。
故选C。
2. 甲、乙两质点在同一直线上运动,其运动的图像如图所示(甲为直线,乙为折线,t2=2t1),若时刻甲、乙恰好位于同一位置,关于0-t2时间内甲、乙的运动,下列看法正确的是
A. 时刻,甲在乙前方
B. 时刻,甲在乙前方
C. 甲、乙的速度第一次相等时,甲、乙之间的距离最大
D. 甲的加速度始终大于乙的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】t1-t2时间内,甲的位移比乙的大,而t=t2时刻甲、乙恰好位于同一位置,所以t=t1时刻,甲在乙后方,故A错误;根据速度图象与时间轴所围的“面积”表示位移,知0-t2时间内甲的位移比乙的大,而t=t2时刻甲、乙恰好位于同一位置,所以t=0时刻,甲在乙后方,故B错误;t=0时刻,甲在乙后方,在0-t1时间内,甲的速度比乙的小,两者间距增大,则甲、乙的速度第一次相等时,甲、乙之间的距离最大,故C正确;根据速度图象的斜率表示加速度,斜率绝对值表示加速度大小,由图知,甲的加速度先大于乙的加速度,再小于乙的加速度,后大于乙的加速度,故D错误.所以C正确,ABD错误.
3. 一条小船在静水中的速度大小为5 m/s,要渡过宽度为60 m、水流速度大小为3 m/s的河流,下列说法正确的( )
A. 小船渡河的最短时间为12 s
B. 小船渡河的最短时间为20 s
C. 若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小
D. 若小船在静水中的速度增加,则小船以最短时间渡河的路程可能不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.依题意,小船船头垂直河岸渡河,时间最短,可得
故A正确,B错误;
C.由于
所以小船可以到达正对岸,最短路程为河流的宽度60 m,若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程仍为河流的宽度60 m,故C错误;
D.小船以最短时间渡河的路程
若小船在静水中的速度增加,则小船以最短时间渡河的路程变小,故D错误。
故选A。
4. 一内壁光滑的固定的半球形容器内部,A、B两个质量相等的小球分别在不同的水平面上做匀速圆周圆周运动,则以下正确的是( )
A. A、B运动的周期相等
B. A、B所受器壁的弹力大小相等
C. A的向心加速度大于B的向心加速度
D. A的线速度小于B的线速度
【答案】C
【解析】
【详解】BC.以任意一球为研究对象,受力情况如图
由图可得
,
对于两球
所以
,
故B错误;C正确;
AD.依题意,有
由几何关系
联立,解得
,
所以
,
故AD错误。
故选C。
5. 如图甲所示,足够长木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,重力加速度g为已知.则根据该图像不能求出的物理量是( )
A. 小滑块A的质量
B. 木板B的质量
C. A与B之间的动摩擦因数
D. F=8N时小滑块A的速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,在0~8N的范围内,木板和滑块的加速度相同,当F>8N后,木板和滑块相对滑动,根据牛顿第二定律结合图像的斜率可知,a-F图像的斜率等于质量的倒数,则
在0~8N范围内
在F>8N后,对B
即
图像的斜率
解得
mB=1kg,mA=3kg
故AB不符合题意;
C.根据图像可知,a=2m/s2是系统的临界加速度,说明此时A受到的摩擦力为临界值,根据牛顿第二定律得
解得
μ=0.2
故C不符合题意;
D.根据图像的特点可知,当时,A的加速度已经达到最大值,即,但不知道加速度和时间的关系,无法求解此时物体A的速度,故D符合题意。
故选D。
6. 蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网,蛛丝BA的B端和A端到墙角O点的距离分别为2m、1m,已知重力加速度,空气阻力不计。一只小虫从墙面上距地面高h=1.5m的C点以水平速度正对蛛网跳出,若小虫要想逃脱被蛛网粘住的厄运,其跳出的速度最大不能超过( )
A. B.
C. D. 2m/s
【答案】B
【解析】
【详解】当蜘蛛做平抛运动的轨迹恰好与蛛丝相切时,跳出的速度最大,设蜘蛛跳出后经过时间到达蛛丝,根据平抛运动规律,有
根据几何关系,有
联立以上各式,解得
故选B。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,没选全得3分,有错不得分,共20分)
7. 2017年6月19日,我国在西昌卫星发射中心发射“中星9A”广播电视直播卫星,按预定计划,“中星9A”应该首先被送入近地点约为200公里,远地点约为3.6万公里的同步转移轨道Ⅱ(椭圆),然后通过在远地点变轨,最终进入地球同步轨道Ⅲ(圆形)。但是由于火箭故障,卫星实际入轨后初始轨道Ⅰ远地点只有1.6万公里。科技人员没有放弃,通过精心操作,利用卫星自带燃料在近地点点火,尽量抬高远地点的高度,经过10次轨道调整,终于在7月5日成功定点于预定轨道,下列说法正确的是( )
A. 失利原因可能发射速度没有达到7.9 km/s
B. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时小于在轨道Ⅱ经过Q点时的速度
C. 卫星从轨道ⅠP点进入轨道Ⅱ后机械能增加
D. 卫星在轨道Ⅱ由P点向Q点运行时处于失重状态
【答案】CD
【解析】
【详解】A.卫星的最小发射速度为7.9 km/s,卫星已经发射,失利原因不可能是发射速度没有达到7.9 km/s,故A错误;
B.依题意,卫星从椭圆轨道Ⅱ的远地点加速变轨到地球同步轨道Ⅲ,所以卫星在轨道Ⅲ经过Q点时的速度大于在轨道Ⅱ经过Q点时的速度,故B错误;
C.同理,卫星从轨道Ⅰ的P点点火加速变轨进入轨道Ⅱ后机械能增加,故C正确;
D.卫星在轨道Ⅱ由P点向Q点运行时只受到万有引力的作用,相对于地面向上做减速运动,是处于失重状态,故D正确。
故选CD。
8. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,某时刻开始刹车做匀减速直线运动直至停止,从刹车开始汽车在第一个5s内发生的位移为60m,第二个5s内发生的位移为30m,则以下看法正确的
A. 汽车刹车前运动的速度大小为15m/s B. 此后汽车再运动3.75m停止
C. 此后汽车再运动5s停止 D. 汽车在第一个5s末的速度大小为10m/s
【答案】AB
【解析】
【详解】根据逐差法,可得加速度为:,根据位移时间公式:,可得:,故A正确;汽车运动的总时间为:,所以此后汽车再运动2.5s停止,故C错误;汽车在第一个5s末的速度大小为:,故D错误;汽车运动的总位移为:,所以此后汽车再运动3.75m停止,故B正确.所以AB正确,CD错误.
9. 如图所示,用OA、OB、OC三段轻质绳子吊起一个小球,此时OA呈水平状态。现用一顶端固定有一轻质滑轮的杆顶着OC绳,使滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态,此过程中( )
A. OA绳的张力一直增大
B. OB绳的张力一直减小
C. 轻杆对滑轮的作用力一直增大
D. 轻杆对滑轮的作用力一直减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.对结点O受力分析,如图
由正弦定理,可得
其中
滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态过程中减小,由锐角逐渐增大到钝角,保持不变。所以OB绳的张力一直减小,OA绳的张力先增大后减小。故A错误;B正确;
CD.设OC倾斜部分和竖直部分的夹角为,则轻杆对滑轮的作用力
可知随着的增大,一直增大。故C正确;D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一小滑块以一定的初速度冲上一固定的倾角为37°的斜面,若已知该小球在前2s和前4s的位移相同,取则以下正确的是( )
A. 若斜面光滑,则滑块在第4s内的位移大小为3m
B. 若斜面粗糙,则滑块上滑过程中处于超重状态
C. 若斜面粗糙,则滑块在第3s末正在向上运动
D. 若滑块上升用时,则滑块与斜面之间的动摩擦因数
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若斜面光滑,则
解得
依题意,可得
,
又
解得
则滑块在第4s内的位移
可知滑块在第4s内的位移大小为3m。故A正确;
B.若斜面粗糙,则滑块上滑过程中,做匀减速直线运动,加速度沿斜面向下,有竖直向下的分加速度,处于失重状态。故B错误;
C.若斜面粗糙,则
,
可得
依题意,该小球在前2s和前4s的位移相同,可得从2s末到最高点的时间小于从最高点到4s末的时间,即滑块在第3s末正在向下运动。故C错误;
D.若滑块上升用时,则
又
联立,解得
故D正确。
故选AD。
三、实验题(本题共2个大题,第11小题6分,第12小题9分,共15分)
11. 如图所示为改装的探究圆周运动的向心加速度的实验装置.有机玻璃支架上固定一个直流电动机,电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘,圆盘中心正下方用细线接一个重锤,圆盘边缘连接细绳,细绳另端连接一个小球.实验操作如下:
①利用天平测量小球的质量m,记录当地的重力加速度g的大小;
②闭合电源开关,让小球做如图所示的匀速圆周运动,调节激光笔2的高度和激光笔1的位置,让激光恰好照射到小球的中心,用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h;
③当小球第一次到达A点时开始计时,并记录为1次,记录小球n次到达A点的时间t;
④切断电源,整理器材.
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______.
A.小球运动的周期为
B.小球运动的线速度大小为
C.小球运动的向心力大小为
D.若电动机转速增加,激光笔1、2应分别左移、升高
(2)若已测出R=40.00cm、r=4.00cm,h=90.00cm,t=100. 00s,n=51,取3.14,则小球做圆周运动的周期T=_____s,记录的当地重力加速度大小应为g=____m/s2.(计算结果均保留3位有效数字)
【答案】 ①. BD ②. 2.00 ③. 9.86
【解析】
【详解】(1)[1].A、从球第1次到第n次通过A位置,转动圈数为n−1,时间为t,故周期为:
T=
故A错误;
B.小球的线速度大小为
v==
故B正确;
C.小球受重力和拉力,合力提供向心力,设线与竖直方向的夹角为α,则:
Tcosα=mg
Tsinα=F向
故
F向=mgtanα=mg
故C错误;
D.若电动机的转速增加,则转动半径增加,故激光笔1、2应分别左移、上移,故D正确;
故选BD.
(2)[2][3].小球做圆周运动的周期
T===2.00s;
向心力
F向=mg=
解得
g==9.86m/s2
点睛:小球做匀速圆周运动,根据线速度的定义求解线速度大小,根据向心力公式求解向心力大小;结合几何关系求解细线与竖直方向的夹角;小球受重力和拉力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式后联立求解.
12. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)如图所示,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________。
A.2tan θ B. C.k D.
【答案】 ①. BCD ②. 0.48 ③. D
【解析】
【详解】(1)[1] A.小车所受的拉力由替换测力计读出,不需要测出砂和砂桶的质量,故A错误;
B.实验时应将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,故B正确;
C.实验时应让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带以计算小车的加速度,同时记录弹簧测力计的示数以确定小车所受的拉力,故C正确;
D.要研究质量一定时加速度与力的关系,需改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,故D正确;
E.本实验中拉力由弹簧测力计直接测量,砂和砂桶的质量对实验探究无影响,不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M,故E错误;
故选BCD。
[2]打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,相邻两计数点间还有四个点没有画出,相邻计数点间的时间间隔
由匀变速直线运动的推论Δx=aT2根据逐差法可知,小车的加速度
[3]对小车,由牛顿第二定律得
2F=Ma
整理得
a-F图像的斜率
所以
故选D。
四、计算题(本题共3大题,共41分)
13. 如图所示,水平地面上放置一个质量的物体,在与水平方向成角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为。求:
(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平地面向右运动且不脱离地面,拉力F的大小范围;
(2)若F的方向可以改变,求使物体以恒定加速度向右做匀加速直线运动时,拉力F的最小值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
依题意,对物体受力分析,可得
又
解得
【小问2详解】
由牛顿第二定律,可得
联立解得
由数学知识可知,当
时,F有最小值
可得
14. 如图所示,有一个重的小物体放在斜面上,斜面底边长,高,物体与斜面之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),物体在一沿斜面向上的力的作用下刚好能与斜面保持相对静止.现将力顺时针转动至水平向右并保持其大小不变,求此时物体与斜面之间的摩擦力.
【答案】,方向沿斜面向下;,方向沿斜面向上
【解析】
【分析】物体在一沿斜面向上的力F的作用下刚好处于静止状态,对物体受力分析,受拉力、重力、支持力和静摩擦力,静摩擦力可以平行斜面向上,也可能平行斜面向下,根据平衡条件列式求解拉力的大小;改为水平力后,再次受力分析,根据平衡条件并结合正交分解法列式求解.
【详解】当力F沿斜面向上,物体恰好不向上滑动时对物体受力分析,有F=Gsin θ+μGcos θ,
由几何关系得:sin θ=0.6,cos θ=0.8,F=20 N;
力F顺时针转动至水平向右时物体受力如图所示:
根据平衡条件得,Fcos θ+f-Gsin θ=0,
解得:f=Gsin θ-Fcos θ=20×0.6 N-20×0.8 N=-4 N,负号表示方向沿斜面向下.
当力F沿斜面向上,物体恰好不向下滑动时,对物体受力分析,有F=Gsin θ-μGcos θ=4 N;力F顺时针转动至水平向右时,有Fcos θ+f-Gsin θ=0
解得:f=8.8 N,方向沿斜面向上.
【点睛】本题是力平衡问题,关键是多次受力分析并结合正交分解法列式求解.
15. 如图甲所示,质量为的木板静止在光滑水平面上,质量为的物块以初速度滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)若恒力,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间是多少?
(2)图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围函数关系式。
【答案】(1);(2), 。
【解析】
【分析】
【详解】(1)以初速度为正方向,物块的加速度大小
木板的加速度大小
由图乙知,板长
滑块相对木板的路程
联立解得
或
当时,滑块的速度为,木板的速度为,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,应舍弃,故所求时间为
(2)①当F较小时,物块将从木板右端滑下,当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v,历时t1,由牛顿第二定律得
由速度关系得
由位移关系得
联立解得
由图乙知,相对路程
代入解得
②当F继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,由牛顿第二定律得
由于静摩擦力存在最大值,所以
联立解得
③综述:BC段恒力F的取值范围是,函数关系式是。
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广安友实学校高2022级高三10月考试物理试卷
一、单项选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)
1. 一个物体的加速度较大,下列说法正确的是( )
A. 该物体的质量较小
B. 该物体受到的合外力较大
C. 该物体的速度变化较快
D. 该物体的速度变化较大
2. 甲、乙两质点在同一直线上运动,其运动的图像如图所示(甲为直线,乙为折线,t2=2t1),若时刻甲、乙恰好位于同一位置,关于0-t2时间内甲、乙的运动,下列看法正确的是
A. 时刻,甲在乙前方
B. 时刻,甲在乙前方
C. 甲、乙的速度第一次相等时,甲、乙之间的距离最大
D. 甲的加速度始终大于乙的加速度
3. 一条小船在静水中的速度大小为5 m/s,要渡过宽度为60 m、水流速度大小为3 m/s的河流,下列说法正确的( )
A. 小船渡河的最短时间为12 s
B. 小船渡河的最短时间为20 s
C. 若小船在静水中的速度增加,则小船渡河的最短路程减小
D. 若小船在静水中的速度增加,则小船以最短时间渡河的路程可能不变
4. 一内壁光滑的固定的半球形容器内部,A、B两个质量相等的小球分别在不同的水平面上做匀速圆周圆周运动,则以下正确的是( )
A. A、B运动的周期相等
B. A、B所受器壁的弹力大小相等
C. A的向心加速度大于B的向心加速度
D. A的线速度小于B的线速度
5. 如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,重力加速度g为已知.则根据该图像不能求出的物理量是( )
A. 小滑块A的质量
B. 木板B质量
C. A与B之间的动摩擦因数
D. F=8N时小滑块A的速度
6. 蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网,蛛丝BA的B端和A端到墙角O点的距离分别为2m、1m,已知重力加速度,空气阻力不计。一只小虫从墙面上距地面高h=1.5m的C点以水平速度正对蛛网跳出,若小虫要想逃脱被蛛网粘住的厄运,其跳出的速度最大不能超过( )
A. B.
C D. 2m/s
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,没选全得3分,有错不得分,共20分)
7. 2017年6月19日,我国在西昌卫星发射中心发射“中星9A”广播电视直播卫星,按预定计划,“中星9A”应该首先被送入近地点约为200公里,远地点约为3.6万公里的同步转移轨道Ⅱ(椭圆),然后通过在远地点变轨,最终进入地球同步轨道Ⅲ(圆形)。但是由于火箭故障,卫星实际入轨后初始轨道Ⅰ远地点只有1.6万公里。科技人员没有放弃,通过精心操作,利用卫星自带燃料在近地点点火,尽量抬高远地点的高度,经过10次轨道调整,终于在7月5日成功定点于预定轨道,下列说法正确的是( )
A. 失利原因可能是发射速度没有达到7.9 km/s
B. 卫星在轨道Ⅲ经过Q点时小于在轨道Ⅱ经过Q点时的速度
C. 卫星从轨道Ⅰ的P点进入轨道Ⅱ后机械能增加
D. 卫星在轨道Ⅱ由P点向Q点运行时处于失重状态
8. 一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,某时刻开始刹车做匀减速直线运动直至停止,从刹车开始汽车在第一个5s内发生的位移为60m,第二个5s内发生的位移为30m,则以下看法正确的
A. 汽车刹车前运动的速度大小为15m/s B. 此后汽车再运动3.75m停止
C. 此后汽车再运动5s停止 D. 汽车在第一个5s末的速度大小为10m/s
9. 如图所示,用OA、OB、OC三段轻质绳子吊起一个小球,此时OA呈水平状态。现用一顶端固定有一轻质滑轮的杆顶着OC绳,使滑轮与O点之间的绳子逐渐由竖直缓慢转动到水平状态,此过程中( )
A. OA绳的张力一直增大
B. OB绳的张力一直减小
C. 轻杆对滑轮的作用力一直增大
D. 轻杆对滑轮的作用力一直减小
10. 如图所示,一小滑块以一定的初速度冲上一固定的倾角为37°的斜面,若已知该小球在前2s和前4s的位移相同,取则以下正确的是( )
A. 若斜面光滑,则滑块在第4s内的位移大小为3m
B. 若斜面粗糙,则滑块上滑过程中处于超重状态
C. 若斜面粗糙,则滑块在第3s末正在向上运动
D. 若滑块上升用时,则滑块与斜面之间的动摩擦因数
三、实验题(本题共2个大题,第11小题6分,第12小题9分,共15分)
11. 如图所示为改装的探究圆周运动的向心加速度的实验装置.有机玻璃支架上固定一个直流电动机,电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘,圆盘中心正下方用细线接一个重锤,圆盘边缘连接细绳,细绳另端连接一个小球.实验操作如下:
①利用天平测量小球的质量m,记录当地的重力加速度g的大小;
②闭合电源开关,让小球做如图所示的匀速圆周运动,调节激光笔2的高度和激光笔1的位置,让激光恰好照射到小球的中心,用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和球心到塑料圆盘的高度h;
③当小球第一次到达A点时开始计时,并记录为1次,记录小球n次到达A点时间t;
④切断电源,整理器材.
请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是______.
A.小球运动的周期为
B.小球运动的线速度大小为
C.小球运动的向心力大小为
D若电动机转速增加,激光笔1、2应分别左移、升高
(2)若已测出R=40.00cm、r=4.00cm,h=90.00cm,t=100. 00s,n=51,取3.14,则小球做圆周运动的周期T=_____s,记录的当地重力加速度大小应为g=____m/s2.(计算结果均保留3位有效数字)
12. 为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是________。
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)如图所示,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为________。
A.2tan θ B. C.k D.
四、计算题(本题共3大题,共41分)
13. 如图所示,水平地面上放置一个质量的物体,在与水平方向成角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为。求:
(1)若物体在拉力F的作用下能始终沿水平地面向右运动且不脱离地面,拉力F的大小范围;
(2)若F的方向可以改变,求使物体以恒定加速度向右做匀加速直线运动时,拉力F的最小值。
14. 如图所示,有一个重小物体放在斜面上,斜面底边长,高,物体与斜面之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),物体在一沿斜面向上的力的作用下刚好能与斜面保持相对静止.现将力顺时针转动至水平向右并保持其大小不变,求此时物体与斜面之间的摩擦力.
15. 如图甲所示,质量为的木板静止在光滑水平面上,质量为的物块以初速度滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。
(1)若恒力,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间是多少?
(2)图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围函数关系式。
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