精品解析:辽宁省葫芦岛市东北师范大学连山实验高中2024-2025学年高三上学期10月月考物理试题
2024-11-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 葫芦岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.57 MB |
| 发布时间 | 2024-11-05 |
| 更新时间 | 2025-05-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48443422.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
东北师范大学连山实验高中高三年级2024-2025学年度上学期
第一次摸底考试(物理)试卷
一、选择题(1-7题为单选题,每题4分,8-10题为多选题,每题6分,选不全得3分,共46分)。
1. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验( )
A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化
C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】AC.在地面上做此实验,忽略空气阻力,小球受到重力和绳子拉力的作用,拉力始终和小球的速度垂直,不做功,重力会改变小球速度的大小;在“天宫”上,小球处于完全失重的状态,小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动,绳子拉力仍然不做功,A错误,C正确;
BD.在地面上小球运动的速度大小改变,根据和(重力不变)可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变,在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变,BD错误。
故选C
2. 如图所示,两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态.已知A、B的质量均为m,C的质量为M,小球的质量为m0,物体B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计滑轮摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 物体A受到三个力的作用
B. 小球受到三个力作用
C. 桌面受到物体的摩擦力大小为2μmg
D. 桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g
【答案】D
【解析】
【详解】以A为研究对象,根据平衡条件可知B对A没有摩擦力,则A受到重力和B的支持力二个力作用,故A错误;小球受重力和箱底的支持力两个力,故B错误;以AB整体为研究对象,由平衡条件得知,桌面对B的摩擦力等于(M+m0)g,B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大,所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg,由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g,故C错误,D正确.所以D正确,ABC错误.
3. 如图所示,用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点速率为
B. 小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零
C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力
D. 小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.轻杆在最高点可以表现为拉力,可以表现为支持力,在最高点的最小速度为零,可知小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,最高点的速率为零,故A错误;
BD.当小球在最高点,速度为时
此时小球靠重力提供向心力,轻杆的作用力为零,向心力仅由重力提供,故B错误,D正确;
C.在最低点,小球靠拉力和重力的合力提供向心力,合力向上,根据牛顿第二定律有
可知拉力一定大于重力,故C错误。
故选D。
4. 某跳水运动员在踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A. 人在A点受到的合外力最小
B. 人和踏板由C到B的过程中,人向上做加速度减小的加速运动
C. 人和踏板由C到B的过程中,先超重后失重
D. 人和踏板由C到A的过程中,人对踏板的压力不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.B为人站在踏板上静止时的平衡点,可知人在B点受到的合外力最小,故A错误;
BC.B为人站在踏板上静止时的平衡点,此时弹力等于人的重力;则人和踏板由C到B的过程中,弹力一直大于人的重力,随着弹力的逐渐减小,人向上做加速度减小的加速运动,人一直处于超重状态,故B正确,C错误;
D.人和踏板由C到A的过程中,踏板对人的弹力大小逐渐减小,则人对踏板的压力逐渐减小,故D错误。
故选B。
5. 国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆,主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”,因此被形象地称作“雪如意”。如图所示,现有甲、乙两名可视为质点的运动员从跳台a处先后沿水平方向向左飞出,初速度大小之比为2:3,不计空气阻力,则甲、乙从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙飞行时间之比为3:2
B. 甲、乙飞行的水平位移之比为2:3
C. 甲、乙在空中竖直方向下落的距离之比为4:9
D. 甲、乙落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为2:3
【答案】C
【解析】
【详解】D.设斜面倾角为,运动员落在斜面上速度与水平面夹角为,根据平抛运动的推论可得
可知甲、乙落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为1:1,故D错误;
A.根据
解得
可知甲、乙飞行时间之比为2:3,故A错误;
B.根据
可知甲、乙飞行水平位移之比为4:9,故B错误;
C.根据
可知甲、乙在空中竖直方向下落的距离之比为4:9,故C正确。
故选C。
6. 在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的图像如图,下列说法正确的是( )
A. 刹车过程中甲车的加速度与乙车的加速度之比为3∶2
B. 若两车不相撞,则t=24s时,两车间距最大
C. 若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于48m
D. 若两车发生碰撞,则可能是在刹车24s以后的某时刻发生相撞
【答案】C
【解析】
【详解】A.由速度时间图象的斜率表示加速度,可得甲车的加速度大小为
乙车的加速度大小为
两车的加速度之比为
A错误;
B.由图像可知,两车共速前,甲的速度一直小于乙,故两车间距逐渐减小,由于两车不相撞,则共速时,两车间距最小,B错误。
C.由位移公式可得时,甲车的位移为
乙车的位移为
两者位移之差
若两车在时刻恰好不相撞.则开始刹车时两辆车的间距等于48m,若两车在时刻之前相撞,则开始刹车时两辆车的间距小于48m,C正确
D.若两车速度相等时没有相撞,则此后的过程,甲车的速度比乙车的大,因此两车不可能再相撞,D错误。
故选C。
7. 如图所示,一根细线绕过光滑斜面上的定滑轮,细线与斜面平行,其两端分别连接物块A、B。物块B通过细线连接物块C,轻弹簧上端与A相连,下端固定于挡板上。已知三个物块的质量均为m,斜面倾角为30°,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 剪断B、C间细线的瞬间,A、B间细线上的弹力大小为
B. 剪断B、C间细线的瞬间,B的加速度大小为g
C. 剪断A、B间细线的瞬间,A的加速度大小为g
D. 剪断A、B间细线的瞬间,B、C间细线上的弹力大小为mg
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】B.开始由平衡条件可得
剪断B、C间细线的瞬间,弹簧的弹力保持不变,AB一起运动,则有
联立解得
所以剪断B、C间细线的瞬间,B的加速度大小为,则B错误;
A.对C分析有
解得
所以A正确;
C.剪断A、B间细线的瞬间,弹簧的弹力保持不变,有
解得
所以C错误;
D.剪断A、B间细线的瞬间,BC一起运动向下做自由落体运动,则B、C间细线上的弹力大小为0,所以D错误;
故选A。
8. 2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在、、三段上运动的时间之比
B. 冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C. 冰壶从A运动到D的平均速度为
D. 冰壶运动到AD中点位置的速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.冰壶运动过程为匀减速直线运动,且减速为零,运用逆行思维,可以将其看成反向的匀加速直线运动,设加速度为a,有
综上所述,整理有
故A错误;
B.运用逆向思维,对CD段、BD段、AD段分别有
整理有
故B正确;
C.因为冰壶AD段运动属于匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的推论有
故C错误;
D.设冰壶运动到AD中点位置的速度为v,则其前半段运动和后半段运动有
联立解得
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,轻质不可伸长的细绳,绕过光滑定滑轮C,与质量为m的物体A连接,A放在倾角为的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向,从当前位置开始B以速度匀速下滑。设绳子的张力为T,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A做匀速运动 B. 物体A做加速运动
C. T可能小于 D. T一定大于
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设BC连线与水平方向夹角为,则
由于增大,则物体A速度增大,A错误,B正确;
CD.由于A的加速度沿斜面向上,则T一定大于,C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°,传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动,t=0时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对石块受力分析,正交分解得
,
滑动摩擦力
整理解得
,,
故A正确,B错误;
C.石块与传送带共速前,根据牛顿第二定律得
解得
石块与传送带共速所用时间为
此时石块的位移为
石块与传送带共速后,由于,石块在传送带上继续保持加速,根据牛顿第二定律得
解得
由位移公式
解得
故石块下滑到底端所用时间为
故C错误;
D.传送带速度比石块速度大时,两者发生的相对位移为
石块比传送带速度大时,两者发生的相对位移为
t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m,故D正确。
故选AD。
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图的图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,О为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结论画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是( )
A. 橡皮筋可以用弹簧替代
B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D. 两弹簧测力计共同作用效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)如果没有操作失误,图乙中F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________。
(3)如图所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到О点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角α逐渐减小到0的过程中,要使结点始终在О点,可以__________。
A. 增大b的示数,增大β角度
B. 增大b的示数,减小β角度
C. 增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
D. 减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度
【答案】(1)D (2)
(3)D
【解析】
【小问1详解】
该实验采用了等效代替法,即用两个弹簧秤拉橡皮筋的效果和用一个弹簧秤拉橡皮筋的效果是相同的。
故选D。
【小问2详解】
是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋,使橡皮筋伸长到点,根据二力平衡可知,方向一定沿着AO方向。
【小问3详解】
由题意可知:保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计A的读数不变,因此根据要求作出力的平行四边形定则,画出受力分析图如下:第一种情况,原来α、β的值较小
所以由图可知α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角减小;第二种情况,原来α、β值较大
由图可以看出α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角增大;
或者
由图可以看出α角逐渐变小时,b的示数减小,同时β角先增大,后减小;
故选D。
12. 某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。
(1)按如图所示连接好实验装置
(2)将物块甲靠近打点计时器,先接通电源,再同时释放物块甲与乙,打出一条纸带,同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动,则两物块的质量必须满足m甲_________m乙(填“>”,“<”,“=”)
(3)某次实验中打出的纸带如图所示。
在纸带上取A、B、C、D、E共5个相邻的计时点,测出各点间的距离分别为x1、x2、x3、x4,打点计时器打点周期为T,则纸带加速度a=_________(用字母x1、x2、x3、x4、T表示)
(4)改变_________物块质量(填“甲”或“乙”)重复步骤②③,记录每次力传感器的示数F,并计算出对应该次纸带的加速度大小a
(5)以力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如图所示的a—F图,不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量m甲=_________(用字母x0,y0表示)。乙物块质量越大,力传感器的示数越大,其最大值趋近于_________(用字母x0表示)
【答案】 ①. < ②. ③. 乙 ④. ⑤. 2x0
【解析】
【详解】(2)[1]为了使甲拖动纸带向上运动,则两物块的质量必须满足m甲<m乙;
(3)[2]纸带加速度为
(4)[3]保证甲物块质量不变,改变乙物块质量重复步骤②③;
(5)[4]根据牛顿第二定律
整理得
根据图像
解得
[5]根据图像,当 时
根据,当时
所以
乙物块质量越大,整体的加速度越大,整体加速度的最大值趋近于重力加速度g,当甲的加速度为g时,力传感器的示数最大,对甲根据牛顿第二定律
解得
又因为
所以
13. 如图所示,斜面AC长L = 1m,倾角θ =37°,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.一个质量m = 2kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下.小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ = 0.5.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8.求:
(1)小物块在斜面上运动时的加速度大小a;
(2)小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v;
(3)小物块在水平地面上滑行的时间t.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律得:
(2)根据匀变速直线运动规律得:v=2m/s
(3)根据动量定理,得:t=0.4s
14. 如图所示,水平转台上有一个质量为的物块,用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角,此时细绳伸直但无张力,物块与转台间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,重力加速度为,则
(1)当水平转盘以角速度匀速转动时,绳上恰好有张力,求的值;
(2)当水平转盘以角速度匀速转动时,求物体所受的摩擦力大小;
(3)当水平转盘以角速度匀速转动时,求细绳拉力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当最大静摩擦力满足所需要向心力时,由牛顿第二定律得
代入数据解得
(2)当水平转盘以角速度匀速转动时,由于,摩擦力提供向心力
(3)当支持力为零时,物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供,由牛顿第二定律得
解得
当水平转盘以角速度匀速转动时,由于,物块已经离开转台在空中做圆周运动。设细绳与竖直方向夹角为,有
代入数据解得
则绳上的拉力为
15. 如图,倾角为的斜面体C同定在水平地面上,一质量m1=2kg的木板A以v0=3m/s初速度沿斜面匀速下滑,木板A与斜面间的动摩擦因数为μ1,将一质量m2=1kg的滑块B轻放在木板A上,滑块B可视为质点,与木板A之间的动摩擦因数为μ2,且。当木板A速度刚减为零时,滑块B恰好从下端滑离木板,滑块B在木板A上滑动时会留下痕迹。已知斜面足够长,sinθ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木板与斜面间的动摩擦因数大小μ1(结果可保留根号);
(2)滑块B刚放在木板A上时,滑块B的加速度大小a2及木板A的加速度大小a1;
(3)滑块B在木板A上留下痕迹的长度s。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
开始木板A能够匀速下滑,有
解得
【小问2详解】
刚放上滑块B,对滑块B分析
由牛顿第二定律可得
解得
对木扳A分析
由牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
设经过时间,A与B共速,设共速时的速度为,对A、B分别有
联立解得
,
共速时B相对A向上滑动的位移大小为,有
共速后,再对B受力分析有
由牛顿第二定律可得
解得
对A分析有
由牛顿第二定律可得
解得
设再经过时间,木板速度减为零,有
此时滑块B速度为
共速后B相对A向下运动的位移大小为,有
由于
则滑块B在木板A上留下痕迹的长度为
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东北师范大学连山实验高中高三年级2024-2025学年度上学期
第一次摸底考试(物理)试卷
一、选择题(1-7题为单选题,每题4分,8-10题为多选题,每题6分,选不全得3分,共46分)。
1. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验( )
A. 小球速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小均发生变化
C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化
2. 如图所示,两个相同的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态.已知A、B的质量均为m,C的质量为M,小球的质量为m0,物体B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计滑轮摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 物体A受到三个力的作用
B. 小球受到三个力的作用
C. 桌面受到物体的摩擦力大小为2μmg
D. 桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g
3. 如图所示,用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点速率为
B. 小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零
C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力
D. 小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供
4. 某跳水运动员在踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A. 人在A点受到的合外力最小
B. 人和踏板由C到B的过程中,人向上做加速度减小的加速运动
C. 人和踏板由C到B的过程中,先超重后失重
D. 人和踏板由C到A的过程中,人对踏板的压力不变
5. 国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆,主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”,因此被形象地称作“雪如意”。如图所示,现有甲、乙两名可视为质点的运动员从跳台a处先后沿水平方向向左飞出,初速度大小之比为2:3,不计空气阻力,则甲、乙从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙飞行时间之比为3:2
B. 甲、乙飞行的水平位移之比为2:3
C. 甲、乙在空中竖直方向下落的距离之比为4:9
D. 甲、乙落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为2:3
6. 在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的图像如图,下列说法正确的是( )
A. 刹车过程中甲车的加速度与乙车的加速度之比为3∶2
B. 若两车不相撞,则t=24s时,两车间距最大
C. 若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于48m
D. 若两车发生碰撞,则可能是在刹车24s以后的某时刻发生相撞
7. 如图所示,一根细线绕过光滑斜面上的定滑轮,细线与斜面平行,其两端分别连接物块A、B。物块B通过细线连接物块C,轻弹簧上端与A相连,下端固定于挡板上。已知三个物块的质量均为m,斜面倾角为30°,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 剪断B、C间细线瞬间,A、B间细线上的弹力大小为
B. 剪断B、C间细线的瞬间,B的加速度大小为g
C. 剪断A、B间细线瞬间,A的加速度大小为g
D. 剪断A、B间细线的瞬间,B、C间细线上的弹力大小为mg
8. 2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:从A点以初速度掷出,沿直线做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,,下列说法中正确的是( )
A. 冰壶在、、三段上运动的时间之比
B. 冰壶在A、B、C处的速度大小之比
C. 冰壶从A运动到D的平均速度为
D. 冰壶运动到AD中点位置的速度为
9. 如图所示,轻质不可伸长的细绳,绕过光滑定滑轮C,与质量为m的物体A连接,A放在倾角为的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。现BC连线恰沿水平方向,从当前位置开始B以速度匀速下滑。设绳子的张力为T,在此后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 物体A做匀速运动 B. 物体A做加速运动
C. T可能小于 D. T一定大于
10. 如图所示,碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°,传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动,t=0时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图的图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,О为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是白纸上根据实验结论画出的图。
(1)本实验中“等效代替”的含义是( )
A. 橡皮筋可以用弹簧替代
B. 左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果
C. 右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果
D. 两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代
(2)如果没有操作失误,图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是__________。
(3)如图所示,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到О点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角α逐渐减小到0的过程中,要使结点始终在О点,可以__________。
A. 增大b的示数,增大β角度
B. 增大b的示数,减小β角度
C. 增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
D. 减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度
12. 某同学设计了如图所示的实验装置来“探究甲物块的加速度与其所受合力的关系”。
(1)按如图所示连接好实验装置
(2)将物块甲靠近打点计时器,先接通电源,再同时释放物块甲与乙,打出一条纸带,同时记录力传感器的读数F。要使甲拖动纸带向上运动,则两物块的质量必须满足m甲_________m乙(填“>”,“<”,“=”)
(3)某次实验中打出的纸带如图所示。
在纸带上取A、B、C、D、E共5个相邻的计时点,测出各点间的距离分别为x1、x2、x3、x4,打点计时器打点周期为T,则纸带加速度a=_________(用字母x1、x2、x3、x4、T表示)
(4)改变_________物块质量(填“甲”或“乙”)重复步骤②③,记录每次力传感器示数F,并计算出对应该次纸带的加速度大小a
(5)以力传感器示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出如图所示的a—F图,不计轻质滑轮质量及摩擦。可得出甲物块的质量m甲=_________(用字母x0,y0表示)。乙物块质量越大,力传感器的示数越大,其最大值趋近于_________(用字母x0表示)
13. 如图所示,斜面AC长L = 1m,倾角θ =37°,CD段为与斜面平滑连接的水平地面.一个质量m = 2kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下.小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ = 0.5.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8.求:
(1)小物块在斜面上运动时的加速度大小a;
(2)小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v;
(3)小物块在水平地面上滑行的时间t.
14. 如图所示,水平转台上有一个质量为的物块,用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角,此时细绳伸直但无张力,物块与转台间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,重力加速度为,则
(1)当水平转盘以角速度匀速转动时,绳上恰好有张力,求的值;
(2)当水平转盘以角速度匀速转动时,求物体所受的摩擦力大小;
(3)当水平转盘以角速度匀速转动时,求细绳拉力大小。
15. 如图,倾角为的斜面体C同定在水平地面上,一质量m1=2kg的木板A以v0=3m/s初速度沿斜面匀速下滑,木板A与斜面间的动摩擦因数为μ1,将一质量m2=1kg的滑块B轻放在木板A上,滑块B可视为质点,与木板A之间的动摩擦因数为μ2,且。当木板A速度刚减为零时,滑块B恰好从下端滑离木板,滑块B在木板A上滑动时会留下痕迹。已知斜面足够长,sinθ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木板与斜面间的动摩擦因数大小μ1(结果可保留根号);
(2)滑块B刚放在木板A上时,滑块B的加速度大小a2及木板A的加速度大小a1;
(3)滑块B在木板A上留下痕迹的长度s。
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