内容正文:
2024-2025学年度上学期高一年级期中考
物理试卷
本试题卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为某幼儿园小朋友练习拍篮球的场景,下列说法正确的是( )
A. 老师指导小朋友拍篮球的技巧时可以把篮球看作质点
B. 因为篮球是空心的,所以篮球的重心在球皮上
C. 篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的
D. 手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力
2. 梦天实验舱中宇航员用毛巾加工成球拍,可将水做成的“乒乓球”弹开,当水球以速率飞来时,航天员若将其以的速率反向击回,在水球与球拍作用的时间内,下列说法正确的是( )
A. 水球的速度变化量为
B. 水球的加速度为
C. 水球加速度方向与速度变化量方向相反
D. 水球加速度方向与初速度方向相反
3. 某幼儿园4个小朋友甲、乙、丙、丁玩“东西南北跑比赛”,他们被围在一个弹力圈中,从中心向外沿各自的方向移动,去抓外围的游戏道具,谁先抓到谁就赢得了比赛。某时刻四个小朋友处于如图所示的僵持状态,甲、乙、丙、丁四个小朋友两侧弹力绳的夹角分别为,,、,此时4个小朋友受到弹力圈的弹力大小分别为、、、。若不计弹力圈的重力及小朋友和弹力圈间的摩擦力,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,小娟借助瑜伽球锻炼腿部力量,屈膝静蹲,背部保持竖直且倚靠在瑜伽球上,瑜伽球紧靠竖直墙面,则( )
A. 墙壁对瑜伽球的弹力为零
B. 地面对小娟的支持力一定等于小娟受到的重力
C. 若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,瑜伽球受到的摩擦力增大
D. 若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,地面对小娟的摩擦力增大
5. 甲、乙两物体在同一直线上运动,其位置与时间的关系图像如图所示。已知甲在时刻从静止开始做匀加速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 甲做的是加速度大小为的匀加速运动
B. 乙做的是加速度大小为的匀减速运动
C. 时,甲的速度大小是乙速度大小的2倍
D. 时,甲、乙相距最远
6. 如图所示,某创新实验小组制作了一个半径为的圆环,将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心处。将圆环水平放置,在结点处悬挂一苹果,缓慢释放直至平衡时测得结点下降了。已知轻弹簧的自然长度为,苹果的重力为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
7. 学校举行“拉轮胎跑”趣味活动,甲、乙、丙、丁四位同学腰部系上与水平方向成一定夹角的轻绳,拉着质量相同的轮胎在操场上比赛,途中某段轮胎做匀速直线运动,如图所示。已知轮胎与地面间的动摩擦因数均相同,则对这段运动过程说法正确的是( )
A. 轮胎速度越大,所受合外力越大
B. 地面对每位同学所拉轮胎的作用力方向均竖直向上
C. 轻绳与地面间的夹角越小,轻绳上的拉力越小
D. 轻绳上拉力最小时,拉力方向一定和地面对轮胎作用力的方向垂直
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来,要保证安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。已知某司机的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速),晴天司机驾驶汽车在干燥的路面上以的速度行驶时,得到的安全距离为120m。若雨天司机驾驶汽车刹车时的加速度为晴天时的0.6倍,则下列说法正确的是( )
A. 该汽车雨天刹车时的加速度大小为
B. 该汽车雨天刹车时的加速度大小为
C. 若要求安全距离仍为,则雨天安全行驶的最大速度为
D. 若要求安全距离仍为120m,则雨天安全行驶的最大速度为
9. 在睡眠时枕枕头的姿势是保证我们睡眠质量的因素之一。如图为头枕在枕头上的简化图,头枕枕头后枕头倾斜面与水平面夹角为。已知头部承受的重力为,脖子上的肌肉对头部的力沿水平方向,不考虑头部与枕头之间的静摩擦力,则( )
A. 肌肉对头部的力大小为 B. 头部对肌肉的力大小为
C. 头部对枕头的压力大小为 D. 越大,脖子越感到疲倦
10. 某同学为了测一洞穴的深度,用一把玩具小手枪从洞口竖直向下打出一颗弹珠,后听到弹珠撞击洞底的声音,然后再用玩具小手枪从洞口竖直向上打出另一颗弹珠,后听到弹珠从洞口落回洞底撞击的声音,假设弹珠从枪口射出速度大小不变,忽略声音传播时间,不计空气阻力,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 洞穴的深度为
B. 弹珠从枪口射出时速度大小为
C. 向下打出一颗弹珠运动过程平均速度大小为
D. 两次打出弹珠后,弹珠到达洞底前瞬间的速度大小均为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 学生利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
(1)实验室提供如图甲、乙所示的两种打点计时器,某实验小组决定使用电火花计时器,则应选用图_____(填“甲”或“乙”)所示的打点计时器。
(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器,图中接线正确的是_____(填“丙”或“丁”)。
(3)实验中,将打点计时器接频率为的交流电源,打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图所示,则在打点时,小车的瞬时速度为_____,并可求得小车的加速度大小为_____。(结果都保留两位有效数字)
12. 为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力,甲、乙两位同学分别进行了如下实验。
甲同学操作如下:
如图甲所示,将细线上端固定,在其下端不断增挂钩码,直至挂第3个钩码(每个钩码重为G)时,细线突然断裂,甲同学将2G记为细线所能承受的最大拉力。
乙同学操作如下:
a。用刻度尺测出两手间细线的总长度l;
b。按图乙所示,将刻度尺水平放置,将2个钩码挂在细线上,两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动,直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d。
若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计,根据上述两位同学的实验,请完成下列内容:
(1)测量结果较准确的是____________(选填“甲”或“乙”)同学;
(2)乙同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是 (选填序号);
A. 细线上的拉力大小增大 B. 细线上的拉力大小减小
C. 细线上拉力的合力大小不变 D. 细线上拉力的合力大小增大。
(3)在乙同学的实验中,当细线刚断时钩码两侧细线的夹角____________(选填“>”、“=”或“<”)120°。
(4)乙同学的测量结果是____________(用题中所给物理量的字母表示);
13. 炎热夏天,人们都安装空调,图甲是某小区高层住宅外安装空调主机的情境。为安全起见,要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙,一人在高处控制一端系在主机上的轻绳P,另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳Q,二人配合可使主机缓慢竖直上升。主机质量,当P绳与竖直方向的夹角时,Q绳与竖直方向的夹角。主机视为质点,重力加速度。求
(1)此时P、Q绳中拉力的大小;
(2)此时地面上的人对地面摩擦力的大小和方向。
14. 如图所示,无人机携带苹果悬停在空中某处,一个直径的盆放在水平地面上,盆的右侧边缘到无人机的水平距离。当释放苹果瞬间,给盆一个水平向右的初速度(未知),使其朝苹果落点正下方做加速度为的匀减速直线运动。已知苹果从释放到落地过程中,后一半时间运动的高度比前一半时间运动的高度多,不计空气阻力,重力加速度g取,忽略盆的高度。
(1)求苹果离地的高度和落地时的速度大小;
(2)若要苹果能落在盆内,求盆接到苹果时,盆的速度大小的取值范围。
15. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块,质量均为,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角,物块2受到水平向右的拉力,整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取。求:
(1)物块2与3间的摩擦力的大小;
(2)小球受到圆弧面支持力的大小;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数的最小值。
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2024-2025学年度上学期高一年级期中考
物理试卷
本试题卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.填空题和解答题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示为某幼儿园小朋友练习拍篮球的场景,下列说法正确的是( )
A. 老师指导小朋友拍篮球的技巧时可以把篮球看作质点
B. 因为篮球是空心的,所以篮球的重心在球皮上
C. 篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的
D. 手向下拍打篮球时手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A.老师指导小朋友拍篮球的技巧时,篮球的大小不能忽略不计,不可以把篮球看作质点,故A错误;
B.重心是物体重力的等效作用点,重心在篮球的球心处,故B错误;
C.篮球对地面的撞击力是由于篮球的形变产生的,故C正确;
D.手向下拍打篮球时手对篮球的作用力等于篮球对手的作用力,故D错误。
故选C。
2. 梦天实验舱中宇航员用毛巾加工成球拍,可将水做成的“乒乓球”弹开,当水球以速率飞来时,航天员若将其以的速率反向击回,在水球与球拍作用的时间内,下列说法正确的是( )
A. 水球的速度变化量为
B. 水球的加速度为
C. 水球加速度方向与速度变化量方向相反
D. 水球加速度方向与初速度方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】A.设飞来的速度方向为正方向,则水球的速度变化量为
A错误;
BCD.水球的加速度为
方向与速度变化量方向相同,与初速度方向相反,BC错误,D正确。
故选D。
3. 某幼儿园4个小朋友甲、乙、丙、丁玩“东西南北跑比赛”,他们被围在一个弹力圈中,从中心向外沿各自的方向移动,去抓外围的游戏道具,谁先抓到谁就赢得了比赛。某时刻四个小朋友处于如图所示的僵持状态,甲、乙、丙、丁四个小朋友两侧弹力绳的夹角分别为,,、,此时4个小朋友受到弹力圈的弹力大小分别为、、、。若不计弹力圈的重力及小朋友和弹力圈间的摩擦力,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】弹力圈上的力处处相等,弹力圈对小朋友的张角越小,合力越大,故。
故选C。
4. 如图所示,小娟借助瑜伽球锻炼腿部力量,屈膝静蹲,背部保持竖直且倚靠在瑜伽球上,瑜伽球紧靠竖直墙面,则( )
A. 墙壁对瑜伽球的弹力为零
B. 地面对小娟的支持力一定等于小娟受到的重力
C. 若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,瑜伽球受到的摩擦力增大
D. 若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,地面对小娟的摩擦力增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.对瑜伽球受力分析可知,在竖直方向受到重力、墙和小娟对球竖直向上的摩擦力,则水平方向上墙壁对瑜伽球的弹力不为零。故A错误;
B.对小娟受力分析可知,在竖直方向受到自身重力、瑜伽球对她向下的摩擦力和地面对她的竖直向上的支持力,根据平衡条件可知地面对小娟的支持力大于女士受到的重力。故B错误;
C.瑜伽球受到的摩擦力与自身重力等大反向,所以若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,瑜伽球受到的摩擦力将不变。故C错误;
D.小娟水平方向受瑜伽球的弹力和地面的摩擦力作用,二力平衡。若减小背部与墙壁的距离且保持背部竖直,则瑜伽球的形变变大,小娟所受瑜伽球的弹力变大,地面对小娟的摩擦力也将增大。故D正确。
故选D。
5. 甲、乙两物体在同一直线上运动,其位置与时间的关系图像如图所示。已知甲在时刻从静止开始做匀加速直线运动,则下列说法正确的是( )
A. 甲做的是加速度大小为的匀加速运动
B. 乙做的是加速度大小为的匀减速运动
C. 时,甲的速度大小是乙速度大小的2倍
D. 时,甲、乙相距最远
【答案】C
【解析】
【详解】B.由图像可知,乙做反向匀速直线运动,速度大小为,B项错误;
ACD.在时,甲、乙相遇,内甲的位移,由
解得
则时,甲的速度大小为
故时,甲的速度大小是乙速度大小的2倍,A、D项错误,C项正确。
故选C。
6. 如图所示,某创新实验小组制作了一个半径为的圆环,将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点,另外一端连接于同一点,结点恰好在圆心处。将圆环水平放置,在结点处悬挂一苹果,缓慢释放直至平衡时测得结点下降了。已知轻弹簧的自然长度为,苹果的重力为,则弹簧的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
由几何关系可知平衡时每根弹簧的长度均为
每根弹簧的伸长量均为
根据竖直方向受力平衡可得
由几何关系可得
联立解得劲度系数为
故选B。
7. 学校举行“拉轮胎跑”趣味活动,甲、乙、丙、丁四位同学腰部系上与水平方向成一定夹角的轻绳,拉着质量相同的轮胎在操场上比赛,途中某段轮胎做匀速直线运动,如图所示。已知轮胎与地面间的动摩擦因数均相同,则对这段运动过程说法正确的是( )
A. 轮胎速度越大,所受合外力越大
B. 地面对每位同学所拉轮胎的作用力方向均竖直向上
C. 轻绳与地面间的夹角越小,轻绳上的拉力越小
D. 轻绳上拉力最小时,拉力方向一定和地面对轮胎作用力的方向垂直
【答案】D
【解析】
【详解】A.只要做匀速直线运动,轮胎所受合外力均为零,A错误;
B.地面对轮胎的作用力是摩擦力和支持力的合力,即地面对轮胎的作用力F不是竖直向上的,B错误;
CD.除去地面对轮胎的作用力,轮胎还受重力mg和轻绳的拉力T,受力分析如图并作出力的矢量三角形,由三力构成闭合的矢量三角形可知,轻绳拉力最小时其方向一定和地面对轮胎作用力的方向垂直,C错误;D正确;
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 公路上行驶的汽车,司机从发现前方异常情况到紧急刹车,汽车仍将前进一段距离才能停下来,要保证安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。已知某司机的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s(这段时间汽车仍保持原速),晴天司机驾驶汽车在干燥的路面上以的速度行驶时,得到的安全距离为120m。若雨天司机驾驶汽车刹车时的加速度为晴天时的0.6倍,则下列说法正确的是( )
A. 该汽车雨天刹车时的加速度大小为
B. 该汽车雨天刹车时的加速度大小为
C. 若要求安全距离仍为,则雨天安全行驶的最大速度为
D. 若要求安全距离仍为120m,则雨天安全行驶的最大速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.汽车的初速度为,反应时间为,设晴天汽车刹车的加速度大小为,根据速度位移公式得,刹车的距离为
代入数据解得
该汽车雨天刹车时的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.设最大速度为,根据速度位移公式得
代入数据解得
故C错误,D正确。
故选BD。
9. 在睡眠时枕枕头的姿势是保证我们睡眠质量的因素之一。如图为头枕在枕头上的简化图,头枕枕头后枕头倾斜面与水平面夹角为。已知头部承受的重力为,脖子上的肌肉对头部的力沿水平方向,不考虑头部与枕头之间的静摩擦力,则( )
A. 肌肉对头部的力大小为 B. 头部对肌肉的力大小为
C. 头部对枕头的压力大小为 D. 越大,脖子越感到疲倦
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD.对头部受力分析如图所示
根据平衡条件,肌肉对头部的力大小为
根据牛顿第三定律,头部对肌肉的力大小为,则越大,头部对肌肉的力越大,脖子越感到疲倦,故AD正确,B错误;
C.根据平衡条件,枕头对头部的支持力大小为
根据牛顿第三定律,头部对枕头的压力大小为,故C错误。
故选AD。
10. 某同学为了测一洞穴的深度,用一把玩具小手枪从洞口竖直向下打出一颗弹珠,后听到弹珠撞击洞底的声音,然后再用玩具小手枪从洞口竖直向上打出另一颗弹珠,后听到弹珠从洞口落回洞底撞击的声音,假设弹珠从枪口射出速度大小不变,忽略声音传播时间,不计空气阻力,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 洞穴的深度为
B. 弹珠从枪口射出时速度大小为
C. 向下打出一颗弹珠运动过程平均速度大小为
D. 两次打出弹珠后,弹珠到达洞底前瞬间的速度大小均为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.从最高点到洞底的时间为,根据
根据对称性可知竖直向上打出的弹珠从洞口到最高点的时间与从最高点落回洞口的时间相等为,可知从最高点落回洞口的距离为
洞穴的深度
故A项正确;
B.根据对称性可知竖直向上打出的弹珠从洞口到最高点的时间与从最高点落回洞口的时间相等,均为
根据
可得弹珠从枪口射出时速度大小为,B项错误;
C.向下打出一颗弹珠运动过程平均速度
C项错误;
D.根据对称性,两次打出弹珠后,弹珠到达洞底前瞬间的速度相等,都为
D项正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 学生利用如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。
(1)实验室提供如图甲、乙所示的两种打点计时器,某实验小组决定使用电火花计时器,则应选用图_____(填“甲”或“乙”)所示的打点计时器。
(2)另一实验小组使用的是电磁打点计时器,图中接线正确的是_____(填“丙”或“丁”)。
(3)实验中,将打点计时器接频率为的交流电源,打出的一条纸带如图所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,相邻计数点之间有四个点未画出,各点间的距离如图所示,则在打点时,小车的瞬时速度为_____,并可求得小车的加速度大小为_____。(结果都保留两位有效数字)
【答案】(1)乙 (2)丁
(3) ①. 0.34 ②. 0.40
【解析】
【小问1详解】
[1]电磁打点计时器中有线圈和永久磁铁,电火花计时器具有墨粉,故应选用图乙所示的打点计时器。
【小问2详解】
[1]打点计时器应使用交流电源,图中接线正确的是丁。
【小问3详解】
[1][2]由于相邻计数点之间有四个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度,有
根据逐差法得加速度为
12. 为了较准确地测量某细线所能承受的最大拉力,甲、乙两位同学分别进行了如下实验。
甲同学操作如下:
如图甲所示,将细线上端固定,在其下端不断增挂钩码,直至挂第3个钩码(每个钩码重为G)时,细线突然断裂,甲同学将2G记为细线所能承受的最大拉力。
乙同学操作如下:
a。用刻度尺测出两手间细线的总长度l;
b。按图乙所示,将刻度尺水平放置,将2个钩码挂在细线上,两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动,直到细线断裂,读出此时两手间的水平距离d。
若细线质量、伸长及细线与钩码间的摩擦均忽略不计,根据上述两位同学的实验,请完成下列内容:
(1)测量结果较准确的是____________(选填“甲”或“乙”)同学;
(2)乙同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,下列说法正确的是 (选填序号);
A. 细线上的拉力大小增大 B. 细线上的拉力大小减小
C. 细线上拉力的合力大小不变 D. 细线上拉力的合力大小增大。
(3)在乙同学的实验中,当细线刚断时钩码两侧细线的夹角____________(选填“>”、“=”或“<”)120°。
(4)乙同学的测量结果是____________(用题中所给物理量的字母表示);
【答案】(1)乙 (2)AC
(3)> (4)
【解析】
【小问1详解】
甲同学的做法不能确定细线能够承受的最大拉力,乙同学的做法能较准确地测量细线能够承受的最大拉力,故填乙。
【小问2详解】
该同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中,钩码始终处于平衡状态,钩码两侧细线的夹角增大,细线中拉力逐渐增大,但他们的合力始终等于钩码重力G,合力大小不变,故选AC。
【小问3详解】
当钩码两侧细线的夹角增大为,根据几何知识得拉力等于2个钩码重力
则当细线刚断时钩码两侧细线的夹角大于120°,故选>。
【小问4详解】
细线断裂时,细线中拉力为最大值,设此时细绳与竖直方向夹角为,则
根据几何关系可知
联立解得
故填。
13. 炎热夏天,人们都安装空调,图甲是某小区高层住宅外安装空调主机的情境。为安全起见,要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙,一人在高处控制一端系在主机上的轻绳P,另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳Q,二人配合可使主机缓慢竖直上升。主机质量,当P绳与竖直方向的夹角时,Q绳与竖直方向的夹角。主机视为质点,重力加速度。求
(1)此时P、Q绳中拉力的大小;
(2)此时地面上的人对地面摩擦力的大小和方向。
【答案】(1),;(2),方向水平向右
【解析】
【详解】(1)对空调主机受力分析,建坐标系如图所示
则方向有
方向有
联立解得
,
(2)对地面上的人受力分析,在水平方向有
解得
方向水平向左,由牛顿第三定律知人对地面的摩擦力大小
方向水平向右。
14. 如图所示,无人机携带苹果悬停在空中某处,一个直径的盆放在水平地面上,盆的右侧边缘到无人机的水平距离。当释放苹果瞬间,给盆一个水平向右的初速度(未知),使其朝苹果落点正下方做加速度为的匀减速直线运动。已知苹果从释放到落地过程中,后一半时间运动的高度比前一半时间运动的高度多,不计空气阻力,重力加速度g取,忽略盆的高度。
(1)求苹果离地的高度和落地时的速度大小;
(2)若要苹果能落在盆内,求盆接到苹果时,盆的速度大小的取值范围。
【答案】(1),;(2)
【解析】
【详解】(1)设苹果落地的时间为t,则由逐差法有
又,且,解得
(2)若苹果要落在盆内,则有
解得
盆接到苹果时的速度
则
15. 如图所示,右侧桌面上叠放三个完全相同的物块,质量均为,左侧是固定在水平地面上的光滑圆弧面P。一根轻绳跨过圆弧面顶点上的定滑轮,绳的一端系有质量为的小球,另一端水平连接物块3。小球与圆心连线跟水平方向的夹角,物块2受到水平向右的拉力,整个系统处于静止状态。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力,定滑轮与小球足够小,重力加速度g取。求:
(1)物块2与3间的摩擦力的大小;
(2)小球受到圆弧面支持力的大小;
(3)物块3与桌面间的动摩擦因数的最小值。
【答案】(1)15N;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)对物块1、2整体有
(2)对小球受力分析
小球受到圆弧面支持力的大小
(3)由(2)问知,轻绳拉力的大小
整个系统处于平衡状态,对物块1、2、3整体有
由题意有
,,
解得
故物块3与桌面间的动摩擦因数至少为。
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