精品解析:福建省莆田市莆田第四中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷
2025-04-25
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 莆田市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.21 MB |
| 发布时间 | 2025-04-25 |
| 更新时间 | 2025-04-25 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51830932.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
莆田四中2024-2025学年下学期高一年段物理
第一次月考考试试卷
一、单选题:本大题共4小题,共16分
1. 质量为的物体置于水平面上,在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动,拉力作用后撤去,物体运动的速度图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 拉力做功 B. 拉力做功
C. 物体克服摩擦力做功 D. 物体克服摩擦力做功
【答案】D
【解析】
【详解】速度图象的斜率等于物体的加速度,则前2秒的加速度为
2~6秒的加速度大小为
对于两段运动过程,由牛顿第二定律得
,
解得
,
前2秒内的位移为
2~6秒内的位移为
则拉力做功为
物体克服摩擦力做功为
故选D。
2. 质量为的小球,从离桌面高的A处由静止下落,桌面离地面B处高度为,如图所示。若以桌面为参考平面,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球在A点的重力势能为20J
B. 小球在B点的重力势能为5J
C. 由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20J
D. 若以地面为参考平面,由A处下落至B处过程中重力势能减少量为15J
【答案】C
【解析】
【详解】A.若以桌面为参考平面,小球在A点的重力势能为
故A错误;
B.若以桌面为参考平面,小球在B点的重力势能为
故B错误;
C.由A处下落至B处过程中重力势能减少量
故C正确;
D.重力势能减少量与下落高度差有关,与参考平面的选取无关,若以地面为参考平面,由A处下落至B处过程中重力势能减少量仍为20J,故D错误。
故选C。
3. 如图甲,质量m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平推力F作用下开始运动,水平推力(F)随位移(x)变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 在0~10m的过程中,推力F对物体所做的功为1000J
B. 在0~10m的过程中,滑动摩擦力对物体所做的功为500J
C. 物体的位移x=5m时,其速度大小为5m/s
D. 物体的位移x=10m时,其速度大小为10m/s
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.x=10m时,设物体的速度大小为v,F-x图像与坐标轴所围的面积表示F的功,则物体的位移在0~10m的过程中,力F对物体所做的功为
滑动摩擦力对物体所做的功为
根据动能定理有
解得
故ABD错误;
C.由题图乙可知F随x变化的关系式为
则物体所受合外力随x的表达式为
当x<5m时,F合始终沿正方向,物体做加速度减小的加速运动,速度一直增大,当x=5m时速度达到最大值,0~5m过程中,F做的功为
x=5m时,物体速度达到最大值vm,根据动能定理有
解得
故C正确。
故选C。
4. 如图甲所示,足够长的斜面倾角为,一质量为的物块,从斜面上的某位置由静止开始下滑。取物块开始下滑位置为坐标原点,沿斜面向下为轴正方向,物块与斜面间的动摩擦因数和物块下滑加速度随位置坐标变化的关系如图乙、丙所示,则( )
A. 图乙中对应的纵坐标为
B. 物块的最大速度为
C. 图乙处,物块克服摩擦力做功的功率最小
D. 物块从开始运动至最低点的过程中,物块损失的机械能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图丙可知,在x0处的加速度为0,速度达到最大,由平衡条件可得
可得图乙中x0处对应纵坐标为
A错误;
B.开始下滑时的加速度为
根据
结合图像丙,结合“面积法”可知物块的最大速度为
B正确;
C.物块克服摩擦力做功的功率为
从过程,由于、v均增大,故P增大,C错误;
D.物块从开始运动至最低点的过程中损失的机械能为
D错误。
故选B。
二、双选题:本大题共4小题,共24分。(全对6分,漏选3分,错选不得分)
5. 如图(a),从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中( )
A. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的重力势能比乙的小
C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D. 乙沿I下滑且乙的重力功率先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图像可知,甲匀加速下滑,则甲沿Ⅱ下滑,且同一时刻甲的速度小于乙的速度,可知甲的动能比乙的小,选项A正确;
B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻因甲的位置总比乙的位置高,则甲的重力势能比乙的大,选项B错误;
CD.乙做加速度逐渐减小的加速运动,则乙沿I下滑,根据
因乙速度竖直分量先增加后减小,可知乙的重力功率先增大后减小,选项C错误,D正确。
故选AD。
6. 一质量为1kg的物体置于升降机的水平地板上,t=0时刻升降机由静止沿竖直方向运动。取竖直向下的方向为正,其加速度a随时间t变化的图像如图,,则( )
A. 在0~2s内,升降机对物体做功48J
B. 在2~6s内,升降机对物体做功-160J
C. 第7s末,重力对物体做功的瞬时功率为20W
D. 在0~8s内,重力对物体做功平均功率为20W
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题图可知,在0~2s内,物体竖直向下做匀加速运动,且升降机对物体的作用力方向竖直向上,与物体的运动方向相反,故升降机对物体做负功,故A错误;
B.2s末,物体速度为
在2~6s内物体加速度为0,做匀速直线运动,位移为
升降机对物体做功
故B正确;
C.第7s末,物体速度为
重力对物体做功瞬时功率为
故C正确;
D.0-2s物体位移为
6-8s物体位移为
在0~8s内,重力对物体做功平均功率为
故D错误。
故选BC。
7. “蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。将一根自然长度为OA的弹性轻绳一端系在人身上,另一端固定在跳台边缘。人从跳台由静止下落开始计时,下落过程中速度随时间的变化如图所示,图中、、三个时刻分别对应A、B、C三个点,时刻是图像最高点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 人从A点运动到C点过程中,人的动能和弹性轻绳的弹性势能总和一直增大
B. 人从A点运动到B点过程中,人的重力势能转化为动能
C. 人在下落过程中,弹性绳对人先做正功再做负功
D. 人从A点运动到C点过程中,人的机械能一直减少
【答案】AD
【解析】
【详解】AD.由题意可知,人从A点运动到C点过程中,人和弹性轻绳组成的系统,只受重力和弹力作用,系统的机械能守恒,取C点是零势能位置,在A点时,系统只有动能和重力势能,在C点时,动能和重力势能是零,弹性势能最大,即人的动能与重力势能全部转化为弹性轻绳的弹性势能,因此人的动能和弹性轻绳的弹性势能总和一直增大,可知人从A点运动到C点过程中,人的机械能一直减少,AD正确;
B.人从A点运动到B点过程中,人受到重力和向上弹力作用,开始弹力小于重力,合力向下,人向下仍做加速运动,速度仍逐渐增大,动能仍增大,当弹力大小等于重力时,合力是零,加速度是零,人的速度达到最大,动能最大,人的高度减小,重力势能减小,可知人的重力势能转化为动能和弹性轻绳的弹性势能,B错误;
C.人在下落过程中,当弹性轻绳被拉伸时,绳对人的弹力一直向上,因此弹性轻绳对人一直做负功,C错误。
故选AD。
8. 如图所示,某机场用与水平面夹角θ=30°的传送带输送货物,传送带以v=1m/s的速度顺时针运行,地勤人员将一质量为2kg的货物以初速度v0=5m/s从底部滑上传送带,货物恰好能到达传送带的顶端。已知货物与传动带之间的动摩擦因数为,重力加速度大小取10m/s2,下列正确的是( )
A. 货物在传送带上一直向上做加速度相同的匀减速直线运动
B. 传送带的底端到顶端的长度是1.75m
C. 货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为10.5J
D. 货物向上运动的过程中,传送系统因传送货物多消耗的电能为0J
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意可得
则货物与传送带共速后不可能保持相对静止到达传送带顶端,由于货物恰好能达到传送带顶端,则可知货物达到传送带顶端时速度恰好为零,由此可知,当货物速度大于传送带速度时,根据牛顿第二定律有
该过程对货物有
当货物速度小于传送速度时,根据牛顿第二定律有
该过程对货物有
上升过程中加速度不恒定,则货物从低端到顶端长度为
故A错误,B正确;
C.货物到达顶端用时为
,
则货物与传送带相对位移为
则由于摩擦产生的热量为
故C错误;
D.货物向上运动的过程中,传送系统因传送货物多消耗的电能为
故D正确。
故选BD。
三、填空题:本大题共2小题,共6分。
9. 如图所示,质量为3kg的木块放置在倾角为的固定斜面顶端,由静止开始以2的加速度沿斜面加速下滑,斜面长度足够,g取10,,,则前2s内木块重力做功的平均功率为______W,第2s末木块重力做功的瞬时功率为______W。
【答案】 ①. 36 ②. 72
【解析】
【详解】[1]2s末木块下滑的位移为
前2s内木块重力的平均功率
[2]2s末木块重力的瞬时功率
10. 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,全球风能约有2.74×109MW,可以利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。某风力发电系统有风机叶轮、传动装置,发电机、变流器、机组升压器和升压站等部分组成。风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面,设风速恒定为,风向恰好垂直于叶片转动面,已知空气的密度为,该风力发电机能将此圆面内空气动能的10%转化为电能。此风力发电机的发电功率__________。
【答案】
【解析】
【详解】在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为
在时间t内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能为
风力发电机的发电功率为
四、实验题∶本大题共2小题,共20分。
11. 如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤:
(a)将电火花计时器固定在铁架台上,
(b)把纸带的下端固定在重锤上,纸带穿过电火花计时器,上端用纸带夹夹住,
(c)接通电源后释放纸带,纸带上打出一系列的点,
(d)关闭电源,整理好仪器。
(e)数据处理时,选择一条点迹清晰的纸带如图乙,在纸带上标上相应的计数点,并把测量数据标在纸带上。其中点为打点计时器打下的第一个点,纸带连续的计数点、、、至第个点的距离如图乙所示,已知重锤的质量为,当地的重力加速度为,电源的频率为。从起始点到打下点的过程中,重锤重力势能的减少量为________J,重锤动能的增加量为________J,从以上数据可以得到的实验结论________。(结果保留位有效数字)
(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离,算出了各计数点对应的速度,以为横轴,以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,在实验的操作上其原因可能是________。乙同学测出该图线的斜率为,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】 ①. ②. ③. 在实验误差允许的范围内,重锤下落的过程中机械能守恒 ④. 先释放重锤,后接通电源 ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)(e)[1]重锤重力势能的减少量为
[2]重锤的动能增加量为
[3]由以上数据可得到动能增加量近似等于重力势能减少量,因此可得到的结论是:在实验误差允许的范围内,重锤下落的过程中机械能守恒。
(2)[4]从图中可以看出,当重锤下落的高度为时,重锤的速度不为零,说明了操作中先释放重锤,后接通的电源。
[5]若无阻力,根据机械能守恒定律知
则
斜率
若有阻力,则测得的重力加速度小于当地重力加速度,即大于。
12. 某学习小组利用如图所示的装置,探究滑块所受合外力做的功与其动能变化量间的关系。细绳的一端连接上力传感器后系在天花板上,另一端通过滑轮系上带有遮光条的重物,重物正下方有A、B两个光电门。
实验主要步骤如下:
①测量滑块(带滑轮)的总质量m,遮光条的宽度d,光电门A、B之间的高度h;
②垫高木板一端,使得滑块恰能在倾斜木板上做匀速直线运动;
③按图正确连接器材,使两细绳与倾斜木板平行;
④由静止释放重物,滑块将在细绳拉动下运动,记录力传感器的示数F及遮光条经过光电门A、B的挡光时间、。
(1)关于该实验,要达到实验目的,下列说法正确的是___________。
A. 该实验不需要重物质量远小于滑块质量
B. 重复多次实验时每次需要从同一位置静止释放重物
C. 该实验需要测量重物(含遮光条)质量
(2)通过光电门A、B时,重物(含遮光条)的速度大小___________,___________。
(3)重物从A点运动到B点过程中,合外力对滑块做功的表达式为___________。滑块动能变化量的表达式为___________,发现在误差范围内二者相等,即可得到滑块所受合外力做的功与其动能变化量之间的关系。[(2)(3)问中均用题中所给已知量表示]。
【答案】(1)A (2) ①. ②.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.该实验中力传感器测量细绳中拉力,不需要重物质量远小于滑块质量故A正确;
B.实验中,滑块的位移由两光电门的距离决定,滑块经过光电门的速度可以直接计算,所以重复多次实验时每次没有必要从同一位置静止释放重物。也不需要测量重物(含遮光条)的质量。故BC错误。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]通过光电门A、B时,重物(含遮光条)的速度大小
,
【小问3详解】
[1]重物从A点运动到B点过程中,合外力对滑块做功的表达式为
[2]滑块动能变化量的表达式为
五、计算题:本大题共3小题,共34分。
13. 如图光滑弧形轨道AB与粗糙水平面在B点平滑连接C为BD的中点。一小滑块从弧形轨道上A点由静止下滑,经过B点后做匀减速直线运动至D点停下。已知A点距离水平地面的高度h=0.9m,小滑块的质量m=0.1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)滑块滑到B点时的动能;
(2)小滑块在水平面上运动的过程中,摩擦力对小滑块做的功;
(3)小滑块经过C点时的速度大小。
【答案】(1)0.9J
(2)-0.9J (3)3m/s
【解析】
小问1详解】
滑块从A到B过程,根据动能定理可得
解得滑块滑到B点时的动能为
【小问2详解】
滑块从A到D过程,根据动能定理可得
解得摩擦力对小滑块做的功为
【小问3详解】
滑块从A到C过程,根据动能定理可得
解得
14. 质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动。(斜面足够长,物体A着地后不反弹,g取10m/s2)求:
(1)物体A着地时的速度大小;
(2)物体A着地后物体B继续沿斜面上滑的最大距离。
【答案】(1)2m/s;(2)0.4m
【解析】
【详解】(1)以地面为参考平面,A、B系统机械能守恒,根据机械能守恒定律有
mgh=mghsin30°+mvA2+mvB2
因为
vA=vB,
代入数据解得
vA=vB=2m/s
(2)A着地后,B机械能守恒,则B上升到最大高度过程中,有
mvB2=mgΔssin30°
解得
Δs=0.4m
15. 汽车发动机的最大功率为,汽车的质量为汽车在足够长的水平路面从静止以的加速度先做匀加速直线运动,当小车牵引力的功率达到最大时,保持最大功率不变变加速运动了后小车的速度达到最大 ,已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍,重力加速度取 求:
(1)汽车在水平路面能达到的最大速度大小;
(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间;
(3)汽车的瞬时速度为时,汽车的加速度大小;
(4)小车在加速运动过程中的总位移s的大小.
【答案】(1) (2) (3) (4)
【解析】
【分析】(1)当汽车的牵引力和阻力相等时,汽车速度达到最大,根据P=fv求出汽车的最大速度;
(2)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合P=Fv求出匀加速运动的末速度,根据速度时间公式求出汽车匀加速运动的时间;
(3)根据P=Fv求得牵引力,根据牛顿第二定律求得加速度;
(4)在匀加速阶段,根据运动学公式求得位移,达到额定功率后,整个过程中根据动能定理求得通过的位移;
【详解】由题意知:
(1)当牵引力等于阻力时,速度达到最大,为:
最大速度为:;
(2)匀加速阶段,由牛顿第二定律得:
达到最大功率为:
代入数据有:,,由得匀加速时间为:;
(3)当时,有:,代入数据解得:
由牛顿第二定律得:,可以得到加速度为:
(4)匀加速位移为:
变加速过程,由动能定理得:
代入数据得:
加速运动过程中的总位移为:.
【点睛】本题考查了汽车以恒定加速度启动问题,知道汽车在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律、运动学公式和功率的公式进行求解.
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莆田四中2024-2025学年下学期高一年段物理
第一次月考考试试卷
一、单选题:本大题共4小题,共16分
1. 质量为的物体置于水平面上,在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动,拉力作用后撤去,物体运动的速度图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A. 拉力做功 B. 拉力做功
C. 物体克服摩擦力做功 D. 物体克服摩擦力做功
2. 质量为的小球,从离桌面高的A处由静止下落,桌面离地面B处高度为,如图所示。若以桌面为参考平面,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球在A点的重力势能为20J
B. 小球在B点的重力势能为5J
C. 由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20J
D. 若以地面为参考平面,由A处下落至B处过程中重力势能减少量为15J
3. 如图甲,质量m=10kg的物体静止在水平地面上,在水平推力F作用下开始运动,水平推力(F)随位移(x)变化的图像如图乙。已知物体与地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A. 在0~10m的过程中,推力F对物体所做的功为1000J
B. 在0~10m的过程中,滑动摩擦力对物体所做的功为500J
C. 物体位移x=5m时,其速度大小为5m/s
D. 物体的位移x=10m时,其速度大小为10m/s
4. 如图甲所示,足够长的斜面倾角为,一质量为的物块,从斜面上的某位置由静止开始下滑。取物块开始下滑位置为坐标原点,沿斜面向下为轴正方向,物块与斜面间的动摩擦因数和物块下滑加速度随位置坐标变化的关系如图乙、丙所示,则( )
A. 图乙中对应的纵坐标为
B. 物块最大速度为
C. 图乙处,物块克服摩擦力做功的功率最小
D. 物块从开始运动至最低点的过程中,物块损失的机械能为
二、双选题:本大题共4小题,共24分。(全对6分,漏选3分,错选不得分)
5. 如图(a),从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放,沿不同轨道滑到N点,其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知,两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中( )
A. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
B. 甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲重力势能比乙的小
C. 乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D. 乙沿I下滑且乙的重力功率先增大后减小
6. 一质量为1kg的物体置于升降机的水平地板上,t=0时刻升降机由静止沿竖直方向运动。取竖直向下的方向为正,其加速度a随时间t变化的图像如图,,则( )
A. 在0~2s内,升降机对物体做功48J
B. 在2~6s内,升降机对物体做功-160J
C. 第7s末,重力对物体做功的瞬时功率为20W
D. 在0~8s内,重力对物体做功平均功率为20W
7. “蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。将一根自然长度为OA的弹性轻绳一端系在人身上,另一端固定在跳台边缘。人从跳台由静止下落开始计时,下落过程中速度随时间的变化如图所示,图中、、三个时刻分别对应A、B、C三个点,时刻是图像最高点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 人从A点运动到C点过程中,人的动能和弹性轻绳的弹性势能总和一直增大
B. 人从A点运动到B点过程中,人的重力势能转化为动能
C. 人在下落过程中,弹性绳对人先做正功再做负功
D. 人从A点运动到C点过程中,人的机械能一直减少
8. 如图所示,某机场用与水平面夹角θ=30°的传送带输送货物,传送带以v=1m/s的速度顺时针运行,地勤人员将一质量为2kg的货物以初速度v0=5m/s从底部滑上传送带,货物恰好能到达传送带的顶端。已知货物与传动带之间的动摩擦因数为,重力加速度大小取10m/s2,下列正确的是( )
A. 货物在传送带上一直向上做加速度相同的匀减速直线运动
B. 传送带的底端到顶端的长度是1.75m
C. 货物在传送带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为10.5J
D. 货物向上运动过程中,传送系统因传送货物多消耗的电能为0J
三、填空题:本大题共2小题,共6分。
9. 如图所示,质量为3kg的木块放置在倾角为的固定斜面顶端,由静止开始以2的加速度沿斜面加速下滑,斜面长度足够,g取10,,,则前2s内木块重力做功的平均功率为______W,第2s末木块重力做功的瞬时功率为______W。
10. 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,全球风能约有2.74×109MW,可以利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。某风力发电系统有风机叶轮、传动装置,发电机、变流器、机组升压器和升压站等部分组成。风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面,设风速恒定为,风向恰好垂直于叶片转动面,已知空气的密度为,该风力发电机能将此圆面内空气动能的10%转化为电能。此风力发电机的发电功率__________。
四、实验题∶本大题共2小题,共20分。
11. 如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置。
(1)甲同学用该装置验证机械能守恒定律。其操作步骤:
(a)将电火花计时器固定在铁架台上,
(b)把纸带的下端固定在重锤上,纸带穿过电火花计时器,上端用纸带夹夹住,
(c)接通电源后释放纸带,纸带上打出一系列的点,
(d)关闭电源,整理好仪器。
(e)数据处理时,选择一条点迹清晰的纸带如图乙,在纸带上标上相应的计数点,并把测量数据标在纸带上。其中点为打点计时器打下的第一个点,纸带连续的计数点、、、至第个点的距离如图乙所示,已知重锤的质量为,当地的重力加速度为,电源的频率为。从起始点到打下点的过程中,重锤重力势能的减少量为________J,重锤动能的增加量为________J,从以上数据可以得到的实验结论________。(结果保留位有效数字)
(2)乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离,算出了各计数点对应的速度,以为横轴,以为纵轴画出了如图丙所示的图线。由于图线明显偏离原点,若测量和计算都没有问题,在实验的操作上其原因可能是________。乙同学测出该图线的斜率为,如果阻力不可忽略,则当地的重力加速度__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)
12. 某学习小组利用如图所示的装置,探究滑块所受合外力做的功与其动能变化量间的关系。细绳的一端连接上力传感器后系在天花板上,另一端通过滑轮系上带有遮光条的重物,重物正下方有A、B两个光电门。
实验主要步骤如下:
①测量滑块(带滑轮)的总质量m,遮光条的宽度d,光电门A、B之间的高度h;
②垫高木板一端,使得滑块恰能在倾斜木板上做匀速直线运动;
③按图正确连接器材,使两细绳与倾斜木板平行;
④由静止释放重物,滑块将在细绳拉动下运动,记录力传感器的示数F及遮光条经过光电门A、B的挡光时间、。
(1)关于该实验,要达到实验目的,下列说法正确的是___________。
A. 该实验不需要重物质量远小于滑块质量
B. 重复多次实验时每次需要从同一位置静止释放重物
C. 该实验需要测量重物(含遮光条)的质量
(2)通过光电门A、B时,重物(含遮光条)的速度大小___________,___________。
(3)重物从A点运动到B点过程中,合外力对滑块做功的表达式为___________。滑块动能变化量的表达式为___________,发现在误差范围内二者相等,即可得到滑块所受合外力做的功与其动能变化量之间的关系。[(2)(3)问中均用题中所给已知量表示]。
五、计算题:本大题共3小题,共34分。
13. 如图光滑弧形轨道AB与粗糙水平面在B点平滑连接C为BD的中点。一小滑块从弧形轨道上A点由静止下滑,经过B点后做匀减速直线运动至D点停下。已知A点距离水平地面的高度h=0.9m,小滑块的质量m=0.1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)滑块滑到B点时的动能;
(2)小滑块在水平面上运动的过程中,摩擦力对小滑块做的功;
(3)小滑块经过C点时的速度大小。
14. 质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上,开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动。(斜面足够长,物体A着地后不反弹,g取10m/s2)求:
(1)物体A着地时速度大小;
(2)物体A着地后物体B继续沿斜面上滑的最大距离。
15. 汽车发动机的最大功率为,汽车的质量为汽车在足够长的水平路面从静止以的加速度先做匀加速直线运动,当小车牵引力的功率达到最大时,保持最大功率不变变加速运动了后小车的速度达到最大 ,已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍,重力加速度取 求:
(1)汽车在水平路面能达到的最大速度大小;
(2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持的时间;
(3)汽车的瞬时速度为时,汽车的加速度大小;
(4)小车在加速运动过程中的总位移s的大小.
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