精品解析:甘肃省平凉市静宁县六校2024-2025学年高一上学期1月期末联考物理试题
2025-07-03
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2份
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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-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 甘肃省 |
| 地区(市) | 平凉市 |
| 地区(区县) | 静宁县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.77 MB |
| 发布时间 | 2025-07-03 |
| 更新时间 | 2025-07-03 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52869447.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:
静宁县2024—2025学年秋季高一期末考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1. 神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时00分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是( )
A. “11时00分”“6.5小时”都是时刻
B. 对接完成后,以空间站为参考系,飞船是静止的
C. 飞船加速竖直升空时加速度方向竖直向下
D. 研究飞船与空间站的对接过程时可将飞船视为质点
2. 下列说法正确的是( )
A. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
B. 牛顿是国际单位制中的基本单位,
C. 当极短时,可以表示为物体在时刻的瞬时速度,体现了极限法
D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大
3. 下列说法正确的是( )
A. 物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是竖直向下
B. 桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生
C. 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,且方向一定与物体运动方向相反
D. 运动员能踢动足球,说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
4. 张师傅正在抢修重要机器,其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳,其中小球A质量为2m,小球B质量为3m,中间连接了一根弹簧,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 剪去细绳瞬间,A球加速度
B. 剪去细绳瞬间,A球加速度
C. 剪去细绳瞬间,B球加速度
D. 剪去细绳瞬间,B球加速度
5. 2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通,为游客配送防暑降温,应急救援等物资(如左图)。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg,以竖直向上为正方向,设水平方向速度始终为0,不计空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 无人机在1~2s内处于失重状态
B. 无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C. 在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D. 在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
6. 翻斗车自卸货物的过程可以简化成如图所示模型,翻斗车始终静止在水平地面上,原来处于水平的车厢,在液压机的作用下,与水平方向的夹角θ开始缓慢增大(包括货物下滑过程中θ也在增加)。下列说法正确的是( )
A. 货物受到的支持力先减小后增大
B. 货物受到支持力一直减小
C. 货物受到的摩擦力一直增大
D. 货物受到摩擦力一直减小
7. 如图甲所示,长木板A静止在光滑水平面上,另一物体B(可看作质点)以水平速度v0=3m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示。g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反
B. A、B之间的动摩擦因数μ=0.5
C. 长木板A的长度可能为L=0.8m
D. A物体的质量是B物体的两倍
8. 下列对情景的分析和判断正确的是( )
A. 刚启动的汽车速度为零,加速度一定为零
B. 高铁运行时的速度很大,加速度不一定大
C. 汽车紧急刹车时速度变化越快,加速度越大
D. 轿车在十字路口转弯,仪表盘上的示数不变,说明轿车转弯时速度也不变
9. 如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A. 段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B. 小球通过、、、点所用的时间之比为
C. 小球通过、、、点时速度大小之比为
D. 小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
10. 如图所示,质量为物体,放在一固定的斜面上,当斜面倾角时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为的水平向右的恒力,物体可沿斜面向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现增大斜面倾角,当超过某一临界角时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行。则( )
A. 物体与斜面间的动摩擦因数为 B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. D.
二、非选择题
11. 某同学在家利用身边器材做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。他找了木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、一个弹簧测力计和一根弹簧。为完成实验,他进行了如下步骤的操作:
(1)先测量找来的那根弹簧的劲度系数。他通过实验得到如图甲所示的弹力大小F与弹簧的伸长量x的关系图像,由此图像求得该弹簧的劲度系数__________N/m(结果保留两位有效数字)。
(2)将木板放在水平桌面上,再用图钉把一张白纸钉在木板上,将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的A点,另一端拴两个细绳套,分别被弹簧测力计和弹簧钩住,将结点拉到某一合适位置。弹簧测力计的指针位置如图乙所示,其读数为__________N;同时利用上一问中的结果获得弹簧上的弹力值记下这两个力的大小及两细绳套的方向,同时记下结点的位置O。撤去弹簧,只用弹簧测力计,把橡皮筋的结点拉到__________,并记下此时弹簧测力计的读数为,同时记下此细绳套的方向,如图丙所示。
(3)该同学选择合适的标度利用尺规作图,画出、与F这三个力的图示,并把三个力的图示的箭头端用直虚线相连,如图丁所示,观察构成的四边形的特点。
(4)改变拉力和的大小及方向,多次重做上述实验。该同学归纳出:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作__________,这两个邻边之间的__________就代表合力的大小和方向。
(5)某次实验中已知与的夹角略大于90°,若保持结点O的位置及方向不变,而将弹簧顺时针缓慢转动一小角度,其他操作均正确,则__________。
A. 弹簧的长度可能先变长后变短 B. 弹簧的长度可能先变短后变长
C. 弹簧测力计的示数可能先减小后增大 D. 弹簧测力计的示数一直增大
12. 某实验小组用图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验。
(1)在平衡了摩擦力及满足钩码质量远小于小车质量条件下,按正确的操作打出的一条纸带如图乙所示,图中所标的点为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为,则小车运动的加速度大小为______(结果保留三位有效数字)。
(2)若多次增大钩码的质量进行实验,得到钩码的质量及对应的小车运动的加速度,作出图像如图丙实线所示,图像出现弯曲的原因是______。
A. 平衡摩擦力时,木板倾斜度太大
B. 平衡摩擦力时,木板倾斜度太小
C. 不满足钩码质量远小于小车质量的条件
(3)在图丙曲线部分取一点,对应的横坐标为,已知重力加速度大小为,若小车的质量为,则点与坐标原点的连线斜率为______(用、、表示)。
(4)若根据(2)问中测得的小车加速度与对应的钩码质量,作图像,则作出的图像可能是______。
A. B.
C. D.
13. 从离地面高处由静止释放一小球,不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)小球落到地面需要的时间;
(2)小球落到地面时的速度大小;
(3)小球最后内的位移大小。
14. 如图所示,半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上,B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C,使其缓慢移动,直到B恰好运动到A的顶端,在此过程中A始终保持静止,已知A、B、C的质量均为m,A、B的半径均为R,C与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:
(1)B刚离开地面时,C对B的弹力大小;
(2)当A、B圆心的连线与地面的夹角为45°时,A对地面的压力大小;
(3)C移动的整个过程中水平推力的最大值。
15. 如图所示,足够长的浅色传送带以速度v0=6m/s顺时针匀速转动,表面粗糙,传送带的右端有一固定的斜面,斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将一质量m=1kg的墨色小滑块从距离B点x0=12m的A处轻轻无初速放上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.3,斜面倾角θ=37°,斜面足够长,滑块与斜面的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小滑块刚放到传送带上时的加速度大小;
(2)小滑块第一次从A端到B端所用的时间以及它在传送带上留下的划痕长度∆x1;
(3)小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点P距B点的距离∆x2和小滑块第二次冲上斜面最高点时距B点的距离∆x3。
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静宁县2024—2025学年秋季高一期末考试
物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题
1. 神舟十九号载人飞船入轨后,于北京时间2024年10月30日11时00分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时。下列说法正确的是( )
A. “11时00分”“6.5小时”都是时刻
B. 对接完成后,以空间站为参考系,飞船是静止的
C. 飞船加速竖直升空时加速度方向竖直向下
D. 研究飞船与空间站对接过程时可将飞船视为质点
【答案】B
【解析】
【详解】A.“11时00分”是时刻,“6.5小时”是时间间隔,故A错误;
B.对接完成后,以空间站为参考系,飞船是静止的,故B正确;
C.飞船加速竖直升空时加速度方向与速度方向相同,速度方向竖直向上,因此加速度方向也竖直向上,故C错误;
D.研究飞船与空间站的对接过程时需考虑飞船的结构细节,不可将飞船视为质点,故D错误。
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
B. 牛顿是国际单位制中的基本单位,
C. 当极短时,可以表示为物体在时刻的瞬时速度,体现了极限法
D. 嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后惯性增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.伽利略理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因,故A错误;
B.牛顿是国际单位制中的导出单位,根据可知,故错误;
C.当极短时,可以表示为物体在时刻的瞬时速度,体现了极限法,故C正确;
D.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,月壤样品到达地球后,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选C。
3. 下列说法正确是( )
A. 物体的重力就是地球对物体的吸引力,它的方向总是竖直向下
B. 桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生
C. 只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,且方向一定与物体运动方向相反
D. 运动员能踢动足球,说明运动员对足球的力大于足球对运动员的力
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体的重力是由于地球对物体的吸引而产生的,它的方向总是竖直向下,重力不完全等同于地球的吸引力,故A错误;
B.弹力是由于施力物体形变对受力物体产生力的作用,桌面上的木块受到桌面对它的支持力,是由于桌面发生微小形变而产生。故B正确;
C.滑动摩擦力的产生表示两接触面之间具有相对运动,并非是只有运动的物体才能受到滑动摩擦力,静止的物体也有可能受到滑动摩擦力的作用,滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反,故C错误;
D.根据牛顿第三定律可知力的作用是相互的,作用力和反作用力一定等大反向,即运动员对足球的力等于足球对运动员的力。故D错误。
故选B。
4. 张师傅正在抢修重要机器,其中一个零件如图所示。张师傅要剪去细绳,其中小球A质量为2m,小球B质量为3m,中间连接了一根弹簧,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 剪去细绳瞬间,A球加速度
B. 剪去细绳瞬间,A球加速度
C. 剪去细绳瞬间,B球加速度
D. 剪去细绳瞬间,B球加速度
【答案】A
【解析】
【详解】剪去细绳前,以B为对象,可得弹簧弹力为
剪去细绳瞬间,弹簧弹力保持不变,则B的受力不变,B的加速度为0;以A为对象,根据牛顿第二定律可得
故选A。
5. 2024年8月16日北京首条无人机配送航线在八达岭长城景区正式开通,为游客配送防暑降温,应急救援等物资(如左图)。右图为无人机某次配送过程中在竖直方向运动的图像。若配送物资质量为1.5kg,以竖直向上为正方向,设水平方向速度始终为0,不计空气阻力,取。下列说法正确的是( )
A. 无人机在1~2s内处于失重状态
B. 无人机在第1s内和第4s内的加速度大小相等
C. 在此过程中无人机上升的最大高度为4m
D. 在1s末配送物资所受无人机的拉力大小为18N
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图像可知,无人机在1~2s内竖直向上做加速度运动,加速度向上,处于超重状态,故A错误;
B.无人机在第1s内和第4s内的加速度大小分别为
故B错误;
C.因为图像的面积表示位移,根据图像可知,4s时无人机运动至最高点,则
故C错误;
D.在1s末无人机的加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故D正确。
故选D。
6. 翻斗车自卸货物的过程可以简化成如图所示模型,翻斗车始终静止在水平地面上,原来处于水平的车厢,在液压机的作用下,与水平方向的夹角θ开始缓慢增大(包括货物下滑过程中θ也在增加)。下列说法正确的是( )
A. 货物受到的支持力先减小后增大
B. 货物受到的支持力一直减小
C. 货物受到的摩擦力一直增大
D. 货物受到的摩擦力一直减小
【答案】B
【解析】
【详解】当货物相对静止时,受重力mg、支持力F和摩擦力f,处于平衡状态,有
车厢与水平方向的夹角θ由水平状态开始缓慢增大时货物受到的支持力一直减小;摩擦力
随夹角增大而增大。
当货物下滑时,货物所受支持力仍然是
随夹角增大而增大;此过程中摩擦力为滑动摩擦力大小为
随夹角增大而减小。故ACD错误,B正确。
故选B。
7. 如图甲所示,长木板A静止在光滑水平面上,另一物体B(可看作质点)以水平速度v0=3m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示。g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反
B. A、B之间的动摩擦因数μ=0.5
C. 长木板A的长度可能为L=0.8m
D. A物体的质量是B物体的两倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可得,A木板所受摩擦力方向与运动方向相同,B物体所受的摩擦力方向与运动方向相反,故A错;
B.对B受力分析,由牛顿第二定律有:
解得:
故B错误;
C.木块B未滑出木板A,临界条件为当AB具有共同速度时,B恰好滑到A的右端,速度时间图像与时间轴围成面积表示位移,则:
故C错误;
D.对AB分别受力分析,则:
联立解得:
故D正确。
8. 下列对情景的分析和判断正确的是( )
A. 刚启动的汽车速度为零,加速度一定为零
B. 高铁运行时的速度很大,加速度不一定大
C. 汽车紧急刹车时速度变化越快,加速度越大
D. 轿车在十字路口转弯,仪表盘上的示数不变,说明轿车转弯时速度也不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.解析刚启动的汽车速度为零,但加速度不为零,故A错误;
BC.加速度描述的是速度变化的快慢,速度很大时加速度不一定大,但速度变化越快,加速度越大,故BC正确;
D.轿车在十字路口转弯,仪表盘上的示数不变,说明轿车转弯时速度大小不变,但方向改变,故D错误。
故选BC
9. 如图甲所示是伽利略研究自由落体运动时的情景,他设计并做了小球在斜面上运动的实验。伽利略采用了先“转换变通”再“合理外推”的巧妙方法。模型如图乙所示,让一个黄铜小球(可视为质点)从阻力很小、倾角为的斜槽上的最高点A由静止滚下,若在斜槽上取A、、、、五个等间距的点,则( )
A. 段的平均速度大小与段的平均速度大小之比为
B. 小球通过、、、点所用的时间之比为
C. 小球通过、、、点时的速度大小之比为
D. 小球通过点的瞬时速度等于段的平均速度
【答案】AC
【解析】
【详解】A.初速度为0的匀变速直线运动相邻相等位移的时间之比的规律可知
根据平均速度定义式有
,
其中
解得
故A正确;
B.A、、、、五个等间距的点,根据位移公式有
可以解得
故B错误;
C.A、、、、五个等间距的点,根据位移与速度的关系式有
可以解得
故C正确;
D.点为段的中间位置,根据初速度为0的匀变速直线运动相邻相等时间内的位移正比等于连续奇数之比可知,B点为段的中间时刻,则小球通过B点的瞬时速度等于段的平均速度,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量为的物体,放在一固定的斜面上,当斜面倾角时恰能沿斜面匀速下滑。对物体施加一大小为的水平向右的恒力,物体可沿斜面向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现增大斜面倾角,当超过某一临界角时,不论水平恒力多大,都不能使物体沿斜面向上滑行。则( )
A. 物体与斜面间的动摩擦因数为 B. 物体与斜面间的动摩擦因数为
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.斜面倾角为时,物体恰能匀速下滑,对物体进行受力分析,可知应满足
解得
故A正确,B错误;
CD.当斜面倾角为临界角时,受力情况如图所示
由物体受力平衡的条件有
解得
若水平恒力,则
解得临界角
故C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题
11. 某同学在家利用身边器材做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。他找了木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套、一个弹簧测力计和一根弹簧。为完成实验,他进行了如下步骤的操作:
(1)先测量找来的那根弹簧的劲度系数。他通过实验得到如图甲所示的弹力大小F与弹簧的伸长量x的关系图像,由此图像求得该弹簧的劲度系数__________N/m(结果保留两位有效数字)。
(2)将木板放在水平桌面上,再用图钉把一张白纸钉在木板上,将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的A点,另一端拴两个细绳套,分别被弹簧测力计和弹簧钩住,将结点拉到某一合适位置。弹簧测力计的指针位置如图乙所示,其读数为__________N;同时利用上一问中的结果获得弹簧上的弹力值记下这两个力的大小及两细绳套的方向,同时记下结点的位置O。撤去弹簧,只用弹簧测力计,把橡皮筋的结点拉到__________,并记下此时弹簧测力计的读数为,同时记下此细绳套的方向,如图丙所示。
(3)该同学选择合适的标度利用尺规作图,画出、与F这三个力的图示,并把三个力的图示的箭头端用直虚线相连,如图丁所示,观察构成的四边形的特点。
(4)改变拉力和的大小及方向,多次重做上述实验。该同学归纳出:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作__________,这两个邻边之间的__________就代表合力的大小和方向。
(5)某次实验中已知与的夹角略大于90°,若保持结点O的位置及方向不变,而将弹簧顺时针缓慢转动一小角度,其他操作均正确,则__________。
A. 弹簧的长度可能先变长后变短 B. 弹簧的长度可能先变短后变长
C. 弹簧测力计的示数可能先减小后增大 D. 弹簧测力计的示数一直增大
【答案】 ①. 60 ②. 2.00 ③. 位置O ④. 平行四边形 ⑤. 对角线 ⑥. D
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲,根据胡克定律可得该弹簧的劲度系数为
(2)[2]图乙弹簧测力计的分度值为,则读数为
[3]为了保证力的作用效果相同,撤去弹簧,只用弹簧测力计,把橡皮筋的结点拉到位置O。
(4)[4][5] 在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
(5)[6]某次实验中已知OB与OC的夹角略大于,若保持结点O的位置及OB方向不变,而将弹簧OC顺时针缓慢转动一小角度,如图所示
可知与都逐渐增大,弹簧的弹力逐渐增大,弹簧的长度逐渐变长;弹簧测力计的示数一直增大。
故选D。
12. 某实验小组用图甲所示装置做“探究加速度与力的关系”实验。
(1)在平衡了摩擦力及满足钩码质量远小于小车质量的条件下,按正确的操作打出的一条纸带如图乙所示,图中所标的点为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为,则小车运动的加速度大小为______(结果保留三位有效数字)。
(2)若多次增大钩码的质量进行实验,得到钩码的质量及对应的小车运动的加速度,作出图像如图丙实线所示,图像出现弯曲的原因是______。
A. 平衡摩擦力时,木板倾斜度太大
B. 平衡摩擦力时,木板倾斜度太小
C. 不满足钩码质量远小于小车质量的条件
(3)在图丙曲线部分取一点,对应的横坐标为,已知重力加速度大小为,若小车的质量为,则点与坐标原点的连线斜率为______(用、、表示)。
(4)若根据(2)问中测得的小车加速度与对应的钩码质量,作图像,则作出的图像可能是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)2.40 (2)C
(3) (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据逐差法,小车运动的加速度大小为
【小问2详解】
对小车进行分析有
对钩码进行分析有
解得
可知,当钩码质量远小于小车的质量的条件时,绳的拉力大小等于钩码的重力,随着所挂钩码的质量的增加,不再满足钩码质量远小于小车的质量的条件,图像将发生弯曲。
故选C。
小问3详解】
对钩码与小车整体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得点与坐标原点的连线斜率
【小问4详解】
对钩码与小车整体进行分析,根据牛顿第二定律有
整理可得
即图像为直线,且与纵轴正半轴有交点。
故选A。
13. 从离地面高处由静止释放一小球,不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)小球落到地面需要的时间;
(2)小球落到地面时的速度大小;
(3)小球最后内的位移大小。
【答案】(1)3s (2)30m/s
(3)25m
【解析】
【小问1详解】
根据自由落体运动公式可得
解得小球落到地面需要的时间为
【小问2详解】
小球落到地面时的速度大小为
解得
【小问3详解】
开始下落后内的位移为
解得
最后内位移大小为
解得
14. 如图所示,半圆柱体A、光滑圆柱体B及长方体木块C放在水平地面上,B与A、C刚好接触并处于静止状态。现用水平向左的推力推C,使其缓慢移动,直到B恰好运动到A的顶端,在此过程中A始终保持静止,已知A、B、C的质量均为m,A、B的半径均为R,C与地面间的动摩擦因数为,重力加速度为g,求:
(1)B刚离开地面时,C对B的弹力大小;
(2)当A、B圆心的连线与地面的夹角为45°时,A对地面的压力大小;
(3)C移动的整个过程中水平推力的最大值。
【答案】(1) mg;(2)2mg;(3)mg
【解析】
【详解】(1)刚离开地面时,B受到重力mg、C对B的弹力F和A对B的支持力N,如图所示
根据几何关系可得
sinθ=
解得
θ=30°
以B为研究对象,则有
(2)当圆柱体B下端离地以后,以A和B整体为研究对象,在竖直方向有
N﹣2mg=0
A对地面的压力
N‘= N=2mg
则A对地面压力大小为2mg;
(3)由题意可知,当B刚离开地面时,B对C的弹力最大,根据力的平行四边形法则解得
Fm=F-μNc
Nc=mg
可得
Fm=mg
15. 如图所示,足够长的浅色传送带以速度v0=6m/s顺时针匀速转动,表面粗糙,传送带的右端有一固定的斜面,斜面底端B与传送带经一长度可忽略的光滑圆弧连接。现将一质量m=1kg的墨色小滑块从距离B点x0=12m的A处轻轻无初速放上传送带,已知小滑块与传送带间的动摩擦因数为μ1=0.3,斜面倾角θ=37°,斜面足够长,滑块与斜面的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小滑块刚放到传送带上时的加速度大小;
(2)小滑块第一次从A端到B端所用的时间以及它在传送带上留下的划痕长度∆x1;
(3)小滑块第一次滑上斜面后能够到达的最高点P距B点的距离∆x2和小滑块第二次冲上斜面最高点时距B点的距离∆x3。
【答案】(1);(2)3s,6m;(3)1.8m,0.36m
【解析】
【详解】(1)对滑块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
(2)滑块向右匀加速至与传送带速度相等时有
,
解得
,
因为
所以之后滑块匀速运动到B过程有
则滑块第一次从A端到B端所用的时间
在匀加速过程,相对位移大小等于痕迹长度,则有
(3)滑块沿斜面向上运动过程,对滑块进行分析有
解得
利用逆向思维,根据位移与速度的关系式有
解得
滑块沿斜面向下运动过程,对滑块分析有
解得
根据位移与速度的关系式有
解得
表明滑块再次进入传送带后做 向匀变速直线运动,即返回B点时速度大小仍然为,向上再次滑上斜面后,利用逆向思维,根据位移与速度的关系式有
解得
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