内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一上期中考试
物理试题
一、选择题:本题共10道小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于重力、弹力、摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 一质量均匀分布的圆形薄板,重心在圆心处,若在其中央挖去一个小圆,重心就不存在了
B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力,其原因是桌面发生了形变
C. 接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直
D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.一质量均匀分布的圆形薄板,重心在圆心处,若在其中央挖去一个小圆(假设同心),剩余部分仍为对称图形,重心仍存在且位置不变,仍在圆心处,故A错误;
B.放在桌面上的书对桌面产生压力,其原因是书发生形变(施力物体形变产生弹力),而非桌面形变,故B错误;
C.接触面间的弹力方向垂直于接触面,摩擦力方向平行于接触面,因此二者方向始终垂直,故C正确;
D.滑动摩擦力的方向与接触面间的相对运动方向相反,不一定与物体的运动方向相反,例如,物体在加速的传送带上滑动时,摩擦力可能与运动方向相同,故D错误。
故选C。
2. 伽利略用两个斜面,把一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图。伽利略设计这个实验过程的目的是为了说明( )
A. 如果没有摩擦,小球能从固定斜面滚上另一个倾角可以改变的斜面
B. 如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
C. 维持物体做匀速直线运动并不需要力
D. 如果物体不受到力,就不会运动
【答案】C
【解析】
【详解】伽利略的理想斜面实验证明了:运动不需力来维持,物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态。
故选C
3. 如图所示,质量为1kg的物体A和质量为2kg的物体B静止于竖直的轻弹簧上,取重力加速度g=10m/s2。某时刻将物体B拿去,则在物体B拿去的瞬时,物体A的加速度大小为( )
A. 0 B. 10m/s2 C. 20m/s2 D. 30m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】初始时,AB静止,则
物体B拿去的瞬时,对A,有
联立可得
故选C。
4. 在蹦床运动过程中,用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F,下图是绘制的F随时间t的变化图像,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法不正确的是( )
A. 运动员的质量为50kg
B. 运动员的最大加速度大小为50m/s2
C. 运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2m
D. 运动员在3.6~4.2s内处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知
所以,故A正确;
B.当运动员处于最低点,即弹力最大时,加速度最大,根据牛顿第二定律可得
将代入,解得
C.由图可知,运动员离开蹦床在空中运动的时间为
所以运动员离开蹦床上升的最大高度为,故C正确;
D.由图可知,运动员在3.6s~4.2s内弹力大于重力,加速度方向向上,运动员处于超重状态,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
5. 如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系,下列四副图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】设F与水平方向的夹角为θ,木箱处于静止状态时,根据平衡条件得:木箱所受的静摩擦力为
F增大,f增大;当拉力达到一定值,箱子运动瞬间,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;木箱运动时,所受的支持力
F增大,N减小,此时木箱受到的是滑动摩擦力,大小为
N减小,则f减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
6. 如图所示,两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接,在水平外力F作用下,系统处于静止状态,弹簧实际长度相等。弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB,且原长相等。弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设A、B中的拉力分别为FA、FB,小球直径相比弹簧长度可忽略,重力加速度为g,则( )
A. tanθ= B. kA=kB C. FA=mg D. FB=2mg
【答案】A
【解析】
【详解】D.对下面的小球进行受力分析,如图甲所示
根据平衡条件得
F=mgtan45°=mg
故D错误;
AC.对两个小球整体受力分析,如图乙所示
根据平衡条件得
又
F=mg
解得
故A正确,C错误;
B.由题可知两弹簧的形变量相等,则有
解得
故B错误。
故选A。
7. 如图所示,四分之一圆柱体P固定在水平地面上,圆心O的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮A,一端与质量为m的小球连接置于圆柱体P上,另一端系在固定竖直杆上的B点。一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,绳的总长不变,则( )
A. 若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,轻绳对小球的拉力变小
B. 若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,地面对圆柱体P的支持力变小
C. 若减小钩码的质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则轻绳对小球的拉力增大
D. 若增大钩码质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则圆柱体对小球的支持力增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.通过A点作一条竖直线,该线与CB之间的距离为d,AB之间的绳长为L,轻绳与竖直杆之间的夹角为,对m0和m进行受力分析如图所示
根据几何关系可得
将B点缓慢移动到C点过程,d和L不变,则不变,对m0分析,根据平衡条件可得
解得
所以绳拉力不变,由于绳拉力大小和方向均不变,则m受力情况不变,所以地面对圆柱体P的支持力不变, AB错误;
CD.对m分析,设m在圆柱体P上的P′处,根据三角形相似可得
若减小钩码的质量,小球向下运动,AP′增大,F增大,FN不变;若增大钩码的质量,小球向上运动,AP′减小,F减小,FN不变,C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,小车内一根沿竖直方向的轻质弹簧和两根与竖直方向成θ角的细绳OA、OB拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上向右运动时,下列说法正确的是( )
A. 轻弹簧对小球可能没有弹力
B. 细绳BO对小球可能没有拉力
C. 不可能两根绳都没有拉力
D. 两根细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧对小球一定有弹力
【答案】AB
【解析】
【详解】ABD.若小球和小车向左做匀加速运动,小球的合力一定水平向左,小球的受力可能是:①弹簧和绳BO对小球均无弹力,小球受重力和绳OA的弹力;②弹簧对小球无弹力,小球受重力和两根绳的拉力;③绳BO对小球无弹力,小球受重力和绳OA的弹力和弹簧弹力。故AB正确,D错误;
C.当小车和小球一起向右匀速运动时,小球的合力为零,可能两绳均无拉力,只受重力和弹簧的弹力作用,故C错误;
故选AB。
9. 如图,木块B放在水平地面上,固定在B上的竖直轻杆顶端用细绳连接小球A。当与水平方向成30°角的力F作用在小球A上时,A、B均静止,且此时细绳与竖直方向的夹角为30°。已知木块B的质量为3m,小球A的质量为m。下列说法正确的是( )
A. 细绳拉力大小为
B. 力F的大小为
C. 地面对B的支持力大小为
D. 地面对B的摩擦力大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.如图,对小球受力分析:
由平衡条件可得Tsin30°=Fcos30°,Tcos30°+Fsin30°=mg
联立可得,,故A错误,B正确;
CD.如图,对木块、细绳、小球的整体受力分析
由平衡条件可得f=Fcos30°,N+Fsin30°=(3m+m)g
联立可得fmg,Nmg,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在一足够长的粗糙水平杆上套一小球,小球受到向右的恒定风力,小球具有向右初速度,同时在小球上施加一竖直向上的力(图中未标出),且满足的关系为。已知小球的质量为,小球与水平杆之间的动摩擦因数为。小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则小球运动过程中速度随时间变化的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.当一开始风力与摩擦力相等时,小球受力平衡,小球做匀速运动,A正确;
B.当一开始风力大于摩擦力且
解得
随着速度的增大,加速度增大,当加速度达到最大,然后加速度又变为
随着速度的增大加速度减小,当加速度等于零时,速度达到最大,最后匀速。B正确;
C.当一开始风力小于摩擦力且此时时
随着速度的减小,加速度增大,当速度减小到零时处于静止状态,C正确;
D.当一开始风力小于摩擦力且此时
随着速度的减小,加速度减小,当加速度等于零时,小球做匀速运动,D错误。
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组为“探究力的平行四边形定则”,设计了如下两个实验方案:
方案一:实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,OA为橡皮条,OB和OC为细绳。用两只弹秤分别拉OB和OC将橡皮条与细绳的结点拉到O点。
(1)本实验中,下列说法正确的是 ;
A. 两个弹簧秤的示数要适当大些
B. 测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C. 测量时,弹测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
D. 橡皮条应与两拉线夹角的平分线在同一直线上可以减小实验误差
方案二:实验装置如图乙所示,弹测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端水平向左拉,使结点O静止在某位置,在贴于竖直木板的白纸上记录O点位置和细线方向。
(2)此时弹簧测力计A示数为__________N;
(3)下列属于实验要求不必要或者说法不正确的是 。
A. 应测量重物M所受的重力
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程。若保持O点位置不变,可使OB拉线方向绕O点顺时针转动少许
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
【答案】(1)AB (2)3.6 (3)D
【解析】
【小问1详解】
A.力太小时,读数误差(如最小分度误差)和橡皮条形变误差的相对影响更大。适当增大拉力可以减小这些相对误差,提高实验的准确性,故A正确;
B.确保所有力都在同一平面(木板平面)内进行合成,避免因力不在同一平面而产生额外误差,故B正确;
C.实验中拉弹簧秤时,只需让弹簧与外壳间没有摩擦,弹簧测力计外壳与木板之间的摩擦力对实验没有影响,故C错误;
D.橡皮条的方向应由两个分力的合力自然决定,而不是人为地使其与两拉线夹角的平分线重合,故D错误
故选AB。
【小问2详解】
弹簧测力计的最小刻度为0.2N,则读数为3.6N。
【小问3详解】
A.重物的重力是合力,则应测量重物M所受的重力,故A正确;
B.弹簧测力计应在使用前校零,以免产生误差,故B正确;
C.由图可知,当OB拉线方向绕O点顺时针方向转动少许,即FB顺时针方向转动,FA减小,故C正确;
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点位置可以变化,故D错误。
要求选择不正确的,故选D。
12. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,请回答下列问题:
(1)细绳下端不挂槽码,将长木板右端用垫块垫起,与桌面成角,以平衡摩擦力。当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集,说明θ角__________(选填“偏小”或“偏大”)。
(2)利用该装置进行实验时,需要满足槽码质量远小于小车质量的条件,这样做的目的是__________。
(3)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四个计时点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz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)。
(4)实验中,保持小车的质量M一定,改变槽码的质量m,测出对应的小车加速度a,认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力,根据实验数据作出的a-F图像如图丙中的曲线1所示。一位同学利用加速度较小的几组数据拟合了直线2(如图丙所示),作一条与纵轴平行的虚线,与这两条图线及横轴的交点分别为B、C、A,若小车的质量M已测出,求此时悬挂槽码的质量为_____________(用M、AB、AC表示)。
【答案】(1)偏小 (2)用槽码总重力代替绳子的拉力
(3)081 (4)
【解析】
【小问1详解】
当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集,说明在减速,平衡摩擦力不够,θ角偏小。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,
联立可得
可见当槽码总质量远小于小车质量时,可近似认为绳的拉力等于槽码总重力,这样便于后续分析。
【小问3详解】
相邻两计数点间还有四个计时点没有画出,则
由逐差法可得
【小问4详解】
根据牛顿第二定律,
则有
认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力,对于曲线1,
利用加速度较小的几组数据拟合了直线2,则有
联立可得悬挂槽码的质量为
13. 一个质量是50kg人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=3kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为27N,g取10m/s2,求:
(1)此时升降机的加速度;
(2)此时人对地板的压力。
【答案】(1),方向竖直向下
(2)450N
【解析】
【小问1详解】
弹簧测力计对物体的拉力FT=27 N
取向上为正,对物体由牛顿第二定律可FT-mg=ma
解得
故升降机加速度大小为1 m/s2,方向竖直向下。
【小问2详解】
设地板对人的支持力为FN,对人由牛顿第二定律可得FN-Mg=Ma
解得FN=Mg+Ma=50×10N+50×(-1) N=450 N
由牛顿第三定律可得人对地板的压力为450 N。
14. 劳动人民的智慧是无穷的!工人经常利用木板、钢管等物体来装卸货物。工人将木板搭在车厢末端与地面构成一个倾角为θ=37°的固定斜面,如图甲所示,质量m=60kg的货物刚好能从该斜面上匀速滑下。重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)若要将货物推上货车,工人沿斜面方向的最小推力为多大?
(2)如图乙,工人利用两根等长的相同钢管A、B搭在车厢末端与水平地面之间,构成一倾斜轨道,该轨道平面与地面夹角θ=37°,如图丙所示为圆筒与钢管A、B的截面图,当两钢管间的距离d与圆筒的半径R关系为d=1.6R且固定时,圆筒可沿该轨道匀速下滑,忽略钢管粗细。求圆筒与钢管间的动摩擦因数μ。
(3)若图乙中用与圆筒间的动摩擦因数均为的两根管构成θ不变的轨道,改变d,要让圆筒能静止在轨道上,判断应满足什么条件?(此问直接写出结果即可,最大静摩擦可认为等于滑动摩擦)
【答案】(1)720N
(2)0.45 (3)
【解析】
【小问1详解】
货物匀速下滑,则有
沿斜面向上推动货物,货物匀速上滑时推力最小,则
联立解得
【小问2详解】
设两钢管对圆筒的支持力的合力为N,每个导轨摩擦力为Ff,垂直轨道平面方向有
沿轨道平面方向有
由几何知识可知
将圆筒所受支持力的合力N沿AO、BO方向分解,则
且
解得
【小问3详解】
刚好平衡时,根据平衡有,
其中
设,则
解得
此时,所以要让圆筒能静止在轨道上
15. 如图甲所示,倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q锁定在斜面底端,与斜面间的动摩擦因数,通过轻细绳跨过光滑定滑轮与物体P相连接,连接Q的细绳与斜面平行,P距地面高度为h=1.8m(P被释放着地后立即停止运动)。P、Q可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)若P的质量M=4kg,对Q解除锁定后在P下落过程中,求物块Q的加速度大小a0;
(2)解除锁定后为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出,求P质量的取值范围;
(3)当Q向上运动恰好到达斜面顶端时,剪断细绳并开始计时,物体Q受到沿斜面向下的外力F1和沿斜面向上的外力F2作用,F1、F2随时间t变化的规律如图乙所示(沿斜面向下的方向为正方向),求物体Q运动到斜面底端的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律,对P有
对Q有
解得
【小问2详解】
为了使P能下落,必须满足
解得
P着地后,设Q继续上滑的加速度大小为,上滑距离为x,对Q受力分析,由牛顿第二运动定律得
解得
P着地前瞬间,设Q速度大小为v,对Q分析,由运动学公式可得
Q恰好不从斜面顶端滑出需满足
联立代入数据,解得
对于P、Q组成的系统,根据牛顿第二定律可得
联立可得
为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出,P的质量需满足的条件为。
【小问3详解】
内物体Q受到沿斜面向下的外力F1,由牛顿第二定律
解得
此时,
内物体Q受到沿斜面向上的外力F2,由牛顿第二定律
解得
减速时间,物体静止
减速距离
物体继续加速
故
解得
所以Q运动到斜面底端的时间
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
大庆实验中学实验二部2025级高一上期中考试
物理试题
一、选择题:本题共10道小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于重力、弹力、摩擦力,下列说法中正确的是( )
A. 一质量均匀分布的圆形薄板,重心在圆心处,若在其中央挖去一个小圆,重心就不存在了
B. 放在桌面上的书对桌面产生了压力,其原因是桌面发生了形变
C. 接触面间的摩擦力方向总是与这个接触面间的弹力方向垂直
D. 滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反
2. 伽利略用两个斜面,把一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图。伽利略设计这个实验过程的目的是为了说明( )
A. 如果没有摩擦,小球能从固定斜面滚上另一个倾角可以改变斜面
B. 如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度
C. 维持物体做匀速直线运动并不需要力
D. 如果物体不受到力,就不会运动
3. 如图所示,质量为1kg的物体A和质量为2kg的物体B静止于竖直的轻弹簧上,取重力加速度g=10m/s2。某时刻将物体B拿去,则在物体B拿去的瞬时,物体A的加速度大小为( )
A. 0 B. 10m/s2 C. 20m/s2 D. 30m/s2
4. 在蹦床运动过程中,用力传感器测出弹簧床对运动员的弹力F,下图是绘制的F随时间t的变化图像,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则下列说法不正确的是( )
A. 运动员的质量为50kg
B. 运动员的最大加速度大小为50m/s2
C. 运动员离开蹦床上升的最大高度为3.2m
D. 运动员在3.6~4.2s内处于超重状态
5. 如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中。关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系,下列四副图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接,在水平外力F作用下,系统处于静止状态,弹簧实际长度相等。弹簧A、B的劲度系数分别为kA、kB,且原长相等。弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°。设A、B中的拉力分别为FA、FB,小球直径相比弹簧长度可忽略,重力加速度为g,则( )
A. tanθ= B. kA=kB C. FA=mg D. FB=2mg
7. 如图所示,四分之一圆柱体P固定在水平地面上,圆心O的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮A,一端与质量为m的小球连接置于圆柱体P上,另一端系在固定竖直杆上的B点。一质量为m0的钩码挂在AB间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,绳的总长不变,则( )
A. 若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,轻绳对小球的拉力变小
B. 若将B点缓慢移动到C点,且小球未动,在这个过程中,地面对圆柱体P的支持力变小
C. 若减小钩码的质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则轻绳对小球的拉力增大
D. 若增大钩码的质量,装置再次处于静止状态时,小球依然处于圆柱体P上,则圆柱体对小球的支持力增大
8. 如图所示,小车内一根沿竖直方向的轻质弹簧和两根与竖直方向成θ角的细绳OA、OB拴接一小球。当小车和小球相对静止,一起在水平面上向右运动时,下列说法正确的是( )
A. 轻弹簧对小球可能没有弹力
B. 细绳BO对小球可能没有拉力
C. 不可能两根绳都没有拉力
D. 两根细绳不一定对小球有拉力,但是轻弹簧对小球一定有弹力
9. 如图,木块B放在水平地面上,固定在B上的竖直轻杆顶端用细绳连接小球A。当与水平方向成30°角的力F作用在小球A上时,A、B均静止,且此时细绳与竖直方向的夹角为30°。已知木块B的质量为3m,小球A的质量为m。下列说法正确的是( )
A. 细绳拉力大小为
B. 力F的大小为
C. 地面对B支持力大小为
D. 地面对B的摩擦力大小为
10. 如图所示,在一足够长的粗糙水平杆上套一小球,小球受到向右的恒定风力,小球具有向右初速度,同时在小球上施加一竖直向上的力(图中未标出),且满足的关系为。已知小球的质量为,小球与水平杆之间的动摩擦因数为。小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,则小球运动过程中速度随时间变化的图象可能为( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组为“探究力的平行四边形定则”,设计了如下两个实验方案:
方案一:实验装置如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,OA为橡皮条,OB和OC为细绳。用两只弹秤分别拉OB和OC将橡皮条与细绳的结点拉到O点。
(1)本实验中,下列说法正确的是 ;
A. 两个弹簧秤的示数要适当大些
B. 测量时,橡皮条、细绳和弹簧测力计应贴近并平行于木板
C. 测量时,弹测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
D. 橡皮条应与两拉线夹角的平分线在同一直线上可以减小实验误差
方案二:实验装置如图乙所示,弹测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端水平向左拉,使结点O静止在某位置,在贴于竖直木板的白纸上记录O点位置和细线方向。
(2)此时弹簧测力计A示数为__________N;
(3)下列属于实验要求不必要或者说法不正确的是 。
A. 应测量重物M所受的重力
B. 弹簧测力计应在使用前校零
C. 该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程。若保持O点位置不变,可使OB拉线方向绕O点顺时针转动少许
D. 改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
12. 用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系,请回答下列问题:
(1)细绳下端不挂槽码,将长木板右端用垫块垫起,与桌面成角,以平衡摩擦力。当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集,说明θ角__________(选填“偏小”或“偏大”)。
(2)利用该装置进行实验时,需要满足槽码质量远小于小车质量的条件,这样做的目的是__________。
(3)该同学在实验中得到如图所示一条纸带(相邻两计数点间还有四个计时点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz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)。
(4)实验中,保持小车的质量M一定,改变槽码的质量m,测出对应的小车加速度a,认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力,根据实验数据作出的a-F图像如图丙中的曲线1所示。一位同学利用加速度较小的几组数据拟合了直线2(如图丙所示),作一条与纵轴平行的虚线,与这两条图线及横轴的交点分别为B、C、A,若小车的质量M已测出,求此时悬挂槽码的质量为_____________(用M、AB、AC表示)。
13. 一个质量是50kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=3kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为27N,g取10m/s2,求:
(1)此时升降机加速度;
(2)此时人对地板的压力。
14. 劳动人民的智慧是无穷的!工人经常利用木板、钢管等物体来装卸货物。工人将木板搭在车厢末端与地面构成一个倾角为θ=37°的固定斜面,如图甲所示,质量m=60kg的货物刚好能从该斜面上匀速滑下。重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)若要将货物推上货车,工人沿斜面方向的最小推力为多大?
(2)如图乙,工人利用两根等长的相同钢管A、B搭在车厢末端与水平地面之间,构成一倾斜轨道,该轨道平面与地面夹角θ=37°,如图丙所示为圆筒与钢管A、B的截面图,当两钢管间的距离d与圆筒的半径R关系为d=1.6R且固定时,圆筒可沿该轨道匀速下滑,忽略钢管粗细。求圆筒与钢管间的动摩擦因数μ。
(3)若图乙中用与圆筒间的动摩擦因数均为的两根管构成θ不变的轨道,改变d,要让圆筒能静止在轨道上,判断应满足什么条件?(此问直接写出结果即可,最大静摩擦可认为等于滑动摩擦)
15. 如图甲所示,倾角θ=30°的斜面体固定在水平地面上,斜面长L=3m。质量m=1kg的物体Q锁定在斜面底端,与斜面间的动摩擦因数,通过轻细绳跨过光滑定滑轮与物体P相连接,连接Q的细绳与斜面平行,P距地面高度为h=1.8m(P被释放着地后立即停止运动)。P、Q可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
(1)若P的质量M=4kg,对Q解除锁定后在P下落过程中,求物块Q的加速度大小a0;
(2)解除锁定后为使Q能够向上运动且不从斜面顶端滑出,求P质量的取值范围;
(3)当Q向上运动恰好到达斜面顶端时,剪断细绳并开始计时,物体Q受到沿斜面向下的外力F1和沿斜面向上的外力F2作用,F1、F2随时间t变化的规律如图乙所示(沿斜面向下的方向为正方向),求物体Q运动到斜面底端的时间t。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$