湖南省长沙市望城区第二中学2025-2026学年高一上学期1月期末物理试题
2026-01-25
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内容正文:
绝密★启用前
2025年下学期望城二中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、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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.年月日,神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。若返回舱进入大气层后先加速下落,在距离地面高度为处打开降落伞一段时间后返回舱匀速下落,下落到距离地面高度为处打开反推火箭,最终返回舱安全软着陆。则( )
A. 打开降落伞返回舱减速过程,返回舱处于超重状态
B. 打开降落伞后,在研究返回舱的运动姿态时可以将返回舱看作质点
C. 打开降落伞后,以降落伞为参考系,返回舱是运动的
D. 返回舱加速下落阶段,所受空气阻力大于重力
2.如图所示,若人向左走了两步后,人与重物重新保持静止,下列说法正确的是( )
A. 地面对人的摩擦力减小 B. 地面对人的摩擦力增大
C. 人对地面的压力不变 D. 人对地面的压力增大
3.如图所示,两轻质弹簧、悬挂一小球,整体处于平衡状态,弹簧与竖直方向成角,弹簧与竖直方向成角,、两弹簧的形变量相等,重力加速度为,则( )
A. 弹簧、的劲度系数之比为
B. 弹簧、的劲度系数之比为
C. 若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为
D. 若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为
4.量纲分析作为一种重要的科学方法,在物理学、工程学和其他自然科学领域中均有很多应用。在流体力学中,流体对物体运动的阻力可能与流体的密度、物体的速度、物体的横截面积有关。根据量纲分析,下列哪个表达式可能是阻力的正确形式( )
A. B. C. D.
5.机器狗学名仿生四足机器人,如图所示。随着我国人工智能科技的飞速发展,机器狗可以完成多种灵活、高难度的动作,下列关于机器狗的叙述正确的是( )
A. 机器狗翩翩起舞时可以看作质点
B. 机器狗运动过程中,重心在身体内的位置保持不变
C. 机器狗起跳时,地面对它的支持力大于它对地面的压力
D. 机器狗用一条腿稳定站立时,地面对机器狗的支持力的作用线通过机器狗的重心
6.如图所示,水平桌面上平放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为用手指以竖直向下的力压第张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第张卡片与第张卡片之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与第张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,且有,则下列说法正确的是( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左
C. 第张卡片受到手指的摩擦力向左
D. 最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为车站的水平传送带装置示意图,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在处,设行李与传送带之间的动摩擦因数为,间的距离为,取。若把行李放到传送带的同时,乘客也以大小为,并与传送带相同方向的速度去处取行李,则( )
A. 行李到达处所用时间为
B. 行李到达处的速度为
C. 乘客比行李提前到达处
D. 若传送带速度足够大,行李可以比乘客提前到达处
8.质量为的物体在水平面内做曲线运动,已知互相垂直方向上的速度图象分别如图所示列说法正确的是( )
A. 质点的初速度为 B. 质点所受的合外力为
C. 末质点速度大小为 D. 质点初速度的方向与合外力方向垂直
9.甲、乙两物体从同一点开始做直线运动,其图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. 在时刻两物体速度大小相等,方向相反
B. 在时刻两物体加速度大小相等,方向相反
C. 在时刻之前,乙物体在甲物体前,并且两物体间距离越来越大
D. 在时刻之后,甲物体在乙物体前
10.甲、乙两物体,甲的质量为,乙的质量为,甲从高处自由落下,后乙从高处自由落下,不计空气阻力。在两物体落地之前,下列说法中正确的是( )
A. 同一时刻两物体的速度相同
B. 同一时刻甲的速度大
C. 两物体从起点各自下落时的速度是相同的
D. 落地之前甲和乙的高度之差保持不变
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.为了探究加速度与力、质量的关系,物理兴趣小组成员独立设计了如图所示的实验探究方案,并进行了实验操作。
在长木板的左端垫上木块的目的是____________实验中用砝码包括小盘的重力的大小作为小车质量为所受拉力的大小,能够实现这一设想的前提条件是____________;
图丙为某同学作出小车的图线如图所示,试分析图线不过原点的原因是__________图线上部弯曲的原因是________________。
图乙为另一同学在平衡摩擦后小车质量一定时,根据实验描绘的小车加速度与盘和砝码的总质量之间的实验关系图象。设图中直线斜率为,在纵轴上的截距为,若牛顿第二定律成立,则小车的质量为______________。
12.如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置
当小球从斜槽末端水平飞出时与小球离地面的高度均为,此瞬间电路断开使电磁铁释放小球,最终两小球同时落地该实验结果可表明______.
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.小球在水平方向的分运动与小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度不相等
利用该实验装置研究小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点、、,如图乙所示点的横坐标为,纵坐标为,点横坐标为,纵坐标为,点的横坐标为,纵坐标为,则小球水平飞出时的初速度大小为_______小球在点处的瞬时速度的大小_______
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13.如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度,小球落地点与抛出点的水平距离。不计空气阻力,取。求:
小球从抛出到落地经历的时间
小球抛出时的速度大小
小球落地时的速度大小
14.如图所示,光滑金属球的质量它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角的斜面体上.已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,,,求:
墙壁对金属球的弹力大小和金属球对斜面体的弹力大小;水平地面对斜面体的摩擦力的大小.
15.足够长光滑斜面的倾角,小物块与水平面间的动摩擦因数为,水平面与斜面由一小段光滑圆弧连接,一质量的小物块静止于点,现在段对小物块施加与水平方向成的恒力作用,如图所示,小物块在段运动的速度时间图像如图所示,到达点迅速撤去恒力已知,,
求小物块所受的恒力
求小物块从点沿斜面向上运动到返回点所用时间;
小物块能否返回点?若能,计算小物块通过点时的速度,若不能,计算小物块停止运动时距离点的距离。
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绝密★启用前
2025年下学期望城二中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、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,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.年月日,神舟二十一号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。若返回舱进入大气层后先加速下落,在距离地面高度为处打开降落伞一段时间后返回舱匀速下落,下落到距离地面高度为处打开反推火箭,最终返回舱安全软着陆。则( )
A. 打开降落伞返回舱减速过程,返回舱处于超重状态
B. 打开降落伞后,在研究返回舱的运动姿态时可以将返回舱看作质点
C. 打开降落伞后,以降落伞为参考系,返回舱是运动的
D. 返回舱加速下落阶段,所受空气阻力大于重力
【答案】A
【解析】解:、打开降落伞返回舱减速过程,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,故A正确;
B、打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时,返回舱的大小、形状不可忽略,不可以将返回舱看作质点,故B错误;
C、打开降落伞后,降落伞和返回舱相对位置不发生变化,所以以降落伞为参考系,返回舱是静止的,故C错误;
D、返回舱加速下落阶段,根据牛顿第二定律可知所受空气阻力小于重力,故D错误。
故选:。
根据加速度方向分析;根据把物体看作质点的条件分析;根据降落伞和返回舱的相对位置分析;根据牛顿第二定律分析。
知道加速度方向向上时,物体处于超重状态,知道把物体看作质点的条件等是解题的基础。
2.如图所示,若人向左走了两步后,人与重物重新保持静止,下列说法正确的是( )
A. 地面对人的摩擦力减小 B. 地面对人的摩擦力增大
C. 人对地面的压力不变 D. 人对地面的压力增大
【答案】A
【解析】【解析】
对人受力分析:重力、绳子的拉力、支持力与地面给的静摩擦力,四力处于平衡状态。当人向左走了两步后重新处于平衡,则绳子与竖直方向夹角变小,由力的分解结合平衡条件可确定摩擦力、支持力的变化情况。
此题是物体受力平衡的动态分析,方法是正确的受力分析,再由力的分解或合成来寻找力之间的关系。学生受力分析时容易出错,认为人受到三个力,重力、拉力与静摩擦力,却漏了支持力,学生误以为绳子竖直方向的分力就是支持力。
【解析】
对人受力分析,重力、绳子的拉力、支持力与地面给的静摩擦力,四力处于平衡状态。则对绳子的拉力进行力的分解得:
由题意可知,绳子的拉力大小等于物体的重力,大小不变,当绳子与竖直方向夹角变小时,绳子的拉力在水平方向的分量减小,得地面对人的静摩擦力减小,绳子的拉力在竖直方向的分量增大,导致支持力减小,根据牛顿第三定律得:人对地的压力,可知减小。故A正确,BCD错误。
故选A。
3.如图所示,两轻质弹簧、悬挂一小球,整体处于平衡状态,弹簧与竖直方向成角,弹簧与竖直方向成角,、两弹簧的形变量相等,重力加速度为,则( )
A. 弹簧、的劲度系数之比为
B. 弹簧、的劲度系数之比为
C. 若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为
D. 若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间小球的加速度大小为
【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查力的合成与分解的运用,胡克定律,牛顿第二定律。对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,根据平衡条件并运用合成法得到两个弹力之比,再结合胡克定律求解出伸长量之比,根据小球平衡由弹簧松脱得出弹力变化情况,再据牛顿第二定律分析加速度情况。
【解答】
对小球受力分析,受到弹簧的弹力、弹簧的弹力和重力,三力平衡,有,,则,故AB错误
若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间弹簧的弹力不变,小球所受重力和弹簧弹力的合力与大小相等、方向相反,此时小球的加速度,若弹簧下端与小球松脱,则松脱瞬间弹簧的弹力不变,小球所受重力和弹簧弹力的合力与大小相等、方向相反,此时小球的加速度,故C错误,D正确.
4.量纲分析作为一种重要的科学方法,在物理学、工程学和其他自然科学领域中均有很多应用。在流体力学中,流体对物体运动的阻力可能与流体的密度、物体的速度、物体的横截面积有关。根据量纲分析,下列哪个表达式可能是阻力的正确形式( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:阻力的单位为
密度的单位为
速度的单位为
截面积的单位为,设根据量纲分析,可得阻力的单位为的单位为
对比可得,,
代入数据得
可得阻力的表达式为,故ACD错误,B正确。
故选:。
先明确力对应的量纲,再确定各相关物理量的量纲,接着依次分析每个选项中物理量组合后的量纲,筛选出与力的量纲相匹配的选项。
这道题以流体阻力为情境,考查量纲分析的实用方法,核心是通过匹配“力”的量纲,判断物理量组合表达式的合理性,既关联了实际物理问题,又检验了对量纲分析步骤与物理量量纲的掌握,是将科学方法与物理情境结合的典型基础题。
5.机器狗学名仿生四足机器人,如图所示。随着我国人工智能科技的飞速发展,机器狗可以完成多种灵活、高难度的动作,下列关于机器狗的叙述正确的是( )
A. 机器狗翩翩起舞时可以看作质点
B. 机器狗运动过程中,重心在身体内的位置保持不变
C. 机器狗起跳时,地面对它的支持力大于它对地面的压力
D. 机器狗用一条腿稳定站立时,地面对机器狗的支持力的作用线通过机器狗的重心
【答案】D
【解析】解:机器狗翩翩起舞时,肢体的动作和姿态变化明显,不能忽略其形状和大小,所以不可以看作质点,故A错误;
B.机器狗运动过程中,机器狗的形状发生变化,重心在身体内的位置发生变化,故B错误;
C.地面对机器狗的支持力与机器狗对地面的压力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律,二者大小相等、方向相反,故C错误;
D.机器狗用一条腿稳定站立时,根据二力平衡可知,地面对机器狗的支持力的作用线通过机器狗的重心,故D正确。
故选:。
根据质点的定义判断机器狗翻腾时不能看作质点;分析形状变化对重心位置的影响;依据牛顿第三定律判断作用力与反作用力的关系;根据二力平衡条件,判断机器狗单腿站立时支持力与重力的作用线关系。
本题以机器狗的运动为情境,考查了质点的判断、重心的变化、牛顿第三定律的应用以及二力平衡的条件,核心是检验对基本物理概念和规律的理解与应用能力。
6.如图所示,水平桌面上平放有一堆卡片,每一张卡片的质量均为用手指以竖直向下的力压第张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第张卡片与第张卡片之间有相对滑动.设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与第张卡片之间的动摩擦因数为,卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为,且有,则下列说法正确的是( )
A. 任意两张卡片之间均可能发生相对滑动
B. 上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左
C. 第张卡片受到手指的摩擦力向左
D. 最下面那张卡片受到水平桌面的摩擦力向右
【答案】B
【解析】解:、设每张的质量为,动摩擦因数为,对第张分析,它对第张卡片的压力等于上面两张卡片的重力及手指的压力,最大静摩擦力,而受到的第张卡片的滑动摩擦力为,则第张卡片与第张卡片之间不发生相对滑动。同理,第张到第张卡片也不发生相对滑动。故A错误;
B、根据题意,因上一张相对下一张要向右滑动,因此上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左,故B正确;
C、第张卡片相对于手指的运动趋势方向与手指的运动方向相反,则受到手指的静摩擦力与手指的运动方向相同,即受到手指的摩擦力向右,故C错误。
D、对除第张卡片外的其他卡片研究,处于静止状态,水平方向受到第张卡片的滑动摩擦力,方向与手指的运动方向相同,则根据平衡条件可知:最下面那张卡片受到桌面的摩擦力方向与手指的运动方向相反,即水平向左。故D错误。
故选:。
第张卡片受到手指的摩擦力是静摩擦力,方向与相对运动趋势方向相反。第张卡片受到手指的滑动摩擦力,小于它受到的最大静摩擦力,与第张卡片之间不发生相对滑动。根据卡片之间的相对运动,从而分析摩擦力的方向。
本题考查对摩擦力理解和判断能力。本题是实际问题,要应用物理基本知识进行分析,同时要灵活选择研究对象。
二、多选题:本大题共4小题,共16分。
7.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图所示为车站的水平传送带装置示意图,紧绷的传送带始终保持的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在处,设行李与传送带之间的动摩擦因数为,间的距离为,取。若把行李放到传送带的同时,乘客也以大小为,并与传送带相同方向的速度去处取行李,则( )
A. 行李到达处所用时间为
B. 行李到达处的速度为
C. 乘客比行李提前到达处
D. 若传送带速度足够大,行李可以比乘客提前到达处
【答案】AC
【解析】【分析】
行李放上传送带先做匀加速直线运动,当速度与传送带速度相等时,一起做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行分析。
解决本题的关键知道行李在传送带上的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解。
【解答】
行李放上传送带的加速度,匀加速直线运动的时间,匀加速直线运动的位移,则匀速运动的位移,匀速运动的时间,则总时间,到达点的速度为故A正确,B错误;
C.乘客到达点的时间,知乘客比行李提前到达处,故C正确;
D.若传送带速度足够大,行李一直做匀加速直线运动,加速度大小为,根据得,,平均速度为,与乘客同时到达,故D错误。
故选AC。
8.质量为的物体在水平面内做曲线运动,已知互相垂直方向上的速度图象分别如图所示列说法正确的是( )
A. 质点的初速度为 B. 质点所受的合外力为
C. 末质点速度大小为 D. 质点初速度的方向与合外力方向垂直
【答案】AD
【解析】由运动的合成,质点的初速度大小为,末质点速度大小:,故A正确,C错误;
B.根据图像物体的加速度沿方向,其大小为,质点所受的合外力大小为,故B错误;
D.由于质点初速度的方向沿方向,加速度的方向沿方向,故质点初速度的方向与合外力方向垂直,故D正确。
故选AD。
根据运动的合成可知:质点的初速度大小为,质点在轴方向加速度为零,只有轴方向有加速度,由图象的斜率求出加速度,由牛顿第二定律求出合外力,根据速度的合成求解末质点速度大小。
本题应用运动的合成法分析物体的合运动速度和加速度,研究方法类似于平抛运动。
9.甲、乙两物体从同一点开始做直线运动,其图象如图所示,下列判断正确的是( )
A. 在时刻两物体速度大小相等,方向相反
B. 在时刻两物体加速度大小相等,方向相反
C. 在时刻之前,乙物体在甲物体前,并且两物体间距离越来越大
D. 在时刻之后,甲物体在乙物体前
【答案】BC
【解析】【解析】
图象,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度,倾斜角越大表示加速度越大,图象与坐标轴围成的面积表示位移。在时间轴上方的位移为正,下方的面积表示位移为负,相遇要求在同一时刻到达同一位置,看物体是否改变运动方向就看速度图象是否从时间轴的上方到时间轴的下方。
图象由于具有形象直观的特点,因此在物理中广泛应用,对于图象问题要明确两坐标轴的含义,图象斜率、截距、围成面积等含义。
【解析】
A.由图象可知:在时刻两物体速度图象相交于一点且都在时间轴的上方,所以此时刻速度相同,即大小相等,方向相同,故A错误;
B.图象中,斜率表示加速度,由图象可知在在时刻甲乙两物体的斜率大小相等,甲为正,乙为负,所以在时刻两物体加速度大小相等,方向相反,故B正确;
在时刻之前,乙图象与时间轴围成的面积比甲大,且乙的速度也比甲大,所以在时刻之前,乙物体在甲物体前,并且两物体间的距离越来越大,时刻两物体距离达到最大,在时刻之后,由于甲的速度大于乙的速度,则两物体间距离逐渐减小,但在未追上乙之前,甲仍然在乙物体后面,故C正确,D错误。
故选BC。
10.甲、乙两物体,甲的质量为,乙的质量为,甲从高处自由落下,后乙从高处自由落下,不计空气阻力。在两物体落地之前,下列说法中正确的是( )
A. 同一时刻两物体的速度相同
B. 同一时刻甲的速度大
C. 两物体从起点各自下落时的速度是相同的
D. 落地之前甲和乙的高度之差保持不变
【答案】BC
【解析】【分析】
本题考查了自由落体运动的特点和规律。因为甲乙物体均做自由落体运动,所以它们的初速度为零,加速度为,根据运动学关系式求解物体下落过程中任意时刻的速度。
解决自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用,一般情况下,研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单;并且最好尝试一题多解的方法。
【解答】
因为甲乙物体同时做自由落体运动,它们的初速度为零,加速度为,甲任意时刻的速度为:,乙任意时刻的速度,所以两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度大于乙的速度,故A错误,B正确;
C.下落时,由位移速度关系式:,可解得各自下落时,它们的速度相同,故C正确;
D.经过时间时,甲的位移为,所以甲离地面的高度为,
乙的位移为,所以乙离地面的高度为
所以落地前甲和乙的高度之差,随着时间增大而减小,故D错误。
故选BC。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.为了探究加速度与力、质量的关系,物理兴趣小组成员独立设计了如图所示的实验探究方案,并进行了实验操作。
在长木板的左端垫上木块的目的是____________实验中用砝码包括小盘的重力的大小作为小车质量为所受拉力的大小,能够实现这一设想的前提条件是____________;
图丙为某同学作出小车的图线如图所示,试分析图线不过原点的原因是__________图线上部弯曲的原因是________________。
图乙为另一同学在平衡摩擦后小车质量一定时,根据实验描绘的小车加速度与盘和砝码的总质量之间的实验关系图象。设图中直线斜率为,在纵轴上的截距为,若牛顿第二定律成立,则小车的质量为______________。
【答案】 平衡摩擦力纸带与限位孔,小车与木板间 满足;
斜面倾角过大或平衡摩擦力过度 没有满足
【解析】【分析】
解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;
根据牛顿第二定律写出与小车上砝码质量的表达式,然后结合斜率与截距概念求解即可。
遇到涉及图象的问题时,要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式,再根据斜率和截距的概念求解即可。
【解答】
实验中有摩擦力影响,需要先平衡摩擦力,让长木板的左端适当垫高;
以和系统为研究对象,,以小车为研究对象
联立方程得:,由此可知当时,即当钩码的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于钩码的总重力;
某同学作出小车的图线如图丙所示,拉力仍然等于时,加速度不等于,可知图线不过原点的原因是斜面倾角过大或平衡摩擦力过度;图线上部弯曲的原因是钩码的质量太大,或小车的质量太小,没有满足;
对小车,根据牛顿第二定律得:,整理得:,由于,,整理得
故答案为:平衡摩擦力纸带与限位孔,小车与木板间;满足;斜面倾角过大或平衡摩擦力过度;没有满足; 。
12.如图甲所示是“研究平抛运动”的实验装置
当小球从斜槽末端水平飞出时与小球离地面的高度均为,此瞬间电路断开使电磁铁释放小球,最终两小球同时落地该实验结果可表明______.
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.小球在水平方向的分运动与小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度不相等
利用该实验装置研究小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点、、,如图乙所示点的横坐标为,纵坐标为,点横坐标为,纵坐标为,点的横坐标为,纵坐标为,则小球水平飞出时的初速度大小为_______小球在点处的瞬时速度的大小_______
【答案】; ;
【解析】【分析】
球做平抛运动,球做自由落体运动,两球同时落地,则运动时间相等,可知球在竖直方向上的分运动为自由落体运动。
通过图象知,、的水平位移相等,则运动的时间间隔相等,根据竖直方向上在相等时间内的位移之差是一恒量,求出时间间隔,再根据水平方向上匀速直线运动求出平抛运动的初速度.求出段竖直方向上的平均速度,该平均速度等于点竖直方向上的瞬时速度,根据平行四边形定则求出点的瞬时速度。
解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律,运用运动学公式灵活求解。
【解答】
当小球从斜槽末端水平飞出时与小球离地面的高度均为,此瞬间电路断开使电磁铁释放小球,最终两小球同时落地,知运动时间相等,球在竖直方向上的分运动与小球的运动相同。故选B。
点的横坐标为,纵坐标为,点的横坐标为,纵坐标为。
根据得,
则平抛运动的初速度
点竖直方向上的分速度
则点的瞬时速度
故答案为:; ;
四、计算题:本大题共3小题,共30分。
13.如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度,小球落地点与抛出点的水平距离。不计空气阻力,取。求:
小球从抛出到落地经历的时间
小球抛出时的速度大小
小球落地时的速度大小
【答案】解:
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据得:
.
水平方向匀速运动,根据可得:
落地时竖直速度为:
则落地时的速度大小为:。
【解析】本题考查平抛运动基本规律的应用。解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求解。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出运动的时间;结合初速度和时间求出水平位移;根据速度的合成求落地的速度。
14.如图所示,光滑金属球的质量它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角的斜面体上.已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,,,求:
墙壁对金属球的弹力大小和金属球对斜面体的弹力大小;水平地面对斜面体的摩擦力的大小.
【答案】解:对金属球,由平衡条件可得
墙壁对金属球的弹力为,斜面体对金属球的弹力为
解得:,
对斜面体,地面对斜面体的摩擦力大小为
解得。
【解析】本题意在考查共点力平衡的条件的应用,共点力平衡,关键是采用整体发和隔离法,对物体正确受力分析后根据平衡条件求解。
画出受力分析图,根据平衡条件求出弹力,斜面有向右运动的趋势,根据平衡条件求出水平地面对斜面体的摩擦力的大小。
15.足够长光滑斜面的倾角,小物块与水平面间的动摩擦因数为,水平面与斜面由一小段光滑圆弧连接,一质量的小物块静止于点,现在段对小物块施加与水平方向成的恒力作用,如图所示,小物块在段运动的速度时间图像如图所示,到达点迅速撤去恒力已知,,
求小物块所受的恒力
求小物块从点沿斜面向上运动到返回点所用时间;
小物块能否返回点?若能,计算小物块通过点时的速度,若不能,计算小物块停止运动时距离点的距离。
【答案】解:由图可知,段加速度:
根据牛顿第二定律,有:
在段:
小物块从到所用时间与从到所用时间相等,有
小物块从向运动过程中,有
滑行的位移:
所以小物块不能返回到点,停止运动时,离点的距离为。
【解析】根据图象得到运动情况,结合速度时间关系公式求解加速度;然后对物体受力分析,并根据牛顿第二定律列式求解拉力;
先受力分析并根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据速度时间关系公式求解;
对小物块从向运动过程中,求解出最大位移后比较,即可得到结论。
本题是已知运动情况确定受力情况和已知受力情况确定运动情况的问题,关键求解出加速度,然后根据运动学公式列式求解。
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