内容正文:
高一物理卷
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,只有一项符合题目要求。)
1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( )
A. 甲图中在研究雄鹰翅膀扇动方式对飞行的影响时,雄鹰可看作质点
B. 乙图中“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,以“云”为参考系,“我”是运动的
C. 丙图中某同学在学校操场进行400m比赛,其位移大小一定为400m
D. 丁图中汽车在刹车过程中,加速度a的方向与速度变化量的方向相同
2. 一辆汽车沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0~40s这段时间内的图像。通过分析图像可以得出汽车( )
A. 在10~20s时间内匀速行驶 B. 在0~10s时间内匀加速驶离出发点
C. 在0~20s时间内平均速度约为3m/s D. 在20~40s时间内驶向出发点
3. 走在湖边上,湿润的泥土微微下陷,留下一行脚印.下列说法正确的是
A. 湖岸对脚的支持力小于脚对湖岸的作用力
B. 脚对湖岸的作用在先,湖岸对脚的作用在后
C. 脚对湖岸的作用力与湖岸对脚的支持力同时产生
D. 脚对湖岸的作用力与湖岸对脚的支持力是一对平衡力
4. 如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A B. C. D.
5. 如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。下列结论正确的是( )
A. 甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为
B. 甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球加速度大小为
C. 乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D. 甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
6. 如图所示,冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。若冰壶从A点运动到D点的时间为t,则冰壶从C点运动到E点所需要的时间为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,斜面体ABC的倾角为60°,O点在C点的正上方且与A点等高,现从O点向AC构建光滑轨道OM、ON、OP,M、N、P分别为AC的四等分点。一小球从O点由静止开始分别沿OM、ON、OP运动到斜面上,所需时间依次为、、,则( )
A. == B. >> C. >> D. =>
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小题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. 升降机从井底以5 m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4 s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g = 10 m/s2,下列说法正确的是( )
A. 螺钉松脱后做自由落体运动
B. 矿井深度为80 m
C. 螺钉落到井底时的速度大小为40 m/s
D. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动,到达最高点后加速度的方向发生改变
9. 如图所示,居民足不出户,送食物人员不与他直接接触,将食物放在吊盘中,居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉,从而取得食物;在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中( )
A. 此人手上所受的拉力始终减小 B. 此人手上所受的拉力始终不变
C. 轻杆所受压力先减小,后增大 D. 轻杆所受压力大小始终不变
10. 如图所示,碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°,传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动,t=0时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 小王同学要用图1所示装置探究轻弹簧的弹力与伸长量的关系,重力加速度为g。
(1)关于该实验的说法,正确的是________。
A. 弹簧竖直悬挂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度
B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧处于竖直状态,钩码处于平衡状态
C. 所挂钩码的个数是没有限制的
D. 根据所测数据图上描点,作图像时应用折线连接每一个数据点
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图2所示,由此图线可得该弹簧的原长是________,劲度系数________。
(3)小刘同学改进了该实验装置,在铁架台下方安装了距离传感器,如图3所示,多次改变挂盘中砝码的质量m,测得多组m及对应的距离传感器到挂盘底部的距离h,作出图像,图像的斜率绝对值为,则弹簧的劲度系数为________(用、g表示),若未考虑挂盘的质量,对实验的结果________(填“有”或“没有”)影响。
12. 如图所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图,电源频率为,请回答下列问题:(计算结果均保留2位有效数字)
(1)如图是某次实验时得到的一条纸带如图所示,纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为,由图中数据可计算出打计数点“1”时小车速度为_________,小车的加速度大小为__________;若打点计时器所接交流电源的周期大于,则上述中计算出的加速度大小比真实值___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)实验中,以下说法正确的是___________。
A.实验时,先放开小车,后接通电源
B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
C.平衡摩擦力后,改变小车质量多次实验,长木板与水平桌面间的角度需要调整
D.本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量
(3)实验中改变砂和砂桶总质量,依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a,画出的图像是一条直线如图所示,则图像不过原点的原因是______________________。
四、计算题(本题共3小题,共40分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,甲车减速至5m/s通过ETC通道,ETC自动抬杆放行,过收费站中心线后开始加速。将甲车加速的初时刻作为计时起点,此时乙车从人工通道过收费站,正在收费站中心线处停车缴费,10s后开始加速。甲乙两辆车在平直公路上沿同一方向做直线运动,它们的图像如图所示。(两通道中心线在同一条直线上)求:从计时开始。
(1)甲乙两车加速阶段的最大加速度大小、分别为多少;
(2)乙车追上甲车前,在何时两车距离最大且距离的最大值为多少;
(3)甲车何时被乙车追上,此时甲车前进的距离。
14. 质量M=10 kg的木楔倾角为θ=30°,在水平面上保持静止,当将一质量m=5 kg的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。如果用平行于木楔斜面向上的力F拉着木块匀速上升,如图所示。(已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度g=10 m/s2)
(1)求拉力F的大小;
(2)求木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
15. 如图所示,在光滑水平面上有一质量为2m足够长的平板小车,小车上有一足够长的木块,木块质量为m,且被锁定在小车上,二者一起以速度v0匀速向右运动。某时刻一质量也为m的小铁块以3v0的速度滑到木块上表面,一段时间后铁块、木块、小车一起匀速前进。已知铁块、木块之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)铁块相对木块滑动的距离;
(2)其他条件不变,解除木块的锁定,且木块和小车间的动摩擦因数为,这种情况下,铁块相对木块运动的距离和时间。
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高一物理卷
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,只有一项符合题目要求。)
1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是( )
A. 甲图中在研究雄鹰翅膀扇动方式对飞行的影响时,雄鹰可看作质点
B. 乙图中“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,以“云”为参考系,“我”是运动的
C. 丙图中某同学在学校操场进行400m比赛,其位移大小一定为400m
D. 丁图中汽车在刹车过程中,加速度a的方向与速度变化量的方向相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中在研究雄鹰翅膀扇动方式对飞行的影响时,不能忽略雄鹰翅膀的形状和大小,不能把雄鹰看成质点,故A错误;
B.乙图中“卧看满天云不动,不知云与我俱东”,以“云”为参考系,“我”是静止的,故B错误;
C.丙图中某同学在学校操场进行400m比赛,由实际情况可知,其位移大小不等于,故C错误;
D.丁图中汽车在刹车过程中,加速度a的方向与速度变化量的方向相同,故D正确。
故选D
2. 一辆汽车沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移。如图近似描述了汽车在0~40s这段时间内的图像。通过分析图像可以得出汽车( )
A. 在10~20s时间内匀速行驶 B. 在0~10s时间内匀加速驶离出发点
C. 在0~20s时间内平均速度约为3m/s D. 在20~40s时间内驶向出发点
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.根据图像斜率表示速度,可知汽车在0~10s时间内匀速驶离出发点,在10~20s时间内处于静止状态,在20~40s时间内匀速驶向出发点,故AB错误,D正确;
C.汽车在0~20s时间内平均速度为
故C错误。
故选D。
3. 走在湖边上,湿润的泥土微微下陷,留下一行脚印.下列说法正确的是
A. 湖岸对脚的支持力小于脚对湖岸的作用力
B. 脚对湖岸的作用在先,湖岸对脚的作用在后
C. 脚对湖岸的作用力与湖岸对脚的支持力同时产生
D. 脚对湖岸的作用力与湖岸对脚的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】AD.湖岸对脚的支持力与脚对湖岸的压力是作用力与反作用关系,大小是相等的,故AD错误;
BC.湖岸对脚的支持力与脚对湖岸的压力是作用力与反作用关系,同时产生与消失,没有先后的顺序,故B错误,C正确.
【点睛】本题考查了作用力与反作用力,关键是确定是否为相互作用,若是则为作用力反作用力,大小相等,方向相反.
4. 如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力分析如图所示
由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为,因此由正交分解方程可得
,
解得
故选A。
5. 如图甲、乙所示,细绳拴一个质量为m的小球,小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑,平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53°,轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g,sin53°=0.8,cos53°=0.6。下列结论正确的是( )
A. 甲、乙两种情境中,小球静止时,细绳的拉力大小均为
B. 甲图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
C. 乙图所示情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小为
D. 甲、乙两种情境中,细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.甲、乙两种情境中,小球静止时,轻杆对小球与轻弹簧对小球的作用力都是水平向右,如图所示
由平衡条件得细绳的拉力大小都为
故A错误;
BCD.甲图所示情境中,细绳烧断瞬间,小球即将做圆周运动,所以小球的加速度大小为
乙图所示情境中,细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为
故C正确,BD错误。
故选C。
6. 如图所示,冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动,垂直进入四个完全相同的矩形区域,离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。若冰壶从A点运动到D点的时间为t,则冰壶从C点运动到E点所需要的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】冰壶作匀减速运动至速度为零,采用逆向思维,把冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动,设冰壶从C点运动到E点所需要的时间为根据通过连续相等位移的时间之比为
可得
解得
故C正确;ABD错误。
故选C。
7. 如图所示,斜面体ABC的倾角为60°,O点在C点的正上方且与A点等高,现从O点向AC构建光滑轨道OM、ON、OP,M、N、P分别为AC的四等分点。一小球从O点由静止开始分别沿OM、ON、OP运动到斜面上,所需时间依次为、、,则( )
A. == B. >> C. >> D. =>
【答案】C
【解析】
【详解】以为直径,做一个圆与AC边相切于N点,如图所示
由图可知,圆与OM相交于,与OP相交于,根据等时圆的性质可知,从O到N、从O到、从O到的时间相同,又因为,故从O到P的时间小于从O到M的时间,而大于从O到N的时间,即
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共 18 分。每个小题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. 升降机从井底以5 m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4 s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g = 10 m/s2,下列说法正确的是( )
A. 螺钉松脱后做自由落体运动
B. 矿井的深度为80 m
C. 螺钉落到井底时的速度大小为40 m/s
D. 螺钉松脱后先做匀减速直线运动,到达最高点后加速度的方向发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】AD.螺钉松脱后先做竖直上抛运动,到达最高点后再做自由落体运动,全过程加速度均竖直向下,故AD错误;
C.规定向下为正方向,根据
螺钉落到井底时的速度大小为
故C错误;
B.螺钉下降距离为
因此井深
故B正确。
故选B。
9. 如图所示,居民足不出户,送食物人员不与他直接接触,将食物放在吊盘中,居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉,从而取得食物;在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中( )
A. 此人手上所受的拉力始终减小 B. 此人手上所受的拉力始终不变
C. 轻杆所受压力先减小,后增大 D. 轻杆所受压力大小始终不变
【答案】AD
【解析】
【详解】对结点C受力分析,如图所示
缓慢上拉,三个力平衡,三个力组成首尾相接的闭合三角形,力三角形与几何三角形ABC相似,根据相似三角形对应边比值相等,有
因上拉过程mg、AB不变,故AC减小则F减小,即工人手上所受的拉力减小,BC不变则N不变,即轻杆所受压力大小始终不变。
故选AD。
10. 如图所示,碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°,传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动,在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动,t=0时刻剪断轻绳,石块由静止开始滑下,已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2,,。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对石块受力分析,正交分解得
,
滑动摩擦力
整理解得
,,
故A正确,B错误;
C.石块与传送带共速前,根据牛顿第二定律得
解得
石块与传送带共速所用时间为
此时石块的位移为
石块与传送带共速后,由于,石块在传送带上继续保持加速,根据牛顿第二定律得
解得
由位移公式
解得
故石块下滑到底端所用时间为
故C错误;
D.传送带速度比石块速度大时,两者发生的相对位移为
石块比传送带速度大时,两者发生的相对位移为
t=0时刻后石块在传送带上留下划痕长度为1.25m,故D正确。
故选AD。
三、实验题(共2小题,共14分)
11. 小王同学要用图1所示装置探究轻弹簧的弹力与伸长量的关系,重力加速度为g。
(1)关于该实验的说法,正确的是________。
A. 弹簧竖直悬挂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度
B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧处于竖直状态,钩码处于平衡状态
C. 所挂钩码的个数是没有限制的
D. 根据所测数据在图上描点,作图像时应用折线连接每一个数据点
(2)测得某轻弹簧的弹力大小F与弹簧长度l的关系图像如图2所示,由此图线可得该弹簧的原长是________,劲度系数________。
(3)小刘同学改进了该实验装置,在铁架台下方安装了距离传感器,如图3所示,多次改变挂盘中砝码的质量m,测得多组m及对应的距离传感器到挂盘底部的距离h,作出图像,图像的斜率绝对值为,则弹簧的劲度系数为________(用、g表示),若未考虑挂盘的质量,对实验的结果________(填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1)AB (2) ①. 4 ②. 50
(3) ①. ②. 没有
【解析】
【小问1详解】
A.为了防止弹簧自身重力带来的误差,应让弹簧竖直悬挂,用刻度尺测出弹簧自然伸长状态时的长度作为原长,故A正确;
B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧处于竖直状态,钩码处于平衡状态,故B正确;
C.弹簧被拉伸时,为了保证不超过弹性限度,所挂钩码并不是越多越好,故C错误;
D.根据所测数据在图上描点,作图像时应用光滑的曲线连接数据点,尽可能让更多的数据点落线上,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
[1][2]由胡克定律有
可知图斜率为弹簧劲度系数,即
原长
【小问3详解】
[1]设挂钩到底部的高度为,弹簧的原长为,当悬挂钩码的质量为时,则有
由此可知,在的图像中,其斜率绝对值为
解得
[2]由于图像中,考虑挂盘的质量时
其斜率不变,故对实验没有影响。
12. 如图所示为验证“牛顿第二定律”的实验装置简图,电源频率为,请回答下列问题:(计算结果均保留2位有效数字)
(1)如图是某次实验时得到的一条纸带如图所示,纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为,由图中数据可计算出打计数点“1”时小车速度为_________,小车的加速度大小为__________;若打点计时器所接交流电源的周期大于,则上述中计算出的加速度大小比真实值___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)实验中,以下说法正确的是___________。
A.实验时,先放开小车,后接通电源
B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
C.平衡摩擦力后,改变小车质量多次实验,长木板与水平桌面间的角度需要调整
D.本实验需要小车质量远大于砂和砂桶的质量
(3)实验中改变砂和砂桶总质量,依次记录弹簧测力计的示数F并求出所对应的小车加速度大小a,画出的图像是一条直线如图所示,则图像不过原点的原因是______________________。
【答案】 ①. 0.36 ②. 0.40 ③. 偏大 ④. B ⑤. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
【详解】(1)[1]根据匀变速直线运动某段位移的平均速度等于该段位移所用时间中间时刻的瞬时速度可得
[2]根据逐差相等公式
可得
[2]若打点计时器所接交流电源的周期大于,则可知计数点间的实际时间间隔大于,由此可知计算出的加速度大小比真实值偏大。
(2)[4]A.为节约纸带同时获取更多的数据点,应先接通电源再释放小车,故A错误;
B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力,同时还需要通过打点计时器在纸带上打点来判断摩擦力是否平衡,若摩擦力被平衡,则小车做匀速直线运动,纸带上将出现均匀的点迹,故B正确;
C.平衡摩擦力后,改变小车质量多次实验,长木板与水平桌面间的角度不需要调整,因为平衡摩擦力后无论小车的质量多大,都满足
即得到
与小车质量无关,故C错误;
D.由于本实验用到了弹簧测力计,根据实验原理可知,小车所受合外力的大小即为弹簧测力计的示数,因此本实验不需要小车质量远大于砂和砂桶的质量,故D错误。
故选B。
(3)[5]根据图像分析可知,当外力不为零时小车的加速度仍为零,则说明可能没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足(或木板倾角过小)。
四、计算题(本题共3小题,共40分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,甲车减速至5m/s通过ETC通道,ETC自动抬杆放行,过收费站中心线后开始加速。将甲车加速的初时刻作为计时起点,此时乙车从人工通道过收费站,正在收费站中心线处停车缴费,10s后开始加速。甲乙两辆车在平直公路上沿同一方向做直线运动,它们的图像如图所示。(两通道中心线在同一条直线上)求:从计时开始。
(1)甲乙两车加速阶段的最大加速度大小、分别为多少;
(2)乙车追上甲车前,在何时两车距离最大且距离的最大值为多少;
(3)甲车何时被乙车追上,此时甲车前进的距离。
【答案】(1)0.5m/s2,2m/s2;(2)100m;(3)250m
【解析】
【详解】(1)由速度图像可知甲车的加速度的大小为
乙车的加速度的大小为
(2)由题意知,在时,两车同速,两车间距离为最大值,在速度时间图像中面积表示位移,则甲车的位移为
乙车的位移为
故乙车追上甲车前,两车间距的最大值为
(3)由速度时间图像中面积表示位移可知,甲车运动20s时,甲车在前,乙车在后两车间距为
之后甲乙两车都分别以,的速度做匀速直线运动,设再经过时间乙车追上甲车,则
代入数据解得
此时,甲车运动时间为
甲车在该时间段内运动的位移为
故从甲车经过中心线开始计时经过27.5s,甲车前进250m时被乙车追上。
14. 质量M=10 kg的木楔倾角为θ=30°,在水平面上保持静止,当将一质量m=5 kg的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。如果用平行于木楔斜面向上的力F拉着木块匀速上升,如图所示。(已知木楔在整个过程中始终静止,重力加速度g=10 m/s2)
(1)求拉力F的大小;
(2)求木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
【答案】(1)50 N;(2)
【解析】
【详解】(1)当木块匀速下滑时,木块受重力G、斜面对其支持力N以及沿斜面向上摩擦力f,此时这三个力平衡,则有
解得
用平行于木楔斜面向上的力F拉着木块匀速上升,此时
(2)将木块与木楔看作一个整体
水平方向
竖直方向
木楔与水平面间的动摩擦因数的最小值
15. 如图所示,在光滑水平面上有一质量为2m足够长的平板小车,小车上有一足够长的木块,木块质量为m,且被锁定在小车上,二者一起以速度v0匀速向右运动。某时刻一质量也为m的小铁块以3v0的速度滑到木块上表面,一段时间后铁块、木块、小车一起匀速前进。已知铁块、木块之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:
(1)铁块相对木块滑动的距离;
(2)其他条件不变,解除木块的锁定,且木块和小车间的动摩擦因数为,这种情况下,铁块相对木块运动的距离和时间。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
铁块的质量为m,则木块和小车整体质量为3m,铁块的加速度大小
木块和小车整体的加速度大小
设铁块、木块小车匀速运动的速度为,根据运动公式可得
解得
铁块的位移
木块的位移
铁块相对木块滑动的距离
【小问2详解】
若木块和小车不再固定在一起,铁块的加速度
木块的加速度大小
设铁块相对木块的运动时间为t,共同速度为v,对于铁块
对于木块
解得
,
铁块的位移
木块的位移
铁块相对木块的运动距离为
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