内容正文:
遵义四中2028届高一上学期期末质量监测
物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、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. 探测器绕月运行的椭圆形轨道如图所示。关于探测器在该轨道上从A点向B点运动的过程,下列说法正确的是( )
A. 速度减小 B. 加速度不变 C. 万有引力增大 D. 动能增大
【答案】A
【解析】
【详解】AD.探测器在该轨道上从A点向B点运动的过程,引力对探测器做负功,根据动能定理,可知探测器动能减小,速度减小,故A正确,D错误;
B.根据
解得
探测器在该轨道上从A点向B点运动的过程r增大,故加速度减小,故B错误;
C.探测器在该轨道上从A点向B点运动的过程r增大,根据
可知万有引力减小,故C错误。
故选A。
2. 如图,无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动,为高层住宅用户配送包裹,到达目标高度后悬停,则该过程无人机运动的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】题意可知无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动(竖直向上为正方向),为高层住宅用户配送包裹,到达目标高度后悬停,可知初速度、末速度均为0,即无人机可能先加速运动后减速运动(加速度先正后负)至0,也可能先加速运动后匀速运动,最后再减速运动至0,且速度均为正值,综合可知A选项符合题意。
故选A。
3. 急行跳远作为一项需要体力和技巧的运动,要求运动员具备出色的跳跃能力和掌握正确的动作要领。如图所示,若将运动员简化为质点,其起跳速度与水平面的夹角为,大小为,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 当保持不变时,越大跳远成绩越好
B. 当保持不变时,越小跳远成绩越好
C. 当保持不变时,越大跳远成绩越好
D. 当保持不变时,越小跳远成绩越好
【答案】C
【解析】
【详解】运动员起跳后做斜抛运动,竖直方向,
水平方向匀速直线运动
可得
AB.根据可知, v保持不变,当时跳远成绩最好,AB错误;
CD.根据可知,当θ保持不变时,v越大跳远成绩越好,C正确,D错误。
故选C。
4. 为了方便客人用餐,某餐厅采购了一批桌面带有转盘的餐桌。如图所示,将质量为的餐盘A放在转盘上,在电机驱动下,转盘带动餐盘一起绕点在水平面内做匀速圆周运动,餐盘的运动半径为,角速度大小为。已知重力加速度大小为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 餐盘的线速度大小为
B. 餐盘受到的摩擦力大小为
C. 餐盘与转盘间的动摩擦因数
D. 餐盘与转盘间的动摩擦因数
【答案】C
【解析】
【详解】A.餐盘的线速度大小为,故A错误;
B.餐盘受到的摩擦力提供所需的向心力,则有,故B错误;
CD.餐盘受到静摩擦力作用,由
可得餐盘与转盘间的动摩擦因数满足,故C正确,D错误。
故选C。
5. 智能手机通常配置有加速度传感器,并能通过图像显示加速度情况。用手掌托着智能手机将其竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,该过程中得到如图所示的加速度随时间变化的图像。则下列说法正确的是( )
A. 时刻手机位于最高点
B. 时刻手机受到的支持力为0
C. 时刻手机处于超重
D. 时刻手机处于失重
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,时刻手机的加速度方向向上,与速度方向相同,手机仍向上加速,手机不是位于最高点,故A错误;
B.由题图可知,时刻手机的加速度为0,根据平衡条件可知,手机受到的支持力等于手机的重力,故B错误;
C.由题图可知,时刻手机的加速度方向向下,手机处于失重状态,故C错误;
D.由题图可知,时刻手机的加速度方向向下,手机处于失重状态,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,在竖直的光滑木板上用网兜(重力不计)把足球挂在点,静止时轻绳与木板的夹角为。木板对足球的支持力用表示,轻绳的拉力用表示。当用相同的网兜和更短的轻绳把足球静止挂在点时,下列说法正确的是( )
A. 夹角减小 B. 支持力增大
C. 拉力减小 D. 足球所受合力增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.足球的大小一定,当轻绳变短时,增大,所以增大,A错误;
B.根据平衡关系可得支持力,增大,增大,所以增大,B正确;
C.根据平衡关系可得拉力,增大,减小,所以增大,C错误;
D.足球处于平衡状态,合力始终为0,D错误。
故选B
7. 在智能制造工厂的物流系统中,倾角为的传送带以恒定的速率顺时针运行。机械臂将质量为的包裹无初速度地放置在传送带下端(传送带足够长),将包裹运送至高处。已知包裹与传送带间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度大小。则该过程因摩擦产生的热量为( )
A. 32J B. 40J C. 90J D. 120J
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
解得
设包裹加速至与传送带共速所用时间为
包裹位移 (沿斜面向上)
传送带位移 (沿斜面向上)
相对位移大小
因摩擦产生的热量
解得
匀速阶段无相对滑动,无摩擦生热。故该过程因摩擦产生的热量为。
故选A。
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
8. 近年来我国航天事业飞速发展,从神舟飞船到嫦娥探测器,再到天宫空间站,均取得卓越成就。已知天宫空间站绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为,运行周期为,万有引力常量为。利用以上物理量能求出的是( )
A. 地球的质量 B. 空间站的加速度大小
C. 空间站受到的向心力大小 D. 空间站运行的线速度大小
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设地球质量为M,空间站质量为m,对空间站有
解得
因为已知,故可求出地球质量,故A正确;
B.对空间站有
解得
因为A选项求出了M,故可求出空间站的加速度大小,故B正确;
C.因为空间站质量无法算出,故不能计算出空间站受到的向心力大小,故C错误;
D.因为已知,根据线速度公式可知,能计算出空间站运行的线速度大小,故D正确。
故选ABD。
9. 如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端系一物块,把弹簧压缩一段距离后(为弹簧原长时的位置),在的右边再紧贴着放另一相同的物块。然后撤去外力。A、B均可视为质点。则此后运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若地面光滑,A、B组成的系统回到点时动能最大
B. 若地面光滑,弹簧减小的弹性势能等于增大的动能
C. 若地面粗糙且A、B能够分离,则分离时的位置一定在点
D. 若地面粗糙且A、B能够分离,则分离时的位置一定在点左侧
【答案】AC
【解析】
【详解】A.若地面光滑,A、B组成的系统在弹簧弹力作用下加速,当弹簧恢复原长(O点)后,弹簧开始拉伸,系统开始减速。因此,系统动能最大的位置是O点,故A正确;
B.若地面光滑,根据能量守恒,弹簧减小的弹性势能等于 A、B两物块增加的动能之和,故B错误;
CD.设A、B质量均为m,动摩擦因数为μ,AB分离时AB间弹力为0且AB加速度相同,规定向右为正方向,则分离时B的加速度(方向向左)
对A有
联立解得
可知分离时的位置一定在O点,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为,时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力大小为
B. 图像中
C. 在内,汽车牵引力做的功为
D. 因不知道是否大于,故无法求出在内汽车牵引力做的功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,此时功率达到最大值,故阻力,故A错误;
B.匀加速结束时汽车功率达到最大值,则有
因为
其中,联立解得,
故B正确;
CD.在时间内,对汽车,根据牛顿第二定律有
解得牵引力
则汽车牵引力做的功
汽车牵引力做的功
故时间内汽车牵引力做的功,故C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某实验小组使用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。某次实验得到的纸带如图乙所示,其中O为纸带打出的第一个点,A、B、C是三个连续打出的点,测量得到点A、C之间的距离为。已知打点计时器的频率为f,当地重力加速度为g。
(1)关于本实验,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 不必测量重物的质量
B. 打点计时器应接低压直流电
C. 应先接通电源打点,后释放纸带
D. 需使用秒表测出重物下落的时间
(2)若要验证机械能守恒定律,还需要从图乙纸带上测量的物理量是____(填标号)。
A. 点O、A之间的距离
B. 点O、B之间的距离
C. 点O、C之间的距离
(3)重物的质量和体积大小对本实验的误差有影响,质量越大,体积越小,实验误差越____(填“大”或“小”)。
【答案】(1)AC (2)B
(3)小
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A.验证机械能守恒的表达式为 ,质量可约去,因此不必测量重物的质量。A正确;
B.打点计时器应接低压交流电,而非直流电。B错误;
C.应先接通电源,待打点稳定后,再释放纸带,以保证纸带起始点清晰,数据准确。C正确;
D.重物下落的时间可通过打点计时器的频率和点迹间隔计算得出,无需使用秒表。D错误。
故选AC。
【小问2详解】
验证机械能守恒,需要比较重力势能的减少量和动能的增加量。
重力势能减少量:,因此需要测量点、之间的距离;
动能增加量:,其中是点的瞬时速度,可通过计算,其中已知。
故选B。
【小问3详解】
实验误差主要来源于空气阻力和摩擦阻力。
质量越大,重力越大,相对而言,空气阻力和摩擦阻力的影响就越小。
体积越小,空气阻力也越小。因此,质量越大、体积越小,实验误差越小。
【点睛】
12. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M(未知)表示,重物质量用m表示
(1)为便于测量合力的大小,使实验结论更符合“小车总质量(未知)一定时,小车的加速度与所受合力成正比”的客观规律,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 两组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B. 两组实验都需要平衡摩擦力
C. 两组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
D. 两组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
(2)实验中得到的一条纸带相邻计数点间的距离如图丙所示,图中相邻两个计数点间还有4个点未画出。已知打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,由该纸带可求得小车加速度的大小为______(保留两位有效数字)。
(3)后续实验中,甲组同学发现弹簧测力计无法正确读数,但仍利用甲装置进行了新的探究。实验步骤如下:
①垫高长木板左端,直到小车在不挂重物时匀速下滑;
②测出重物的质量m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据;
④以a为纵轴、m为横轴作出图像,发现图像为曲线。为了得到一种线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴、______(填“m”或”)为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,纵截距为b,则小车的总质量M=______(用字母k、b表示)。
【答案】(1)BC (2)0.82
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
AB.两组实验都需要平衡摩擦力,以确保小车所受合力等于拉力或重物重力,故A错误,B正确;
CD.甲组中弹簧测力计可直接读出绳子拉力,无需满足m≪M;乙组中绳子拉力近似等于重物重力,需要满足m≪M,故C正确,D错误。
故选BC。
【小问2详解】
题意可知相邻计数点时间间隔T=0.1s,由逐差法可知
【小问3详解】
[1][2]设绳子拉力为T,对m有
对M有
整理得
可知是线性关系,且图像斜率、纵截距分别为,
解得
联立解得小车质量
13. 在一次雪上运动中,运动员站在滑雪板上从起点用滑雪杖反推加速,然后冲上斜坡自由滑行。某运动过程可简化为如图所示的模型,运动员与装备总质量为m=50kg,初始静止于水平雪面A点,运动员通过滑雪杖反推雪面获得水平恒定推力F,沿AP方向匀加速滑过5m至P点后收起滑雪杖,此时的速度大小为5m/s,随后冲上倾角为α的斜坡(运动员经过P点前后的速率不变)。已知滑雪板与雪面间的动摩擦因数为μ=0.25,不计滑雪板长度及空气阻力,重力加速度大小g取10,,。求:
(1)水平恒定推力F的大小;
(2)运动员在斜坡上向上运动的加速度大小;
(3)运动员沿斜坡向上运动的最大距离(用分数表示)
【答案】(1)250N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在水平雪面上,对运动员有
其中,代入解得
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
运动员在斜坡上向上运动过程中,根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
运动员沿斜坡向上运动的最大距离
14. 如图所示,有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg,放在光滑的水平地面上,长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为R=0.5m,半径OC与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求;(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)小物块到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。
【答案】(1)5m/s;(2)68N,方向竖直向下;(3)3.625m
【解析】
【分析】
【详解】(1)小物块平抛运动至C点时,对速度进行分解,如图所示
因小物块恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,则有
(2)小滑块从C运动到D的过程中由动能定理,可得
解得
小物块在圆弧轨道末端D点,由牛顿第二定律,可得
联立方程,解得
由牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为68N,方向竖直向下
(3)小物块滑上长木板后做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可得
小物块的加速度大小为
长木板做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
可得长木板的加速度大小为
要使小物块不滑出长木板,则小物块滑至长木板最右端时,二者恰好共速,此时长木板最短,设经过t时间二者共速,则有
对物块和长木板组成的系统,由能量守恒定律得
联立方程,解得
即木板的最小长度为3.625m
15. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内,轨道的最低点B的切线水平。右侧的光滑水平面上紧挨着B点静止一平板小车,其质量,长度,小车的上表面与B点等高、距地面的高度。质量的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A正上方处由静止释放,恰好从A点进入圆弧轨道,之后滑上平板小车。已知小车上表面与小物块间的动摩擦因数,重力加速度大小取,求:
(1)小物块滑到轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)摩擦力对小物块做的功;
(3)当小物块刚着地时,小物块到小车右端的距离。
【答案】(1)50N (2) (3)0.2m
【解析】
【小问1详解】
小物块从释放到B点过程,根据机械能守恒有
解得
小物块在B点有
联立解得小物块在B点受到的支持力大小
根据牛顿第三定律,小物块对轨道的压力大小为50N。
【小问2详解】
小物块滑上小车后,根据牛顿第二定律可知,m、M加速度大小分别为,
设小物块从小车右端滑离时m、M速度大小分别为,则有,
又因为
联立解得,,
则摩擦力对小物块做的功
【小问3详解】
小物块滑离小车后做平抛运动,则有
解得
故当小物块刚着地时,小物块到小车右端的距离
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遵义四中2028届高一上学期期末质量监测
物理
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将答题卡交回。
一、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. 探测器绕月运行的椭圆形轨道如图所示。关于探测器在该轨道上从A点向B点运动的过程,下列说法正确的是( )
A. 速度减小 B. 加速度不变 C. 万有引力增大 D. 动能增大
2. 如图,无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动,为高层住宅用户配送包裹,到达目标高度后悬停,则该过程无人机运动的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 急行跳远作为一项需要体力和技巧的运动,要求运动员具备出色的跳跃能力和掌握正确的动作要领。如图所示,若将运动员简化为质点,其起跳速度与水平面的夹角为,大小为,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 当保持不变时,越大跳远成绩越好
B. 当保持不变时,越小跳远成绩越好
C. 当保持不变时,越大跳远成绩越好
D. 当保持不变时,越小跳远成绩越好
4. 为了方便客人用餐,某餐厅采购了一批桌面带有转盘的餐桌。如图所示,将质量为的餐盘A放在转盘上,在电机驱动下,转盘带动餐盘一起绕点在水平面内做匀速圆周运动,餐盘的运动半径为,角速度大小为。已知重力加速度大小为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 餐盘的线速度大小为
B. 餐盘受到的摩擦力大小为
C. 餐盘与转盘间的动摩擦因数
D. 餐盘与转盘间的动摩擦因数
5. 智能手机通常配置有加速度传感器,并能通过图像显示加速度情况。用手掌托着智能手机将其竖直向上抛出,然后又在抛出点接住手机,该过程中得到如图所示的加速度随时间变化的图像。则下列说法正确的是( )
A. 时刻手机位于最高点
B. 时刻手机受到的支持力为0
C. 时刻手机处于超重
D. 时刻手机处于失重
6. 如图所示,在竖直的光滑木板上用网兜(重力不计)把足球挂在点,静止时轻绳与木板的夹角为。木板对足球的支持力用表示,轻绳的拉力用表示。当用相同的网兜和更短的轻绳把足球静止挂在点时,下列说法正确的是( )
A. 夹角减小 B. 支持力增大
C. 拉力减小 D. 足球所受合力增大
7. 在智能制造工厂的物流系统中,倾角为的传送带以恒定的速率顺时针运行。机械臂将质量为的包裹无初速度地放置在传送带下端(传送带足够长),将包裹运送至高处。已知包裹与传送带间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,重力加速度大小。则该过程因摩擦产生的热量为( )
A. 32J B. 40J C. 90J D. 120J
二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分。
8. 近年来我国航天事业飞速发展,从神舟飞船到嫦娥探测器,再到天宫空间站,均取得卓越成就。已知天宫空间站绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为,运行周期为,万有引力常量为。利用以上物理量能求出的是( )
A. 地球的质量 B. 空间站的加速度大小
C. 空间站受到的向心力大小 D. 空间站运行的线速度大小
9. 如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端系一物块,把弹簧压缩一段距离后(为弹簧原长时的位置),在的右边再紧贴着放另一相同的物块。然后撤去外力。A、B均可视为质点。则此后运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 若地面光滑,A、B组成的系统回到点时动能最大
B. 若地面光滑,弹簧减小的弹性势能等于增大的动能
C. 若地面粗糙且A、B能够分离,则分离时的位置一定在点
D. 若地面粗糙且A、B能够分离,则分离时的位置一定在点左侧
10. 新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为,时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A. 汽车受到的阻力大小为
B. 图像中
C. 在内,汽车牵引力做的功为
D. 因不知道是否大于,故无法求出在内汽车牵引力做的功
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某实验小组使用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。某次实验得到的纸带如图乙所示,其中O为纸带打出的第一个点,A、B、C是三个连续打出的点,测量得到点A、C之间的距离为。已知打点计时器的频率为f,当地重力加速度为g。
(1)关于本实验,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 不必测量重物的质量
B. 打点计时器应接低压直流电
C. 应先接通电源打点,后释放纸带
D. 需使用秒表测出重物下落的时间
(2)若要验证机械能守恒定律,还需要从图乙纸带上测量的物理量是____(填标号)。
A. 点O、A之间的距离
B. 点O、B之间的距离
C. 点O、C之间的距离
(3)重物的质量和体积大小对本实验的误差有影响,质量越大,体积越小,实验误差越____(填“大”或“小”)。
12. 在某次探究小车加速度与力、质量的关系的实验中,甲、乙两组同学分别设计了如图所示的实验装置,小车总质量用M(未知)表示,重物质量用m表示
(1)为便于测量合力的大小,使实验结论更符合“小车总质量(未知)一定时,小车的加速度与所受合力成正比”的客观规律,下列说法正确的是____(填标号)。
A. 两组实验中只有甲需要平衡摩擦力
B. 两组实验都需要平衡摩擦力
C. 两组实验中只有乙需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
D. 两组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车总质量M的条件
(2)实验中得到的一条纸带相邻计数点间的距离如图丙所示,图中相邻两个计数点间还有4个点未画出。已知打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,由该纸带可求得小车加速度的大小为______(保留两位有效数字)。
(3)后续实验中,甲组同学发现弹簧测力计无法正确读数,但仍利用甲装置进行了新的探究。实验步骤如下:
①垫高长木板左端,直到小车在不挂重物时匀速下滑;
②测出重物的质量m,利用纸带计算出悬挂重物后小车运动时加速度大小a;
③改变m,重复步骤②,得到多组m、a的数据;
④以a为纵轴、m为横轴作出图像,发现图像为曲线。为了得到一种线性关系,同学们整理公式,发现以为纵轴、______(填“m”或”)为横轴,便可得到线性图像。若该线性图像的斜率为k,纵截距为b,则小车的总质量M=______(用字母k、b表示)。
13. 在一次雪上运动中,运动员站在滑雪板上从起点用滑雪杖反推加速,然后冲上斜坡自由滑行。某运动过程可简化为如图所示的模型,运动员与装备总质量为m=50kg,初始静止于水平雪面A点,运动员通过滑雪杖反推雪面获得水平恒定推力F,沿AP方向匀加速滑过5m至P点后收起滑雪杖,此时的速度大小为5m/s,随后冲上倾角为α的斜坡(运动员经过P点前后的速率不变)。已知滑雪板与雪面间的动摩擦因数为μ=0.25,不计滑雪板长度及空气阻力,重力加速度大小g取10,,。求:
(1)水平恒定推力F的大小;
(2)运动员在斜坡上向上运动的加速度大小;
(3)运动员沿斜坡向上运动的最大距离(用分数表示)
14. 如图所示,有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg,放在光滑的水平地面上,长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为R=0.5m,半径OC与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求;(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)小物块到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。
15. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内,轨道的最低点B的切线水平。右侧的光滑水平面上紧挨着B点静止一平板小车,其质量,长度,小车的上表面与B点等高、距地面的高度。质量的小物块(可视为质点)从圆弧轨道最高点A正上方处由静止释放,恰好从A点进入圆弧轨道,之后滑上平板小车。已知小车上表面与小物块间的动摩擦因数,重力加速度大小取,求:
(1)小物块滑到轨道B点时对轨道的压力大小;
(2)摩擦力对小物块做的功;
(3)当小物块刚着地时,小物块到小车右端的距离。
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