精品解析:云南省文山壮族苗族自治州马关县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷
2026-04-21
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内容正文:
云南省马关县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试
高一物理
注意事项:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度可以保持不变
B. 做曲线运动的物体所受的合力只能是变力
C. 做曲线运动的物体合力与速度不在一条直线上
D. 做曲线运动的物体所受的合力可能为零
2. 某同学将一铅球沿水平方向推出,铅球在空中运动一段时间后落在地面上。不计空气阻力,铅球在空中运动的时间仅取决于( )
A. 铅球初速度大小 B. 铅球被推出时受推力的大小
C. 铅球所受重力大小 D. 铅球被推出时距地面的高度
3. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是速度恒定的运动 B. 匀速圆周运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是线速度不变的运动 D. 匀速圆周运动是角速度不变的运动
4. 如图所示的石英钟,比较时针和分针的末端点,转动时( )
A. 两端点角速度相等
B. 两端点线速度相等
C. 时针端点角速度较大
D. 分针端点线速度较大
5. 如图所示,乒乓球从斜面上滚下,以一定的速度在光滑水平桌面上沿直线匀速运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上有一个洞,当球经过洞口正前方时,对球沿三个不同的方向吹气,下列说法正确的是( )
A. 沿方向1吹气,乒乓球可能进入洞内 B. 沿方向2吹气,乒乓球可能进入洞内
C. 沿方向3吹气,乒乓球可能进入洞内 D. 沿三个方向吹气,乒乓球均不可能进入洞内
6. 摩托车赛道上有一壕沟,其尺寸如图所示。可视为质点的摩托车离开地面后做平抛运动,g取,则摩托车跨过壕沟的初速度至少为( )
A. 20m/s B. 16m/s C. 10m/s D. 8m/s
7. 如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球A受拉力和向心力的作用
C. 摆球A受拉力和重力的作用 D. 摆球A受重力和向心力的作用
8. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上.当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上.若图中大小齿轮的半径之比为,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与C的线速度大小之比为 B. B与C的线速度大小之比为
C. A与C的向心加速度大小之比为 D. A与B的角速度大小之比为
9. 表演“飞车走壁”杂技的示意图如图所示演员骑摩托车(视为质点)在一个圆桶形结构的内壁上做匀速圆周运动,图中两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托车在不同高度处进行表演的运动轨迹。不计车轮受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 在轨道上运动时侧壁对摩托车的支持力较大
B. 在轨道上运动时的角速度较大
C. 在轨道上运动时的线速度较小
D. 在轨道上运动时的向心加速度较小
10. 在足够大转盘上放置两个质量分别为0.2kg和0.4kg的小物块和(均可视为质点)。放置在转盘中心,、之间用原长、劲度系数的轻质弹簧拴接,此时弹簧处于原长。已知、与转盘间的动摩擦因数均为,重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内。假设物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证不滑动,则转盘匀速转动时角速度的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 小船在静水中的速度是5m/s,一条河宽60m,河水流速为4m/s,下列说法正确的是( )
A. 小船在河中运动的最大速度是9m/s
B. 小船在河中运动的最小速度是3m/s
C. 小船渡过河的最短时间是12s
D. 小船渡过河的最小位移是80m
12. 生活中大部分的运动是曲线运动,关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体,加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上
B. 做曲线运动的物体,速度一定变化,加速度也一定变化
C. 做平抛运动的物体,加速度不变
D. 做匀速圆周运动的物体,加速度不变
13. 如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
A. 物体A也做匀速直线运动
B. 绳子的拉力始终大于物体A所受的重力
C. 物体A的速率小于物体B的速率
D. 地面对物体B的支持力逐渐增大
14. 在图中, A、B两点分别位于大、小轮的边缘上, C 点位于大轮半径的中点, 大轮的半径是小轮的2倍, 它们之间靠摩擦传动, 接触面上没有相对滑动。下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
三、非选择题:本题共5小题,共52分。
15. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上,可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供,同时,小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降,从而露出测力筒内的标尺,标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ;
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C. 探究平抛运动的特点
(2)若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上,质量相同的两钢球分别放在挡板B、C处,转动手柄,可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________(选填“m”、“ω”或“r”)的关系。
(3)若将皮带套在圆盘半径之比为3:1的两轮塔上,质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处,转动手柄,稳定后,观察到左侧标尺露出1格,右侧标尺露出9格,则可以得出的实验结论为:____________________________________________。
16. 用如图(a)所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列的痕迹点。
(1)为使小球能水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向。
(2)每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,原因是__。
(3)为定量研究钢球的平抛运动,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于斜槽末端Q点,钢球的__________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时__(选填“需要”或者“不需要”)轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:在如图(b)所示的轨迹上取A、B、C三点,测得AB和BC的水平间距均为x,AB和BC的竖直间距分别是和,已知当地重力加速度为g,可求得钢球平抛的初速度大小为_______(用字母x、、和g表示)。
17. 如图所示,质量都为1kg的两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
18. 竞技比赛中,汽车驶上半径的半圆形拱桥,A为圆弧最高点,C为圆弧上的一点,CO连线与竖直方向的夹角。汽车可看作质点,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)若汽车到达A点时,对桥面的压力为0,A与落地点B之间的距离;
(2)若汽车到达C点时,对桥面的压力为0,汽车在C点速度的大小(计算结果可保留根号)
19. 如图所示,长度的水平传送带距离地面高度,以速度向右运动,小物块质量(物块可看作质点),以初速度滑上传送带,物块与传送带之间动摩擦因数,物块从传送带右端离开作平抛运动落到地面上。求:
(1)物块在传送带上运动时间。
(2)物块落地点与传送带右端的水平距离。
(3)若传送带速度可调,使物块落地点最远,传送带速度应该满足什么条件。
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云南省马关县第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试
高一物理
注意事项:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间90分钟。
2、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体速度可以保持不变
B. 做曲线运动的物体所受的合力只能是变力
C. 做曲线运动的物体合力与速度不在一条直线上
D. 做曲线运动的物体所受的合力可能为零
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.曲线运动的速度方向始终与曲线切线方向相同,所以曲线运动速度方向时刻改变,故A错误;
BCD.物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在同一条直线上,合力是否变力没有关系,但是合力不能为零故BD错误,C正确;
故选C。
2. 某同学将一铅球沿水平方向推出,铅球在空中运动一段时间后落在地面上。不计空气阻力,铅球在空中运动的时间仅取决于( )
A. 铅球初速度大小 B. 铅球被推出时受推力的大小
C. 铅球所受重力大小 D. 铅球被推出时距地面的高度
【答案】D
【解析】
【详解】铅球被水平抛出后做平抛运动,其运动时间由竖直方向的自由下落高度决定。竖直方向的位移公式为
解得时间 。
A.初速度大小仅影响水平位移,与竖直方向的运动时间无关,故A错误;
B.推力仅在铅球被推出时作用,推出后不再影响运动,故B错误;
C.铅球所受重力,但重力加速度为常量(同一地点),时间与无关,故C错误;
D.铅球被推出时的高度直接决定竖直方向的位移,从而决定运动时间,故D正确。
故选D。
3. 关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 匀速圆周运动是速度恒定的运动 B. 匀速圆周运动是匀变速运动
C. 匀速圆周运动是线速度不变的运动 D. 匀速圆周运动是角速度不变的运动
【答案】D
【解析】
【详解】AC.匀速圆周运动是曲线运动,速度的大小不变,但速度的方向时刻改变,故A、C错误;
B.匀速圆周运动所受合力方向总是与速度方向垂直指向圆心,故合力方向时刻改变,是加速度改变的变速运动,B错误;
D.匀速圆周运动是角速度不变的运动,D正确。
故选D。
4. 如图所示的石英钟,比较时针和分针的末端点,转动时( )
A. 两端点角速度相等
B. 两端点线速度相等
C. 时针端点角速度较大
D. 分针端点线速度较大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.时针转一周需12小时,分针转一周需1小时,则可知时针与分针转动周期比为,根据,可知,时针与分针转动的角速度比为,故AC错误;
BD.由于分针比时针长,则其端点做圆周运动的半径大于时针端点做圆周运动的半径,根据,可知分针端点线速度较大,故B错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,乒乓球从斜面上滚下,以一定的速度在光滑水平桌面上沿直线匀速运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上有一个洞,当球经过洞口正前方时,对球沿三个不同的方向吹气,下列说法正确的是( )
A. 沿方向1吹气,乒乓球可能进入洞内 B. 沿方向2吹气,乒乓球可能进入洞内
C. 沿方向3吹气,乒乓球可能进入洞内 D. 沿三个方向吹气,乒乓球均不可能进入洞内
【答案】C
【解析】
【详解】分别沿方向1、方向2、方向3吹气,对乒乓球的速度分析
吹气时乒乓球在原有速度的基础上分别增加速度、、,只有沿方向3吹气时,合运动方向才可能指向洞口,乒乓球才可能进入洞内。
故选C。
6. 摩托车赛道上有一壕沟,其尺寸如图所示。可视为质点的摩托车离开地面后做平抛运动,g取,则摩托车跨过壕沟的初速度至少为( )
A. 20m/s B. 16m/s C. 10m/s D. 8m/s
【答案】B
【解析】
【详解】水平方向x=vt
竖直方向
解得v=16m/s
则摩托车跨过壕沟的初速度至少为16m/s。
故选B。
7. 如图所示,为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆,关于摆球A的受力情况,下列说法中正确的是( )
A. 摆球A受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球A受拉力和向心力的作用
C. 摆球A受拉力和重力的作用 D. 摆球A受重力和向心力的作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】摆球受重力、拉力两个力作用,这两个力的合力提供向心力。
故选C。
8. 如图为修正带的内部结构,由大小两个相互咬合的齿轮组成,修正带芯固定在大齿轮的转轴上.当按压并拖动其头部时,齿轮转动,从而将遮盖物质均匀地涂抹在需要修改的字迹上.若图中大小齿轮的半径之比为,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的一点,C为大齿轮上转轴半径的中点,则( )
A. A与C的线速度大小之比为 B. B与C的线速度大小之比为
C. A与C的向心加速度大小之比为 D. A与B的角速度大小之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.A与C为同轴转动,有相同的角速度,根据
可知角速度一定时,与成正比,由于A与C的半径之比为2∶1,所以A与C的线速度大小之比为2∶1,故A错误;
D.两齿轮间为齿轮传动,传动时两齿轮边缘点的线速度大小相等,根据
可知线速度一定时,与r成反比,由于大小齿轮的半径之比为2∶1,所以A与B的角速度大小之比为1∶2,故D正确;
B.由于A与B的线速度大小相等,所以B与C的线速度大小之比等于A与C的线速度大小之比,为2∶1,故B错误;
C.A与C有相同的角速度,根据
可知角速度一定时,与成正比,由于A与C的半径之比为2∶1,所以A与C的向心加速度大小之比为2∶1,故C错误。
故选D。
9. 表演“飞车走壁”杂技的示意图如图所示演员骑摩托车(视为质点)在一个圆桶形结构的内壁上做匀速圆周运动,图中两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托车在不同高度处进行表演的运动轨迹。不计车轮受到的摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 在轨道上运动时侧壁对摩托车的支持力较大
B. 在轨道上运动时的角速度较大
C. 在轨道上运动时的线速度较小
D. 在轨道上运动时的向心加速度较小
【答案】C
【解析】
【详解】A.以摩托车为研究对象,受力分析如图
由图得到侧壁对车的支持力为
所以侧壁对摩托车的支持力一样大,故A错误;
D.由向心力
解得
所以摩托车运动时向心加速度一样大,故D错误;
B.由
解得
由于a轨道r大,则小,故在a轨道上运动时角速度较小,故B错误;
C.由
解得
由于a轨道r大,则v大,故在a轨道上运动时线速度较大,在轨道上运动时的线速度较小,故C正确。
故选C。
10. 在足够大转盘上放置两个质量分别为0.2kg和0.4kg的小物块和(均可视为质点)。放置在转盘中心,、之间用原长、劲度系数的轻质弹簧拴接,此时弹簧处于原长。已知、与转盘间的动摩擦因数均为,重力加速度,弹簧始终处于弹性限度内。假设物体所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为保证不滑动,则转盘匀速转动时角速度的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】刚好打滑时,受到的摩擦力为N
此时弹簧弹力N
弹簧形变量m
此时a做匀速圆周运动的半径,而a与转盘之间的摩擦力N
根据牛顿第二定律
解得rad/s
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 小船在静水中的速度是5m/s,一条河宽60m,河水流速为4m/s,下列说法正确的是( )
A. 小船在河中运动的最大速度是9m/s
B. 小船在河中运动的最小速度是3m/s
C. 小船渡过河的最短时间是12s
D. 小船渡过河的最小位移是80m
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当船速与水速同向时,小船的合速度最大,最大为9m/s,故A正确;
B.当船速与水速相反时,小船的合速度最小,最小为1m/s,故B错误;
C.当船头垂直河岸时,小船过河时间最短,最短时间为
故C正确;
D.当船头与上游河岸夹角α满足
小船能垂直河岸过河,过河最小位移即为河宽60m,故D错误。
故选AC。
12. 生活中大部分的运动是曲线运动,关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体,加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上
B. 做曲线运动的物体,速度一定变化,加速度也一定变化
C. 做平抛运动的物体,加速度不变
D. 做匀速圆周运动的物体,加速度不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上,故A正确;
BC.做曲线运动的物体,速度一定变化,但加速度不一定变化,比如平抛运动,加速度恒为重力加速度,加速度保持不变,故B错误,C正确;
D.做匀速圆周运动的物体,加速度大小不变,方向时刻发生变化,故D错误。
故选AC。
13. 如图所示,物体A和B的质量均为m,且分别用轻绳连接跨过定滑轮(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)。当用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中( )
A. 物体A也做匀速直线运动
B. 绳子的拉力始终大于物体A所受的重力
C. 物体A的速率小于物体B的速率
D. 地面对物体B的支持力逐渐增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC.绳子与物体B相连的绳端参与了两种运动:沿绳子向右下方的分运动v1和垂直于绳向上摆动的分运动v2,物体B的运动速度v为合运动速度,如图甲所示,可知
v1=vcos θ
由于v不变,在物体B向右运动时θ角减小,cos θ变大,即v1变大,所以物体A的上升速率
vA=v1=vcos θ<v
也随之变大,物体A加速上升,有向上的加速度,由牛顿第二定律可知
T-mAg=mAa>0
所以
T>mAg
故A错误,BC正确;
D.再取物体B为研究对象,如图乙所示,由平衡条件可知
N=mBg- T′sin θ
当物体B向右运动时,T′sin θ逐渐减小,所以N逐渐增大,故D正确。
故选BCD。
14. 在图中, A、B两点分别位于大、小轮的边缘上, C 点位于大轮半径的中点, 大轮的半径是小轮的2倍, 它们之间靠摩擦传动, 接触面上没有相对滑动。下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.在不打滑传动装置中,边缘上的线速度相等,即
又因为
所以
A错误,B正确;
C.同轴的圆周上其角速度相等,根据
可知
C正确;
D.根据
可知
D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共52分。
15. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示,转动手柄,可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上,可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供,同时,小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降,从而露出测力筒内的标尺,标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是 ;
A. 探究两个互成角度的力的合成规律
B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
C. 探究平抛运动的特点
(2)若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上,质量相同的两钢球分别放在挡板B、C处,转动手柄,可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与__________(选填“m”、“ω”或“r”)的关系。
(3)若将皮带套在圆盘半径之比为3:1的两轮塔上,质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处,转动手柄,稳定后,观察到左侧标尺露出1格,右侧标尺露出9格,则可以得出的实验结论为:____________________________________________。
【答案】(1)B (2)
(3)两小球的质量和圆周运动的半径相等时,向心力的大小与角速度的平方成正比。
【解析】
【小问1详解】
本实验要探究与、、之间的关系,需要保持、、中两个量相等,探究与第三个量之间的关系,这种探究方法叫作控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律所采用的探究方法为等效替代法,探究加速度与物体受力、物体质量的关系所采用的探究方法为控制变量法,探究平抛运动的特点所采用的探究方法运动的合成与分解法。
故选B。
【小问2详解】
由题意知,两小球的、相等,不相等,可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与的关系。
【小问3详解】
由题意知,两小球的、相等,,
所以,两小球的质量和圆周运动的半径相等时,向心力的大小与角速度的平方成正比。
16. 用如图(a)所示的实验装置研究物体的平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。上下移动水平挡板MN到合适的位置,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列的痕迹点。
(1)为使小球能水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向。
(2)每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,原因是__。
(3)为定量研究钢球的平抛运动,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于斜槽末端Q点,钢球的__________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时__(选填“需要”或者“不需要”)轴与重垂线平行。
②若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:在如图(b)所示的轨迹上取A、B、C三点,测得AB和BC的水平间距均为x,AB和BC的竖直间距分别是和,已知当地重力加速度为g,可求得钢球平抛的初速度大小为_______(用字母x、、和g表示)。
【答案】 ①. 保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出 ②. 球心 ③. 需要 ④.
【解析】
【详解】(2)每次都要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,原因是保证小球每次以相同的速度从斜槽末端飞出。
(3)[1]小球在运动过程中记录下的是其球心的位置,故其抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置,故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。
[2]小球在竖直方向为自由落体运动,故需要y轴与重垂线平行。
[3]平抛运动竖直方向做匀变速直线运动,根据匀变速运动推论
解得
平抛运动水平方向为匀速直线运动,根据匀速直线运动公式
解得
17. 如图所示,质量都为1kg的两个物体A、B,用轻绳跨过定滑轮相连接,在水平力作用下,物体B沿水平地面向右运动,物体A恰以速度2m/s匀速上升,已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.15,重力加速度为当物体B运动到使斜绳与水平方向成时。(已知:,)求:
(1)物体B所受摩擦力的大小;
(2)物体B的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
A物体匀速运动可得
当斜绳与水平方向成角时,对B物体进行受力分析,根据共点力平衡,有
解得
【小问2详解】
根据平行四边形定则,将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分解有
解得B物体的速度大小
18. 竞技比赛中,汽车驶上半径的半圆形拱桥,A为圆弧最高点,C为圆弧上的一点,CO连线与竖直方向的夹角。汽车可看作质点,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)若汽车到达A点时,对桥面的压力为0,A与落地点B之间的距离;
(2)若汽车到达C点时,对桥面的压力为0,汽车在C点速度的大小(计算结果可保留根号)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车在A点对桥面压力为0,重力提供向心力
汽车从A点做平抛运动,竖直方向
水平方向
带入数据可知
【小问2详解】
汽车在C点对桥面压力为0,重力沿半径方向分力提供向心力
解得
19. 如图所示,长度的水平传送带距离地面高度,以速度向右运动,小物块质量(物块可看作质点),以初速度滑上传送带,物块与传送带之间动摩擦因数,物块从传送带右端离开作平抛运动落到地面上。求:
(1)物块在传送带上运动时间。
(2)物块落地点与传送带右端的水平距离。
(3)若传送带速度可调,使物块落地点最远,传送带速度应该满足什么条件。
【答案】(1)2.5s
(2)4m (3)
【解析】
【小问1详解】
物块在传送带上运动加速度为,则
解得
加速运动到速度与传送带相等时间为,位移,则
解得
一起匀速运动时间,则
【小问2详解】
平抛运动时间,则
解得
水平距离
【小问3详解】
物块落地点最远,平抛初速度最大,物块在传送带一直加速运动达到速度,则
使物块落地点最远,传送带速度大于等于
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