内容正文:
即墨一中高二级部阶段检测物理试题
一、单选题
1. 伽利略创造性地设计了如图(a)、(b)的两个斜面实验,下列说法正确的是( )
A. 图(a)是为了便于测量速度
B. 图(a)可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
C. 图(b)的结论可以由实际实验直接获得
D. 图(b)可得出力是维持物体运动的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.图(a)是为了便于测量时间,故A错误;
B.图(a)通过逐渐增大斜面倾角最终竖直来研究自由落体运动,小球仍然保持匀加速运动的性质,可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,故B正确;
CD.图(b)中不可能有光滑的斜面,伽利略只是在实际实验结果下进行理想化逻辑推理,得出力不是维持物体运动的原因,不是实际实验直接获得,故CD错误。
故选B。
2. 某物体以的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取,则5s内物体的( )
A. 路程为45m
B. 位移大小为25m,方向向下
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为5m/s,方向向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.上升到最高点的时间
上升最大高度
总时间,下落时间
下落高度
路程为上升高度加下落高度,即,故A错误;
B.位移是从抛出点到末位置的有向线段,,末位置在抛出点上方,方向向上,故B错误;
C.末速度
速度改变量,大小为,故C错误;
D.平均速度,位移方向向上,故平均速度方向向上,故D正确。
故选D。
3. 汽车在刹车测试中,可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车,第1s内的位移为6.4m,第3s内的位移为0.4m。则汽车( )
A. 刹车时的加速度大小为3m/s2
B. t=2s时的速度大小为1.6m/s
C. 在第2s内的位移大小为3.4m
D. 刹车的总时间为3s
【答案】B
【解析】
【详解】AD.将汽车刹车的逆过程看做是逆向的初速度为零的匀加速运动,若第3s末恰好停止,根据初速度为零的匀加速运动相等时间的位移之比为1:3:5…可知第1s内的位移应该为5×0.4m=2m<6.4m,由此可知汽车在第3s内已经停止,不能直接用连续相等时间位移差公式,设刹车总时间为(),加速度大小为,初速度。
根据可知,第1s内位移
第3s内位移为总位移减去前2s位移
代入得
联立两式解得,,,故AD错误;
B.时速度,故B正确;
C.第2s内位移为前2s位移减前1s位移:,故C错误;
故选B。
4. 高速避险车道是高速道路上为刹车失控车辆所设置的紧急避险通道,一般为上坡车道,表面为铺满沙石或松软沙砾的制动层,末端设有防撞设施。图甲是某地高速避险通道,简化图如图乙,一辆重型半挂货车制动突然失灵,司机急忙关闭油门将车驶入避险车道,车道上等间距地分布着A、B、C、D、E五个点,车头到达E点处恰好减速到零,货车从A到E的运动视为匀变速直线运动,则( )
A. 车头经过段与段的过程中速度变化量相同
B. 车头经过D点时的速度等于通过的平均速度
C. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
D. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.可利用逆向思维,将货车匀减速到零的运动,等效为从E点开始、初速度为0的匀加速直线运动,速度变化量,货车做匀减速运动,速度逐渐减小,AB段平均速度大于DE段,相同位移下AB段运动时间,因此速度变化量大小不同,故A错误;
B.匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。设相邻点间距为,加速度大小为,总运动时间满足,得
总时间的一半, 逆向看,匀加速运动时间的位移
说明正向运动中,AE的中间时刻恰好对应车头到达D点,因此D点速度等于AE段的平均速度,故B正确,C错误;
CD.初速度为0的匀加速直线运动,连续相等位移的时间满足,,,(为常数)
求和得:
即,
故CD错误。
故选B。
5. 如图所示,有一倾角的斜面,质量为。质量为的物体A静止在上。现用水平力推物体A,在F由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。重力加速度为,对此过程下列说法正确的是( )
A. 地面对B的支持力等于
B. A对B压力的最小值为,最大值为
C. A所受摩擦力的最小值为0,最大值为
D. A所受摩擦力的最小值为,最大值为
【答案】B
【解析】
【详解】A.对AB组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向受到整体重力和地面对B的支持力,所以地面对B的支持力等于,故A错误;
B.对A受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用,垂直于斜面方向有
当时,最小,最小为
当时,最大,最大为
根据牛顿第三定律可知对B压力的最小值为,最大值为,故B正确;
CD.沿着斜面方向,当
即时,摩擦力为零,当时,静摩擦力方向沿斜面向上,摩擦力为
当时,最大,
当,静摩擦力方向向下,则摩擦力为
当时,为
综上可知,所受摩擦力的最小值为0,最大值为。故CD错误。
故选B。
6. 如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面,一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向下运动的时间是向上运动的时间的倍,则它与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因上滑与下滑两个单程的位移相等,上滑过程用可逆法看作初速度为零的匀加速直线运动,故上滑过程由牛顿第二定律
解得
下滑过程由牛顿第二定律
解得
由
解得
故选D。
7. 如图所示,平板小车沿水平面做直线运动,小车顶部用细线悬挂着质量为m小球A,细线偏离竖直方向θ角,小车底部斜面上放有一质量为m的物块B,斜面倾角θ角,小球A和物块B都相对小车静止,则平板小车运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小车水平运动的加速度大小为gsinθ
B. 小球A受到细线拉力大小为mgtanθ
C. 小车一定向左做匀加速直线运动
D. 小物块B不受摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.对小球A分析可知,根据牛顿第二定律
解得
由于小球A和物块B都相对小车静止,则小车水平运动的加速度大小为,故A错误;
B.对小球A,在竖直方向上,根据平衡条件可得
解得小球A受到细线拉力大小为,故B错误;
C.由题意可知,小球A的合力方向水平向左,即小球A的加速度水平向左,所以小车的加速度水平向左,则小车向左做匀加速直线运动或向右做匀减速直线运动,故C错误;
D.假设小物块B不受摩擦力,则小物块B受到垂直斜面向上的支持力和竖直向下的重力,在竖直方向上,根据平衡条件可得
解得斜面对小物块的支持力大小为
在水平方向,根据牛顿第二定律可得
解得
即假设成立,小物块B不受摩擦力,故D正确。
故选D。
8. 如图,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始时系统处于静止状态,重力加速度为g,则细线被烧断的瞬间,下列正确的是( )
A. A球的受力情况未变,加速度为零
B. C球的加速度沿斜面向下,大小为g
C. A、B之间杆的拉力大小为
D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为2gsinθ
【答案】C
【解析】
【详解】AD.以A、B、C组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B、C静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力
以C为研究对象可知,细线的拉力为
对A、B组成的系统受力分析,烧断细线的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,由牛顿第二定律得
则加速度大小为,故AD错误;
B.对球C,由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下,故B错误;
C.以B为研究对象,由牛顿第二定律得
解得,故C正确。
故选C。
二、多选题
9. 某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A. 摩托车B的加速度是摩托车A的3倍
B. 在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为400m
D. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据图像的斜率表示加速度,则A、B两摩托车的加速度分别为,
所以摩托车B的加速度为摩托车A的5倍,故A错误;
B.由题图可知,在时两车达到相同的速度,且此时两摩托车同时到达目的地;在此之前摩托车A的速度一直大于摩托车B的速度,两辆摩托车的距离一直在缩小,所以在时刻,两辆摩托车距离最远,故B正确;
CD.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知在时间内,两辆摩托车间的最远距离为,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内壁光滑,开始时,质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上,且力F的延长线过A球球心,从图示位置开始缓慢推动A球,直到B的球心与容器的球心O等高,则下列判断正确的是( )
A. B球受到A球的弹力逐渐增大
B. B球受到A球的弹力先增大后减小
C. 容器对B球的支持力逐渐增大
D. 容器对B球的支持力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】对B球受力分析如图1所示,缓慢推动A球直到B的球心与容器的圆心O等高的过程中,三角形OAB边长恒定,N1和N2的夹角不变,根据三力平衡作出矢量三角形如图2所示
从图2可以看出B球受到A球的弹力N1逐渐增大,容器对B球的支持力N2先增大后变小。
故选AD。
11. 如图所示,轻质细线绕过轻质光滑定滑轮,滑轮用轻杆固定于处且位于圆心的正上方,、另一端分别连接质量为的小球P(可视为质点)、质量为的物体Q,将物体Q放置于粗糙水平面上,物体Q与水平面间的动摩擦因数为,小球P放置于半径为的光滑半圆柱上,当、处于同一竖直线上时,处于水平且物体Q恰好不滑动,此时,,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则说法正确的是( )
A. 细线张力
B. 细线张力
C.
D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据题意,对小球受力分析,由于小球处于平衡状态,绳子对小球P的拉力与小球P的重力和光滑半圆柱的支持力的合力等大反向,如图所示
由相似三角形有
解得,故A正确,B错误;
CD.对物块受力分析,由平衡条件有
又有
解得,故C正确,D错误。
故选AC。
12. 水平面上放置一质量为m的滑块B,上方有圆形凹槽,质量也为m的圆柱A恰好能放置在凹槽中,其截面图如图所示,圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连,细绳张紧后由静止释放C,不计一切摩擦,B离定滑轮足够远。下列说法正确的是( )
A. 如果A、B能保持相对静止,B对A的作用力大小为
B. 如果A、B能保持相对静止,B对A的作用力大小为
C. 当时,A恰要从凹槽中滚出
D. 如果时,无论M为多少,A都不能滚出凹槽
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.如果A、B能保持相对静止,将A、B、C看作一个整体,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
A受到B水平方向的作用力大小为
竖直方向的作用力为
B对A的作用力大小为,故AB错误;
C.圆柱A滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向,则有,
解得临界加速度大小为
把A、B、C看作一个整体,根据牛顿第二定律可得
解得
可知当时,A能从凹槽中滚出,故C正确;
D.当时,圆柱A滚出凹槽的临界条件为圆柱A受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向,有,
解得临界加速度大小
把A、B、C看作一个整体,根据牛顿第二定律可得,所以无论M为多大,A都不能滚出凹槽,故D正确。
故选CD。
三、实验题
13. 两实验小组利用图甲所示装置探究匀变速直线运动。
(1)除图中所示器材外,下列装置必要的是________(填字母)。
A. 电压适当的交流电源 B. 秒表
C. 天平 D. 刻度尺
(2)实验中打点计时器的频率为50Hz,实验一组得到如图乙所示纸带,选取5个计时点,测得AB距离为,DE距离为,则纸带加速度为_______(保留3位有效数字)。
(3)实验二组每隔0.1s取一个计数点,并按相邻计数点把纸带逐段剪下依次放好,纸带左上端点近似成一条直线,连接后如图丙所示,用刻度尺测出其斜率为,已知纸带宽为,则纸带加速度为_______(保留2位有效数字)。
【答案】(1)AD (2)2.0
(3)1.2
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器需要电压合适的交流电源供电,A正确;
B.打点计时器本身可以通过打点记录时间,不需要额外的秒表,B错误;
C.实验不需要测量物体质量,不需要天平,C错误;
D.实验需要测量纸带上点间的距离,必须使用刻度尺,D正确。
故选 AD。
【小问2详解】
打点频率为,相邻计时点的时间间隔
根据匀变速直线运动推论
可得
代入数据可 解得
【小问3详解】
每隔取计数点,剪下的纸带长度等于该时间间隔内的位移,纸带宽
相邻纸带的位移差,连线的斜率
整理得
代入数据
【点睛】
14. 某小组“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)某次实验时,左边弹簧测力计的示数如图甲所示,则细绳上的拉力大小为________N;改变拉力,进行多次实验,每次都要使结点静止在________位置。
(2)实验操作过程中,下列说法正确的是_____(双选)。
A. 弹簧测力计的读数越大越好,且一定要取整数
B. 作分力和其合力的图示时,选的标度必须相同
C. 为了读数更准确,应用手按住橡皮条再读数
D. 沿、方向的两个拉力与方向的夹角不一定要相同
(3)某次实验两个拉力的示意图如图乙所示,。保持拉力的大小不变。将方向移至图中虚线位置,若要保证结点的位置不变,则的大小应________,角应________。(均填“增大”或“减小”)
【答案】(1) ①. 4.0 ②. 同一 (2)BD
(3) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
[1]该弹簧测力计的最小分度值为,读数精确到,故细绳上的拉力大小为;
[2]合力与分力是等效替代关系,所以,每次都要使结点静止在同一位置。
【小问2详解】
A.弹簧测力计的读数不是越大越好,也不一定要取整数,只要在量程内且读数准确即可,故A错误;
B.根据实验原理可知,作分力和其合力的图示时,选的标度必须相同,故B正确;
C.读数时不能用手按住橡皮条,否则会影响拉力的大小,故C错误;
D.沿、方向的两个拉力与方向的夹角不一定相同,只要保证合力效果相同即可,故D正确。
故选BD。
【小问3详解】
将平移,使、、构成一个三角形,以O点为圆心、为半径作一段圆弧,保持不变,并作出新的力的三角形,如图所示
由图可知,增大,角增大。
四、解答题
15. 如图所示,一挡板垂直斜面固定放置,斜面与水平面的夹角θ=37°,交线为CD,斜面内BC与CD垂直,挡板平面与斜面的交线为AC,∠ACB=θ=37°。挡板长L=1.82 m,质量m=0.2 kg的滑块从挡板上端A点由静止滑下,滑块与斜面、挡板间的动摩擦因数均为μ=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,滑块可看作质点,不计空气阻力,求:
(1)滑块受到的摩擦力大小f;
(2)滑块的加速度大小a;
(3)滑块滑到挡板底端C点时的速度大小v。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由受力分析可得
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律得
解得
【小问3详解】
滑块做匀加速直线运动
解得
16. 近年来,我国在人工智能领域取得重大突破,智能机器人技术已广泛应用于物流、仓储等领域。在某科技公司的测试场上两个物流机器人A和B正在进行性能测试。如图1所示,在直线测试跑道上,机器人A在时从起点以初速度和加速度向右匀加速运动;机器人B在时从起点由静止开始以加速度(未知)向右做匀加速运动。已知机器人B在时追上机器人A,求:
(1)机器人B的加速度大小;
(2)在机器人B追上A之前,两者之间的最大距离;
(3)如图2所示,假设跑道长100米,机器人A以的速度从起点匀速向终点出发;机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。两者均在跑道的终点与起点做折返运动,忽略掉头的时间,则在100秒内机器人A与B会相遇几次?
【答案】(1)
(2)
(3)6次
【解析】
【小问1详解】
机器人B在时追上机器人A,有
机器人B的加速度大小
【小问2详解】
在机器人B追上A之前,速度相等时两者之间有最大距离,设时刻速度相等,有
解得
两者之间的最大距离
【小问3详解】
跑道长100米,机器人A以的速度从起点匀速向终点出发,机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。
第一次相遇时间
两者均在跑道的终点与起点做折返运动,忽略掉头的时间,可知速率不变,之后每次相遇,两者的路程和为200m,时间间隔
设相遇次数为n,总时间满足
解得,100秒内机器人A与B会相遇6次。
17. 如图所示,传送带的水平部分ab长度,倾斜部分bc长度,bc与水平方向的夹角为。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率,现将质量的小煤块(视为质点)由静止轻放到a处,之后它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数,且此过程中小煤块不会脱离传送带,重力加速度g取,,。求:
(1)小煤块在水平传送带上的加速度大小;
(2)煤块从a运动到c的时间;
(3)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度。
【答案】(1)4m/s2
(2)5s (3)5.6m
【解析】
【小问1详解】
煤块在水平传送带上运动时,由牛顿第二定律可得
煤块运动的加速度
【小问2详解】
煤块从静止加速到与传送带共速的距离为
故煤块在水平传送带上先加速,后匀速运动。
加速时间为
匀速运动的时间
在倾斜传送带上,由于
故煤块在倾斜传送带上做加速运动,由牛顿第二定律得
可得煤块在倾斜传送带上的加速度为
根据匀加速运动的位移与时间的关系有
解得
故煤块从a运动到c的时间
【小问3详解】
煤块在水平传送带的相对位移为
煤块在倾斜传送带的相对位移为
由于与是重复痕迹,故煤块在传送带上留下的黑色痕迹长度为5.6m。
18. 倾角、长 的固定斜面上放置一质量的物块,物块与斜面间的动摩擦因数。用一方向、大小可调的力作用于物块上。已知重力加速度,。
(1)若,求物块运动的加速度大小;
(2)若方向水平向右,则取多少的时候,物块由静止开始从斜面顶端沿斜面到达底端时的速度最大,并求出最大速度;
(3)若物块沿斜面向上做匀速运动,求所需施加力的最小值以及与斜面夹角的正弦值。
【答案】(1)
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
物块受到的力
根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
沿斜面运动,当摩擦力为零时速度最大,则有
得
根据动能定理
解得
【小问3详解】
沿斜面正交分解有
垂直斜面正交分解有
摩擦力为
解得
设
可得
时,最小,最小值为
方向:
或直接受力分析,夹角为定值,重力恒定,故外力垂直于支持力与摩擦力的合力时,最小,则有
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即墨一中高二级部阶段检测物理试题
一、单选题
1. 伽利略创造性地设计了如图(a)、(b)的两个斜面实验,下列说法正确的是( )
A. 图(a)是为了便于测量速度
B. 图(a)可得出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动
C. 图(b)的结论可以由实际实验直接获得
D. 图(b)可得出力是维持物体运动的原因
2. 某物体以的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取,则5s内物体的( )
A. 路程为45m
B. 位移大小为25m,方向向下
C. 速度改变量的大小为10m/s
D. 平均速度大小为5m/s,方向向上
3. 汽车在刹车测试中,可认为做匀减速直线运动。若汽车从t=0时开始刹车,第1s内的位移为6.4m,第3s内的位移为0.4m。则汽车( )
A. 刹车时的加速度大小为3m/s2
B. t=2s时的速度大小为1.6m/s
C. 在第2s内的位移大小为3.4m
D. 刹车的总时间为3s
4. 高速避险车道是高速道路上为刹车失控车辆所设置的紧急避险通道,一般为上坡车道,表面为铺满沙石或松软沙砾的制动层,末端设有防撞设施。图甲是某地高速避险通道,简化图如图乙,一辆重型半挂货车制动突然失灵,司机急忙关闭油门将车驶入避险车道,车道上等间距地分布着A、B、C、D、E五个点,车头到达E点处恰好减速到零,货车从A到E的运动视为匀变速直线运动,则( )
A. 车头经过段与段的过程中速度变化量相同
B. 车头经过D点时的速度等于通过的平均速度
C. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
D. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
5. 如图所示,有一倾角的斜面,质量为。质量为的物体A静止在上。现用水平力推物体A,在F由零逐渐增加至再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。重力加速度为,对此过程下列说法正确的是( )
A. 地面对B的支持力等于
B. A对B压力的最小值为,最大值为
C. A所受摩擦力的最小值为0,最大值为
D. A所受摩擦力的最小值为,最大值为
6. 如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面,一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向下运动的时间是向上运动的时间的倍,则它与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,平板小车沿水平面做直线运动,小车顶部用细线悬挂着质量为m小球A,细线偏离竖直方向θ角,小车底部斜面上放有一质量为m的物块B,斜面倾角θ角,小球A和物块B都相对小车静止,则平板小车运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 小车水平运动的加速度大小为gsinθ
B. 小球A受到细线拉力大小为mgtanθ
C. 小车一定向左做匀加速直线运动
D. 小物块B不受摩擦力
8. 如图,A、B、C三球的质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始时系统处于静止状态,重力加速度为g,则细线被烧断的瞬间,下列正确的是( )
A. A球的受力情况未变,加速度为零
B. C球的加速度沿斜面向下,大小为g
C. A、B之间杆的拉力大小为
D. A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为2gsinθ
二、多选题
9. 某公司为了测试摩托车的性能,让两驾驶员分别驾驶摩托车在一平直路面上行驶,利用速度传感器测出摩托车A、B的速度随时间变化的规律并将其描绘在计算机中,如图所示,两摩托车在t=25s时同时到达目的地。下列说法正确的是( )
A. 摩托车B的加速度是摩托车A的3倍
B. 在t=0时刻,两辆摩托车距离最远
C. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为400m
D. 在0~25s时间内,两辆摩托车间的最远距离为280m
10. 如图所示,半球形容器固定在地面上,容器内壁光滑,开始时,质量分布均匀的光滑球A和同种材质构成的质量分布均匀的光滑球B放在容器内处于平衡状态,位置关系如图中所示,A球半径大于B球。一水平力F作用在A球上,且力F的延长线过A球球心,从图示位置开始缓慢推动A球,直到B的球心与容器的球心O等高,则下列判断正确的是( )
A. B球受到A球的弹力逐渐增大
B. B球受到A球的弹力先增大后减小
C. 容器对B球的支持力逐渐增大
D. 容器对B球的支持力先增大后减小
11. 如图所示,轻质细线绕过轻质光滑定滑轮,滑轮用轻杆固定于处且位于圆心的正上方,、另一端分别连接质量为的小球P(可视为质点)、质量为的物体Q,将物体Q放置于粗糙水平面上,物体Q与水平面间的动摩擦因数为,小球P放置于半径为的光滑半圆柱上,当、处于同一竖直线上时,处于水平且物体Q恰好不滑动,此时,,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则说法正确的是( )
A. 细线张力
B. 细线张力
C.
D.
12. 水平面上放置一质量为m的滑块B,上方有圆形凹槽,质量也为m的圆柱A恰好能放置在凹槽中,其截面图如图所示,圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连,细绳张紧后由静止释放C,不计一切摩擦,B离定滑轮足够远。下列说法正确的是( )
A. 如果A、B能保持相对静止,B对A的作用力大小为
B. 如果A、B能保持相对静止,B对A的作用力大小为
C. 当时,A恰要从凹槽中滚出
D. 如果时,无论M为多少,A都不能滚出凹槽
三、实验题
13. 两实验小组利用图甲所示装置探究匀变速直线运动。
(1)除图中所示器材外,下列装置必要的是________(填字母)。
A. 电压适当的交流电源 B. 秒表
C. 天平 D. 刻度尺
(2)实验中打点计时器的频率为50Hz,实验一组得到如图乙所示纸带,选取5个计时点,测得AB距离为,DE距离为,则纸带加速度为_______(保留3位有效数字)。
(3)实验二组每隔0.1s取一个计数点,并按相邻计数点把纸带逐段剪下依次放好,纸带左上端点近似成一条直线,连接后如图丙所示,用刻度尺测出其斜率为,已知纸带宽为,则纸带加速度为_______(保留2位有效数字)。
14. 某小组“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。
(1)某次实验时,左边弹簧测力计的示数如图甲所示,则细绳上的拉力大小为________N;改变拉力,进行多次实验,每次都要使结点静止在________位置。
(2)实验操作过程中,下列说法正确的是_____(双选)。
A. 弹簧测力计的读数越大越好,且一定要取整数
B. 作分力和其合力的图示时,选的标度必须相同
C. 为了读数更准确,应用手按住橡皮条再读数
D. 沿、方向的两个拉力与方向的夹角不一定要相同
(3)某次实验两个拉力的示意图如图乙所示,。保持拉力的大小不变。将方向移至图中虚线位置,若要保证结点的位置不变,则的大小应________,角应________。(均填“增大”或“减小”)
四、解答题
15. 如图所示,一挡板垂直斜面固定放置,斜面与水平面的夹角θ=37°,交线为CD,斜面内BC与CD垂直,挡板平面与斜面的交线为AC,∠ACB=θ=37°。挡板长L=1.82 m,质量m=0.2 kg的滑块从挡板上端A点由静止滑下,滑块与斜面、挡板间的动摩擦因数均为μ=0.1,取重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6,滑块可看作质点,不计空气阻力,求:
(1)滑块受到的摩擦力大小f;
(2)滑块的加速度大小a;
(3)滑块滑到挡板底端C点时的速度大小v。
16. 近年来,我国在人工智能领域取得重大突破,智能机器人技术已广泛应用于物流、仓储等领域。在某科技公司的测试场上两个物流机器人A和B正在进行性能测试。如图1所示,在直线测试跑道上,机器人A在时从起点以初速度和加速度向右匀加速运动;机器人B在时从起点由静止开始以加速度(未知)向右做匀加速运动。已知机器人B在时追上机器人A,求:
(1)机器人B的加速度大小;
(2)在机器人B追上A之前,两者之间的最大距离;
(3)如图2所示,假设跑道长100米,机器人A以的速度从起点匀速向终点出发;机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。两者均在跑道的终点与起点做折返运动,忽略掉头的时间,则在100秒内机器人A与B会相遇几次?
17. 如图所示,传送带的水平部分ab长度,倾斜部分bc长度,bc与水平方向的夹角为。传送带沿图示顺时针方向匀速率运动,速率,现将质量的小煤块(视为质点)由静止轻放到a处,之后它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数,且此过程中小煤块不会脱离传送带,重力加速度g取,,。求:
(1)小煤块在水平传送带上的加速度大小;
(2)煤块从a运动到c的时间;
(3)煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度。
18. 倾角、长 的固定斜面上放置一质量的物块,物块与斜面间的动摩擦因数。用一方向、大小可调的力作用于物块上。已知重力加速度,。
(1)若,求物块运动的加速度大小;
(2)若方向水平向右,则取多少的时候,物块由静止开始从斜面顶端沿斜面到达底端时的速度最大,并求出最大速度;
(3)若物块沿斜面向上做匀速运动,求所需施加力的最小值以及与斜面夹角的正弦值。
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