内容正文:
高一物理试题
一、选择题:本题有15个小题,1~9题为单选题,每题3分,10~15题为不定项选择题,每题4分,满分51分。将答案用2B铅笔涂在答题卡规定的地方。
1. 有两个大小都为F的共点力,已知其合力大小为。则两力的夹角为( )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 45°
2. 下列说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可看作质点
B. 只有质量足够小的物体才可看作质点
C. 相同的合外力作用在两个物体上,产生加速度小的物体惯性大
D. 对同一个物体进行观察,甲认为它向东运动,乙认为它向西运动。两人的说法中肯定有一个是错误的
3. 两物体叠放在一起靠在竖直粗糙的墙上,然后自由释放,空气阻力不计,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两物体都受到向上的摩擦力
B. 两物体间存在弹力
C. B物体的加速度大于A物体的加速度
D. 两物体都处于完全失重状态
4. 关于力的合成和分解下列说法正确的是( )
A. 合力一定比分力大
B. 两个大小不同的力合成,其合力可能为0
C. 将一个力分解,已知两分力的大小,则分解的结果只有一种情况
D. 将一个力分解,已知一个分力的大小和方向,则另一个分力的大小和方向是确定的
5. a、b两物体从同一位置沿同一方向运动,其位移与时间的关系图像如图,下列说法正确的是( )
A. a物体做的是匀加速运动
B. b物体的速度逐渐增大
C. t1时刻b的速度大于a的速度
D. 0~t1时间内两物体的位移相同
6. 将物体以v0的初速度水平抛出,落地时速度与水平方向夹角为θ,则它的运动时间是( )
A. B. C. D.
7. 用轻弹簧将小球悬挂起来处于静止状态,小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k。用一竖直向下的力将小球再下拉x距离,此时拉力的大小为F,且小球保持静止,现撤去力F,则刚撤去力F的瞬间小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
8. 下列说法正确的是( )
A. 做自由落体运动的物体,在任意相等的时间内重力做功相同
B. 做平抛运动的物体,在任意相等的时间内动能增量都相同
C. 做匀速圆周运动的物体,其加速度为恒量
D. 做斜上抛运动的物体运动到最高点时速度最小
9. 如图所示,杆的一端放在水平面上,另一端用一力F拉着,力F与竖直方向成θ角,杆处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 杆与水平面间不存在摩擦力
B. 杆与水平面间的弹力可能等于零
C. 杆与水平面间有摩擦力,大小为Fsinθ
D. 若力F的大小不变,减小θ角,则杆与水平面间的弹力增大
10. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿最先提出“力不是维持物体运动的原因”
B. 笛卡尔和伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C. 伽利略用实验证明了小球沿斜面的滚动是匀变速运动
D. 亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
11. 用A、B两弹簧秤悬挂重皆为G的两物体,悬挂方式分别如甲乙两图所示,不计弹簧秤的重力及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 甲图中两弹簧秤读数皆为G
B. 甲图中两弹簧秤的读数皆为2G
C. 乙图中两弹簧秤的读数皆为G
D. 乙图中,A的读数为2G,B的读数为G
12. 如图所示,三条直线描述了A、B、C三个物体的运动。下列说法正确的是( )
A. A物体的加速度最大
B. A物体比其它两物体提前运动了2s
C. 0~6秒内C物体比A物体多运动了2.5m
D. 7秒末B物体的速度比A的大
13. 一物体从A点沿粗糙斜面以初速v0上滑,运动的最高点为B,中点为C,滑回A点时的速度大小为v。下列说法正确的是( )
A. 上滑和下滑用的时间相等
B. 上滑到C点时的速度大小为
C.
D. 物体在AC段和BC段运动的总时间比为
14. A、B为完全相同的刚性(无形变)球,重皆为G,放在一圆筒中,如图甲所示,此时两球与桶壁及两球间都无弹力。现在桶中放一完全相同的球C,如图乙所示,忽略一切摩擦,对于图乙下列说法正确的是( )
A. A、B两球间有弹力
B. A、B两球与桶壁间的弹力大小相等
C. A、B两球与桶底间的弹力大小皆为1.5G
D. C球与A球间的弹力大小为
15. 如图所示,竖直玻璃管中注满清水,在管的底部放一小蜡块,蜡块能沿玻璃管匀速上升。现用力拉玻璃管向右运动,蜡块由M点运动到N点。a、b、c是蜡块可能运动的轨迹,下列说法正确的是( )
A. 如果玻璃管向右匀速运动,蜡块运动的轨迹为b
B. 如果玻璃管向右匀速运动,蜡块的运动轨迹为c
C. 如果玻璃管向右加速运动,蜡块的运动轨迹为a
D. 如果玻璃管向右加速运动,蜡块的运动轨迹为c
二、实验:本题有三个小题,满分12分。用碳素笔答在答题卡规定的地方。
16. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,有下列做法或说法,其中正确的是( )
A. 同一次实验两次拉橡皮条,将橡皮条拉到相同的长度即可
B. 同一次实验两次拉橡皮条,将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C. 在画力的方向时用笔沿细线的方向描下来即可
D. 两弹簧测力计在使用前要调零
17. 用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”实验。某次实验中已平衡好了摩擦力,然后保持小车的质量不变,不断增加砂桶中砂的质量,用mg 表示砂及桶的总重力,用a表示加速度,则根据实验结果做出的a —mg 图像正确的是( )
A. B.
C. D.
18. 用打点计时器测做匀变速直线运动物体的加速度,打的一条纸带如图所示,图中的x1、x2、x3、x4分别表示相邻两点间的距离.x1=2.50cm ,x2=6.73cm,x3=10.91cm,x4=15.17cm.打点周期为0.1s. 则:打D点时物体的速度为vD=______m/s;物体的加速度为a=_______m/s2.(保留三位有效数字)
三、计算题:本题有5个小题,满分53分。要求书写认真、作图规范、步骤简练齐全。对不符合要求者,阅卷教师在阅卷时对每题可酌情扣1~2分。
19. 如图所示,AB为轻绳,A点固定在竖直杆上,另一端固定在水平杆的一端,杆的另一端用铰链固定在竖直杆上的O点,水平杆的重量可以忽略不计。在B点悬挂重为G的重物,绳AB与水平杆的夹角为30°,求:绳的拉力大小和水平杆的支持力大小。
20. 如图所示,一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经2.0s运动到A点,又经0.2s运动到B点。已知AB间的距离x2=1.68m,求:
(1)物体在AB段的平均速度
(2)物体的加速度及OA间的距离x1。
21. 光滑水平面上的A、B两物体间用一水平轻线连结,两物体的质量分别用mA、mB表示。现用一大小为F的水平恒力作用在B上,使两物体一起沿水平面向右运动,如图所示。
(1)求线的张力的表达式。若mB=2mA=2m,求出张力的值。
(2)要使线的张力变为(1)中的1.5倍,可在A或B上放另一物体C(C与A和B相对静止),试分析应放在A上还是放在B上?物体C的质量为多少?
22. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,斜面长L=10m。一小物体A从斜面的顶端由静止释放,g=10m/s2。
(1)A滑到斜面底端用多长时间?它滑到底端时的速度为多少?
(2)若在A下滑的同时,另一物体B从斜面的底端开始沿斜面上滑,要使A、B两物体在斜面上相碰,B物体的初速应满足什么条件?
23. 如图所示,光滑斜面长为 ,宽为b,高为h,水平间距为c ,倾角为 ,OPMN为竖直面,有三个完全相同的小球ABC,从斜面左上方P点同时沿水平方向抛出。
(1)小球A沿PM方向水平抛出,平行竖直面OPMN运动,落点恰为N点,求小球A入射初速度v1
(2)小球B沿PM方向水平抛出,从斜面右下方顶点Q离开斜面,求小球B入射初速度v2 及整个过程平均速度
(3)小球C沿与PM方向夹角水平抛出,从斜面右下方顶点Q离开斜面,求小球C在Q点速度
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高一物理试题
一、选择题:本题有15个小题,1~9题为单选题,每题3分,10~15题为不定项选择题,每题4分,满分51分。将答案用2B铅笔涂在答题卡规定的地方。
1. 有两个大小都为F的共点力,已知其合力大小为。则两力的夹角为( )
A. 60° B. 90° C. 120° D. 45°
【答案】B
【解析】
【详解】根据共点力合成的余弦定理公式,两个大小为、,夹角为的共点力,合力满足
其中,
代入公式得
解得
即
故选B。
2. 下列说法正确的是( )
A. 只有体积很小的物体才可看作质点
B. 只有质量足够小的物体才可看作质点
C. 相同的合外力作用在两个物体上,产生加速度小的物体惯性大
D. 对同一个物体进行观察,甲认为它向东运动,乙认为它向西运动。两人的说法中肯定有一个是错误的
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体能否看作质点的判断依据是其形状、大小对所研究问题的影响可忽略,与体积大小无关,例如研究地球绕太阳公转时,体积很大的地球也可视为质点,故A错误;
B.质点的判断与质量大小无关,例如研究太阳绕银河系中心运动时,质量极大的太阳也可视为质点,故B错误;
C.根据牛顿第二定律,合外力相同时,加速度越小说明物体质量越大,而惯性的唯一量度是质量,质量越大惯性越大,故C正确;
D.运动的描述具有相对性,选择不同参考系时同一物体的运动状态可能不同,甲、乙可能选取了不同的参考系,两人的说法都可能正确,故D错误。
故选C。
3. 两物体叠放在一起靠在竖直粗糙的墙上,然后自由释放,空气阻力不计,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两物体都受到向上的摩擦力
B. 两物体间存在弹力
C. B物体的加速度大于A物体的加速度
D. 两物体都处于完全失重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.两物体对墙面没有压力,所以墙面对两物体无摩擦力,故A错误;
D.先分析整体的受力情况,整体只受重力作用,故加速度均为g,均处于完全失重状态,故D正确;
BC.隔离物块A分析可知,物块只受到重力作用时,加速度才是g,所以两物块间没有相互作用力,即A、B的加速度均为g,A、B间的弹力为零,故B错误,C错误。
故选D。
4. 关于力的合成和分解下列说法正确的是( )
A. 合力一定比分力大
B. 两个大小不同的力合成,其合力可能为0
C. 将一个力分解,已知两分力的大小,则分解的结果只有一种情况
D. 将一个力分解,已知一个分力的大小和方向,则另一个分力的大小和方向是确定的
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据力的平行四边形定则,合力的取值范围为,合力可能小于、等于或大于任意一个分力,例如两个反向等大的力合力为0,小于两个分力,故A错误;
B.两个力合力为0的条件是两力大小相等、方向相反且共线,大小不同的两个力合力不可能为0,故B错误;
C.已知合力和两个分力的大小时,若两分力大小之和大于合力、大小之差的绝对值小于合力,会存在两种不同的分解结果,如图
分解结果不唯一,故C错误;
D.已知合力以及一个分力的大小和方向时,根据矢量运算法则,可唯一确定另一个分力的大小和方向,故D正确。
故选D。
5. a、b两物体从同一位置沿同一方向运动,其位移与时间的关系图像如图,下列说法正确的是( )
A. a物体做的是匀加速运动
B. b物体的速度逐渐增大
C. t1时刻b的速度大于a的速度
D. 0~t1时间内两物体的位移相同
【答案】D
【解析】
【详解】AB.x-t图像中直线的斜率表示速度,故a物体做的是匀速直线运动,b物体的速度逐渐减小,故AB错误;
C.t1时刻,a 图像的斜率大于b的斜率的绝对值,t1时刻b的速度小于a的速度,故C错误;
D.0~t1时间内,两物体的初位置相同,末位置相同,故位移相同,故D正确。
故选D。
6. 将物体以v0的初速度水平抛出,落地时速度与水平方向夹角为θ,则它的运动时间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设落地瞬间竖直方向的分速度为,下落时间为t
由速度合成与分解的矢量三角形得
又
联立解得
故选D。
7. 用轻弹簧将小球悬挂起来处于静止状态,小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k。用一竖直向下的力将小球再下拉x距离,此时拉力的大小为F,且小球保持静止,现撤去力F,则刚撤去力F的瞬间小球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】初始状态小球静止,设弹簧初始伸长量为,由平衡条件得
下拉后小球仍静止,此时弹簧总伸长量为,受力平衡得
撤去瞬间,弹簧形变来不及变化,弹力保持不变,此时小球合力为。
由牛顿第二定律
得加速度
故选A。
8. 下列说法正确的是( )
A. 做自由落体运动的物体,在任意相等的时间内重力做功相同
B. 做平抛运动的物体,在任意相等的时间内动能增量都相同
C. 做匀速圆周运动的物体,其加速度为恒量
D. 做斜上抛运动的物体运动到最高点时速度最小
【答案】D
【解析】
【详解】A.自由落体是初速度为0的匀加速直线运动,连续相等时间内的位移差满足
则相等时间内不断增大,重力做功,故相等时间内重力做功不相同,故A错误;
B.平抛运动只有重力做功,由动能定理得动能增量
平抛竖直分运动为自由落体,连续相等时间内竖直位移差
不断增大,故动能增量不相同,故B错误;
C.匀速圆周运动的加速度为向心加速度,方向始终指向圆心、时刻变化,加速度是矢量,故加速度为变量,不是恒量,故C错误;
D.斜上抛运动只有重力做功,机械能守恒,运动到最高点时重力势能最大,因此动能最小,对应速度最小,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,杆的一端放在水平面上,另一端用一力F拉着,力F与竖直方向成θ角,杆处于静止状态,下列说法正确的是( )
A. 杆与水平面间不存在摩擦力
B. 杆与水平面间的弹力可能等于零
C. 杆与水平面间有摩擦力,大小为Fsinθ
D. 若力F的大小不变,减小θ角,则杆与水平面间的弹力增大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.杆处于平衡状态,则对杆受力分析,水平方向,即杆与水平面间存在摩擦力,大小为Fsinθ,根据摩擦力产生的条件可知,杆与水平面间的弹力不可能等于零,AB错误,C正确;
D.杆与水平面间的弹力,若力F的大小不变,减小θ角,则杆与水平面间的弹力减小,D错误。
故选C。
10. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿最先提出“力不是维持物体运动的原因”
B. 笛卡尔和伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C. 伽利略用实验证明了小球沿斜面的滚动是匀变速运动
D. 亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.最先通过理想斜面实验提出“力不是维持物体运动的原因”的是伽利略,不是牛顿,故A错误;
B.伽利略首先提出力不是维持物体运动的原因,笛卡尔进一步指出不受力的物体将保持匀速直线运动状态,二人的研究为牛顿第一定律的建立奠定了基础,做出了贡献,故B正确;
C.伽利略通过铜球沿斜面下滑的真实实验,测量得到位移与时间平方成正比的关系,证明了小球沿斜面的滚动是匀变速运动,故C正确;
D.亚里士多德的核心运动观点就是“力是维持物体运动的原因”,即必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力作用物体就静止,该表述符合史实,故D正确。
故选BCD。
11. 用A、B两弹簧秤悬挂重皆为G的两物体,悬挂方式分别如甲乙两图所示,不计弹簧秤的重力及摩擦。下列说法正确的是( )
A. 甲图中两弹簧秤读数皆为G
B. 甲图中两弹簧秤的读数皆为2G
C. 乙图中两弹簧秤的读数皆为G
D. 乙图中,A的读数为2G,B的读数为G
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.甲图中由平衡可知,可得T=G
即两弹簧秤读数皆为G,A正确,B错误;
CD.乙图中,对下面物体分析可知
对上面物体分析可知
即A的读数为2G,B的读数为G,C错误,D正确。
故选AD。
12. 如图所示,三条直线描述了A、B、C三个物体的运动。下列说法正确的是( )
A. A物体的加速度最大
B. A物体比其它两物体提前运动了2s
C. 0~6秒内C物体比A物体多运动了2.5m
D. 7秒末B物体的速度比A的大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在图像中,斜率表示加速度。A的加速度
B的加速度
C的加速度
故A加速度最大。A正确;
B. 图像显示:A从开始运动,B和C从开始运动。所以 A实际晚运动。B错误;
C.0~6秒内C物体比A物体多运动了
A位移(2~6s匀加速)
C位移(0~6s匀减速)
差值 ,C正确;
D.7秒末B物体的纵坐标比A的小,即7秒末B物体的速度比A的小,D错误。
故选AC。
13. 一物体从A点沿粗糙斜面以初速v0上滑,运动的最高点为B,中点为C,滑回A点时的速度大小为v。下列说法正确的是( )
A. 上滑和下滑用的时间相等
B. 上滑到C点时的速度大小为
C.
D. 物体在AC段和BC段运动的总时间比为
【答案】CD
【解析】
【详解】C.因上滑和下滑时都要克服阻力做功,则机械能减小,则v<v0,C正确;
A.上滑时,下滑时
可得,即上滑和下滑用的时间不相等,A错误;
B.从A到C,
从C到B有
可得上滑到C点时的速度大小为,B错误;
D.将上滑过程的逆过程看做是沿斜面向下的初速度为零的匀加速运动,则根据相等位移的时间关系可知
下滑阶段也是初速度为零的匀加速运动,可知下滑时也满足物体
可知在AC段和BC段运动的总时间比为,D正确。
故选CD。
14. A、B为完全相同的刚性(无形变)球,重皆为G,放在一圆筒中,如图甲所示,此时两球与桶壁及两球间都无弹力。现在桶中放一完全相同的球C,如图乙所示,忽略一切摩擦,对于图乙下列说法正确的是( )
A. A、B两球间有弹力
B. A、B两球与桶壁间的弹力大小相等
C. A、B两球与桶底间的弹力大小皆为1.5G
D. C球与A球间的弹力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.A、B两球在C球压力作用下分别有向左、向右运动的趋势,即分别紧贴左、右桶壁,故两球间无弹力,故A错误;
B.由对称性知C球对A、B两球的压力相等,压力沿水平方向的分力也相等,而对A球或者B球所受压力沿水平方向的分力与桶壁对其弹力平衡,故A、B两球与桶壁间的弹力大小相等,故B正确;
C.把三个球看作一个整体,竖直方向由平衡条件和对称性有
解得,故C正确;
D.由几何关系知三球心连线组成正三角形,对C球受力分析结合对称性有解得,故D正确。
故选BCD。
15. 如图所示,竖直玻璃管中注满清水,在管的底部放一小蜡块,蜡块能沿玻璃管匀速上升。现用力拉玻璃管向右运动,蜡块由M点运动到N点。a、b、c是蜡块可能运动的轨迹,下列说法正确的是( )
A. 如果玻璃管向右匀速运动,蜡块运动的轨迹为b
B. 如果玻璃管向右匀速运动,蜡块的运动轨迹为c
C. 如果玻璃管向右加速运动,蜡块的运动轨迹为a
D. 如果玻璃管向右加速运动,蜡块的运动轨迹为c
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.蜡块沿玻璃管匀速上升,玻璃管向右匀速运动,对两个方向的初速度合成后得到斜向右上的合初速度,由于两个方向都是匀速运动,则合加速度为0,合运动为匀速直线运动,运动轨迹为b,故A正确,B错误;
CD.蜡块沿玻璃管匀速上升,玻璃管向右加速运动,对两个方向的初速度合成后得到斜向右上的合初速度,沿玻璃管方向加速度为0,水平向右方向有加速度,所以合加速度水平向右,合力水平向右,根据曲线运动的规律可得,运动轨迹为a,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验:本题有三个小题,满分12分。用碳素笔答在答题卡规定的地方。
16. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,有下列做法或说法,其中正确的是( )
A. 同一次实验两次拉橡皮条,将橡皮条拉到相同的长度即可
B. 同一次实验两次拉橡皮条,将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C. 在画力的方向时用笔沿细线的方向描下来即可
D. 两弹簧测力计在使用前要调零
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.力为矢量,作用效果分大小和方向两个方面,为了保证等效性,需要将橡皮条沿相同方向拉到相同长度;将橡皮条拉到相同的长度,只能保证力在大小方面的作用效果,故A错误,B正确;
C.在画力的方向时,应沿细线方向在其下方的白纸上点两个距离较远的点,两点连线即为力的方向;沿细线直接描线时易触碰细线使其偏移,导致记录的力的方向不准确,实验误差大,故C错误;
D.两弹簧测力计在使用前要调零,故D正确。
故选BD。
17. 用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”实验。某次实验中已平衡好了摩擦力,然后保持小车的质量不变,不断增加砂桶中砂的质量,用mg 表示砂及桶的总重力,用a表示加速度,则根据实验结果做出的a —mg 图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由牛顿第二定律,对砂桶mg-T=ma
对小车T=Ma
联立解得
开始阶段当M>>m时,认为M+m≈M,则a-mg图像为过原点的直线;但随着m增加,减小,即a-mg图像的斜率减小,则图像向下弯曲。
故选A。
18. 用打点计时器测做匀变速直线运动物体的加速度,打的一条纸带如图所示,图中的x1、x2、x3、x4分别表示相邻两点间的距离.x1=2.50cm ,x2=6.73cm,x3=10.91cm,x4=15.17cm.打点周期为0.1s. 则:打D点时物体的速度为vD=______m/s;物体的加速度为a=_______m/s2.(保留三位有效数字)
【答案】 ①. 1.30; ②. 4.21;
【解析】
【详解】相邻的计数点时间间隔为0.1s,某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度,;由于相邻的时间间隔位移之差相等,根据运动学公式推论△x=aT2得:.
【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.利用毫米刻度尺测出相邻两个计数点间的距离.在匀变速直线运动中,时间中点的速度等于该过程中的平均速度,根据逐差法可以得出加速度.
三、计算题:本题有5个小题,满分53分。要求书写认真、作图规范、步骤简练齐全。对不符合要求者,阅卷教师在阅卷时对每题可酌情扣1~2分。
19. 如图所示,AB为轻绳,A点固定在竖直杆上,另一端固定在水平杆的一端,杆的另一端用铰链固定在竖直杆上的O点,水平杆的重量可以忽略不计。在B点悬挂重为G的重物,绳AB与水平杆的夹角为30°,求:绳的拉力大小和水平杆的支持力大小。
【答案】,
【解析】
【详解】以B点为对象,根据平衡条件可得,
联立解得,
20. 如图所示,一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,经2.0s运动到A点,又经0.2s运动到B点。已知AB间的距离x2=1.68m,求:
(1)物体在AB段的平均速度
(2)物体的加速度及OA间的距离x1。
【答案】(1)
(2)加速度,方向沿OA方向;OA间的距离
【解析】
【小问1详解】
根据平均速度的定义
【小问2详解】
物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,初速度为0,总位移满足
根据匀变速位移公式
解得加速度
方向沿OA方向
再对OA段用位移公式,得OA距离
【点睛】
21. 光滑水平面上的A、B两物体间用一水平轻线连结,两物体的质量分别用mA、mB表示。现用一大小为F的水平恒力作用在B上,使两物体一起沿水平面向右运动,如图所示。
(1)求线的张力的表达式。若mB=2mA=2m,求出张力的值。
(2)要使线的张力变为(1)中的1.5倍,可在A或B上放另一物体C(C与A和B相对静止),试分析应放在A上还是放在B上?物体C的质量为多少?
【答案】(1),
(2)应放在A上,物体C的质量为m
【解析】
【小问1详解】
对AB整体,由牛顿第二定律可知
对A分析可得
若mB=2mA=2m,张力的值
【小问2详解】
要使线的张力变为(1)中的1.5倍,即T变大,则应使A的质量变大,C应放在A上,根据
解得
即C的质量为m。
22. 如图所示,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,斜面长L=10m。一小物体A从斜面的顶端由静止释放,g=10m/s2。
(1)A滑到斜面底端用多长时间?它滑到底端时的速度为多少?
(2)若在A下滑的同时,另一物体B从斜面的底端开始沿斜面上滑,要使A、B两物体在斜面上相碰,B物体的初速应满足什么条件?
【答案】(1)时间,速度
(2)B的初速度满足
【解析】
【小问1详解】
对A受力分析,光滑斜面的合力沿斜面向下,由牛顿第二定律:
得加速度
A由静止开始做匀加速直线运动,由位移公式
解得滑到底端的时间
滑到底端的速度
【小问2详解】
B沿光滑斜面上滑,加速度大小与A相同,
方向沿斜面向下
设经过时间,A、B相遇,A的位移:
B相对于底端的位移:
相遇满足
代入两式得:
化简得
要使两物体在斜面上相碰,相遇时间不能超过A滑到底端的时间,即
代入得:
解得B的初速度满足
【点睛】
23. 如图所示,光滑斜面长为 ,宽为b,高为h,水平间距为c ,倾角为 ,OPMN为竖直面,有三个完全相同的小球ABC,从斜面左上方P点同时沿水平方向抛出。
(1)小球A沿PM方向水平抛出,平行竖直面OPMN运动,落点恰为N点,求小球A入射初速度v1
(2)小球B沿PM方向水平抛出,从斜面右下方顶点Q离开斜面,求小球B入射初速度v2 及整个过程平均速度
(3)小球C沿与PM方向夹角水平抛出,从斜面右下方顶点Q离开斜面,求小球C在Q点速度
【答案】(1)
(2),
(3),速度的水平投影与方向夹角为,与竖直方向呈夹角,,斜向右下方
【解析】
【小问1详解】
小球A做平抛运动,竖直方向
水平方向
解得小球A入射初速度
【小问2详解】
小球B做类平抛运动,所受合力
沿斜面方向
水平方向
解得小球B入射初速度
整个过程平均速度
【小问3详解】
小球C做平抛运动,竖直方向
水平方向
小球C在点的速度
与方向夹角,与竖直方向呈斜向右下方
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$