内容正文:
高一物理学科素养测评
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1. 人类对力与运动的关系的认识经历了一个漫长的过程,下列关于力与运动的观点和认识,正确的是( )
A. “强弩之末,势不能穿鲁缟也”说明弓箭的惯性与速度有关
B. 亚里士多德的理想实验和科学推理证实了力是改变物体运动状态的原因
C. 牛顿第一定律揭示了一切物体不受力时的运动状态是静止状态或匀速直线运动状态
D. 牛顿的理想斜面实验的本质是想象着把实际中存在的,影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质
【答案】C
【解析】
【详解】A.“强弩之末,势不能穿鲁缟也”,描述箭的速度减小,导致动能不足,无法穿透薄绢。惯性是物体固有属性,只与质量有关,与速度无关,故A错误;
B.亚里士多德认为力是维持运动的原因,而非改变运动状态的原因;伽利略的理想实验推翻了亚里士多德的观点,而牛顿总结出牛顿运动定律,才明确了力是改变物体运动状态的原因,故B错误;
C.牛顿第一定律(惯性定律)指出:一切物体不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,故C正确;
D.理想斜面实验由伽利略提出,通过想象去除摩擦力以揭示运动本质,故D错误。
故选C。
2. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. 0~30s内,机器人的平均速率为
B. 0~10s内,机器人的加速度大小为
C. 0~30s内,机器人的平均速度大小为
D. 10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.0~10s内,机器人的路程为,10~30s内,机器人的路程为,可知0~30s内,机器人的路程为,可知机器人的平均速率为,故A正确;
B.位移-时间图像的斜率表示速度,可知0~10s内,机器人做匀速直线运动,加速度为零,故B错误;
C.0~30s内,机器人的位移大小为,根据,故C错误;
D.10~30s内,机器人一直做直线运动,故D错误。
故选A。
3. 2025年6月6日,无人驾驶快递车开启物流配送新生态。一快递车做匀加速直线运动,第二个内的位移为,第四个内的位移为,则该质点在第三个内的位移大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在匀加速直线运动中,连续相等时间间隔内的位移差相等,即相邻间隔位移差为定值。设第二个2s内位移为,第三个内的位移大小为,第四个2s内位移为 ,根据位移差相等,有
解得
故选C。
4. 如图所示,在绳下端挂一质量为的物体,用力拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为,且保持其平衡。保持不变,当拉力与水平方向的夹角从开始逐渐增加到的过程中,取,下列说法正确的是( )
A. 是一直减小 B. 的最小值是20N
C. 是先变大再变小 D. 的最大值是
【答案】D
【解析】
【详解】AC.物体处于平衡状态,对物体受力分析,可得O点下端绳所受的拉力大小等于物体的重力大小。O点受三个拉力处于平衡,对O点受力分析,如图所示
可知、的合力的大小与下端绳所受的拉力大小相等,即。取右侧的矢量三角形进行分析,如图所示
当拉力与水平方向的夹角为时,对应的位置为图中A点;当拉力与水平方向的夹角为时,根据几何关系可知,此时拉力方向与的方向恰好垂直,对应的位置为图中B点,拉力F最小;当拉力与水平方向的夹角为时,对应的位置为图中C点,可知从拉力F的方向从A点变到C点,拉力F的大小先变小后变大,故AC错误;
B.由上分析,可知当拉力与水平方向的夹角为时,拉力F最小,则有,故B错误;
D.当拉力与水平方向的夹角为时,对应的位置为图中C点,根据几何关系,可知三角形为等边三角形,则两点的拉力F大小相等,均为最大值 ,故当拉力与水平方向的夹角为时,即在A点时的拉力的大小为,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,用两根轻绳a、b和轻弹簧c悬挂两个质量均为的相同小球,其中绳a与竖直方向夹角为,弹簧c水平,两小球静止,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 剪断绳a瞬间,球1的加速度大小为;
B. 剪断绳a瞬间,球2的加速度大小为;
C. 剪断绳b瞬间,球1的加速度大小为g
D. 剪断绳b瞬间,球2的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.将球1、球2视为一个整体进行受力分析,易得绳a的拉力为
弹簧c的拉力为(如下图)
剪断绳a瞬间,绳b拉力为0,弹簧c的拉力为
球1只受重力作用,由牛顿第二定律可得其加速度为
球2受到重力与弹簧弹力作用,合力大小为
由牛顿第二定律可得其加速度为,A正确、B错误;
CD.剪断绳b瞬间,绳a拉力为,弹簧c的拉力为
球1受重力与绳a拉力作用,合力大小为由牛顿第二定律可得其加速度为
球2受到重力与弹簧弹力作用,合力大小为
由牛顿第二定律可得其加速度为,CD错误。
故选 A。
6. 甲图是篮球运动员正在进行投篮训练的示意图,某次投篮情景如图乙,是篮球的投出点,是篮球的投入点。已知篮球在点的初速度为,与水平方向的夹角为,连线与水平方向的夹角为,重力加速度大小取,不计空气阻力。则( )
A. 篮球到达最大高度时所用时间为
B. 篮球在飞行过程中距点的最大高度为
C. 篮球在飞行过程中离连线的最远距离为
D. 篮球在飞行过程中到连线的最远距离的时所用时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.篮球在空中做斜抛运动,在竖直方向上的分运动是竖直上抛运动,竖直方向的初速度为
当篮球在竖直方向的速度减为零时,篮球到达最高点,故篮球到达最大高度时所用时间为,故A错误;
B.当篮球在竖直方向的速度减为零时,篮球到达最高点,即距点的高度最大,则有,故B错误;
CD.建立直角坐标系,以AB连线为x轴,垂直AB连线为y轴,并将初速度和重力加速度,沿轴、轴分解,如图所示
当沿轴方向的速度减到零时,篮球离AB连线有最远的距离,即图中C点,此时篮球只有轴方向的速度,其中,
则篮球在飞行过程中离连线的最远距离为
篮球在飞行过程中到连线的最远距离的时所用时间为
故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,质量为的三角形木块A静止在水平面上,一质量为的物体B从A的左侧斜面上端由静止开始沿斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止,已知A左侧斜面倾角为,且与B物体间的摩擦系数为0.5,g取,,,则在B下滑过程中,下列说法中正确的是( )
A. A对地面的压力为120N
B. B沿斜面下滑时处于超重状态
C. 水平面对A的静摩擦力大小为,方向水平向左
D. 若B沿A的斜面下滑时突然受到一平行于斜面向下的的拉力作用,水平面对A的支持力将变大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.由题知,物体B从A的左侧斜面上端由静止开始沿斜面下滑,即物体B向下做匀加速直线运动,将该加速度沿水平方向和竖直方向分解,可知竖直方向的加速度方向为竖直向下,故物体B沿斜面下滑时处于失重状态。对物体B受力分析,受重力、支持力N、滑动摩擦力f,如图所示
垂直斜面方向,根据平衡条件有
根据滑动摩擦力公式
解得
再对A物体受力分析,受重力、地面的支持力、B对A的压力,B对A的摩擦力,地面对A可能有静摩擦力,先假设有且向右,如图所示
由于物体A保持静止,根据共点力平衡条件,在竖直方向上有
在水平方向上有
根据牛顿第三定律有,
联立解得,
根据牛顿第三定律,可知A对地面的压力为112N,水平面对A的静摩擦力大小为,方向水平向左,故AB错误,C正确;
D.对物体B受力分析,如图所示
由上分析,可知在未加5N的外力时物体B向下做匀加速直线运动,其所受的摩擦力为滑动摩擦力,大小为6N;加上5N的外力时物体B仍向下做加匀速直线运动,加速度更大,其所受的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小不变,仍为6N;再对A受力分析,如图所示
可知竖直方向的受力情况不变,仍为
根据牛顿第三定律有,
联立解得,故D错误。
故选C。
8. 关于直线运动与曲线运动,下列选项正确的是( )
A. 匀速圆周运动的线速度是不变的
B. 物体在变力作用下的运动可能做直线运动
C. 物体在恒力作用下的运动不可能做曲线运动
D. 物体做圆周运动时,其向心力不是一种新的力
【答案】BD
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,故A错误;
B.物体在变力作用下,速度方向与力的方向可能在同一条直线上,故其可能做直线运动,故B正确;
C.物体在恒力作用下的运动可能做曲线运动,当力的方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动,故C错误;
D.物体做圆周运动时,其向心力不是一种新的力,而是其他力提供的作用效果,故D正确。
故选BD。
9. 某舟桥团在一次渡河的实战演练中,指挥部要求部队渡过一条宽200m的河道,假设河中水流是均匀的,水的流动速度为,现要求战士匀速到达正对岸下游,则战士用于渡河的冲锋舟在静水中的速度可能值为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】
【详解】
如图所示,冲锋舟的速度方向与河道之间的夹角为,可知冲锋舟在静水中的速度的最小值为
可知冲锋舟在静水中的速度可能值为、,不可能小于。
故选CD。
10. 如图,质量都为的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度g大小为。用水平向右的拉力拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
A. P的加速度大小的最大值为
B. Q的加速度大小的最大值为
C. P的位移大小一定小于Q的位移大小
D. 同一时刻P的速度大小一定比Q的速度大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.两滑块匀速运动过程中,弹簧对 P、Q 的弹力大小为
当撤去拉力后,对滑块 P 由牛顿第二定律有
同理对滑块 Q 有
从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长的过程中,弹力由一直减小到零,所以 P 的加速度大小的最大值为刚撤去拉力瞬间的加速度大小,此时 P 的加速度大小为
而弹簧恢复原长时,Q 的加速度大小达到最大值,即 Q 的最大加速度为,在弹簧第一次恢复原长之前达不到最大值,A 正确,B错误;
CD.由于弹簧恢复原长前滑块 P 的加速度一直大于 Q 的加速度,且两滑块初速度相同,所以撤去拉力后 P 的速度一直小于同一时刻 Q 的速度,所以 P 的位移一定小于 Q 的位移,D错误,C 正确。
故选AC 。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学在研究平抛运动的实验中,在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在轨迹上取出、、、四个点,如图所示(轨迹已擦去),已知方格纸上的每一个小方格边长均为,取,请你根据方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)小球从、、所经历的时间______(选填“相等”或“不相等”)。
(2)根据水平位移,求出小球做平抛运动的初速度______。
(3)小球经过点的速度的大小是______。
【答案】(1)相等 (2)2
(3)2.5
【解析】
【小问1详解】
由图可知,小球从、、在水平方向的距离都为,即三段运动过程的水平位移相等,因平抛运动在水平方向做匀速直线运动,根据
可知小球从、、所经历的时间相等。
【小问2详解】
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,、在竖直方向位移差
解得
水平方向的位移为
解得
【小问3详解】
设b点竖直方向的分速度,根据平抛运动在竖直方向做自由落体运动,可得
故小球经过点的速度的大小
12. 某同学用如图所示的装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。根据实验原理,回答下列问题:
(1)如图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是______;
A. B. C.
(2)在重物质量远小于小车质量和平衡摩擦力的前提下,正确操作实验步骤后,某次实验得到的纸带如图所示,已知所用电源的频率为,相邻两计数点间还有四个点没有画出。根据纸带可求出打出2点时小车的速度大小为______;小车的加速度大小为______。(结果均保留三位有效数字)
(3)小明根据实验数据作出图像如下图,该图线不过原点并在右上端发生弯曲,其原因是______(选填字母代号)。
A. 木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B. 木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C. 砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车上砝码的总质量
D. 砝码盘及盘中砝码的总质量未远小于小车及车上砝码的总质量
(4)该同学研究小车质量一定的情况下,加速度与盘中砝码重力(遗漏了砝码盘质量的测量,但其他操作均正确)的关系,得到的图线应该是图丙中的______(填“②”或“③”)。
【答案】(1)B (2) ①. 0.396 ②. 0.380 (3)AD
(4)②
【解析】
【小问1详解】
平衡摩擦力和其他阻力的正确操作方法是:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过电火花计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜度,接通电源,开始打点,轻推一下小车,让小车在不受细绳拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动,不能挂上砝码。
故选B。
【小问2详解】
[1]交变电源的频率为,可知打点周期为,每相邻两个计数点间还有4个点,可知相邻计数点的时间间隔为
打点计时器在打2点时小车的速度
[2]根据逐差公式,可知
得小车的加速度
代入数据
【小问3详解】
AB.该图线不过原点,导致小车一开始没有加速度,是因为平衡摩擦力不足,故A正确,B错误;
CD.设小车及车上砝码的总质量为,砝码盘及盘中砝码的总质量为,根据牛顿第二定律有,
解得
由上式可知,当时,可以认为细绳拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的重力,即当这个条件不满足时,图线发生弯曲,故C错误,D正确。
故选AD。
【小问4详解】
忘记测量砝码盘的质量(设为),但其他操作均正确,则与的实际关系满足
则所作图像应存在纵截距,即图丙中的②。
13. 在向高层建筑物运送工料时,在高处用定滑轮进行运输,为了安全起见人站在水平高台上,用另一根绳子OA控制工料避免与建筑物发生碰撞。其简易图如图所示,某次运输时,工料C的质量为M,人的质量为m,人与高台表面的摩擦系数为。当绳与竖直方向的夹角为时,绳刚好水平,已知重力加速度为,绳子的质量可忽略不计。求:
(1)细绳与细绳受到的拉力大小;
(2)人受到的摩擦力大小和方向以及人对高台的压力。
【答案】(1),
(2),方向水平向左,,竖直向下
【解析】
【小问1详解】
对进行受力分析,如图
根据平衡关系,可得,
【小问2详解】
对人进行受力分析如图,根据平衡关系有,方向水平向左
高台对人的支持力为
由牛顿第三定律可得,人对高台的压力,方向竖直向下。
14. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)从光滑平台的端点以一定初速度水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的圆弧轨道。、两点的高度差为,光滑圆弧半径,与竖直方向夹角为,重力加速度为,不计空气阻力,,。求:
(1)滑块从A到B的时间和滑块从A点飞出的速度;
(2)若滑块在C点的速度是点的速度的1.2倍,则滑块在C点对轨道的压力为多少。
【答案】(1),
(2)56N,方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动竖直方向的运动规律,在竖直方向上有
代入数据解得t=0.8s
根据
解得
由于滑块从点无碰撞滑入轨道,即滑块在点速度方向沿圆弧的切线方向,根据几何关系有
解得
【小问2详解】
滑块在点时,根据速度合成规律,可得
又滑块在C点的速度是点的速度的1.2倍,则滑块在C点的速度为
滑块在C点时,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
根据牛顿第三定律,可知滑块在C点对轨道的压力大小为
方向为竖直向下
15. 如图所示,一质量为的煤块(可视为质点)以的速度从传送带的右侧向左滑上足够长的水平传送带,传送带以的速度顺时针匀速转动,煤块与传送带之间的动摩擦因数,另倾角为的固定斜面上静置一质量为的薄木板,木板的长度为,煤块与木板之间的动摩擦因数,木板与斜面之间的动摩擦因数,斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板,木板的下端距离挡板为,木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动。煤块离开传送带时恰好做平抛运动,并且恰好以平行于斜面向下的速度落在木板的顶端。设煤块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,(重力加速度)求:
(1)煤块在传送带上向左运动的最大距离;
(2)煤块在传送带上留下的划痕的长度;
(3)木板运动多长时间后与挡板相撞和煤块最终与挡板的距离。
【答案】(1)16m (2)36m
(3)8s,5.5m
【解析】
【小问1详解】
煤块在传送带上运动,根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
煤块向左减速到零的时间为
煤块向左减速到零的位移为
【小问2详解】
煤块向左滑行过程中,传送带的位移为
煤块相对传送带的位移
煤块向右匀加速到与传送带共速的时间为
煤块向右匀加速到与传送带共速的位移为
传送带的位移为
煤块相对传送带的位移
总的相对位移
【小问3详解】
煤块回到传送带右端的速度为,要使煤块离开传送时恰好做平抛运动,根据平抛的特点,可得
设煤块在木板上下滑的加速度为,对煤块,根据牛顿第二定律有
解得
煤块做匀减速运动,对木板,根据牛顿第二定律有
解得
假设煤块与木板共速时,木板没有与挡板相撞,设所需时间为,则有
解得
此时共同速度为
该过程木板的位移为
该过程木块的位移为
因,故煤块与木板共速前煤块没有滑出木板,由于
故煤块与木板共速后一起沿斜面以的速度匀速运动,木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动,则匀速运动的时间为
设木板经时间后与挡板相撞,则有
此后煤块沿木板运动速度减为零的过程通过位移为
则煤块距挡板的距离为
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高一物理学科素养测评
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1. 人类对力与运动的关系的认识经历了一个漫长的过程,下列关于力与运动的观点和认识,正确的是( )
A. “强弩之末,势不能穿鲁缟也”说明弓箭的惯性与速度有关
B. 亚里士多德的理想实验和科学推理证实了力是改变物体运动状态的原因
C. 牛顿第一定律揭示了一切物体不受力时的运动状态是静止状态或匀速直线运动状态
D. 牛顿的理想斜面实验的本质是想象着把实际中存在的,影响物体运动的摩擦力去掉,抓住事物的本质
2. 智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。如图甲所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊运动,图乙是该机器人在某段时间内的位移-时间图像(20~30s时间内的图线为曲线,其余为直线)。下列说法正确的是( )
A. 0~30s内,机器人的平均速率为
B. 0~10s内,机器人的加速度大小为
C. 0~30s内,机器人的平均速度大小为
D. 10~20s内,机器人做直线运动,20~30s内,做曲线运动
3. 2025年6月6日,无人驾驶快递车开启物流配送新生态。一快递车做匀加速直线运动,第二个内的位移为,第四个内的位移为,则该质点在第三个内的位移大小为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,在绳下端挂一质量为的物体,用力拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为,且保持其平衡。保持不变,当拉力与水平方向的夹角从开始逐渐增加到的过程中,取,下列说法正确的是( )
A. 是一直减小 B. 的最小值是20N
C. 是先变大再变小 D. 的最大值是
5. 如图所示,用两根轻绳a、b和轻弹簧c悬挂两个质量均为的相同小球,其中绳a与竖直方向夹角为,弹簧c水平,两小球静止,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 剪断绳a瞬间,球1的加速度大小为;
B. 剪断绳a瞬间,球2的加速度大小为;
C. 剪断绳b瞬间,球1的加速度大小为g
D. 剪断绳b瞬间,球2的加速度大小为
6. 甲图是篮球运动员正在进行投篮训练的示意图,某次投篮情景如图乙,是篮球的投出点,是篮球的投入点。已知篮球在点的初速度为,与水平方向的夹角为,连线与水平方向的夹角为,重力加速度大小取,不计空气阻力。则( )
A. 篮球到达最大高度时所用时间为
B. 篮球在飞行过程中距点的最大高度为
C. 篮球在飞行过程中离连线的最远距离为
D. 篮球在飞行过程中到连线的最远距离的时所用时间为
7. 如图所示,质量为的三角形木块A静止在水平面上,一质量为的物体B从A的左侧斜面上端由静止开始沿斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止,已知A左侧斜面倾角为,且与B物体间的摩擦系数为0.5,g取,,,则在B下滑过程中,下列说法中正确的是( )
A. A对地面的压力为120N
B. B沿斜面下滑时处于超重状态
C. 水平面对A的静摩擦力大小为,方向水平向左
D. 若B沿A的斜面下滑时突然受到一平行于斜面向下的的拉力作用,水平面对A的支持力将变大
8. 关于直线运动与曲线运动,下列选项正确的是( )
A. 匀速圆周运动的线速度是不变的
B. 物体在变力作用下的运动可能做直线运动
C. 物体在恒力作用下的运动不可能做曲线运动
D. 物体做圆周运动时,其向心力不是一种新的力
9. 某舟桥团在一次渡河的实战演练中,指挥部要求部队渡过一条宽200m的河道,假设河中水流是均匀的,水的流动速度为,现要求战士匀速到达正对岸下游,则战士用于渡河的冲锋舟在静水中的速度可能值为( )
A. B. C. D.
10. 如图,质量都为的两滑块P、Q置于水平桌面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度g大小为。用水平向右的拉力拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前( )
A. P的加速度大小的最大值为
B. Q的加速度大小的最大值为
C. P的位移大小一定小于Q的位移大小
D. 同一时刻P的速度大小一定比Q的速度大
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 某同学在研究平抛运动的实验中,在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在轨迹上取出、、、四个点,如图所示(轨迹已擦去),已知方格纸上的每一个小方格边长均为,取,请你根据方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)小球从、、所经历的时间______(选填“相等”或“不相等”)。
(2)根据水平位移,求出小球做平抛运动的初速度______。
(3)小球经过点的速度的大小是______。
12. 某同学用如图所示的装置“探究小车加速度与力、质量的关系”。根据实验原理,回答下列问题:
(1)如图是实验时平衡阻力的情形,其中正确的是______;
A. B. C.
(2)在重物质量远小于小车质量和平衡摩擦力的前提下,正确操作实验步骤后,某次实验得到的纸带如图所示,已知所用电源的频率为,相邻两计数点间还有四个点没有画出。根据纸带可求出打出2点时小车的速度大小为______;小车的加速度大小为______。(结果均保留三位有效数字)
(3)小明根据实验数据作出图像如下图,该图线不过原点并在右上端发生弯曲,其原因是______(选填字母代号)。
A. 木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)
B. 木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)
C. 砝码盘及盘中砝码的总质量远小于小车及车上砝码的总质量
D. 砝码盘及盘中砝码的总质量未远小于小车及车上砝码的总质量
(4)该同学研究小车质量一定的情况下,加速度与盘中砝码重力(遗漏了砝码盘质量的测量,但其他操作均正确)的关系,得到的图线应该是图丙中的______(填“②”或“③”)。
13. 在向高层建筑物运送工料时,在高处用定滑轮进行运输,为了安全起见人站在水平高台上,用另一根绳子OA控制工料避免与建筑物发生碰撞。其简易图如图所示,某次运输时,工料C的质量为M,人的质量为m,人与高台表面的摩擦系数为。当绳与竖直方向的夹角为时,绳刚好水平,已知重力加速度为,绳子的质量可忽略不计。求:
(1)细绳与细绳受到的拉力大小;
(2)人受到的摩擦力大小和方向以及人对高台的压力。
14. 如图所示,质量为的滑块(可视为质点)从光滑平台的端点以一定初速度水平飞出后,恰好从点无碰撞滑入竖直平面内的圆弧轨道。、两点的高度差为,光滑圆弧半径,与竖直方向夹角为,重力加速度为,不计空气阻力,,。求:
(1)滑块从A到B的时间和滑块从A点飞出的速度;
(2)若滑块在C点的速度是点的速度的1.2倍,则滑块在C点对轨道的压力为多少。
15. 如图所示,一质量为的煤块(可视为质点)以的速度从传送带的右侧向左滑上足够长的水平传送带,传送带以的速度顺时针匀速转动,煤块与传送带之间的动摩擦因数,另倾角为的固定斜面上静置一质量为的薄木板,木板的长度为,煤块与木板之间的动摩擦因数,木板与斜面之间的动摩擦因数,斜面的底端固定一垂直于斜面的挡板,木板的下端距离挡板为,木板与挡板碰撞后立即粘在一起停止运动。煤块离开传送带时恰好做平抛运动,并且恰好以平行于斜面向下的速度落在木板的顶端。设煤块与木板之间、木板与斜面之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,(重力加速度)求:
(1)煤块在传送带上向左运动的最大距离;
(2)煤块在传送带上留下的划痕的长度;
(3)木板运动多长时间后与挡板相撞和煤块最终与挡板的距离。
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