第四章:运动和力的关系(提高卷)单元测试-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
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内容正文:
第四章:运动和力的关系(提高卷)
2026-2027学年高一上学期物理人教版必修1测试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A.亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C.伽利略通过实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
D.牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
【答案】C
【详解】A.亚里士多德根据生活经验提出重的物体比轻的物体下落快,而非一样快,故A错误;
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,而非保持静止,故B错误;
C.伽利略通过斜面实验和逻辑推理(如理想实验)得出力不是维持物体运动的原因,而是改变运动状态的原因,故C正确;
D.牛顿第一定律(惯性定律)是理想化的逻辑推理产物,无法在现实实验中完全消除外力来直接验证,故D错误。
故选C。
2.如图所示,质量分别为M和m的小球A、B,用长度不同的轻质细绳悬挂于车厢顶部,且满足M>m,当小车沿水平方向向右匀加速运动时,两球所处的稳定状态可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对小球受力分析,根据牛顿第二定律有
解得加速度
两小球加速度相同,所以细绳与竖直方向间的夹角相同,故选C。
3.微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据粘滞阻力公式,变形可得,各物理量的国际单位如下:
力的单位为,即;半径的单位为;速度的单位为。
AB.将单位代入的表达式得:,故A正确,B错误;
CD.将换为基本单位推导:,故C、D错误;
故选A。
4.如图所示,质量为8kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,下列说法正确的是(取)( )
A.物体B的加速度为
B.物体A的加速度为0
C.物体B对物体A的压力为20N
D.物体A对B的支持力为16N
【答案】D
【详解】AB.A、B紧挨在一起但A、B之间无压力,对物体A有
细线剪断瞬间,绳子拉力为零,物体A、B一起向下加速,弹簧弹力不变,有
解得
即物体A、B的加速度均为,故AB错误;
CD.此时对物体B有
解得物体A对B的支持力
根据牛顿第三定律可得物体B对物体A的压力为,故C错误,D正确。
故选D。
5.实验小组研究空气的惯性特性,在箱子中放置一个氢气球,并封闭一定量空气,此时氢气球浮在箱子顶端,如图所示。当向左推动箱子瞬间,下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是( )
A.向左运动 B.向右运动 C.保持静止 D.无法确定
【答案】A
【详解】当向左推动箱子瞬间,箱子有向左的加速度,箱内空气和氢气球都因惯性,有保持原来静止状态的趋势。同体积下,空气质量大于氢气球,空气的惯性更大,会相对箱子向右偏移,将密度更小、惯性更小的氢气球挤向左侧,因此氢气球相对箱子向左运动。
6.如图所示,光滑的水平地面上静止放置一辆小车,在小车的内部用两根细绳拴一个可视为质点的小球,其中a绳水平,b绳倾斜且与a绳之间的夹角为150°,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.小车静止时,a、b两绳上的拉力大小之比为1∶2
B.小车静止时,a、b两绳上的拉力大小之比为
C.若小球随着小车一起水平向左做匀加速直线运动,随着加速度的逐渐增大,两绳上的拉力也逐渐增大
D.若小球随着小车一起水平向右做匀加速直线运动的加速度等于时,a绳上的拉力恰好为2mg
【答案】B
【详解】AB.小车静止时,小球受力平衡,水平方向有
因此,故A错误,B正确。
C.设小球质量为、向左加速度大小为,竖直方向有
整理得,可知绳拉力不随加速度变化;
水平方向有
整理得
随着加速度增大,增大而不变,故C错误;
D.小球随车以大小为的加速度向右运动时,竖直方向仍有
水平方向有
解得,故D错误。
故选B。
7.在一次高空摄影过程中,地面测控系统测出无人机从地面起飞,在竖直方向上运动的速度v随时间t变化规律如图所示,时刻无人机回到地面,下列说法正确的是( )
A.时间内无人机的速度增大,则惯性增大
B.时间内无人机处于超重状态
C.时间内,无人机先处于超重状态再处于失重状态
D.时间内与时间内图线与时间轴所围面积大小相等
【答案】D
【详解】A.惯性只与质量有关,质量不变则惯性不变,A错误;
B.时间内无人机向上减速,加速度向下,则处于失重状态,B错误;
C.时间内无人机加速度先向下后向上,则无人机先处于失重状态后处于超重状态,C错误;
D.时间内无人机上升,时间内无人机回到地面,因图像的面积等于位移,可知时间内与时间内图线与时间轴所围面积大小相等,D正确。
故选D。
8.如图所示,质量为的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量的小滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.长木板受到的摩擦力的大小为
B.滑块加速度的大小为
C.若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时间为
D.要使滑块不掉下来,长木板至少长为
【答案】CD
【详解】A.长木板受到的摩擦力的大小为,A错误;
B.滑块加速度的大小为,B错误;
C.木板的加速度
若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时,则
解得时间为,v=1.2m/s,C正确;
D.要使滑块不掉下来,长木板至少长为,D正确。
故选CD。
9.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒物体受到的摩擦力是2N
B.物体的质量为0.5kg
C.4~6s,物体受到的摩擦力为2N
D.2~6s,物体与地面间的摩擦因数为0.5
【答案】BC
【详解】A.0~2秒物体静止不动,受到的静摩擦力大小等于拉力F1,即f1=F1=1N,A错误;
C.4~6秒,物体匀速运动,则受到的摩擦力为f=F3=2N,C正确;
B.2~4秒,物体加速运动的加速度
根据牛顿第二定律
解得物体的质量为m=0.5kg,B正确;
D.2~6秒,物体与地面间的摩擦因数为,D错误。
故选BC。
10.如图所示,传送带与水平面间的夹角,上下两个传动轮转轴间距。传送带静止,将一物块(可视为质点)放在传送带的最下端,然后启动传动带,让传送带以的加速度匀加速启动,3s后保持匀速,当物块通过传送带到达顶端被取走后,发现物块在传送带上留下一段痕迹。已知物块与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度,,,则( )
A.传送带刚启动时,物块所受摩擦力为静摩擦力
B.物块从传送带底端到顶端所用时间为5s
C.痕迹的长度为5.5m
D.痕迹的长度为6.75m
【答案】BC
【详解】A.以物块为对象,设传送带刚启动时,物块所受摩擦力为滑动摩擦力,根据牛顿第二定律可得
解得,假设成立,故A错误;
BCD.让传送带以的加速度匀加速启动,3s后保持匀速,此时物块与传送带的速度分别为,
此过程物块的位移大小为
之后物块继续向上加速运动,设到达顶端时还没有与传送带共速,则有
解得,假设成立;
则第二阶段的时间为
物块从传送带底端到顶端所用时间为
物块在传送带上留下的痕迹长度为
,故BC正确,D错误。
故选BC。
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图甲所示,某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步测试各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)已读出弹簧测力计的示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有________。
A.木板的长度L B.物块的质量m C.砂和砂桶的质量M D.物块的运动时间t
(2)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点;每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离(单位:cm)如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小________m/s;本次实验物块对应的加速度大小________。(结果均保留三位有效数字)
(3)改变砂桶内细砂的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距等于b,斜率为k,则动摩擦因数________(用题目中给的b、k、g表示)。
【答案】(1)B
(2)0.264 0.495
(3)
【详解】(1)设物块的加速度大小为a,对物块由牛顿第二定律有
解得
加速度可以由打点纸带求出,为进一步测量动摩擦因数,则还需要测量物块的质量m。
故选B。
(2)[1]由题可知,相邻计数点间的时间间隔为
打下计数点2时物块对应的速度大小为
[2]根据逐差法可得,本次实验物块对应的加速度大小为
(3)由牛顿第二定律可得
即
由题意可知,
解得
12.用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交变电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______(选填正确选项的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计 D.刻度尺
(2)实验前补偿阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做______运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量______小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为的交变电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度______。多测几个点的速度作出图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证小车的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是______。
A.不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足
B.不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度
C.图线段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D.图线段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
【答案】(1)BD
(2)匀速直线
(3)远小于
(4)
(5)AC
【详解】(1)[1] A.实验中由打点计时器的交变电源频率确定时间,不需要秒表,故A错误;
B.需要用天平测量小车以及沙桶和沙的质量,故B正确;
C.实验中用沙桶及沙的重力近似小车所受拉力,不需要弹簧测力计,故C错误;
D.需要用刻度尺测量纸带上各点间的距离,故D正确。
故选BD。
(2)[2] 补偿阻力时不挂沙桶,让小车在木板上拖着纸带运动,调节木板倾角,直到纸带上相邻点间距相等,此时小车做匀速直线运动。
(3)[3] 设沙桶及沙总质量为,小车总质量为。只有时,才可将沙桶及沙的重力近似作为小车受到的拉力,因此应满足
(4)[4] 打点周期为
A、B、C为连续计数点且相邻计数点之间有4个点未标出,所以相邻计数点的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度,得
由图读得、
代入得
(5)[5] AB.若补偿阻力不足,木板上仍有沿运动方向相反的摩擦力,实际加速所需的外力需先克服该摩擦力,因此时仍需,图线在轴上有正截距;若补偿阻力过度,则时仍有沿运动方向的加速度,图线应在轴上有正截距,故A正确,B错误。
CD.若沙桶及沙总质量为、小车总质量为,且不可忽略,则以
表示牵引力时有
随着增大,分母也增大,图线斜率减小而出现段向下弯曲;这说明未满足远小于的条件,故C正确,D错误。
故选AC。
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下,经的时间下滑了,随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动,如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量,斜面倾角37°,(,)取。不计空气阻力。
(1)求滑雪者与斜面之间的摩擦系数;
(2)若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数,求滑雪者在水平雪地上滑行的长度。
【答案】(1)0.5
(2)20m
【详解】(1)根据
可得
根据牛顿第二定律可知
可得
(2)若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数,则加速度为
在倾斜的雪道上下滑时的末速度
在水平雪道上滑动时
解得x=20m
14.如图所示,一平板沿水平地面(足够大)向右运动,当平板的速度大小时,将一物块(视为质点)无初速度地放到平板右端并立即启动平板的智能制动系统,制动系统启动后平板始终以大小的加速度做匀减速直线运动,物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,最终物块与平板均静止。物块与平板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块放到平板上瞬间的加速度大小;
(2)从物块被放上平板到物块与平板的速度相同经历的时间t以及该相同速度的大小v;
(3)平板的长度L以及物块与平板均静止时物块到平板左端的距离s。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)当物块无初速度地放到平板右端时,平板向右运动,因此物块相对于平板向左滑动,物块受到平板给它的向右的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,物块在水平方向上受到的合力即为滑动摩擦力
解得物块刚放上平板瞬间的加速度大小为
(2)平板做初速度,加速度大小的匀减速直线运动,其速度随时间变化规律为
物块做初速度为0,加速度大小的匀加速直线运动,其速度随时间变化规律为
当物块与平板速度相同时,即
解得经历的时间
可得该相同速度的大小为
(3)在两者从相遇到速度相同的过程中,平板的位移为
物块的位移为
这段时间内物块相对于平板向左滑动的距离,即相对位移为
物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,可得平板的长度
当两者速度相同时,物块恰好位于平板的正中间,此时由于平板的智能制动系统使平板维持的加速度,而物块与平板间的最大静摩擦力能提供的最大加速度也恰好是
这意味着在接下来的减速到静止的过程中,物块与平板之间不会发生相对滑动,而是保持相对静止一起减速到零,那么最终静止时,物块在平板上的位置依旧保持在正中间,所以物块到平板左端的距离也就是平板长度的一半,即
15.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的,物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.5,μ2=0.25,AB的距离为s=8.20m。重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小;
(2)物体通过传送带所需要的时间;
(3)要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度L应是多少?
【答案】(1)10m/s2
(2)2.2s
(3)4.8m
【详解】(1)物体刚开始下滑时,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得
(2)物体与传送带共速所需时间为
运动的位移为
由此可知,共速后,由于
物体将继续在传送带上做匀加速运动,根据牛顿第二定律可得
解得
设物体经t2到达B端,则有
解得
所以物体通过传送带所需要的时间为
(3)物体滑上木板左端时的速度大小为
物体滑上木板后向右做匀减速直线运动,加速度大小为
木板向右匀加速,加速度大小为
设再经时间t3两者速度相等,则有
解得,
物体的位移为
木板的位移为
因物体恰好不掉下来,所以木板长度至少为
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第四章:运动和力的关系(提高卷)
2026-2027学年高一上学期物理人教版必修1测试题
(考试时间:75分钟,试卷满分:100分)
一.选择题:本题共10小题,每小题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。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
1.力与运动无处不在,亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等一大批著名学者都致力研究力与运动的关系,带来了人类科学进步,下列说法正确的是( )
A.亚里士多德根据生活经验提出轻的物体和重的物体下落一样快
B.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将保持静止
C.伽利略通过实验和逻辑推理得出力不是维持物体运动的原因
D.牛顿第一定律能够通过现代实验手段直接验证
2.如图所示,质量分别为M和m的小球A、B,用长度不同的轻质细绳悬挂于车厢顶部,且满足M>m,当小车沿水平方向向右匀加速运动时,两球所处的稳定状态可能是( )
A. B.
C. D.
3.微小颗粒在粘性空气中低速运动时,受到的粘滞阻力满足关系式f=krv,其中f为粘滞阻力,r为颗粒半径,v为运动速度,k为粘滞系数。在国际单位制中,粘滞系数k的单位可表示为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,质量为8kg的物体A静止在劲度系数为100N/m的竖直轻弹簧上方。质量为2kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,下列说法正确的是(取)( )
A.物体B的加速度为
B.物体A的加速度为0
C.物体B对物体A的压力为20N
D.物体A对B的支持力为16N
5.实验小组研究空气的惯性特性,在箱子中放置一个氢气球,并封闭一定量空气,此时氢气球浮在箱子顶端,如图所示。当向左推动箱子瞬间,下列关于氢气球相对箱子的运动说法正确的是( )
A.向左运动 B.向右运动 C.保持静止 D.无法确定
6.如图所示,光滑的水平地面上静止放置一辆小车,在小车的内部用两根细绳拴一个可视为质点的小球,其中a绳水平,b绳倾斜且与a绳之间的夹角为150°,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.小车静止时,a、b两绳上的拉力大小之比为1∶2
B.小车静止时,a、b两绳上的拉力大小之比为
C.若小球随着小车一起水平向左做匀加速直线运动,随着加速度的逐渐增大,两绳上的拉力也逐渐增大
D.若小球随着小车一起水平向右做匀加速直线运动的加速度等于时,a绳上的拉力恰好为2mg
7.在一次高空摄影过程中,地面测控系统测出无人机从地面起飞,在竖直方向上运动的速度v随时间t变化规律如图所示,时刻无人机回到地面,下列说法正确的是( )
A.时间内无人机的速度增大,则惯性增大
B.时间内无人机处于超重状态
C.时间内,无人机先处于超重状态再处于失重状态
D.时间内与时间内图线与时间轴所围面积大小相等
8.如图所示,质量为的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量的小滑块(可视为质点)以的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.长木板受到的摩擦力的大小为
B.滑块加速度的大小为
C.若长木板足够长,滑块与长木板达到的共同速度时间为
D.要使滑块不掉下来,长木板至少长为
9.如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙、丙所示,以下说法正确的是( )
A.0~2秒物体受到的摩擦力是2N
B.物体的质量为0.5kg
C.4~6s,物体受到的摩擦力为2N
D.2~6s,物体与地面间的摩擦因数为0.5
10.如图所示,传送带与水平面间的夹角,上下两个传动轮转轴间距。传送带静止,将一物块(可视为质点)放在传送带的最下端,然后启动传动带,让传送带以的加速度匀加速启动,3s后保持匀速,当物块通过传送带到达顶端被取走后,发现物块在传送带上留下一段痕迹。已知物块与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度,,,则( )
A.传送带刚启动时,物块所受摩擦力为静摩擦力
B.物块从传送带底端到顶端所用时间为5s
C.痕迹的长度为5.5m
D.痕迹的长度为6.75m
二.实验题:本大题共2小题,共16分。
11.如图甲所示,某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步测试各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)已读出弹簧测力计的示数为F,为进一步测量动摩擦因数,下列物理量中还需测量的有________。
A.木板的长度L B.物块的质量m C.砂和砂桶的质量M D.物块的运动时间t
(2)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点;每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离(单位:cm)如图乙所示。则打下计数点2时物块对应的速度大小________m/s;本次实验物块对应的加速度大小________。(结果均保留三位有效数字)
(3)改变砂桶内细砂的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F。若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距等于b,斜率为k,则动摩擦因数________(用题目中给的b、k、g表示)。
12.用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交变电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______(选填正确选项的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计 D.刻度尺
(2)实验前补偿阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做______运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量______小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为的交变电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度______。多测几个点的速度作出图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证小车的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是______。
A.不通过坐标原点可能是因为补偿阻力不足
B.不通过坐标原点可能是因为补偿阻力过度
C.图线段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D.图线段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
三.计算题:本题共3小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.一名滑雪者在倾斜的雪道上由静止开始匀加速滑下,经的时间下滑了,随即进入与倾斜雪道平滑连接的水平雪地做匀减速直线运动,如图所示。已知运动员与其全部装备的总质量,斜面倾角37°,(,)取。不计空气阻力。
(1)求滑雪者与斜面之间的摩擦系数;
(2)若滑雪者与水平雪地间的动摩擦因数,求滑雪者在水平雪地上滑行的长度。
14.如图所示,一平板沿水平地面(足够大)向右运动,当平板的速度大小时,将一物块(视为质点)无初速度地放到平板右端并立即启动平板的智能制动系统,制动系统启动后平板始终以大小的加速度做匀减速直线运动,物块到达平板中间时恰好与平板的速度相同,最终物块与平板均静止。物块与平板间的动摩擦因数,取重力加速度大小,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)物块放到平板上瞬间的加速度大小;
(2)从物块被放上平板到物块与平板的速度相同经历的时间t以及该相同速度的大小v;
(3)平板的长度L以及物块与平板均静止时物块到平板左端的距离s。
15.某物流公司用如图所示的传送带将货物从高处传送到低处。传送带与水平地面夹角θ=37°,顺时针转动的速率为v0=2m/s。将质量为m=25kg的物体无初速地放在传送带的顶端A,物体到达底端B后能无碰撞地滑上质量为M=50kg的木板左端。已知木板与地面之间是光滑的,物体与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.5,μ2=0.25,AB的距离为s=8.20m。重力加速度g=10m/s2(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体刚开始下滑时的加速度大小;
(2)物体通过传送带所需要的时间;
(3)要使物体恰好不会从木板上掉下,木板长度L应是多少?
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