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2015-2016张家界一中高一上学期物理期末试题有解析

时间:2018-01-07 16:54来源:未知 作者:admin 点击:
核心导读: 2015-2016学年湖南省张家界一中高一(上)期末物理试卷 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分)1.关 2015-2016学年湖南省
核心导读:2015-2016学年湖南省张家界一中高一(上)期末物理试卷   一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分) 1.关

2015-2016学年湖南省张家界一中高一(上)期末物理试卷
 
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分)
1.关于地球上的物体,下列说法正确的是(  )
A.物体只有静止时才受到力的作用
B.物体只有落向地面时才受到重力作用
C.物体落向地面时比物体上抛时所受到的重力大
D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动无关
2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是(  )
A.物体的重心一定在物体的几何中心上
B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比
D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
3.下列哪几组共点力作用在同一物体上,物体可能保持平衡?(  ) zxzyw.cn,中学资源网
A.2N、5N和9N B.2N、30N和50N C.8N、18N和9N D.20N、30N和20N
4.如图所示,质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间摩擦系数为μ1,物块与木板间摩擦系数为μ2,已知木板处于静止状态,那么木板所受地面摩擦力的大小是(  )
 
A.μ1Mg B.μ1(m+M)g C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
5.某物体的v﹣t图线如图所示,则该物体(  )
 
A.做往复运动 B.做匀变速直线运动
C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法都不正确
6.在国际单位制中,规定了七个物理量为基本物理量,其中力学物理量有三个.下列各组物理量单位中属于基本单位的是(  )
A.kg和N B.N和s C.m/s和J D.kg和m
7.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是(  )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
8.甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升.那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是(  )

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A.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙停留在空中
B.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速下降,且v丙<v甲
D.甲、乙匀速下降,且v甲>v乙,丙匀速下降,且v丙>v甲
9.作匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点,在它们中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则(  )
A.物体作加速运动时,v1>v2 B.物体作加速运动时,v2>v1
C.物体作减速运动时,v1>v2 D.物体作减速运动时,v2>v1
10.用一根细绳将一重物吊在电梯内的天花板上,在下列四种情况中,绳的拉力最大的是(  )
A.电梯匀速上升 B.电梯匀速下降 C.电梯加速上升 D.电梯加速下降
11.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力(  )
 
A.F=mg B.Mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g
12.某物体由静止开始运动,它所受到的合外力方向不变,大小随时间变化的规律如图所示,则在0~t0这段时间(  )
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A.物体做匀加速直线运动
B.物体在t0时刻速度为零
C.物体在t0时刻速度最大,而加速度为零
D.物体作变加速运动,运动速度越来越大
 
二、本题共5小题,每题目分,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
13.已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数是      ;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是      .
14.1999年11月20日,我国发射了“神舟号”载人飞船,次日载人舱着陆,实验获得成功,载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程.若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为q,载人舱的质量为M,则次过程中载人舱的速度应为      .
15.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm,BC=9.17cm.已知交流电频率是50Hz,则:
(1)打B点时物体的瞬时速度为      m/s.
(2)如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是      .
 
16.如图所示,下面游标卡尺的读数为      mm.
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17.某学校兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的候,测得弹力的大小F和弹簧长度L关系如图所示,试由图线确定:
(1)弹簧的劲度系数      N/m.
(2)弹簧伸长0.1米时,弹力的大小      N.
 
 
三、解答题(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,答案中必须写出数值和单位,每题各8分,共32分)
18.如图,用与竖直方向成30°角的力F将重为10N的物体推靠在竖直墙上,物体与墙的动摩擦因数μ=0.2,求当物体沿着墙匀速滑动时,推力F的大小是多少?
 
19.物体从某高处自由落下,最后1秒下落的高度是物体下落总高度的 ,取重力加速度g=9.8m/s2,求物体下落的总高度.
20.质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上,如图所示.求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力F.(F1>F2)
 
21.以5米/秒匀速上升的气球,当升到20米高时,从气球上落下一小球,小球的质量为500克,小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛,求经过多长时间达到地面.
 
 
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2015-2016学年湖南省张家界一中高一(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
 
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分,有的小题只有一个选项符合题意,有的小题有几个选项符合题意,全部选对得4分,部分选对得2分,选错或不答得0分)
1.关于地球上的物体,下列说法正确的是(  )
A.物体只有静止时才受到力的作用
B.物体只有落向地面时才受到重力作用
C.物体落向地面时比物体上抛时所受到的重力大
D.物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动无关
【考点】重力.
【分析】地球附近的物体由于受到地球的吸引而受到的力是重力,重力的大小与物体质量有关,与物体的运动状态无关.
【解答】解:A、运动的物体也可以受到力的作用,如在空中飞行的足球要受到重力作用,故A错误;
B、地球附近的物体都要受到重力作用,故B错误;
C、物体落向地面时与物体上抛时所受到的重力大小相等,故C错误;
D、物体所受重力的大小与物体的质量有关,与物体是否运动无关,故D正确;
故选D.
 
2.下列关于重力、弹力和摩擦力的说法,正确的是(  )
A.物体的重心一定在物体的几何中心上

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B.劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大
C.动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比
D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化
【考点】重力;滑动摩擦力;物体的弹性和弹力.
【分析】(1)重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何重心;
(2)在弹性限度范围内,F=kx,其中F为弹力大小,x为伸长量或压缩量,k为弹簧的劲度系数;
(3)动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关;
(4)静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的,当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了,此后就是滑动摩擦力了.
【解答】解:A.重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何重心,故A错误;
B.根据弹簧弹力的表达式F=kx,x为伸长量或压缩量,k为弹簧的劲度系数,可知:弹力不仅跟劲度系数有关,还跟伸长量或压缩量有关,故B错误;
C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关,故C错误;
D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的,当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了,此后就是滑动摩擦力了,故D正确. 本¥文¥来$自$中$学%资源网
故选:D
 
3.下列哪几组共点力作用在同一物体上,物体可能保持平衡?(  )
A.2N、5N和9N B.2N、30N和50N C.8N、18N和9N D.20N、30N和20N
【考点】力的合成.
【分析】根据|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|先求出前两个力的合力范围,如果第三个力在这两个力的范围内,则三力平衡,合力为零.若不在两个力的合力范围内,则合力不能为零,不能保持平衡.
【解答】解:A、2N和5N的合力范围为[3N,7N],9N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡.故A错误.
B、2N和30N的合力范围为[28N,32N],50N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡.故B错误.
C、8N和18N的合力范围为[10N,26N],9N不在合力范围之内,则三个力合力不能为零,物体不能平衡.故C错误.
D、20N和30N的合力范围为[10N,50N],20N在合力范围之内,则三个力合力能为零,物体能平衡.故D正确.
故选D.
 
4.如图所示,质量为m的物块在质量为M的木板上滑行,木板与地面间摩擦系数为μ1,物块与木板间摩擦系数为μ2,已知木板处于静止状态,那么木板所受地面摩擦力的大小是(  )
 

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A.μ1Mg B.μ1(m+M)g C.μ2mg D.μ1Mg+μ2mg
【考点】静摩擦力和最大静摩擦力;滑动摩擦力.
【分析】物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力;力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到向左的静摩擦力.
【解答】解:物体m相对M向右滑动,受到向左的滑动摩擦力,大小为:f1=μ2N=μ2mg;
力的作用是相互的,故m对M有向右的滑动摩擦力,故M有向右滑动的趋势,受到地面对其向左的静摩擦力,根据共点力平衡条件,有
f2=f1,因而f2=μ2mg.
故选:C.
 
5.某物体的v﹣t图线如图所示,则该物体(  )
 
A.做往复运动 B.做匀变速直线运动
C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法都不正确
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】图线的斜率表示加速度,速度的正负值表示速度的方向,根据速度时间图线判断物体的运动规律.
【解答】解:由图线知,速度都为正值,知速度的方向不变,一直向某一方向做直线运动,由于图线的斜率有正有负,知加速度有正有负,即加速度的方向在改变,则该运动不是匀变速直线运动.物体先做匀加速直线运动然后做匀减速直线运动到零,再重复以前的运动.故C正确,A、B、D错误.

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故选C.
 
6.在国际单位制中,规定了七个物理量为基本物理量,其中力学物理量有三个.下列各组物理量单位中属于基本单位的是(  )
A.kg和N B.N和s C.m/s和J D.kg和m
【考点】力学单位制.
【分析】解答本题关键应掌握:国际单位制中七个基本单位,力学中有三个:kg、s、m.
【解答】解;A、kg是基本单位,而N不是基本单位.故A错误.
B、N不是基本单位,s是基本单位.故B错误.
C、m/st、J都是导出单位,不是基本单位.故C错误.
D、kg、m都是基本单位.故D正确.
故选D
 
7.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论正确的是(  )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大
【考点】惯性;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】惯性是指物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,质量是物体惯性大小大小的唯一的量度.
【解答】解:A、B、质量是物体惯性大小的唯一的量度,与物体的运动状态无关,所以A错误,B正确
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C、D、车速越大,所需制动距离越大,与物体惯性的大小无关,所以C正确,D错误.
故选:BC.
 
8.甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降,甲看到丙匀速上升.那么,甲、乙和丙相对于地面的运动情况可能是(  )
A.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙停留在空中
B.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且v甲<v乙,丙匀速下降,且v丙<v甲
D.甲、乙匀速下降,且v甲>v乙,丙匀速下降,且v丙>v甲
【考点】参考系和坐标系.
【分析】甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降.乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能丙匀速下降,且v丙<v甲.
【解答】解:A、甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地匀速下降.乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且v乙>v甲.甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升.故AB正确;
    C、甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能匀速下降,且v丙<v甲.故C正确,D错误.
故选ABC
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9.作匀变速直线运动的物体先后经过A、B两点,在它们中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则(  )
A.物体作加速运动时,v1>v2 B.物体作加速运动时,v2>v1
C.物体作减速运动时,v1>v2 D.物体作减速运动时,v2>v1
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【分析】作出速度图象:匀变速直线运动的速度图象是倾斜的直线,根据“面积”等于位移,确定出中间位置时速度为v1.在图上找出中间时刻速度为v2,再比较两者的大小.
【解答】解:A、B、当物体做匀加速直线运动时,速度图象如图1,设C是AB的中点,则AC=CB,AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识得知v1>v2.故A正确,B错误.
C、D、当物体做匀减速直线运动时,速度图象如图2,AC与CB的位移相等,图线与坐标所围面积相等,由数学知识由图看出,v1>v2.故C正确,D错误.
故选AC.
 
 
10.用一根细绳将一重物吊在电梯内的天花板上,在下列四种情况中,绳的拉力最大的是(  )
A.电梯匀速上升 B.电梯匀速下降 C.电梯加速上升 D.电梯加速下降
【考点】牛顿第二定律;重力. 内容来自zxzyw.cn
【分析】重物和电梯具有相同的加速度,对重物分析,根据牛顿第二定律求出绳子拉力的表达式,从而进行比较.
【解答】解:设重物的质量为m,
当电梯匀速上升时,拉力T1=mg,
当电梯匀速下降时,拉力T2=mg,
当电梯加速上升时,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得,T3﹣mg=ma,
解得:T3=mg+ma,
当电梯加速下降时,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得,mg﹣T4=ma,
解得:T4=mg﹣ma.可知T3最大.
故选:C.
 
11.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力(  )
 
A.F=mg B.Mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g
【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重.
【分析】通电后,铁片被吸引上升.常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大,根据F=ma可知,此过程中超重.
【解答】解:当电磁铁通电前,绳的拉力应为(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引上升.常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大.根据F=ma可知,此过程中超重,吸引力大于铁片重力.由于磁力,将整个电磁铁装置与铁片联系到一起.因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力,则根据作用力与反作用力原理,铁片吸引电磁铁的力F'为F的反作用力,大小相等、方向相反,且作用在两个不同的物体上.所以,绳的拉力大于(M+m)g.所以选项D正确,ABC错误.
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故选D
 
12.某物体由静止开始运动,它所受到的合外力方向不变,大小随时间变化的规律如图所示,则在0~t0这段时间(  )
 
A.物体做匀加速直线运动
B.物体在t0时刻速度为零
C.物体在t0时刻速度最大,而加速度为零
D.物体作变加速运动,运动速度越来越大
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】根据牛顿第二定律分析物体的加速度如何变化,确定物体的运动性质,并分析物体的运动情况.
【解答】解:
A、D由图看出,合外力F减小,则由牛顿第二定律得知加速度a减小,加速度与速度同向,物体做变加速运动,速度越来越大.故A错误,D正确.
B、C由于a与v同向,物体的速度增大,在t0时刻加速度为零,速度最大.故B错误,C正确.
故选CD
 
二、本题共5小题,每题目分,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.
13.已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数是 tanα ;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是 2mgsinα .
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 内容来自z@x@z@y@w.cn
【分析】因为物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑,所以物体受力平衡,受力分析后应用平衡条件求解;对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,物体受力仍然平衡,受力分析后再应用平衡条件求解即可.
【解答】解:物体匀速下滑时,受力分析如图:
 
由平衡条件得:
f=Gsinα;N=Gcosα
又:f=μN,解得:  =tanα
物体匀速上滑时:
 
由平衡条件得:
N=Gcosα
f=μN=μGcosα
F=Gsinα+f=Gsinα+μGcosα
将μ=tanα得:
F=2Gsinα=2mgsinα
故答案为:tanα;2mgsinα
 
14.1999年11月20日,我国发射了“神舟号”载人飞船,次日载人舱着陆,实验获得成功,载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程.若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为q,载人舱的质量为M,则次过程中载人舱的速度应为   .
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】由题,空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为q,则得空气阻力大小为f=qv.当载人飞船匀速下降时,重力与空气阻力平衡,由平衡条件可求得速度. 内容来自z@x@z@y@w.cn
【解答】解:据题意得,空气阻力大小为f=qv2.当载人飞船匀速下降时,重力与空气阻力平衡,由平衡条件得
    f=Mg,则得,qv2=Mg,
解得,v=
故答案为: .
 
15.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm,BC=9.17cm.已知交流电频率是50Hz,则:
(1)打B点时物体的瞬时速度为 2.10 m/s.
(2)如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是 下落过程中有阻力 .
 
【考点】自由落体运动.
【分析】纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.了解整个实验装置,分析物体下落过程中的受力情况,去找出误差的来源.
【解答】解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.
故答案为:2.10,下落过程中有存在阻力等
 
16.如图所示,下面游标卡尺的读数为 6.50 mm.
 
【考点】刻度尺、游标卡尺的使用.
【分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.
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【解答】解:游标卡尺的主尺读数为6mm,游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标读数为0.02×25mm=0.50mm,
所以最终读数为:主尺读数+游标尺读数为6mm+0.50mm=6.50mm;
故答案为:6.50mm.
 
17.某学校兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的候,测得弹力的大小F和弹簧长度L关系如图所示,试由图线确定:
(1)弹簧的劲度系数 200 N/m.
(2)弹簧伸长0.1米时,弹力的大小 20 N.
 
【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系.
【分析】由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长.
由图读出弹力为F=10N,弹簧的长度为x=5cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧的劲度系数.
根据胡克定律求出弹簧伸长0.1米时,弹力的大小.
【解答】解:(1)由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10cm,即弹簧的原长为10cm,
由图读出弹力为F1=10N,弹簧的长度为L1=5cm,弹簧压缩的长度x1=L0﹣L1=5cm=0.05m,
由胡克定律得弹簧的劲度系数为k= 200N/m
(2)弹簧伸长0.1米时,弹力的大小F′=k△x=20N
故答案为:(1)200N/m,(2)20N. copyright zxzyw.cn
 
三、解答题(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,答案中必须写出数值和单位,每题各8分,共32分)
18.如图,用与竖直方向成30°角的力F将重为10N的物体推靠在竖直墙上,物体与墙的动摩擦因数μ=0.2,求当物体沿着墙匀速滑动时,推力F的大小是多少?
 
【考点】共点力平衡的条件及其应用;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用.
【分析】物块在推力作用下做匀速直线运动,受重力、支持力、弹力和摩擦力平衡,通过正交分解,抓住合力为零求出F的大小.注意物体可能向上做匀速直线运动,可能向下做匀速直线运动.
【解答】解:对物体作受力分析
当物体下滑时有:在x方向:N﹣Fsin30°=0
在y方向:Fcos30°+f﹣G=0
且:f=μN
则解得:F=13.1N
当物体上滑时,在x方向:Fcos30°﹣f﹣G=0
在y方向:N﹣fsin30°=0
且:f=μN
则解得:F=10.4N
答:推力F的大小是13.1N或10.4N.
 
19.物体从某高处自由落下,最后1秒下落的高度是物体下落总高度的 ,取重力加速度g=9.8m/s2,求物体下落的总高度.

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【考点】自由落体运动.
【分析】根据自由落体运动的位移时间公式,抓住最后1秒下落的高度是物体下落总高度的 ,求出运动的时间,从而得出物体下落的总高度.
【解答】解:设物体下落的总高度为H,总时间为t,则最初的t﹣1秒内物体下落的高度h为总高度的 ,
 
 
解得:t1=4s, (舍去)
 
答:物体下落的总高度为78.4m.
 
20.质量分别为m1、m2、m3、m4的四个物体彼此用轻绳连接,放在光滑的桌面上,拉力F1、F2分别水平地加在m1、m4上,如图所示.求物体系的加速度a和连接m2、m3轻绳的张力F.(F1>F2)
 
【考点】牛顿运动定律的应用-连接体.
【分析】先对四个物体组成的整体(系统)受力分析列出牛顿第二定律,可求出求加速度a;再对 与 两物体为整体(或 与 组成的整体)受力分析列出牛顿第二定律方程,联立可解出答案.
【解答】解:由于物体系具有相同的向左的加速度,可将它们看成一个整体,整个系统水平方向受 、 作用,由牛顿第二定律:∴ ﹣ =( + + + )a解得 .
以 和 两物体为整体,该整体受到向左的和向右的F,加速度为a,取向左为正.
有: ﹣F=( + )a 中学资源网,完全免费的中学资源网站
将a代入可得:
故物体系的加速度a为得 ,连接 、 轻绳的张力F为 .
 
21.以5米/秒匀速上升的气球,当升到20米高时,从气球上落下一小球,小球的质量为500克,小球在运动过程中遇到的阻力是0.1牛,求经过多长时间达到地面.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
【分析】球在离开气球前,随气球一起向上做匀速直线运动.从气球上落下后,由于重力和阻力的作用,小球做匀减速直线运动上升,小球达到最高点后,匀加速运动下落.小球运动过程中,受到重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律求出加速度,得到上升的最大高度和时间,再研究下落过程,由牛顿第二定律求得加速度,由位移公式求解时间,即可求得总时间.
【解答】解:小球在离开气球前,随气球一起向上做匀速直线运动.离开气球后,由于重力和阻力的作用,小球做匀减速直线运动上升,其初速度为5米/秒,其加速度由于重力和阻力二力之和而产生(如图1).小球达到最高点后,将做初速度为零的匀加速运动下落,其加速度由于重力和阻力二力之差而产生(如图2).
根据牛顿第二定律,小球在上升过程中有:mg+f=ma1,
∴a1= = =10m/s2
上升的高度h1= =1.25m 内容来自z@x@z@y@w.cn
上升的时间:t=
小球从最高点下落的过程中,由牛顿第二定律得
  mg﹣f=ma2(向下为正
∴ m/s2=9.6m/s2
又由于下落高度h2=h1+H0=1.25m+20m=21.25m,
再由运动学公式得t2= =2.1s
所以小球从离开气球到到达地面所用时间秒t=t1+t2=2.6s.
答:经过2.6s时间达到地面.
 
  内容来自z@x@z@y@w.cn

2016年8月11日 内容来自z@x@z@y@w.cn

 

内容来自zxzyw.cn

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