【文档说明】黑龙江省双鸭山市第一中学2023-2024学年高一下学期开学考试 物理 含解析.docx,共(24)页,2.500 MB,由envi的店铺上传
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高一物理下学期开学考试试题考生注意:1。本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。2。考生作答时,答题卡上必须尺规作图,不按规则答题不给分。(先用铅笔做图,再用黑色碳素笔描黑,否则阅卷时系统无法识别。)一、选择题(本题共1
0小愿,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题每题只有一个选项符合题意,每题4分;第8-10题每题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)1.一质点做减速曲线运动,它的轨迹由上到下(如图所示),关于质点通过轨迹中点时的
速度v的方向和加速度a的方向,下列图示可能正确的是()A.B.C.D.2.北方冬季高空冰溜坠落容易伤及过往行人。若一冰溜(冰溜可看成质点)从楼顶坠落地面,其在最后1s内下落的高度为15m。重力加速度g取1
0m/s²,不计空气阻力。则冰溜自由下落的时间为()A.1.5sB.2.0sC.2.5sD.3.0s3.某快递公司推出了无人机配送快递业务。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向5楼阳台配送快递,无人机
飞行过程的xt−图像如图所示,忽略空气阻力。该无人机()A.在0~20s内做曲线运动B.在0~20s内平均速度比40~60s内小C.在0~60s内的平均速度为零D.在20~40s内位移30米4.如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为3m的物块A,物块A静止后
弹簧长度为l1;若在物块A上端再放一个质量为m的物块B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内,则()的A.弹簧的劲度系数为212mgll−B.弹簧的劲度系数为13mglC.弹簧的原长为4l1-3l2D.弹簧的原长为3l
1-2l25.如图所示,倾角为30°的固定斜面上放有质量分别为200g、300g的木块A、B,A、B之间有一轻质弹簧,用平行于斜面的拉力F作用在木块B上,系统保持静止,此时夹在A、B之间的轻弹簧伸长量为1cm。
已知木块A、B与斜面间的动摩擦因数均为0.75,弹簧的劲度系数为100N/m,重力加速度g取10m/g2。下列说法正确的是()A.木块A所受摩擦力沿斜面向上,大小为33N4B.木块A所受摩擦力沿斜面向
下,大小为3N4C.若拉力F为1.5N,木块B所受摩擦力为0D.若拉力F为1.5N,木块B所受摩擦力沿斜面向上,大小为1N6.在一平直马路上,甲、乙两车同向行驶。0=t时,甲车在前,乙车在后,相距050mx=,速度均为020m/sv=。从此刻开始两车按如图所示规律运动,均
以初速度方向为正方向,则下述说法正确的是()A.4st=时两车相距最远B.2s=t时两车相距最近C.两车最近距离10mD.两车可能会相遇7.一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度
为g,货车前进了一小段距离,将货物提升到如图所示的位置,此过程中下列说法正确的是()为A.此过程中货物对货箱底部压力大于货物自身重力B.此时货箱向上运动的速率大于vC.此时货箱向上运动的速率等于sinvD.此
过程中货物的速率不变8.将四分之一圆柱体a置于粗糙水平面上,其横截面如图所示,B点为圆柱体a的最高点。现将小物块b(可视为质点)靠紧圆弧,用始终沿圆弧切线方向的拉力F拉动物块。使物块由圆弧与水平面的交点A缓慢向B点运动,整个过程中a始终保持静止,不
计a与b间的摩擦,则拉动过程中()A.拉力F一直减小B.b对a的压力先减小后增大C.地面对a的摩擦力一直增大D.地面对a的支持力逐渐增大9.如图所示,质量均为m的小球1、2用轻弹簧a、细绳b、c连接并悬挂,两小球均处于静止状态,轻
弹簧a与竖直方向的夹角为30,轻绳c水平,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.轻弹簧a弹力大小为43mgB.轻绳c拉力大小为233mgC.剪断轻绳b的瞬间,小球2的加速度大小为gD.剪断轻绳b的瞬间,小球1的加速度大小为2
13g10.如图甲所示,一质量为1kg的滑块在一个沿斜面向下的外力F作用下由静止开始运动,2s后撤去外力F,滑块继续沿斜面向下运动到底端,其xtt−图像如图乙所示,斜面始终保持静止不动,斜面倾角为37°,g取10m/s2,则()A.外力F的大小为2NB.滑块与斜面之间
的动摩擦因数为0.75C.撤去F后地面对斜面的支持力比撤去F前小D.滑块滑下斜面过程中,地面对斜面没有摩擦力二、实验题(11题6分,12题8分,满分14分)11.某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律,水平轨道上安装两个光电门,两个光电门中心距离为L,小车上的挡光板宽度为d,小车
上装有力的传感器,小车和力的传感器总质量为M,细线一端与力传感器连接,另一端跨过滑轮挂上物块。实验时,保持轨道水平,当物块质量为m时,小车恰好匀速运动。(1)该实验过程中,__________(填“不需要”或“需要”)物块质量远小于车的质量;(2)某次实验测得小车通过光电门1、
2时,挡光时间分别为t1和t2,计算出小车的加速度a=__________(3)保持M不变,改变物块质量,得到多组力的传感器示数F,通过计算求得各组加速度,描出a-F图像,下列图像可能正确的是()A.B.C.D.12.某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行
四边形定则”。实验时,先将一的弹簧一端固定在墙上的钉子A上,另一端挂矿泉水瓶,如图甲所示;然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子A、B上,另一端与连接于结点O,在结点O挂矿泉水瓶,静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角、,如图乙所示。改变钉子B的位置,按照上述方法
多测几次。(1)依据上述方案并根据力的平行四边形定则,为画出力的合成图,必须的操作是___________(选填选项前的字母)。A.实验中要使AO、BO长度相同B.要测量弹簧的原长C.要测量图甲、乙中弹簧的长度D.实验中要使结点O的位置
始终固定不变(2)根据实验原理及操作,为验证力的平行四边形定则,在作图时,图中___________(选填“丙”或“丁”)是正确的。(3)某次实验中测得乙图中30=,45=,保持偏角不变,将OB从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置,则OA
中弹簧长度将___________,OB中弹簧的长度将___________(选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”)。三、计算题(本题三小题,13题12分,14题12分,15题16分,满分40分,解答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,有数值计算题,答案中必须写出数值和单位)13.近日来自广西的11位“小砂糖橘”勇闯哈尔滨游学的新闻和视频霸占了各大网站和平台的头条。他们的在东北玩过的某小型滑雪滑道由一个斜面和一段水平面平滑连接组成,斜面的倾角30=,B为
连接点,如图所示。若儿童坐在汽车轮胎上从A点静止自由下滑,经B点后最终停在水平滑道上的C点。已知AB、间的距高18mL=,B、C两点的水平距离216mL=,轮胎与斜面滑道间的动摩擦因数1315=,210m/sg=。求
:(1)到达B点时的速度Bv的大小;(2)轮胎与水平滑道间动摩擦因数2;14.传送带在生产生活中广泛应用。如图所示,一水平传送带长10mL=,以5m/sv=的速度运行。水平传送带的右端与一光滑斜面平滑连接,斜面倾角30=。一物块由静止轻放到传送带左端,物块在传送带上先做匀加
速运动,后做匀速直线运动,然后冲上光滑斜面。已知物块与传送带间的动摩擦因数0.25=,重力加速度取210msg=。求:(1)物块从传送带左端第一次到达传送带右端所用时间;(2)物块沿斜面上滑的最大位移的大小;(3)从物块轻放到传送带左端开始计
时,通过计算说明t=5s时物块所处的速度大小。15.如图甲所示,一定长度、质量为M=2kg的长木板放在水平面上,质量为m=1kg且可视为质点的物块放在长木板的最右端,现在长木板上施加一水平向右的外力1F(大小未知),使长木板和物块均
由静止开始运动,将此刻记为t=0时刻,0~2s内长木板和物块的速度随时间的变化规律如图乙所示,t=2s时将外力大小改为222NF=,物块与长木板间的动摩擦因数为1,长木板与水平面间的动摩擦因数为21115=。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中物块始终未离开
长木板,重力加速度210m/sg=。求:(1)1以及1F的大小:的(2)长木板最终的速度大小。高一物理下学期开学考试试题考生注意:1。本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。2。考生作答时,答题卡上
必须尺规作图,不按规则答题不给分。(先用铅笔做图,再用黑色碳素笔描黑,否则阅卷时系统无法识别。)一、选择题(本题共10小愿,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题每题只有一个选项符合题意,每题4分;第8-10
题每题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。)1.一质点做减速曲线运动,它的轨迹由上到下(如图所示),关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向,下列图示可能正确的是()A.B.C.D.【答案】B【
解析】【详解】速度方向应该沿运动轨迹的切线,而加速度应指向轨迹的凹侧。故选B。2.北方冬季高空冰溜坠落容易伤及过往行人。若一冰溜(冰溜可看成质点)从楼顶坠落地面,其在最后1s内下落的高度为15m。重力加速度g取10m/s²,不计空气阻力。则冰溜自由下落的时间为()A.1.5sB.
2.0sC.2.5sD.3.0s【答案】B【解析】【详解】设冰凌自由下落的总时间为t,根据自由落体公式可知212hgt=最后1s内下落的高度为15m,则2211(1)15m22hhhgtgt=−=−−=解得2.0st=故选B。3.某快递公司推出了无人
机配送快递业务。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向5楼阳台配送快递,无人机飞行过程的xt−图像如图所示,忽略空气阻力。该无人机()A.在0~20s内做曲线运动B.在0~20s内的平均速度比40~60s内小C.在0~60s内的平均速度为零D.在20~40s内位移30米【答案】C【解析】【
详解】A.x-t图像只能描述直线运动,选项A错误;B.由图像可知,在0~20s内的位移大小等于40~60s内位移大小,根据xvt=可知,在0~20s内的平均速度大小等于40~60s内的平均速度,选项B错误;C.在0~60s内的位移为零,则平
均速度为零,选项C正确;D.在20~40s内无人机静止不动,则位移为零,选项D错误。故选C。4.如图甲所示,一轻质弹簧下端固定在水平面上,上端放一个质量为3m的物块A,物块A静止后弹簧长度为l1;若在物块A上端再
放一个质量为m的物块B,静止后弹簧长度为l2,如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度范围内,则()A.弹簧的劲度系数为212mgll−B.弹簧的劲度系数为13mglC.弹簧的原长为4l1-3l2D.弹簧的原长为3l1-2l2【答案】C【解析】【详解】AB.设弹簧的劲度系数为k,根据题意,当A静止时,在物
块A上端再放一个质量为m的物块B,弹簧的压缩量增加了12xll=−则有()12mgkll=−解得12mgkll=−故AB错误;CD.设弹簧的原长为l,则根据题意有()13mgkll=−,()24mgkll=−联立解得1243lll=−故C正确,D
错误。故选C。5.如图所示,倾角为30°的固定斜面上放有质量分别为200g、300g的木块A、B,A、B之间有一轻质弹簧,用平行于斜面的拉力F作用在木块B上,系统保持静止,此时夹在A、B之间的轻弹簧伸长量为1cm。已知木块A、B与斜面间的动摩擦因数均为0.75,弹簧的劲度系数为1
00N/m,重力加速度g取10m/g2。下列说法正确的是()A.木块A所受摩擦力沿斜面向上,大小为33N4B.木块A所受摩擦力沿斜面向下,大小为3N4C.若拉力F为1.5N,木块B所受摩擦力为0D.若拉力F为1.5N,木块B所受摩擦力沿斜面向上,
大小为1N【答案】D【解析】【详解】AB.对木块A进行受力分析,沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力,大小为Asin1Ngm=弹簧处于伸长状态,对木块A的弹力沿斜面向上,大小为1Nkx=故木块A所受摩擦力为0,选项AB错误;CD.对木块B进行受力分析
,沿斜面方向有重力沿斜面向下的分力,大小为Bsin1.5Nmg=弹簧处于伸长状态,弹力沿斜面向下,大小为1Nkx=拉力沿斜面向上为1.5N,故木块B所受摩擦力沿斜面向上,大小为1N,C错误,D正确。故选D。【点睛】本题以斜面上
的物体系统为背景,要求学生能对物体正确进行受力分析,对学生的理解能力、分析综合能力有一定要求。6.在一平直马路上,甲、乙两车同向行驶。0=t时,甲车在前,乙车在后,相距050mx=,速度均为020m/sv=。从此刻开始两车按如图所示规律运动,均以初速度方向为
正方向,则下述说法正确的是()A.4st=时两车相距最远B.2s=t时两车相距最近C.两车最近距离为10mD.两车可能会相遇【答案】C【解析】【详解】ABC.0=t时,甲车在前,乙车在后,由图像可知,02s内甲车做匀减速直线运动,乙车做匀速运动,两车间的距离逐渐减小,甲车的位移为11
202m20m2x==甲乙车的位移为01202m40mxvt===乙1则11040m20m20m<50mxxx−=−==乙甲则2s内乙车未追上甲车,2s6s,甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动,
则2s后两车速度相等时,两车相距最近,由甲车图像可知2220m/s5m/s62vat===−甲当两车速度相等时,甲的速度为2vat=甲甲乙车的速度为02vvat=+乙乙又vv=甲乙联立解得22st=则两车相距最近时间为124sttt=+=甲车的位移为2212121120m52m30m22
xxxxat=+=+=+=甲甲甲甲甲乙车的位移为221210221140m202m52m70m22xxxxvtat=+=++=+−=乙乙乙乙乙两车最近距离为050m30m70m10mxxx+−=+−=甲乙故AB错误,C正确;D.4s前两车未相遇,4s后甲车的速度大于
乙车的速度,两车距离越来越大,则两车不可能相遇,故D错误。故选C。7.一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物,已知货箱的质量为M,货物的质量为m,货车以速度v向左做匀速直线运动,重力加速度为g,货车前进了一小段距离,将货物提升到如图所示的位置,此过程中下列说法正确的是()的A.此过程中
货物对货箱底部压力大于货物自身重力B.此时货箱向上运动速率大于vC.此时货箱向上运动的速率等于sinvD.此过程中货物的速率不变【答案】A【解析】【详解】BC.将货车的速度进行正交分解,如图所示由于绳子
不可伸长,货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等,故货箱向上运动的速率为1cosvv=可知此时货箱向上运动的速率小于v,故BC错误;AD.由于逐渐减小,货箱与货物的速度逐渐增大,对货物根据牛顿第二定律有N−=Fmgma解得NFmgma=+则此过程中货物对货箱底部压力大于
货物自身重力,故A正确,D错误;故选A。8.将四分之一圆柱体a置于粗糙水平面上,其横截面如图所示,B点为圆柱体a的最高点。现将小物块b(可视为质点)靠紧圆弧,用始终沿圆弧切线方向的拉力F拉动物块。使物块由圆弧与水平面的交点A缓慢向B点运动,整个过程中a始终保持静止,不计a与b间的摩
擦,则拉动过程中()的A.拉力F一直减小B.b对a压力先减小后增大C.地面对a的摩擦力一直增大D.地面对a的支持力逐渐增大【答案】AD【解析】【详解】AB.对物块进行受力分析,如图所示由平衡条件知cosFmg=sinNmg=可知θ
增大,拉力F减小,支持力增大,根据牛顿第三定律知,b对a的压力增大,故A正确,B错误;CD.对a与b看作整体,由平衡条件知()cosNMmgF=+−1sinsincossin22fFmgmg===可知θ从0°增大90
°,cosθ减小,F减小,则地面对a的支持力增大,而2θ从0°增大180°,sin2θ先增大后减小,地面对a的摩擦力先增大后减小,故C错误,D正确。故选AD。9.如图所示,质量均为m的小球1、2用轻弹簧a、细绳b、c连接并悬挂,两小球均处于静止状态,轻
弹簧a与竖直方向的夹角为30,轻绳c水平,重力加速度为g。下列说法正确的是()的A.轻弹簧a弹力大小为43mgB.轻绳c拉力大小为233mgC.剪断轻绳b的瞬间,小球2的加速度大小为gD.剪断轻绳b的瞬间,小球1的加速度大小为213g【答案】BCD【解析
】【详解】AB.以小球1、2整体受力分析,根据平衡条件可得cos302aTmg=sin30acTT=解得433amgT=,233cmgT=故A错误,B正确;C.剪断轻绳b的瞬间,轻绳c发生突变,拉力为零,小球2只受重力,故小球2的加速度大小为g,故C正确;D.剪断轻绳b的瞬
间,轻弹簧a弹力不发生突变,对小球1,根据牛顿第二定律22()2cos150aamgTmgTma++=解得小球1的加速度大小为213ag=故D正确。故选BCD。10.如图甲所示,一质量为1kg的滑块在一个沿斜面向下的外力F作用下由静止开始运动,2s后撤去外力为
F,滑块继续沿斜面向下运动到底端,其xtt−图像如图乙所示,斜面始终保持静止不动,斜面倾角为37°,g取10m/s2,则()A.外力F的大小为2NB.滑块与斜面之间的动摩擦因数为0.75C.撤去F后地面对斜面的支持力比撤去F前小D.滑
块滑下斜面的过程中,地面对斜面没有摩擦力【答案】BD【解析】【详解】AB.根据匀变速直线运动规律有2012xvtat=+,整理可得012xvatt=+结合图乙可知,0~2s内a=4m/s22s之后a=0F作用时,对滑块,根据牛顿第二定律有mgsinθ+F-μm
gcosθ=ma撤去F后,则有mgsinθ-μmgcosθ=0解得滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ=tan37°=0.75,F=4N故A错误,B正确;C.撤去F前后,滑块对斜面的作用力没有发生变化,故地面对斜面的支持力不变,故C错误。D.撤去F后,滑块受力平衡,则斜面对滑块的作用力竖直向上,
滑块对斜面的作用力竖直向下,而滑块滑下斜面的过程中,滑块对斜面的作用力不变,始终等于滑块的重力,方向竖直向下,所以地面对斜面的摩擦力始终为零,故D正确。故选BD。二、实验题(11题6分,12题8分,满分1
4分)11.某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律,水平轨道上安装两个光电门,两个光电门中心距离为L,小车上的挡光板宽度为d,小车上装有力的传感器,小车和力的传感器总质量为M,细线一端与力传感器连接,另一端跨过滑轮挂上物块。实验时,保持轨道水平,当物块质量为m时,小车恰好匀速运动
。(1)该实验过程中,__________(填“不需要”或“需要”)物块质量远小于车的质量;(2)某次实验测得小车通过光电门1、2时,挡光时间分别为t1和t2,计算出小车的加速度a=__________(3)保持M不变,改变物块质量,得到多组力的传感器示数F,通过计算求得各组加速度,描出a-F
图像,下列图像可能正确的是()A.B.C.D.【答案】①.不需要②.22222122ddLtLt−③.A【解析】【详解】(1)[1]由于实验中已经给出拉力传感器可以直接得到拉力的大小无需满足物块质量远小于车的质量;(2)[2]通
过光电门1的速度为11dvt=通过光电门2的速度为22dvt=根据22212vvax−=可得22212ddttaL−=(3)[3]当物块质量为m时,小车恰好匀速运动可得此时拉力为1
2Fmg=此时拉力与阻力大小相等即12fFFmg==改变物块质量根据牛顿第二定律可知fFFma−=整理为12Fagm=−根据函数关系可知图像应为直线且在F轴上有截距,故A正确。故选A。【点睛】本题考查
验证牛顿运动定理的创新型实验,要注意绳子拉力与物块重力之间的关系。12.某同学用两根完全相同的轻弹簧和一瓶矿泉水等器材验证“力的平行四边形定则”。实验时,先将一弹簧一端固定在墙上的钉子A上,另一端挂矿泉水瓶,如图甲所示;然后将两弹簧一端分别固定在墙上的钉子
A、B上,另一端与连接于结点O,在结点O挂矿泉水瓶,静止时用智能手机的测角功能分别测出AO、BO与竖直方向的偏角、,如图乙所示。改变钉子B的位置,按照上述方法多测几次。(1)依据上述方案并根据力的平行四边形定则
,为画出力的合成图,必须的操作是___________(选填选项前的字母)。A.实验中要使AO、BO长度相同B.要测量弹簧的原长C.要测量图甲、乙中弹簧的长度D.实验中要使结点O的位置始终固定不变(2)根据实验原理及操作,为验证力平行四边形定则,在作图时,图中___
________(选填“丙”或“丁”)是正确的。(3)某次实验中测得乙图中30=,45=,保持偏角不变,将OB从乙图中位置沿顺时针缓慢转到水平位置,则OA中弹簧的长度将___________,OB中弹簧的长度将_
__________(选填“一直增大”“一直减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”)。【答案】①.BC②.丙③.一直增大④.先减小后增大【解析】【详解】(1)[1]ABC.实验中,甲图用来测量合力,
乙图用来测量两个分力,根据胡克定律,力的大小与弹簧伸长量成正比,力的大小可用弹簧伸长量来表示,因此必须测量弹簧的伸长量,但AO、BO长度不必相同,A错误,B正确,C正确;D.实验中重物重力是定值,所以不必保证O点固定不变,D错误。故选BC。(2)[2]实验中矿泉水
瓶的重力方向始终竖直向下,所以x1需要沿着竖直方向,故丙图是正确的。(3)[3][4]对O点受力分析,O点处于动态平衡中,重力大小方向不变,OA绳中拉力方向不变,根据平行四边形定则易得OA中弹力将一直变大,O
B中弹力将先减小后增大,如图所示。的所以OA中弹簧的长度将一直增大,OB中弹簧的长度将先减小后增大。三、计算题(本题三小题,13题12分,14题12分,15题16分,满分40分,解答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,有数值计算题,答案中必须写出数值和
单位)13.近日来自广西的11位“小砂糖橘”勇闯哈尔滨游学的新闻和视频霸占了各大网站和平台的头条。他们在东北玩过的某小型滑雪滑道由一个斜面和一段水平面平滑连接组成,斜面的倾角30=,B为连接点,如图所示
。若儿童坐在汽车轮胎上从A点静止自由下滑,经B点后最终停在水平滑道上的C点。已知AB、间的距高18mL=,B、C两点的水平距离216mL=,轮胎与斜面滑道间的动摩擦因数1315=,210m/sg=。
求:(1)到达B点时的速度Bv的大小;(2)轮胎与水平滑道间的动摩擦因数2;【答案】(1)8m/s;(2)0.2;(3)6s【解析】【详解】(1)对人和轮胎在从A滑到B的过程中由牛顿第二定律得11sincosmgmgma−=解
得214m/sa=由运动学公式得2112BvaL=解得8m/sBv=(2)对人和轮胎从B到C的过程中由牛顿第二定律得22mgma=由运动学公式2222BvaL=解得20.2=(3)设人和轮胎从A滑到B的时间为1t,从B滑到C的时间为2t,则211112Lat=,22Bvat=全程总时间
为12ttt=+代入数据,解得6st=14.传送带在生产生活中广泛应用。如图所示,一水平传送带长10mL=,以5m/sv=的速度运行。水平传送带的右端与一光滑斜面平滑连接,斜面倾角30=。一物块由静止轻放到传送带左端,物块在传送带上先做匀加速运动,后
做匀速直线运动,然后冲上光滑斜面。已知物块与传送带间的动摩擦因数0.25=,重力加速度取210msg=。求:(1)物块从传送带左端第一次到达传送带右端所用时间;(2)物块沿斜面上滑的最大位移的大小;(3)从物块轻放到
传送带左端开始计时,通过计算说明t=5s时物块所处的速度大小。【答案】(1)3s;(2)2.5m;(3)5m/s【解析】【详解】(1)物块在传送带上的匀加速运动过程,根据牛顿第二定律有1mgma=解得212.5m/sa=物块在传送带上的匀加速运
动过程中,由运动学公式0vvat=+有11vat=解得12st=运动的距离为211115m2xat==物块在传送带上匀速运动的时间为121sLxtv−==物块从传送带左端第一次到达传送带右端所用时间123sttt=+=(2)物块沿
斜面上升过程,根据牛顿第二定律有2sinmgma=解得225m/sa=对物块沿斜面上升过程,由运动学公式2202vvax−=有2222vax=解得物块沿斜面上滑的最大位移的大小为22.5mx=(3)设物块从斜面底端上滑到最大位移处所需时间为3t,由运
动学公式0vvat=+有23vat=解得31st=设物块第一次沿斜面下滑过程所需时间为4t,则有222412xat=解得41st=物块沿斜面下滑至斜面底端时的速度为1245m/svat==15.如图甲所示,一定长度、质量为M=2kg的长木板放在水平面上,质量为m=1kg且可视为质点的物块放在长木
板的最右端,现在长木板上施加一水平向右的外力1F(大小未知),使长木板和物块均由静止开始运动,将此刻记为t=0时刻,0~2s内长木板和物块的速度随时间的变化规律如图乙所示,t=2s时将外力大小改为222NF=,物块与长木板间的动摩擦因数为1,长木板与水平面间的动
摩擦因数为21115=。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中物块始终未离开长木板,重力加速度210m/sg=。求:(1)1以及1F的大小:(2)长木板最终的速度大小。【答案】(1)10.2=,142NF=;(2)40m/
s3【解析】【详解】(1)由vt−图像可知,木板的加速度大小为221118m/s9m/s2vat===物块的加速度大小为22224m/s2m/s2vat===分别对木板、物块根据牛顿第二定律可得1112()FmgMmgMa−=−+12mgma=联立解得10.2=,142NF=
(2)2s=t,由vt−图像可知,此时木板和物块的速度分别为118m/sv=,24m/sv=此时将外力大小改为222NF=,物块继续做匀加速直线运动,木板开始做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知,加速度大小变为21221()1m/smgMmg
FaM++−==设经过t时间木板和物块达到共速,则有11vvat=−共,22vvat=+共联立解得14s3t=,40m/s3v=共由于22()22NFMmg=+=则共速后,木板和物块一起做匀速直线运动,所以长木板最终的速度大小为40m/s3。