2019年高考物理一轮训练学题(4)(含解析)新人教版
高考物理总复习 第四章 第4节 万有引力与航天练习(含解析)-人教版高三全册物理试题

第4节万有引力与航天1.(2018·河北张家口期末)第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们的研究根底上,得出了科学史上最伟大的定律之一——万有引力定律.如下说法中正确的答案是( D )A.开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动B.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星C.库仑利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律解析:开普勒发现行星绕太阳沿椭圆轨道运动,选项A错误;万有引力定律适用于任何可看成质点的两物体之间,选项B错误;卡文迪许测量出了引力常量的数值,选项C错误;牛顿在发现万有引力定律的过程中认为太阳吸引行星,同样行星也吸引太阳,选项D正确.2.(2018·江苏卷,1)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高.今年5月9日发射的“高分五号〞轨道高度约为705 km,之前已运行的“高分四号〞轨道高度约为36 000 km,它们都绕地球做圆周运动.与“高分四号〞相比,如下物理量中“高分五号〞较小的是( A ) A.周期 B.角速度C.线速度D.向心加速度解析:“高分五号〞的运动半径小于“高分四号〞的运动半径,即r五<r四,由万有引力提供向心力得=mr=mrω2=m=ma,如此T=∝,T五<T四,选项A正确;ω=∝,ω五>ω四,选项B错误;v=∝,v五>v四,选项C错误;a=∝,a五>a四,选项D错误.3.(2019·江苏扬州测试)(多项选择)2017年9月25日后,微信启动页面采用“风云四号〞卫星成像图.“风云四号〞是我国新一代静止轨道气象卫星,如此其在圆轨道上运行时( CD )A.可定位在赤道上空任意高度B.线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间C.角速度与地球自转角速度相等D.向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大解析:同步卫星只能在赤道上空,且高度保持不变,故A错误;第一宇宙速度为人造卫星的最大运行速度,气象卫星的线速度小于第一宇宙速度,故B错误;同步卫星的周期等于地球的自转周期,所以同步卫星绕地球运行的角速度与地球自转的角速度相等,故C正确;同步卫星与月球都是万有引力提供向心力,由=ma可得a=,所以同步卫星绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大,故D正确.4.(2019·陕西西安模拟)一些星球由于某种原因而发生收缩,假设该星球的直径缩小到原来的四分之一,假设收缩时质量不变,如此与收缩前相比( D )A.同一物体在星球外表受到的重力增大到原来的4倍B.同一物体在星球外表受到的重力增大到原来的2倍C.星球的第一宇宙速度增大到原来的4倍D.星球的第一宇宙速度增大到原来的2倍解析:当直径缩小到原来的四分之一时,半径也同样缩小到原来的四分之一,重力加速度g=增大到原来的16倍,第一宇宙速度v=增大到原来的2倍.5.(2019·重庆巴蜀中学月考)“嫦娥五号〞卫星预计由长征五号运载火箭发射升空,自动完成月面样品采集,并从月球起飞,返回地球.这次任务的完成将标志着我国探月工程“三步走〞顺利收官.引力常量为G,关于“嫦娥五号〞的运动,以下说法正确的答案是( B )A.“嫦娥五号〞的发射速度小于同步卫星的发射速度B.假设“嫦娥五号〞在月球外表附近做匀速圆周运动的周期,如此可求出月球的密度C.“嫦娥五号〞的发射速度必须大于11.2 km/sD.“嫦娥五号〞在月球外表附近做匀速圆周运动的线速度大小为7.9 km/s解析:“嫦娥五号〞的运行轨道高度大于同步卫星的运行轨道高度,故“嫦娥五号〞的发射速度大于同步卫星的发射速度,故A错误;由G=m()2r和M=πR3ρ可得ρ=()3,当在月球外表时,r=R,只需知道周期T,就可以求出月球的密度,故B正确;“嫦娥五号〞的发射速度小于11.2 km/s,故C错误;“嫦娥五号〞在月球外表附近绕月球做匀速圆周运动的线速度v=,g和R均比地球的要小,故v<7.9 km/s,故D错误.6.(2019·安徽六校教育研究会第一次联考)地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为R1和R2(公转轨道近似为圆),如果把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率,如此地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是( B )A. B.C. D.解析:根据开普勒第三定律有==k,天体公转的角速度ω=,一定时间内扫过的面积S==,所以扫过的面积速率之比等于单位时间内的面积比,代入角速度可得面积速率之比为.7.(2019·江苏连云港模拟)对于环绕地球做圆周运动的卫星来说,它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化,某同学根据的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T关系作出如下列图图像,如此可求得地球质量为(引力常量为G)( A )A. B.C. D.解析:由=m r可得=,结合图线可得,=,故M=.8.(2019·河北石家庄质检)(多项选择)如下列图为某飞船从轨道Ⅰ经两次变轨绕火星飞行的轨迹图,其中轨道Ⅱ为圆轨道,轨道Ⅲ为椭圆轨道,三个轨道相切于P点,P,Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点,S是轨道Ⅱ上的点,P,Q,S三点与火星中心在同一直线上,且PQ=2QS,如下说法正确的答案是( AC )A.飞船在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要减速B.飞船在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间是飞船在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间的1.5倍C.飞船在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点的加速度大小相等D.飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小小于在轨道Ⅲ上P点的速度大小解析:飞船在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要做减速运动,选项A正确;因为PQ=2QS,所以飞船在轨道Ⅱ上运行的轨道半径R2==1.5QS,飞船在轨道Ⅲ上运动轨迹的半长轴R3==QS,由开普勒第三定律=k知,==1.84,选项B错误;由牛顿第二定律知G=ma,解得a=,由于飞船在轨道Ⅱ上S点与在轨道Ⅲ上P点到火星中心的距离相等,故飞船在两点的加速度大小相等,选项C正确;飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小等于在轨道Ⅱ上P点的速度大小,飞船在P点由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需要减速运动,故飞船在轨道Ⅱ上S点的速度大小大于在轨道Ⅲ上P点的速度大小,选项D错误.9.(2019·安徽合肥测试)宇航员在月球外表上做自由落体实验,将铁球由距月球外表高h处静止释放,经时间t落在月球外表.引力常量为G,月球的半径为R.求:(1)月球外表的重力加速度g.(2)月球的质量M.(3)月球的“第一宇宙速度〞的大小v.解析:(1)由自由落体运动的规律可知h=gt2解得月球外表重力加速度g=.(2)在月球外表,万有引力近似与重力相等G=mg得月球的质量M=(3)万有引力提供向心力,即G=m解得v=.答案:(1)(2)(3)10.(2018·山东泰安一模)由中国科学家设计的空间引力波探测工程“天琴计划〞,采用三颗全同的卫星(SC1,SC2,SC3)构成一个边长约为地球半径27倍的等边三角形,阵列如下列图.地球恰好处于三角形中心,卫星在以地球为中心的圆轨道上运行,对一个周期仅有 5.4分钟的超紧凑双白星(RXJ0806.3+1527)产生的引力波进展探测.假设贴近地球外表的卫星运行速率为v0,如此三颗全同卫星的运行速率最接近( B )v0000解析:由几何关系可知,等边三角形的几何中心到各顶点的距离等于边长的,所以卫星的轨道半径r与地球半径R的关系为r=27×R=9R;根据v=可得=≈0.25,如此v同=0.25v0,故B正确.11.(2019·吉林第二次调研)(多项选择)轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南、北极地区的上空,需要在全球范围内进展观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道.如下列图,假设某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,如此( AB )A.该卫星的运行速度大小一定小于7.9 km/sB.该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比为1∶4C.该卫星的加速度大小与同步卫星的加速度大小之比为2∶1D.该卫星的机械能一定小于同步卫星的机械能解析:由题意可知,卫星的周期 T=×45 min=180 min=3 h;由于卫星的轨道半径大于地球的半径,如此卫星的线速度小于第一宇宙速度,即卫星的线速度大小小于7.9 km/s,选项A正确;由万有引力提供向心力得G=m()2r,解得r=,该卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径之比===,选项B正确;由牛顿第二定律得G=ma,解得a=,该卫星的加速度大小与同步卫星的加速度大小之比==2=,选项C错误;由于不知该卫星与同步卫星的质量关系,故无法比拟其机械能大小,选项D错误.12.(2019·河北邯郸质检)2017年10月中国科学院国家天文台宣布FAST天文望远镜首次发现两颗太空脉冲星,其中一颗的自转周期为T(实际测量为1.83 s,距离地球1.6万光年).假设该星球恰好能维持自转不瓦解,令该星球的密度ρ与自转周期T的相关量为q星,同时假设地球同步卫星离地面的高度为地球半径的6倍,地球的密度ρ0与自转周期T0的相关量为q 地,如此( A )A.q地=q星B.q地=q星C.q地=q星D.q地=7q星解析:星球恰好能维持自转不瓦解,对该星球赤道外表的物体m有=m R,密度ρ=,可得q星==,同理对地球同步卫星有=m0··7R0,ρ0=,可得q地==,所以q地=q星.13.(2019·某某南宁二中月考)石墨烯是近年发现的一种新材料,其超高强度与超强导电、导热等非凡的物理性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化.科学家们设想,用石墨烯制作超级缆绳,搭建“太空电梯〞,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换.地球的半径为R,自转周期为T,地球外表重力加速度为g,如下说法正确的答案是( B )A.“太空电梯〞上各点的角速度不一样B.乘“太空电梯〞匀速上升时乘客对电梯仓内地板的压力逐渐减小C.当电梯仓停在距地面高度为处时,仓内质量为m的乘客对电梯仓内地板的压力为零D.“太空电梯〞的长度L=解析:“太空电梯〞上各点在相等的时间内转过的角度相等,故角速度一样,A错误.由牛顿第二定律有G-F N=mω2r,随着r的增大,F N逐渐减小,由牛顿第三定律可知B正确.当电梯仓停在距地面高度为处时,有G-F N=G-F N=mω2(+R),F N一定不等于零,由牛顿第三定律可知C错误.“太空电梯〞的长度为同步卫星到地面的距离,由万有引力提供向心力得G=m r,由r=R+L,GM=gR2(黄金代换),得L=-R,D错误.14.(2018·湖南衡阳一模)(多项选择)据报道,一个国际研究小组借助于智利的天文望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如下列图,假设此双星系统中体积较小的成员能“吸食〞另一颗体积较大星体的外表物质,导致质量发生转移,在演变过程中两者球心之间的距离保持不变,双星平均密度可视为一样.如此在最初演变的过程中( BC )A.它们间万有引力大小保持不变B.它们做圆周运动的角速度不变C.体积较大的星体做圆周运动轨迹的半径变大,线速度变大D.体积较大的星体做圆周运动轨迹的半径变小,线速度变大解析:设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积较大的星体质量为m2,轨道半径为r2,双星间的距离为L,转移的质量为Δm.如此它们之间的万有引力为F=G,根据数学知识得知,随着Δm的增大,F先增大后减小,故A错误.对m1星体有G=(m1+Δm)ω2r1,对m2星体有G=(m2-Δm)ω2r2,得ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L不变,如此角速度ω不变,故B正确.ω2r2=,由于ω,L,m1均不变,当Δm增大时,如此r2增大,即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大;又由v=ωr2可知线速度v也增大,故C正确,D错误.15.(多项选择)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日〞.据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.地球与各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,如此如下判断正确的答案是( BD )地球火星木星土星天王星海王星轨道半径1.0 1.5 5.2 9.5 19 30(AU)A.各地外行星每年都会出现冲日现象B.在2015年内一定会出现木星冲日C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短解析:金星运动轨道半径小于地球运动轨道半径,运行周期小于地球,因此可能发生凌日现象而不会发生冲日现象,选项A错误;地球周期T地=1年,如此ω地=,同理得T木=年,如此ω木=,木星于2014年1月6日冲日,如此(ω地-ω木)·t=2π,解得t=年≈1年,明确2015年内一定会出现木星冲日现象,B选项正确;根据开普勒第三定律,天王星周期年,远大于地球周期,说明天王星相邻两次冲日间隔近似一年,同理土星周期为年,也会出现类似情况,故C错误;周期越长,相邻两次冲日间隔越接近一年,D项正确.。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:牛顿第二定律(同步习题)【含答案及解析】

第四章运动和力的关系3牛顿第二定律基础过关练题组一对牛顿第二定律的理解1.(2019甘肃武威中学高一上期末)下列对牛顿第二定律及表达式F=ma的理解,正确的是()A.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数k的数值在任何情况下都等于1B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同C.由F=ma可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关2.(2019广西南宁八中高一上期末)在光滑水平面上,一个质量为m的物体,受到的水平拉力为F。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体的位移为s,速度为v,则()A.由公式a=vt可知,加速度a由速度的变化量和时间决定B.由公式a=Fm可知,加速度a由物体受到的合力和物体的质量决定C.由公式a=v 22s可知,加速度a由物体的速度和位移决定D.由公式a=2st2可知,加速度a由物体的位移和时间决定题组二牛顿第二定律的简单应用3.(2019北京四中高一上期末)质量不同的甲、乙两辆实验小车,在相同的合外力的作用下,甲车产生的加速度为2m/s2,乙车产生的加速度为6m/s2,则甲车的质量是乙车的()A.13B.3倍 C.12倍 D.1124.(2019陕西西安长安一中高一上月考)(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为10m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为4m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是() A.5m/s2 B.2m/s2C.8m/s2D.6m/s25.如图所示,质量为2kg的物块沿水平地面向左运动,水平向右的恒力F的大小为10N,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2。
取水平向左为正方向,则物块的加速度为()A.-7m/s2B.3m/s2C.-3m/s2D.5m/s26.如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端。
【2019最新】人教版高考理科数学一轮复习练习:阶段检测试题(四) Word版含解析

(C)42π(D)36π该几何体下半部分是高为的圆柱的一半,所以其体积为B.,βπ(D)16π22,所以x=π,所以旋转体一个几何体的三视图如图所示(B)(D)+2,该几何体由两个三棱锥组成A.)(C)③④(D)②④经正方体的表面,按最短路线爬行到达顶点由三视图知其直观图为两个圆台的组合体水面高度随时间变化的变化率先逐渐减小后逐渐增大)(A)1 (B)2-D)2-ABC,1=,BD==,AB=BC=AD=DC=,=,=1,(B) cm3(D) cm3中的虚线长为图,A.则该几何体的外接球的表面积为(D)由三视图知该几何体为四棱锥,分别是对应边的中点,的正方形,h=,R2=,B.为底面的中心(D)建立空间直角坐标系.设A(0,-1,0),B(0,1,0),S(0,0,),M(0, 0,),P(x,y,0),=(0,1,),=(x,y,-).ABCDA1B1C1D1的内切球(B)根据正方体的几何特征知每小题5分解析:由三视图可知,该几何体有两个面是直角三角形,如图,底面是正三角形,最大的面是边长分别为2,=2,=2的面,其面积为×2×=.答案:14.正△ABC与正△BCD所在平面垂直,则二面角ABDC的正弦值为.解析:取BC中点O,连接AO,DO,建立如图所示坐标系,设BC=1,则A(0,0,),B(0,-,0),D(,0,0).所以=(0,0,),=(0,,),=(,,0).设平面ABD的法向量为n=(x0,y0,z0),则·n=0,且·n=0,x0=1,的一个法向量n=(1,-,1).sin<n,>=.:已知函数轴围成的封闭图形绕x轴旋转一周.已知一个三棱锥的所有棱长均为,,AE==.R2=(-R)2+,即内切球的半径是.三、解答题ADEF;所成角的正弦值.EM=AD,则EO⊥平面ABCD,故以轴的正方向建立空间平面直角坐标系E(0,0,),A(3,0,0),C(-1,4,0),F(2,0,),所以=(3,0,-),=(-4,4,0),=(3,-4,).为平面EAC的法向量,则x=1,可得n=(1,1,),cos<,n>===,所成角的正弦值为EF;OEF所成角的正弦值.的边长为2,点E是xyz,O(0,0,1),G(,,0),=(0,1,-1),=(1,0,-1),=(,,-2).n=(1,1,1),==,与平面OEF.求直线PB与平面.于点M,连接FM.是平行四边形.E(0,0,0),B(3,0,0),P(0,0,m),C(3,2,0),F(,1,),的一个法向量为n=(x,y,z),由得z=1,得n=(0,-m,1).的一个法向量为cos<n,a>===.m=2.所成角.PBE==,.正三棱柱ABCA1B1C1底边长为2,E,F分别为BB1,AB的中点.(1)已知M为线段B1A1上的点,且B1A1=4B1M,求证:EM∥平面A1FC;(2)若二面角EA1CF所成角的余弦值为,求AA1的值.(1)证明:取B1A1中点为N,连接BN,则BN∥A1F,又B1A1=4B1M,N为B1A1的中点,则M为B1N的中点.所以EM为△BNB1中位线,则EM∥BN,所以EM∥A1F.因为EM⊄平面A1FC,A1F⊂平面A1FC,故EM∥平面A1FC.(2)解:如图,以F为坐标原点建立空间直角坐标系,设AA1=a.则F(0,0,0),A1(-1,0,a),E(1,0,),C(0,,0),=(-1,,-),=(0,,0),=(2,0,-),=(1,,-a).设平面A1CF法向量为m=(x,y,z),则取z=1,得m=(a,0,1).设平面A1EC法向量为n=(x1,y1,z1),取x1=a,得n=(a,a,4).设二面角EA1CF的平面角为,,=cos<m,n>==.a2=,AA1=.本小题满分所成角的正弦值为,求AD的长.ABCD,而AD⊂平面ABCD,平面PBD,所以AD两两互相垂直轴建立如图所示的空间直角坐标系BDC=可得A(λ,,0),P(0,0,4),,0,-4),=(-,,0),=(0,0,4).由题意可得y=3,则x=4,z=0,得平面PCD的一个法向量22.(本小题满分四边形ABCD为矩形在棱DF上..所以AF⊥B(1,0,0),E(,0,1),P(0,1,),C(1,2,0),=(-,0,1),=(-1,-1,),==,.ADF,所以平面ADF的一个法向量n1==(1,0,0).,=(0,,),=(1,2,0).|==..。
3.4 力的合成和分解-同步练习(含解析)—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册(机构)

3.4 力的合成和分解-同步练习(含解析)一、单选题1.物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动,若F1、F2、F3三个力不共线,则这三个力可能选取的数值为()A.15N、5N、6NB.3N、6N、4NC.1N、2N、10ND.1N、6N、7N2.如图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称。
当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的。
则以下说法正确的是()A.当OD,OC两拉索夹角为60°时,三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC中任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力,OD,OC两拉索夹角越小,拉索OD,OC拉力越大D.若保持OD,OC两拉索拉力不变,OD,OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力3.如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O为轻绳之间连接的结点,图乙中光滑的轻质小滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中B滑轮的端点B稍稍右移一些,图乙中的端点B稍稍向上移动一些(图乙中的绳长不变),则关于θ角和OB绳的张力F的变化,下列说法正确的是()A.图甲、乙中的θ角均增大,F均不变B.图甲、乙中的θ角均不变,F均不变C.图甲中θ角增大、图乙中θ角不变,张力F均不变D.图甲中θ角减小、F不变,图乙中θ角增大、F减小4.如图,小明在倾斜的路面上使用一台没有故障的体重秤,那么测出来的体重示数比他实际体重()A.偏大B.偏小C.准确D.不准确,但无法判断偏大偏小5.如图,物体在力F作用下水平向右做匀速直线运动,F与水平面夹角为37°。
撤去F瞬间,物体受到的合力大小可能是()A.0B.0.3FC.0.8FD.F6.关于力F1、F2及它们的合力F的下列说法中,正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2可能是同一个物体受到的力,也可能是物体间的相互作用力D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力7.如图所示,有两个共点力,一个是F1=40N,一个是F2,它们的合力是F=100N,则F2的大小可能是()A.20 NB.40 NC.80 ND.160 N8.关于大小不变的两个共点力F1、F2的合力F,下列说法正确的是()A.合力F的大小一定大于任一分力的大小B.合力F的大小一定小于任一分力的大小C.合力F的大小可能等于F1或F2的大小D.合力F的大小随F1、F2间夹角增大而增大二、多选题9.两个共点力的大小分别为5N和8N, 其合力的大小可能等于()A.2NB.5NC.8ND.13N10.将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是( )A. B. C. D.11.如图,将力F=40N(大小、方向已知)分解为两个分力F1和F2,已知F2和F的夹角θ= .则关于分力F2,以下说法中正确的是()(sin =0.6,cos =0.8)A.当F1=30N时,有两个解B.当F1=50N时,有唯一解C.当F1=20N时,有唯一解D.当F1=24N时,有两个解12.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小可能等于()A.6NB.10NC.20ND.25N13.下列四组三个共点力的合力可能是0的有()A. B. C. D.14.作用于一个质点上的三个力,F1=4N,F2=28N,F3=11N,它们的合力大小可能为()A.24NB.25NC.3ND.11N三、解答题15.如图所示,质量m=2kg的木块置于光滑水平面上,在大小F=8N、方向与水平面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动.求:木块所受的合力大小;16.质量为m的木块,放在倾角为α的斜面上,力F垂直于斜面作用在木块上,如图所示,则木块对斜面的压力大小是多少?17.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是多少?18.重为G的木块与水平地面间的动摩擦因数为μ,一人欲用最小的作用力F使木块沿水平地面匀速运动,问此最小作用力的大小和方向应如何?答案一、单选题1.【答案】B【解答】三力中某两个力的合力|F1﹣F2|≤F1、2合≤F1+F2,若另一个力F3的大小在F1、2合的取值范围内,则这三个力的合力可能为零,物体就处于平衡状态.A.10N≤F1、2合≤20N,F3=6N不在这范围内,A不符合题意;B.3N≤F1、2合≤9N,F3=4N在这范围内,B符合题意;C.1N≤F1、2合≤3N,F3=10N不在这范围内,C不符合题意;D.5N≤F1、2合≤7N,F3=7N在这范围内,但此时三力共线,不符合题意,D不符合题意。
2019高考物理一轮浙江学考题型快速练:实验题部分 快练1 Word版含解析

快练1力学实验1.(2018·绍兴市期末)在“探究作用力与反作用力的关系”实验中,某同学用两个力传感器进行实验,将两个传感器按图1甲方式对拉,在计算机屏上显示如图乙所示,纵坐标代表的物理量是作用力的大小,则横坐标代表的物理量是________(填“时间”或“位移”);根据图象可以得出结论:作用力与反作用力总是________,________(写出两点).图12.飞飞同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律如图2所示,得到一条用打点计时器打下的纸带如图3所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F共6个计数点(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出),打点计时器接的是6V以下、50Hz的交变电源.他将一个毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐.(结果均保留三位有效数字)图2图3(1)由以上数据计算打点计时器在打C点时,小车的瞬时速度v C是________m/s;(2)该小车运动的加速度a为________m/s2;(3)根据题意,试判断小车运动的方向________(填“从A指向F”或“从F指向A”).3.(2018·浙江4月选考·17)(1)用图4所示装置做“探究功与速度变化的关系”实验时,除了图中已给出的实验器材外,还需要的测量工具有________(填字母);图4A.秒表B.天平C.刻度尺D.弹簧测力计(2)用图5所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时,释放重物前有下列操作.其中正确的是__ ______(填字母);图5A.将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上B.手提纸带任意位置C.使重物靠近打点计时器(3)图6是小球做平抛运动的频闪照片,其上覆盖了一张透明方格纸.已知方格纸每小格的边长均为0.80cm.由图可知小球的初速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字).图64.(2018·宁波市期末)某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,实验时把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧伸长的长度x,数据记录如表所示.钩码个数01234567弹力F/N0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.07.0弹簧伸长的0 2.00 3.98 6.027.979.9511.8014.00长度x/cm(1)根据表中数据在图7甲中作出F-x图线;图7(2)根据F-x图线可以求得弹力和弹簧伸长量的关系式为F=________x(式中各物理量均采用国际单位);(3)一位同学做此实验时得到如图乙所示的F-x图线,说明此同学可能出现了哪些错误?_______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________.5.在“探究做功与速度变化的关系”实验中,某同学设计了如图8甲所示的实验方案:使小物块在橡皮筋的作用下沿水平桌面被弹出,第二次、第三次…操作时分别改用2根、3根、…同样的橡皮筋将小物块弹出,测出小物块被弹出时的速度,然后找到牵引力对小物块做的功与小物块速度的关系.图8(1)要测得小物块被抛出后的水平速度,需要测量哪些物理量(g已知):________.(填正确答案标号)A.小物块的质量mB.橡皮筋的原长xC.橡皮筋的伸长量ΔxD.桌面到地面的高度hE.小物块抛出点到落地点的水平距离L(2)用测量的物理量表示小物块获得速度大小的表达式________________________________.(3)能够实现橡皮筋对小物块做功整数倍变化的是________.A.增加相同橡皮筋的条数,使小物块每次从相同位置释放B.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的伸长量依次加倍C.橡皮筋两端固定,使橡皮筋的长度依次加倍D.释放小物块的位置等间距的变化(4)根据实验数据做出W-v2的图象如图乙所示,图线不通过原点的原因是___________________ _____________________________________________________.6.(2018·台州中学统练)某实验小组用如图9所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于水平桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小.图9(1)实验时,下列操作必要且正确的是________.A.未吊砂桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数C.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带D.用天平测出砂和砂桶的质量E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)若直接按图中装置进行实验,以传感器的示数F为横坐标,通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标,画出的a-F图象合理的是________.7.某学习小组在“探究做功与速度变化的关系”的实验中采用了如图10甲所示的实验装置.图10(1)将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平,检查是否调平的方法是_______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)如图乙所示,游标卡尺测得遮光条的宽度Δd=________cm;实验时,将橡皮条挂在滑块的挂钩上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离恒定.现测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为Δt,则滑块最后匀速运动的速度表达式为v=____ ____(用字母表示).(3)逐条增加橡皮条,记录每次遮光条经过光电门的时间,并计算出对应的速度.则画出的W-v 2图象应是_______________________________________________________________________________________________________________________________________. 8.(2017·“七彩阳光”联考)某同学为验证“机械能守恒定律”,现有如图11甲所示的装置图.图11(1)除如图甲所示装置图中已有的器材外,请在如下四个选项中挑选完成本实验所必须的实验器材________.A.刻度尺B.秒表C.游标卡尺D.纸带(2)补齐器材后,某同学按照正确的实验步骤完成本次实验.实验测得光电门与电磁铁下端间距为47.55cm,小钢球直径如图乙所示,为________mm,钢球经过光电门的时间为2.43ms,已知当地重力加速度的值为9.80m/s2(小钢球质量为m).①重力势能减少量是______J,动能增加量是______J.②请述说实验结论_________________________________________________________.9.甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验,乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验.(1)图12中A、B、C、D、E表示部分实验器材,甲同学需在图中选用的器材有________;乙同学需在图中选用的器材有________.(用字母表示)图12(2)乙同学在实验室选齐所需器材后,经正确操作获得如图13所示的两条纸带①和②.纸带______ __(填“①”或“②”)的加速度大,其加速度大小为________.图1310.(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,下列器材中必须要用的是________.(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,打出一条纸带如图14所示,已知A、B、C、D 、E为计数点,相邻两个计数点间有4个打点未画出,每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s,则小车在C点的速度v=________m/s,小车运动的加速度a=________m/s2.(结果保留三位有效数字)图14答案精析1.时间大小相等(方向相反)同时产生、同时消失、同时变化2.(1)0.163(0.160~0.166之间均可)(2)0.417(0.410~0.425之间均可)(3)从F 指向A解析(1)C 点的瞬时速度等于BD 段的平均速度,则v C =xBD 2T =(4.25-1.00)×10-20.2m /s ≈0.163 m/s (2)根据Δx =aT 2,运用逐差法得a =xDF -xAC 6T2=(4.90-2.40)×10-26×0.01m /s 2≈0.417 m/s 2 (3)因为小车做加速运动,相等时间内的位移逐渐增大,则小车的运动方向为从F 指向A .3.(1)C(2)AC(3)0.70解析(1)根据实验原理,只需证明速度的平方和橡皮筋数量成正比即可,故只需刻度尺,所以选C 项.(2)“验证机械能守恒定律”实验,需要保持纸带竖直,需要将打点计时器的两个限位孔调节到同一竖直线上,重物尽可能靠近打点计时器,这样就可以多打点,在处理纸带时,就增大了纸带有效部分的长度,提高实验准确率,所以A 、C 正确.(3)根据Δh =gt 2,即2×0.8×10-2=10t 2,解得t =0.04s , 由v 0=x t 可知v 0=3.5×0.8×10-20.04m /s =0.70 m/s 4.(1)如图所示(2)50(3)弹簧伸长量已超出了弹簧的弹性限度5.(1)DE(2)v =L g 2h(3)A(4)物体在桌面上运动时要克服摩擦力做功 解析(1)(2)物块离开桌面后做平抛运动,竖直方向:h =12gt 2,水平方向:L =v t ,解得:v =L g 2h ,要测物块被抛出时的水平速度,需要测量:桌面到地面的高度h ,小物块抛出点到落地点的水平距离L ,故选D 、E.(3)实验时,选择相同的橡皮筋,使橡皮筋的形变量相同,通过改变橡皮筋的条数改变橡皮筋对小车所做的功,故A 正确,B 、C 、D 错误.(4)物块在桌面上运动时,弹力对物块做正功,摩擦力对物块做负功,由于物块要克服摩擦力做功,则图象不过原点.6.(1)ABC(2)B7.(1)将滑块轻置于气垫导轨上,看其是否滑动或将滑块置于气垫导轨上,看轻推后是否做匀速运动(2)0.550Δd Δt(3)一条过原点的直线 解析(1)将滑块轻置于气垫导轨上,看其是否滑动或将滑块置于气垫导轨上,看轻推后是否做匀速运动;(2)游标尺零刻度线对应的主尺上整数部分为5mm ,游标尺第10条刻度线与主尺上某刻度线对齐,10×0.05mm =0.50mm ,故读数为5.50mm =0.550cm.光电门测量的是运动物体遮光时间内的平均速度,因为遮光条较窄,所以可认为测量的是瞬时速度,所以v =Δd Δt;(3)由动能定理有W =12m v 2,画出的W -v 2图象是一条过原点的直线. 8.(1)AC(2)7.4①4.66m 4.65m②实验误差允许范围内,小钢球在下落过程中机械能守恒解析(2)游标卡尺的读数为:7mm +0.4mm =7.4mm.①重力势能减小量ΔE p =mgh =m ×9.80×47.55×10-2J ≈4.66m J. 小钢球通过光电门时的速度v =d t =7.4×10-32.43×10-3m/s ≈3.05m/s.从起点到光电门的过程中小钢球的动能增加量ΔE k =12m v 2=12×m ×3.052J ≈4.65m J ; ②在实验误差允许的范围内,重力势能的减少量与动能的增加量相等,知小钢球在下落过程中机械能守恒.9.(1)ABBDE(2)①5m/s 2解析(1)做“验证机械能守恒定律”实验时,让重物拉着纸带通过打点计时器运动,故需要选择重物A 和打点计时器B ;做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,让钩码牵着小车拉着纸带通过打点计时器运动,故需要选择钩码E 、打点计时器B 和小车D ;(2)由Δx =aT 2得连续相等时间内的位移差越大,加速度越大,故①的加速度大,代入得加速度大小为5m/s 2.10.(1)AC(2)1.246.22解析(1)“用打点计时器测速度”的实验需要用到的器材是:打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源等,打点计时器本身具有计时功能,无需秒表,也不用弹簧测力计测力,故选A、C.(2)根据一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得:v=xBD2T=(27.87-3.07)×10-20.2m/s=1.24m/s;利用逐差法求加速度,则a=xCD+xDE-xAB-xBC4T2=xAE-2xAC4T2=0.4962-2×0.12380.04m/s2≈6.22 m/s2.。
人教版2019年高中物理必修一匀变速直线运动、速度、加速度基础强化练习题(含答案)

B.12m/s
B.1︰2
D.1︰4
画出运动示意图,
:x BC=1:3。
B.(2+1)v
1
时间图象里,图象与横轴所围成的面积表示物体发生的位移。
从
时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,A正确;B图中a的面积始终小于
图象也是在t=20s时,两图象面积相等,此时一辆赛车追上另一辆,
的面积,所以不可能追上,D错误。
m/s2=-0.94m/s2,加速度大小为0.94m/s
10m/s
B.关卡3
.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于112.5m
.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于90m
按题目描述的,接力的过程甲做什么运动,乙又是做什么运动?平均速度之比是多少?
2L B.
2
(S1+S2)2
B.
时,汽车离停车线的距离为处开始刹车制动,汽车能在停车线处停下
三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。
高中物理(新人教版)选择性必修一同步习题:第四章复习提升(同步习题)【含答案及解析】

第四章光本章复习提升易混易错练易错点1 忽略折射时伴随的反射1.()如图所示,一条光线由空气射到半圆形玻璃砖平直表面的圆心处,玻璃砖的半圆表面(反射面)镀有银,则下列光路图能正确、完整地表示光线行进过程的是( )易错点2 对光路是可逆的理解不透2.()如图所示,眼睛在a处看到鱼在水中的b处。
若从a处射出一束激光欲照射到鱼身上,则激光应对着哪一位置射出( )A.b的下方B.b的上方C.b处D.无法确定易错点3 全反射的临界光线的确定3.()半径为R的半圆柱体玻璃砖,截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为√2。
一束光以与MN边成45°角的方向射向半圆柱体玻璃砖,求能从MN射出的光束的宽度。
易错点4 对光的干涉条件理解不清4.(2020浙江诸暨中学高二提前班阶段性考试,)如图所示是一竖立的肥皂薄膜的截面,一束单色平行光射向薄膜,在薄膜上产生干涉条纹,则下列说法错误的是( )A.干涉条纹的产生是光在薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.观察干涉条纹时,应在入射光的同一侧,薄膜上的干涉条纹是水平的C.观察干涉条纹时,薄膜上的干涉条纹是水平的,若薄膜在竖直面内转过90度角,则条纹将变成竖直D.用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比用黄光照射时小易错点5 计算条纹间距时错误5.(2019湖南衡阳四中高三上月考,)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母及排列顺序应为C A。
(2)若将激光束照在双缝上,在光屏上观察到的现象是选项中的( )(3)保持双缝到光屏的距离不变,换用间距更小的双缝,在光屏上观察到的相邻亮条纹的中心间距将;保持双缝间距不变,减小双缝到光屏的距离,在光屏上观察到的相邻亮条纹的中心间距将(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:第一章达标检测(同步习题)【含答案及解析】

第一章运动的描述本章达标检测(满分:100分;时间:90分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2020山东青岛二中高一上期末)2019年9月25日,广州二中2019年度游泳运动会如期举行。
泳池长25m,高一小明同学在50m自由泳比赛中游出了18.98s的成绩;高二小陈同学在100m蛙泳比赛中游出了37.84s的成绩,都获得了第一名。
下列说法不正确的是()A.小明的平均速度等于小陈的平均速度B.“18.98s”和“37.84s”均指时间间隔C.在研究小陈和小明泳姿的时候,不能将他们俩看成质点D.比赛过程中,以小明为参考系,他的对手一定向后运动2.(2020湖南邵东高一上期中)一只猴子静止在悬挂于天花板的细棒上,现使连接细棒的绳子断开,猴子和细棒一起向下运动,甲说此细棒是静止的,乙说猴子是向下运动的,甲、乙两人所选的参考系分别是()A.甲选的参考系是地球,乙选的参考系也是地球B.甲选的参考系是地球,乙选的参考系是猴子C.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系是地球D.甲选的参考系是猴子,乙选的参考系也是猴子3.(2020甘肃西北师范大学附中高一检测)如图是甲、乙两物体做直线运动的v-t图像。
下列表述正确的是()A.甲和乙的运动方向相反B.甲和乙的加速度方向相同C.甲的速度比乙的小D.甲的加速度比乙的大4.(2020湖北重点高中协作体高一检测)如图所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在图甲所示的位置,经过7s后指针指示在图乙所示的位置。
若汽车做变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是()A.由图直接读出的是汽车运动的平均速度B.由图乙直接读出的是汽车运动7s时的速率C.汽车运动的平均加速度大小约为5.7m/s2D.汽车运动的平均加速度大小约为2.6m/s25.(原创题)2020年1月中旬开始,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。
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人教物理2019高考一轮训练学题(4)
李仕才
1、(多选)如图所示,斜面体A静置于水平地面上,其倾角为θ=45°,上表面水平的物块B在A上恰
能匀速下滑.现对B施加一个沿斜面向上的力F,使B能缓慢地向上匀速运动,某时刻在B上轻轻地放上一
个质量为m的小物体C(图中未画出),A始终静止,B保持运动状态不变,关于放上C之后的情况,下列说法
正确的是( )
图
A.B受到的摩擦力增加了22mg
B.推力F增大了22mg
C.推力F增大了mg
D.A受到地面的摩擦力增加了mg
关键词①恰能匀速下滑;②使B能缓慢地向上匀速运动.
【答案】ACD
2、一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s,第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m,则该
质点的加速度、9 s末的速度和质点在9 s内通过的位移分别是( )
A.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40.5 m
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B.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m
C.a=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m
D.a=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m
【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动的规律,质点在t=8.5 s时刻的速度比在t=4.5 s时刻的速度大4 m/s,所
以加速度a=ΔvΔt=4 m/s4 s=1 m/s2,v9=v0+at=9.5 m/s,x9=12(v0+v9)t=45 m,选项C正确.
3、如图7所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,
用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )
图7
A.地面对斜面体的摩擦力大小为Fcos θ
B.地面对斜面体的支持力为(M+m)g
C.物体对斜面体的摩擦力的大小为F
D.斜面体对物体的作用力竖直向上
【答案】A
4、如图2所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A点开始运动,经过半个圆周到达B点,下列说法
正确的是( )
图2
A.人从A到B的平均速度方向沿B点的切线方向
B.人从A到B的平均速度方向由A指向B
C.人在B点的瞬时速度方向由A指向B
D.人所经过的位移大小为圆周长的一半
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【答案】B
【解析】人从A到B的位移方向由A指向B,故平均速度方向由A指向B,故选项A错误,B正确;瞬时速度
沿轨迹的切线方向,故人在B点的瞬时速度方向沿B点的切线方向,故选项C错误;人经过的位移大小为A、
B
间的直线长度,故为直径长度,选项D错误.
5、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点
的加速度为( )。
A. 28st B. 24st C. 232st D. 2st
【答案】D
6、(多选)如图9甲所示,斜面体固定在水平面上,斜面上有一物块在拉力F的作用下始终处于静止状
态,拉力F在如图乙所示的范围内变化,取沿斜面向上为正方向.则物块所受的摩擦力Ff与时间t的关系正
确的是( )
图9
【答案】BD
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7、如图1所示,物体A放在斜面体B上,A恰能沿斜面匀速下滑,而斜面体B静止不动。若沿斜面方向
用力向下推此物体A,使物体A沿斜面加速下滑,则此时斜面体B对地面的摩擦力( )
图1
A. 方向水平向左 B. 方向水平向右
C. 大小为零 D. 无法判断大小和方向
【答案】C
8、汽车拉着拖车在平直的公路上运动,下列说法中正确的是( )
A.汽车能拉着拖车前进是因为汽车对拖车的拉力大于拖车对汽车的拉力
B.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
C.匀速前进时,汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力;加速前进时,汽车对拖车的拉力大于拖
车向后拉汽车的力
D.拖车加速前进,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力
【答案】 D
【解析】汽车对拖车的拉力与拖车对汽车的拉力是作用力与反作用力,作用力和反作用力总是等大反向,故
A错误.作用力和反作用力具有同时性,故B错误.作用力和反作用力总是等大反向,匀速前进时,汽车对
拖车的拉力与拖车向后拉汽车的力等大反向,故C错误.对拖车受力分析,拖车受汽车对拖车的拉力,地面
对拖车的摩擦阻力,故加速前进时,是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力,故D正确.
9、.两个质量分别为m1、m2的物体A和B紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如图2所示,如果它们分别
受到水平推力2F和F,则A、B之间弹力的大小为( )
图2
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A.m1+m2m2F B.m1+m2m1F C.m1+m2m1+2m2F D.m1+m22m1+m2F
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律对整体有:2F-F=(m1+m2)a,方向水平向右;对物体B有:FN-F=m2a,联立上述
两式得:FN=m1+m2m1+2m2F,故选项A、B、D均错误,选项C正确.
10、(多选)下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )
【答案】BC
【解析】A、B选项中左图表明0~3 s内物体匀速运动,位移应正比于时间,加速度为零,3~5 s内物体匀
加速运动,加速度大小a=ΔtΔv=2 m/s2,A错,B对;C、D选项中左图0~3 s内位移不变,表示物体静止(速
度为零,加速度为零),3~5 s内位移与时间成正比,表示物体匀速运动,v=ΔtΔx=2 m/s,a=0,C对,D
错.
11、传送带以恒定的速率v=10 m/s运动,已知它与水平面成θ=37°,如图13所示,PQ=16 m,将
一个小物体无初速度地放在P点,小物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,问当传送带逆时针转动时,
小物体运动到Q点的时间为多少?(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
图13
关键词①传送带逆时针转动;②小物体无初速度地放在P点.
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【答案】4.3 s
12、如图7所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一名幼儿用沿与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平
地面运动,已知拉力F=6.5 N,玩具的质量m=1 kg,经过时间t=2.0 s,玩具移动了距离x=2 m,这时
幼儿将手松开,玩具又滑行了一段距离后停下.(g取10 m/s2)求:
图7
(1)玩具与地面间的动摩擦因数.
(2)松开后玩具还能滑行多远?
(3)当力F与水平方向夹角θ为多少时拉力F最小?
【答案】(1)33 (2)53 m (3)30°
【解析】(1)玩具做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可得x=21at2,解得a= m/s2,
对玩具,由牛顿第二定律得Fcos 30°-μ(mg-Fsin 30°)=ma
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解得μ=33.
(3)设拉力与水平方向的夹角为θ,玩具要在水平面上运动,则Fcos θ-Ff>0
Ff=μF
N
在竖直方向上,由平衡条件得FN+Fsin θ=mg
解得F>cos θ+μsin θμmg
因为cos θ+μsin θ=sin(60°+θ)
所以当θ=30°时,拉力最小.