【全国市级联考】广东省惠州市2020-2021学年高一上学期期末考试物理试题
【全国市级联考】广东省惠州市2020-2021学年高一上学期
期末考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.力学中,选定下列哪组物理量为基本物理量
A.长度、质量、时间
B.位移、质量、时间
C.长度、力、时间
D.力、长度、质量
2.关于惯性,下列说法中正确的是()
A.静止的物体没有惯性B.速度越大的物体惯性越大
C.同一物体在地球上和月球上惯性不同D.质量越大的物体惯性越大
3.两列火车平行地停在一站台上,过了一会,甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,乙车内的乘客发现甲车没有动,如以地面为参考系,上述事实说明()
A.甲车向东移动,乙车不动
B.乙车向东运动,甲车不动
C.甲车向东运动,乙车向西运动
D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
4.有下列几种情况,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法是
①高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车;②点火后即将升空的火箭;
③太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动;④运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶.
A.因为轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
B.因为火箭还没运动,所以加速度为零
C.因为空间站速度大小不变,所以加速度为零
D.高速行驶的磁悬浮列车,因为速度很大,所以加速度也一定很大
5.如图所示为一物体做直线运动的v-t图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是
A .物体始终沿正方向运动
B .物体先沿负方向运动,在t=2s 后开始沿正方向运动
C .在0<t <2s 的时间内,物体的加速度方向和速度方向相同
D .在t=2s 前物体位于出发点负方向上,在t=2s 后位于出发点正方向上
6.甲、乙两物体质量之比为m 甲∶m 乙=5∶1,甲从高H 处自由落下的同时乙从2H 处自由落下,不计空气阻力,以下说法错误的是( ) A .在下落过程中,同一时刻二者速度相等 B .甲落地时,乙距地面的高度为H
C D .甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2
7.一辆警车在平直的公路上以40 m/s 的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点,且要求到达出事地点时的速度也为40 m/s ,警车有三种行进方式:a 为一直匀速直线运动;b 为先减速运动再加速运动;c 为先加速运动再减速运动,则( ) A .a 种方式先到达 B .b 种方式先到达 C .c 种方式先到达
D .条件不足,无法确定
8.对于一匀变速直线运动的物体,设全程的平均速度为v 1,运动中间时刻的速度为v 2,经过全程位移中点的速度为v 3,则下列关系正确的是( ) A .123v v v >>
B .123v v v <=
C .123v v v =<
D .123v v v =>
9.下列关于物体重心的说法中,正确的是 ( ) A .物体的重心必在物体上
B .物体只在重心处受力,其他部分不受力
C .重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点
D .重心就是物体内最重的一点
10.关于静摩擦力,下列说法正确的是( ) A .两个相对静止的物体之间一定有静摩擦力的作用 B .静摩擦力一定是阻力
C .受静摩擦力作用的物体一定是静止的
D .在压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一定限度
11.一条轻绳承受的拉力达到1000N 时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N 时,则绳子 A .一定会断 B .一定不会断 C .可能断,也可能不断
D .只要绳子两边的拉力相等,不管拉力多大,合力总为0,绳子永远不会断 12.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在1F 、2F 和3F 三力作用下保持静止。下列判断正确的是
A .123F F F >>
B .312F F F >>
C .231F F F >>
D .321F F F >> 13.牛顿运动定律适用于 A .一切运动的物体
B .宏观物体远小于光速的运动
C .微观粒子稍小于光速的运动
D .宏观物体稍小于光速的运动
14.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间 A .物体立即获得加速度 B .物体立即获得速度 C .物体同时获得速度和加速度
D .由于物体来不及运动,所以物体的速度和加速度都为零
15.一物体沿倾角为α的斜面下滑时,恰好做匀速直线运动,若物体以某一初速度冲上
斜面,则上滑时物体加速度大小为()
A.gsinαB.gtanαC.2gsinαD.2gtanα16.下列说法不符合历史事实的是()
A.亚里士多德认为,力是改变物体运动状态的原因
B.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
C.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
D.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
17.物体静放于水平桌面上,如图所示,则()
A.桌面对物体的支持力与物体的重力大小相等,这两个力是一对平衡力
B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力
D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
18.在“探究力的平行四边形定则”实验中,下列不正确的实验要求是()
A.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行
B.两弹簧测力计的拉力方向必须相互垂直
C.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度
D.使用弹簧测力计时,不能超过其量程
19.在光滑水平面上有一物块受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,下列说法不正确的是( )
A .物块接触弹簧后即做减速运动
B .物块接触弹簧后先加速后减速
C .当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度不等于零
D .当物块的速度为零时,它所受的合力不为零
二、多选题
20.把木箱放在电梯的水平地板上,则下列运动中地板受到的压力超过木箱重力的是 A .电梯匀减速上升 B .电梯匀加速上升 C .电梯匀减速下降 D .电梯匀速上升
21.如图所示为甲、乙两物体从同一地点开始做直线运动的v 一t 图象,图中121
2
t t ,则在20t 一时间内物体的运动,下列说法正确的是
A .在1t 时刻,甲位移是乙位移的2倍
B .加速过程中,甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍
C .在1t 到2t 之间某个时刻,甲与乙相遇
D .在到达2t 时刻之前,甲一直在乙的前面
22.关于力和物体运动的关系,下列说法中正确的是 A .物体受到的合外力越大,则速度的改变量就越大
B .物体受到的合外力不为零且不变,则物体的运动状态一定改变
C .物体受到的合外力不为零且改变,则物体的速度一定改变
D .物体受到的合外力为零,则物体的运动状态一定不改变
23.如图所示,用轻绳吊一个重为G 的小球,欲施一力F 使小球在图示位置平衡(θ<30°),下列说法正确的是( )
A.力F最小值为Gsin θ
B.若力F与绳拉力大小相等,力F方向与竖直方向必成θ角
C.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成θ角
D.若力F与G大小相等,力F方向与竖直方向可能成2θ角
24.物体M位于斜面上,受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态,如图所示,如果将外力F撤去,则物体()
A.会沿斜面下滑B.摩擦力方向一定变化
C.摩擦力变大D.摩擦力变小
25.如图所示,在的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力N为
A.若桌面光滑
MF N
m M =
+
B.若桌面光滑
mF N
m M =
+
C.若桌面有摩擦,则M、m间的相互作用力比桌面光滑时要小D.M、m间的相互作用力大小与桌面是否有摩擦无关
三、实验题
26.用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律.
(1).完成平衡摩擦力的相关内容:
①取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,________(选填“静止释放”或“轻轻推动”)小车,让小车拖着纸带运动.
②如果打出的纸带如图2所示,则应________(选填“增大”或“减小”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹________,平衡摩擦力才完成.
(2)如图3所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E是计数点(每打5
个点取一个计数点),其中
13.07
L cm
=,
212.38
L cm
=,
327.87
L cm
=,
449.62
L cm
=.则打C点时小车的速度为________/
m s,小车的加速度是________ 2
/
m s.(计算结果均保留三位有效数字)
(3).在平衡摩擦力后,本实验通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力的大小,若小车质量为200g,为减小实验误差,实验中每次所用的钩码总质量范围应选______组会比较合理.
A.10g~20g B.200g~400g C.1000g~2000g
(4).某同学根据实验数据作出a与F的图象如图4所示,图中的图象与横轴的截距较大,明显超出误差的范围,原因是________.
四、解答题
27.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线。由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m/s2,刹车线长为14m,
求:(1)该汽车刹车前的初始速度
v的大小;
(2)该汽车从刹车至停下来所用时间0t。
28.如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g = 10m/s2,cos37°= 0.8,sin37°= 0.6;求:
(1)物体的加速度大小;
(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?
(3)物体在5s内的位移是多少?
29.某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S.比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如题25图所示.设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数 ;
(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.
参考答案
1.A
【解析】力学中,选定长度、质量、时间三个物理量为基本物理量,故A正确,BCD错误,选A.
2.D
【解析】质量是物体惯性大小的量度,质量大的物体惯性较大;惯性与物体的速度以及所处的位置无关,故选项D正确,ABC错误;故选D.
3.D
【详解】
甲车乘客看到树木向西移动,甲车乘客是以甲车为参照物,则树木是西运动的,则甲车相对于静止的地面来说是向东运动的;而乘客看到乙车未动,即甲、乙两车处于相对静止状态,由于甲车是向东运动的,即乙车相对于地面也是向东运动的.
故选D。
【点睛】
同一个运动,选择不同的参照物其运动的状态不同;判断一个物体是否运动关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置是否发生了变化.则由树木相对甲的运动情况得出甲车的运动情况,由乙车相对于甲车的运动情况,可得出乙车的运动.
4.A
【详解】
A.轿车在紧急刹车时,由于速度变化很快,所以加速度很大,故A正确;
B. 点火后即将升空的火箭虽然速度为零,但此时有加速度,这个加速度使得火箭获得速度,故B错误;
C.太空的空间站在以恒定的速率绕地球转动,恒定的速率是指速度大小不变,圆周运动的速度方向时刻在变化,所以加速度不为零,故C错误;
D.加速度反映了速度变化的快慢,与高速行驶的磁悬浮列车行驶的速度大小无关,故D错误.
5.B
【解析】由图可知,物体在前2s内沿负方向运动,后2s内沿正方向运动,速度方向相反.故A错误,B正确.由图可知,在0<t<2s的时间内,物体的加速度方向和速度方向相反,C 错误;在t=2s时,物体离出发点最远,在t=4s时,物体离出发点的位移最小,为零.故D
错误.选B.
【点睛】速度图象的斜率表示加速度,直线的斜率相同,加速度相同;图象与t 轴围成的图形面积表示位移,图形在t 轴上方位移为正,图形在t 轴下方位移为负. 6.D 【详解】
A .因为甲、乙物体同时做自由落体运动,t 时刻甲、乙的速度分别为
v gt =甲 v gt =乙
所以两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度与乙的速度相等,A 正确; B .甲落地时,甲、乙运动的位移都为H ,所以乙物体离地面的高度为
2h H H H =-=乙
B 正确;
C .甲落地时,两个物体速度相同,由位移速度关系式
v 它们的速度相同,C 正确;
D .因为甲、乙物体均做自由落体运动,加速度为g ,甲下落的时间为
t =
甲 乙下落的时间为
t =
乙
t t =甲乙D 错误。 故选D。 7.C 【详解】
a 方式为一直做匀速直线运动,平均速度为40 m/s ,
b 方式为先减速运动再加速运动,平均
速度小于40 m/s ,c 方式为先加速运动再减速运动,平均速度大于40 m/s ,根据x vt =,知c 方式的运动时间最短,b 方式的运动时间最长,c 方式先到达,故ABD 错误, C 正确。 故选C 。 8.C 【详解】
初速度为v 0的匀变速运动的—v t 图象如下,由于图线与坐标轴围成的面积可表示为物体运动的位移
由图象可得:当时间为
2t
,对应的物体速度为v 2,此时间内物体运动的位移即图线和坐标轴围成的面积要小于2S ,当物体运动位移为2
S
,对应的物体速度为v 3,有图象明显看出,
v 2<v 3,根据匀变速运动规律得它运动全程的平均速度等于中间时刻的速度,即
123v v v =<
故选C 。 9.C 【详解】
A .重心不一定在物体上,比如质量均匀的环。故A 错误;
B .重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点,并不是说只在重心处受力,其他部分不受力。故B 错误;
C .一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点,所以重心是物体各部分所受重力的合力的等效作用点,故C 正确;
D .物体各部分受到的重力作用集中于这一点,这一点就叫做物体的重心,重心并不是物体上最重的点,故D 错误。 故选C 。 【点睛】
一个物体各部分都受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点,这一点就叫做物体的重心。 10.D 【解析】
静摩擦力产生条件:相互挤压,粗糙接触面且有相对运动趋势,只有同时满足才能产生静摩擦力,故A 错误;静摩擦力不一定是阻力,比如:正在与传送带一起沿斜向上运动的物体,所受到的静摩擦力是动力,此时物体处于运动状态,故BC 错误;在压力一定的条件下,最大静摩擦力通常不变,但静摩擦力却由引起运动趋势的外力变化而变化,故D 正确;故选D . 【点睛】静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反,也可能与物体的运动方向相同,但一定与物体相对运动趋势方向相反.静止物体所受静摩擦力不一定为零. 11.B 【解析】
绳子的最大承受拉力为1000N ,当两队都用600N 的拉力拉时,绳子将不会被拉断;两队之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以两队对绳子的拉力总相等,之所以某队获胜,是因为这队的摩擦力较大;故选B . 12.B
【解析】对P 点受力分析,如图所示:
根据共点力平衡条件有: 13330F F cos =?=, 2331
302
F F sin F =?=,故312F F F >>,选B. 13.B 【解析】
牛顿运动定律只适用于宏观物体,并且远小于光速的低速运动问题,不适用于微观粒子,高速运动(相对于光速)的问题,故ACD 错误,B 正确;选B. 14.A
根据牛顿第二定律F=ma 知,加速度与合力是瞬时对应的关系,合力变化,加速度同时随着变化.当力刚开始作用的瞬间,立即获得了加速度;根据v=at 可知,物体获得速度需要一定的时间,所以速度不会立即改变.故A 正确,BCD 错误;选A.
【点睛】根据牛顿第二定律的瞬时性,分析加速度与水平拉力的关系;根据速度时间关系分析速度是否立即变化. 15.C 【详解】
对物体匀速下滑时进行受力分析,如下图所示:
由于恰好做匀速直线运动,根据平衡条件得
f mgsin α=
物体以某一初速度冲上斜面,物体受力分析:
物体的合力大小为
2F mgsin f mgsin αα=+=合
根据牛顿第二定律得:
2F a gsin m
α=
=合
故选C 。 16.A 【详解】
A 、亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,力时维持物体运动的原因.故
B、牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,符合事实.故B正确.
C、伽利略“理想实验”得出结论:力不是维持运动的原因,即运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去.故C正确.
D、笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,符合事实.故D正确.
故选BCD
17.A
【详解】
A.物体和桌面的受力情况如图所示,因物体处于平衡状态,且N F与G作用于同一物体,F和G是一对平衡力,故A项正确;
因此N
B.因作用力和反作用力应分别作用在两个物体上,故B项错;
C.因压力是弹力,而弹力与重力是性质不同的两种力,故C项错;
D.支持力和压力是物体与桌面相互作用(挤压)而产生的,因此N F与N F 是一对作用力和反作用力,故D项错.
18.B
【详解】
A.弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行,以减少读数的误差,故A正确,不符合题意;B.两弹簧测力计的拉力方向没必要必须相互垂直,故B错误,符合题意;
C.读数时,视线应正对弹簧测力计的刻度,以减少读数的偶然误差,故C正确,不符合题意;
D.使用弹簧测力计时,不能超过其量程,以保证使用仪器的安全性.故D正确,不符合题意。
本题先不正确的,故选B。
19.A 【解析】
物体接触弹簧后,受到弹簧弹力的作用,物体受到的合外力逐渐变小,由牛顿第二定律可知物体加速度减小,但仍然向右加速;随着弹力的增大,当力F 等于弹力时,加速度减为零,速度最大;当弹力继续增大,弹力大于F 时,加速度反向,物体做减速运动直至速度减到零,此时物体的加速度最大,合力不为零,故A 错误,BCD 正确;此题选择不正确的选项,故选A .
点睛:本题主要考察对于物体运动状态和受力关系分析能力.做好此题的关键是分析清楚物体的受力和运动情况,而二者之间的纽带是牛顿第二定律. 20.BC 【解析】
地板受到的压力超过木箱重力,木箱受到的合力向上,处于超重状态,电梯可能加速上升或减速下降,故AD 错误,BC 正确,选BC.
【点睛】超重与失重是指物体对支撑物的压力或悬挂物的拉力大于或小于重力的现象,物体重力并没有改变;超重时物体具有竖直向上的加速度,运动形式为匀加速上升和匀减速下降,失重时物体具有竖直向下的加速度,运动形式为匀减速上升和匀加速下降. 21.ABD 【解析】
根据图象可知,甲乙都做匀加速直线运动,而121
2
t t =,则2a a 甲乙=,所以在1t 时刻2v v =甲乙,此时甲的位移0112x v t =
甲,乙的位移011
4
x v t =乙,甲位移是乙位移的2倍,故AB 正确;图象与坐标轴围成面积代表位移,甲、乙两物体从同一地点开始做直线运动,根据图象可知,在2t 时刻,甲乙的位移相等,则在2t 时刻相遇,相遇前甲一直在乙的前面,故C 错误,D 正确.故选ABD.
【点睛】在速度-时间图象中,图象的切线代表该位置的加速度,图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负. 22.BCD 【解析】
根据牛顿第二定律,物体受到的合外力越大,加速度越大,则速度的改变越快,故A 错误;力是改变速度的原因,物体受到的合外力不为零且不变,则物体的运动状态一定改变,故B
正确;力是改变速度的原因,物体受到的合外力不为零且改变,则物体的速度一定改变,故C 正确;力是改变速度的原因,物体受到的合外力为零,相当于不受力,则物体的运动状态一定不改变,故D 正确;故选BCD . 23.ABD 【解析】
此题实际实际上可视为一动态平衡问题,如图,可知ABD 正确。
24.BD 【详解】
当平行于斜面的水平力F 作用于物块时,物块静止,没有下滑,当撤去力F 时,它仍会静止,因为力F 的方向是水平的,不影响竖直方向力的效果,故A 是不对的;
又由于物块放在斜面上时,一方面物块有向下滑的趋势,故它受到沿斜面向上的摩擦力,另一方面,物块还受到F 的作用,有向左运动的趋势,故它还受到向右的摩擦力的作用,故斜面对物块的摩擦力的方向是向右上方的;当撤去力F 时,物块只受到沿斜面向上的摩擦力,故此时摩擦力的方向与大小均与有力F 时不同,前者是两个力的合力,后者只是其中一个力的大小,故其大小是变小的,故C 错误,BD 是正确的. 25.AD 【解析】
对整体,根据牛顿第二定律得:()F M m a =+,隔离对M 分析得:N Ma =,联立解得:
MF
N M m
=
+,故A 正确,B 错误;若桌面有摩擦,对整体,根据牛顿第二定律得:
()()F M m g M m a μ-+=+,隔离对M 分析,得:N Mg Ma μ-=,联立解得:
MF
N M m
=
+,故C 错误,D 正确;故选AD.
【点睛】对整体分析,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,再隔离分析,根据牛顿第二定律求出M 、m 间的相互作用力.
26. 轻轻推动 减小 间隔均匀 1.24 6.22 A 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】(1)①平衡摩擦力时,取下砂桶,把木板不带滑轮的一端垫高,接通打点计时器电源,若小车拖着纸带做匀速直线运动,则摩擦力得到平衡.②从纸带上看出,相等时间内位移越来越大,知小车做加速运动,需减小木板的倾角,直至小车做匀速直线运动,当纸带上打出的点迹间隔均匀,说明小车做匀速直线运动,平衡摩擦力才完成.
(2)每打5个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s ,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则小车通过C 点的速度为
0.27930.0307
/ 1.24/20.1c v m s m s -=
=?,根据匀变速直线运动的推论公式2x aT ?=,则加
速度为22
42222
20.496220.1238/ 6.22/4440.1EC CA x x L L a m s m s T T ---?====? (3)本实验要求钩码的质量远小于小车的质量,因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小,故BC 错误,A 正确.故选A .
(4)从图线发现,当拉力不为零时,加速度仍然为零,所以原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足. 27.(1)14m/s ;(2)2s 【详解】
(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得
v 2?v 02=2ax
解得
014m/s v =
(2)汽车从刹车速度减为零的时间为
00014
s 2s 7
v t a --=
==- 28.(1)22.6/m s ,(2)0,(3)11.96m. 【解析】
试题分析:(1)对物体进行受力分析求出合力,根据牛顿第二定律即可求得加速度;(2)在2s 末撤去了拉力F ,之后物体将在摩擦力的作用下减速运动,摩擦力作为合力产生加速度,由速度-时间公式先求出减速运动的时间,然后把所给的时间跟此时间进行比较,如果所给时间小于此时间,则公式里的时间就用所给时间,若所给时间大与此时间,说明在此时间之前车已经静止,那只能用此时间进行计算.可以根据速度时间公式及位移时间公式求解. (1)对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件得:2N F F mg += 根据牛顿第二定律有:1-=F f ma 又N f F μ=,137F Fcos =?,237?F Fsin =? 联立得:22.6/a m s =
(2)2s 后物体速度为22 5.2/v at m s ==
撤去F 后,水平方向只受摩擦力作用,做匀减速度运动 根据牛顿第二定律有:mg ma μ'=
解得:2
2.0/a g m s μ='=
则物体速度由2 5.2/v m s =减到零的时间为2
0 2.63v t s s a ==<'
故再经3s 时物体的速度为0 (3)前2s 内物体位移:2
120 5.2?2
v x t m +=
= 后3s 内物体的位移等于后2.6s 内物体的位移:2200
6.762
v x t m +=
= 故物体5s 内位移:()12 5.2 6.7611.96x x x m m =+=+= 29.(1)0mg v tanθ0(2)tanθ=a g +0v v tanθ0(3)1
2
a’t 2≤r 【详解】
(1)在匀速运动阶段,有mgtanθ0=kv 0, 解得:k=
mg
v tanθ0. (2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N’,有N’sinθ-kv=ma , N’cosθ=mg
联立解得:tanθ=a g +0
v
v tanθ0.
(3)以v 0做匀速直线运动时,设空气阻力与重力的合力为F ,有
F=0
cos mg θ. 球拍倾角为θ0+β时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a’,有
Fsinβ=ma’,
设匀速跑阶段所用时间为t ,有:t=0s v -0
2v a
,
球不从球拍上掉落的条件为
12
a’t 2
≤r . 解得sinβ≤
2
0022r
v s g v a ??- ???
cosθ0.