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湖北省襄阳市枣阳二中2015-2016学年高一上学期月考物理试卷(12月份)


湖北省襄阳市枣阳二中 2015-2016 学年高一(上)月考物理试卷 (12 月份)
一、单选题(共 11 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.在一演示实验中,一个小球在一个斜面上滚下,小球滚动的距离 S 和小球运动过程中经历 的时间 T 之间的关系如表所示: … 0.25 0.5 1.0 2.0 T(s) … 5.0 20 80 320 S(cm) 由表可以初步

归纳出小球滚动的距离 S 和小球滚动的时间 T 的关系式是( A.S=kT B.S=kT
2



C.S=kT

3

D.无法判断

2.氢气球升到离地面 80m 的高空时从上面掉落下一物体,物体又上升了 10m 后开始下落, 若取向上为正,则物体从掉落开始至地面时位移和经过的路程分别为( ) A.80m,100m B.﹣80m,100m C.80m,100 m D.﹣90 m,180 m 3.关于速度和加速度,下列说法中正确的是( A.物体的加速度增大,其速度一定增大 B.物体的加速度减小,其速度可能增大 C.物体的加速度很大,其速度可能为零 D.物体的速度很大,其加速度不可能为零 4.下列说法中正确的是( ) )

A.欣赏某位舞蹈演员舞姿时,可以将舞蹈浈员看成质点 B.以运河中行驶的船为参考系,宿迁运河文化大桥是静止的 C.伽利略用科学的椎理方法得出了自由落体运动的规律 D.物体在恒力作用下不可能作曲线运动 5.能够表示物体做匀变速直线运动的图象是( )

A.

B.

C.

D. )

6.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第 1s 内的位移大小为 5m,则该物体(

A.3 s 内位移大小为 45 m B.第 3 s 内位移大小为 25 m C.1 s 末速度的大小为 5 m/s D.3 s 末速度的大小为 30 m/s 7.做直线运动的甲、乙两物体的位移一时间图象如图所示,则( )

A.当乙开始运动时,两物体相距 20m B.在 0~10s 这段时间内,物体间的距离逐渐变大 C.在 10s~25s 这段时间内,物体间的距离逐渐变小 D.两物体在 10s 时相距最远,在 25s 时相遇 8.有一个质量为 2kg 的质点在 x﹣y 平面上运动,在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象 分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )

A.质点所受的合外力的大小为 3N B.质点的初速度的大小为 3m/s C.质点做匀变速直线运动 D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直 9.一质点在 x 轴上运动,每秒末的位置坐标如表所示,则: ( 1 2 3 4 5 t ( s ) 0 1 4 1 x ( m ) 0 ﹣1 ﹣7 A.质点在这 5s 内做的是匀速运动 B.质点在这 5s 内做的是匀加速运动 C.质点在第 5s 内的位移比任何一秒内的位移都大 D.质点在第 4s 内的平均速度比任何一秒内的平均速度都大 )

10.汽车以 20m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为 5m/s ,那么开始刹车后 2s 与开 始刹车后 6s 汽车通过的位移之比为( ) A.1:1 B.1:3 C.3:4 D.3:1 11.一物体以初速度 V0 做匀减速直线运动,第 1s 内通过位移为 x1=3m,第 2s 内通过的位移 x2=2m,此后又经过位移 x3,物体的速度减小为 0,则下列说法中正确的是( ) A.初速度 V0 的大小为 2.5m/s

2

B.加速度 a 的大小为 1m/s C.位移 x3 的大小为 1.125m D.位移 x3 内的平均速度大小为 0.75m/s

2

二、实验题(18 分) 12.用打点计时器测定重力加速度,装置如图 1 所示.

(1)如果实验时所用交流电频率为 50Hz,已知当地的重力加速度大约为为 9.79m/s .某同学 选取了一条纸带并在该纸带上连续取了 4 个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该 同学所选的纸带是图 2 中的 . (填写代号即可)用打点计时器测定重力加速度, 装置如图 1 所示. (2)若打出的另一条纸带如图 3 所示,实验时该纸带的 (填“甲”或“乙”)端通 过夹子和重物相连接.纸带上 1 至 9 各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加 速度为 可) m/s ,该值与当地重力加速度有差异的原因是
2

2

. (写一个即

13.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示,是一条记录小车运动情况的纸 带,图中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有 4 个点没有画出, 打点计时器每隔 0.02 秒打一次点(结果保留三个有效数字)

(1)根据 可以判定小车做匀加速运动. (2)在打点计时器打 B、C、D 点时,小车的速度分别为 vB= m/s;vD= m/s. 2 (3)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度 a= m/s . (4)求出 BE 段的平均速度 m/s.

m/s;vC=

三、计算题 14.如图所示,某同学沿平直路面由 A 点出发,前进了 100m 到达斜坡底端 B 点,又沿倾角 为 45°的斜坡前进 160m 到达 C 点,求他的位移大小和路程.

15.如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量 m=2kg 的小球穿在固定的足够长的水平 细杆上,并静止于 O 点.现用沿杆水平向右的恒定风力 F 作用于小球上,经时间 t=1s 后撤去 2 风力.小球沿细杆运动的 v﹣t 图象如图乙所示(g 取 10m/s ) .试求: (1)小球沿细杆滑行的距离; (2)小球与细杆之间的动摩擦因数; (3)风力 F 的大小.

16.中央电视台近期推出了一个游戏节目﹣﹣推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段 时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有 效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败. 其简化模型如图所示, AC 是长度为 L1=5m 的水平 桌面,选手们可将瓶子放在 A 点,从 A 点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC 为有效区 域.已知 BC 长度为 L2=2m,瓶子质量为 m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数 μ=0.4.某选 2 手作用在瓶子上的水平推力 F=20N, 瓶子沿 AC 做直线运动, g=10m/s . 假设瓶子可视为质点, 那么该选手要想游戏获得成功,试问: (1)推力作用在瓶子上时所做的功最大不得超过多少? (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?

17.一平板车,质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度 h=1.25m.一质 量 m=50kg 的滑块置于车的平板上,它到车板末端的距离 b=1.00m,与车板间的动摩擦因素 μ=0.20, 如图所示, 今对平板车施一水平方向的恒力, 使车向前行驶, 结果滑块从车板上滑落, 滑块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 s0=2.00m.求滑块落地时,落地点到车尾的距离 2 s. (不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦,g=10m/s )

2015-2016 学年湖北省襄阳市枣阳二中高一(上)月考物 理试卷(12 月份)
参考答案与试题解析

一、单选题(共 11 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.在一演示实验中,一个小球在一个斜面上滚下,小球滚动的距离 S 和小球运动过程中经历 的时间 T 之间的关系如表所示: … 0.25 0.5 1.0 2.0 T(s) … 5.0 20 80 320 S(cm) 由表可以初步归纳出小球滚动的距离 S 和小球滚动的时间 T 的关系式是( A.S=kT B.S=kT C.S=kT D.无法判断 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】直线运动规律专题. 2 【分析】根据表格中的数据可得规律 s=kt ; 2 2 【解答】解:由表中数据可看出,在误差范围内,s 正比于 T 即 S=kT 故选:B. 【点评】结合数学知识正确分析所给数据是解答这类问题的关键. 2.氢气球升到离地面 80m 的高空时从上面掉落下一物体,物体又上升了 10m 后开始下落, 若取向上为正,则物体从掉落开始至地面时位移和经过的路程分别为( ) A.80m,100m B.﹣80m,100m C.80m,100 m D.﹣90 m,180 m 【考点】位移与路程. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】位移的大小等于初位置到末位置的距离,方向由初位置指向末位置.路程等于物体 运动轨迹的长度. 【解答】解:物体从离开气球开始下落到地面时,初末位置的距离为 80m,取向上为正方向, 所以位移 x=﹣80m.路程等于运动轨迹的长度,所以 s=10×2+80m=100m. 故选 B 【点评】解决本题的关键能够区分路程和位移,位移是矢量,路程是标量. 3.关于速度和加速度,下列说法中正确的是( ) A.物体的加速度增大,其速度一定增大 B.物体的加速度减小,其速度可能增大 C.物体的加速度很大,其速度可能为零 D.物体的速度很大,其加速度不可能为零 【考点】加速度. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】解决本题要掌握:速度和加速度的物理意义.速度是描述运动快慢的物理量,而加 速度是描述速度变化的快慢的物理量;加速度和速度以及速度变化量无关,若加速度方向与 速度方向相同,则物体做加速运动,若加速度方向与速度方向相反,则物体做减速运动. 【解答】解:A、物体的加速度增大,若方向与速度方向相反,则速度减小,故 A 错误;
2 3



B、物体的加速度减小,若方向与速度方向相同,则物体做加速运动,速度增大,故 B 正确; C、物体的加速度很大,表示速度变化快,速度可以为零,故 C 正确; D、物体做速度很大的匀速运动时,加速度为零,故 D 错误. 故选:BC 【点评】本题考察了学生对加速度概念的理解情况,明确速度、加速度、加速度变化量的关 系,知道若加速度方向与速度方向相同,则物体做加速运动,若加速度方向与速度方向相反, 则物体做减速运动. 4.下列说法中正确的是( )

A.欣赏某位舞蹈演员舞姿时,可以将舞蹈浈员看成质点 B.以运河中行驶的船为参考系,宿迁运河文化大桥是静止的 C.伽利略用科学的椎理方法得出了自由落体运动的规律 D.物体在恒力作用下不可能作曲线运动 【考点】质点的认识. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响; 相对不同的参考系,物体的运动是不相同的; 伽利略实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行 理想化推理. (也称作理想化实验)它标志着物理学的真正开端. 【解答】解:A、舞蹈演员表演时,不可看做质点,否则就无法研究舞蹈演员的动作,故 A 错 误; B、以运河中行驶的船为参考系,宿迁运河文化大桥是运动的,故 B 错误; C、伽利略用科学的椎理方法得出了自由落体运动的规律,故 C 正确; D、物体在恒力作用下可能作曲线运动,例如平抛运动,故 D 错误; 故选:C. 【点评】本题考查自由落体运动的规律、质点、参考系等概念,要求对基础概念要准确把握. 5.能够表示物体做匀变速直线运动的图象是( )

A. B. C. D. 【考点】匀变速直线运动的图像. 【专题】运动学中的图像专题. 【分析】匀变速直线运动速度随时间均匀增大,加速度不变.在速度﹣时间图象中,某一点 代表此时刻的瞬时速度,切线的斜率表示加速度,加速度向右上方倾斜,加速度为正,向右

下方倾斜加速度为负;位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方 向.结合匀变速直线运动的特点确定正确的图象. 【解答】解:A、在速度﹣时间图象中切线的斜率表示加速度,匀变速直线运动的 v﹣t 图象 是一条倾斜的直线,故 AC 表示匀变速直线运动,故 AC 正确; B、位移﹣时间图象的斜率表示该时刻的速度,斜率的正负表示速度的方向,图象的斜率为正 常数,即物体的速度为正方向的定值,故 B 表示物体向正方向做匀速直线运动,D 表示物体 向负方向做匀速直线运动,故 BD 错误. 故选:AC. 【点评】本题既要理解位移﹣时间图象上点和斜率的物理意义,又要理解好速度﹣时间图象 的点、线、面的物理意义. 6.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第 1s 内的位移大小为 5m,则该物体( ) A.3 s 内位移大小为 45 m B.第 3 s 内位移大小为 25 m C.1 s 末速度的大小为 5 m/s D.3 s 末速度的大小为 30 m/s 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】物体做匀速度为零的匀加速直线运动,由位移公式可求得运动的加速度;则可求得 3s 内及第 3s 内的位移;同速度公式可求得任意时刻的速度 【解答】解:由 x=v0t+ at 可得,物体的加速度 a= A、3s 内的位移为:x1= ×10×3 =45m,故 A 正确;
2 2 2

=10m/s ;

2

B、第 3s 内的位移为 45﹣ ×10×2 =25m,故 B 正确; C、1s 末的速度为 v1=at=10m/s,故 C 错误; D、3s 末的速度为 10×3=30m/s,故 D 正确; 故选:ABD 【点评】本题为位移公式及速度公式的简单应用,在解题时要明确过程,正确应用公式求解 7.做直线运动的甲、乙两物体的位移一时间图象如图所示,则( )

A.当乙开始运动时,两物体相距 20m B.在 0~10s 这段时间内,物体间的距离逐渐变大 C.在 10s~25s 这段时间内,物体间的距离逐渐变小 D.两物体在 10s 时相距最远,在 25s 时相遇 【考点】匀变速直线运动的图像. 【专题】运动学中的图像专题.

【分析】根据位移图象读出乙开始运动时甲的位移,分析两者相距的距离.在 0~10s 这段时 间内,乙处于静止状态,分析甲的运动情况,分析两者距离的变化.在 10s~25s 这段时间内, 根据斜率分析两者速度的大小,判断物体间的距离如何变化.当两者位移相等时两者相遇. 【解答】解: A、B 在 0~10s 这段时间内,乙处于静止在原点,甲从正方向上距原点 20m 的位置开始沿正 方向做匀速直线运动, 两者距离逐渐增大, 所以当乙开始运动时, 两物体两者距离大于 20m. 故 A 错误,B 正确. C、 在 10s~25s 这段时间内, 甲乙都沿正方向运动, 乙在甲的后方, 但乙的速度大于甲的速度, 所以物体间的距离逐渐变小.故 C 正确. D、乙开始运动后两者距离减小,则两物体在 10s 时相距最远.在 25s 时两物体位移相同,到 达同一位置,两者相遇.故 D 正确. 故选 BCD 【点评】本题是位移﹣时间图象,直接读出位位置,由坐标的变化量读出位移.基本题. 8.有一个质量为 2kg 的质点在 x﹣y 平面上运动,在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象 分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )

A.质点所受的合外力的大小为 3N B.质点的初速度的大小为 3m/s C.质点做匀变速直线运动 D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的图像. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 2 【分析】从图象可知,在 x 方向上做初速度为 3m/s,加速度为 1.5m/s 的匀加速直线运动,在 y 方向上做速度为 4m/s 的匀速直线运动. 【解答】解:A、由图知物体的加速度 a= = =1.5m/s ,根据牛顿第二定律:
2

F=ma=2×1.5=3N,A 正确; B、由图知,在 x 方向上做初速度为 3m/s,在 y 方向上初速度为 4m/s,根据运动的合成,则 质点的初速度的大小为 v= =5m/s,故 B 错误;

C、质点做匀变速曲线运动,C 错误; D、质点合外力的方向沿 x 方向,初速度方向与 x 方向的夹角正切值为:tanθ= ,θ=53°,不 垂直,D 错误; 故选:A. 【点评】本题综合考查了速度时间图象、位移时间图象等知识,以及运动的合成与分解,有 一定的综合性,对学生的能力要求较高,是一道好题.

9.一质点在 x 轴上运动,每秒末的位置坐标如表所示,则: ( 1 2 3 4 5 t ( s ) 0 1 4 1 x ( m ) 0 ﹣1 ﹣7 A.质点在这 5s 内做的是匀速运动 B.质点在这 5s 内做的是匀加速运动 C.质点在第 5s 内的位移比任何一秒内的位移都大 D.质点在第 4s 内的平均速度比任何一秒内的平均速度都大 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;平均速度. 【专题】直线运动规律专题.



【分析】质点在 x 轴上运动,质点的位移等于初末坐标之差,即△ x=x2﹣x1,确定出前 5s 每 1 秒内的位移,再判断哪一秒内位移最大.位移大小是位移的绝对值.平均速度等于位移除以 时间. 【解答】解:A、根据每秒末的位置坐标可知,质点做的是往复运动,既不是匀速运动,也不 是匀加速运动,故 AB 错误; C、质点在第 1s 位移 x1=1m,第 2s 位移 x2=﹣5m,第 3s 位移 x3=3m,第 4s 位移 x4=﹣6m, 第 5s 位移 x5=8m,则此质点开始运动后,第 5s 内的位移最大,故 C 正确; D、平均速度等于位移除以时间,第 5s 内的位移最大.所以第 5s 内的平快速度最大,故 D 错误; 故选:C 【点评】本题考查一维坐标下质点的位移与坐标之间关系的理解和应用,请注意位移的大小 是指位移的绝对值. 10.汽车以 20m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为 5m/s ,那么开始刹车后 2s 与开 始刹车后 6s 汽车通过的位移之比为( ) A.1:1 B.1:3 C.3:4 D.3:1 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】匀变速直线运动的位移时间关系和速度时间关系,注意刹车问题注意停车时间. 2 【解答】解:汽车刹车后做匀减速运动,已知初速度 v0=20m/s,加速度 a=﹣5m/s ,停车后速 度 v=0 根据匀变速直线运动的速度时间关系 v=v0+at,得汽车停车时间为: = =4s;
2

开始刹车后 2s 内的位移为: = =30m

因为汽车 4s 就停下来,故汽车 6s 内的位移等于汽车刹车过程中 4s 内的位移为: x6= = =40m.

所以刹车后 2s 内的位移和刹车后 6s 内的位移之比为: 故选:C

=

【点评】汽车刹车是匀减速运动,当汽车停止运动后,不在是匀变速运动,位移时间关系不 能用匀变速直线运动的位移时间关系求解,所以刹车问题要注意汽车停车时间. 11.一物体以初速度 V0 做匀减速直线运动,第 1s 内通过位移为 x1=3m,第 2s 内通过的位移 x2=2m,此后又经过位移 x3,物体的速度减小为 0,则下列说法中正确的是( ) A.初速度 V0 的大小为 2.5m/s 2 B.加速度 a 的大小为 1m/s C.位移 x3 的大小为 1.125m D.位移 x3 内的平均速度大小为 0.75m/s 【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度,再通过位移时间公式 求出初速度的大小.根据速度时间公式求出 2s 末的速度,再通过速度位移公式求出位移 x3 的 大小. 【解答】解:AB、根据△ x=at 得,a= v0=3.5m/s.故 A 错误,B 正确; C、第 2s 末的速度 v2=v0+at=3.5﹣1×2m/s=1.5m/s,则 .故 C 正确;
2

.根据 x=

得,

D、位移 x3 内的平均速度大小

.故 D 正确.

故选:BCD. 【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活运用,不难属于基础 题. 二、实验题(18 分) 12.用打点计时器测定重力加速度,装置如图 1 所示.

(1)如果实验时所用交流电频率为 50Hz,已知当地的重力加速度大约为为 9.79m/s .某同学 选取了一条纸带并在该纸带上连续取了 4 个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该 同学所选的纸带是图 2 中的 D . (填写代号即可)用打点计时器测定重力加速度,装置如 图 1 所示.

2

(2)若打出的另一条纸带如图 3 所示,实验时该纸带的 乙 (填“甲”或“乙”)端通过夹子 和重物相连接.纸带上 1 至 9 各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为 9.4 m/s ,该值与当地重力加速度有差异的原因是 空气阻力 . (写一个即可) 【考点】测定匀变速直线运动的加速度. 【专题】实验题. 2 【分析】 (1)重物自由下落做匀加速运动,加速度 a=g,根据△ x=aT 求相邻的时间内的位移 之差,再选择纸带. (2)重物做匀加速运动,连续相等时间内通过的位移均匀增大,即可判断夹子夹在纸带的哪 2 一端.根据△ x=aT 求加速度,即为实验时的重力加速度.该值与当地重力加速度有差异的原 因纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力的影响. 【解答】 解: (1) 重物自由下落做匀加速运动, 加速度 a=g, 相邻计数点间的时间间隔 T=0.02s, 根据△ x=aT =gT , 2 得相邻的时间内的位移之差△ x=9.79×0.02 m=3.9mm 由图知,只有 D 符合,故选 D. (2)重物做匀加速运动,连续相等时间内通过的位移均匀增大,所以实验时该纸带的乙端通 过夹子和重物相连接. 由图知,△ x=5aT =5gT ,得:=
2 2 2 2 2

=9.4m/s ,

2

该值与当地重力加速度有差异的原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力或空气阻力. 故答案为: (1)D; (2)乙,9.4,空气阻力. 【点评】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强 基础知识的理解与应用. 13.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示,是一条记录小车运动情况的纸 带,图中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有 4 个点没有画出, 打点计时器每隔 0.02 秒打一次点(结果保留三个有效数字)

(1)根据 在连续相等时间内位移差相等 可以判定小车做匀加速运动. (2)在打点计时器打 B、C、D 点时,小车的速度分别为 vB= 1.38 m/s;vC= 2.64 m/s; vD= 3.90 m/s. 2 (3)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度 a= 12.6 m/s . (4)求出 BE 段的平均速度 3.10 m/s. 【考点】探究小车速度随时间变化的规律. 【专题】实验题. 【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B、C、D 的瞬时速度,根 据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度. 结合平均速度的定义式求出 BE 段的平均 速度. 【解答】解: (1)因为连续相等时间内的位移之差相等,△ x=12.6cm,可知小车做匀加速运 动.

(2)B 点的瞬时速度为:



C 点的瞬时速度为:

m/s=2.64m/s,

D 点的瞬时速度为: (3)根据△ x=aT 得小车运动的加速度为: a= (4)BE 段的平均速度为: m/s=3.10m/s. .
2

m/s=3.90m/s.

故答案为: (1)在连续相等时间内位移差相等; (2)1.38;2.64;3.90; (3)12.6; (4) 3.10 【点评】解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,关键是 匀变速直线运动推论的运用. 三、计算题 14.如图所示,某同学沿平直路面由 A 点出发,前进了 100m 到达斜坡底端 B 点,又沿倾角 为 45°的斜坡前进 160m 到达 C 点,求他的位移大小和路程.

【考点】位移与路程. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】位移的大小等于初末位置的距离,路程等于运动轨迹的长度. 【解答】解:路程:s=s1+s2=100+160m=260m. 位移的大小等于 AC 的距离,根据余弦定理得:

解得:x=241.29m. 答:位移的大小为 241.29m,路程为 260m. 【点评】解决本题的关键知道路程和位移的区别,位移有大小有方向,是矢量,路程只有大 小没有方向,是标量.

15.如图甲所示为一风力实验示意图.开始时,质量 m=2kg 的小球穿在固定的足够长的水平 细杆上,并静止于 O 点.现用沿杆水平向右的恒定风力 F 作用于小球上,经时间 t=1s 后撤去 风力.小球沿细杆运动的 v﹣t 图象如图乙所示(g 取 10m/s ) .试求: (1)小球沿细杆滑行的距离; (2)小球与细杆之间的动摩擦因数; (3)风力 F 的大小.
2

【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;力的合成与分解的运用. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】 (1)v﹣t 图象三角形的中位线对应值等于平均速度大小,由 x= t 求位移; (2)速度时间图象中的斜率表示加速度,求出减速阶段的加速度大小,然后根据牛顿第二定 律列方程求摩擦因数; (3)速度时间图象中的斜率表示加速度,求出加速阶段的加速度大小,然后根据牛顿第二定 律列方程求 F. 【解答】解: (1)由图象可得 =1m/s 故小球沿细杆滑行的距离 x= t=3m; (2)减速阶段的加速度大小 a2= μmg=ma2 得:μ=0.1; (3)加速阶段的加速度大小 a1= =2m/s
2

=1m/s

2

F﹣μmg=ma1 得:F=ma1+μmg=6N; 答: (1)小球沿细杆滑行的距离为 3m; (2)小球与细杆之间的动摩擦因数 0.1; (3)风力 F 的大小为 6N. 【点评】本题要求同学们知道速度时间图象的斜率表示加速度,能正确对小球进行受力分析, 运用牛顿第二定律解题,难度适中. 16.中央电视台近期推出了一个游戏节目﹣﹣推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段 时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有 效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败. 其简化模型如图所示, AC 是长度为 L1=5m 的水平 桌面,选手们可将瓶子放在 A 点,从 A 点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC 为有效区 域.已知 BC 长度为 L2=2m,瓶子质量为 m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数 μ=0.4.某选

手作用在瓶子上的水平推力 F=20N, 瓶子沿 AC 做直线运动, g=10m/s . 假设瓶子可视为质点, 那么该选手要想游戏获得成功,试问: (1)推力作用在瓶子上时所做的功最大不得超过多少? (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?

2

【考点】动能定理;牛顿第二定律. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】 (1)在 AC 过程中利用动能定理即可求的推力做功最大值; (2)利用牛顿第二定律求的加速度,再利用运动学公式求的最小距离 【解答】解: (1)W﹣μmgL1=0 W=10J (2)由牛顿第二定律可知在外力作用下产生的加速度为 撤去外力后加速度为 a2= =4m/s
2

m/s

2

设外力撤去时瓶子的速度为 v, 解得 v =21.6m /s
2 2 2

=0.3m 答: (1)推力作用在瓶子上时所做的功最大不得超过 10J (2)推力作用在瓶子上的距离最小为 0.3m 【点评】本题主要考查了动能定理及运动学公式,加速度是关键 17.一平板车,质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度 h=1.25m.一质 量 m=50kg 的滑块置于车的平板上,它到车板末端的距离 b=1.00m,与车板间的动摩擦因素 μ=0.20, 如图所示, 今对平板车施一水平方向的恒力, 使车向前行驶, 结果滑块从车板上滑落, 滑块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 s0=2.00m.求滑块落地时,落地点到车尾的距离 2 s. (不计路面与平板车间以及轮轴的摩擦,g=10m/s )

【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】物块从平板车上滑落后做平抛运动,根据平抛运动的基本公式求出运动的时间和位 移.对平板车 M,在 m 未滑落之前,水平方向受二力作用,即 F 和物块对平板车的摩擦力 f, 二者方向相反,当 m 从平板车的 B 点滑落以后,平板车水平方向只受 F 作用,做匀加速直线

运动,分别根据运动学基本公式求出位移,进而可求得物块落地时,落地点到车尾的水平距 离. 【解答】解:对滑块: 对车: , ,

解得 F=500N,t1=1s, 以 m 为研究对象进行分析,m 在车板上的水平方向只受一个摩擦力 f 的作用,为:f=μmg, 根据牛顿第二定律得:f=ma1 2 a1=μg=2m/s , 物块在平板车的加速度为 a2= 滑块离开车后,对车 滑块平抛落地时间 . ,

从离开小车至滑块落地,对滑块 s1=v1t2=a1t1t2=1(m) 对车 故 s=s2﹣s1=1.625(m) 答:滑块落地时,落地点到车尾的距离 s 为 1.625m. 【点评】该题涉及到相对运动的过程,要求同学们能根据受力情况正确分析运动情况,并能 熟练运用运动学基本公式解题,难度较大.


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