2020屆高考物理 專項(xiàng)精練精析二十二(通用)

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1、 (本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂!) 一、選擇題 1.下列說法正確的是(  ) A.走路時(shí),只有地對(duì)腳的作用力大于腳蹬地的力時(shí),人才能往前走 B.走路時(shí),地對(duì)腳的作用力與腳蹬地的力總是大小相等,方向相反的 C.物體A靜止在物體B上,A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍,則A對(duì)B的作用力大于B對(duì)A的作用力 D.以卵擊石,石頭沒有損傷而雞蛋破了,是因?yàn)殡u蛋對(duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)雞蛋的作用力 解析: 地對(duì)腳的作用力與腳蹬地的力是作用力和反作用力,由牛頓第三定律,這兩個(gè)力總是大小相等,方向相反的,A不正確,B正確;物體A對(duì)B的作用力總是等于B對(duì)A的作用力,與A、B兩物體的質(zhì)量無

2、關(guān),C不正確;以卵擊石時(shí),雞蛋對(duì)石頭的作用力等于石頭對(duì)雞蛋的作用力,但雞蛋的承受能力較小,所以雞蛋會(huì)破,D不正確. 答案: B 2.實(shí)驗(yàn)小組利用DIS系統(tǒng)(數(shù)字化信息實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)),觀察超重和失重現(xiàn)象.他們?cè)趯W(xué)校電梯內(nèi)做實(shí)驗(yàn),在電梯天花板上固定一個(gè)拉力傳感器,測(cè)量掛鉤向下,并在鉤上懸掛一個(gè)重為10 N的鉤碼,在電梯運(yùn)動(dòng)過程中,計(jì)算機(jī)顯示屏上出現(xiàn)如右圖所示圖線,根據(jù)圖線分析可知下列說法正確的是(  ) A.從時(shí)刻t1到t2,鉤碼處于超重狀態(tài),從時(shí)刻t3到t4,鉤碼處于失重狀態(tài) B.t1到t2時(shí)間內(nèi),電梯一定在向下運(yùn)動(dòng),t3到t4時(shí)間內(nèi),電梯可能正在向上運(yùn)動(dòng) C.t1到t4時(shí)間內(nèi),電梯可能先

3、加速向下,接著勻速向下,再減速向下 D.t1到t4時(shí)間內(nèi),電梯可能先加速向上,接著勻速向上,再減速向上 解析: 在t1~t2時(shí)間內(nèi)Fmg,電梯有向上的加速度,處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤.因電梯速度方向未知,故當(dāng)速度方向向上時(shí),電梯先減速向上,接著勻速向上,再加速向上,當(dāng)速度方向向下時(shí),電梯先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,C正確. 答案: C 3.如右圖所示,圓柱形的倉庫內(nèi)有三塊長度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圓心O,而上端則擱在倉庫側(cè)壁上,三塊滑板與水平面的夾角依次是30°、45°、60°.若有三個(gè)小孩同

4、時(shí)從a、b、c處開始下滑(忽略阻力),則(  ) A.a(chǎn)處小孩最先到O點(diǎn) B.b處小孩最后到O點(diǎn) C.c處小孩最先到O點(diǎn) D.a(chǎn)、c處小孩同時(shí)到O點(diǎn) 答案: D 4.一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),如果僅使其中一個(gè)力大小逐漸減小到零,然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大小(此力的方向始終未變),在此過程中其余各力均不變.那么,下列各圖中能正確描述該過程中物體速度變化情況的是(  ) 解析: 物體所受合力先增大后減小,所以加速度先增大后減小,速度一直增大,D正確. 答案: D 5.木箱以大小為2 m/s2的加速度水平向右做勻減速運(yùn)動(dòng).在箱內(nèi)有一輕彈簧,其一端被固定在箱子的右側(cè)

5、壁,另一端拴接一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小車,木箱與小車相對(duì)靜止,如右圖所示.不計(jì)小車與木箱之間的摩擦.下列判斷正確的是(  ) A.彈簧被壓縮,彈簧的彈力大小為10 N B.彈簧被壓縮,彈簧的彈力大小為2 N C.彈簧被拉伸,彈簧的彈力大小為10 N D.彈簧被拉伸,彈簧的彈力大小為2 N 解析: 由木箱水平向右做勻減速運(yùn)動(dòng)可知小車加速度方向水平向左,小車所受合外力方向水平向左,彈簧向左的彈力提供合外力,彈力大小為F=ma=2 N,選項(xiàng)B正確. 答案: B 6.如右圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個(gè)豎直擋板擋?。F(xiàn)用一個(gè)力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),忽

6、略一切摩擦,以下說法中正確的是(  ) A.若加速度足夠小,豎直擋板對(duì)球的彈力可能為零 B.若加速度足夠大,斜面對(duì)球的彈力可能為零 C.斜面和擋板對(duì)球的彈力的合力等于ma D.斜面對(duì)球的彈力不僅有,而且是一個(gè)定值 答案: D 7.如右圖所示,足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ,以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊,小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

7、的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)小木塊所受摩擦力沿斜面向上,所以a1>a2,在v-t圖象中,圖線的斜率表示加速度,故選項(xiàng)D對(duì). 答案: D 8.質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上,如右圖所示,則(  ) A.小球?qū)A槽的壓力為 B.小球?qū)A槽的壓力為 C.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球?qū)A槽的壓力增加 D.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球?qū)A槽的壓力減小 解析: 利用整體法可求得系統(tǒng)的加速度a=,對(duì)小球利用牛頓第二定律可得:小球?qū)A槽的壓力為,可知只有C選項(xiàng)正確. 答案: C 9.如右圖所示,在

8、質(zhì)量為mB=30 kg的車廂B內(nèi)緊靠右壁,放一質(zhì)量mA=20 kg的小物體A(可視為質(zhì)點(diǎn)),對(duì)車廂B施加一水平向右的恒力F,且F=120 N,使之從靜止開始運(yùn)動(dòng).測(cè)得車廂B在最初t=2.0 s內(nèi)移動(dòng)x=5.0 m,且這段時(shí)間內(nèi)小物體未與車廂壁發(fā)生過碰撞,車廂與地面間的摩擦忽略不計(jì).則下列結(jié)論不正確的是(  ) A.車廂B在2.0 s內(nèi)的加速度為2.5 m/s2 B.A在2.0 s末的速度大小是4.5 m/s C.2.0 s內(nèi)A在B上滑動(dòng)的距離是0.5 m D.A的加速度大小為2.5 m/s2 解析: 設(shè)t=2.0 s內(nèi)車廂的加速度為aB,由x=aBt2,得aB=2.5 m/s2,A正

9、確;由牛頓第二定律:F-Ff=mBaB,得Ff=45 N.所以A的加速度大小為aA=Ff/mA=2.25 m/s2,因此,t=2.0 s末A的速度大小為:vA=aAt=4.5 m/s,B正確,D錯(cuò)誤;在t=2.0 s內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移為xA=aAt2=4.5 m,A在B上滑動(dòng)的距離Δx=x-xA=0.5 m,C正確. 答案: D 二、非選擇題 10.(2020·江蘇單科)為了探究受到空氣阻力時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,某同學(xué)采用了“加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示).實(shí)驗(yàn)時(shí),平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的阻力. (1)

10、往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車________(選填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,在紙帶上打出一系列的點(diǎn). (2)從紙帶上選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表: 時(shí)間t/s 0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 速度v/(m·s-1) 0.12 0.19 0.23 0.26 0.28 0.29 請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象. (3)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,該同學(xué)認(rèn)為:隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大.你是否同意他的觀點(diǎn)?請(qǐng)根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由. 解析: (3)由速度圖象的斜

11、率可以看出速度越大,加速度越小.所以該同學(xué)分析合理. 答案: (1)之前 (2)如圖所示 (3)同意.在v-t圖象中,速度越大時(shí),加速度越小,小車受到的合力越小,則小車受空氣阻力越大. 11.一質(zhì)量m=0.5 kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長的斜面,某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖象(g取10 m/s2).求: (1)滑塊沖上斜面過程中加速度的大?。? (2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù); (3)判斷滑塊最后能否返回斜面底端.若能返回,求出滑塊返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能;若不能返回,求出滑

12、塊所停位置. 解析: (1)滑塊的加速度大小a= a=12 m/s2. (2)滑塊在沖上斜面過程中,由牛頓第二定律得 mgsin θ+μmgcos θ=ma μ=≈0.81. (3)滑塊速度減小到零時(shí),重力沿斜面方向的分力小于最大靜摩擦力,不能再下滑. x= x=1.5 m 滑塊停在斜面上,距底端1.5 m處. 答案: (1)12 m/s2 (2)0.81 (3)不能 距底端1.5 m處 12.某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器,飛行器從地面起飛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向夾角α=60°,使飛行器恰恰與水平方向成θ=30°角的直線斜向右上方勻加速飛行,經(jīng)時(shí)間t后,將動(dòng)力的方

13、向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小,使飛行器依然可以沿原方向勻減速飛行,飛行器所受空氣阻力不計(jì),求: (1)t時(shí)刻飛行器的速率; (2)整個(gè)過程中飛行器離地的最大高度. 解析: (1)起飛時(shí),飛行器受推力和重力作用,兩力的合力與水平方向成30°斜向上,設(shè)推力為F、合力為F合,如圖所示.在△OFF合中,由幾何關(guān)系得F合=mg 由牛頓第二定律得飛行器的加速度為 a1==g 則t時(shí)刻的速率v=a1t=gt. (2)推力方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°,合力的方向與水平方向成30°斜向下,推力F′跟合力F′合垂直,如圖所示. 此時(shí)合力大小F′合=mgsin 30° 飛行器的加速度大小為a

14、2== 到最高點(diǎn)的時(shí)間為t′===2t 飛行的總位移為x=a1t2+a2t′2 =gt2+gt2=gt2 飛行器離地的最大高度為hm=x·sin 30°=. 答案: (1)gt (2) 滾動(dòng)訓(xùn)練(二) (本欄目內(nèi)容,在學(xué)生用書中以活頁形式分冊(cè)裝訂!) 一、選擇題 1.(2020·哈爾濱測(cè)試)如下圖所示,一箱蘋果沿著傾角為θ的斜面,以速度v勻速下滑.在箱子的中央有一個(gè)質(zhì)量為m的蘋果,它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的方向(  ) A.沿斜面向上        B.沿斜面向下 C.豎直向上 D.垂直斜面向上 答案: C 2.如右圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖,當(dāng)汽

15、車處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),擺錘豎直懸掛,鎖棒水平,棘輪可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶能被拉動(dòng).當(dāng)汽車突然剎車時(shí),擺錘由于慣性繞軸擺動(dòng),使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng),安全帶不能被拉動(dòng).若擺錘從圖中實(shí)線位置擺到虛線位置,汽車的可能運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是(  ) A.向左行駛、突然剎車     B.向右行駛、突然剎車 C.向左行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng) D.向右行駛、勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析: 簡化模型如右圖所示,當(dāng)小球在虛線位置時(shí),小球、車具有向左的加速度,車的運(yùn)動(dòng)情況可能為:向左加速行駛或向右減速行駛,A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),無論向哪個(gè)方向,小球均處于豎直位置不擺動(dòng).C、D錯(cuò)誤. 答案: B 3.(

16、2020·天津河西區(qū))一個(gè)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的物體,其速度圖象如右圖所示,設(shè)向上為正方向.則可知(  ) A.這是豎直下拋運(yùn)動(dòng) B.這是豎直上拋又落回原地的過程 C.這是從高臺(tái)上豎直上拋又落回地面的過程 D.拋出后3 s物體又落回拋出點(diǎn) 解析: 由v-t圖象可知,速度先正后負(fù),物體先向上后向下,A錯(cuò)誤;圖線與橫軸所夾面積先有正面積,后有負(fù)面積,到2 s時(shí)正負(fù)面積相等,回到原地,D錯(cuò)誤;到3 s末,負(fù)面積比正面積大,物體的最終位置在拋出點(diǎn)的下方,C正確,B錯(cuò)誤. 答案: C 4.(2020·東北三省四市聯(lián)考)如右圖所示,在光滑的斜面上放置3個(gè)相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),小球1、2、3距斜

17、面底端A點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3,現(xiàn)將它們分別從靜止釋放,到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間分別為t1、t2、t3,斜面的傾角為θ.則下列說法正確的是(  ) A.== B.<< C.== D.若θ增大,則的值減小 解析: 三個(gè)小球在光滑斜面上下滑時(shí)的加速度均為a=gsin θ,由x=at2知=a,因此==,C對(duì).若θ增大,a增大,的值增大,D錯(cuò).=,且=,由物體到達(dá)底端的速度v2=2ax知v1>v2>v3,因此1>2>3,即>>,A、B均錯(cuò). 答案: C 5.如右圖所示,物體A、B用細(xì)繩連接后跨過定滑輪.A靜止在傾角為30°的斜面上,B被懸掛著.已知質(zhì)量mA=2mB,不計(jì)滑輪摩擦,現(xiàn)將斜

18、面傾角由30°增大到50°,但物體仍保持靜止,那么下列說法中正確的是(  ) A.繩子的張力將增大 B.物體A對(duì)斜面的壓力將減小 C.物體A受到的靜摩擦力將先增大后減小 D.滑輪受到的繩的作用力不變 解析: 由于B物體的質(zhì)量保持不變,且B物體靜止,所以繩的張力保持不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;以A物體為研究對(duì)象,在垂直于斜面的方向上有mAgcos θ=FN,沿斜面方向有2mBgsin θ-mBg=Ff,當(dāng)斜面的傾角為30°時(shí),摩擦力恰好為0,當(dāng)斜面的傾角增大時(shí),支持力減小,靜摩擦力增大,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;在斜面傾角增大的過程中,繩子的張力不變,但是夾角減小,所以合力增大,因此D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:

19、 B 6.(2020·福建卷)物體A、B在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),它們的v-t圖象如下圖所示,則(  ) A.物體A、B運(yùn)動(dòng)方向一定相反 B.物體A、B在0~4 s內(nèi)的位移相同 C.物體A、B在t=4 s時(shí)的速度相同 D.物體A的加速度比物體B的加速度大 解析: 本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)、v-t圖象.兩物體的速度都為正,因此運(yùn)動(dòng)方向相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖線與橫軸所圍的面積即為位移,可以看出0~4 s內(nèi)B物體的位移大于A物體的位移,B項(xiàng)錯(cuò)誤;兩物體在t=4 s時(shí)的速度相同,C項(xiàng)正確;從0~4 s內(nèi)看,B的速度變化量大于A的速度變化量,因此B的加速度大于A的加速度,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案

20、: C 7.細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球用固定在墻上的水平彈簧支撐,小球與彈簧不粘連.平衡時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為53°,如右圖所示.(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下說法正確的是(  ) A.小球靜止時(shí)彈簧的彈力大小為mg B.小球靜止時(shí)細(xì)繩的拉力大小為mg C.細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為g D.細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度立即為g 解析: 細(xì)繩燒斷前對(duì)小球進(jìn)行受力分析,小球受到三個(gè)力的作用:重力mg,豎直向下;彈簧的彈力F1,水平向右;細(xì)繩的拉力F2,沿細(xì)繩斜向上,如右圖所示,由平衡條件得: F2cos 53°=mg,F(xiàn)2sin 53°=F1 解得

21、F2=mg,F(xiàn)1=mg 細(xì)線燒斷瞬間,細(xì)繩的拉力突然變?yōu)榱?,而彈簧的彈力不變,此時(shí)小球所受的合力與F2等大反向,所以小球的加速度立即變?yōu)閍=g. 答案: D 8.如右圖所示,ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的“∧”形框架,其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為θ.P、Q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上,兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上,另一端和一繩套系在一起,結(jié)點(diǎn)為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上,OP、OQ兩根細(xì)繩拉直后的長度分別用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,則兩繩受到的拉力之比F1∶F2等于(  ) A.1∶1          B.2∶3 C.3∶2 D.

22、4∶9 解析: 由于P、Q小環(huán)重力不計(jì),小環(huán)P、Q平衡時(shí)合力為零,桿對(duì)小環(huán)的彈力垂直于桿,則繩對(duì)小環(huán)的拉力也垂直于桿.則由幾何關(guān)系可知, 兩繩與豎直方向的夾角相等,兩繩的拉力相等,故F1∶F2=1∶1. 答案: A 9.如圖甲所示,物體原來靜止在水平面上,用一水平力F拉物體,在F從0開始逐漸增大的過程中,物體先靜止后又做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.根據(jù)圖乙中所標(biāo)出的數(shù)據(jù)可計(jì)算出(  ) ①物體的質(zhì)量為1 kg?、谖矬w的質(zhì)量為2 kg?、畚矬w與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3?、芪矬w與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

23、 解析: 設(shè)物體質(zhì)量為m,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由圖乙可看出,當(dāng)物體所受水平拉力F1=7 N時(shí),其加速度a1=0.5 m/s2,由牛頓第二定律得F1-μmg=ma1,當(dāng)物體所受水平拉力F2=14 N時(shí),其加速度a2=4 m/s2,由牛頓第二定律得F2-μmg=ma2,聯(lián)立解得m=2 kg,μ=0.3,所以正確選項(xiàng)為C. 答案: C 二、非選擇題 10.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示.一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用

24、的交流電源的頻率為50 Hz,開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列小點(diǎn). (1)上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=________(保留三位有效數(shù)字). (2)回答下列兩個(gè)問題: ①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有________.(填入所選物理量前的字母) A.木塊的長度l      B.木板的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3 E.滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t ②測(cè)量①

25、中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是________________________________________________________________________. (3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________(用所測(cè)物理量的字母表示,重力加速度為g)與真實(shí)值相比,測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù):________________________________________________________________ ______________________________________________

26、__________________________. 解析: (1)將題干圖中每段距離標(biāo)記為x1,x2…x7,加速度可由逐差法計(jì)算a=可得:a=0.496 m/s2. (2)為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),需計(jì)算壓力和摩擦力,壓力FN=m2g,所以為確定壓力需測(cè)量滑塊質(zhì)量m2,而摩擦力滿足FT-Ff=m2a,又因?yàn)閙3g-FT=m3a,所以Ff=m3g-(m2+m3)a,所以為確定摩擦力還需測(cè)量托盤和砝碼的總質(zhì)量m3、m2,m3需用托盤天平測(cè)出,還需要的實(shí)驗(yàn)器材是托盤天平(帶砝碼). (3)由(2)中分析得:FN=m2g Ff=m3g-(m2+m3)a,又Ff=μFN,故μ=.由于紙帶與限位孔及滑輪

27、處阻力的存在,所計(jì)算Ff值比真實(shí)值偏大.所以μ的測(cè)量值偏大. 答案: (1)0.495 m/s2~0.497 m/s2 (2)①CD ②托盤天平(帶砝碼) (3) 偏大 因?yàn)榧垘Ш痛螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦. 11.在美國鹽湖城舉行的第19屆冬季奧運(yùn)會(huì)上,中國滑冰運(yùn)動(dòng)員楊揚(yáng)頑強(qiáng)拼搏,奪得了兩塊金牌,實(shí)現(xiàn)了我國冬奧會(huì)金牌零的突破.滑冰過程中,滑冰運(yùn)動(dòng)員雙腳交替蹬冰滑行,蹬冰過程中加速度為2 m/s2,每次蹬冰的時(shí)間為1 s,雙腳交替時(shí),中間有0.5 s不蹬冰,不計(jì)運(yùn)動(dòng)員在滑行中受到的阻力,設(shè)運(yùn)動(dòng)員從靜止開始滑行,求: (1)15 s末運(yùn)動(dòng)員前進(jìn)的速度是多少?并作出他的v-t圖象. (2)15

28、s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的位移是多少? 解析: (1)根據(jù)題意知,每1.5 s速度增量 Δv=aΔt=2×1 m/s=2 m/s 運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示.15 s末運(yùn)動(dòng)員的速度為v=10·Δv=20 m/s. (2)由圖象知:第一個(gè)1.5 s內(nèi)的位移x1=1 m+2×0.5 m=2 m 另外,由圖象可看出,以后每一個(gè)1.5 s的位移都比前一個(gè)1.5 s內(nèi)的位移多3 m,所以每一個(gè)1.5 s內(nèi)的位移x1,x2,x3…,xn是一個(gè)等差數(shù)列,則 x=x1+x2+…+x10=nx1+d=155 m. 答案: (1)20 m/s 圖象如解析圖所示 (2)155 m 12.如圖所示為某鋼鐵廠

29、的鋼錠傳送裝置,斜坡長為L=20 m,高為h=2 m,斜坡上緊排著一排滾筒.長為l=8 m、質(zhì)量為m=1×103 kg的鋼錠ab放在滾筒上,鋼錠與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3,工作時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所有滾筒順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使鋼錠沿斜坡向上移動(dòng),滾筒邊緣的線速度均為v=4 m/s.假設(shè)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)所有滾筒立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),鋼錠對(duì)滾筒的總壓 力近似等于鋼錠的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10 m/s2.試求: (1)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到b端到達(dá)坡頂所需的最短時(shí)間; (2)鋼錠從坡底(如上圖示位置)由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到b端到達(dá)坡頂?shù)倪^程中電動(dòng)機(jī)至少要工作多長時(shí)間?

30、解析: (1)鋼錠開始受到的滑動(dòng)摩擦力為 Ff=μmg=3×103 N 由牛頓第二定律有Ff-mgsin α=ma1 解得a1=2 m/s2 鋼錠做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1==2 s 位移x1=a1t=4 m 要使b端到達(dá)坡頂所需要的時(shí)間最短,需要電動(dòng)機(jī)一直工作,鋼錠先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它的速度等于滾筒邊緣的線速度后,做勻速直線運(yùn)動(dòng). 鋼錠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移x2=L-l-x1=8 m 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==2 s 所需最短時(shí)間t=t1+t2=4 s. (2)要使電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間最短,鋼錠的最后一段運(yùn)動(dòng)要關(guān)閉電動(dòng)機(jī),鋼錠勻減速上升,b端到達(dá)坡頂時(shí)速度剛好為零. 勻減速上升時(shí)Ff+mgsin α=ma2 解得a2=4 m/s2 勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3==1 s 勻減速運(yùn)動(dòng)位移x3=t3=2 m 勻速運(yùn)動(dòng)的位移x4=L-l-x1-x3=6 m 電動(dòng)機(jī)至少要工作的時(shí)間t=t1+=3.5 s. 答案: (1)4 s (2)3.5 s

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